茍晨晨,唐永金,曾 峰,周 威,趙前錢
(西南科技大學生命科學與工程學院,中國綿陽 621010)
玉米和大豆是我國重要的糧食作物[1-3].玉米和大豆產(chǎn)量的高低對于保障糧食安全具有重要的作用[4-6].在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,為了提高作物產(chǎn)量,施用肥料成為必不可少的增產(chǎn)措施[7].但是在選用何種肥料作為種肥最合適,種肥的最佳施用量和最佳施肥方式等方面缺乏系統(tǒng)研究.在實際生產(chǎn)中,農(nóng)民普遍根據(jù)經(jīng)驗針對不同作物選用不同肥料和施用方式進行耕作,輕則肥料的利用率低、產(chǎn)量降低,重則引起燒苗、死苗甚至顆粒無收,造成極大損失[8-10].本試驗研究油枯、復合肥和四川普遍使用的過磷酸鈣共3 種肥料的不同施用量對玉米和大豆種子發(fā)芽、出苗以及對幼苗生長情況的影響,為生產(chǎn)上種肥的使用量及使用種類提供一些參考依據(jù).
肥料種類:油枯(油菜型),復合肥(硫酸鉀型、N 15%-P2O515%-K2O 15%,均為質(zhì)量分數(shù),下同),過磷酸鈣(有效磷≥12%,含氨基酸).
作物類型及品種:玉米(川單15),大豆(臺灣292).
施肥量為0.5 g·kg-1(處理1)、1 g·kg-1(處理2)、5 g·kg-1(處理3)、10 g·kg-1(處理4)、15 g·kg-1(處理5)、20 g·kg-1(處理6)、25 g·kg-1(處理7)、30 g·kg-1(處理8),共8 個處理,以不施肥為對照ck(處理9).盆栽,每盆干土和肥料充分混勻,每盆用干土1 000 g.3 次重復,隨機排列.
試驗于2010年4月9~23日在西南科技大學水稻研究所內(nèi)進行,期間溫度變化范圍為13~27 ℃.每盆播種子50 粒,播種后澆水150 mL,后期定量澆水以保持土壤濕潤.發(fā)芽出土數(shù)和出苗數(shù)分3 次計數(shù):4月16日第1 次計數(shù);4月19日第2 次計數(shù);4月23日第3 次計數(shù).每盆隨機抽取10 株幼苗,測其苗高、根長,并烘干至恒重,取平均數(shù)進行分析.玉米種子出苗標準:胚芽鞘中長出第一片真葉高出地面2 cm[11];大豆種子出苗標準:胚軸伸長,種皮脫落,子葉隨下胚軸伸長露出土面,子葉完全展開[12].未達到出苗標準而萌發(fā)出土的幼苗記為發(fā)芽出土.
通過直觀觀測可知復合肥的15、20、25、30 g·kg-14 個處理種子基本上不萌動、不出苗.對大豆的影響大于玉米.玉米播種后14 d 時10 g·kg-1處理的出苗數(shù)只有對照的50.8%.大豆播種后14 d 時10 g·kg-1的處理種子基本上不萌動、不出苗,5 g·kg-1處理的出苗數(shù)只有對照的41.4%.
2.1.1 對玉米種子發(fā)芽出苗的影響 見表1,玉米播種7 d 時,出苗率29.8%,比ck 高1.2%.萌動出苗率達73.3%(復合肥不萌動、不出苗和萌動出苗差的5 個處理不計算在內(nèi),下同),比ck 低0.2%;播種10 d 時出苗率88.2%,比ck 高8.86%,這時除了復合肥25、30 g·kg-1兩個處理無萌動外,其他的處理都有萌動.萌動出苗率達92.9%,比ck 高8.6%.播種14 d 時出苗率91.82%,比ck 高7.8%,這時除了復合肥的10、15 g·kg-1兩個處理外,其他的處理萌動就非常少了.出苗速度快.
表1 不同肥料及用量對玉米出苗數(shù)的影響Tab.1 Effect of different varieties and dosages of fertilizers on maize seedling number
經(jīng)方差分析可知,肥料間、用量間和互作間效應都達P(0.01)顯著水平(表1).油枯和過磷酸鈣之間沒有明顯差異,與復合肥均達P(0.01)顯著水平.油枯20、25 和30 g·kg-13 個用量在播種7~10 d 時對出苗均有促進作用,比ck 出苗快,到14 d 時所有處理與ck 之間無P(0.01)顯著水平,但是從出苗率看15~30 g·kg-1是適宜的處理.過磷酸鈣5 g·kg-1處理均比其他處理出苗早、出苗快,在7~10 d 觀測時與ck 相比達P(0.01)顯著水平,即使在14 d 觀測時ck 與各處理間均無顯著性差異,但是5 g·kg-1處理出苗率依然最高,0.5~10 g·kg-1都是適宜的處理.復合肥用量0.5、1、5 g·kg-1與ck 之間沒有顯著差異,但與肥料用量10 g·kg-1達P(0.01)顯著水平,肥料用量10 g·kg-1又與15~30 g·kg-1之間達P(0.01)顯著水平.尤其是0.5 和1 g·kg-1處理出苗均比ck 快,出苗率高,是適宜推廣的用量.
對玉米出苗有促進作用的推薦施用量:復合肥是0.5~5 g·kg-13 個用量,油枯是0.5、1、15、20、25、30 g·kg-16 個用量,過磷酸鈣是0.5、1、5、20 g·kg-14 個用量.
2.1.2 對大豆種子發(fā)芽出苗的影響 大豆播種7 d 時,無出苗,萌動數(shù)只占播種總數(shù)的50.3%(復合肥不萌動、不出苗的6 個處理不計算在內(nèi),下同);播種10 d 時出苗率32.24%,比ck 少23.2%;播種14 d 時出苗率52.9%,比ck 少9.3%,見表2.
表2 不同肥料及用量對大豆出苗數(shù)的影響Tab.2 Effect of different varieties and dosages of fertilizers on soybean seedling number
經(jīng)方差分析可知,肥料間、用量間和互作間效應都達P(0.01)顯著水平(表2).油枯和過磷酸鈣間沒有明顯差異,與復合肥均達P(0.01)顯著水平.ck 與油枯0.5、1、10 和15 g·kg-1用量間無顯著差異,與5 和25 g·kg-1處理達P(0.01)顯著水平.總的說來,油枯對大豆出苗沒有多少促進作用.復合肥0.5 和1 g·kg-1處理與ck 之間無顯著差異,其他處理都比ck 差,嚴重影響出苗,不可以使用.過磷酸鈣各處理與ck之間均無顯著差異,平常所說的豆科作物需要施用磷肥來促進其對土壤中氮肥的吸收,在苗期沒有顯現(xiàn)出來.
對大豆出苗有一定作用的推薦施用量:復合肥是0.5、1 g·kg-12 個用量,油枯是0.5、10、15 g·kg-13個用量,過磷酸鈣則不確定.
2.2.1 對玉米根長和芽長的影響 由表3 可知,玉米芽長介于13.79~19.04 cm 之間,平均17.36 cm,ck平均芽長16.31 cm.除了與復合肥的10~30 g·kg-1處理達顯著差異外,與其余所有處理均無P(0.01)水平差異,不同類型的肥料適宜施用量有一些差異.對玉米芽生長有促進作用的推薦施肥量:復合肥是0.5、1 g·kg-12 個用量,油枯是1、5、15、25 g·kg-14 個用量,過磷酸鈣是10~20 g·kg-13 個用量.
玉米根長介于7.77~20.54 cm 之間,平均16.28 cm,ck 平均根長19.1 cm.其中施用油枯的玉米平均根長14.18 cm,施用過磷酸鈣的平均19.49 cm,施用復合肥的前3 個處理平均根長13.3 cm.施用過磷酸鈣的處理間根長無顯著差異.施用復合肥0.5 和1 g·kg-1的處理與其他幾個處理間差異十分顯著;ck 根長與0.5 g·kg-1處理無顯著差異,與其他處理達P(0.01)差異水平.ck 與油枯處理0.5~15 g·kg-1之間沒有顯著差異,與20~30 g·kg-1處理間差異達P(0.01)顯著水平,以30 g·kg-1處理根最短.對玉米根長有促進作用的推薦施肥量:復合肥是0.5、1 g·kg-12 個用量,油枯是0.5~10 g·kg-14 個用量,過磷酸鈣是20~30 g·kg-13 個用量.
表3 不同肥料及用量對玉米根長和芽長的影響Tab.3 Effect of different varieties and dosage of fertilizers on maize root length and bud length
2.2.2 對大豆根長和芽長的影響 由表4 可知,大豆芽長為9.17~15.71 cm,平均13.49 cm,ck 平均芽長13.92 cm.施用油枯的處理0.5 和15 g·kg-1與25 和30 g·kg-1之間達P(0.01)顯著水平,ck 與各處理間差異不顯著.ck 與施用復合肥0.5 和1 g·kg-1處理無差異顯著性,與其他處理達P(0.01)顯著水平.過磷酸鈣處理間無統(tǒng)計學上的差異,與ck 也無差異.對大豆芽生長有促進作用的推薦施肥量:復合肥是0.5、1 g·kg-12 個用量,油枯是0.5、10、15 g·kg-13 個用量,過磷酸鈣是5、10、20、25 g·kg-14 個用量.
大豆根長為6.06~16.05 cm,平均12.38 cm,ck 平均根長17.5 cm.施用油枯的大豆平均根長11.56 cm,施用過磷酸鈣的平均14.04 cm,施用復合肥的前3 個處理平均10.15 cm.不同肥料的不同用量對大豆根長效果差異顯著,但是以ck 根最長.
表4 不同肥料及用量對大豆根長和芽長的影響Tab.4 Effect of different varieties and dosage of fertilizers on soybean root length and bud length
經(jīng)方差分析,無論是玉米,還是大豆,除了復合肥的10、15、20、25、30 g·kg-1共5 個處理外,其他處理間均沒有達到P(0.01)顯著水平.
從上述分析可以得出,不同肥料及用量對玉米和大豆出苗的影響各不相同.通過綜合評定:玉米復合肥用量宜小不宜大,以0.5、1 g·kg-12 個處理效果較好;油枯用量以1、5 g·kg-12 個處理效果較好;過磷酸鈣以20 g·kg-1處理效果較好.大豆復合肥用量也宜小不宜大,以0.5、1 g·kg-12 個處理效果較好;油枯以10、15 g·kg-12 個處理效果較好;過磷酸鈣以20、25 g·kg-12 個處理效果較好.
總體來說,復合肥適宜做種肥,效果也好,關(guān)鍵是要注意用量,否則會嚴重影響出苗.過磷酸鈣和油枯作種肥比較穩(wěn)健,只要用量合適,既不會浪費又能夠達到促進生長和增產(chǎn)的目的.試驗證明作物在播種出苗階段,不需要外界供給多少營養(yǎng),憑自身的營養(yǎng)基本上能夠保證安全出苗;同時,在施用種肥時應盡量做到種子不與肥料直接接觸,以避免燒種現(xiàn)象發(fā)生.
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