三峽地區(qū)平地不同施肥模式對(duì)玉米生長和產(chǎn)量的影響

龔 浩,董遠(yuǎn)梅,艾訓(xùn)儒

(湖北民族學(xué)院 生物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,湖北 恩施 445000)

我國三峽地區(qū)以玉米為主要農(nóng)作物，由于該區(qū)域土層較簿、土壤貧瘠，水土流失嚴(yán)重，在如何保證提高單產(chǎn)的情況下，合理利用化肥及研究施肥技術(shù)對(duì)玉米生產(chǎn)有著非常積極的意義.相關(guān)文獻(xiàn)研究結(jié)果表明：N、P和有機(jī)肥的肥力水平為中等時(shí)玉米產(chǎn)量最高，而低或高的肥力水平時(shí)都會(huì)引起產(chǎn)量的下降.大田玉米單作時(shí)N∶P=1∶1和N∶P=2∶1時(shí)隨著肥力水平的增加，玉米產(chǎn)量逐漸增加，即高肥>中肥>低肥>不施肥(對(duì)照)，增產(chǎn)效果明顯[1～11].本文在三峽地區(qū)研究大田玉米單作時(shí)用不同的N、P配比在不同的肥力水平下對(duì)玉米的農(nóng)藝性狀、千粒重和產(chǎn)量進(jìn)行了初步探索，提出了提高三峽地區(qū)坡地玉米產(chǎn)量較合適的肥力配比，可為該地區(qū)提高玉米產(chǎn)量的合理施肥技術(shù)提供理論指導(dǎo).

表1 肥力梯度試驗(yàn)設(shè)計(jì)(單位：kg/hm2)

圖1 不同施肥水平玉米地徑

圖2 不同施肥水平玉米苗高

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地

試驗(yàn)地位于恩施市龍鳳鎮(zhèn)向家村楠竹園，地理坐標(biāo)30°23′10.48″N，109°31′06.26″E，海拔598 m.試驗(yàn)地為平地，面積480 m2，屬潮沙泥土，肥力中等，土層厚25～30 cm，土壤有機(jī)質(zhì)20.6 g/kg，pH值6.5，含全氮0.72 g/kg，全磷0.74 g/kg，速效鉀74 mg/kg.

1.2 試驗(yàn)材料

供試材料為玉米天池三號(hào)，供試肥料為尿素(含氮46.2%)，過磷酸鈣(含磷16.0%).

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在試驗(yàn)地采用大田玉米單作種植模式，按N∶P=0.5∶1和N∶P=1∶1兩種施肥水平，每施肥水平采取低肥、中肥和高肥三種肥力梯度進(jìn)行處理，不施肥為對(duì)照(表1).按隨機(jī)區(qū)組排列，共24個(gè)小區(qū)，每小區(qū)面積20 m2(長5.0 m，寬4.0 m).大田玉米采用雙行種植，珠行距0.35 m×0.3 m，雙行之間間距0.8 m，留苗3 200株/667 m2.采用育秧塊育苗，于2009年3月15日下種，4月12移栽，8月20日收獲.整地、中耕、除草等田間管理與當(dāng)?shù)丶竟?jié)吻合，為一般管理水平.

1.4 測(cè)定方法

2009年分別在玉米幼苗(4月15日)、展葉(5月10日)、拔節(jié)(6月24日)、灌漿(8月2日)和成熟(8月15日)等各物候期，用米尺測(cè)定株高，用游標(biāo)卡尺測(cè)地徑，并觀測(cè)各物候期葉片數(shù).在玉米成熟期后，每小區(qū)隨機(jī)抽取5珠，測(cè)定每小區(qū)玉米平均每棒粒數(shù)、小區(qū)棒數(shù).用烘干法測(cè)定千粒重，推算大田玉米產(chǎn)量.

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥水平對(duì)玉米地徑的影響

不同施肥水平，大田玉米的地徑生長如圖1所示.

由圖1可知，玉米地徑生長在各物候期呈現(xiàn)大致相似的規(guī)律，即幼苗期、展葉期相對(duì)生長緩慢.拔節(jié)期增長迅速，呈指數(shù)式增粗，以后地徑停止生長.不同施肥水平和肥力梯度下對(duì)玉米地徑的增速有明顯的差異，和不施肥(對(duì)照)相比N∶P=0.5∶1和N∶P=1∶1隨著肥力梯度的增加，都存在緩慢增長的趨勢(shì)，即不施肥<低肥<中肥<高肥.對(duì)在同一肥力梯度下，采用不同的N、P配比在低肥時(shí)差異顯著，N∶P=1∶1的地徑生長明顯優(yōu)于N∶P=0.5∶1的水平，地徑平均增長1.05 cm，中高肥對(duì)地徑的增長不明顯依次增加0.04 cm和0.08 cm.說明在低肥時(shí)氮為主要影響因子，而在達(dá)到中肥及以上水平時(shí)，磷代替氮成為限制因子.

2.2 不同施肥水平對(duì)玉米苗高生長的影響

在不同的施肥水平和肥力梯度下，大田玉米苗高生長情況見圖2.

由圖2可知，大田玉米的生長變化趨勢(shì)和地徑的生長變化趨勢(shì)大致相同即苗高生長均呈現(xiàn)幼苗期和展葉期生長緩慢而拔節(jié)期為指數(shù)增長，以后生長停止.在N∶P=0.5∶1時(shí)隨著肥力梯度增加苗高增加，為不施肥<低肥<中肥<高肥.與對(duì)照組相比，隨著低肥、中肥、和高肥的梯度變化，平均苗高依次增加了37.33 cm、45.55 cm和51.76 cm；在N∶P=1∶1的施肥梯度對(duì)苗高的影響表現(xiàn)為不施肥<低肥≈中肥<高肥.與對(duì)照組相比，低肥能顯著增加苗高，增高就達(dá)37.33 cm，以后隨著肥力水平的增加，苗高增加不明顯.通過N、P配比的不同肥力梯度試驗(yàn)表明，N是苗高生長的限制因子，當(dāng)N的施用達(dá)到中肥水平已基本能滿足玉米苗高的生長要求.

圖3 不同施肥模式和施肥水平條件下玉米各物侯期葉片數(shù)對(duì)比

圖4 不同施肥模式和施肥水平條件下玉米各物侯期最大葉片長度對(duì)比

2.3 不同施肥水平對(duì)玉米葉片的影響

不同施肥水平對(duì)玉米葉片數(shù)影響無顯著差異，2種肥力配比、3種肥力梯度處理的玉米，其葉片數(shù)為13-15片，平均為14片.比對(duì)照(不施肥)處理的玉米葉片數(shù)多1～2片.最大葉片長度表現(xiàn)為中肥(105.4 cm)≈高肥(105.1 cm)>低肥(102.9 cm)，明顯優(yōu)于對(duì)照(81.7 cm).其葉片數(shù)增加及最大葉片長度的生長節(jié)律與株高生長的物候期同步(圖3，4).

2.4 不同的肥力配比時(shí)玉米的千粒重和產(chǎn)量的影響

在不同肥力配比和施肥處理?xiàng)l件下玉米的千粒重和產(chǎn)量見表2.

表2 不同的肥力配比和施肥水平下玉米的產(chǎn)量

由表2可知，不同肥力水平對(duì)玉米的千粒重影響顯著，N∶P=0.5∶1時(shí)玉米的平均千粒重為357.0 g，而N∶P=1∶1時(shí)玉米的平均千粒重為372.25，比前者的千粒重增加15.4 g.在同一施肥水平不同肥力梯度下玉米千粒重存在差異，于對(duì)照相比，不同肥力梯度的玉米千粒重明顯高于對(duì)照.在N∶P=0.5∶1時(shí)，低、中高肥處理玉米的平均千粒重比對(duì)比增加39.6，在N∶P=1∶1時(shí)增加24.1 g.不同肥力梯度對(duì)玉米的千粒重的影響表現(xiàn)為當(dāng)N∶P=0.5∶1時(shí)中肥>高肥>低肥>對(duì)照(不施肥)，而N∶P=1∶1時(shí)低肥>中肥≈高肥>對(duì)照(不施肥).用不同的施肥水平在不同的肥力梯度下，對(duì)玉米產(chǎn)量影響明顯，當(dāng)N∶P=0.5∶1時(shí)施肥和對(duì)照相比產(chǎn)量增加1.1～1.2倍，高肥水平最好；當(dāng)N∶P=1∶1時(shí)，產(chǎn)量增加1.0～1.1倍.中肥力水平最好.由此可見，從經(jīng)濟(jì)上講，玉米產(chǎn)量在中肥時(shí)最佳.

3 結(jié)論

(1)玉米的地徑和苗高的增長呈現(xiàn)幼苗和展葉期生長慢而拔節(jié)期快的趨勢(shì).施肥均能顯著提高兩項(xiàng)指標(biāo)，在不同肥力梯度下N∶P=1∶1這兩項(xiàng)指標(biāo)的影響優(yōu)于N∶P=0.5∶1，在低肥時(shí)兩種不同的肥力水平差異最大.且隨著肥力梯度的增加，兩項(xiàng)指標(biāo)相應(yīng)增加，中肥和高肥時(shí)差異不大，氮在低肥以下時(shí)為限制因子，低肥以上時(shí)不再是限制因子.

(2)在玉米的葉片數(shù)和最大葉片長兩項(xiàng)指標(biāo)中，施肥能顯著的增加著兩項(xiàng)指標(biāo)，在不同的肥力梯度下為中肥≈高肥>低肥.這兩項(xiàng)指標(biāo)的增長規(guī)律和苗高的大致相同.

(3)在N∶P=1∶1肥力配比下千粒重為低肥>中肥≈高肥，N∶P=0.5∶1時(shí)為中肥>高肥>低肥.且N∶P=1∶1千粒重的平均值比N∶P=0.5∶1高15.4 g，在N∶P=1∶1中肥對(duì)千粒重增加效果最好.在產(chǎn)量上N∶P=0.5∶1配比在各個(gè)肥力梯度上均優(yōu)于N∶P=1∶1的配比，在N∶P=0.5∶1各個(gè)肥力梯度時(shí)不施肥(對(duì)照)<低肥<中肥<高肥；而在N∶P=1∶1時(shí)中肥>低肥>高肥>不施肥.N∶P=0.5∶1時(shí)高肥的氮量低于N∶P=1∶1低肥時(shí)的水平，可見在氮在低肥(N肥17.1 kg/667 m2)以下時(shí)為千粒重的限制因子，而氮肥水平高于17.1 kg/667 m2不再為限制因子，磷為限制因子.

(4)兩種肥力配比下施肥均能顯著增加產(chǎn)量，N∶P=0.5∶1時(shí)對(duì)照(不施肥)<低肥<中肥<高肥；N∶P=1∶1時(shí)中肥>低肥>高肥，而N∶P=0.5∶1時(shí)不同的肥力水平的產(chǎn)量均優(yōu)于N∶P=1∶1.可見低的氮、磷比例優(yōu)于高的氮、磷比，而在高的磷、氮比時(shí)增加氮肥能提高產(chǎn)量，可見氮在低的氮、磷比時(shí)為產(chǎn)量限制因子.

(5)從提高產(chǎn)量上講N∶P=0.5∶1優(yōu)于N∶P=1∶1配比，所以高肥力水平N∶P=0.5∶1能取得最大產(chǎn)量，低肥力N∶P=1∶1能取得最高的千粒重.

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