辽东地区肥料深施对不同密度玉米产量的影响

2021-03-17薛兵东张丽丽莫姣娇张嫣然刘懿萱周旭梅王德新

辽宁农业科学 2021年1期

薛兵东,张丽丽,樊叶,仇真,莫姣娇,张嫣然,刘懿萱,周旭梅,王德新

(丹东农业科学院,辽宁丹东 118109)

我国化肥施用量居世界首位,长期以来的过量施肥,给环境造成了极大的污染[1]。合理的肥料深施,能够促进玉米对养分的吸收从而减少损失,具有很好的经济意义和深远的生态意义。前人对肥料深施对玉米生长发育及产量的影响做了一定的相关研究,氮肥深施15 cm处理玉米根重、根系体积明显增加,促进了根系下移,根系活力显著提高[2],从而有效提高肥料利用效率,有较好的经济效益[3]。大量的研究表明,肥料深施能够显著增加玉米产量[8～10]。也有研究显示肥料施入过深会增加氮素淋失[4],施入过浅会导致氮素的挥发[5～7]。辽东地区玉米产量低,施氮量在300 kg/hm2,氮肥利用率低,因此,研究本区域增密条件下合理的施肥方式,探索玉米产量与资源利用协同提高的途径,对实现玉米生产节本增效和可持续发展具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 试验设计

试验于2016年在丹东农业科学院(辽宁省凤城市草河区,N40°28′22.66″,E124°07′6.82″)进行。设密度、施肥深度2因素,种植密度设D1为37 500 株/hm2、D2为52 500 株/hm2,施肥深度设深施(种下15 cm)与普通深度(种下5 cm)。以施肥深度为主处理,种植密度为副处理,采用随机区组设计,3次重复,6行区,16 m行长,行距0.6 m,小区面积57.6 m2。肥料深施采用的是施肥机械,通过调整开沟器的深度能够准确的控制肥料的施入深度。玉米品种选用丹玉801,由丹东农业科学院选育。4月30日播种,9月28日收获。基施复合肥600 kg/hm2(N∶P2O5∶K2O含量为28∶10∶12),拔节期追施尿素(N含量为46.4%),总施肥量为N 307 kg/hm2,P2O560 kg/hm2,K2O 117 kg/hm2。5～10月份降雨量为831 mm,活动积温为3 471 ℃。

1.2 测定指标

1.2.1 叶面积指数

在玉米的拔节期、大喇叭口期、吐丝期、灌浆中期、成熟期取长势一致的植株样品,每小区取3株。用长宽系数法测量植株叶面积。吐丝前叶面积=长×宽×0.5,吐丝期及以后,叶面积=长×宽×0.75。叶面积指数(Leaf area index, LAI)=单株叶面积/单株占地面积。

1.2.2 干物重

将各时期取的植株样品分成茎、叶、雄穗、苞叶、轴、籽粒等部分,在105 ℃烘箱杀青30 min,80 ℃烘干至恒重,测定各部位干物质重,然后求和得出全株干物质重。收获指数HI=籽粒产量/植株干物重×100%。

1.2.3 测产及考种

收获前对各小区的株数、双穗、空秆进行调查,选取中间4行进行实收测产,按含水量14%进行折算,按平均质量取样方法每小区取15穗果穗进行室内风干考种。

1.3 数据处理

数据处理采用Excel 2007和SPSS17.0进行计算、方差分析。

2 结果分析

2.1 肥料深施对玉米产量及产量构成的影响

由表1可以看出,肥料深施显著提高玉米产量,深施处理(S)较普通处理(P)产量增加16.9%。在D1密度下,深施较普通施肥玉米产量提高了20.9%,在D2密度下,深施较普通施肥产量提高了13.0%。肥料深施能够有效增加每hm2的粒数,深施处理(S)较普通处理(P),增加26.0%。高密度(D2)处理较低密度(D1)处理产量提高11.4%,空秆率增加2.4%,千粒重与收获指数差异不显著。

表1 肥料深施对产量构成的影响Table 1 Effects of deep fertilizer application on maize yield component

2.2 肥料深施对玉米干物质积累的影响

玉米的干物质积累状况是影响产量的重要因素。如图1可以看出,肥料深施在玉米吐丝期、灌浆期及成熟期的干物质量均表现为SD1＞PD1,SD2＞PD2,在增加密度的条件下,肥料深施表现为SD2＞SD1,普通施肥表现为PD2＞PD1。

图1 肥料深施对玉米干物质积累量的影响Figure 1 Effects of deep fertilizer application on dry matter accumulation amount in maize

2.3 肥料深施对玉米叶面积发展动态影响

由图2可以看出叶面积指数(Leaf area index,LAI)均呈现S型曲线变化趋势,在大喇叭口期到成熟期,深施处理LAI始终高于普通施肥,不同密度间表现为SD2＞PD2,SD1＞PD1。拔节期不同密度处理间LAI无显著差异,大喇叭口期至灌浆中期表现为D2显著大于D1,成熟期PD1显著低于其他处理。可见,深施肥处理促进LAI增加、并减缓生育后期下降。