羅致春 葸陽 樊廷錄 陳紹江 劉興斌 閆治斌 王學(xué) 馬世軍
摘 ? ?要:在甘肅省張掖市甘州區(qū)甘浚鎮(zhèn)巴吉村選擇制種玉米連作5年、10年、15年和20年的地塊為采樣點(diǎn),以相鄰露地未種過制種玉米的地塊為對照,共設(shè)計(jì)5個(gè)采樣點(diǎn),測定土壤微量元素含量。結(jié)果表明,隨著玉米制種連作年限增加,土壤微量元素含量隨著土壤剖面垂直深度的增加而遞減。不同連作年限0~80 cm土層有效B、Mn、Cu、Fe和Mo含量由大到小依次為對照、5年、10年、15年、20年;有效Zn含量由大到小依次為20年、15年、10年、對照、5年;敦玉810制種玉米產(chǎn)量、品質(zhì)和效益由大到小依次為連作5年、10年、15年、20年。隨著玉米制種連作年限增加,0~80 cm土層B、Mn、Cu、Fe、Mo含量和制種玉米產(chǎn)量遞減,Zn含量為先降低后增加。
關(guān)鍵詞:制種玉米;連作年限;土壤;微量元素;品質(zhì)
文章編號:1005-2690(2023)04-0031-03 ? ? ? 中國圖書分類號:S158 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B
甘肅河西內(nèi)陸灌區(qū)的武威、張掖和酒泉市常年干燥少雨,日照時(shí)數(shù)長,晝夜溫差大,是雜交玉米良種繁育的最佳生態(tài)區(qū)[1]。在玉米制種產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中,制種玉米種植面積大,連作年限15~20年的面積占80%以上;長期施用尿素、磷酸二銨和硫酸鉀,沒有施用微量元素的習(xí)慣,速效氮磷鉀富集,有效鋅和鉬含量小于微量元素缺乏臨界濃度,土壤養(yǎng)分比例失調(diào)[2]。前人研究主要集中在連作對半夏、百香果、高粱、哈密瓜、大豆和藜麥等的影響方面[3-8]。不同連作年限玉米制種田微量元素和敦玉810玉米效益變化特征的研究少見報(bào)道。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)地概況和試驗(yàn)材料
1.1.1 試驗(yàn)地概況
試驗(yàn)于2021年在甘肅省張掖市甘州區(qū)甘浚鎮(zhèn)巴吉村連作5年、10年、15年和20年的玉米制種基地上進(jìn)行。當(dāng)?shù)啬杲邓?16 mm,年蒸發(fā)量1 850 mm,日照時(shí)數(shù)3 052.9 h,平均氣溫7.50 ℃,≥10 ℃的活動(dòng)積溫2 980 ℃,無霜期160 d,土壤類型為灌淤旱作人為土。樣品采集地點(diǎn)土壤基本情況見表1。
1.1.2 試驗(yàn)材料
尿素(N 46%)、磷酸二銨(N 18%、P2O5 46%)、硫酸鉀(K2O 50%),玉米品系為敦玉810(IN46×Q4-2)。
1.2 試驗(yàn)方法
1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
選擇海拔高度、土壤類型、種植模式、施肥水平基本一致連作玉米制種5年、10年、15年和20年的地塊為采樣區(qū),以相鄰露地未種過玉米制種的地塊為對照,設(shè)計(jì)5個(gè)采樣區(qū),每個(gè)采集區(qū)設(shè)置50 m×50 m的樣方。
1.2.2 樣品采集方法
2021年9月28日收獲時(shí),在樣方中間3行隨機(jī)采集15穗,測定穗粒數(shù)、穗粒種和百粒重。每個(gè)樣方單獨(dú)采收折算成單位面積產(chǎn)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。制種玉米收獲后,每個(gè)樣方按對角線布置5個(gè)樣點(diǎn),從地表垂直向下挖掘土壤剖面,按照0~20 cm、20~40 cm、40~60 cm、60~80 cm自下而上逐層采集土樣各4 kg,用4分法留1 kg土樣風(fēng)干過1 mm篩,室內(nèi)測定微量元素含量。
1.2.3 種植方法
播種前將磷酸二銨675 kg/hm2、硫酸鉀375 kg/hm2淺耕翻入20 cm土層作底肥。2021年4月23日播種,深度、株距和行距為5 cm×22 cm×50 cm,父母本行比為1∶6。在玉米大喇叭口期和開花期分別追施尿素300 kg/hm2和600 kg/hm2。其他管理水平與常規(guī)制種相同。1.2.4 測定指標(biāo)及方法
土壤有效Mn和Cu測定采用1 mol/L NH4OAc浸提—KMnO4比色法,有效B、Zn、Fe和 Mo測定分別采用熱水浸提—甲亞胺比色法、DTPA-TEA浸提—AAS法、DTPA溶液浸提—原子吸收光譜法、草酸銨浸提—催化極譜法[9],玉米可溶性糖和淀粉測定采用蒽酮比色法,粗蛋白測定采用凱氏定氮法[10]。
1.2.5 數(shù)據(jù)分析
采用DPS V 13.0軟件分析,多重比較,LSR檢驗(yàn)。
2 結(jié)果與分析
2.1 玉米制種不同連作年限土壤剖面微量元素變化特征
隨著玉米制種連作年限增加,土壤微量元素含量均隨著土壤剖面垂直深度加深而降低,見表2。不同連作年限0~80 cm土層B、Mn、Cu、Fe和Mo含量均值由大到小依次為對照、5年、10年、15年、20年。連作20年與15年比較,B、Mn、Cu和Mo變化極顯著(P<0.01)、Fe變化顯著(P<0.05);與10年比較,B、Mn、Cu、Fe和Mo變化極顯著(P<0.01);與5年比較,B、Mn、Cu、Fe和Mo變化極顯著(P<0.01);與對照比較,B、Mn、Cu、Fe和Mo變化極顯著(P<0.01)。
隨著連作年限增加,0~80 cm土層Zn含量均值先降低后增加。不同處理0~80 cm土層Zn含量均值由大到小依次為20年、15年、10年、對照、5年。連作5年與對照比較變化顯著(P<0.05),與10年、15年和20年比較變化極顯著(P<0.01)。
2.2 不同連作年限敦玉810制種玉米經(jīng)濟(jì)性狀和品質(zhì)變化特征
隨著玉米制種連作年限增加,敦玉810制種玉米經(jīng)濟(jì)性狀、產(chǎn)量和品質(zhì)遞減,見表3。
不同連作年限制種玉米穗粒數(shù)、穗粒重、百粒重和產(chǎn)量由大到小依次為連作5年、10年、15年、20年。連作10年與5年比較,穗粒數(shù)、穗粒重、百粒重、產(chǎn)量和淀粉變化不顯著(P>0.05),可溶性糖和粗蛋白變化顯著(P<0.05);連作15年與5年比較,百粒重和產(chǎn)量變化不顯著(P>0.05),穗粒數(shù)和穗粒重變化顯著(P<0.05),可溶性糖、淀粉和粗蛋白變化極顯著(P<0.01);連作20年與5年比較,穗粒數(shù)、穗粒重、百粒重和產(chǎn)量變化顯著(P<0.05),可溶性糖、淀粉和粗蛋白變化極顯著(P<0.01)。
2.3 不同連作年限敦玉810制種玉米經(jīng)濟(jì)效益變化特征
隨著玉米制種連作年限增加,敦玉810制種玉米利潤和投資效率遞減,見表4。
不同連作年限制種玉米利潤和投資效率由大到小依次為連作5年、10年、15年、20年。連作5年與10年比較,利潤和投資效率變化顯著(P<0.05);與15年和20年比較,利潤和投資效率變化極顯著(P<0.01)。
隨著玉米制種連作年限增加,生產(chǎn)成本在遞增。不同處理制種玉米生產(chǎn)成本由大到小依次為連作20年、15年、10年、5年。連作20年與15年、10年和5年比較變化不顯著(P>0.05)。
3 結(jié)論
隨著玉米制種連作年限增加,0~80 cm土層B、Mn、Cu、Fe和Mo含量遞減,Zn含量先降低后增加;連作20年后,Mn、Cu、Zn和 Mo含量低于微量元素缺乏臨界濃度,在玉米制種生產(chǎn)過程中,可以有針對性地施用Mn、Cu、Zn和Mo等微肥;0~80 cm土層B、Mn、Cu、Fe、Mo含量和制種玉米產(chǎn)量遞減,Zn含量變化特征為先降低后增加;不同處理0~80 cm土層B、Mn、Cu、Fe和Mo含量由大到小依次為對照、5年、10年、15年、20年,有效Zn含量為由大到小依次為20年、15年、10年、對照、5年,制種玉米產(chǎn)量、品質(zhì)和效益由大到小依次為連作5年、10年、15年、20年。
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