孙振荣
(甘肃省兰州市农业科技研究推广中心,甘肃 兰州 730000)
玉米是兰州市主要粮食作物,年播种面积超过3.3 万hm2,对解决贫困地区农民口粮起着关键性作用[1-2]。如何根据玉米的高氮性需肥规律提高其氮肥利用效率,一直是国内农业科研主攻方向之一[3]。笔者于2014 年在兰州市不同海拔区域,采用氮量控释技术,即在总施氮量不变的条件下,氮肥控释后移并分次施用,研究了氮肥利用效率及玉米产量结构的影响,总结出玉米最佳施氮运筹模式,以期达到节本、增产、高效的目的,丰富和完善兰州市旱作区玉米栽培技术。
指示玉米品种低海拔川水地为金凯5 号,高海拔旱地为金凯3 号。供试尿素(含N 46%)由甘肃刘家峡化工总厂生产,供试普通过磷酸钙(含P2O512%)由云南三环化工有限公司生产,供试硫酸钾(含K2O 50%)由安徽红四方肥业股份有限公司生产,硫酸锌(含Zn≥90%)由兰州富强微肥厂生产。
1.2.1 低海拔区 试验设在具有兰州市川水地低海拔区代表性的红古区花庄镇柳家村。海拔1 600~2 000 m,降水量300~330 mm。土壤类型主要为灌淤土,耕层土壤含有机质14.5 g/kg、碱解氮82 mg/kg、有效磷24.3 mg/kg、速效钾181 mg/kg,CEC 6.4 cmoL/kg,pH 8.3。采用随机区组试验,共设5 个处理,3 次重复。处理1为对照(CK),不施氮肥;处理2 氮肥基施(尿素,下同)480 kg/hm2,大喇叭口期追施720 kg/hm2;处理3氮肥基施480 kg/hm2,大喇叭口期追施360 kg/hm2,吐丝期追施360 kg/hm2;处理4 氮肥基施360 kg/hm2,大喇叭口期追施480 kg/hm2,吐丝期追施360 kg/hm2;处理5 氮肥基施360 kg/hm2,大喇叭口期追施360 kg/hm2,吐丝期追施480 kg/hm2。试验于2014 年4 月初采用全膜双垄沟播方式种植,播前结合整地基施普通过磷酸钙600 kg/hm2、硫酸钾300 kg/hm2、硫酸锌30 kg/hm2,氮肥按试验设计用量基施。小区面积为30 m2(3 m×10 m),小区间距均为0.8 m,四周保护行1 m。株距35 cm,密度48 000 株/hm2。分别在大喇叭口期、吐丝期采集玉米植株样品,烘干粉碎混合称取50 g,用凯氏定氮法测定植株全氮[4]。其余管理同当地大田,玉米9 月下旬收获,常规考种,各小区单收计产[5]。
1.2.2 高海拔区 试验设在具有兰州市旱作区高海拔区代表性的西固区柳泉乡漫坡头村。海拔1 800~2 000 m,降水量280~300 mm,土壤类型主要为黄绵土。耕层土壤含有机质11.7 g/kg、碱解氮75 mg/kg、有效磷21.5 mg/kg、速效钾167 mg/kg,CEC 6.1 cmoL/kg,pH 8.0。采用随机区组试验,共设4 个处理,3 次重复,处理1 为对照(CK),不施氮肥;处理2 氮肥基施(尿素,下同)360 kg/hm2,大喇叭口期追施840 kg/hm2;处理3氮肥基施240 kg/hm2,拔节期追施240 kg/hm2、大喇叭口期追施480 kg/hm2、吐丝期追施240 kg/hm2;处理4 氮肥基施360 kg/hm2,拔节期追施120 kg/hm2,小喇叭口期追施180 kg/hm2,大喇叭口期追施540 kg/hm2。试验于2014 年4 月初采用全膜双垄沟播方式种植,播前结合整地基施普通过磷酸钙750 kg/hm2、硫酸钾300 kg/hm2、硫酸锌30 kg/hm2,氮肥按试验设计用量基施。小区面积为30 m2(3 m×10 m),小区间距均为0.8 m,四周保护行1 m。株距42 cm,密度45 000 株/hm2。分别在大喇叭口期、吐丝期采集玉米植株样品,烘干粉碎混合称取50 g,用凯氏定氮法测定植株全氮。其余管理同当地大田,玉米9 月下旬收获,常规考种,各小区单收计产。
2.1.1 低海拔区 从表1 可以看出,不同处理玉米植株全氮含量以处理4 最高,为16.44 g/kg,较CK高3.76 g/kg;其次为处理3,为16.10 g/kg,较CK高3.42 g/kg;处理5 居第3,较CK 高3.21 g/kg。
2.1.2 高海拔区 从表2 可以看出,不同处理玉米植株全氮含量以处理3 最高,为16.06 g/kg,较CK高1.01 g/kg;其次为处理4,为15.97 g/kg,较CK高0.92 g/kg;处理2 居第3,较CK 高0.71 g/kg。
表1 低海拔区不同处理玉米植株全氮含量 g/kg
表2 高海拔区不同处理玉米植株全氮含量 g/kg
2.2.1 低海拔区 通过表3 可以看出,不同处理玉米主要性状均以处理4 最优,其中株高为290 cm,较CK 高20 cm;穗粒数717 粒,较CK 多131 粒;百粒重41.07 g,较CK 高5.51 g。折合产量也以处理4 最高,为14 133.3 kg/hm2,较CK 增产4 133.3 kg/hm2,增产率41.33%;处理3 次之,为13 200.0 kg/hm2,较CK 增产3 200.0 kg/hm2,增产率32.00%;处理5 居第3,为12 733.3 kg/hm2,较CK 增产27.33%。对产量进行方差分析的结果表明,各处理之间差异均达显著水平。
2.2.2 高海拔区 通过表4 可以看出,不同处理玉米主要性状均以处理3 最好,其中株高为272.7 cm,较CK 高19.0 cm;穗粒数744 粒,较CK 多51 粒,百粒重47.7 g,较CK 高10.3 g。折合产量以处理3 最高,为10 646.7 kg/hm2,较CK 增产2 876.7 kg/hm2,增产率37.02%;处理4 次之,为9 470.7 kg/hm2,较CK 增产1 700.0 kg/hm2,增产率21.88%;处理2 居第3,为9 123.3 kg/hm2,较CK增产17.42%。对产量进行方差分析的结果表明,各处理之间差异均达显著水平。
表3 低海拔区不同处理玉米主要性状及产量
表4 高海拔区不同处理玉米主要性状及产量
1) 全膜双垄沟播栽培模式下,兰州市低海拔区川水地玉米基施尿素360 kg/hm2、普通过磷酸钙750 kg/hm2、硫酸钾300 kg/hm2、硫酸锌30 kg/hm2,大喇叭口期追施尿素480 kg/hm2、吐丝期追施360 kg/hm2时玉米植株含氮量最多;折合产量最高,为14 133.3 kg/hm2,较不施氮肥增产4 133.3 kg/hm2,增产率41.33%。高海拔区旱地,玉米基施尿素240 kg/hm2、普通过磷酸钙750 kg/hm2、硫酸钾300 kg/hm2、硫酸锌30 kg/hm2,拔节期追施氮肥240 kg/hm2、大喇叭口期追施480 kg/hm2、吐丝期追施240 kg/hm2时玉米植株含氮量最高;折合产量最高,为10 646.7 kg/hm2,较不施氮肥增产2 876.7 kg/hm2,增产率37.02%。
2) 试验表明,玉米氮肥高效控释运筹技术可适用于兰州市不同海拔地及川水地和旱地不同种植区栽培需求,对提高玉米产量具有明显的促进作用。在不同海拔区域,玉米全膜双垄栽培种植,其磷、钾和锌肥施用量在相同标准下应该采用不同的氮肥运筹模式。在低海拔地区,玉米施氮最科学的高效运筹施肥模式为30%基肥+40%大喇叭口肥+30%吐丝肥;在高海拔地区,玉米氮肥最科学的高效运筹施肥模式为20%基肥+20%拔节期+40%大喇叭口肥+20%吐丝肥,不同的种植区域,对玉米采取氮素控释技术,对提高其产量具有很大的相关性。
[1] 孙振荣,宋海慧,滕汉玮. 兰州市玉米和马铃薯旱作栽培技术要点[J]. 甘肃农业科技,2008(10):39-40.
[2] 李锦龙,贺建华,柳晓玲,等. 兰州市旱作玉米主要病虫害防治技术[J]. 甘肃农业科技,2015(1):88-89.
[3] 朱凤菊,王丽萍,刘 琦. 崇信县全膜双垄沟播玉米3414 肥效试验初报[J]. 甘肃农业科技,2012(12):31-34.
[4] 鲁如坤. 土壤农业化学分析方法[M]. 南京:河海大学出版社,2000.
[5] 陈小红. 3 个玉米新品种在红古区的适宜密度试验[J].甘肃农业科技,2010(9):24-26.