王 平 劉體靖 陳曉明 尹勝鑫 楊愛兵
(1.保山市土壤肥料工作站 云南保山 678000;2.保山市種子管理站 云南保山 678000;3.保山市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所 云南保山 678000;4.云南省施甸縣太平鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心 云南施甸 678205)
溫涼區(qū)是保山市玉米的主要產(chǎn)區(qū),搞好該區(qū)域玉米生產(chǎn)對(duì)保障全市糧食安全意義重大。 近年來,全市玉米種植面積10 萬~11 萬hm2,占糧食作物播種面積的40%左右,玉米產(chǎn)量占糧食總產(chǎn)量的45%~50%。玉米屬于水肥高需求作物, 氮磷鉀肥合理配施是提高玉米產(chǎn)量的主要措施[1],特別是施用氮肥對(duì)玉米增產(chǎn)起主導(dǎo)作用[2]。 多年來,全市玉米科研以種植區(qū)劃、品種選育、新品種試驗(yàn)、栽培技術(shù)、病蟲草防治等方面居多,施肥技術(shù)研究以減肥增效[3]、肥料配比[4]、肥料品種[5-6]為主,而有關(guān)肥料利用率的研究[7]較少。 本試驗(yàn)在測(cè)土配方施肥的基礎(chǔ)上,通過探索氮、磷、鉀的肥料效應(yīng)及其利用率,為玉米高效施肥提供依據(jù)。
試驗(yàn)地為施甸縣太平鎮(zhèn)東蚌村小水井小組蔣國(guó)良農(nóng)戶承包田,地處北緯24.844 73°、東經(jīng)99.018 83°,海拔1 840 m,屬溫涼氣候類型區(qū)。 土壤類型為潴育型水稻土,質(zhì)地為沙質(zhì)壤土,中等肥力水平。 前作為大麥,前作施尿素(N≥46.3%)600 kg/hm2,大麥籽粒產(chǎn)量6 000 kg/hm2。
1.2.1 供試肥料 氮肥為尿素(N≥46.3%),磷肥為增效磷肥(P2O5≥16%),鉀肥為農(nóng)業(yè)用硫酸鉀(K2O≥50%)。
1.2.2 供試作物 供試作物為玉米,品種為金秋玉45。
1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì), 設(shè)5 個(gè)處理、3 次重復(fù),每個(gè)重復(fù)為1 個(gè)區(qū)組,每個(gè)區(qū)組內(nèi)各小區(qū)隨機(jī)排列。處理1:空白區(qū)(不施任何有機(jī)肥和化肥);處理2:無氮區(qū)(不施氮肥,P2O5、K2O 用量與處理5 相同);處理3:無磷區(qū)(不施磷肥,N、K2O 用量與處理5 相同);處理4:無鉀區(qū)(不施鉀肥,N、P2O5用量與處理5 相同);處理5:氮磷鉀區(qū)(按測(cè)土配方施肥確定N、P2O5、K2O 用量)。 氮磷鉀區(qū)各時(shí)期氮肥、磷肥、鉀肥用量符合當(dāng)?shù)貙?shí)際,處理2、處理3、處理4的氮肥、磷肥、鉀肥種類、劑型、用量、用法與處理5保持一致。 各處理施肥量見表1。
表1 不同處理肥料用量
1.3.2 小區(qū)設(shè)置 小區(qū)面積40 m2(6.00 m×6.67 m),區(qū)組長(zhǎng)邊和小區(qū)短邊均與土壤肥力梯度垂直,玉米種植采用寬窄行雙行條播方式,大行距80 cm、小行距40 cm,株距28 cm,每小區(qū)種植5 壟10 行,每壟定植50 株,每小區(qū)定植250 株,種植密度62 490 株/hm2。
1.3.3 施肥方法 增效磷肥、硫酸鉀和尿素的處理,將尿素總量的30%作基肥于玉米播種時(shí)施用、20%作提苗肥于玉米苗期施用、50%作穗肥于玉米大喇叭口期施用。 各處理不同時(shí)期小區(qū)肥料用量見表2。
表2 各處理不同時(shí)期小區(qū)(30 m2)肥料用量
1.3.4 試驗(yàn)過程 2022 年5-10 月開展試驗(yàn),5 月24 日整地(機(jī)械耙地);5 月28 日理墑、施基肥;5 月29 日播種;6 月22 日理溝排水, 同時(shí)噴施90%莠去津+15%硝磺草酮進(jìn)行玉米苗后除草、10%高效氯氟氰菊酯(懸浮劑)+10%甲維·蟲螨腈(可濕性粉劑)+80%四聚乙醛(可濕性粉劑)防治金針蟲、夜蛾、蝸牛;7 月5 日人工除草、定苗;7 月6 日施提苗肥;7 月7 日采用12%甲維·蟲螨腈防治金針蟲和草地貪夜蛾;8 月4 日采用5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽水分散粒劑+棉鈴蟲核型多角體病毒懸浮劑防治草地貪夜蛾;8 月12 日施穗肥、培土;10 月12 日收獲(全生育期137 d);10 月13 日調(diào)查生物學(xué)性狀和秸稈產(chǎn)量。
1.3.5 調(diào)查項(xiàng)目及計(jì)算方法 籽粒產(chǎn)量: 采用實(shí)收方式,將各小區(qū)玉米果穗收盡、去苞葉、稱鮮重(含玉米軸),分小區(qū)按每穗平均質(zhì)量抽取10 穗樣品,待樣品風(fēng)干稱量干籽粒質(zhì)量,計(jì)算籽粒產(chǎn)量;秸稈產(chǎn)量:每小區(qū)隨機(jī)抽取10 株玉米植株地上部分樣品(含玉米苞葉),待樣品風(fēng)干后稱量,計(jì)算秸稈產(chǎn)量;株高、穗位高:每小區(qū)隨機(jī)抽取10 株進(jìn)行測(cè)量,計(jì)算平均值;植株、籽粒樣品采集按每個(gè)處理隨機(jī)抽取10 株,風(fēng)干送檢,其中植株樣品包含地上部分莖葉、苞葉、玉米須和玉米軸。 檢測(cè)方法按相關(guān)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行,氮肥利用率為玉米從肥料中吸收的N 占所施氮肥(N)的比率; 磷肥利用率為玉米從肥料中吸收的P 占所施磷肥(P)的比率;鉀肥利用率為玉米從肥料中吸收的K 占所施鉀肥(K)的比率;化肥利用率為玉米從肥料中吸收的NPK 占所施氮磷鉀肥(NPK)的比率;肥料貢獻(xiàn)率為玉米施用某種或某幾種元素肥料所增加的產(chǎn)量占總產(chǎn)量的百分比。
氮磷鉀區(qū)(對(duì)照)玉米平均株高300.9 cm。 無氮區(qū)玉米平均株高較對(duì)照降低105.3 cm,降幅35.0%,差異達(dá)極顯著水平,較無磷區(qū)、無鉀區(qū)分別降低94.1 cm、96.2 cm,降幅分別為32.48%、32.96%,差異均達(dá)顯著水平; 無磷區(qū)玉米平均株高較對(duì)照降低11.2 cm,降幅3.72%,差異達(dá)顯著水平,較無鉀區(qū)降低2.1 cm,降幅0.72%;無鉀區(qū)玉米平均株高較對(duì)照降低9.1 cm,降幅3.02%, 差異達(dá)顯著水平。 株高為處理5>處理4>處理3>處理1>處理2。不同處理玉米株高結(jié)果見表3。
表3 不同處理對(duì)玉米生物學(xué)性狀的影響
氮磷鉀區(qū)(對(duì)照)玉米平均穗位高142.1 cm。 無氮區(qū)玉米平均穗位高較對(duì)照、無磷區(qū)、無鉀區(qū)分別降低67.8 cm、60.0 cm、67.0 cm, 降幅分別為47.71%、44.68%、47.42%,差異均達(dá)極顯著水平;無磷區(qū)玉米平均穗位高較對(duì)照、無鉀區(qū)分別降低7.8 cm、7.0 cm,降幅分別為5.49%、4.95%,差異均達(dá)顯著水平;無鉀區(qū)玉米平均穗位高較對(duì)照降低0.8 cm, 降幅0.56%。穗位高為處理5>處理4>處理3>處理1>處理2。 不同處理玉米穗位高結(jié)果見表3。
氮磷鉀區(qū)(對(duì)照)玉米平均穗粒數(shù)417.1 粒。無氮區(qū)玉米平均穗粒數(shù)較對(duì)照、無磷區(qū)、無鉀區(qū)分別減少238.9 粒、219.7 粒、205.3 粒, 降幅分別為57.28%、55.21%、53.53%,差異均達(dá)極顯著水平;無磷區(qū)玉米平均穗粒數(shù)較對(duì)照減少19.2 粒,降幅4.60%,較無鉀區(qū)增加14.4 粒,增幅3.75%;無鉀區(qū)玉米平均穗粒數(shù)較對(duì)照減少33.6 粒,降幅8.06%。穗粒數(shù)為處理5>處理3>處理4>處理1>處理2。 不同處理玉米穗粒數(shù)結(jié)果見表3。
氮磷鉀區(qū)(對(duì)照)玉米秸稈平均產(chǎn)量11 810.9 kg/hm2,無氮區(qū)玉米秸稈平均產(chǎn)量較對(duì)照、無磷區(qū)、無鉀區(qū)分別降低6 684.0 kg/hm2、4 551.4 kg/hm2、5 561.7 kg/hm2,降幅分別為56.59%、 47.03%、 52.03%, 差異均達(dá)極顯著水平; 無磷區(qū)玉米秸稈平均產(chǎn)量較對(duì)照、 無鉀區(qū)分別減少2 132.6 kg/hm2、1 010.3 kg/hm2, 降幅分別為18.06%、 9.45%, 差異均達(dá)極顯著水平; 無鉀區(qū)玉米秸稈平均產(chǎn)量較對(duì)照減少1 122.3 kg/hm2,降幅9.50%,差異達(dá)極顯著水平。 秸稈產(chǎn)量為處理5>處理4>處理3>處理1>處理2。 不同處理玉米秸稈產(chǎn)量結(jié)果見表4。
表4 不同處理對(duì)玉米秸稈及籽粒產(chǎn)量的影響
氮磷鉀區(qū)(對(duì)照)玉米籽粒平均產(chǎn)量9 842.4 kg/hm2。無氮區(qū)玉米籽粒平均產(chǎn)量較對(duì)照、無磷區(qū)、無鉀區(qū)分別降低5 618.8 kg/hm2、3 591.7 kg/hm2、4 808.5 kg/hm2,降幅分別為57.09%、45.96%、53.24%,差異均達(dá)極顯著水平;無磷區(qū)玉米籽粒平均產(chǎn)量較對(duì)照、無鉀區(qū)分別降低2 027.1 kg/hm2、1 216.8 kg/hm2, 降幅分別為25.85%、13.47%,差異均達(dá)極顯著水平;無鉀區(qū)玉米籽粒平均產(chǎn)量較對(duì)照降低810.3 kg/hm2,降幅8.23%,差異達(dá)顯著水平。籽粒產(chǎn)量為處理5>處理4>處理3>處理1>處理2。 不同處理玉米籽粒產(chǎn)量結(jié)果見表4。
氮肥貢獻(xiàn)率為57.09%, 磷肥貢獻(xiàn)率為25.85%,鉀肥貢獻(xiàn)率為8.23%。 表現(xiàn)為氮肥效應(yīng)>磷肥效應(yīng)>鉀肥效應(yīng)。 化肥貢獻(xiàn)率為32.37%。
玉米養(yǎng)分吸收量包括籽粒養(yǎng)分吸收量和莖葉養(yǎng)分吸收量, 籽粒養(yǎng)分吸收量為籽粒產(chǎn)量分別乘以籽粒樣品全N、全P、全K 的檢測(cè)結(jié)果;莖葉養(yǎng)分吸收量為莖葉產(chǎn)量分別乘以莖葉樣品全N、全P、全K 的檢測(cè)結(jié)果。 不同處理籽粒及莖葉樣品檢測(cè)結(jié)果見表5。
表5 不同處理玉米籽粒及莖葉養(yǎng)分吸收量
2.7.1 氮肥利用率 氮磷鉀區(qū)N 吸收量為193.305 kg/hm2,無氮區(qū)N 吸收量為75.015 kg/hm2;氮磷鉀區(qū)施N 量為277.5 kg/hm2,氮肥利用率為42.63%。
2.7.2 磷肥利用率 氮磷鉀區(qū)P 吸收量為49.212 kg/hm2, 無磷區(qū)P 吸收量為41.871 kg/hm2;氮磷鉀區(qū)施P 量為52.392 kg/hm2(120.0×0.436 6),磷肥利用率為14.01%。
2.7.3 鉀肥利用率 氮磷鉀區(qū)K 吸收量為304.524 kg/hm2, 無鉀區(qū)K 吸收量為276.274 5 kg/hm2;氮磷鉀區(qū)施K 量為62.242 5 kg/hm2(75.0×0.829 9),鉀肥利用率為45.39%。
2.7.4 化肥利用率 氮磷鉀區(qū)NPK 吸收量為547.039 5 kg/hm2,無肥區(qū)NPK吸收量為372.088 5 kg/hm2;氮磷鉀區(qū)施NPK 量為392.134 5 kg/hm2,化肥利用率為44.62%。
(1)不施氮肥導(dǎo)致玉米株高、穗位高、穗粒數(shù)、秸稈產(chǎn)量和籽粒產(chǎn)量極顯著降低; 不施磷肥導(dǎo)致玉米株高和穗位高顯著降低, 秸稈產(chǎn)量和籽粒產(chǎn)量極顯著降低; 不施鉀肥對(duì)玉米生物學(xué)性狀和產(chǎn)量有較大影響,這與候麗麗[8]、張濤[9]等的研究結(jié)果一致。 試驗(yàn)結(jié)果表現(xiàn)為氮肥效應(yīng)>磷肥效應(yīng)>鉀肥效應(yīng)。
(2)本試驗(yàn)中,氮肥貢獻(xiàn)率>磷肥貢獻(xiàn)率>鉀肥貢獻(xiàn)率,這與徐春麗[10]、王寅[11]等的研究結(jié)果一致。 氮磷鉀配合施用能改善玉米生物學(xué)性狀、提高產(chǎn)量,當(dāng)?shù)赜衩咨a(chǎn)上應(yīng)特別注重氮肥的施用。
(3)玉米氮肥利用率42.63%、磷肥利用率14.01%、鉀肥利用率45.39%、化肥利用率44.62%。 氮磷鉀合理搭配能提高玉米肥料利用率,這與劉宇杰[12]的研究結(jié)果吻合。