磷肥和石灰对红壤墨西哥玉米产量和土壤肥力的影响

文石林，董春华，高菊生

（中国农业科学院农业资源与农业区划研究所祁阳农田生态系统国家野外试验站，湖南 祁阳 426182）

墨西哥玉米（Zea mexicana）又名大刍草（Teosinte），栽培广泛，是遗传稳定的青饲料类玉米新品种，它具有抗病虫、耐肥水、喜高温、分蘖和再生能力强、产量大、饲用价值高等优点。由于其栽培历史较短且主要用于种质资源研究，因此对墨西哥玉米的生理及品质等研究鲜见报道。该课题研究了在南方丘陵区酸性红壤条件下，配合施用磷肥和石灰对墨西哥玉米产量和土壤肥力的影响，现将试验结果报道如下。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试牧草品种为墨西哥玉米（中国农业科学院草原研究所提供）；供试肥料为氮肥（尿素）、磷肥（磷酸二氢钠）、钾肥（加拿大产的氯化钾，K2O%=60%）、石灰（CaO）；供试土壤为中国农业科学院红壤实验站监测点长期施氮处理下的第四纪红壤，其主要理化性质：Al饱和度为4.60 cmol/kg，pH值4.20，速效N、P、K含量分别为12.30、3.10、127.50 mg/kg，水溶性Ca含量为0.06 g/kg。

1.2 试验设计

试验在中国农业科学院红壤实验站网室内进行，土培盆栽磷-石灰相互作用试验采用随机区组设计，处理为5水平磷（0、25、50 、100 和200 mg /kg）和5水平石灰（0、0.7、1.4、2.1和2.8 g/kg）的组合，每处理重复3次，磷酸二氢钠配成溶液施用，CaO为直接施用。

试验采用17 cm ×18 cm塑料桶，每盆装过5 cm筛风干土 2 kg，桶底放置0.5 kg小卵石，再铺一层纱布，插上玻璃管用于浇水。氮、钾肥施用量分别为：CO（NH2）20.1 g /kg、KCl 0.1g /kg，均作基肥一次性施入。每盆播5颗种子，出苗后定植3株，植株高度和分蘖数的测量，分别在播种后的46、53、66、80 d进行，第80 d测定株高、分蘖数、地上部和地下部干重。其他按常规管理进行。

1.3 数据分析

采用DPS数据处理系统对试验所得数据进行方差分析，应用LSD法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 磷肥和石灰配合施用对墨西哥玉米生物量的影响

磷肥、石灰及磷肥-石灰交互作用对地下部的干物质产量有显著影响（表1）。结果显示只施用少量磷肥（25 mg/kg）就能迅速增加根部干物质重；增加磷肥施用量，根部干物质重量也持续增加，但增加的幅度逐步减小，达到200 mg/kg施用量时，根部干物质重量显著降低（3.5 mg/kg）。在各种石灰施用水平下，增加磷肥施用量，能显著提高根部产量，此时表现出磷-石灰的正交互作用。在低石灰施用量（0.7～1.4 g/kg）下，随石灰用量的增加，根部干重也明显增加，但相对0.7 g/kg石灰施用量，增加幅度明显减小；在高石灰施用量（1.4～2.8 g/kg）下，根部干重明显降低，此时增加施磷量也能在一定程度上提高干物质产量。

地上部干物质产量变化与地下部相似。石灰施用量在0～1.4 g/kg范围内，茎叶干物质重量随石灰用量的增加而逐步提高；当石灰用量在1.4～2.8 g/kg时，产量也明显下降，1.4 g/kg的施用量下获得最高值。在各个水平的石灰施用量下，干物质的产量都基本与磷肥施用量呈正相关。

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2.2 磷肥和石灰配合施用对墨西哥玉米根冠比率的影响

根冠比率是评价植物地上部和地下部生长关系的常见参数之一。研究表明在磷胁迫条件下，各种石灰施用水平的根冠比率均较高，随着磷肥施用量的增加，根冠比总体上呈下降趋势。当石灰施用量为1.4 g/kg时，根冠比低于磷和石灰的其他组合，这说明在生长环境较好时，植物根部吸收的营养物质和叶部的光合产物主要分配到植株地上部，这与植物的产量趋势是一致的。

2.3 磷肥和石灰配合施用对土壤肥力的影响

磷肥和石灰配合施用，能提高土壤pH和土壤肥力。由表2可知，各磷肥施用量下，土壤Al饱和度随石灰施用量增加而减少，土壤pH随石灰施用量增加而升高；分析结果表明，各石灰施用量下，随磷肥施用量增加，土壤Al饱和度和pH变化无显著差异；各磷肥施用量下，土壤速效磷含量随石灰施用量增加而增加，土壤水溶性镁含量，在石灰施用量为0.7～2.8 g/kg范围时，随石灰施用量增加而呈增加趋势，这与前人研究结果基本一致。

3 讨 论

一般认为，禾本科作物对土壤酸毒的反应比较敏感。徐明岗等通过一系列田间、网室盆栽牧草养分研究认为，根据石灰反应曲线，将土壤pH调节至5.6以上，可减轻酸毒。该研究发现墨西哥玉米茎叶干重对磷肥反应随着石灰施用量的增加而先高后低，这一方面说明了墨西哥玉米具有较高的磷营养效率，另一方面表明了磷与石灰之间存在着负效应。关于磷–石灰交互作用的研究，已有不少报道，但结果不一，禾本科牧草和品种之间的特性不一样，因而对石灰的反应，对酸毒的耐性以及对磷的需求也就有可能不相同。

施用石灰能中和土壤酸性离子，致使土壤pH升高和土壤养分释放，因而能提高水溶性镁和有效磷含量，降低土壤铝饱和度；磷素与土壤pH、铝和镁的关系不大，但増施磷肥能导致土壤水溶性镁含量显著性提高，具体原因还有待进一步研究。

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