吴涛 路阳 赵营 罗健航 刘晓彤 张学军
摘要:為探索宁夏引黄灌区玉米追肥技术,以先玉1225为指示品种,进行了春玉米喇叭口期叶面喷施腐植酸水溶肥意菲乐试验,以评估意菲乐替代玉米喇叭口期追施尿素的可行性。结果表明,在施基肥量(牛粪 30 m3/hm2、玉米专用配方肥450 kg/hm2、磷酸二铵150 kg/hm2)一致的条件下,各处理都表现出了一定的增产作用,特别是喇叭口期喷施腐植酸水溶肥意菲乐11 250 mL/hm2兑水750 kg处理和喇叭口期喷施腐植酸水溶肥意菲乐6 000 mL/hm2兑水750 kg+抽雄前7 d喷施腐植酸水溶肥意菲乐3 750 mL/hm2兑水750 kg处理,这2个处理增产增收效果较显著,籽粒折合产量分别为15 778.5 、15 694.5 kg/hm2,较常规对照(基肥+尿素225 kg/hm2)分别增产5.00%、4.44%,节本增效分别达到1 778.1、2 156.6元/hm2,建议予以推广。
关键词:玉米;腐植酸水溶肥;意菲乐;喇叭口期;叶面喷施;引黄灌区
中图分类号:S513 文献标志码:A 文章编号:2097-2172(2023)12-1121-05
doi:10.3969/j.issn.2097-2172.2023.12.007
Preliminary Report on Topdressing of Humic Acid Water-soluble Fertilizer
at Trumpet Stage of Maize in Ningxia Yellow River Irrigation Area
WU Tao 1, LU Yang 1, ZHAO Ying 2, LUO Jianhang 2, LIU Xiaotong 2, ZHANG Xuejun 2
(1. Qingtongxia Agricultural Technology and Agricultural Mechanization Extension Service Centre, Qingtongxia Ningxia 751600, China; 2. Institute of Agricultural Resources and Environment, Ningxia Academy of Agricultural and Forestry Sciences,
Yinchuan Ningxia 750002, China)
Abstract: In order to explore the technology of maize topdressing in the Yellow River irrigation area of Ningxia, using Xianyu 1225 as an indicator variety, an experiment was conducted on foliar spraying of humic acid water-soluble fertilizer Folistim during the trumpet stage of spring maize to evaluate the feasibility of Folistim replacing urea for topdressing during the trumpet stage of maize. The results showed that under the same conditions of basal fertilizer (cow manure 30 m3/ha, maize formula fertilizer 450 kg/ha, diammonium phosphate 150 kg/ha), all treatments showed a certain increase in yield, where as significant increase in yields and income were detected for the following 2 treatments that was Folistim at 11 250 mL/ha with 750 kg of water at trumpet stage, and Folistim at 6 000 mL/ha with 750 kg of water and Folistim at 3 750 mL/ha with 750 kg of water 7 days before tasseling. The average grain yields for this 2 treatments were 15 778.5 kg/ha and 15 694.5 kg/ha, respectively, which increased by 5.00% and 4.44% compared to the conventional control(base fertilizer plus urea 225 kg/ha), respectively, achieving cost savings and efficiency increase of 1 778.1 and 2 156.6 Yuan/ha, respectively, which could be further promoted.
Key words: Maize; Humic acid water-soluble fertilizer; Folistim; Trumpet stage; Foliar spray; Yellow River Irrigation Area
收稿日期:2023 - 04 - 26;修订日期:2023 - 08 - 26
作者简介:吴 涛(1972 — ),男,宁夏青铜峡人,助理研究员,主要从事粮食作物栽培研究工作。Email: 2270798570@qq.com。
通信作者:张学军(1965 — ),男,宁夏平罗人,研究员,主要从事粮食作物及瓜菜施肥研究工作。Email: zhxjun2002@163.com。
玉米是我国第一大粮食作物,2022年国家统计局发布的结果显示,我国玉米播种面积为4 332万hm2,总产量为2.73万t,占全国粮食作物总产量的38.9%[1 ],在保障国家粮食安全和推动农业可持续发展中占有重要地位。宁夏回族自治区2022年玉米种植面积达36.7万hm2,其中引黄灌区为24.0万hm2,占全区总面积的65.4%[2 ],可见引黄灌区玉米生产对宁夏玉米产业的高质量发展有举足轻重的作用。目前,宁夏引黄灌区玉米施肥存在的主要问题是施肥比例失调、施肥方法不当、施肥品种单一且以化肥为主。其中农民习惯施肥以氮肥为主,通常施N 400 kg/hm2以上,灌溉方式以大水漫灌为主,灌溉量为400 m3/hm2,造成玉米当季氮肥表观利用率低,农田面源污染加 重[3 - 5 ]。同时,玉米生产中多数农户习惯在小喇叭口期追肥 1 次,多以撒施尿素为主[6 ]。但撒施尿素对田间墒情要求较高,需要及时灌溉,且因撒施不均匀或错过最佳追肥期,导致玉米商品性差和成熟期不一致,往往需要 3~4 次收获[7 ]。以上种种问题都严重制约着宁夏引黄灌区玉米生产的高质量发展。研究表明,叶面喷施尿素可促进玉米植株对养分的吸收,提高籽粒养分含量,显著提高玉米品质及产量[8 ];在干旱胁迫条件下,叶面喷施尿素可以提高供氮能力,以及在收获季增强吸收籽粒氮浓度的能力,还可以减少通过反硝化和淋洗造成的氮损失。因此,为了解决宁夏引黄灌区玉米追肥技术,探索适合宁夏引黄灌区玉米栽培的最佳施肥模式,特开展腐植酸水溶肥意菲乐在春玉米上的叶面喷施试验,以期评估意菲乐替代玉米喇叭口期追施尿素的可行性。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验设在宁夏引黄灌区的青铜峡市小坝镇。试验区属中温带半干旱大陆性气候,特点是干旱少雨,冬寒长、夏热短,年、日温差大,日照充足,无霜期短。当地海拔1 160 m,年均气温9.2 ℃,年无霜期127~164 d,平均年日照时数2 892.2 h,平均年降水量181.7 mm,平均降水日数为46.4 d。试验田地势平坦,土壤为灌淤土,质地为中壤土,肥力中上等,盐碱轻。试验地耕层土壤有机质含量14.6 g/kg,pH 7.5。前茬作物为玉米。
1.2 供试材料
指示玉米品种为先玉1225,由敦煌种业先锋良种有限公司提供。供试肥料为腐植酸水溶肥意菲乐(腐植酸含量≥100 g/L、N+K2O≥250 g/L,意大利拉塔瑞罗集团生产)、玉米专用配方肥(含N 17%、P2O5 21%、K2O 7%,石家庄金鑫肥业有限公司生产)、磷酸二铵(含P2O5 45%、N 18%,宁夏鲁西化肥化工有限公司生产)、生物菌肥荷生源(有效活菌数≥5亿个/g,N +P2O5+K2O≥25%、有机质≥60%,河南荷生源环保科技有限公司生产)、尿素(含N 46%,宁夏鲁西化肥化工有限公司生产)。
1.3 试验方法
试验共设7个处理,分别为空白对照(CK)、常规对照(CK1)及处理I、II、III、IV、V,试验设计方案具体见表1。试验采用简单大区对比设计,随机排列,大区面积620 m2,大区间距100 cm,大区四周种植3~4行保护行。试验行距60 cm、株穴距20 cm,播种量为45 kg/hm2。
1.4 田间管理
试验于4月10日整地施基肥,4月13日适期播种,5月中下旬至6月上旬中耕除草,加长蹲苗时间,确保苗全苗壮。应遵循“蹲黑不蹲黄、蹲肥不蹲瘦、蹲湿不蹲干”的蹲苗原则,待玉米达到蹲苗标准后开始灌水,6月8日第1次灌水,7月6日第2次灌水,8月3日第3次灌水,每次灌水量均为135 m3/hm2。按设计方案施肥,其中基肥结合播前旋耕施入土壤,追肥时,尿素采用机械条施,意菲乐、荷生源均采用大疆T20无人机田间喷施。其余管理同当地玉米大田。
1.5 调查记载项目
试验期间观测记载各处理玉米的生育期。在第1次追肥后15 d和收获前7 d分别调查各处理田间整体长势、株高、叶片宽度和长度、叶片颜色、茎基粗、根系生长情况。收获前每处理按5点取样法随机取样50株考种。收获时按大区单收计产。
2 结果与分析
2.1 生育时期
从玉米生育时期(表2)来看,各处理出苗期均为5月2日,5月5日全苗,6月4 — 5日进入拔节期,6月17 — 20日进入大喇叭口期,7月4 — 6日抽雄,7月9 — 11日吐丝,9月16 — 18日灌浆。从拔节期至灌浆期,各处理间生育期相差1~3 d。成熟期以CK最早,为9月21日;处理Ⅴ和处理IV较早,分别为9月23日和9月26日;其余处理均于9月28日进入成熟期。可见,各处理除成熟期外,其余生育时期均差别不大,一般只相差1~2 d,最多相差3 d,由此可见不同施肥处理对玉米生长发育进程影响较小,处理Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ及CK1的生育期较CK、处理Ⅴ明显提前。
2.2 农艺性状
2.2.1 施肥后15 d各处理的玉米农艺性状 从表3可以看出,施肥后15 d各处理玉米田間长势均表现为良好,叶色均为深绿色。株高以处理IV和CK1最高,均为212.0 cm;CK最矮,为206.0 cm;其余处理为207.0~211.0 cm。叶宽以处理III最宽,为9.7 cm;处理Ⅴ最窄,为9.1 cm;其余处理为9.2~9.6 cm。叶长以处理Ⅱ、III最长,均为92.0 cm;CK最短,为88.0 cm;其余处理为89.0~91.0 cm。茎基粗以处理Ⅱ、IV最粗,均为2.7 cm;CK最细,为2.4 cm;其余处理为2.5~2.6 cm。根系生长情况CK和处理Ⅴ表现一般,其余处理均表现发达。
2.2.2 收获前7 d各处理玉米的农艺性状 从表3可以看出,收获前7 d各处理玉米的株高以处理Ⅱ最高,为332.0 cm;CK最矮,为314.0 cm;其余处理为319.0~329.0 cm。叶宽以处理Ⅱ、III最宽,均为10.3 cm;CK最窄,为9.5 cm;其余处理为9.6~10.2 cm。叶长以处理Ⅱ、III最长,均为95.0 cm;CK最短,为91.0 cm;其余处理为92.0~94.0 cm。茎基粗以处理Ⅱ最粗,为3.0 cm;CK最细,为2.7 cm;其余处理为2.8~2.9 cm。田间长势CK、处理Ⅴ均表现较差,CK1、处理I均表现一般,其余处理均表现良好。叶色CK、处理Ⅴ均为枯黄,CK1、处理I、Ⅳ均为黄绿色,其余处理均为浅绿色。根系生长情况CK、处理Ⅴ均表现为较差,CK1、处理I、Ⅳ均表现为一般,其余处理均表现为发达。
可见,玉米喇叭口期叶面适量喷施外源氮素可明显改善玉米农艺性状,对玉米产量具有明显提升作用。
2.3 经济性状
从表4可以看出,穗位高以处理Ⅱ最高,为122.0 cm;CK最低,为112.0 cm;其余处理为114.0~121.0 cm。穗长以处理Ⅲ最高,为21.1 cm;处理V最短,为20.6 cm;其余处理为20.7~21.0 cm。穗围以处理Ⅱ、III最大,均为16.7 cm;处理V最小,为16.3 cm;其余处理为16.4~16.6 cm。秃尖长CK、处理V较长,均为0.4 cm;其余处理均为0.3 cm。表明叶面适量喷施外源氮素可明显增加玉米穗长和穗围,从而提高籽粒百粒重和增加穗粒数,对玉米产量提高具有明显促进作用。
2.4 产量及经济效益
从表5可以看出,各处理的玉米籽粒折合产量为13 555.5~15 778.5 kg/hm2,其中籽粒折合产量以处理III最高,为15 778.5 kg/hm2,较CK、CK1分别增产16.40%、5.00%;处理II次之,为15 694.5 kg/hm2,较CK、CK1分别增产15.78%、4.44%;处理Ⅳ居第3位,为15 445.5 kg/hm2,较CK、CK1分别增产13.94%、2.78%。除CK和处理Ⅴ产量表现较差外,其余各处理产量表现均较好,以处理Ⅱ和处理Ⅲ表现最优。由此可见,叶面适量喷施外源氮素可促进玉米产量提高。同时,与CK1相比,玉米穗肥改施腐植酸水溶肥意菲乐叶面喷施各处理可节省总投入,其中以处理Ⅱ、Ⅲ节本增效效果较为明显,分别为1 778.1、2 156.6元/hm2。
3 讨论与结论
氮素水平是衡量玉米营养生长的重要指标,以及为玉米中后期氮由叶向籽粒转移奠定良好的基础。本研究表明,在宁夏引黄灌区,以春玉米先玉1225为指示品种,在基施牛粪30 m3/hm2、 玉米专用配方肥450 kg/hm2、磷酸二铵150 kg/hm2的基础上,喇叭口期(6月中旬)喷施腐植酸水溶肥意菲乐11 250 mL/hm2兑水750 kg和喇叭口期(6月中旬)喷施腐植酸水溶肥意菲乐6 000 mL/hm2兑水750 kg、抽雄前7 d喷施腐植酸水溶肥意菲乐 3 750 mL/hm2兑水750 kg处理的增产增收效果明显。由此可以认为,叶面喷施腐植酸水溶肥不仅可以促进地上部生长,快速提高玉米植株的氮累积,还可以缓解低氮胁迫所引起的地上部含水率下降,改善了植株叶片的水分含量,缓解了低氮胁迫所引起的植被失水,提高其在逆境环境下的抗旱 性[9 - 11 ],增加植被覆盖度,达到快速补充氮养分和保水的目的。同时,叶面喷施腐植酸水溶肥可以减少尿素施入土壤后的氮素损失,减少硝酸盐淋失,增加氮肥的利用率,减轻肥料对环境的危害[12 - 13 ]。
在宁夏引黄灌区基施肥量(牛粪30 m2/hm2、玉米专用配方肥450 kg/hm2、磷酸二铵150 kg/hm2)一致的条件下,试验各施肥处理都表现出了一定的增产效果,叶面适量喷施外源氮素可明显改善农艺性状和增加玉米穗长、穗围,从而提高籽粒百粒重和增加穗粒数,促进玉米产量的提高。其中喇叭口期(6月中旬)喷施腐植酸水溶肥意菲乐11 250 mL/hm2兑水750 kg处理和喇叭口期(6月中旬)喷施腐植酸水溶肥意菲乐6 000 mL/hm2兑水750 kg、抽雄前7 d喷施腐植酸水溶肥意菲樂3 750 mL/hm2兑水750 kg的处理可使玉米不脱肥、不早衰,增产增收明显,籽粒折合产量分别为15 778.5、15 694.5 kg/hm2,分别较不施肥处理、基肥+225 kg/hm2尿素处理增产16.40%、15.78%和5.00%、4.44%;节本增效分别达到1 778.1、2 156.6元/hm2。综上所述,腐植酸水溶肥意菲乐可以替代尿素在玉米喇叭口期追施,宜在生产上推广应用。在土壤肥力高、基肥施量充足、选择适宜的耐密植玉米品种的条件下,喇叭口期(6月中旬)喷施腐植酸水溶肥意菲乐7 500 mL/hm2兑水750 kg和喇叭口期(6月中旬)喷施腐植酸水溶肥意菲乐7 500 mL/hm2+生物菌肥荷生源750 mL/hm2兑水750 kg处理的肥料速效性好、持效期长,也能让玉米获得较高的产量,可进一步试验。
试验选用的大疆T20无人机是宁夏引黄灌区应用的主要机型,喷雾效果好。试验期间,玉米全生育期天气良好,无灾害性天气发生,也是玉米获得较高产量的一个原因。
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