深松配施有机肥对玉米磷吸收与利用的影响

2020-10-09张德伟孙跃春谢秀芳王广成王鹏

湖南农业科学 2020年8期

张德伟孙跃春谢秀芳王广成王鹏

摘要：为了提高玉米养分吸收能力，研究以玉米品种吉农大688为材料，在田间条件下，设置常规栽培（CK）、深松+常规施肥（P1）和深松+常规施肥+有机肥（P2）3个处理，分析不同处理下玉米各器官对养分磷的吸收利用效果。结果表明：在收获期，P2处理玉米各器官的磷含量均显著高于对照和P1处理（P1处理玉米茎的磷含量除外）;从玉米植株总磷含量来看，在大喇叭口期和灌浆期，均以P1处理磷含量最高，而收获期以P2处理总磷含量最高，其中收获期各处理间总磷含量差异均达显著水平。综合分析认为：深松配施有机肥可以提高玉米根系对磷的吸收，同时在生殖生长阶段加快磷元素向生殖器官的转运，提高植株对磷的吸收利用效率，有利于促进玉米的生长发育。在深松的耕种方式下配施有机肥对玉米磷吸收与利用的影响。

关键词：玉米;深松;有机肥;磷含量

中图分类号：S513文献标识码：A文章编号：1006-060X（2020）08-0037-04

Abstract： In order to improve the nutrient absorption capacity of maize， 3 treatments： conventional cultivation （CK）， subsoiling +conventional cultivation （P1）， and subsoiling+conventional cultivation+organic fertilizer （P2） were set under the field conditions using the maize variety Jinongda 688 as the material to study the phosphorus absorption and utilization by various organs of maize. The results showed that the phosphorus content of maize each organ in P2 treatment was significantly higher than that in CK （P<0.05） and P1（ with the exception of phosphorus content in maize stem）， respectively at the harvest stage; according to the total phosphorus content of maize plants of 3 treatments， P1 treatment was the highest at the big trumpet-shaped stage （ from the jointing stage to tasseling stage， i.e.， vegetative and reproductive growth concurrent stage） and the filling stage， while P2 treatment was the highest at the harvest stage， and the difference of total phosphorus contents among 3 treatments reached the significant level at the harvest stage. The comprehensive analyses indicate that subsoiling combined with organic fertilizer can improve the absorption of phosphorus by maize roots， accelerate the transfer of phosphorus to reproductive organs in reproductive growth stage， improve the absorption and utilization efficiency of phosphorus by plants， and promote the growth and development of maize.

Key words： maize; subsoiling; organic fertilizer; phosphorus content

磷是玉米生長发育不可缺少的营养元素之一，适当增施磷肥对玉米的产量和品质有显著的提升[1-3]。目前，我国的磷肥利用率普遍偏低，仅为11.6%，高产与磷肥高效利用差距悬殊[4-5]。

深松可将土壤犁底层打破，使土壤疏松，从而改善土壤结构;同时，还可以改变土壤容重，增加土壤孔隙度，提高土壤温度[6]，蓄水保墒，提高抗旱防涝能力[7]，促进土壤养分的利用和分配[8]。黄健等[9]认为，深松可将0～50 cm土层容重平均降低0.14 g/cm3。齐华等[10]试验结果表明，深松可降低10～30 cm土层容重，从而影响土壤通透性，使含水量降低，但40～100 cm土层含水量升高，因此提高了土壤蓄水能力。土壤紧实程度对根系分布、吸收能力和产量有明显的影响[11]。

在玉米生产中，有机肥按一定比例替代传统耕作模式中的化肥，可培肥地力，保证玉米产量[12]。同时，蔡泽江等[13]认为，有机肥替代部分化肥能够保证玉米产量长时间增长，同时促进植株对磷的吸收量。张喜林等[14]研究表明，有机肥配合化肥可有效减缓土壤酸化速度。

查阅相关文献发现，关于在黑钙土条件下深松配合有机肥对玉米磷吸收影响的研究报道较少。因此，笔者以玉米品种吉农大688为材料，在深松条件下配施有机肥，研究其对玉米不同器官磷吸收的影响，从而分析玉米在生长发育阶段的需肥规律，以期为玉米种植中合理施用有机肥提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况及供试材料

试验于2018年5—10月在黑龙江省大庆市肇州县双发乡双发村进行，试验地位于45°42'N，125°14'E。供试土壤类型为黑钙土，前茬作物为玉米。土壤基本理化性质：pH值为7.8，有机质含量27.68 g/kg，碱解氮为102.8 mg/kg，有效磷为14.3 mg/kg，速效钾为148.5 mg/kg，土壤容重为1.29 g/cm3。试验期间试验地温度、降水量见表1。供试玉米品种为吉农大688。

1.2 试验设计

采用大田对比法，设3个处理：CK，当地常规栽培，耕作深度15～20 cm，常规施肥（仅施底肥600 kg/hm2，使用玉米专用肥，N-P2O5-K2O=24-14-12）;P1，深松+常规施肥，耕作深度35 cm;P2，深松+常规施肥+有机肥（商品有机肥750 kg/hm2），有机肥施入25～30 cm耕作层之间。每处理0.67 hm2，株距0.25 m，行距0.67 m，种植密度59 702株/hm2，采用双条施肥。

1.3 采样方法与测定项目

分别于玉米大喇叭口期、灌浆期、成熟期采集玉米整株样品。按照不同器官（茎、叶、苞叶、穗轴、籽粒）分别进行烘干，105℃杀青，70℃烘干至恒重。烘干后，準确称取植株样品进行粉碎，采用浓硫酸-过氧化氢消煮钒钼黄比色法测定样品全磷含量[15]。

1.4 数据分析

试验数据用Microsoft Office Excel 2007软件进行整理，运用SPSS 17.0单因素方差分析对不同处理各项指标进行显著性检验，当P<0.05时，表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 深松和有机肥对玉米茎磷积累的影响

由图1可知，大喇叭口期，P1和P2处理分别高于CK处理0.9和0.53 kg/hm2，差异均达显著水平，P1与P2处理相差0.37 kg/hm2，差异显著;灌浆期，P1、P2处理均显著高于CK;收获期P1、P2处理分别高于CK处理3.32和4.85 kg/hm2，差异显著，P1与P2之间无显著差异。从试验结果分析，P1和P2处理可以显著提高玉米茎磷的含量，实际应用表现优于当地常规耕作。

2.2 深松和有机肥对玉米叶磷积累的影响

由图2可知，玉米叶片磷含量表现为随生育期的推进呈增加趋势。大喇叭口期，CK、P1和P2处理之间无显著差异;灌浆期，P1处理处于最高值，且高于P2处理0.96 kg/hm2，无显著差异，P1和P2处理分别高于CK处理2.87和1.91 kg/hm2，均达到显著水平;收获期，CK、P1、P2处理叶片磷含量分别达到了10.09、13.26和16.65 kg/hm2，其中P2处理与CK、P1处理相比提高了6.55和3.38 kg/hm2，均达到显著水平，P1较CK处理显著提高，叶片磷含量比CK高3.16 kg/hm2。从试验结果分析，P1、P2处理对促进玉米叶片磷含量的效果最佳。

2.3 深松和有机肥对玉米苞叶磷积累的影响

由图3可知，玉米苞叶磷含量在灌浆期达到最高值。灌浆期，P1和P2处理分别高出CK 1.32和1.34 kg/hm2，均到达显著水平，而P1和P2处理之间无显著差异;收获期，P1与CK处理磷含量相近，仅相差0.37 kg/hm2，无显著差异，P2处理比P1、CK处理分别显著提高0.81、1.19 kg/hm2。方差分析结果表明，灌浆期P1和P2显著高于CK处理，而在收获期，P2显著高于P1和CK处理。从试验结果分析，灌浆期，P1和P2处理对玉米苞叶磷含量的影响处于同一水平，但在收获期，P2处理效果最佳。

2.4 深松和有机肥对玉米籽粒磷积累的影响

由图4可知，玉米籽粒磷含量随生育期的推进呈增加趋势，同时期，各处理间均是P2处理达最高值。灌浆期，P1和P2处理磷含量相近，仅相差0.12 kg/hm2，无显著差异，P1和P2分别高出CK处理0.95和1.07 kg/hm2，差异显著;收获期，CK、P1、P2处理磷含量分别达到了45.38、52.4和61.26 kg/hm2，P2分别高出CK和P1处理15.88和8.85 kg/hm2，差异显著，P1较CK处理显著高出7.02 kg/hm2。从试验结果分析，深松配施有机肥促进玉米籽粒对磷吸收的效果最佳。

2.5 深松和有机肥对玉米穗轴磷积累的影响

由图5可知，玉米穗轴磷含量总体上随生育进程的推进呈减少趋势，仅P2处理收获期较灌浆期提高0.26 g/hm2。灌浆期，P1和P2分别高于CK处理0.45和0.32 kg/hm2，差异显著，且P1、P2处理之间无显著差异;收获期，P2分别高于P1和CK处理1.16和1.59 kg/hm2，差异显著，P1与CK处理之间达到显著水平。从试验结果分析，P1和P2处理在灌浆期对玉米穗轴磷吸收的影响处于同一水平;收获期，P2处理促进玉米穗轴对磷吸收的效果最佳。

2.6 深松和有机肥对玉米总磷积累的影响

由图6可知，玉米总磷含量表现为随生育期的推进呈增加趋势，但是不同处理对玉米总磷积累的影响存在差异，收获期达到积累量最大值。大喇叭口期，P1和P2分别高于CK处理1.56和0.45 kg/hm2，且3个处理之间无显著差异;灌浆期，P1处于最高值，与P2相差2.99 kg/hm2，而较CK提高了11.1 kg/hm2，且3个处理之间差异均达到显著水平;收获期，P1和P2处理分别高于CK处理14.32和30.08 kg/hm2，均达到显著水平，P2较P1处理显著高出15.75 kg/hm2。从玉米总磷积累量变化上来看，大喇叭口期，3个处理对玉米总磷吸收的影响处于同一水平，但随着生育期进程的推进，P2处理促进玉米对磷吸收的效果最佳。

3 结论与讨论

磷素移动性相对较差，深松可以改变土壤物理性质，提高土壤孔隙度以及保水保肥能力，促进根系下扎，改变土壤不同深度的根系分布比例，扩大养分吸收面积，进而提高植株根系活力，促进玉米生长发育[16-17]。深松，尤其是秋深松可提高叶面积指数、提升玉米光合作用效果[18]。而叶面积指数与光合作用效果呈正相关性[19]，光合作用效果与作物产量也呈正相关性，有研究表明，提高植株光合作用效果可將玉米产量提高5.7%～11.3%[20]。

有机肥中营养元素全面，长期施用有机肥可改良土壤，提高土壤生产力，为农产品的品质和产量提供保障[21-22]。同时，施用有机肥还可避免因大量施用化肥而导致的环境污染。

因此，深松配施有机肥可以大大提升改土培肥的效果，有利于作物生长发育，获得较高产量和较高品质的农产品。

试验结果表明，从不同玉米器官的磷含量分析，随着生育进程的推进，各处理磷积累和各器官磷含量趋势基本相似，这与张萌等[23]的研究结论相似。深松配施有机肥较当地常规施肥总体上提高了各时期玉米茎、叶、苞叶、籽粒、穗轴的磷含量，且差异达显著水平，这与王鹏等[24]的研究结果一致。大喇叭口期，茎、叶磷含量基本相近，P2处理叶的磷含量低于CK，其原因可能是有机肥前期肥效较慢[25-26]，从而影响玉米对磷素的吸收。茎和叶的磷含量分别在灌浆期和收获期达到最大值，且P2处理显著高于CK，说明P2处理对茎部和叶部磷吸收有促进作用。各处理的玉米苞叶和穗轴的磷含量总体上呈下降趋势，这可能与磷元素向籽粒转运有关。而在收获期，P2处理各部位磷含量均显著高于其他处理，表明深松配施有机肥对玉米磷吸收具有良好的促进作用;收获期，P2处理籽粒磷含量分别比CK和P1处理高35%和16.9%，说明在生殖生长阶段，深松配施有机肥可有效促进磷元素的转运效率[27]。从玉米总磷含量上来看，不同时期，深松配施有机肥处理植株的总磷含量均高于当地常规施肥;而在大喇叭口期和灌浆期，深松配施有机肥处理植株的总磷含量低于深松处理，这可能与深松模式下，土壤孔隙度会随着生育进程而降低，从而影响玉米对磷的吸收有关，也可能与有机肥肥效释放速度有关[26，28]。综合分析认为，深松配施有机肥可以提高玉米根系对磷的吸收，同时在生殖生长阶段加快磷元素向生殖器官的转运，提高植株对磷的吸收利用效率，有利于促进玉米的生长发育。

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