不同肥料配比對玉米秸稈生長及氮磷鉀含量的影響

李秋樾，韋翔華，趙尊康

(廣西大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，廣西 南寧 530001)

不同肥料配比對玉米秸稈生長及氮磷鉀含量的影響

李秋樾，韋翔華，趙尊康*

(廣西大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，廣西 南寧 530001)

應(yīng)用311-A最優(yōu)混合設(shè)計試驗方案，以玉米迪卡008為試驗材料，通過盆栽試驗，研究不同氮、鉀、硅配比對玉米生長及秸稈中氮、磷、鉀含量的影響。結(jié)果顯示，不施氮、鉀肥或氮、鉀肥施用量均最低的處理，玉米秸稈生物量最小，且秸稈中氮、磷、鉀含量均最低，而以氮、鉀、硅肥配合施用的效果較好。以玉米秸稈質(zhì)量為目標(biāo)函數(shù)，以N用量、K2O用量、SiO2用量為自變量，建立三元二次回歸方程，分析顯示，在本試驗條件下，玉米秸稈質(zhì)量最大的施肥方案為N 0.221 g·kg-1、K2O 0.165 g·kg-1、SiO20.025 7 g·kg-1。

玉米； 氮； 鉀； 硅

玉米屬一年生禾本科作物，是我國的主要糧食作物之一，同時也是發(fā)展畜牧業(yè)的優(yōu)質(zhì)飼料和工業(yè)原料。肥料是作物獲得高產(chǎn)的重要保證，但若使用不當(dāng)，不僅會污染環(huán)境，還會使得農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)下降，嚴(yán)重者甚至威脅人體健康。硅是禾本科植物生長的必需營養(yǎng)元素。在玉米生產(chǎn)中，不僅要注重氮磷鉀的施用，還要重視硅肥施用。因此，研究玉米生長中氮、鉀與硅的合理配比具有重要的意義。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗用玉米品種為迪卡008，試驗用土來自廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院教學(xué)基地，成土母質(zhì)屬于第四紀(jì)紅壤。土壤基本理化性質(zhì)：pH值6.7，有機(jī)質(zhì)19.32 g·kg-1，全氮0.76 g·kg-1，全鉀7.95 g·kg-1，堿解氮50.58 mg·kg-1，速效磷47.90 mg·kg-1，速效鉀112 mg·kg-1。施用的氮肥為尿素(N 46%)，磷肥為鈣鎂磷肥(P2O518%)，鉀肥為氯化鉀(K2O 60%)，硅肥為硅酸鈉。

1.2 處理設(shè)計

應(yīng)用311-A最優(yōu)混合設(shè)計試驗方案，采用盆栽試驗，以鈣鎂磷肥0.75 g·kg-1為底肥，共11個處理，每個處理重復(fù)3次。具體的試驗處理施肥方案見表1。

表1 盆栽試驗施肥處理方案 g·kg-1

將土壤風(fēng)干，除去石塊和草根后過1 cm篩，混合后裝盆，每盆加土4 kg。將玉米種子浸種12 h后，于珍珠巖基質(zhì)培養(yǎng)育苗。待玉米苗長至3～4片完全葉時，移植于盆里，每盆3株玉米苗。

1.3 測定方法

2015年5月22日玉米移栽后，第1次測定株高，之后，分別于5月31日、6月11日、6月18日、6月25日、7月5日、7月13日、7月19日、7月26日、8月9日、8月16日各測量1次株高。

收獲玉米后，植株稱鮮重，然后立即殺青、烘干，稱干重。將烘干的玉米植株粉碎后，密封保存于塑料封口袋內(nèi)以供測定。依照鮑士旦主編的《土壤農(nóng)化分析》中的方法測定土壤基本理化性質(zhì)。植物干樣經(jīng)H2SO4-H2O2消煮后，取待測液采用分光光度法測定樣品中的氮含量，用釩鉬黃吸光光度法測定樣品中的磷含量，用火焰光度法測定樣品中的鉀含量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

使用Microsoft Excel 2013和SPSS 21進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 對玉米株高的影響

在第1次到第4次測量期間(即玉米生長前期，對應(yīng)為玉米的苗期和拔節(jié)期)，各處理之間玉米的生長趨勢差別不大；在第4次到第6次測量期間(即玉米生長大喇叭口期)，玉米植株的生長速率(即斜率)明顯加快；第6次到第8次測量期間(即抽雄期)，玉米的生長速率繼續(xù)增加，但增幅有所下降。最終玉米株高最高的是T6，其次是T7，最矮的是T3(圖1)。

圖1 不同處理對玉米生長期間株高的影響

2.2 對玉米秸稈生物量的影響

從圖2可以看出，各處理之間差異顯著(P<0.05)，T6處理的秸稈生物量最大；T8處理的最小，其次是T3與T10處理，可知不施用氮肥、鉀肥，或氮肥、鉀肥施用量均很低，對玉米秸稈生物量影響很大。固定鉀、硅用量，對比不同氮用量處理(T5與T6、T3與T4、T7與T8)可知，氮肥施用量越多，玉米秸稈生物量越大。相似地：固定氮、硅用量，對比不同鉀用量處理(T3與T5、T4與T6、T9與T10)可知，鉀肥施用量越多，玉米秸稈生物量越大。

處理間無相同小寫字母表示差異顯著(圖3～5同)圖2 不同處理對玉米秸稈生物量(干重)的影響

2.3 對玉米秸稈氮含量的影響

如圖3所示，不施氮的處理8的玉米秸稈含氮量最低，其次是施氮量與施鉀量均低的T3以及不施鉀的T10處理，說明氮、鉀施用量不足會嚴(yán)重制約玉米秸稈的含氮量。在相同的鉀、硅用量水平下提高氮施用量，或是在相同的氮、硅用量水平下提高鉀施用量，玉米秸稈的氮含量均增加。T6、T7處理的玉米秸稈氮含量高，說明合理配施氮、鉀、硅肥具有較好的效果。

圖3 不同處理對玉米秸稈氮含量的影響

2.4 對玉米秸稈磷含量的影響

如圖4所示，T3、T8與T10的玉米秸稈磷含量最低，且顯著低于其他處理，而T6、T7、T9處理的玉米秸稈磷含量最高，說明氮、鉀肥用量不足會嚴(yán)重影響玉米秸稈的磷含量。在相同的鉀、硅用量水平下提高氮施用量，或是在相同的氮、硅用量水平下提高鉀施用量，或是在相同的氮、鉀水平下，提高硅肥用量，玉米秸稈的磷含量均增加。

圖4 不同處理對玉米秸稈磷含量的影響

如圖5所示，不施鉀的T10的玉米秸稈鉀含量最低，其次為不施氮肥的T8，施鉀肥與施氮量均較低的T3次之，說明氮、鉀肥用量不足同樣會嚴(yán)重影響玉米秸稈的鉀含量。在相同的鉀、硅用量水平下提高氮施用量，或是在相同的氮、硅用量水平下提高鉀施用量，玉米秸稈的鉀含量均增加。

圖5 不同處理對玉米秸稈鉀含量的影響

2.5 多元回歸方程的建立與效應(yīng)分析

以玉米秸稈質(zhì)量(y)為目標(biāo)函數(shù)，以N用量(x1)、K2O用量(x2)、SiO2用量(x3)為自變量，建立三元二次回歸方程，根據(jù)試驗結(jié)果數(shù)據(jù)和311-A最優(yōu)混合設(shè)計的結(jié)構(gòu)矩陣，通過計算機(jī)進(jìn)行回歸分析，回歸方程如下：

對上述回歸方程采用降維法，其他因素取0水平，導(dǎo)出單一變量的回歸分析子模型：

令xi取-2、-1、0、1、2，分別代入上述方程，計算出相應(yīng)的秸稈質(zhì)量。可以看出，在一定范

圍內(nèi)(-2.00～2.00)，氮、鉀的增重效應(yīng)呈上升形，而硅肥的增重效應(yīng)呈下降形，即隨著氮、鉀肥料用量的增加，秸稈質(zhì)量增加，但隨著硅肥施用量增加，秸稈質(zhì)量反而下降。這說明在本試驗設(shè)計水平范圍內(nèi)，氮、鉀肥的用量尚未達(dá)到最適水平。至于為何硅肥使用量增加會導(dǎo)致秸稈質(zhì)量下降，仍有待進(jìn)一步研究確定。

為求出本試驗條件下玉米秸稈質(zhì)量效應(yīng)的最佳配比組合，對玉米秸稈質(zhì)量的回歸方程求偏導(dǎo)數(shù)，得到玉米秸稈質(zhì)量最大的施肥方案為N 0.221 g·kg-1、K2O 0.165 g·kg-1、SiO20.025 7 g·kg-1。

3 小結(jié)與討論

本研究以玉米品種迪卡008為試驗材料，采用盆栽試驗，研究了不同氮、鉀、硅肥配比對玉米生長、秸稈產(chǎn)量、秸稈氮磷鉀含量的影響。結(jié)果表明，不施氮、鉀肥或氮、鉀肥施用量均最低的處理，玉米秸稈生物量最小，且秸稈中氮、磷、鉀含量均最低，說明氮、鉀肥對玉米生長的制約作用明顯?；貧w分析結(jié)果顯示，在本試驗設(shè)計用量范圍內(nèi)(-2.00～2.00)，氮、鉀肥對玉米秸稈的增重效應(yīng)呈上升形，說明本試驗的氮、鉀肥用量尚未達(dá)到最適水平?？傮w來看，不論是玉米秸稈生物量，還是秸稈中氮、磷、鉀含量，均以氮、鉀、硅肥配合施用的效果最好?；貧w分析結(jié)果顯示，在本試驗條件下，玉米秸稈質(zhì)量最大的施肥方案為N 0.221 g·kg-1、K2O 0.165 g·kg-1、SiO20.025 7 g·kg-1。

[1] 韋翔華, 李華興, 陸申年. 應(yīng)用最優(yōu)混合設(shè)計研究氮磷鉀不同配比對甘蔗產(chǎn)量和產(chǎn)糖量的效應(yīng)[J]. 中國土壤與肥料, 2005(4):6-10.

[2] 白厚義, 肖俊章.試驗研究及統(tǒng)計分析[M]. 北京：世界圖書出版社公司，1998.

[3] 鮑士旦. 土壤農(nóng)化分析[M]. 北京：中國農(nóng)業(yè)出版社, 2010.

(責(zé)任編輯：高 峻)

2016-11-09

廣西教育廳科研項目(KY2015YB016)

李秋樾(1993—)，女，湖南興寧人，碩士研究生，研究方向為植物營養(yǎng)與重金屬污染土壤修復(fù)，E-mail: 810113863@qq.com。

趙尊康(1985—)，男，博士，講師，研究方向為植物營養(yǎng)生理及分子調(diào)控，E-mail:zhaozk2013@gxu.edu.cn。

10.16178/j.issn.0528-9017.20170506

S147

A

0528-9017(2017)05-0747-03

文獻(xiàn)著錄格式：李秋樾，韋翔華，趙尊康. 不同肥料配比對玉米秸稈生長及氮磷鉀含量的影響[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，58(5)：747-749.