不同磷施用量對(duì)玉米磷吸收與利用的影響

王鵬+張洪園+李佐同+焦峰+殷奎德+肖瑤+李迪

摘要：通過不同磷肥施用量及磷肥添加有機(jī)肥施用的田間試驗(yàn)，研究了磷肥對(duì)玉米磷吸收與利用的影響規(guī)律。試驗(yàn)以雷奧402為試材，設(shè)置5個(gè)處理，P2O5施用量分別為P0（對(duì)照）：0 kg/hm2；P1：90 kg/hm2；P2：150 kg/hm2；P3：180 kg/hm2；P4：磷肥添加有機(jī)肥處理，2種肥料混合后P2O5為150 kg/hm2。結(jié)果表明：玉米總磷吸收量P3、P4分別高于對(duì)照36.65、36.90 kg/hm2，差異顯著（P<0.05）；莖P4處理最高，高于對(duì)照6.93 kg/hm2，差異顯著（P<0.05），P3與P4之間無顯著差異，P3顯著高于對(duì)照（P<0.05）；葉片P3、P4之間無顯著差異，2個(gè)處理分別比對(duì)照提高了6.28、7.42 kg/hm2；雌穗在孕穗期和灌漿期P2始終處于最高值，顯著高于其他處理（P<0.05），成熟期P4最高，顯著高于對(duì)照和P1處理；苞葉和籽粒P3處理最高，分別高于對(duì)照2.62、20.83 kg/hm2，差異顯著，P4與P3之間無顯著差異（P>0.05）；磷肥利用率P4最高，P3最低。綜合分析認(rèn)為，無機(jī)磷肥施用量為180 kg/hm2或者P2O5為150 kg/hm2并添加有機(jī)肥750 kg/hm2均可以顯著促進(jìn)玉米磷元素的吸收。

關(guān)鍵詞：磷肥；玉米；磷吸收；磷利用率；有機(jī)肥；黑鈣土

中圖分類號(hào)： S513.06 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2016）09-0105-03

磷元素是玉米生長過程中重要的元素之一，同時(shí)也是玉米非常敏感的營養(yǎng)元素，磷施用量的高低直接影響玉米的生長以及產(chǎn)量的高低，并且也會(huì)影響土壤內(nèi)磷元素的吸收和利用[1-2]。彭正萍等研究認(rèn)為，玉米生長季節(jié)追施不同量的磷肥可以顯著影響玉米對(duì)磷元素的吸收和利用，同時(shí)也會(huì)影響磷元素的利用效率，在河北省寧晉縣[FK（W1。2*2]P2O5用量以[FK（W1。5]90 kg/hm2對(duì)促進(jìn)磷吸收和產(chǎn)量提高效果最好[3]；齊文增等研究認(rèn)為，玉米不同品種對(duì)磷營養(yǎng)的吸收量存在差異，并且不同生育期磷元素的吸收速率存在差異，應(yīng)當(dāng)在磷元素的快速吸收期追施磷肥[4]；同時(shí)，不同類型的玉米對(duì)磷元素的吸收利用量存在差異，其中普通玉米生長過程中吸收磷元素量高于高油玉米，在吉林省公主嶺市[FK（W1。2*2]P2O5用量以105 kg/hm2對(duì)提高玉米的磷吸收量效果最佳[5]；袁碩等研究表明，土壤有效磷含量對(duì)磷肥施用效果有較大影響，在有效磷含量較高的土壤上施用磷肥并不能顯著提高玉米對(duì)磷元素的吸收量，低磷土壤上施用磷肥可以顯著促進(jìn)玉米對(duì)磷元素的吸收和利用[6]；張立花等研究認(rèn)為，在低磷土壤上，磷肥施用量不同的玉米產(chǎn)量與磷肥吸收利用效率不同，在河南省偃師市[FK（W1。2*2]P2O5用量在100～[FK（W1。5]200 kg/hm2范圍內(nèi)玉米對(duì)磷營養(yǎng)的利用效率最佳，當(dāng)[FK（W1。2*2]P2O5用量達(dá)到1 000 kg/hm2時(shí)并不能顯著提高玉米的磷吸收量[7]；趙靚等研究認(rèn)為，玉米栽培中除了可以顯著提高養(yǎng)分吸收量之外，對(duì)玉米產(chǎn)量提高效果顯著，在北疆灰漠土區(qū)磷肥施用量為150 kg/hm2時(shí)對(duì)提高產(chǎn)量和維持土壤養(yǎng)分平衡效果最佳[8]；黃瑩等在沈陽潮棕壤上的連續(xù)12年研究表明，磷是玉米生產(chǎn)的主要限制因子，土壤施磷可以顯著促進(jìn)玉米對(duì)磷的吸收，提高玉米產(chǎn)量，同時(shí)磷肥施用量以略高于土壤移出量為佳[9]。在前人相關(guān)研究中，關(guān)于在黑鈣土條件下不同磷肥施用量以及磷肥與有機(jī)肥混合施用對(duì)玉米磷吸收及磷肥利用率影響的相關(guān)研究較少，本研究以此為契機(jī)，詳細(xì)研究不同施磷量及磷肥與有機(jī)肥混合施用對(duì)玉米不同器官磷吸收的影響規(guī)律，以期為黑龍江省玉米栽培中合理施用磷肥提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2014年5—10月在黑龍江省大慶市肇州高科技農(nóng)業(yè)節(jié)約灌溉試驗(yàn)示范管理站園區(qū)內(nèi)（黑龍江省肇州縣肇州鎮(zhèn)）進(jìn)行，地里位置：45°42′15.8″N、125°14′38.7″ E，土壤類型為黑鈣土，玉米品種為雷奧402，前茬作物為玉米。土壤養(yǎng)分狀況為：土壤有機(jī)質(zhì)31.48 g/kg，堿解氮124.3 mg/kg，速效磷11.5 mg/kg，速效鉀161.6 mg/kg，pH值7.8。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

磷肥試驗(yàn)采取田間小區(qū)試驗(yàn)方法，隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，小區(qū)面積6 m×6.5 m=39 m2，每小區(qū)10行，行長6 m，株距0.3 m，行距0.65 m，即61 538株/hm2，每行20株、共計(jì)200株。試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理：P0（對(duì)照）：P2O5施用量為0 kg/hm2；P1：P2O5施用量為90 kg/hm2；P2：P2O5施用量為150 kg/hm2；P3：P2O5施用量為180 kg/hm2；P4：磷肥與有機(jī)肥處理，其中總P2O5施用量為150 kg/hm2，有機(jī)肥（養(yǎng)分含量為N 2.9%，P2O5 2.3%，K2O 0.3%，有機(jī)質(zhì)55%）施用量為750 kg/hm2，重過磷酸鈣用量為288.59 kg/hm2。所有處理的N用量為150 kg/hm2，鉀用量為75 kg/hm2；施肥采用單壟稱肥，按試驗(yàn)要求施入肥料，氮肥施用尿素（含N 46%），磷肥用重過磷酸鈣（含P2O5 46%），鉀肥用硫酸鉀（含50% K2O）。

1.3 采樣方法與測(cè)定項(xiàng)目

分別于玉米大喇叭口期、吐絲期、灌漿期和收獲期取地上整株樣品，按葉、莖、穗、籽粒、芯+皮器官分別進(jìn)行烘干，105 ℃ 殺青，70 ℃烘干，然后粉碎，進(jìn)行磷含量的化驗(yàn)分析。植株全磷含量測(cè)定采用濃硫酸-過氧化氫消煮釩鉬黃比色法[10]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

方差分析采用DPS 7.05軟件，圖表制作使用Excel 2010軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施磷量對(duì)玉米總磷吸收的影響

由圖1可知，玉米磷吸收量呈現(xiàn)出隨著生育期延后一直增加的變化趨勢(shì)，但是磷肥施用量不同玉米總磷吸收量也存在差異。拔節(jié)期，P4處理磷吸收量處于最高值，達(dá)到了37.68 kg/hm2，與對(duì)照相比提高了17.02 kg/hm2，差異顯著，P1、P2、P3處理顯著低于P4處理；孕穗期之后玉米磷吸收量呈現(xiàn)出隨著磷肥施用量的增加而升高的變化趨勢(shì)，成熟期5個(gè)處理的總磷吸收量分別達(dá)到了99.46、125.75、130.28、136.10、136.36 kg/hm2，其中P3比對(duì)照提高了36.85%，差異顯著，P2低于P3處理5.82 kg/hm2，無顯著差異，P2顯著高于對(duì)照，P1低于P3處理10.35 kg/hm2，無顯著差異，P1、P4與對(duì)照之間差異顯著。從試驗(yàn)結(jié)果來看，施用磷肥可以顯著提高玉米總磷吸收量，其中P3、P4處理效果最佳。

2.2 不同施磷量對(duì)玉米莖磷吸收的影響

由圖2可知，玉米莖內(nèi)磷吸收量呈現(xiàn)出隨著生育期延后而增加的變化趨勢(shì)，在成熟期達(dá)到最高值，不同磷肥施用量對(duì)玉米莖內(nèi)磷吸收的影響不同。拔節(jié)期，P4處理處于最高值，分別高于其他4個(gè)處理10.31、10.93、6.74、10.56 kg/hm2，其中P2、P4處理顯著高于對(duì)照，P1、P3與對(duì)照之間無顯著差異，P3顯著低于P2處理；孕穗期和灌漿期玉米磷吸收量呈現(xiàn)出隨著磷施用量的增加而增加的變化趨勢(shì)，其中P3、P4處理均顯著高于對(duì)照；成熟期5個(gè)處理的磷吸收量分別達(dá)到了20.81、24.73、25.89、26.87、27.73 kg/hm2，P3高于對(duì)照8.42 kg/hm2，差異顯著，P1、P2分別高于對(duì)照3.93、5.08 kg/hm2，無顯著差異，P1、P2與P3之間無顯著差異，P4顯著高于對(duì)照。從試驗(yàn)結(jié)果來看，P3、P4處理可以顯著提高玉米莖內(nèi)的磷吸收量。

2.3 不同施磷量對(duì)玉米葉磷吸收的影響

由圖3可知，玉米葉片內(nèi)磷吸收量呈現(xiàn)出隨著生育期延后而一直增加的變化趨勢(shì)，不同磷肥施用量對(duì)玉米葉片磷吸收量影響不同，同時(shí)各生育期玉米磷吸收量呈現(xiàn)出隨著磷肥施用量的增加而增加的趨勢(shì)。拔節(jié)期和孕穗期，P3、P4處理均顯著高于對(duì)照，P1、P2處理之間無顯著差異；灌漿期P3處理處于最高值，高于對(duì)照5.34 kg/hm2，差異顯著，P2顯著低于P3處理；成熟期5個(gè)處理的磷吸收量分別達(dá)到了23.50、25.10、27.60、29.78、30.92 kg/hm2，其中P3處理與對(duì)照相比提高了6.28 kg/hm2，差異顯著，P2低于P3處理2.10 kg/hm2，無顯著差異，P2高于對(duì)照4.18 kg/hm2，無顯著差異，P1高于對(duì)照1.60 kg/hm2，無顯著差異，P1顯著低于P3處理，P4顯著高于對(duì)照。從試驗(yàn)結(jié)果來看，P3、P4對(duì)提高玉米葉片內(nèi)磷吸收量效果最顯著。

2.4 不同施磷量對(duì)玉米雌穗磷吸收的影響

由圖4可知，玉米雌穗磷吸收量隨著生育期延后呈現(xiàn)出一直增加的變化趨勢(shì)，成熟期達(dá)到最高值，不同磷施用量雌穗的磷吸收量存在差異。孕穗期和灌漿期P2處理磷吸收量處于最高值，與對(duì)照相比分別提高了190.13%、125.76%，差異顯著，同時(shí)在孕穗期P1、P3、P4均與對(duì)照之間無顯著差異，灌漿期均顯著高于對(duì)照；成熟期5個(gè)處理的磷吸收量分別達(dá)到2.66、2.56、2.88、3.51、3.63 kg/hm2，其中P2、P3分別高于對(duì)照0.22、0.86 kg/hm2，無顯著差異，P1低于對(duì)照0.10 kg/hm2，無顯著差異，P4顯著高于對(duì)照。從試驗(yàn)結(jié)果來看，雌穗磷吸收量在孕穗期和灌漿期P2處理促進(jìn)效果最佳，成熟期P3、P4處理促進(jìn)效果最佳。

2.5 不同施磷量對(duì)玉米苞葉磷吸收的影響

由圖5可知，玉米苞葉磷吸收量呈現(xiàn)出隨著生育期延后而增加的趨勢(shì)，不同處理之間磷吸收量呈現(xiàn)出隨著磷施用量的增加而增加的變化趨勢(shì)。孕穗期和灌漿期P2、P3處理磷吸收量相近，僅相差0.13 kg/hm2，無顯著差異，2個(gè)處理均顯著高于對(duì)照，P1、P4與對(duì)照間無顯著差異；成熟期5個(gè)處理的磷吸收量分別為4.96、6.35、6.96、7.57、7.36 kg/hm2，其中P3高于P2處理0.61 kg/hm2，無顯著差異，2個(gè)處理分別高于對(duì)照2.00、2.62 kg/hm2，差異顯著，P1僅高于對(duì)照1.39 kg/hm2，無顯著差異，P1與P3處理之間無顯著差異，P4顯著高于對(duì)照。從試驗(yàn)結(jié)果來看，施用磷肥可以顯著提高玉米苞葉中的磷吸收量，其中P3處理促進(jìn)效果最佳。

2.6 不同施磷量對(duì)玉米籽粒磷吸收的影響

由圖6可知，玉米籽粒磷吸收量呈現(xiàn)出隨著磷肥施用量增加而增加的變化趨勢(shì)，在成熟期各處理達(dá)到最高值。灌漿期，5個(gè)處理的磷吸收量相近，其中P3處于最高值，分別高于其他4個(gè)處理4.70、3.42、2.87、2.29 kg/hm2，所有處理之間均無顯著差異，證明在灌漿期不同磷肥施用量不會(huì)顯著影響玉米籽粒的磷吸收變化規(guī)律；成熟期5個(gè)處理的磷吸收量分別達(dá)到了47.53、67.01、66.86、68.36、66.72 kg/hm2，其中P1、P2、P3分別高于對(duì)照19.48、19.33、20.83、19.19 kg/hm2，差異顯著，其中4個(gè)施用磷肥處理之間無顯著差異，均顯著高于對(duì)照。從試驗(yàn)結(jié)果來看，施用磷肥可以顯著提高玉米籽粒中的磷吸收量，但是不同處理之間并無顯著差異，其中P3處理磷吸收量最高。

2.7 不同施磷量對(duì)玉米磷利用率的影響

由表1可知，玉米對(duì)磷肥的利用率在不同生育期表現(xiàn)不同，其中拔節(jié)期和孕穗期P4處理最高，P1最低，2個(gè)處理間相差7.64、6.37百分點(diǎn)，證明玉米施用有機(jī)肥可以在生育前期較好地提高磷肥利用效率；灌漿期P3處于最高值，分別高于其他3個(gè)處理8.05、4.81、2.51百分點(diǎn)；成熟期P4利用率最高，達(dá)到了24.60%，其次為P1，2個(gè)處理相差2.69百分點(diǎn)，P3最低，僅為20.36%。從試驗(yàn)結(jié)果來看，P4對(duì)提高玉米磷肥利用率效果最佳。

3 結(jié)論與討論

磷元素與氮、鉀相比在土壤中移動(dòng)性差，因此常常造成植物吸收困難，同時(shí)也成了影響玉米生長和產(chǎn)量提高的限制因子，因此研究施用磷肥對(duì)玉米磷吸收和利用效率的影響規(guī)律可以較好地指導(dǎo)玉米生產(chǎn)中科學(xué)高效地施用磷肥[11-12]。從試驗(yàn)結(jié)果來看，玉米磷吸收量在拔節(jié)期P3處于最高值，說明該時(shí)期施用有機(jī)肥可以較好地促進(jìn)玉米對(duì)磷的吸收；孕穗期到成熟期表現(xiàn)為隨著磷施用量的增加而增加的變化趨勢(shì)，證明磷肥施用量的增加可以促進(jìn)玉米對(duì)磷元素的吸收；在相同的磷肥施用量下，施用有機(jī)肥處理磷吸收量高于純施無機(jī)肥處理，這與有機(jī)肥對(duì)小麥磷吸收的影響結(jié)果相似[13]，表明有機(jī)肥在一定程度上可以促進(jìn)玉米對(duì)磷元素的吸收。從不同器官內(nèi)磷吸收變化上來看，孕穗期和灌漿期各器官內(nèi)磷吸收量表現(xiàn)為隨著磷肥施用量增加而增加，表明玉米栽培中增施磷肥可以較好地促進(jìn)各器官內(nèi)磷元素積累量的增加；成熟期僅苞葉和籽粒內(nèi)磷吸收量P4低于P3處理，莖、葉、雌穗P4處理磷吸收量最高，證明磷肥施用量增加可以顯著促進(jìn)玉米營養(yǎng)器官內(nèi)的磷吸收量，而施用有機(jī)肥可以促進(jìn)生殖器官內(nèi)的磷吸收量增加。從磷肥利用率變化上來看，隨著磷肥施用量的增加，磷肥利用率表現(xiàn)出降低的變化趨勢(shì)，而施用有機(jī)肥處理的磷肥利用率最高，證明了有機(jī)肥對(duì)提高玉米磷肥利用率具有良好的效果[14-15]。綜合分析認(rèn)為，純施無機(jī)肥時(shí)磷肥施用量以180 kg/hm2為宜，當(dāng)磷肥與有機(jī)肥混合施用時(shí)可以促進(jìn)玉米對(duì)磷元素的吸收和提高磷肥利用率。

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