不同磷施用量对玉米磷吸收与利用的影响

2016-11-28王鹏张洪园李佐同焦峰殷奎德肖瑶

江苏农业科学 2016年9期

王鹏+张洪园+李佐同+焦峰+殷奎德+肖瑶+李迪

摘要：通过不同磷肥施用量及磷肥添加有机肥施用的田间试验，研究了磷肥对玉米磷吸收与利用的影响规律。试验以雷奥402为试材，设置5个处理，P2O5施用量分别为P0（对照）：0 kg/hm2；P1：90 kg/hm2；P2：150 kg/hm2；P3：180 kg/hm2；P4：磷肥添加有机肥处理，2种肥料混合后P2O5为150 kg/hm2。结果表明：玉米总磷吸收量P3、P4分别高于对照36.65、36.90 kg/hm2，差异显著（P<0.05）；茎P4处理最高，高于对照6.93 kg/hm2，差异显著（P<0.05），P3与P4之间无显著差异，P3显著高于对照（P<0.05）；叶片P3、P4之间无显著差异，2个处理分别比对照提高了6.28、7.42 kg/hm2；雌穗在孕穗期和灌浆期P2始终处于最高值，显著高于其他处理（P<0.05），成熟期P4最高，显著高于对照和P1处理；苞叶和籽粒P3处理最高，分别高于对照2.62、20.83 kg/hm2，差异显著，P4与P3之间无显著差异（P>0.05）；磷肥利用率P4最高，P3最低。综合分析认为，无机磷肥施用量为180 kg/hm2或者P2O5为150 kg/hm2并添加有机肥750 kg/hm2均可以显著促进玉米磷元素的吸收。

关键词：磷肥；玉米；磷吸收；磷利用率；有机肥；黑钙土

中图分类号： S513.06 文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2016）09-0105-03

磷元素是玉米生长过程中重要的元素之一，同时也是玉米非常敏感的营养元素，磷施用量的高低直接影响玉米的生长以及产量的高低，并且也会影响土壤内磷元素的吸收和利用[1-2]。彭正萍等研究认为，玉米生长季节追施不同量的磷肥可以显著影响玉米对磷元素的吸收和利用，同时也会影响磷元素的利用效率，在河北省宁晋县[FK（W1。2*2]P2O5用量以[FK（W1。5]90 kg/hm2对促进磷吸收和产量提高效果最好[3]；齐文增等研究认为，玉米不同品种对磷营养的吸收量存在差异，并且不同生育期磷元素的吸收速率存在差异，应当在磷元素的快速吸收期追施磷肥[4]；同时，不同类型的玉米对磷元素的吸收利用量存在差异，其中普通玉米生长过程中吸收磷元素量高于高油玉米，在吉林省公主岭市[FK（W1。2*2]P2O5用量以105 kg/hm2对提高玉米的磷吸收量效果最佳[5]；袁硕等研究表明，土壤有效磷含量对磷肥施用效果有较大影响，在有效磷含量较高的土壤上施用磷肥并不能显著提高玉米对磷元素的吸收量，低磷土壤上施用磷肥可以显著促进玉米对磷元素的吸收和利用[6]；张立花等研究认为，在低磷土壤上，磷肥施用量不同的玉米产量与磷肥吸收利用效率不同，在河南省偃师市[FK（W1。2*2]P2O5用量在100～[FK（W1。5]200 kg/hm2范围内玉米对磷营养的利用效率最佳，当[FK（W1。2*2]P2O5用量达到1 000 kg/hm2时并不能显著提高玉米的磷吸收量[7]；赵靓等研究认为，玉米栽培中除了可以显著提高养分吸收量之外，对玉米产量提高效果显著，在北疆灰漠土区磷肥施用量为150 kg/hm2时对提高产量和维持土壤养分平衡效果最佳[8]；黄莹等在沈阳潮棕壤上的连续12年研究表明，磷是玉米生产的主要限制因子，土壤施磷可以显著促进玉米对磷的吸收，提高玉米产量，同时磷肥施用量以略高于土壤移出量为佳[9]。在前人相关研究中，关于在黑钙土条件下不同磷肥施用量以及磷肥与有机肥混合施用对玉米磷吸收及磷肥利用率影响的相关研究较少，本研究以此为契机，详细研究不同施磷量及磷肥与有机肥混合施用对玉米不同器官磷吸收的影响规律，以期为黑龙江省玉米栽培中合理施用磷肥提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2014年5—10月在黑龙江省大庆市肇州高科技农业节约灌溉试验示范管理站园区内（黑龙江省肇州县肇州镇）进行，地里位置：45°42′15.8″N、125°14′38.7″ E，土壤类型为黑钙土，玉米品种为雷奥402，前茬作物为玉米。土壤养分状况为：土壤有机质31.48 g/kg，碱解氮124.3 mg/kg，速效磷11.5 mg/kg，速效钾161.6 mg/kg，pH值7.8。

1.2 试验设计

磷肥试验采取田间小区试验方法，随机区组试验设计，3次重复，小区面积6 m×6.5 m=39 m2，每小区10行，行长6 m，株距0.3 m，行距0.65 m，即61 538株/hm2，每行20株、共计200株。试验设5个处理：P0（对照）：P2O5施用量为0 kg/hm2；P1：P2O5施用量为90 kg/hm2；P2：P2O5施用量为150 kg/hm2；P3：P2O5施用量为180 kg/hm2；P4：磷肥与有机肥处理，其中总P2O5施用量为150 kg/hm2，有机肥（养分含量为N 2.9%，P2O5 2.3%，K2O 0.3%，有机质55%）施用量为750 kg/hm2，重过磷酸钙用量为288.59 kg/hm2。所有处理的N用量为150 kg/hm2，钾用量为75 kg/hm2；施肥采用单垄称肥，按试验要求施入肥料，氮肥施用尿素（含N 46%），磷肥用重过磷酸钙（含P2O5 46%），钾肥用硫酸钾（含50% K2O）。

1.3 采样方法与测定项目

分别于玉米大喇叭口期、吐丝期、灌浆期和收获期取地上整株样品，按叶、茎、穗、籽粒、芯+皮器官分别进行烘干，105 ℃ 杀青，70 ℃烘干，然后粉碎，进行磷含量的化验分析。植株全磷含量测定采用浓硫酸-过氧化氢消煮钒钼黄比色法[10]。

1.4 数据处理

方差分析采用DPS 7.05软件，图表制作使用Excel 2010软件。

2 结果与分析

2.1 不同施磷量对玉米总磷吸收的影响

由图1可知，玉米磷吸收量呈现出随着生育期延后一直增加的变化趋势，但是磷肥施用量不同玉米总磷吸收量也存在差异。拔节期，P4处理磷吸收量处于最高值，达到了37.68 kg/hm2，与对照相比提高了17.02 kg/hm2，差异显著，P1、P2、P3处理显著低于P4处理；孕穗期之后玉米磷吸收量呈现出随着磷肥施用量的增加而升高的变化趋势，成熟期5个处理的总磷吸收量分别达到了99.46、125.75、130.28、136.10、136.36 kg/hm2，其中P3比对照提高了36.85%，差异显著，P2低于P3处理5.82 kg/hm2，无显著差异，P2显著高于对照，P1低于P3处理10.35 kg/hm2，无显著差异，P1、P4与对照之间差异显著。从试验结果来看，施用磷肥可以显著提高玉米总磷吸收量，其中P3、P4处理效果最佳。

2.2 不同施磷量对玉米茎磷吸收的影响

由图2可知，玉米茎内磷吸收量呈现出随着生育期延后而增加的变化趋势，在成熟期达到最高值，不同磷肥施用量对玉米茎内磷吸收的影响不同。拔节期，P4处理处于最高值，分别高于其他4个处理10.31、10.93、6.74、10.56 kg/hm2，其中P2、P4处理显著高于对照，P1、P3与对照之间无显著差异，P3显著低于P2处理；孕穗期和灌浆期玉米磷吸收量呈现出随着磷施用量的增加而增加的变化趋势，其中P3、P4处理均显著高于对照；成熟期5个处理的磷吸收量分别达到了20.81、24.73、25.89、26.87、27.73 kg/hm2，P3高于对照8.42 kg/hm2，差异显著，P1、P2分别高于对照3.93、5.08 kg/hm2，无显著差异，P1、P2与P3之间无显著差异，P4显著高于对照。从试验结果来看，P3、P4处理可以显著提高玉米茎内的磷吸收量。

2.3 不同施磷量对玉米叶磷吸收的影响

由图3可知，玉米叶片内磷吸收量呈现出随着生育期延后而一直增加的变化趋势，不同磷肥施用量对玉米叶片磷吸收量影响不同，同时各生育期玉米磷吸收量呈现出随着磷肥施用量的增加而增加的趋势。拔节期和孕穗期，P3、P4处理均显著高于对照，P1、P2处理之间无显著差异；灌浆期P3处理处于最高值，高于对照5.34 kg/hm2，差异显著，P2显著低于P3处理；成熟期5个处理的磷吸收量分别达到了23.50、25.10、27.60、29.78、30.92 kg/hm2，其中P3处理与对照相比提高了6.28 kg/hm2，差异显著，P2低于P3处理2.10 kg/hm2，无显著差异，P2高于对照4.18 kg/hm2，无显著差异，P1高于对照1.60 kg/hm2，无显著差异，P1显著低于P3处理，P4显著高于对照。从试验结果来看，P3、P4对提高玉米叶片内磷吸收量效果最显著。

2.4 不同施磷量对玉米雌穗磷吸收的影响

由图4可知，玉米雌穗磷吸收量随着生育期延后呈现出一直增加的变化趋势，成熟期达到最高值，不同磷施用量雌穗的磷吸收量存在差异。孕穗期和灌浆期P2处理磷吸收量处于最高值，与对照相比分别提高了190.13%、125.76%，差异显著，同时在孕穗期P1、P3、P4均与对照之间无显著差异，灌浆期均显著高于对照；成熟期5个处理的磷吸收量分别达到2.66、2.56、2.88、3.51、3.63 kg/hm2，其中P2、P3分别高于对照0.22、0.86 kg/hm2，无显著差异，P1低于对照0.10 kg/hm2，无显著差异，P4显著高于对照。从试验结果来看，雌穗磷吸收量在孕穗期和灌浆期P2处理促进效果最佳，成熟期P3、P4处理促进效果最佳。

2.5 不同施磷量对玉米苞叶磷吸收的影响

由图5可知，玉米苞叶磷吸收量呈现出随着生育期延后而增加的趋势，不同处理之间磷吸收量呈现出随着磷施用量的增加而增加的变化趋势。孕穗期和灌浆期P2、P3处理磷吸收量相近，仅相差0.13 kg/hm2，无显著差异，2个处理均显著高于对照，P1、P4与对照间无显著差异；成熟期5个处理的磷吸收量分别为4.96、6.35、6.96、7.57、7.36 kg/hm2，其中P3高于P2处理0.61 kg/hm2，无显著差异，2个处理分别高于对照2.00、2.62 kg/hm2，差异显著，P1仅高于对照1.39 kg/hm2，无显著差异，P1与P3处理之间无显著差异，P4显著高于对照。从试验结果来看，施用磷肥可以显著提高玉米苞叶中的磷吸收量，其中P3处理促进效果最佳。

2.6 不同施磷量对玉米籽粒磷吸收的影响

由图6可知，玉米籽粒磷吸收量呈现出随着磷肥施用量增加而增加的变化趋势，在成熟期各处理达到最高值。灌浆期，5个处理的磷吸收量相近，其中P3处于最高值，分别高于其他4个处理4.70、3.42、2.87、2.29 kg/hm2，所有处理之间均无显著差异，证明在灌浆期不同磷肥施用量不会显著影响玉米籽粒的磷吸收变化规律；成熟期5个处理的磷吸收量分别达到了47.53、67.01、66.86、68.36、66.72 kg/hm2，其中P1、P2、P3分别高于对照19.48、19.33、20.83、19.19 kg/hm2，差异显著，其中4个施用磷肥处理之间无显著差异，均显著高于对照。从试验结果来看，施用磷肥可以显著提高玉米籽粒中的磷吸收量，但是不同处理之间并无显著差异，其中P3处理磷吸收量最高。

2.7 不同施磷量对玉米磷利用率的影响

由表1可知，玉米对磷肥的利用率在不同生育期表现不同，其中拔节期和孕穗期P4处理最高，P1最低，2个处理间相差7.64、6.37百分点，证明玉米施用有机肥可以在生育前期较好地提高磷肥利用效率；灌浆期P3处于最高值，分别高于其他3个处理8.05、4.81、2.51百分点；成熟期P4利用率最高，达到了24.60%，其次为P1，2个处理相差2.69百分点，P3最低，仅为20.36%。从试验结果来看，P4对提高玉米磷肥利用率效果最佳。

3 结论与讨论

磷元素与氮、钾相比在土壤中移动性差，因此常常造成植物吸收困难，同时也成了影响玉米生长和产量提高的限制因子，因此研究施用磷肥对玉米磷吸收和利用效率的影响规律可以较好地指导玉米生产中科学高效地施用磷肥[11-12]。从试验结果来看，玉米磷吸收量在拔节期P3处于最高值，说明该时期施用有机肥可以较好地促进玉米对磷的吸收；孕穗期到成熟期表现为随着磷施用量的增加而增加的变化趋势，证明磷肥施用量的增加可以促进玉米对磷元素的吸收；在相同的磷肥施用量下，施用有机肥处理磷吸收量高于纯施无机肥处理，这与有机肥对小麦磷吸收的影响结果相似[13]，表明有机肥在一定程度上可以促进玉米对磷元素的吸收。从不同器官内磷吸收变化上来看，孕穗期和灌浆期各器官内磷吸收量表现为随着磷肥施用量增加而增加，表明玉米栽培中增施磷肥可以较好地促进各器官内磷元素积累量的增加；成熟期仅苞叶和籽粒内磷吸收量P4低于P3处理，茎、叶、雌穗P4处理磷吸收量最高，证明磷肥施用量增加可以显著促进玉米营养器官内的磷吸收量，而施用有机肥可以促进生殖器官内的磷吸收量增加。从磷肥利用率变化上来看，随着磷肥施用量的增加，磷肥利用率表现出降低的变化趋势，而施用有机肥处理的磷肥利用率最高，证明了有机肥对提高玉米磷肥利用率具有良好的效果[14-15]。综合分析认为，纯施无机肥时磷肥施用量以180 kg/hm2为宜，当磷肥与有机肥混合施用时可以促进玉米对磷元素的吸收和提高磷肥利用率。

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