(成都理工大學(xué) 四川 成都 610059)

紫色土坡地施用納米碳對(duì)作物生理生態(tài)影響

何洪任

(成都理工大學(xué)四川成都610059)

本文分析了常規(guī)施肥下施用納米碳添加和傳統(tǒng)化肥對(duì)夏玉米葉面積、莖粗、株高及穗部性狀和作物產(chǎn)量等方面的影響。結(jié)果表明，施用納米碳不僅對(duì)玉米產(chǎn)量影響效果不同，而且對(duì)穗長(zhǎng)、穗粗、莖粗也有較大的影響和作用，其中添加納米碳比不添加納米碳平均增量7.2%，這說(shuō)明納米碳能夠?qū)τ谔岣哂衩讓?duì)各營(yíng)養(yǎng)元素的吸收和利用并促進(jìn)單株籽粒中的干物質(zhì)積累，提高千粒重，從而使玉米產(chǎn)量增長(zhǎng)。

施肥方式；產(chǎn)量；生長(zhǎng)性狀；玉米

引言

三峽庫(kù)區(qū)是我國(guó)重要的淡水資源庫(kù)，水環(huán)境保護(hù)成為三峽庫(kù)區(qū)環(huán)境保護(hù)重中之重。大量研究表明，不合理的施肥種類和施肥方式不僅是造成農(nóng)業(yè)面源污染重要源頭，而且影響作物產(chǎn)量和肥料利用率。因此如何科學(xué)的、合理的施用肥料已經(jīng)成為日前農(nóng)業(yè)科學(xué)領(lǐng)域的重點(diǎn)研究課題。本試驗(yàn)選擇不同化肥施用方式，比較新型肥料利用與傳統(tǒng)肥料對(duì)夏玉米影響。為新型肥料在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用提供技術(shù)支撐。試驗(yàn)以玉米作為研究的對(duì)象，通過(guò)添加納米碳，研究在控釋摻混肥中添加納米碳對(duì)玉米產(chǎn)量的變化和肥料利用率的狀況的影響，尋找出合理的、經(jīng)濟(jì)的肥料搭配方式，達(dá)到保證產(chǎn)量、節(jié)省化肥，從而減輕環(huán)境污染。

一、材料與方法

(一)試供材料

試供土壤為紫色土，其0～30cm的土層基本理化性質(zhì)：PH值7.72，有機(jī)質(zhì)含量8.16g/kg，全氮含量0.93g/kg，全磷含量0.71g/kg，全鉀含量22.23g/kg，堿解氮含量9.33mg/kg，速效磷含量9.05mg/kg，速效鉀含量114.17mg/kg。

(二)處理方法

玉米種植密度與當(dāng)?shù)剞r(nóng)民種植密度一致，施肥量分別為五個(gè)等級(jí)。分別為C1 常規(guī)施肥、C2減肥10%、C3減肥20%、C4 減肥30%、C5 減肥40%，設(shè)5個(gè)處理。常規(guī)施肥方案為：尿素18.75g/穴、過(guò)磷酸鈣31.25g/穴、復(fù)合肥12.5g/穴、納米碳0.0675g/穴，保水劑1.25g/穴，腐植酸6.25g/穴，每個(gè)小區(qū)為18穴，一穴兩株。株行距50cm×80cm。

二、結(jié)果與分析

玉米產(chǎn)量由單位面積內(nèi)穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重三因素構(gòu)成。一般情況下，玉米的產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因素密切正相關(guān)。但是，在高產(chǎn)栽培條件下，由于群體密度和土壤肥力、單株所處環(huán)境等狀況的不同，營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)存在著差異。減肥30%+納米碳的模式下，玉米的產(chǎn)量最高。

(一)納米碳對(duì)玉米產(chǎn)量及生物量的影響

由數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)得出，添加納米碳對(duì)玉米植株的生物量的積累有著顯著的影響。在各時(shí)期內(nèi)，各施氮水平中的添加納米碳其處理植株生物量，均要高于不添加納米碳的處理。說(shuō)明納米碳對(duì)玉米的植株生長(zhǎng)發(fā)育有著明顯的促進(jìn)作用。

通過(guò)統(tǒng)計(jì)可以看出添加納米碳對(duì)玉米的產(chǎn)量有明顯的提高，常規(guī)施肥+納米碳產(chǎn)量提高了4.6%。這說(shuō)明納米碳對(duì)千粒重和產(chǎn)量也有較明顯的影響。

(二)不同施肥量與納米碳對(duì)玉米產(chǎn)量的影響

納米碳能夠更有效的促進(jìn)玉米生長(zhǎng)及植株對(duì)土壤中的營(yíng)養(yǎng)元素吸收和利用可節(jié)省肥料施用量，減少土壤中的肥料殘留量，減輕因施肥造成的環(huán)境污染，在增加產(chǎn)量的同時(shí)又對(duì)環(huán)境保護(hù)起到了積極的作用，因此在肥料中添加納米碳是一項(xiàng)寓改良于增產(chǎn)增收的新型應(yīng)用技術(shù)[10]。

通過(guò)統(tǒng)計(jì),產(chǎn)量與不同施肥量與納米碳的關(guān)系是隨著減肥量的提高產(chǎn)量處于一個(gè)先下降后上升的趨勢(shì)，分析原因可能是納米碳提高了玉米對(duì)化肥的利用效率，其中比常規(guī)施肥減肥30%+納米碳的處理方式產(chǎn)量基本處于最大值，減肥10%+納米碳的處理方式產(chǎn)量最低可能原因是納米碳能夠有效的促進(jìn)了玉米生長(zhǎng)及植株對(duì)土壤中的營(yíng)養(yǎng)元素吸收從而減肥10%的施肥量超過(guò)了減肥30%的施肥量，從而一定意義上抑制了玉米的生長(zhǎng)。

三、討論與結(jié)論

(一)討論

我國(guó)的肥料利用率不高，氮肥約為30% - 50%，磷肥約為10% - 25%，鉀肥約為35% - 50%。低水平的肥料利用率，不但造成經(jīng)濟(jì)損失，而且還造成環(huán)境污染與破壞肥料中氮、磷、鉀養(yǎng)分利用率的提高，對(duì)保持土壤生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分平衡具有十分重要的影響，而維持土壤中的養(yǎng)分的平衡是農(nóng)田資源可持續(xù)發(fā)展的前提。納米碳溶于水后變成超導(dǎo)體，與氮肥結(jié)合施入土壤后，在水不斷被植物吸收的過(guò)程中可以攜帶大量素進(jìn)入植物體內(nèi)，增加植物對(duì)土壤養(yǎng)分的吸收，提高作物對(duì)氮素的肥料利用率[9]。

(二)結(jié)論

農(nóng)業(yè)面源污染物是氮、磷排放的主要來(lái)源，控制農(nóng)業(yè)面源污染是防止水體環(huán)境質(zhì)量惡化的重要手段，本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)玉米不同的處理方式，研究了3種不同追肥方式對(duì)玉米產(chǎn)量、單株葉面積、莖粗、株高、葉面積系數(shù)及穗部性狀等方面的影響。和納米碳是否對(duì)作物的生長(zhǎng)發(fā)育有促進(jìn)作用以及隨著添加納米碳后施肥量的減少玉米產(chǎn)量的變化規(guī)律；添加納米碳比不添加納米碳平均增量7.2%，并且印證了添加納米碳+減肥處理的方式提高了肥料利用的效率，其中納米碳+減肥30%的處理方法玉米產(chǎn)量最高，這說(shuō)明納米碳能夠?qū)τ谔岣哂衩讓?duì)各營(yíng)養(yǎng)元素的吸收和利用有促進(jìn)作用。

[1]王飛,劉彤彤,鄭成彧,李淑敏,袁睿,馬辰,張愛媛,韓曉光,王德江,姚小桐,楊自超.不同氮素水平下添加納米碳增效劑對(duì)玉米氮肥利用率及產(chǎn)量影響[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2015,33:74-78.

[2]王春虎,楊文平.不同施肥方式對(duì)夏玉米植株及產(chǎn)量性狀的影響[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2011,09:305-308.

[3]徐敏云,李建國(guó),謝帆,曹玉鳳,敖特根,于海良,李佳祥,李運(yùn)起.不同施肥處理對(duì)青貯玉米生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響[J].草業(yè)學(xué)報(bào),2010,03:245-250.

[4]安江勇,肖厚軍,秦松,芶久蘭,鄭常祥,祝云芳,李渝,趙歡,張萌.不同施肥量對(duì)貴州高產(chǎn)玉米養(yǎng)分吸收、生物性狀、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J].中國(guó)土壤與肥料,2016,03:73-79.

[5]張麗光,李丹,劉磊,王蕾,孫志梅,彭正萍,薛世川.不同施肥種植模式對(duì)玉米光合特性、養(yǎng)分效率及產(chǎn)量性狀的影響[J].水土保持學(xué)報(bào),2013,02:115-119+125.

[6]牛斌,劉社平,王激清.氮肥用量和追肥方式對(duì)玉米中玉15產(chǎn)量和氮肥利用效率的影響[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,08:1844-1847.

[7]秦祖臻,劉永賢,韋培炎,楊武興,謝恒,楊榮時(shí).不同追肥方式和播種密度對(duì)桂中地區(qū)玉米農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的影響[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué),2012,03:20-21+27.

[8]戰(zhàn)秀梅,李亭亭,韓曉日,鄒殿博,左仁輝,葉冰.不同施肥方式對(duì)春玉米產(chǎn)量、效益及氮素吸收和利用的影響[J].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào),2011,04:861-868.

[9]馬辰.納米碳對(duì)玉米養(yǎng)分利用及產(chǎn)量的影響[D].東北農(nóng)業(yè)大學(xué),2014.

何洪任(1991—)，男，漢族，四川遂寧人，理學(xué)本科，成都理工大學(xué)旅游與城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)院，研究方向土地整治及其規(guī)劃。