张 涛
(阜南县老观乡农业综合服务站,安徽 阜阳 236300)
玉米生产中,肥料的增产作用明显,其中氮、磷、钾肥是必不可少的三大营养元素,在玉米高产优质中具有不可替代的作用[1]。氮、磷、钾肥的科学配比可以满足玉米生长阶段对各类养分的需求,使玉米干物质积累量、转移效率等显著提高,利于玉米高产[2]。不合理的施肥配比可导致土壤内养分耗竭,降低土壤内的肥力水平,甚至降低环境质量,对生态安全等造成不利影响,不利于玉米的稳定生产[3-4]。我国玉米种植范围广泛、气候条件差异大、土壤类型多样,各地玉米生产在施肥方面面临着不少问题,例如氮肥偏施,磷、钾肥少施等,需要优化施肥的比例,为促进玉米安全生产、增加农户收益提供保障[5]。
阜南县位于皖西北淮河北岸,全县耕地面积为10.2 万hm2。当地四季分明,气候适宜,降水充足,非常适合种植玉米等作物,常年玉米种植面积稳定在2 万hm2左右,是安徽省夏玉米主产区之一。在现有的耕地面积条件下,唯有提高玉米单产,才能实现农业稳产增产,科学施肥且优化施肥比例是提高玉米单产的有效措施之一。
为了进一步明确阜南县玉米种植中适宜的氮、磷、钾肥施用量,以全玉1233 为供试玉米品种开展了氮、磷、钾肥不同配比的试验,比较了不同配比下玉米的生育进程、主要农艺性状、产量结构及产量等指标变化,为当地玉米的科学施肥提供参考依据。
试验地为阜南县老观乡某种植户,为暖温带半湿润季风气候,具有暖温带往北亚热带过渡的气候特点,四季分明,降水量适中,光照条件充足。土壤肥力中等偏上,类型为砂姜黑土,排灌条件良好。前茬种植作物为小麦,平均产量约为8 250 kg/hm2;小麦收获后需及时整地,播种玉米。
供试玉米品种为近年在阜南县推广的全玉1233,属于夏播杂交玉米品种,熟期中等,亲本来源为533×512,经过多年的选育,2016 年通过了安徽省审定(审定编号:皖玉2016001)。该品种长势粗壮,株型半紧凑,有马齿形的籽粒。玉米生产中的氮、磷、钾肥分别选用纯氮含量≥46%的尿素、纯磷含量≥16%的过磷酸钙、纯钾含量≥50%的氧化钾。肥料、播种机械等均来源于当地市售。
结合当地玉米施肥实际,于2021 年试验时对全玉1233 种植中的氮、磷、钾肥设置4 种不同的配比,分别为处理A:氮、磷、钾肥施用纯量分别为150 kg/hm2、30 kg/hm2、90 kg/hm2;处理B:氮、磷、钾肥施用纯量分别为150 kg/hm2、30 kg/hm2、0 kg/hm2;处理C:氮、磷、钾肥施用纯量分别为150 kg/hm2、0 kg/hm2、90 kg/hm2;处理D:氮、磷、钾肥施用纯量分别为0 kg/hm2、30 kg/hm2、90kg/hm2。不同氮、磷、钾肥配比的处理均安排重复3 次,小区之间排列的方式随机。小区面积为60 m2(6 m×10 m),按照50 cm 的行距种植,密度均为5.5 万株/hm2。
结合试验设计氮、磷、钾肥不同配比处理,2021 年6 月2 日统一播种。起垄前均施入氮肥的1/3,磷、钾肥的全部,剩余的2/3 氮肥作为追肥施入,采取穴施的方式。施肥时间及方法同当地玉米生产的常规管理。
调查各处理玉米植株的生育期,包括出苗期、吐丝期、成熟期,比较各氮、磷、钾肥施入处理后玉米的全生育期变化[6]。玉米生长进入灌浆期后,在各氮、磷、钾肥配比的处理小区内随机选择10 株玉米调查株高、穗位高等主要农艺性状[7];进入成熟期,在各处理小区内随机选择10 株调查穗部性状及产量性状,并分小区收获、测产。取各处理3 个重复小区的数据平均值并比较[8],数据处理软件为Excel 2010 等。
由表1 可知,在氮、磷、钾肥不同配比施肥的情况下,全玉1233 的出苗期、吐丝期一致,分别为6 月24 日、8 月5 日,没有表现出差异。处理A 与处理C 成熟期均在10 月3 日,处理B 与处理D 成熟期均在10 月4日。全生育期各处理为102~103 d,4 种不同配比的处理差异为0~1 d。由此可知,氮、磷、钾肥的不同配比未对全玉1233 的生育进程产生较大影响,各生育阶段几乎一致。
表1 不同氮、磷、钾肥配比下玉米生育进程分析
由表2 可知,穗长以施入氮、磷、钾肥的处理A 最长,为19.1 cm。缺氮肥的处理D 穗长最短,仅为17.2 cm,比处理A 短1.9 cm,比缺磷肥的处理C 短0.2 cm,比缺钾肥的处理B 短0.8 cm。穗粗以处理A 最粗,为5.2 cm,分别比处理B、C、D 粗0.2 cm、0.1 cm、0.6 cm。株高以处理A 最高,为265.8 cm,分别比处理B、C、D 高0.6 cm、5.7 cm、4.8 cm。穗位高以处理D 最矮,为100.8 cm,分别比处理A、B、D 矮2.4 cm、1.4 cm、4.6 cm。秃尖以处理A 最短,为1.2 mm,分别比处理B、C、D 短0.2 mm、0.3 mm、0.1 mm。各处理花丝颜色稍有差异,处理A 为红色,其余处理颜色稍淡;各处理果穗的形状一致,均为筒形。
表2 不同氮、磷、钾肥配比下玉米主要农艺性状分析
由表3 可知,各处理的穗行数、行粒数、出籽率、千粒重以及产量,均以施入氮、磷、钾肥的处理A 最高,缺氮、磷、钾肥中某一种肥料的产量结构、产量均受到了不同程度的影响。施入氮、磷、钾肥的处理A 穗行数为17.6 行,比缺氮肥的处理D 增加1.6 行,比缺磷肥的处理C 增加1.0 行,比缺钾肥的处理B 增加1.1 行。处理A的行粒数为32.3 粒,分别比处理B、C、D 增加1.3 粒、0.9 粒、2.1 粒。处理A 出籽率为89.2%,分别比处理B、C、D 提高2.9 个百分点、3.1 个百分点、4.2 个百分点。处理A 千粒重为36.2 g,分别比处理B、C、D 增加2.1 g、6.9 g、12.4 g。处理A 产量为10 125.1 kg/hm2,比缺磷肥的处理C 增产6.32%,差异显著,未达到显著水平;比缺钾肥的处理B 增产12.30%,达到了1%的极显著差异;比缺氮肥的处理D 增加15.46%,达到了1%的极显著差异;处理C 与处理B 之间达到了5%的显著差异、未达到1%的极显著差异;处理B 比处理D增产2.81%,差异不显著。
表3 不同氮、磷、钾肥配比下玉米主要经济性状及产量分析
由表4 可知,以玉米单价2.5 元/kg 计算,处理A的总产值为25 312.8 元/hm2,分别比处理B、C、D 增加了2 773.3 元/hm2、1 504.8 元/hm2、3 389.3 元/hm2。处理A 化肥成本最高为1 231.5 元/hm2,分别比处理B、C、D 增加了433.8 元/hm2、160.2 元/hm2、637.5 元/hm2;折合净收入最高的为处理A,分别比处理B、C、D 增加了2 339.5 元/hm2、1 344.6 元/hm2、2 751.8 元/hm2,较处理B、C 达到了显著水平,较处理D 达到了极显著水平。
表4 不同氮、磷、钾肥配比下玉米主要经济效益分析
氮、磷、钾肥是玉米生长发育中不可或缺的养分,其用量的合理搭配对实现玉米增产、提高土地可持续生产能力具有重要作用。王帅等(2008)[9]指出,玉米生产中施入搭配合理的氮、磷、钾肥,可以增加穗位叶,促使光合持续期保持较长时间,提高玉米光合作用,实现高产。本研究中,施氮、磷、钾肥的处理下玉米长势佳、产量结构合理,产量比缺素的3 个处理有显著或极显著的提高,这一结果与王帅等的研究一致。
邓小强等(2016)[10]经过研究发现,糯玉米中,氮、磷、钾肥发挥增产效果最明显的为氮肥,其次为钾肥、磷肥。本研究中,缺氮肥的处理产量降幅为13.40%,缺钾肥的处理产量降幅为10.96%,缺磷肥的处理产量降幅为5.94%。由此可知,各养分对产量影响效果最明显的为氮肥,钾肥其次,磷肥第三,这一结果与邓小强等的研究一致。
郑在环等(2021)[11]的研究表明,氮、磷、钾肥均施的处理纯收入最高,缺磷肥的其次,缺钾肥的排第三,缺氮肥的处理纯收入最低。本研究中,施氮、磷、钾肥的处理纯收入为2 4081.3 元/hm2,在所有处理中排在首位;缺磷肥的处理纯收入为22 736.7 元/hm2,排第二;缺钾肥的处理纯收入为21 741.8 元/hm2;缺氮肥的处理纯收入为21 329.5 元/hm2。此研究结果与郑在环等的研究一致。
阜南县玉米生产中开展的氮、磷、钾肥不同配比试验结果表明,在氮、磷、钾肥配比不同的情况下,全玉1233 的生育进程、全生育期没有明显变化。氮、磷、钾肥施用纯量分别为150 kg/hm2、30 kg/hm2、90 kg/hm2的处理下,玉米的产量结构更合理、产量最高,缺素的处理产量不同程度降低,降低效果按照从高到低依次为氮肥、钾肥、磷肥。
氮、磷、钾肥施肥纯量分别为150 kg/hm2、30 kg/hm2、90 kg/hm2的处理下,玉米生产的经济效益最高;氮、磷、钾肥施用纯量分别为150 kg/hm2、0 kg/hm2、90 kg/hm2的处理经济效益排第二;氮、磷、钾肥施用纯量分别0 kg/hm2、30 kg/hm2、90 kg/hm2的处理经济效益最差。由此可知,在阜南县老观乡及相似生态区位内,全玉1233 生产中合理安排氮、磷、钾肥的比例非常重要,建议施用量分别为150 kg/hm2、30 kg/hm2、90 kg/hm2。