半干旱區(qū)玉米微量元素豐缺指標(biāo)研究初報(bào)

任雯麗

（甘肅省會(huì)寧縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，甘肅 會(huì)寧 730799）

微量元素是作物生長(zhǎng)發(fā)育不可或缺的營(yíng)養(yǎng)元素。受自然環(huán)境和生產(chǎn)觀念的影響，主要糧食作物不同微量元素缺素癥時(shí)有發(fā)生。為了摸清中部半干旱區(qū)耕地土壤微量元素的豐缺情況及對(duì)小麥、玉米等主要糧食作物產(chǎn)量的影響，確定土壤中微量元素臨界值，掌握不同微量元素的潛在缺素面積，建立主要作物微量元素養(yǎng)分豐缺指標(biāo)及推薦施肥體系，本試驗(yàn)在玉米上開(kāi)展了土壤中銅、鐵、錳、鋅等微量元素效應(yīng)研究。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)基本情況

試驗(yàn)設(shè)在甘肅省中部半干旱區(qū)會(huì)寧縣開(kāi)展。供試土壤為黑壚土、黃綿土、灰鈣土3種類(lèi)型，在3個(gè)不同生態(tài)區(qū)進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)點(diǎn)基本情況及試驗(yàn)地塊微量元素養(yǎng)分狀況如表1、表2所示。

表1 試驗(yàn)區(qū)基本情況

表2 試驗(yàn)地塊耕層土壤微量元素測(cè)試值

1.2 供試材料

根據(jù)多年玉米生產(chǎn)實(shí)際，試驗(yàn)以鐵、錳、鋅3種微量元素養(yǎng)分為供試主體，微量元素肥料及不同處理施肥量水平見(jiàn)表3。供試玉米品種為先玉335。

表3 不同處理微量元素施肥量

1.3 試驗(yàn)方法

微量元素肥料全做基肥，整地時(shí)與大量元素肥料和農(nóng)家肥一同施入土壤。供試大量元素肥料：氮肥用尿素（N≥46.0%）、磷肥用普通過(guò)磷酸鈣（P2O5≥12.0%）。肥料用量：南部中川N 241.5 kg/hm2、P2O5105.0 kg/hm2，中北部大溝、四房點(diǎn)N 231.0 kg/hm2、P2O5105.0 kg/hm2，北部郭城驛水地N 315.0 kg/hm2、P2O5126.0 kg/hm2。試驗(yàn)采用多點(diǎn)研究、隨機(jī)取組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，共3個(gè)處理，處理1：0水平（空白對(duì)照）；處理2：1水平（適宜用量）；處理3：2水平（適宜用量的2倍）。旱地采用全膜雙壟種植，水地露地種植，小區(qū)面積38.5 m2（長(zhǎng)7 m、寬5.5 m），每小區(qū)5個(gè)帶，每帶寬1.1 m。小區(qū)間距60 cm，水地小區(qū)間筑埂。收獲時(shí)取中間2帶計(jì)產(chǎn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 產(chǎn)量結(jié)果

各試驗(yàn)點(diǎn)產(chǎn)量結(jié)果分析見(jiàn)表4、表5、表6、表7和表8，錳肥各試驗(yàn)點(diǎn)結(jié)果均表現(xiàn)為處理間籽粒產(chǎn)量差異不顯著。鐵肥除中川2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)外，其他各試驗(yàn)點(diǎn)處理間產(chǎn)量差異顯著。鋅肥除四房和中川2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)差異不顯著外，其他3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)不同施肥量處理間產(chǎn)量差異均為顯著或極顯著。結(jié)果表明：現(xiàn)階段施用鐵和鋅肥對(duì)玉米具有明顯的增產(chǎn)效果，本區(qū)域3種土壤類(lèi)型均有不同程度的缺鐵、缺鋅狀況。

表5 中川王河點(diǎn)試驗(yàn)產(chǎn)量結(jié)果

表6 中川朱河點(diǎn)試驗(yàn)產(chǎn)量結(jié)果

表7 大溝點(diǎn)試驗(yàn)產(chǎn)量結(jié)果

表8 郭城驛點(diǎn)試驗(yàn)產(chǎn)量結(jié)果

2.2 相對(duì)產(chǎn)量計(jì)算

分別計(jì)算每個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)不同作物的相對(duì)產(chǎn)量，計(jì)算公式如下：

不同試驗(yàn)點(diǎn)集中微肥處理玉米相對(duì)產(chǎn)量見(jiàn)表9。

表9 同試驗(yàn)點(diǎn)玉米相對(duì)產(chǎn)量

2.3 確定微量元素臨界點(diǎn)

注：*表示差異顯著。

根據(jù)每個(gè)試驗(yàn)地塊的相對(duì)產(chǎn)量和土壤測(cè)試值，做出相對(duì)產(chǎn)量和土壤測(cè)試值之間關(guān)系的點(diǎn)陣圖，在點(diǎn)陣中間劃一個(gè)“十”字，把幾乎所有點(diǎn)均勻劃入左下與右上2個(gè)區(qū)域，十字縱線與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)即為該養(yǎng)分有效含量的臨界值（圖1、圖2、圖3）。得到有 效鋅臨界值為0.60 mg/kg左右，有效錳臨界值為5.5～6.0 mg/kg，有效鐵臨界值為5.5 mg/kg左右。

圖1 土壤有效鋅測(cè)試值與玉米相對(duì)產(chǎn)量的關(guān)系

圖2 土壤有效錳測(cè)試值與玉米相對(duì)產(chǎn)量的關(guān)系

圖3 土壤有效鐵測(cè)試值與玉米相對(duì)產(chǎn)量的關(guān)系

2.4 建立土壤測(cè)試值豐缺指標(biāo)

對(duì)各個(gè)試驗(yàn)地塊微量元素土壤測(cè)試值和相對(duì)產(chǎn)量進(jìn)行函數(shù)模擬，符合對(duì)數(shù)函數(shù)關(guān)系，土壤測(cè)試值與相對(duì)產(chǎn)量有較好的相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)R均在0.92以上，對(duì)數(shù)函數(shù)關(guān)系式如圖1、圖2、圖3所示。以相對(duì)產(chǎn)量95%為豐缺點(diǎn)，小于95%為缺，大于95%為豐。把豐缺點(diǎn)相對(duì)產(chǎn)量值分別代入3個(gè)指數(shù)方程，解得3種微量元素的土壤測(cè)試值分別為有效鐵4.4 mg/kg、有效鋅0.59 mg/kg、有效錳4.94 mg/kg，即為土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)。

3 結(jié)論

甘肅中部半干旱區(qū)現(xiàn)階段微量元素鐵和鋅在玉米上逐漸表現(xiàn)出缺乏趨勢(shì)，在玉米上施用鐵和鋅肥具有明顯的增產(chǎn)效果。

綜合“十字分割法”，按照“取低不取高”的原則，即現(xiàn)階段半干旱區(qū)玉米上幾種微量元素的土壤養(yǎng)分豐缺值為有效鐵4.4 mg/kg，有效鋅0.59 mg/kg，有效錳4.94 mg/kg。

因試驗(yàn)點(diǎn)數(shù)安排和微量元素種類(lèi)較少，試驗(yàn)結(jié)果有一定的局限性，不同作物完善的微量元素豐缺指標(biāo)有待于進(jìn)一步開(kāi)展多年多點(diǎn)試驗(yàn)研究。