祁伟伟 武 茜 庄文锋 高 军
(1.聊城市茌平区农业发展服务中心 山东聊城 252100;2.山东农业大学农学院 山东泰安 271018)
玉米(Zea mays L.)是禾本科玉蜀黍属一年生草本植物,具有较强的耐贫瘠性、耐寒性和耐旱性[1],作为一种高营养价值的农作物, 在我国种植广泛。 近年来, 由于施肥不合理, 导致肥料在玉米生长过程中流失浪费, 严重影响玉米产量[2]。 有较多研究结果表明, 氮、 磷、 钾肥料的配合施用能够更有效地改善玉米品质、 提高玉米产量和肥料利用效率。 赵蕊等[3]开展了玉米配方施肥肥料利用率试验,结果表明, 玉米生产中氮、 磷、 钾肥的肥料利用率分别为41.31%、19.35%和57.74%, 配方施肥处理的玉米籽粒产量分别较无氮区、无磷区和无钾区增加27.44%、12.26%和7.22%。
为进一步改进茌平区玉米种植施肥技术模式,促进化肥减量增效, 帮助农民更科学合理地使用肥料, 实现节本增收的目的, 本试验通过玉米肥效试验, 比较配方施肥、 常规施肥和新型肥料的产量效益,为茌平区推广测土配方施肥技术提供参考依据。
试验于2022 年6 月10 日在聊城市茌平区杜郎口镇试验田开展。 该地区试验地土壤养分状况见表1。
表1 土壤养分情况
供试品种:玉米登海605。 供试肥料:尿素(含N 46.4%)、过磷酸钙(含P2O520%)、硫酸钾(含K2O 50%)。
本试验采用小区设计,共设置4 个处理,不设重复,随机区组排列,每个处理面积为60 m2。处理1:常规施肥, 施入纯N 9 kg/亩、P2O59 kg/亩、K2O 6 kg/亩(农民当地习惯施肥量);处理2:配方施肥,施入纯N 14 kg/亩、P2O54 kg/亩、K2O 3 kg/亩,种肥同播一次性底施; 处理3:不施肥(CK);处理4:施入农大新型肥料, 包含纯N 14 kg/亩、P2O55 kg/亩、K2O 5 kg/亩,共施40 kg/亩。
播种深度为3~4 cm,出苗后定期进行查苗补苗、中耕除草等田间管理措施,在开花期进行一防双减,成熟期进行人工分区收获,并进行实际测产。
测量玉米不同生育时期各小区的穗粒重, 并随机取8~10 个样本进行室内考种,测定穗长、穗粒数、千粒重。
产量测定完成后,将玉米籽粒置于105℃下杀青30 min,再置于80℃下烘干至恒重,测定籽粒品质的相关指标。 采用微量凯氏定氮法测定粗蛋白含量;索氏提取法测定粗脂肪含量;旋光法测定粗淀粉含量;蒽酮比色法测定可溶性糖含量; 间苯二酚法测定果糖和蔗糖含量。
由表2 可知, 收获后不同处理下土壤中各养分含量均明显下降。 CK 下降幅度最大,其中有机质、全N、 速效P、 速效K 分别下降8.7 mg/kg、0.22 mg/kg、5.1 mg/kg、27.3 mg/kg, 分别降低46.03%、17.89%、20.24%、21.33%。 有机质下降幅度为CK>处理1>处理4>处理2;N 含量下降幅度为CK>处理4>处理2>处理1;速效P 含量下降幅度为CK>处理4>处理2>处理1;速效K 含量下降幅度为CK>处理2>处理4>处理1。 由此可知,配方施肥处理更适合当地的土壤类型,能够较好地保持土壤肥力。
表2 各试验区土壤养分分析
由表3 可知, 各处理下玉米出苗期和拔节期均相同,不施肥处理的开花期最早,比常规施肥和农大新肥料处理早4 d,比配方施肥处理早6 d。 配方施肥处理的成熟期最晚,比常规施肥晚1 d,比不施肥处理晚5 d,比农大新肥料处理晚2 d,可见肥料的施用可以延长玉米生育期。
表3 各处理玉米生育动态
由表4 可知,4 个处理下籽粒容重和粗蛋白含量均表现为处理2>处理4>处理1>CK, 其中处理2 的籽粒容重比CK 高21.75%, 处理2 的粗蛋白含量比CK 高13%。 粗脂肪含量和粗淀粉含量均表现为处理4>处理2>处理1>CK,处理4、处理2、处理1 的粗脂肪含量较CK 分别增加1.35 g、1.13 g、0.97 g,粗淀粉含量分别增加15.95 g、14.94 g、10.09 g。
表4 各处理玉米籽粒品质
由表5 可知,各处理下玉米亩穗数相差较少,亩穗数、穗粒数、千粒重及产量均表现为处理2>处理4>处理1>CK,配方施肥比农大新型肥料、常规施肥、不施肥处理的穗粒数分别高160.7 粒、41.2 粒、9.3 粒,即49.49%、9.28%、1.95%;千粒重分别高7.7 g、3.4 g、2.1 g, 即31.05%、11.68%、6.91%; 产量分别增加284.57 kg/亩、96.92 kg/亩、45.93 kg/亩, 即96.13%、20.04%、8.59%。
表5 各处理产量及其构成因素
由表6 可知, 常规施肥的肥料投入最多, 增产187.65 kg/亩,增收258.36 元/亩;玉米增产增收均以配方施肥最高,增产284.57 kg/亩,增收512.96 元/亩,该处理经济效益最高。 CK 未施用肥料,无需考虑该方面的成本,与其他处理相比,其经济效益最低。
表6 各处理肥料投入和经济效益统计
试验结果表明,本研究的4 个处理中,配方施肥处理的穗粒数、百粒重、产量和品质相较于其他处理均达到最高,产量为580.59 kg/亩,比不施肥对照增产284.57 kg/亩,亩增收512.96 元。
配方施肥能有效改善玉米的农艺性状, 在增产增收方面具有良好的效果, 适宜在当地大面积推广应用。 但是, 鉴于不同地区的土壤养分含量存在差异, 该试验所采用的配方施肥中大量元素的含量配比不一定适合其他地区的增产需求, 需通过试验示范验证后选择推广[4]。 考虑到农民对肥料投入的重视程度, 可以通过降低配方施肥技术的生产成本和销售价格,进一步推动配方施肥技术的推广应用,从而更大程度上优化玉米施肥,促进化肥减量增效,推动玉米种植管理整体水平的提升。