紫色土坡地施用纳米碳对作物生理生态影响

(成都理工大学 四川 成都 610059)

紫色土坡地施用纳米碳对作物生理生态影响

何洪任

(成都理工大学四川成都610059)

本文分析了常规施肥下施用纳米碳添加和传统化肥对夏玉米叶面积、茎粗、株高及穗部性状和作物产量等方面的影响。结果表明，施用纳米碳不仅对玉米产量影响效果不同，而且对穗长、穗粗、茎粗也有较大的影响和作用，其中添加纳米碳比不添加纳米碳平均增量7.2%，这说明纳米碳能够对于提高玉米对各营养元素的吸收和利用并促进单株籽粒中的干物质积累，提高千粒重，从而使玉米产量增长。

施肥方式；产量；生长性状；玉米

引言

三峡库区是我国重要的淡水资源库，水环境保护成为三峡库区环境保护重中之重。大量研究表明，不合理的施肥种类和施肥方式不仅是造成农业面源污染重要源头，而且影响作物产量和肥料利用率。因此如何科学的、合理的施用肥料已经成为日前农业科学领域的重点研究课题。本试验选择不同化肥施用方式，比较新型肥料利用与传统肥料对夏玉米影响。为新型肥料在农业生产上的应用提供技术支撑。试验以玉米作为研究的对象，通过添加纳米碳，研究在控释掺混肥中添加纳米碳对玉米产量的变化和肥料利用率的状况的影响，寻找出合理的、经济的肥料搭配方式，达到保证产量、节省化肥，从而减轻环境污染。

一、材料与方法

(一)试供材料

试供土壤为紫色土，其0～30cm的土层基本理化性质：PH值7.72，有机质含量8.16g/kg，全氮含量0.93g/kg，全磷含量0.71g/kg，全钾含量22.23g/kg，碱解氮含量9.33mg/kg，速效磷含量9.05mg/kg，速效钾含量114.17mg/kg。

(二)处理方法

玉米种植密度与当地农民种植密度一致，施肥量分别为五个等级。分别为C1 常规施肥、C2减肥10%、C3减肥20%、C4 减肥30%、C5 减肥40%，设5个处理。常规施肥方案为：尿素18.75g/穴、过磷酸钙31.25g/穴、复合肥12.5g/穴、纳米碳0.0675g/穴，保水剂1.25g/穴，腐植酸6.25g/穴，每个小区为18穴，一穴两株。株行距50cm×80cm。

二、结果与分析

玉米产量由单位面积内穗数、穗粒数、千粒重三因素构成。一般情况下，玉米的产量和产量构成因素密切正相关。但是，在高产栽培条件下，由于群体密度和土壤肥力、单株所处环境等状况的不同，营养生长和生殖生长存在着差异。减肥30%+纳米碳的模式下，玉米的产量最高。

(一)纳米碳对玉米产量及生物量的影响

由数据统计得出，添加纳米碳对玉米植株的生物量的积累有着显著的影响。在各时期内，各施氮水平中的添加纳米碳其处理植株生物量，均要高于不添加纳米碳的处理。说明纳米碳对玉米的植株生长发育有着明显的促进作用。

通过统计可以看出添加纳米碳对玉米的产量有明显的提高，常规施肥+纳米碳产量提高了4.6%。这说明纳米碳对千粒重和产量也有较明显的影响。

(二)不同施肥量与纳米碳对玉米产量的影响

纳米碳能够更有效的促进玉米生长及植株对土壤中的营养元素吸收和利用可节省肥料施用量，减少土壤中的肥料残留量，减轻因施肥造成的环境污染，在增加产量的同时又对环境保护起到了积极的作用，因此在肥料中添加纳米碳是一项寓改良于增产增收的新型应用技术[10]。

通过统计,产量与不同施肥量与纳米碳的关系是随着减肥量的提高产量处于一个先下降后上升的趋势，分析原因可能是纳米碳提高了玉米对化肥的利用效率，其中比常规施肥减肥30%+纳米碳的处理方式产量基本处于最大值，减肥10%+纳米碳的处理方式产量最低可能原因是纳米碳能够有效的促进了玉米生长及植株对土壤中的营养元素吸收从而减肥10%的施肥量超过了减肥30%的施肥量，从而一定意义上抑制了玉米的生长。

三、讨论与结论

(一)讨论

我国的肥料利用率不高，氮肥约为30% - 50%，磷肥约为10% - 25%，钾肥约为35% - 50%。低水平的肥料利用率，不但造成经济损失，而且还造成环境污染与破坏肥料中氮、磷、钾养分利用率的提高，对保持土壤生态系统养分平衡具有十分重要的影响，而维持土壤中的养分的平衡是农田资源可持续发展的前提。纳米碳溶于水后变成超导体，与氮肥结合施入土壤后，在水不断被植物吸收的过程中可以携带大量素进入植物体内，增加植物对土壤养分的吸收，提高作物对氮素的肥料利用率[9]。

(二)结论

农业面源污染物是氮、磷排放的主要来源，控制农业面源污染是防止水体环境质量恶化的重要手段，本试验通过对玉米不同的处理方式，研究了3种不同追肥方式对玉米产量、单株叶面积、茎粗、株高、叶面积系数及穗部性状等方面的影响。和纳米碳是否对作物的生长发育有促进作用以及随着添加纳米碳后施肥量的减少玉米产量的变化规律；添加纳米碳比不添加纳米碳平均增量7.2%，并且印证了添加纳米碳+减肥处理的方式提高了肥料利用的效率，其中纳米碳+减肥30%的处理方法玉米产量最高，这说明纳米碳能够对于提高玉米对各营养元素的吸收和利用有促进作用。

[1]王飞,刘彤彤,郑成彧,李淑敏,袁睿,马辰,张爱媛,韩晓光,王德江,姚小桐,杨自超.不同氮素水平下添加纳米碳增效剂对玉米氮肥利用率及产量影响[J].中国农学通报,2015,33:74-78.

[2]王春虎,杨文平.不同施肥方式对夏玉米植株及产量性状的影响[J].中国农学通报,2011,09:305-308.

[3]徐敏云,李建国,谢帆,曹玉凤,敖特根,于海良,李佳祥,李运起.不同施肥处理对青贮玉米生长和产量的影响[J].草业学报,2010,03:245-250.

[4]安江勇,肖厚军,秦松,芶久兰,郑常祥,祝云芳,李渝,赵欢,张萌.不同施肥量对贵州高产玉米养分吸收、生物性状、产量及品质的影响[J].中国土壤与肥料,2016,03:73-79.

[5]张丽光,李丹,刘磊,王蕾,孙志梅,彭正萍,薛世川.不同施肥种植模式对玉米光合特性、养分效率及产量性状的影响[J].水土保持学报,2013,02:115-119+125.

[6]牛斌,刘社平,王激清.氮肥用量和追肥方式对玉米中玉15产量和氮肥利用效率的影响[J].湖北农业科学,2009,08:1844-1847.

[7]秦祖臻,刘永贤,韦培炎,杨武兴,谢恒,杨荣时.不同追肥方式和播种密度对桂中地区玉米农艺性状与产量的影响[J].广东农业科学,2012,03:20-21+27.

[8]战秀梅,李亭亭,韩晓日,邹殿博,左仁辉,叶冰.不同施肥方式对春玉米产量、效益及氮素吸收和利用的影响[J].植物营养与肥料学报,2011,04:861-868.

[9]马辰.纳米碳对玉米养分利用及产量的影响[D].东北农业大学,2014.

何洪任(1991—)，男，汉族，四川遂宁人，理学本科，成都理工大学旅游与城乡规划学院，研究方向土地整治及其规划。