玉米專用肥對玉米生長及產(chǎn)量的影響*

馬 雪，張素瑜，樊志磊，馮夢喜，岳艷軍，關(guān)小康，王同朝

(1.河南心連心化肥有限公司 河南新鄉(xiāng) 453731；2.河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院小麥研究所/河南省小麥生物學(xué)重點實驗室 河南鄭州 450002；3.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院/河南糧食作物協(xié)同創(chuàng)新中心 河南鄭州 450002)

玉米專用肥對玉米生長及產(chǎn)量的影響*

馬 雪1，張素瑜2，樊志磊1，馮夢喜1，岳艷軍1，關(guān)小康3，王同朝3

(1.河南心連心化肥有限公司 河南新鄉(xiāng) 453731；2.河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院小麥研究所/河南省小麥生物學(xué)重點實驗室 河南鄭州 450002；3.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院/河南糧食作物協(xié)同創(chuàng)新中心 河南鄭州 450002)

為了解玉米專用肥對玉米生長及產(chǎn)量的影響，采用隨機區(qū)組試驗設(shè)計，以玉米品種鄭單958為材料，設(shè)置普通復(fù)合肥、玉米專用肥、玉米專用肥A型、玉米專用肥B型、玉米專用肥C型以及玉米專用肥D型共6個處理，通過大田試驗比較分析了玉米專用肥及不同添加劑對玉米植株生長及產(chǎn)量的影響。試驗結(jié)果表明，玉米專用肥及添加不同添加劑的處理均有助于玉米植株莖粗和穗位葉葉面積的增加，但對氣生根的影響表現(xiàn)不一致，最終產(chǎn)量以玉米專用肥C型最高；玉米專用肥能達到增產(chǎn)、增收的目的，大大提高了肥料的利用率。

玉米；專用肥；生長；產(chǎn)量

化肥是保障作物高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，我國化肥對糧食增產(chǎn)的貢獻率達到40%～60%[1- 3]，但糧食作物的氮、磷、鉀肥當(dāng)季利用率卻分別只有30%～35%，15%～20%和35%～50%，低于發(fā)達國家15%～20%[4- 12]，因此，改善肥效、提高肥料利用率是我國化肥生產(chǎn)和施用的重要目標(biāo)。

化肥由低濃度到高濃度、由單質(zhì)肥到復(fù)合(混)肥、復(fù)合(混)肥由通用型走向?qū)Ｓ没鞘澜绶柿习l(fā)展的主要趨勢[7]。隨著復(fù)合肥市場的競爭日益激烈，生產(chǎn)企業(yè)需不斷對肥料配方進行調(diào)整，由此引發(fā)了很多問題，如原料浪費、次品率上升、生產(chǎn)效率降低、生產(chǎn)成本升高等。玉米是食品、飼料和工業(yè)等產(chǎn)業(yè)的重要原料，在保證國家糧食安全中具有重要地位，因此，本研究以豫北地區(qū)具有代表性并大面積種植的玉米品種鄭單958為試驗材料，通過篩選出幾個基礎(chǔ)配方肥，然后按一定比例配制出玉米專用肥并篩選出最適宜的添加劑，比較分析了在同一配方肥基礎(chǔ)上添加不同添加劑條件下玉米生長及產(chǎn)量的差異，以期為該地區(qū)玉米高產(chǎn)及復(fù)合肥配方肥生產(chǎn)提供理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況與供試材料

試驗于2016年6月至10月在河南省新鄉(xiāng)市新鄉(xiāng)縣小河試驗田進行。試驗地土壤類型為壤土，肥力中等，基礎(chǔ)養(yǎng)分含量為有機質(zhì)1.50 g/kg、銨態(tài)氮13.10 mg/kg、硝態(tài)氮27.50 mg/kg、速效磷17.00 mg/kg、速效鉀111.50 mg/kg、pH 8.64。供試玉米品種為河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所選育的鄭單958。

1.2 試驗設(shè)計

試驗設(shè)置普通復(fù)合肥、玉米專用肥、玉米專用肥A型、玉米專用肥B型、玉米專用肥C型、玉米專用肥D型共6個處理，其中A，B，C和D分別代表不同添加量的氨基酸、控失劑、稀土和腐殖酸類物質(zhì)。采用農(nóng)戶習(xí)慣施肥(N 180 kg/hm2，P2O530 kg/hm2，K2O 30 kg/hm2)，配方采用N- P2O5- K2O=30- 5- 5。2016年6月9日播種，小區(qū)面積10.8 m2，3次重復(fù)。種植密度57 000株/hm2，小區(qū)施肥量按600 kg/hm2折算，在玉米大喇叭口期一次性追施，不施底肥。2016年9月21日收獲，全生育期按高產(chǎn)田模式管理。玉米專用肥通過尿素(含N質(zhì)量分?jǐn)?shù)46%)、磷酸一銨(含P2O5質(zhì)量分?jǐn)?shù)44%)、氯化鉀(含K2O質(zhì)量分?jǐn)?shù)60%)進行復(fù)配摻混，肥料及添加物均由河南心連心化肥有限公司生產(chǎn)、提供。

1.3 測定指標(biāo)及方法

1.3.1 生長指標(biāo)

于2016年8月10日測定玉米穗位高、穗位葉葉長和葉寬、氣生根數(shù)量、莖粗，每個小區(qū)測定10株樣品，其中：穗位高、穗位葉葉長和葉寬用米尺進行測量，莖粗用數(shù)顯游標(biāo)卡尺進行測量；穗位葉面積=(穗位葉葉長×穗位葉葉寬)×0.75。

1.3.2 考種與測產(chǎn)

于2016年9月21日進行小區(qū)取樣，每個小區(qū)取中間3行20穗玉米，調(diào)查穗長、莖粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒重，然后脫粒測定產(chǎn)量，并計算增產(chǎn)率、增收、理論產(chǎn)量[13]。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計及分析

采用Excel 2010和SPSS 11.5軟件進行數(shù)據(jù)分析，多重比較采用Duncan法。

2 結(jié)果分析

2.1 不同處理對玉米生長指標(biāo)的影響

不同處理對玉米生長指標(biāo)的影響如表1所示。

表1 不同處理對玉米生長指標(biāo)的影響

處理 穗位高/cm莖粗/mm氣生根數(shù)量/根普通復(fù)合肥125.30a21.66c31.00abc玉米專用肥120.80ab22.34c28.50c玉米專用肥A型121.10cd28.22a34.70ab玉米專用肥B型117.70bc24.74bc29.20bc玉米專用肥C型110.00d27.62ab36.30a玉米專用肥D型115.20bcd23.93c32.90abc

注：1)同列不同小寫字母表示在0.05水平上差異顯著，下同

由表1可知：不同處理對玉米生長的影響不一致，處理間差異達顯著水平；玉米穗位高以普通復(fù)合肥處理最高，比玉米專用肥C型處理高出12.2%；莖粗以玉米專用肥A型處理最好，是普通復(fù)合肥處理的1.3倍，不同處理的莖粗表現(xiàn)為玉米專用肥A型>玉米專用肥C型>玉米專用肥B型>玉米專用肥D型>玉米專用肥>普通復(fù)合肥；氣生根數(shù)量以玉米專用肥C型處理最多，顯著高于玉米專用肥和玉米專用肥B型處理，各處理表現(xiàn)為玉米專用肥C型>玉米專用肥A型>玉米專用肥D型>普通復(fù)合肥>玉米專用肥B型>玉米專用肥。

2.2 不同處理對玉米穗位葉的影響

葉片是作物進行光合作用的載體，在單位面積上綠葉面積的多少是衡量植物光能利用效率的重要標(biāo)志[14]。不同處理對玉米穗位葉的影響不同，差異達顯著水平(表2)，其中：玉米專用肥處理的葉面積及葉寬均高于普通復(fù)合肥處理；葉長及葉面積均以玉米專用肥處理表現(xiàn)最好，其次為玉米專用肥D型處理；不同處理的葉面積表現(xiàn)為玉米專用肥>玉米專用肥D型>玉米專用肥A型>玉米專用肥C型>玉米專用肥B型>普通表2 不同處理對玉米穗位葉的影響復(fù)合肥。

處理穗位葉葉長/cm穗位葉葉寬/cm葉面積/cm2普通復(fù)合肥69.10d7.98c413.14b玉米專用肥84.60a8.52ab540.75a玉米專用肥A型75.70bc8.03c458.02b玉米專用肥B型70.60cd8.09bc427.02b玉米專用肥C型68.00d8.94a456.02b玉米專用肥D型78.30b8.60a505.03a

2.3 不同處理對玉米產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

不同處理對玉米產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響如表3所示。

表3 不同處理對玉米產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

處理 穗長/cm穗粗/cm穗行數(shù)/行行粒數(shù)/粒百粒重/g實際產(chǎn)量/(kg·hm-2)理論產(chǎn)量/(kg·hm-2)普通復(fù)合肥16.70ab52.29a16.00a34.55a37.51d9367.80bc9460.06玉米專用肥17.45ab52.20a15.10c34.35a43.48a9598.80bc9853.00玉米專用肥A型17.50ab52.36a15.90ab35.90a41.65b10306.58a9953.47玉米專用肥B型16.25b50.93b15.20bc35.20a39.63c8846.54d8982.65玉米專用肥C型16.95ab51.42ab15.90ab35.70a42.79ab10665.33a9944.25玉米專用肥D型18.11a51.59ab15.20bc36.45a41.67b9840.00ab9805.95

從表3可看出，不同處理對玉米理論產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響存在差異，其中：除玉米專用肥B型處理的實際產(chǎn)量低于普通復(fù)合肥處理外，其余均高于普通復(fù)合肥處理，且玉米專用肥C型的產(chǎn)量最高，這說明在玉米專用肥的基礎(chǔ)上添加添加劑A，C和D均有利于玉米產(chǎn)量的提升；各處理的實際玉米產(chǎn)量表現(xiàn)為玉米專用肥C型>玉米專用肥A型>玉米專用肥D型>玉米專用肥>普通復(fù)合肥>玉米專用肥B型；實際產(chǎn)量與理論產(chǎn)量基本一致，玉米專用肥C型處理的實際產(chǎn)量、理論產(chǎn)量分別比普通復(fù)合肥處理高出1 297.53 kg/hm2和484.19 kg/hm2；各處理的理論產(chǎn)量與實際產(chǎn)量存在線性相關(guān)性，線性回歸方程為Y=0.512 1X+4 662.8，r=0.88*；玉米的百粒重以普通復(fù)合肥和玉米專用肥B型處理最低，顯著低于其他處理；玉米專用肥A型和玉米專用肥C型處理表現(xiàn)出了較高的產(chǎn)量性狀，因此其產(chǎn)量較高。

2.4 經(jīng)濟效益分析

根據(jù)玉米的實際產(chǎn)量、肥料投入和玉米籽粒價格對不同處理進行經(jīng)濟效益評價，結(jié)果如表4所示。

表4 不同處理的經(jīng)濟效益

處理實際產(chǎn)量/(kg·hm-2)肥料投入/(元·hm-2)產(chǎn)值/(元·hm-2)增產(chǎn)率/%產(chǎn)投比增收/(元·hm-2)普通復(fù)合肥9367.801200.014988.4812.49玉米專用肥9598.801200.015358.072.4612.80369.59玉米專用肥A型10306.581224.016490.5210.0213.471502.04玉米專用肥B型8846.541232.014154.46-5.5611.50-834.02玉米專用肥C型10665.331248.017064.5313.8513.672076.05玉米專用肥D型9840.001230.715744.005.0412.79755.52

注：1)玉米價格按當(dāng)時市場價1.6元/kg計

從表4可看出：除玉米專用肥B型處理外，其余各處理比普通復(fù)合肥處理增產(chǎn)2.46%～13.85%；增收以玉米專用肥C型處理最高，與普通復(fù)合肥處理相比，增收2 076.05元/hm2，產(chǎn)投比達13.67；玉米專用肥B型處理減產(chǎn)，這可能是由于添加劑B會抑制配方肥的肥效、降低肥料利用率，從而導(dǎo)致玉米產(chǎn)量降低。

3 結(jié)語

田間試驗結(jié)果表明，玉米專用肥及其添加劑不僅影響玉米的生長指標(biāo)，而且對其產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響也較大。已有研究[15]表明，穗位高對玉米產(chǎn)量沒有直接影響，但與拉彎強度和莖稈穿刺強度存在顯著的相關(guān)關(guān)系，較低的穗位高可以降低玉米倒伏的風(fēng)險，從而間接影響籽粒產(chǎn)量。玉米單穗籽粒產(chǎn)量與莖粗和氣生根數(shù)量均存在極顯著的正線性相關(guān)[15]，本研究中玉米專用肥C型和玉米專用肥A型處理的莖粗、氣生根數(shù)量表現(xiàn)最好，因此其產(chǎn)量也高于其他各處理。穗位葉是玉米進行光合作用、制造光合產(chǎn)物的主要功能葉，花粒期穗位葉對玉米籽粒產(chǎn)量的貢獻遠大于其他功能葉片，因此，較大的穗位葉面積對增加玉米花粒期光合產(chǎn)物的制造與積累、提高籽粒產(chǎn)量具有重要作用[16]。白永新等[17]的研究也表明，穗位葉的葉面積與單株穗重成顯著的正相關(guān)關(guān)系。各玉米專用肥處理的穗位葉葉面積均高于普通復(fù)合肥處理，但由于玉米專用肥B型處理的穗位葉葉面積較普通復(fù)合肥處理僅高出3.36%，同時在氣生根數(shù)量方面表現(xiàn)不顯著，造成最終產(chǎn)量較低。

經(jīng)綜合分析，在玉米專用肥的基礎(chǔ)上添加添加劑D，雖然葉面積較大，但其莖粗和氣生根數(shù)量表現(xiàn)不佳，百粒重與玉米專用肥、玉米專用肥A型、玉米專用肥C型處理相比也未體現(xiàn)出優(yōu)勢，造成產(chǎn)量不是很高。在玉米專用肥的基礎(chǔ)上添加添加劑B會影響最終的肥料利用率，該處理在生長指標(biāo)及產(chǎn)量的表現(xiàn)上是相一致的。玉米專用肥方案是可行的，在玉米專用肥的基礎(chǔ)上添加添加劑A，C和D均有助于提升玉米產(chǎn)量，達到增產(chǎn)、增收的目的。

[1] 金繼運，林葆.化肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用和展望[J].作物雜志，1997(2)：5- 9.

[2] YU Y, HUANG Y, ZHANG W. Change in rice yields in China since 1980 associated with cultivar improvement climate and crop management[J]. Field Crops Research，2012(5)：65- 75.

[3] ZHANG F S, CUI Z L, Chen X P, et al. Chapter One- Integrated Nutrient Management for Food Security and Environmental Quality in China[J]. Advances in Agronomy，2012，116：1- 40.

[4] 朱兆良.農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中化肥氮的去向和氮素管理[M]∥朱兆良，文啟孝.中國土壤氮素.南京：江蘇科學(xué)技術(shù)出版社，1992.

[5] 朱兆良.推薦氮肥適宜施用量的方法論芻議[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報，2006(1)：1- 4.

[6] 張福鎖，王激清，張衛(wèi)峰，等.中國主要糧食作物肥料利用率現(xiàn)狀與提高途徑[J].土壤學(xué)報，2008(2)：915- 924.

[7] NOVOA R, LOOMIS R S. Nitrogen and plant production[J]. Plant and Soil，1981(1)：177- 204.

[8] HAEFELE S M, WOPEREIS M C S, NDIAYE M K, et al. Internal nutrient efficiencies, fertilizer recovery rates and indigenous nutrient supply of irrigated lowland rice in Sahalian West Africa[J]. Field Crops Research，2003(1)：19- 32.

[9] LADHA J K, PATHAK H J, KRUPNIK T J, et al. Efficiency of fertilizer nitrogen in cereal production: retrospects and prospects[J]. Advances in Agronomy，2005，87：85- 156.

[10] HOSSAIN M F, WHITE S K, ELAHI S F, et al. The efficiency of nitrogen fertilizer for rice in Bangladeshi farmers' fields[J]. Field Crops Research，2005(1)：94- 107.

[11] LI S T, HE P, JIN J Y. Nitrogen use efficiency in grain production and the estimated nitrogen input/output balance in China agriculture[J]. Journal of the science of food and agriculture，2013(5)：1191- 1197.

[12] PENG S B, CASSMAN K G. Upper thresholds of nitrogen uptake rates and associated nitrogen fertilizer efficiencies in irrigated rice[J]. Agronomy Journal，1998(2)：178- 185.

[13] 王祥勝.懷遠縣玉米測土配方施肥試驗[J].安徽農(nóng)學(xué)通報，2008(17)：144- 145.

[14] 杜宏彬，呂吉爾.試論植物有效綠葉面積[J].安徽農(nóng)學(xué)通報，2012(2)：14- 16.

[15] 李得孝，員海燕，周聯(lián)東.玉米抗倒伏性指標(biāo)及其模擬研究[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2004,(5)：53- 56.

[16] 霍仕平，晏慶久，張芳魁，等.蔭濕環(huán)境對玉米穗位葉面積及其葉綠素含量的影響[J].玉米科學(xué)，2014(3)：67- 71.

[17] 白永新，王早榮，鐘改榮，等.玉米高配合力親本自交系、雜交種棒三葉的性狀分析及葉面積的相關(guān)性研究[J].玉米科學(xué)，1999(2)：24- 26.

EffectsofSpecialFertilizerforMaizeonGrowthandYieldofMaize

MA Xue1, ZHANG Suyu2, FAN Zhilei1, FENG Mengxi1, YUE Yanjun1, GUAN Xiaokang3, WANG Tongchao3

(1.Henan Xinlianxin Fertilizer Co., Ltd., Xinxiang 453731, China；2.Wheat Research Institute, Henan Academy of Agricultural Sciences/Henan Provincial Key Laboratory of Wheat Biology, Zhengzhou 450002, China；3.Agricultural College of Henan Agricultural University/Henan Food Crops Collaborative Innovation Center, Zhengzhou 450002, China)

In order to understand the influence of special fertilizer for maize on growth and yield of maize, adopting randomized block design of experiment, field experiment, which uses maize variety Zhengdan- 958 as materials and 6 treatments are set up including common compound fertilizer treatment, maize special fertilizer treatment, maize special fertilizer type A treatment, maize special fertilizer type B treatment, maize special fertilizer type C treatment and maize special fertilizer type D treatment, is carried out to compare and analyze the influence of special fertilizer for maize and different additives on growth of maize plants and yield. Experimental results show that maize special fertilizer and all other treatments with different additives contribute to increase the maize stem diameter and ear foliage area, but the effect on aerial root are different, the maize special fertilizer type C treatment has the highest yield; maize special fertilizer can achieve the goal of increasing yield and income, and greatly increase fertilizer use efficiency.

maize; special fertilizer; growth; yield

S147.5

A

1006- 7779(2017)04- 0067- 04

2017- 01- 14)

國家自然科學(xué)基金項目(31601258，31471452)；河南省高等學(xué)校重點科研項目(16A210028)

馬雪(1988—),女，助理農(nóng)藝師，主要從事新型肥料開發(fā)與施肥技術(shù)研究；383910431@qq.com

關(guān)小康(1984—)，男，講師，博士，主要從事作物抗旱節(jié)水理論與技術(shù)研究；guanxk06@126.com