不同連作年限玉米制種田微量元素和敦玉810效益變化特征

羅致春 葸陽 樊廷錄 陳紹江 劉興斌 閆治斌 王學(xué) 馬世軍

摘 ? ?要：在甘肅省張掖市甘州區(qū)甘浚鎮(zhèn)巴吉村選擇制種玉米連作5年、10年、15年和20年的地塊為采樣點(diǎn)，以相鄰露地未種過制種玉米的地塊為對照，共設(shè)計(jì)5個(gè)采樣點(diǎn)，測定土壤微量元素含量。結(jié)果表明，隨著玉米制種連作年限增加，土壤微量元素含量隨著土壤剖面垂直深度的增加而遞減。不同連作年限0～80 cm土層有效B、Mn、Cu、Fe和Mo含量由大到小依次為對照、5年、10年、15年、20年；有效Zn含量由大到小依次為20年、15年、10年、對照、5年；敦玉810制種玉米產(chǎn)量、品質(zhì)和效益由大到小依次為連作5年、10年、15年、20年。隨著玉米制種連作年限增加，0～80 cm土層B、Mn、Cu、Fe、Mo含量和制種玉米產(chǎn)量遞減，Zn含量為先降低后增加。

關(guān)鍵詞：制種玉米；連作年限；土壤；微量元素；品質(zhì)

文章編號：1005-2690（2023）04-0031-03 ? ? ? 中國圖書分類號：S158 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

甘肅河西內(nèi)陸灌區(qū)的武威、張掖和酒泉市常年干燥少雨，日照時(shí)數(shù)長，晝夜溫差大，是雜交玉米良種繁育的最佳生態(tài)區(qū)[1]。在玉米制種產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中，制種玉米種植面積大，連作年限15～20年的面積占80％以上；長期施用尿素、磷酸二銨和硫酸鉀，沒有施用微量元素的習(xí)慣，速效氮磷鉀富集，有效鋅和鉬含量小于微量元素缺乏臨界濃度，土壤養(yǎng)分比例失調(diào)[2]。前人研究主要集中在連作對半夏、百香果、高粱、哈密瓜、大豆和藜麥等的影響方面[3-8]。不同連作年限玉米制種田微量元素和敦玉810玉米效益變化特征的研究少見報(bào)道。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況和試驗(yàn)材料

1.1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2021年在甘肅省張掖市甘州區(qū)甘浚鎮(zhèn)巴吉村連作5年、10年、15年和20年的玉米制種基地上進(jìn)行。當(dāng)?shù)啬杲邓?16 mm，年蒸發(fā)量1 850 mm，日照時(shí)數(shù)3 052.9 h，平均氣溫7.50 ℃，≥10 ℃的活動(dòng)積溫2 980 ℃，無霜期160 d，土壤類型為灌淤旱作人為土。樣品采集地點(diǎn)土壤基本情況見表1。

1.1.2 試驗(yàn)材料

尿素（N 46％）、磷酸二銨（N 18％、P2O5 46％）、硫酸鉀（K2O 50％），玉米品系為敦玉810（IN46×Q4-2）。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選擇海拔高度、土壤類型、種植模式、施肥水平基本一致連作玉米制種5年、10年、15年和20年的地塊為采樣區(qū)，以相鄰露地未種過玉米制種的地塊為對照，設(shè)計(jì)5個(gè)采樣區(qū)，每個(gè)采集區(qū)設(shè)置50 m×50 m的樣方。

1.2.2 樣品采集方法

2021年9月28日收獲時(shí)，在樣方中間3行隨機(jī)采集15穗，測定穗粒數(shù)、穗粒種和百粒重。每個(gè)樣方單獨(dú)采收折算成單位面積產(chǎn)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。制種玉米收獲后，每個(gè)樣方按對角線布置5個(gè)樣點(diǎn)，從地表垂直向下挖掘土壤剖面，按照0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm、60～80 cm自下而上逐層采集土樣各4 kg，用4分法留1 kg土樣風(fēng)干過1 mm篩，室內(nèi)測定微量元素含量。

1.2.3 種植方法

播種前將磷酸二銨675 kg/hm2、硫酸鉀375 kg/hm2淺耕翻入20 cm土層作底肥。2021年4月23日播種，深度、株距和行距為5 cm×22 cm×50 cm，父母本行比為1∶6。在玉米大喇叭口期和開花期分別追施尿素300 kg/hm2和600 kg/hm2。其他管理水平與常規(guī)制種相同。1.2.4 測定指標(biāo)及方法

土壤有效Mn和Cu測定采用1 mol/L NH4OAc浸提—KMnO4比色法，有效B、Zn、Fe和 Mo測定分別采用熱水浸提—甲亞胺比色法、DTPA-TEA浸提—AAS法、DTPA溶液浸提—原子吸收光譜法、草酸銨浸提—催化極譜法[9]，玉米可溶性糖和淀粉測定采用蒽酮比色法，粗蛋白測定采用凱氏定氮法[10]。

1.2.5 數(shù)據(jù)分析

采用DPS V 13.0軟件分析，多重比較，LSR檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 玉米制種不同連作年限土壤剖面微量元素變化特征

隨著玉米制種連作年限增加，土壤微量元素含量均隨著土壤剖面垂直深度加深而降低，見表2。不同連作年限0～80 cm土層B、Mn、Cu、Fe和Mo含量均值由大到小依次為對照、5年、10年、15年、20年。連作20年與15年比較，B、Mn、Cu和Mo變化極顯著（P＜0.01）、Fe變化顯著（P＜0.05）；與10年比較，B、Mn、Cu、Fe和Mo變化極顯著（P＜0.01）；與5年比較，B、Mn、Cu、Fe和Mo變化極顯著（P＜0.01）；與對照比較，B、Mn、Cu、Fe和Mo變化極顯著（P＜0.01）。

隨著連作年限增加，0～80 cm土層Zn含量均值先降低后增加。不同處理0～80 cm土層Zn含量均值由大到小依次為20年、15年、10年、對照、5年。連作5年與對照比較變化顯著（P＜0.05），與10年、15年和20年比較變化極顯著（P＜0.01）。

2.2 不同連作年限敦玉810制種玉米經(jīng)濟(jì)性狀和品質(zhì)變化特征

隨著玉米制種連作年限增加，敦玉810制種玉米經(jīng)濟(jì)性狀、產(chǎn)量和品質(zhì)遞減，見表3。

不同連作年限制種玉米穗粒數(shù)、穗粒重、百粒重和產(chǎn)量由大到小依次為連作5年、10年、15年、20年。連作10年與5年比較，穗粒數(shù)、穗粒重、百粒重、產(chǎn)量和淀粉變化不顯著（P＞0.05），可溶性糖和粗蛋白變化顯著（P＜0.05）；連作15年與5年比較，百粒重和產(chǎn)量變化不顯著（P＞0.05），穗粒數(shù)和穗粒重變化顯著（P＜0.05），可溶性糖、淀粉和粗蛋白變化極顯著（P＜0.01）；連作20年與5年比較，穗粒數(shù)、穗粒重、百粒重和產(chǎn)量變化顯著（P＜0.05），可溶性糖、淀粉和粗蛋白變化極顯著（P＜0.01）。

2.3 不同連作年限敦玉810制種玉米經(jīng)濟(jì)效益變化特征

隨著玉米制種連作年限增加，敦玉810制種玉米利潤和投資效率遞減，見表4。

不同連作年限制種玉米利潤和投資效率由大到小依次為連作5年、10年、15年、20年。連作5年與10年比較，利潤和投資效率變化顯著（P＜0.05）；與15年和20年比較，利潤和投資效率變化極顯著（P＜0.01）。

隨著玉米制種連作年限增加，生產(chǎn)成本在遞增。不同處理制種玉米生產(chǎn)成本由大到小依次為連作20年、15年、10年、5年。連作20年與15年、10年和5年比較變化不顯著（P＞0.05）。

3 結(jié)論

隨著玉米制種連作年限增加，0～80 cm土層B、Mn、Cu、Fe和Mo含量遞減，Zn含量先降低后增加；連作20年后，Mn、Cu、Zn和 Mo含量低于微量元素缺乏臨界濃度，在玉米制種生產(chǎn)過程中，可以有針對性地施用Mn、Cu、Zn和Mo等微肥；0～80 cm土層B、Mn、Cu、Fe、Mo含量和制種玉米產(chǎn)量遞減，Zn含量變化特征為先降低后增加；不同處理0～80 cm土層B、Mn、Cu、Fe和Mo含量由大到小依次為對照、5年、10年、15年、20年，有效Zn含量為由大到小依次為20年、15年、10年、對照、5年，制種玉米產(chǎn)量、品質(zhì)和效益由大到小依次為連作5年、10年、15年、20年。

參考文獻(xiàn)：

［1］蘇建東，張東昱，楊勇.推動(dòng)張掖玉米種子品牌戰(zhàn)略研究［J］.農(nóng)業(yè)科技與信息，2014（22）：18-20.

［2］李志榮，王托和.淺談張掖市玉米制種產(chǎn)業(yè) 的問題與發(fā)展對策［J］.農(nóng)業(yè)科技通訊，2021（6）：13-15.

［3］王禮科，羅夫來，王華磊，等.半夏不同連作年限土壤酶活性、微生物及化感物質(zhì)的分析［J］.中藥材，2021，44（4）：798-801.

［4］陳曉婷，王裕華，林立文，等.連作百香果對土壤理化性質(zhì)和微生物特性的影響及病原真菌的分離與鑒定［J］.熱帶作物學(xué)報(bào)，2021，42（2）：495-502.

［5］王磊，樊芳芳，白文斌，等.不同連作年限高粱生長及根際土壤微生物群落功能多樣性差異［J］.山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2020，48（9）：456-460.

［6］劉垠霖，蔡立群，趙瑞，等.吐魯番哈密瓜土壤養(yǎng)分及酶活性對連作年限的響應(yīng)［J］.中國土壤與肥料，2021（1）：273-280.

［7］正月，李峰，周學(xué)超，等.赤峰地區(qū)大豆連作年限的影響定位研究［J］.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2020（23）：10-12.

［8］楊科，劉文瑜，王旺田，等.連作對藜麥生長和生理特性的影響［J］.江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2021，43（2）：244-252.

［9］鮑士旦.土壤農(nóng)化分析［M］.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2002.

［10］李合生.植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理與技術(shù)［M］.北京：高等教育出版社，2000.