不同施肥種類對玉米產(chǎn)量及土壤性狀的影響分析

張民

摘? ? 要：玉米在生長過程中需要大量氮、磷、鉀肥，施肥過多雖會(huì)對玉米產(chǎn)量產(chǎn)生正面的影響，但或多或少會(huì)改變施肥區(qū)域土壤特性。通過田地試驗(yàn)，分析不同施肥種類對玉米產(chǎn)量及土壤性狀的影響，為提高玉米生產(chǎn)力與化肥利用率提供技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：施肥種類;玉米產(chǎn)量;土壤性狀;影響

文章編號(hào)：1005-2690（2021）17-0034-02? ? ? ?中國圖書分類號(hào)：S513? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

2020年，山東省膠州市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局承擔(dān)耕地地力保護(hù)、質(zhì)量提升項(xiàng)目和有機(jī)肥替代化肥試驗(yàn)，深入探究不同施肥種類對玉米產(chǎn)量及土壤性狀的影響。膠州市屬于暖溫帶季風(fēng)性氣候，降水集中、雨熱同季。農(nóng)用地面積占總體面積73.61%，耕地率屬于全國最高省份，其糧食種植以小麥、秋玉米為主。2020年全市糧食總產(chǎn)量達(dá)36.2萬t，其中玉米22.4萬t，占比達(dá)61.88%，其中化學(xué)肥料發(fā)揮著關(guān)鍵作用，但在現(xiàn)有的玉米生產(chǎn)中，存在重施肥，尤其是氮肥的情況。種植人員無法科學(xué)合理的搭配各種化學(xué)肥料和施肥方式，很容易導(dǎo)致土壤養(yǎng)分失衡，肥料有效利用率也十分有限，不利于膠州市玉米產(chǎn)業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展[1]。

1? ?材料與方法

1.1? ?試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2020年6月10日開始播種，10月10日收獲。試驗(yàn)地址為山東省膠州市里岔鎮(zhèn)大河流村，位于東經(jīng)119°37′～ 120°12′、北緯36°00′～ 36°30′，屬于暖溫帶半濕潤季風(fēng)區(qū)大陸性氣候，全年四季分明，光照充足，熱量豐富，年平均氣溫13 ℃，年平均降水量為680.5 mm，無霜期約為210 d。試驗(yàn)前土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分含量為有機(jī)質(zhì)16.28 g/kg，有機(jī)磷19.53 g/kg，全氮含量1.13? g/kg，速效鉀含量126.75 g/kg，pH值8.35 。

1.2? ?試驗(yàn)設(shè)計(jì)

該試驗(yàn)于2020年6月10日開始播種，共有4個(gè)處理方式，3次重復(fù)，單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)[2]，處理Ⅰ為不施肥處理，處理Ⅱ?yàn)槠胀ɑ剩幚恝鬄橛袡C(jī)肥，處理Ⅳ為化肥+有機(jī)肥（按照112.5 kg/hm2的純氮施用），其余均按照225 kg/hm2的純氮用量進(jìn)行處理。小區(qū)面積為50 m2，共12個(gè)小區(qū)，其他管理同常規(guī)大田管理。

1.3? ?材料及設(shè)備

供試肥料為商品玉米專用肥（N-P2O5-K2O：25-15-8），有機(jī)肥為商品有機(jī)肥，以蘑菇渣和雞糞為主。主要使用設(shè)備為，烘箱、分析天平（感量1/10 000）、鋼卷尺及6 m測距桿。

1.4? ?田間取樣及測定方法

1.4.1? ?土壤取樣

玉米成熟種植前及收獲后在小區(qū)內(nèi)分別隨機(jī)選取3個(gè)樣品點(diǎn)進(jìn)行取樣，每個(gè)取樣點(diǎn)采集0～200 cm土層土壤，均勻混合后作為一個(gè)樣品存貯于4 ℃空間內(nèi)。

1.4.2? ?測定方法

針對不同土壤成分采用不同測定方法，其中土壤微生物含量測定可使用傳統(tǒng)稀釋倒平板法或平板計(jì)數(shù)法（結(jié)合牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基及PDA培養(yǎng)基培養(yǎng)檢測微生物數(shù)量，培養(yǎng)溫度均控制在28 ℃，根據(jù)培養(yǎng)基上生長的菌落群確定土壤中微生物數(shù)量）;對于土壤中氮素含量，可采用開氏法，用硫酸消煮樣品的方法測定土壤中氮素含量;土壤容重、孔隙率測定采用環(huán)刀法、常規(guī)方法;pH 值測定采用常規(guī)法[3]。

2? ?結(jié)果與分析

2.1? ?不同施肥種類對玉米產(chǎn)量的影響

由試驗(yàn)可知，不同施肥處理方法對玉米產(chǎn)量影響不同，其中處理Ⅳ影響最明顯。4種不同施肥處理方式中，棒心質(zhì)量為，處理Ⅰ為24.48 g/株，處理Ⅱ?yàn)?3.61 g/株，處理Ⅲ為24.91 g/株，處理Ⅳ為25.30 g/株。其中，處理Ⅳ總粒質(zhì)量為147 g/株，相較于處理Ⅲ的138 g/株提高了6.5%，處理Ⅱ的135 g/株提高了8.9%，其總粒質(zhì)量和棒心質(zhì)量施肥處理方式排序?yàn)樘幚恝?處理Ⅲ>處理Ⅰ>處理Ⅱ。玉米的總鮮質(zhì)量也發(fā)生了一定變化，處理Ⅳ為0.73 kg/株，相較于處理Ⅲ的0.69 kg/株、處理Ⅱ的0.66 kg/株，分別提升5.8%、10.6%;玉米質(zhì)量中處理Ⅳ為0.30 kg/株，相較于處理Ⅲ、處理Ⅱ的0.28 kg/株、0.27 kg/株，分別提高7.1%、11.1%。由上可知，處理Ⅳ，即化肥+有機(jī)肥處理不僅能提高玉米產(chǎn)量，還能提升植株中物質(zhì)能量的有效轉(zhuǎn)化，而單施有機(jī)肥或化肥雖然有一定效益，但效果不明顯，這說明單施化肥雖然能提高玉米產(chǎn)量，但是無法提升物質(zhì)能量轉(zhuǎn)化有效性。

2.2? ?不同施肥種類對土壤微生物含量影響

由試驗(yàn)可知，不同施肥種類會(huì)對土壤中微生物含量產(chǎn)生影響，具體可劃分為真菌與細(xì)菌[4-6]。從真菌數(shù)量和種類看，土壤真菌主要集中在0～60 cm深的土層中，數(shù)量大致為103～104 CFU/g，100 cm以下真菌存在較少，4種處理方式對不同深度土壤中真菌含量沒有產(chǎn)生較大影響。以0～20 cm深的土層為例，處理Ⅳ中包含的真菌種類較多，包括曲霉屬、毛殼菌屬、木霉屬、漆斑菌屬、被孢霉屬、青霉屬、毛霉屬、雙足囊菌屬等8種;處理Ⅰ種類最少，共5種，分別為曲霉屬、木霉屬、漆斑菌屬、被孢霉屬、毛霉屬;處理Ⅱ和處理Ⅲ分別檢測出7種，4種處理中均出現(xiàn)了曲霉屬和木霉屬。

細(xì)菌能夠真實(shí)反映土壤環(huán)境和肥力情況，不同深度土層不同處理方式中，土壤中細(xì)菌含量均發(fā)生一定變化[7]。在0～200 cm土層中，4個(gè)處理方式均呈現(xiàn)相同變化趨勢，即0～40 cm中細(xì)菌數(shù)量最多，40～100 cm時(shí)數(shù)量明顯下降，120～200 cm中細(xì)菌數(shù)量保持穩(wěn)定，均維持在105～106 CFU/g范圍內(nèi);同一深度土層不同，采用不同施肥處理方式細(xì)菌數(shù)量也會(huì)發(fā)生變化，在0～20 cm土層中，處理Ⅳ細(xì)菌含量為9.7×105 CFU/g，處理Ⅱ細(xì)菌含量為1.0×107? CFU/g，處理Ⅰ細(xì)菌含量為3.7×106? CFU/g，其中處理Ⅳ細(xì)菌含量最多;在20～60 cm土層中，處理Ⅳ的細(xì)菌含量為1.0×107 CFU/g，明顯高于其他3個(gè)處理;在60 cm土層以下，4個(gè)處理方式細(xì)菌數(shù)量差異不大。綜合可知，在60 cm以下土層中，細(xì)菌數(shù)量變化差異較小，在這其中處理Ⅳ細(xì)菌含量和種類最為豐富。

與此同時(shí)，檢測0～20 cm深的土層可知，處理Ⅳ中共檢測出7個(gè)細(xì)菌種類，包括芽孢菌屬、假單胞菌屬、地桿菌屬、微桿菌屬、溶桿菌屬、寡養(yǎng)假單胞菌屬、無色桿菌屬;處理Ⅰ種類最少，共4種;處理Ⅱ和處理Ⅲ分別檢測出5種，芽孢菌屬、假單胞菌屬是土壤中較為穩(wěn)定的微生物類群，在4個(gè)處理中均有出現(xiàn)。

2.3? ?不同施肥種類對土壤氮素影響

氮是植物生長中不可或缺的營養(yǎng)元素，主要有硝態(tài)氮、銨態(tài)氮。4個(gè)處理方式對不同土層硝態(tài)氮、銨態(tài)氮含量產(chǎn)生一定影響，其主要變化發(fā)生在0～40 cm土層中，40 cm下氮含量級(jí)變化較小，具體變化如下：

（1）硝態(tài)氮，在0～20 cm土層中，4個(gè)處理方式產(chǎn)生的硝態(tài)氮差異變化明顯，處理Ⅳ為8.67 mg/L，處理Ⅲ為4.52 mg/L，處理Ⅱ?yàn)?8.7 mg/L，處理Ⅰ為0.54 mg/L，高低差異變化為處理Ⅱ>處理Ⅳ>處理Ⅲ>處理Ⅰ。

（2）銨態(tài)氮，在0～20 cm土層中，4個(gè)處理方式產(chǎn)生的銨態(tài)氮含量存在較大差異，處理Ⅳ為2.38 mg/L，處理Ⅲ為1.50 mg/L，處理Ⅱ?yàn)?.70 mg/L，處理Ⅰ為0.54 mg/L，高低差異變化為處理Ⅳ>處理Ⅲ>處理Ⅱ>處理Ⅰ;在20～40 cm土層中，銨態(tài)氮含量發(fā)生一定變化，為處理Ⅳ>處理Ⅱ>處理Ⅲ>處理Ⅰ，綜上在硝態(tài)氮和銨態(tài)氮綜合計(jì)算中，處理Ⅳ含量為11.05 mg/L，處理Ⅲ為6.02 mg/L，處理Ⅱ?yàn)?9.4 mg/L，處理Ⅰ為1.08 mg/L，其含量高低排序?yàn)樘幚恝?處理Ⅳ>處理Ⅲ>處理Ⅰ，試驗(yàn)結(jié)果說明土壤中膠體容易吸附銨態(tài)氮，處理Ⅳ更容易保持土壤肥效。

2.4? ?不同施肥種類對土壤容重、孔隙率影響

研究表明，不同施肥種類對土壤容重、孔隙率影響略有不同，其中處理Ⅳ、處理Ⅲ、處理土壤Ⅱ容重有下降，土壤孔隙率有所增加，其處理Ⅳ作用最為明顯，處理Ⅰ土壤容重則有所上升，增加了1%。土壤孔隙率下降了1%，產(chǎn)生這一結(jié)果的原因可能是施肥種類對腐解速率造成了影響。

3? ?討論與結(jié)論

該試驗(yàn)通過對山東省膠州市玉米不同施肥種類進(jìn)行研究，測定4個(gè)施肥種類對玉米產(chǎn)量、土壤性狀的影響。結(jié)果表明，化肥加有機(jī)肥的施肥種類，不僅能提升玉米產(chǎn)量，還能提高玉米果實(shí)轉(zhuǎn)化效率，具有十分積極的影響。

土壤微生物作為測定土壤質(zhì)量的重要生物指標(biāo)，土壤細(xì)菌大多存在于0～200 cm土層中，其中0～60 cm細(xì)菌含量最多，化肥加有機(jī)肥混合施肥方式產(chǎn)生的細(xì)菌數(shù)量和種類明顯高于其他3個(gè)單施處理方式，且在0～20 cm土層中細(xì)菌種類最為豐富。土壤中銨態(tài)氮含量最高，其次為硝態(tài)氮，這是因?yàn)殇@態(tài)氮容易被土壤吸收，不易淋失，硝態(tài)氮容易淋溶至地下。由此可知，混合施肥方式是實(shí)現(xiàn)玉米增產(chǎn)提質(zhì)的重要舉措。

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