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      不平衡施肥對(duì)夏玉米產(chǎn)量和肥料利用率的影響

      2022-04-26 03:48:50王學(xué)忠
      農(nóng)業(yè)科技通訊 2022年4期
      關(guān)鍵詞:鉀量夏玉米磷肥

      王學(xué)忠

      (濱州市沾化區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心 山東濱州 256800)

      夏玉米是沾化區(qū)的主要糧食作物, 近年來(lái)種植面積穩(wěn)定在60 萬(wàn)畝以上,當(dāng)?shù)剞r(nóng)民施肥習(xí)慣普遍存在粗放施肥、偏施氮肥、不合理施用肥料等現(xiàn)象,從而導(dǎo)致玉米產(chǎn)量提高難,肥料利用率低,種植玉米的經(jīng)濟(jì)潛力得不到充分發(fā)揮。 盲目和過(guò)量施用化肥不僅嚴(yán)重制約著農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展,也造成了資源浪費(fèi)。本試驗(yàn)通過(guò)不平衡施肥和優(yōu)化施肥的對(duì)比, 探究平衡合理施肥對(duì)玉米產(chǎn)量和肥料利用率的影響, 從而進(jìn)一步提高夏玉米產(chǎn)量和種植效益, 鞏固化肥減量增效成果,提升耕地質(zhì)量水平。

      1 材料與方法

      1.1 供試材料

      試驗(yàn)于2021年6~9月在濱州市沾化區(qū)泊頭鎮(zhèn)鄭家村進(jìn)行,該地區(qū)地處魯北黃河沖積平原,屬北溫帶東亞季風(fēng)區(qū)域大陸性氣候,年平均氣溫12℃左右,土壤類型為潮土, 耕層0~20 cm 土壤堿解氮含量為47.29 mg/kg,有效磷含量為17.50 mg/kg,速效鉀含量為 148.33 mg/kg, 有機(jī)質(zhì)含量為 16.58 g/kg,pH 為8.60,EC 為 0.54 mS/cm。 前茬作物為冬小麥,冬小麥?zhǔn)斋@后秸稈全部機(jī)械化粉碎還田, 肥料撒施后免耕播種。

      供試作物:夏玉米,品種為萊科818號(hào)。

      1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

      試驗(yàn)共設(shè)置6個(gè)處理:T1(不施氮肥,磷鉀同優(yōu)化施肥,記為PK),T2(不施磷肥,氮鉀同優(yōu)化施肥,記為 NK),T3 (不施鉀肥, 氮磷同優(yōu)化施肥, 記為NP),T4(優(yōu)化施肥,測(cè)土配方施肥推薦配方、用量及施肥方式,記為OPT),T5(緩控釋肥料一次性施肥,氮磷鉀用量同配方肥處理,氮肥采用緩控釋肥料,一次性使用,記為SCR),T6(新型主體施肥模式,磷鉀用量同配方肥處理, 氮肥采用緩控釋肥料一次性施肥減少氮用量15%,記為SCR-15%N)。處理1~處理4每個(gè)小區(qū)面積0.06 畝,每個(gè)處理3 次重復(fù),處理5~處理6 每個(gè)小區(qū)面積為0.30 畝,不設(shè)重復(fù),小區(qū)隨機(jī)排列, 處理2~處理4 氮肥的1/3 播種前一次性作基肥撒施,喇叭口期2/3 氮肥作追肥,其他管理措施保持一致。

      1.3 試驗(yàn)方法

      1.3.1 土壤樣品的采集、 測(cè)試 采集作物種植前試驗(yàn)地0~20 cm 土壤,風(fēng)干、過(guò)篩,測(cè)定其堿解氮、速效磷鉀、有機(jī)質(zhì)、pH、EC。 試驗(yàn)結(jié)束后的土壤取樣,每小區(qū)取3個(gè)樣品,為3個(gè)剖面點(diǎn)的同層混合樣,取樣深度分別為 0~20 cm、20~40 cm、40~60 cm 3 層。 分別測(cè)定其水分、堿解氮、速效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)、pH、EC。

      1.3.2 植株樣品的采集、 測(cè)試 在夏玉米收獲時(shí)測(cè)定產(chǎn)量及其三要素(穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重),實(shí)收測(cè)定產(chǎn)量, 取植株樣品測(cè)定籽粒和秸稈的氮、 磷、 鉀含量。

      1.3.3 計(jì)算方法

      (1)氮肥利用率(%)=(施氮區(qū)吸氮量-不施氮區(qū)吸氮量)/施氮量×100。

      (2)磷肥利用率(%)=(施磷區(qū)吸磷量-不施磷區(qū)吸磷量)/施磷量×100。

      (3)鉀肥利用率(%)=(施鉀區(qū)吸鉀量-不施鉀區(qū)吸鉀量)/施鉀量×100。

      (4)經(jīng)濟(jì)系數(shù)=籽粒質(zhì)量/(籽粒質(zhì)量+秸稈質(zhì)量)。

      1.3.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法 用Microsoft Excel 2007 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

      2 結(jié)果與分析

      2.1 不同施肥處理對(duì)夏玉米產(chǎn)量的影響

      不同處理對(duì)夏玉米籽粒產(chǎn)量、 秸稈產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)系數(shù)的影響見(jiàn)表1。 與優(yōu)化施肥處理(OPT)相比,不施氮肥處理(PK)夏玉米產(chǎn)量下降12.09%,不施磷肥處理(NK)夏玉米產(chǎn)量下降16.63%,不施鉀肥處理(NP)夏玉米產(chǎn)量下降 13.00%,控釋肥處理(SCR)夏玉米產(chǎn)量增加2.69%,控釋減氮處理(SCR-15%N)夏玉米產(chǎn)量下降3.88%。不同施肥處理對(duì)夏玉米經(jīng)濟(jì)系數(shù)影響較小,在 0.42~0.44 之間,平均為 0.43。 由此可見(jiàn),不平衡施肥會(huì)引起夏玉米產(chǎn)量明顯下降,下降幅度為13.00%~16.63%, 施用控釋氮肥或控釋氮肥減量對(duì)夏玉米產(chǎn)量影響較小, 夏玉米產(chǎn)量增減幅度都小于5%[1]。

      表1 不同處理下夏玉米產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)

      2.2 不同施肥處理對(duì)夏玉米養(yǎng)分吸收和肥料利用率的影響

      2.2.1 不同施肥處理對(duì)夏玉米氮吸收和氮肥利用率的影響 不同處理對(duì)夏玉米氮吸收的影響見(jiàn)表2。與優(yōu)化施肥處理(OPT)相比,不施氮肥處理(PK)夏玉米籽粒和地上部吸氮量分別下降20.69%和19.00%,不施磷肥處理(NK)夏玉米籽粒和地上部吸氮量分別下降20.89%和18.05%,不施鉀肥處理(NP)夏玉米籽粒和地上部吸氮量分別下降16.20%和13.12%,控釋肥處理(SCR)夏玉米籽粒和地上部吸氮量分別增加3.39%和6.48%,控釋減氮處理(SCR-15%N)夏玉米籽粒吸氮量下降2.39%, 地上部吸氮量增加3.41%。優(yōu)化施肥處理(OPT)氮肥利用效率為34.18%,控釋肥處理(SCR)和控釋減氮處理(SCR-15%N)氮肥利用率分別為45.84%和40.30%。 可見(jiàn),不平衡施肥會(huì)引起夏玉米吸氮量的顯著下降,下降幅度為13.12%~19.00%,籽粒吸氮量的下降幅度高于秸稈,施用控釋氮肥或控釋氮肥減量對(duì)夏玉米吸氮量影響不大,夏玉米吸氮量增減幅度都小于7%; 控釋肥處理(SCR)和控釋減氮處理(SCR-15%N)都增加了氮肥利用率,增加幅度為6.13~11.66個(gè)百分點(diǎn)。

      表2 不同施肥處理下夏玉米吸氮量和氮肥利用率

      2.2.2 不同施肥處理對(duì)夏玉米磷吸收和磷肥利用率的影響 不同施肥處理對(duì)夏玉米磷吸收的影響見(jiàn)表3。與優(yōu)化施肥處理(OPT)相比,不施氮肥處理(PK)夏玉米籽粒和地上部吸磷量分別下降17.24%和16.35%,不施磷肥處理(NK)夏玉米籽粒和地上部吸磷量分別下降32.23%和40.62%,不施鉀肥處理(NP)夏玉米籽粒和地上部吸磷量分別下降22.98%和27.58%,控釋肥處理(SCR)夏玉米籽粒和地上部吸磷量分別下降 4.71%和16.09%, 控釋減氮處理(SCR-15%N) 夏玉米籽粒吸磷量分別下降17.44%和28.50%。 優(yōu)化施肥處理(OPT)磷肥利用效率為46.08%,控釋肥處理(SCR)和控釋減氮處理(SCR-15%N)磷肥利用率分別為27.83%和13.75%。 可見(jiàn),不平衡施肥、 控釋氮肥和控釋氮肥減量都會(huì)引起夏玉米吸磷量的顯著下降,下降幅度為16.09%~40.62%;控釋肥處理(SCR)和控釋減氮處理(SCR-15%N)都降低了磷肥利用率,降低幅度為18.25~32.33個(gè)百分點(diǎn)。

      表3 不同施肥處理下夏玉米吸磷量和磷肥利用率

      2.2.3 不同施肥處理對(duì)夏玉米鉀吸收和鉀肥利用率的影響 不同施肥處理對(duì)夏玉米鉀吸收的影響見(jiàn)表4。與優(yōu)化施肥處理(OPT)相比,不施氮肥處理(PK)夏玉米籽粒和地上部吸鉀量分別下降12.51%和18.54%,不施磷肥處理(NK)夏玉米籽粒和地上部吸鉀量分別下降19.62%和17.60%,不施鉀肥處理(NP)夏玉米籽粒和地上部吸鉀量分別下降20.53%和23.16%,控釋肥處理(SCR)夏玉米籽粒吸鉀量下降2.35%, 地上部吸鉀量增加15.02%, 控釋減氮處理(SCR-15%N)夏玉米籽粒吸鉀量下降14.51%,秸稈吸鉀量增加3.97%。 優(yōu)化施肥處理(OPT)鉀肥利用效率為53.75%, 控釋肥處理 (SCR) 和控釋減氮處理(SCR-15%N)磷肥利用率分別為88.60%和62.95%。可見(jiàn), 不平衡施肥會(huì)引起夏玉米吸鉀量的顯著下降,下降幅度為17.60%~23.16%,控釋肥和控釋減氮也會(huì)引起夏玉米籽粒吸鉀量的下降, 但同時(shí)增加夏玉米秸稈吸鉀量,從而造成夏玉米吸鉀量的增加;控釋肥處理(SCR)和控釋減氮處理(SCR-15%N)都增加了鉀肥利用率,增加幅度為9.20~34.85個(gè)百分點(diǎn)。

      表4 不同施肥處理下夏玉米吸鉀量和鉀肥利用率

      2.3 不同施肥處理對(duì)土壤表層養(yǎng)分的影響

      不同施肥處理下夏玉米收獲后的土壤表層養(yǎng)分含量見(jiàn)表5。不同施肥處理對(duì)土壤表層養(yǎng)分具有不同影響。 不施氮肥處理,土壤堿解氮、有效磷、EC 最低,土壤pH 較低,土壤速效鉀和有機(jī)質(zhì)含量最高;不施磷肥處理,土壤堿解氮最高,土壤速效鉀最低,土壤有效磷、 pH 和EC 較低, 其他養(yǎng)分含量居中; 不施鉀肥處理, pH 最低, 其他養(yǎng)分含量居中; 優(yōu)化施肥處理EC 最高, 其他養(yǎng)分含量居中; 控釋氮肥和控釋減氮處理土壤有效磷含量和pH 較高, 其他養(yǎng)分含量居中。

      表5 不同施肥處理下土壤表層養(yǎng)分含量

      可見(jiàn),在土壤肥力水平較高的條件下,氮肥施用不僅直接影響土壤堿解氮的含量, 也會(huì)顯著影響土壤其他養(yǎng)分含量, 不平衡施肥造成作物對(duì)土壤養(yǎng)分的不均衡吸收,土壤養(yǎng)分呈現(xiàn)差異性分布,優(yōu)化施肥和控釋氮肥都能保持土壤肥力和土壤養(yǎng)分均衡分布,施用控釋氮肥條件下可適當(dāng)減少氮肥投入[2]。

      3 結(jié)論

      通過(guò)濱州市沾化區(qū)2021年鄭家村夏玉米化肥利用率田間試驗(yàn),初步得出以下結(jié)論。

      (1)不平衡施肥處理顯著降低夏玉米產(chǎn)量,施用控釋氮肥和控釋減氮對(duì)夏玉米產(chǎn)量影響不大,施用控釋肥減少15%氮肥不會(huì)引起夏玉米產(chǎn)量的顯著下降。

      (2)不平衡施肥處理顯著降低夏玉米對(duì)氮磷鉀養(yǎng)分的吸收, 控釋肥和控釋減氮處理對(duì)夏玉米吸氮量影響不大,顯著降低吸磷量,增加吸鉀量。

      (3)控釋肥處理(SCR)和控釋減氮處理(SCR-15%N)增加氮肥和鉀肥利用率,降低磷肥利用率。

      (4)在土壤肥力水平較高的條件下,氮肥施用影響土壤堿解氮的含量, 不平衡施肥造成作物對(duì)土壤養(yǎng)分的不均衡吸收, 優(yōu)化施肥和控釋氮肥都能保持土壤肥力和土壤養(yǎng)分均衡分布, 施用控釋氮肥條件下可適當(dāng)減少氮肥投入[3]。

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