“绿肥还田+商品有机肥+土壤调理剂”模式对制种玉米产量及耕地质量影响试验研究

谢福平，毛 涛，王勤礼，付忠卫，闫 芳

（1.张掖市耕地质量建设管理站，甘肃张掖734000；2.河西学院，甘肃张掖734000）

张掖市地处甘肃省河西走廊中段，市内光热充足，耕地连片，灌溉便利，昼夜温差大，病虫害少，生产的杂交玉米种子色泽鲜艳，籽粒饱满，发芽率高，商品性好，是全国最大的杂交玉米种子生产基地。2019年张掖市玉米制种面积达6万hm2，生产优质杂交玉米种子3.96亿kg，为全国提供了40%以上的用种量。在玉米制种产业发展过程中由于化肥施肥量大，有机肥施肥量少，土壤养分比例失衡、土壤肥力下降、土壤板结加重、土壤盐碱化等问题逐渐凸显出来。为全力实施“化肥零增长计划”，优化配置肥料资源，合理调整施肥结构[1]，张掖市耕地质量建设管理站开展了“绿肥还田+商品有机肥+土壤调理剂”施肥模式对制种玉米产量及耕地质量影响的试验研究，旨在解决制种玉米生产过程中施肥不合理、耕地质量下降等方面的问题，达到减肥增效的目的，推动玉米制种基地健康可持续发展。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试验作物 制种玉米品种为ty809，由北京顺鑫农科种业公司提供；箭舌豌豆。

1.1.2 试验材料 磷酸二氢铵（P2O542%，N15%，贵州开磷集团公司），尿素（N≥46.4%，甘肃刘化有限责任公司），澳佳复合肥（16-18-6，北京澳佳生态有限公司），商品有机肥（有机质含量≥45%，N+P2O5+K2O≥5%，pH5.5～8.5，水分≤30%），易碱客土壤调理剂（有机质≥200 g/L，氨基酸≥110 g/L，pH2.5～4.5，水不溶物≤10 g/L）。

1.1.3 试验地基本情况 试验地位于张掖市甘州区沙井镇五个墩村，海拔1 484 m，属于典型温带大陆性气候，日照时间长，昼夜温差大。前茬作物为小麦，供试土壤为耕灌灰棕漠土，试验地平坦，排灌便利。土壤养分含量分析化验状况（2018年7月22日小麦收获后采集0～20 cm耕层土壤测定土壤理化性质）：pH8.34、有机质17.40 g/kg、全氮1.19 g/kg、碱解氮173 mg/kg、有效磷14.5 mg/kg、速效钾167 mg/kg。

1.2 方法

1.2.1 试验设计 本试验为对比试验，设2个处理，不设重复，试验面积4 000 m2。

处理1：农民常规施肥（CK，26.9-12.0-1.2）。覆膜前，基施尿素75 kg/hm2、磷酸二氢铵300 kg/hm2、复合肥（16-18-6）300 kg/hm2；于制种玉米大喇叭口期和抽雄期分别追施尿素300 kg/hm2。试验面积667 m2。

处理2：“绿肥还田+商品有机肥+土壤调理剂”施肥模式。绿肥还田：选择前茬作物为小麦，土地平整，灌溉条件良好的田地，于2018年7月下旬小麦收获后，及时将箭舌豌豆种子撒播于麦茬田中，播量150 kg/hm2左右，耙耱覆土、灌水。分枝期结合灌水，追施尿素45 kg/hm2，全生育期灌水2次，每次灌水量1 050 m3/hm2。9月下旬待箭舌豌豆长至盛花期时，可用GFY200型绿肥粉碎翻压复式作业机进行粉碎、翻压[2]，翻压深度一般为10～20 cm，还田量22 500～30 000 kg/hm2，做到植株不外露，土壤细碎沉实。翻压后及时浇水，以利绿肥分解腐熟。翌年，在处理1化肥减量20%的基础上（基施尿素60 kg/hm2、磷酸二氢铵240 kg/hm2、复合肥（16-18-6）240 kg/hm2，追施尿素2次，每次240 kg/hm2），基施商品有机肥3 600 kg/hm2，追施土壤调理剂45 kg/hm2（即玉米灌1、2、3水前，每次用量15 kg/hm2，兑水成200倍液均匀喷洒地表，随后灌水）。试验面积3 333 m2。

1.2.2 田间管理 2019年4月初浅翻、耙耱试验田，以1 m间距划行，覆膜前用50%乙草胺乳油500倍液进行全田喷施，喷完后及时覆膜（膜宽70 cm、厚0.01 mm）。于4月17日滚筒点播母本，株距20 cm。于4月23日点播父本，株距40 cm。5月18日定苗，保苗90 000株/hm2。全生育期灌水6次，中耕除草2次，防病虫害2次。7月30日割除父本。9月18日田间考种，9月29日收获，单收计产。

1.2.3 项目测定及方法

1.2.3 .1农艺性状和穗部性状。通过连续观察植株生长状况，在生育期记录制种玉米长势以及田间病虫害发生情况。制种玉米成熟后每处理随机选取3点，每点连取10株，测定株高、穗位高、茎粗、穗长、穗粗、秃顶长，并对穗行数、行粒数计数，测定千粒重。

1.2.3 .2产量及产量构成。分别选取5个100 m2的地块作为一个样方单元进行多点取样测算产量。

1.2.3 .3土壤理化性质。2019年9月29日采用“S”形法分别采集处理1和处理2耕层（0～20 cm）土样4 kg，用四分法带回1 kg混合土样，室内风干化验分析。土壤pH测定用电位计法（水土比2.5∶1）；土壤有机质测定用重铬酸钾—外加热法；土壤全氮测定采用凯氏定氮法；土壤碱解氮测定采用碱解扩散法；土壤有效磷测定采用钼锑抗比色法；土壤速效钾测定用火焰光度法；土壤水溶性盐测定采用二氧化碳浸提法。

1.2.4 数据处理 试验采用Excel软件进行试验数据整理和分析，数据分析方法采用T检验。

2 结果与分析

2.1 不同处理对制种玉米生育期的影响

从表1可以看出：处理2较处理1玉米植株颜色较深，叶片较厚，植株健壮。从表2可以看出：处理2较处理1吐丝期提前1 d，成熟期推迟3 d，生育期推迟3 d。结果表明：处理2能够促进玉米生长，延长生育期。

表1 制种玉米苗期情况记载

表2 制种玉米生育期记载

2.2 不同处理对制种玉米植物学性状的影响

从表3可以看出：处理2较处理1在株高、穗位高、穗长、穗粗、行粒数和千粒重方面均有提高，分别增加7.4 cm、4.8 cm、0.65 cm、0.14 cm、1.1粒、12.2 g，尤其在株高、千粒重上提高显著，增幅分别达到5.23%、4.77%。结果表明：处理2可有效改善玉米产量构成因子，从而增加玉米产量。

2.3 不同处理对土壤养分的影响

从表4可以看出：处理2与试验前相比，pH降低0.21，有机质增加2.4 g/kg，全氮增加0.06 g/kg，碱解氮增加2 mg/kg，有效磷增加1.6 mg/kg，速效钾增加6 mg/kg，水溶性盐减少0.29 g/kg，脱盐率7.6%；处理2与处理1相比，pH下降0.22，降幅2.63%；有机质增加2.60 g/kg，增幅15.1%；全氮增加0.05 g/kg，增幅4.17%；碱解氮增加4 mg/kg，增幅2.34%；有效磷增加1.5 mg/kg，增幅10.27%；速效钾增加8 mg/kg，增幅4.85%；水溶性盐减少0.27 g/kg，脱盐率7.12%。结果表明：绿肥还田、增施有机肥可明显提高土壤养分含量，培肥地力，提高土壤的适耕性；施用土壤调理剂可调节土壤酸碱度，降低土壤含盐量，利于改良盐碱。

2.4 不同处理对制种玉米产量的影响

从表5可以看出：处理1平均产量7723.05 kg/hm2，处理2平均产量8 425.05 kg/hm2，处理2比处理1增产702 kg/hm2，增产率9.09%。实测t值为62.4＞t8（0.01）=3.355，增产效果明显。结果表明：处理2对制种玉米的肥效有极显著差异，明显好于农民常规施肥。

2.5 产量与经济效益

从表6可以看出：处理2较处理1增产702 kg/hm2，增产率9.09 %，增产值3 510元/hm2，增效益1 765元/hm2。结果表明：处理2增产较为显著，虽然处理2产投比有所下降，但仍取得了显著的经济效益，达到了减肥增效的目的。

表3 制种玉米考种结果

表4 土壤养分变化

表5 不同处理制种玉米产量及T检验

表6 经济效益分析

3 结论

张掖市制种玉米“绿肥还田+商品有机肥+土壤调理剂”施肥模式，在农民常规施肥减量20%的基础上，该模式可使制种玉米增产702 kg/hm2，增产率9.09%，增产值3 510元/hm2，增效益1 765元/hm2。较农民常规施肥，土壤pH下降0.22，降幅2.63%；有机质增加2.60 g/kg，增幅15.1%；全氮增加0.05 g/kg，增幅4.17%；碱解氮增加4 mg/kg，增幅2.34%；有效磷增加1.5 mg/kg，增幅10.27%；速效钾增加8 mg/kg，增幅4.85%。因此，实施绿肥还田和增施商品有机肥可有效增加土壤养分含量，培肥地力，提高土壤的适耕性；施用土壤调理剂，可调节土壤酸碱度，降低土壤含盐量，降低盐碱不利影响，建议该模式在制种玉米上积极推广。