阎世江,褚清河,周运宁,张治家
(1.山西省农业科学院蔬菜研究所,山西太原 030031;2.山西省农业科学院农业资源与经济研究所,山西太原 030006;3.山西省白色农业研究开发中心,山西太原 030031;4.山西省农业科学院植物保护研究所,山西太原 030031)
近年来,世界范围内人口不断增加,受自然环境、工业开发的影响,耕地面积却在下降,为满足人类粮食的需求,唯一的方法就是提高单位面积产量[1]。施肥在提高单位面积产量的过程中起到的作用十分巨大,据统计占30%~50%[2]。因此,为了维持粮食的总产量,必须注重施肥技术的研究。在德国的科学家李比希提出化肥施用理论以后[3],有关的研究主要集中在以下3个方面:以多种肥料施用为基础,使其能发挥其最大效能;研究各种作物的肥料要求;在研究土壤性质与肥料基础上,根据土壤肥力的不同因地制宜施用不同的肥料。在上述3个方面的合理施肥问题中,每个方面都很重要,但过去研究较少,当前问题比较突出的是第3个方面[4]。为此,本试验以山西省种植面积较大的玉米为研究对象,在种植过程中使用新型氮、磷、钾配比化肥,研究氮、磷、钾配比增产减量技术在玉米生产中的应用,以期为作物高产施肥技术奠定理论基础。
本试验在山西省农业科学院谷子研究所试验基地进行,土壤为褐土,试验前采取0~20 cm耕层土壤,由山西省农业科学院农业环境与资源研究所进行氮、磷、钾、有机质等养分的测定。
试验所用的3个玉米品种分别为先玉335、潞玉36、沃锋9号,均从山西省高新农业技术市场购买。
2017年4月18日将3个玉米品种播种,试验小区长10 m,宽5 m,处理按照供试肥料要求进行,共设2个处理,其中处理施用的新型配比肥(简称试验肥)为宁夏鲁西化肥有限公司生产,N∶P2O5∶K2O=15∶42∶0,每袋50 kg;对照选用的肥料为硝酸磷肥,产地为山西化肥厂,N∶P2O5∶K2O=26.5∶11.5∶0,每袋50 kg。试验肥每公顷用22.5袋,作底肥施入,全生育期不再追肥。硝酸磷肥(CK)每公顷用15袋,全部作底肥施入,大喇叭口期每公顷再追肥600 kg。除施用肥料不同外,其余管理措施相同。设3次重复,共18个小区。
10月5日全小区收获,随机选取100穗进行考种和记产,调查株高、秃尖长、穗长、穗粗、穗行数、行粒数、千粒质量,最后折算成公顷产量进行比较。
试验地土样化验分析结果表明,可以发现,碱解氮含量为79.1 mg/kg,有效磷、速效钾、有机质含量分别达 12.6,157mg/kg,40.4g/kg。刘蝴蝶等[5]研究表明,山西省主要耕作土壤肥力情况,碱解氮、有效磷、速效钾、有机质含量分别达61.5,21.4,150.2 mg/kg,17.2 g/kg。经比较发现,供试土壤碱解氮、速效钾、有机质含量较省内平均值高,有效磷含量较省内平均值低。
由表1可知,先玉335处理的株高、穗长、穗粗与对照相同,秃尖长变短,穗行数、行粒数、千粒质量均升高,产量达16.5 t/hm2;潞玉36处理与对照的株高、穗粗、行粒数相同,秃尖长、穗长变短,千粒质量升高;沃锋9号处理与对照的株高均为280 cm,穗粗、穗行数相同,均为5.2 cm,18.4行,秃尖长为0,穗长、行粒数分别由18.8 cm,40.2粒升高至19.0 cm,40.6粒,产量达16.8 t/hm2。3个品种的产量较对照分别增加21%,21%,22%。
表1 玉米考种结果
本研究表明,施用试验肥对3个玉米品种的生长指标如株高、穗粗、穗行数影响较小,对秃尖长、穗长、行粒数、千粒质量等有一定的影响[6-11],产量较对照均大幅增加,表明试验肥对提高玉米产量有利,其原因主要是试验肥中磷的占比较高。毛达如[1]研究表明,在玉米生产中,磷的作用较大。而我国的土壤普遍缺磷,是农业生产中限制因素之一[12-13]。我国缺磷耕地面积达7 000万hm2[8]。增施磷肥和钾肥有利于壮苗早发、壮株大穗、提高粒叶比、增加粒数和千粒质量,是提高群体质量的重要条件[14-19]。因此,今后在玉米生产中应多施磷肥。
综上所述,由于新型配比化肥根据试验地土壤情况定制,配比科学合理,符合玉米生长需肥规律,提高了P2O5的用量,使磷元素对玉米生长和产量贡献得到有效发挥,取得了很好的应用效果。同时这种施肥方式减少了田间操作次数,降低了经济成本,具有广阔应用前景。