小麦—玉米（大豆）复种连作区硅钾肥施用效果研究

王德民

摘要:对小麦—玉米(大豆)复种连作区地块,在常规施肥的基础上进行增施硅钾肥研究。结果表明:小麦增产21.2%,后茬玉米增产6.1%,产投比3.37∶1;麦后直播大豆,大豆增产17.4%,产投比3.27∶1;参与高产创建,小麦产量9 870 kg/hm²,玉米产量1 4252 kg/hm²。

关键词:硅钾肥;增产效果;产投比

中图分类号:S143文献标识码:A DOI编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2009.03.029

Effects of Silicon and Potassium Fertilization on the Area of Multiple and Continuous Cropping for Wheat and Maize (Soybean)

WANG De-min

(Agricultural Technology Extension Station of Zoucheng City in Shandong Province,Zoucheng,Shandong 273500,China)

Abstract:In the area of multiple and continuous cropping for Wheat and Maize (Soybean),effect of increasing silicon and potassium fertilization was studied, on the basis of conventional fertilization. The results showed that wheat yield increased 21.2% and maize latter stubble increased 6.1%. Output-input ratio was 3.37∶1; the yield of direct seeding soybean after wheat increased 17.4%. Output-input ratio was 3.27∶1. The yield of wheat and maize was 9 870 kg/hm² and 1 4252 kg/hm² in the high yield field, respectively.

Key words: silicon and potassium fertilization;effect of yield increasing;output-input ratio

邹城市位于鲁中南山丘区西侧边缘,其成土母质为酸性岩浆岩、花岗片麻岩的风化物及洪积物,土壤类型有棕壤、褐土、潮土、砂姜黑土、盐碱土等五大类,以棕壤为主,占总土地面积的70%以上。当地以小麦—玉米(大豆)复种连作为主,长期单一的种植模式消耗了大量氮、磷、钾营养元素,也消耗了土壤中大量的硅元素。据1995—1998年山东省土壤肥料总站测定:棕壤由于成土过程中强烈的淋溶作用,有效硅含量较低,平均为150.6 mg/kg,明显低于我国北方地区土壤有效硅临界值250 mg/kg水平[1]。由于作物产量的提高和掠夺式生产,其它土类的有效硅也呈逐年下降趋势[2]。硅素对作物稳产高产具有三抗三促的功能,即抗倒伏、抗病虫、抗干旱,促光合作用,促根系生长发育,促养分有效利用[3]。硅、钾肥能促进冬小麦对N、P、K、Si养分的吸收与积累,减轻作物病害,提高作物的抗倒伏能力,从而增加产量,硅、钾肥配合施用效果最为显著[4]。针对当地土壤缺硅的状况,1998—1999年,开始引进硅肥,在小麦上进行了多点试验,在常规施肥的基础上增施硅肥750 kg/hm², 平均增产762 kg/hm²,增产率13.1%。基于粉状硅肥不便使用等问题,2006年试制出了颗粒状硅钾肥,秋种进行了小范围试用,表现出抵御小麦晚霜冻害的作用,死穗率降低10%,增产率高达35.2%。为探讨颗粒状硅钾肥对小麦玉米(大豆)复种连作区的两季增产效果,于2007—2008年度,分别选择不同类型土壤的大束镇黄庙村、太平镇刘庙村以及山东农业大学白马河农场,进行了硅钾肥试验。

1材料和方法

1.1供试材料

自配硅钾肥,利用熔渣硅肥与60%进口氯化钾和微肥混合造粒而成,含SiO215%,K2O15%,CaO15%,MgO3%,ZnSO42%。供试作物品种由济宁市农技推广服务中心提供,小麦:黄庙村为济麦22号,刘庙村为山农15号,农场为潍麦8号。玉米:黄庙村为登海6213,刘庙村为超试一号。大豆选择荷84-5品种。

1.2试验地基本情况

共选择有代表性的地块3处,每处3 335 m²,地势平坦,排灌条件良好,大束和太平镇的两个地块以小麦、直播玉米为主,常年产量18 000 kg/hm²。白马河农场以小麦—大豆为主,常年小麦产量7 500 kg/hm²,大豆2 700 kg/hm²。大束镇黄庙村的土类为棕壤,土质为中壤,太平镇刘庙村的土类为潮褐土,土质为中壤,白马河农场土类为砂姜黑土,土质偏粘(表1)。

1.3试验方法

1.3.1采取大区对比,多点试验设置对照区和施肥区两个处理:对照区为常规施肥,施肥区为常规施肥+硅钾肥750 kg/hm²,硅钾肥全部基施。常规施肥:小麦基施17-17-17的复合肥50 kg,干鸡粪500 kg,拔节期追施尿素225 kg/hm²。玉米施肥:硅钾肥区与对照区相同,黄庙玉米大口期施用25-5-10玉米专用肥750 kg/hm²,刘庙为玉米高产攻关田,实行苗肥、穗肥、粒肥3次追肥,施尿素、磷酸一铵、氯化钾各750 kg/hm²。大豆田不施肥。施肥区面积为2 668 m²,每个地块均设置对照,对照区面积为667 m²。

1.3.2田间管理情况采取小麦玉米大豆适期晚播晚收技术,小麦于10月7日前后播种,玉米、大豆6月15日前抢茬直播,10月初收获玉米、大豆。其它管理同一般大田。

1.3.3产量统计小麦玉米收获前,进行田间测产,并实测千粒质量,统计理论产量。收获时,实行单收单打,统计实际产量。大豆收获前调查田间密度,每个处理取样30株测定单株生育性状及单株生产力,调查抗病性,并实打66.7 m²的产量,折合1 hm²的产量。

2结果与分析

2.1小麦硅钾肥对比试验

如表2所示,施肥区平均穗数为552.3万穗/hm²、穗粒数40.0粒/穗、实测千粒质量49.43 g,分别比对照增加 52.3万穗/hm²、1.3粒、1.2 g。通过实打,3处硅钾肥区小麦平均产量8 907.5 kg/hm²,增产率为21.2 %。从土壤肥力来看,贫硅区的棕壤土施用硅钾肥增产效果明显,较对照增产2 227.5 kg/hm²,增长34.0%,其次为砂姜黑土,较对照增产24.8%。潮褐土区的刘庙村,土壤肥力较高,系小麦超高产攻关田区,平均产量达到9 870.0 kg/hm²,较对照增产835.5 kg,增产率9.2%,创全市小麦小面积单产最高纪录。

2. 2硅钾肥对后茬作物产量的影响

2.2.1对后茬玉米产量的影响如表3示,施肥区平均穗粒数540.8粒/穗、实测千粒质量376.3 g,分别比对照增加 23.9粒、13 g。通过实打,两处前茬施硅钾肥区玉米平均单产11 193.0 kg/hm²,比对照区实际产量 10 552.5 kg/hm²,平均增产640.5 kg,增产率为6.1%。贫硅区的棕壤土施用硅钾肥对后茬玉米增产效果较为显著,增产率11%,土壤肥力较高的玉米超高产攻关田区,增产率6.1%,创全市玉米小面积单产最高纪录。

2.2.2对后茬大豆产量的影响山东农业大学白马河农场试验地麦收后种植大豆,收获后室内考种,结果表明(表4):硅钾肥区大豆株高比对照区增加1.6 cm,分枝数增加0.14个,单株结荚数增加2.0个,单株粒数增加3粒,百粒质量增加2.4 g,产量增加502.5 kg/hm²,增产17.4%。硅钾肥后效对防治大豆紫纹羽病效果显著,对照区豆田发病率在10%以上,硅钾肥区豆田都没发病。紫纹羽病的特点是烂根,前期发病,整株枯死,没有产量。在鼓粒后发病,叶片干枯,粒小,百粒质量降低2.4 g。

2.3经济效益分析

2.3.1小麦—玉米复种连作区施用硅钾肥效益分析一般栽培条件下,小麦—玉米轮作区施用硅钾肥,以黄庙村为例,以1 hm²计(下同),小麦增产2 227.5 kg,玉米增产805.5 kg,合计3 033 kg,按1.5元/kg计,增值303.3元,硅钾肥按1.8元/kg计,产投比3.37∶1。在超高产栽培条件下,以刘庙为例,小麦产量9 870.0 kg/hm²,玉米14 251.5 kg/hm²,合计24 121.5 kg,一年超过24 t粮,对于探索小麦—玉米复种连作区粮食持续高产途径,提供了技术支持。

2.3.2小麦—大豆轮作区施用硅钾肥效益分析小麦—大豆轮作区施用硅钾肥,小麦增产1 605.0 kg,大豆增产502.5 kg,小麦单价以1.5元/kg计,大豆单价以4元/kg计,总增值4 417.5元,产投比3.27∶1。

3讨 论

(1)小麦—玉米复种连作区,前茬小麦施用硅钾肥,当季及下茬玉米均具有一定的增产作用,特别对贫硅、钾区的棕壤土类地块增产效果显著,小麦较对照增产2 227.5 kg/hm²,增长34%,后茬玉米增产805.5 kg/hm²,增产11%。尤其是产量基础较高的小麦、玉米超高产地块,小麦较对照增产835.5 kg/hm²,增长9.2%,玉米增产838.5 kg/hm²,增长6.1%,这对于小麦玉米高产创建尤为重要。

(2)小麦—大豆复种连作区,前茬小麦施用硅钾肥,对防治后茬大豆紫纹羽病效果显著,硅钾肥区豆田病株率为零,对照区发病率在10%以上。前茬小麦较对照平均增产1 605.0 kg/hm²,增长24.8%,后茬大豆增产502.5 kg/hm²。

(3)本试验只是硅钾肥与常规施肥的对比结果,对与单一施用钾肥、硅肥的后效作用有待进一步研究。

参考文献:

[1] 泉维洁,张翠珍.山东省土壤有效硅含量及分布[J].山东农业科学,1999 (5):11-14.

[2] 杨洪宾,徐成忠,闫路.冬小麦旺长及防控[M].北京:中国农业科学技术出版社,2008:158.

[3] 马同生.硅肥的研制和应用[J].化肥化工,1991,18(6):24-26.

[4] 崔德杰,王月福,刘彦军.冬小麦硅钾肥施用效应的研究[J].土壤通报,1999,30(3):121-122.