機械深耕施肥對玉米“貴卓玉9號”產(chǎn)量及肥料利用率的影響

楊 梅，李佳林，尚立琪，余彬情，伍名龍

（1.黔東南州土壤肥料站，貴州凱里 556000；2.黔東南州農(nóng)業(yè)科學(xué)院，貴州凱里 556000）

我國玉米種植面積廣且用途多樣，在糧食和工業(yè)加工方面發(fā)揮著極其重要的作用[1-2]。玉米的整個生長周期中都伴隨著對養(yǎng)分的吸收利用，如何科學(xué)地進行配方施肥且最大程度地提高肥料利用率是當(dāng)前提高玉米產(chǎn)量的關(guān)鍵性技術(shù)難題[3]，長期不合理施肥不僅導(dǎo)致土壤理化性質(zhì)的破壞，增加農(nóng)民的經(jīng)濟負(fù)擔(dān)，甚至對環(huán)境造成污染，最終降低玉米產(chǎn)量，而且肥料利用率的高低也直接影響到玉米是否高產(chǎn)與優(yōu)質(zhì)[4]。

近年來，貴州省黔東南州地區(qū)在進一步積極優(yōu)化種植結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上抓好糧食生產(chǎn)，開展玉米大豆帶狀復(fù)合種植，增加玉米種植面積，為高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗、廣適的黔東南州地區(qū)玉米種植技術(shù)推廣提供支撐，對保障糧油安全，意義重大。在良種良法的基礎(chǔ)上科學(xué)判斷環(huán)境及土壤質(zhì)地等客觀因素。不同生態(tài)區(qū)域土壤中所含養(yǎng)分也不一致，需結(jié)合玉米不同的生長周期合理施肥，最大程度地提高肥效，進而提高玉米產(chǎn)量，發(fā)揮最大的經(jīng)濟效益[5-7]。本研究通過機械深施肥試驗，進一步明確黔東南州地區(qū)玉米品種貴卓玉9 號對氮、磷、鉀肥的利用效率，為更好地開展配方施肥，提高玉米單位面積產(chǎn)量，以及優(yōu)化糧食產(chǎn)業(yè)布局提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于黔東南州凱里市麻江縣龍山鎮(zhèn)農(nóng)科院基地內(nèi)，土質(zhì)為砂壤土，地勢平坦，排水方便，肥力均勻，中等土壤肥料水平，海拔778.722 m，東經(jīng)107.70°，北緯26.42°。試驗前，采用多點混合采樣法對試驗地采集混合土樣，測定土壤養(yǎng)分背景值。測定結(jié)果為：有機質(zhì)含量20 g·kg-1，全氮含量0.134%，速效磷含量46.0 mg·kg-1，速效鉀含量472 mg·kg-1，pH值為4.71。

1.2 試驗設(shè)計

試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計，5個處理，3次重復(fù)（見圖1）[8-10]。1）對照處理（CK）：空白區(qū)，即試驗小區(qū)不施用化肥；2）缺氮處理：即試驗小區(qū)不施尿素，僅施用鈣鎂磷肥、氯化鉀肥；3）缺磷處理：即試驗小區(qū)不施鈣鎂磷肥，僅施用尿素、氯化鉀肥；4）缺鉀處理：即試驗小區(qū)不施氯化鉀肥，僅施用尿素、鈣鎂磷肥；5）全素處理：即試驗小區(qū)施用尿素、鈣鎂磷肥、氯化鉀肥，各處理的化肥施用量如表1 所示。小區(qū)面積31.5 m2（7.0 m×4.5 m），試驗地塊地力均勻。采用專用深施肥工具，將底肥及追肥按照玉米生育期深施至根部，尿素、鈣鎂磷肥、氯化鉀肥全部作基肥，在玉米大喇叭口期進行追肥，追肥時各處理均施入一定量的復(fù)合肥。拉繩定穴直播，于2022 年4 月15日播種，5月8日，嚴(yán)格按株距0.25 m，行距0.75 m，每小區(qū)6行168株，每667 m2株數(shù)3 555以上勻苗間苗。5月25日中耕除草追肥，8月30日分小區(qū)測產(chǎn)，并采集植株樣品和相關(guān)數(shù)據(jù)，9月8日對樣品進行室內(nèi)考種。

圖1 田間規(guī)劃試驗設(shè)計圖

表1 玉米機械深施田間施肥試驗處理

1.3 試驗材料

選購貴州主推玉米品種貴卓玉9號，肥料分別為：尿素（含N 46.4%）、鈣鎂磷肥（含P2O512%）、氯化鉀（含K2O52%）。

1.4 測定項目與方法

玉米產(chǎn)量調(diào)查：待玉米成熟后，按照每個小區(qū)測定籽粒產(chǎn)量；在每個小區(qū)選取長勢均勻的10 株玉米，分別調(diào)查株高、穗長、穗位高、單株壺鮮重、穗粒數(shù)和百粒重。

養(yǎng)分含量計算：玉米成熟期，每個小區(qū)各取籽粒和莖稈樣本，采用硫酸-雙氧水消解、凱氏定氮法、鉬銻抗比色法、ICP-AES 分別測定樣品中全氮、全磷、全鉀及N、P2O5、K2O含量[11]。

1.5 數(shù)據(jù)分析與處理

試驗中數(shù)據(jù)收集整理和計算使用Microsoft Excel 2019 軟件進行統(tǒng)計，顯著性分析使用IBM SPSSV 25.0 Statistics進行分析處理，顯著性采用LSD法。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對玉米生育期性狀的影響

由表2 可以看出，全素處理下玉米各性狀均表現(xiàn)出一定的優(yōu)勢，株高、穗位高、穗粒數(shù)均極顯著高于空白對照（CK），穗長、籽粒鮮重、穗粒數(shù)顯著高于空白對照（CK）；全素處理的株高、穗位高極顯著高于缺氮處理、缺磷處理、缺鉀處理，穗長與缺磷處理、缺氮處理之間無顯著差異，但是和缺鉀處理之間存在顯著差異，全素處理的籽粒鮮重與缺氮處理、缺磷處理之間無顯著差異，但是和缺鉀處理之間存在極顯著差異，全素處理的穗粒數(shù)與缺氮處理之間無顯著差異，但是和缺鉀處理之間存在顯著差異且與缺鉀處理之間存在極顯著差異，各個處理的百粒重相互之間均不存在顯著性差異。綜上，與全素處理相比，缺氮會顯著影響該玉米品種的株高和穗長，且與株高之間差異極顯著；缺氮、磷、鉀均會極顯著影響玉米的穗位高；缺鉀后極顯著影響玉米的穗粒數(shù)。

表2 玉米生育期性狀記載表

2.2 不同施肥處理對玉米產(chǎn)量的影響

從表3可知，玉米產(chǎn)量由高到低分別為全素處理、缺磷處理、缺鉀處理、缺氮處理、空白對照（CK），全素處理的產(chǎn)量最高，折合產(chǎn)量8 571.43 kg·hm-2，均顯著高于其他處理，并且與缺氮處理和空白處理（CK）的產(chǎn)量達到極顯著差異，與缺磷處理和缺鉀處理的產(chǎn)量達到顯著差異；與空白對照（CK）相比，缺氮處理的產(chǎn)量最低，為6 152.38 kg·hm-2，氮素的缺少對該品種產(chǎn)量的影響最大。這說明玉米貴卓玉9 號產(chǎn)量受氮素影響最大，其次分別是鉀元素和磷元素，因此該品種產(chǎn)量形成過程中的各個生育期可適當(dāng)提高氮肥施入量。

表3 玉米產(chǎn)量記載表

2.3 不同施肥處理對玉米經(jīng)濟效益的影響

從表4可以看出，全素處理的產(chǎn)量和產(chǎn)值為最高，產(chǎn)量為8 571.43 kg·hm-2，產(chǎn)值達到6 857.14 元·hm-2，獲得的純收益也最高為4 547.21 元·hm-2，其次分別是缺 磷 處 理 產(chǎn) 量 為 7 669.84 kg·hm-2，產(chǎn) 值6 135.87 元·hm-2，獲得純收益次之4 145.39 元·hm-2，缺 鉀 處 理 產(chǎn) 量 為 7 523.81 kg·hm-2，產(chǎn) 值6 019.05 元·hm-2，缺氮處理產(chǎn)量為6 701.59 kg·hm-2，產(chǎn)值為5 361.27 元·hm-2，空表對照（CK）產(chǎn)量為6 152.38 kg·hm-2，產(chǎn)值為4 921.9元·hm-2，缺氮處理和空白對照所獲純收益基本持平，但是空白對照的產(chǎn)投比更高。

表4 不同處理玉米經(jīng)濟效益

從表5 可知，全素處理較對照（CK）相比增產(chǎn)2 419.05 kg·hm-2，增幅達到28.22 %，純收益增 加958.71 元·hm-2，缺 磷 處 理 較 對 照 增 產(chǎn)1 517.46 kg·hm-2，增 幅 達24.66%，增 加 純 收 益556.89元·hm-2，缺鉀處理較對照增產(chǎn)1 371.43 kg·hm-2，增幅22.29%，增加純收益241.82 元·hm-2，缺氮增產(chǎn)549.21 kg·hm-2，增幅8.93%，純收益與空白對照相比幾乎一致；空白對照（CK）較全素處理處理減產(chǎn)最多為2 419.05 kg·hm-2，其次是缺氮處理減產(chǎn)1 869.84 kg·hm-2，再次是缺鉀處理減產(chǎn)1 047.62 kg·hm-2，最后是缺磷處理減產(chǎn)901.59 kg·hm-2，所獲純收益也相應(yīng)減少；這說明全素處理方式更加合理，保障產(chǎn)量的同時，純收益更高，氮肥和鉀肥對該品種影響更大，缺磷影響相對較小。

表5 不同處理玉米效益分析

2.4 肥料利用率

由各處理樣品植株養(yǎng)分含量及肥料利用率檢測結(jié)果（表6、表7）分析可知，不同處理玉米100 kg籽粒養(yǎng)分含量與空白對照（CK）相比全素處理不論是莖稈和籽粒全氮養(yǎng)分含量均較高，莖稈中全鉀養(yǎng)分含量次之，籽粒中全磷含量次之，采用配方肥方案的玉米，氮肥利用率為41.76%、磷肥利用率為17.27%、鉀肥利用率31.04%，本次試驗氮肥利用率較高。

表6 不同處理玉米100 kg籽粒養(yǎng)分含量

3 結(jié)論與討論

試驗結(jié)果表明，機械深施條件下缺素會對貴卓玉9 號玉米品種產(chǎn)量產(chǎn)生影響，與對照相比全素處理的產(chǎn)量最高為8 571.43 kg·hm-2，其次是缺磷處理，產(chǎn)量為7 669.84 kg·hm-2，再次是缺鉀處理，產(chǎn)量為7 523.81 kg·hm-2，最后是缺氮處理，產(chǎn)量為6 701.59 kg·hm-2。該試驗點氮肥利用率為41.76%、磷肥利用率為17.27%、鉀肥利用率31.04%。缺氮時該品種的株高表現(xiàn)出極顯著差異，穗長表現(xiàn)出顯著差異；缺氮、磷、鉀均會極顯著影響玉米的穗位高；缺鉀會極顯著影響玉米的穗粒數(shù)。全素處理的施肥方案所獲產(chǎn)量和產(chǎn)值均為最高，分別為8 571.43 kg·hm-2和6 857.14 元·hm-2，純收益達4 547.21元·hm-2。綜上所述，缺氮對貴卓玉9 號的影響最大，缺鉀次之，缺磷影響最小，因此在玉米各生育期要注重對氮素的補充，注意肥料的合理配施，以保證較高的產(chǎn)量和收益。

劉永松在肥料對油菜生長影響過程中指出，氮肥在油菜發(fā)育過程中較為重要，缺氮導(dǎo)致油菜不分枝，進而影響其角果數(shù)量和角粒數(shù)，最終導(dǎo)致缺氮條件下油菜產(chǎn)量最低[12]，這與本試驗中對玉米品種的影響結(jié)果一致。桑建榮在對奇臺縣玉米肥料利用率試驗中也指出缺氮素對玉米產(chǎn)量形成過程中影響最大，其次是缺磷，鉀元素的影響最小[4]。在不同的玉米種植區(qū)域，根據(jù)玉米在不同生長期的長勢，合理分析土壤質(zhì)地和土壤中養(yǎng)分類型及含量，從而科學(xué)合理地制定施肥計劃，對提高玉米產(chǎn)量具有重要意義[5,7]。肥料利用率受多種因素影響，包括當(dāng)?shù)赝寥罈l件、耕作措施、氣候等，要采取切實可行的肥料配施方案，提高作物產(chǎn)量，從而提升玉米經(jīng)濟效益，提高肥料利用率。