深松配施有機(jī)肥對(duì)玉米磷吸收與利用的影響

張德偉 孫躍春 謝秀芳 王廣成 王鵬

摘 要：為了提高玉米養(yǎng)分吸收能力，研究以玉米品種吉農(nóng)大688為材料，在田間條件下，設(shè)置常規(guī)栽培（CK）、深松+常規(guī)施肥（P1）和深松+常規(guī)施肥+有機(jī)肥（P2）3個(gè)處理，分析不同處理下玉米各器官對(duì)養(yǎng)分磷的吸收利用效果。結(jié)果表明：在收獲期，P2處理玉米各器官的磷含量均顯著高于對(duì)照和P1處理（P1處理玉米莖的磷含量除外）;從玉米植株總磷含量來(lái)看，在大喇叭口期和灌漿期，均以P1處理磷含量最高，而收獲期以P2處理總磷含量最高，其中收獲期各處理間總磷含量差異均達(dá)顯著水平。綜合分析認(rèn)為：深松配施有機(jī)肥可以提高玉米根系對(duì)磷的吸收，同時(shí)在生殖生長(zhǎng)階段加快磷元素向生殖器官的轉(zhuǎn)運(yùn)，提高植株對(duì)磷的吸收利用效率，有利于促進(jìn)玉米的生長(zhǎng)發(fā)育。在深松的耕種方式下配施有機(jī)肥對(duì)玉米磷吸收與利用的影響。

關(guān)鍵詞：玉米;深松;有機(jī)肥;磷含量

中圖分類號(hào)：S513文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-060X（2020）08-0037-04

Abstract： In order to improve the nutrient absorption capacity of maize， 3 treatments： conventional cultivation （CK）， subsoiling +conventional cultivation （P1）， and subsoiling+conventional cultivation+organic fertilizer （P2） were set under the field conditions using the maize variety Jinongda 688 as the material to study the phosphorus absorption and utilization by various organs of maize. The results showed that the phosphorus content of maize each organ in P2 treatment was significantly higher than that in CK （P<0.05） and P1（ with the exception of phosphorus content in maize stem）， respectively at the harvest stage; according to the total phosphorus content of maize plants of 3 treatments， P1 treatment was the highest at the big trumpet-shaped stage （ from the jointing stage to tasseling stage， i.e.， vegetative and reproductive growth concurrent stage） and the filling stage， while P2 treatment was the highest at the harvest stage， and the difference of total phosphorus contents among 3 treatments reached the significant level at the harvest stage. ?The comprehensive analyses indicate that subsoiling combined with organic fertilizer can improve the absorption of phosphorus by maize roots， accelerate the transfer of phosphorus to reproductive organs in reproductive growth stage， improve the absorption and utilization efficiency of phosphorus by plants， and promote the growth and development of maize.

Key words： maize; subsoiling; organic fertilizer; phosphorus content

磷是玉米生長(zhǎng)發(fā)育不可缺少的營(yíng)養(yǎng)元素之一，適當(dāng)增施磷肥對(duì)玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)有顯著的提升[1-3]。目前，我國(guó)的磷肥利用率普遍偏低，僅為11.6%，高產(chǎn)與磷肥高效利用差距懸殊[4-5]。

深松可將土壤犁底層打破，使土壤疏松，從而改善土壤結(jié)構(gòu);同時(shí)，還可以改變土壤容重，增加土壤孔隙度，提高土壤溫度[6]，蓄水保墑，提高抗旱防澇能力[7]，促進(jìn)土壤養(yǎng)分的利用和分配[8]。黃健等[9]認(rèn)為，深松可將0～50 cm土層容重平均降低0.14 g/cm3。齊華等[10]試驗(yàn)結(jié)果表明，深松可降低10～30 cm土層容重，從而影響土壤通透性，使含水量降低，但40～100 cm土層含水量升高，因此提高了土壤蓄水能力。土壤緊實(shí)程度對(duì)根系分布、吸收能力和產(chǎn)量有明顯的影響[11]。

在玉米生產(chǎn)中，有機(jī)肥按一定比例替代傳統(tǒng)耕作模式中的化肥，可培肥地力，保證玉米產(chǎn)量[12]。同時(shí)，蔡澤江等[13]認(rèn)為，有機(jī)肥替代部分化肥能夠保證玉米產(chǎn)量長(zhǎng)時(shí)間增長(zhǎng)，同時(shí)促進(jìn)植株對(duì)磷的吸收量。張喜林等[14]研究表明，有機(jī)肥配合化肥可有效減緩?fù)寥浪峄俣取?/p>

查閱相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，關(guān)于在黑鈣土條件下深松配合有機(jī)肥對(duì)玉米磷吸收影響的研究報(bào)道較少。因此，筆者以玉米品種吉農(nóng)大688為材料，在深松條件下配施有機(jī)肥，研究其對(duì)玉米不同器官磷吸收的影響，從而分析玉米在生長(zhǎng)發(fā)育階段的需肥規(guī)律，以期為玉米種植中合理施用有機(jī)肥提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況及供試材料

試驗(yàn)于2018年5—10月在黑龍江省大慶市肇州縣雙發(fā)鄉(xiāng)雙發(fā)村進(jìn)行，試驗(yàn)地位于45°42'N，125°14'E。供試土壤類型為黑鈣土，前茬作物為玉米。土壤基本理化性質(zhì)：pH值為7.8，有機(jī)質(zhì)含量27.68 g/kg，堿解氮為102.8 mg/kg，有效磷為14.3 mg/kg，速效鉀為148.5 mg/kg，土壤容重為1.29 g/cm3。試驗(yàn)期間試驗(yàn)地溫度、降水量見(jiàn)表1。供試玉米品種為吉農(nóng)大688。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用大田對(duì)比法，設(shè)3個(gè)處理：CK，當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)栽培，耕作深度15～20 cm，常規(guī)施肥（僅施底肥600 kg/hm2，使用玉米專用肥，N-P2O5-K2O=24-14-12）;P1，深松+常規(guī)施肥，耕作深度35 cm;P2，深松+常規(guī)施肥+有機(jī)肥（商品有機(jī)肥750 kg/hm2），有機(jī)肥施入25～30 cm耕作層之間。每處理0.67 hm2，株距0.25 m，行距0.67 m，種植密度59 702株/hm2，采用雙條施肥。

1.3 采樣方法與測(cè)定項(xiàng)目

分別于玉米大喇叭口期、灌漿期、成熟期采集玉米整株樣品。按照不同器官（莖、葉、苞葉、穗軸、籽粒）分別進(jìn)行烘干，105℃殺青，70℃烘干至恒重。烘干后，準(zhǔn)確稱取植株樣品進(jìn)行粉碎，采用濃硫酸-過(guò)氧化氫消煮釩鉬黃比色法測(cè)定樣品全磷含量[15]。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Microsoft Office Excel 2007軟件進(jìn)行整理，運(yùn)用SPSS 17.0單因素方差分析對(duì)不同處理各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，當(dāng)P<0.05時(shí)，表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 深松和有機(jī)肥對(duì)玉米莖磷積累的影響

由圖1可知，大喇叭口期，P1和P2處理分別高于CK處理0.9和0.53 kg/hm2，差異均達(dá)顯著水平，P1與P2處理相差0.37 kg/hm2，差異顯著;灌漿期，P1、P2處理均顯著高于CK;收獲期P1、P2處理分別高于CK處理3.32和4.85 kg/hm2，差異顯著，P1與P2之間無(wú)顯著差異。從試驗(yàn)結(jié)果分析，P1和P2處理可以顯著提高玉米莖磷的含量，實(shí)際應(yīng)用表現(xiàn)優(yōu)于當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)耕作。

2.2 深松和有機(jī)肥對(duì)玉米葉磷積累的影響

由圖2可知，玉米葉片磷含量表現(xiàn)為隨生育期的推進(jìn)呈增加趨勢(shì)。大喇叭口期，CK、P1和P2處理之間無(wú)顯著差異;灌漿期，P1處理處于最高值，且高于P2處理0.96 kg/hm2，無(wú)顯著差異，P1和P2處理分別高于CK處理2.87和1.91 kg/hm2，均達(dá)到顯著水平;收獲期，CK、P1、P2處理葉片磷含量分別達(dá)到了10.09、13.26和16.65 kg/hm2，其中P2處理與CK、P1處理相比提高了6.55和3.38 kg/hm2，均達(dá)到顯著水平，P1較CK處理顯著提高，葉片磷含量比CK高3.16 kg/hm2。從試驗(yàn)結(jié)果分析，P1、P2處理對(duì)促進(jìn)玉米葉片磷含量的效果最佳。

2.3 深松和有機(jī)肥對(duì)玉米苞葉磷積累的影響

由圖3可知，玉米苞葉磷含量在灌漿期達(dá)到最高值。灌漿期，P1和P2處理分別高出CK 1.32和1.34 kg/hm2，均到達(dá)顯著水平，而P1和P2處理之間無(wú)顯著差異;收獲期，P1與CK處理磷含量相近，僅相差0.37 kg/hm2，無(wú)顯著差異，P2處理比P1、CK處理分別顯著提高0.81、1.19 kg/hm2。方差分析結(jié)果表明，灌漿期P1和P2顯著高于CK處理，而在收獲期，P2顯著高于P1和CK處理。從試驗(yàn)結(jié)果分析，灌漿期，P1和P2處理對(duì)玉米苞葉磷含量的影響處于同一水平，但在收獲期，P2處理效果最佳。

2.4 深松和有機(jī)肥對(duì)玉米籽粒磷積累的影響

由圖4可知，玉米籽粒磷含量隨生育期的推進(jìn)呈增加趨勢(shì)，同時(shí)期，各處理間均是P2處理達(dá)最高值。灌漿期，P1和P2處理磷含量相近，僅相差0.12 kg/hm2，無(wú)顯著差異，P1和P2分別高出CK處理0.95和1.07 kg/hm2，差異顯著;收獲期，CK、P1、P2處理磷含量分別達(dá)到了45.38、52.4和61.26 kg/hm2，P2分別高出CK和P1處理15.88和8.85 kg/hm2，差異顯著，P1較CK處理顯著高出7.02 kg/hm2。從試驗(yàn)結(jié)果分析，深松配施有機(jī)肥促進(jìn)玉米籽粒對(duì)磷吸收的效果最佳。

2.5 深松和有機(jī)肥對(duì)玉米穗軸磷積累的影響

由圖5可知，玉米穗軸磷含量總體上隨生育進(jìn)程的推進(jìn)呈減少趨勢(shì)，僅P2處理收獲期較灌漿期提高0.26 g/hm2。灌漿期，P1和P2分別高于CK處理0.45和0.32 kg/hm2，差異顯著，且P1、P2處理之間無(wú)顯著差異;收獲期，P2分別高于P1和CK處理1.16和1.59 kg/hm2，差異顯著，P1與CK處理之間達(dá)到顯著水平。從試驗(yàn)結(jié)果分析，P1和P2處理在灌漿期對(duì)玉米穗軸磷吸收的影響處于同一水平;收獲期，P2處理促進(jìn)玉米穗軸對(duì)磷吸收的效果最佳。

2.6 深松和有機(jī)肥對(duì)玉米總磷積累的影響

由圖6可知，玉米總磷含量表現(xiàn)為隨生育期的推進(jìn)呈增加趨勢(shì)，但是不同處理對(duì)玉米總磷積累的影響存在差異，收獲期達(dá)到積累量最大值。大喇叭口期，P1和P2分別高于CK處理1.56和0.45 kg/hm2，且3個(gè)處理之間無(wú)顯著差異;灌漿期，P1處于最高值，與P2相差2.99 kg/hm2，而較CK提高了11.1 kg/hm2，且3個(gè)處理之間差異均達(dá)到顯著水平;收獲期，P1和P2處理分別高于CK處理14.32和30.08 kg/hm2，均達(dá)到顯著水平，P2較P1處理顯著高出15.75 kg/hm2。從玉米總磷積累量變化上來(lái)看，大喇叭口期，3個(gè)處理對(duì)玉米總磷吸收的影響處于同一水平，但隨著生育期進(jìn)程的推進(jìn)，P2處理促進(jìn)玉米對(duì)磷吸收的效果最佳。

3 結(jié)論與討論

磷素移動(dòng)性相對(duì)較差，深松可以改變土壤物理性質(zhì)，提高土壤孔隙度以及保水保肥能力，促進(jìn)根系下扎，改變土壤不同深度的根系分布比例，擴(kuò)大養(yǎng)分吸收面積，進(jìn)而提高植株根系活力，促進(jìn)玉米生長(zhǎng)發(fā)育[16-17]。深松，尤其是秋深松可提高葉面積指數(shù)、提升玉米光合作用效果[18]。而葉面積指數(shù)與光合作用效果呈正相關(guān)性[19]，光合作用效果與作物產(chǎn)量也呈正相關(guān)性，有研究表明，提高植株光合作用效果可將玉米產(chǎn)量提高5.7%～11.3%[20]。

有機(jī)肥中營(yíng)養(yǎng)元素全面，長(zhǎng)期施用有機(jī)肥可改良土壤，提高土壤生產(chǎn)力，為農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)和產(chǎn)量提供保障[21-22]。同時(shí)，施用有機(jī)肥還可避免因大量施用化肥而導(dǎo)致的環(huán)境污染。

因此，深松配施有機(jī)肥可以大大提升改土培肥的效果，有利于作物生長(zhǎng)發(fā)育，獲得較高產(chǎn)量和較高品質(zhì)的農(nóng)產(chǎn)品。

試驗(yàn)結(jié)果表明，從不同玉米器官的磷含量分析，隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)，各處理磷積累和各器官磷含量趨勢(shì)基本相似，這與張萌等[23]的研究結(jié)論相似。深松配施有機(jī)肥較當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥總體上提高了各時(shí)期玉米莖、葉、苞葉、籽粒、穗軸的磷含量，且差異達(dá)顯著水平，這與王鵬等[24]的研究結(jié)果一致。大喇叭口期，莖 、葉磷含量基本相近，P2處理葉的磷含量低于CK，其原因可能是有機(jī)肥前期肥效較慢[25-26]，從而影響玉米對(duì)磷素的吸收。莖和葉的磷含量分別在灌漿期和收獲期達(dá)到最大值，且P2處理顯著高于CK，說(shuō)明P2處理對(duì)莖部和葉部磷吸收有促進(jìn)作用。各處理的玉米苞葉和穗軸的磷含量總體上呈下降趨勢(shì)，這可能與磷元素向籽粒轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān)。而在收獲期，P2處理各部位磷含量均顯著高于其他處理，表明深松配施有機(jī)肥對(duì)玉米磷吸收具有良好的促進(jìn)作用;收獲期，P2處理籽粒磷含量分別比CK和P1處理高35%和16.9%，說(shuō)明在生殖生長(zhǎng)階段，深松配施有機(jī)肥可有效促進(jìn)磷元素的轉(zhuǎn)運(yùn)效率[27]。從玉米總磷含量上來(lái)看，不同時(shí)期，深松配施有機(jī)肥處理植株的總磷含量均高于當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥;而在大喇叭口期和灌漿期，深松配施有機(jī)肥處理植株的總磷含量低于深松處理，這可能與深松模式下，土壤孔隙度會(huì)隨著生育進(jìn)程而降低，從而影響玉米對(duì)磷的吸收有關(guān)，也可能與有機(jī)肥肥效釋放速度有關(guān)[26，28]。綜合分析認(rèn)為，深松配施有機(jī)肥可以提高玉米根系對(duì)磷的吸收，同時(shí)在生殖生長(zhǎng)階段加快磷元素向生殖器官的轉(zhuǎn)運(yùn)，提高植株對(duì)磷的吸收利用效率，有利于促進(jìn)玉米的生長(zhǎng)發(fā)育。

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（責(zé)任編輯：肖彥資）