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不同施肥处理对玉米株高、叶长、叶宽和生物量的影响研究

2024-04-14王国清

种子世界 2024年3期
关键词:叶宽叶长株高

王国清

摘 要:田间试验条件下,在玉米生长过程中追施复合肥、尿素、碳酸氢铵,试验过程中观测植株高度、叶长、叶宽、生物量。结果表明,玉米在施用复合肥、尿素、碳酸氢铵的情况下,植株高度、叶长、叶宽和生物量明显大于对照,在施用这三种肥料的比较试验中,施用尿素对玉米植株高度的增长、叶长的增长、叶宽的增加和生物量积累的促进作用最大,促进作用次之的是复合肥,促进作用最小的是碳酸氢铵,尿素可作为栽培玉米的追肥施用。

关键词:玉米;株高;叶宽;叶长;生物量

1前言

玉米是一种禾本科植物,是禾谷类作物中体积最大的一种作物。其属须根系植物,根系发达,根系占全株重量的16%~25%,扁圆形茎的高矮因品种、气候、土壤及栽培条件而异,一般高1~4m,茎粗2~4cm[1]。茎上有节,每一节有一片叶子。叶呈剑形,互生,每片叶由叶鞘、叶片、叶舌三部分组成。玉米是喜温作物,对于温度的要求因品种而异。苗期抗旱能力较弱,为短日照植物,对氮的要求远比其他禾本科作物高。如果氮肥不足,则全株变黄,生长缓慢,茎干细弱,产量降低。玉米对磷和钾的需求量较大,不足时会影响花蕾的形成和开花结实。一般乳熟以前需要氮较多,乳熟以后需要磷和钾较多。因此,玉米除施足基肥外,生育期间还因分期追肥。生育期一般在80~140d[2]。

发展玉米生产不仅能够增加粮食产量,而且也为畜牧业高速发展提供了物质基础,因为玉米是主要的粮食作物,同时也是家畜、家禽的优良精饲料和优良的青饲料和青贮原料。目前凡是畜牧业发达的国家,大都十分重视玉米的生产[3]。它在畜牧业生产上的地位远远超过粮食生产,有“饲料之王”之称[4]。

提高肥料资源的利用效率是目前我国农业生产中亟须解决的问题,它不仅影响我国粮食增产增收的步伐,而且影响着能源资源的持续利用及可持续农业的快速发展[5]。化肥对于保障我国的粮食安全起着至关重要的作用,我国2022年化肥施用总量为 5079.2万t(折纯),约占全世界化肥用量的1/3,我国化肥的当季利用率中,氮为30%~35%,磷为10%~20%,钾为35%~50%,远低于世界发达国家水平。

综上所述,虽然前人对玉米饲用栽培的理论和技术研究作了大量工作,但大多数侧重于玉米籽粒生产方面。因此不同肥料对玉米生长的研究已成为促进畜牧业迅速发展的需要,具有重要理论意义和实践价值。

2 试验地概况

试验于2023年3月1日~5月28日在贵州省贵阳市修文县洒坪镇红星村试验地上进行。贵阳中心位于东经106°27′,北纬26°44′附近,海拔高度为1160m,属于亚热带湿润温和型气候,兼有高原性和季风性气候特点。贵阳市年平均气温为15.3℃,年极端最高温度为35.1℃,年极端最低温度为±7.3℃。年平均相对湿度为77%,年平均总降水量为1129.5mm,年平均阴天日数为235.1d,年平均日照时数为1148.3h,年降雪日数少,平均仅为11.3d。试验地土质黏性黄壤,肥力中等,地势向阳平坦,播种至成熟期间风调雨顺,未受异常气候影响。

3试验材料與设计

3.1试验材料

试验材料为“昊单108”玉米。于当地农用市场购买。株型半紧凑,雄穗主轴与分枝夹角小,花药浅紫色,花丝绿色,果穗圆筒型,籽粒半马齿型,籽粒黄色,穗轴红色。仲衍种业绿色通道四川省两年平丘区试,春播平均生育期105.1d,株高269.7cm,穗位高98.2cm,穗长21.2cm,穗行数17.6行,行粒数36.1粒,百粒重33.1g,出籽率83.5%。籽粒容重730g/L,粗蛋白8.20%,粗脂肪4.2%,粗淀粉61.7%,赖氨酸0.26%。2017年参加仲衍种业绿色通道四川省玉米平丘区试,平均亩产648.7kg。

3.2试验设计

3.2.1试验地准备

试验地共设4个小区,依次编号为1~4。小区面积4m×5m,共20m2。间距 0.2m。试验地播种前均匀喷施灭杀性除草剂,一个星期后再喷施一次,待试验地地上植被死亡后,清除杂草、石块等,然后进行翻耕、碎土,将试验地分为4个小区,在0.2m的间距处做排水沟,最后平整试验小区坪床。

3.2.2播种

播种时间为3月22日。于当地农用市场购买复合肥、尿素、碳酸氢铵,购买量分别为7.5kg、1.5kg、1.5kg,以备播种基肥和追肥施用。播种采取穴播的方式,用复合肥作基肥施于穴中,每块小区(20m2)施加1.5kg,每穴5颗玉米种子。种植密度为6.5穴/m2,每个小区130穴。先施复合肥作基肥,然后覆土3cm,再播5颗种子,最后覆土5cm。

3.2.3田间管理

播种后根据天气状况浇适量的水。待玉米幼苗长约5cm后观察出苗情况并进行间苗,每穴留苗3株。定期除草,并注意病虫害的防治。待大部分玉米高度长到40cm左右时进行不同种类的追肥,4个小区随机追施复合肥、尿素、碳酸氢铵和不追肥(作为对照)。最后依试验方案测量试验所需指标。

3.2.4测定指标

观测的指标有高度、叶长、叶宽和生物量。

每8天进行一次记录测量,共观测5次,施追肥的当天测第一次,测量时间为4月26日,后四次的观测时间为5月4日、5月12日、5月20日、5月28日。观测顺序是先测量高度,再测量叶长、叶宽,最后测生物量。测量时采取随机重复原则,每组数据取5个样,高度、叶长、叶宽的单位为cm,生物量的单位为g,保留一位小数。高度的测量用卷尺,测量植株的自然高度,即植株自然状态下的最高点到地面的垂直距离;叶长的测量也用卷尺,测量的叶片为玉米植株从下往上的第三片叶子,测量叶基到叶尖的拉直距离;测量叶宽用游标卡尺,测量的叶片同样为玉米植株从下往上的第三片叶子,测量最宽的部位;测生物量时随机齐地面取5株玉米植株,用天平称量,取其平均数。

3.2.5 数据分析

数据处理采用WPS Office进行,数据分析采用SPSS Statistics 17.0软件进行,多重比较采用最小显著差数法LSD(least significant difference)进行。

4结果与分析

4.1三种追肥对玉米株高的影响

对生长发育中的玉米追施复合肥、尿素、碳酸氢铵,探究以上三种肥料中哪种更能促进玉米高度的增加。试验数据如表1所示。

在复合肥、尿素、碳酸氢铵的处理中,由表1可知,第一次各处理中的玉米高度无明显差异,可能的原因是所施加的肥料在土壤中未溶解,不能被玉米吸收利用。第2次到第5次各处理中的玉米高度出现了显著差异,总体差异性表现为尿素>复合肥>碳酸氢铵>对照,尿素处理达到138.32cm,分别比复合肥、碳酸氢铵、对照高出14.2%、36.8%、52.7%。可能的原因是肥料溶进土壤后被玉米吸收利用,其中尿素对玉米植株的生长优于复合肥和碳酸氢铵,表明在相同管理措施条件下,尿素对玉米植株高度的促进作用在整个试验处理中的表现最优。

4.2三种追肥对玉米叶长的影响

对处于生长发育状态的玉米追施复合肥、尿素、碳酸氢铵,探究以上三种肥料中哪种更能促进玉米叶长的增长。试验数据如表2所示。

复合肥、尿素、碳酸氢铵及对照处理中,由表2可知,第一次各处理中的玉米叶长无明显差异,可能的原因是所施加的肥料在土壤中未溶解,不能被玉米吸收利用,也可能是玉米植株幼小,叶长的变化不明显。第二次碳酸氢铵处理中的玉米高度显著增高,复合肥、尿素及对照处理中的玉米植株高度无明显差异,都低于碳酸氢铵处理,可能的原因是碳酸氢铵已经溶解于土壤中,并被玉米植株吸收利用,而复合肥和碳酸氢铵未溶解或者溶解后还未被玉米植株吸收。第3次到第5次各处理中的玉米叶长出现了显著差异,总体差异性表现为尿素>复合肥>碳酸氢铵>对照,尿素处理高达80.62cm,分别比复合肥、尿素、对照高2.3%、6.8%、11.0%,可能的原因是肥料充分溶进土壤后被玉米吸收利用,其中尿素对玉米植株叶长的生长优于复合肥和碳酸氢铵,表明在相同管理措施条件下,尿素对玉米植株叶长的促进作用在整个试验处理中的表现最优。

4.3三种追肥对玉米叶宽的影响

对三个试验样地中的玉米追施复合肥、尿素、碳酸氢铵,探究以上三种肥料中哪种更能促进玉米叶宽的增加。试验数据如表3所示。

复合肥、尿素、碳酸氢铵及对照处理中,由表3可知,第一次各处理中的玉米叶宽无明显差异,可能的原因是所施加的肥料在土壤中未溶解,不能被玉米吸收利用,也可能是玉米植株幼小,三種肥料对叶宽的影响不明显。第二次碳酸氢铵处理中的玉米叶宽显著增高,复合肥、尿素及对照处理中的玉米叶宽无明显差异,都低于碳酸氢铵处理,可能的原因是碳酸氢铵在这个时期对玉米叶宽的促进作用明显。第3次到第5次各处理中的总体差异性表现为尿素=复合肥>碳酸氢铵>对照,尿素处理达到12.0cm,分别比复合肥、尿素、对照高7.3%、18.1%、49.6%,可能的原因是尿素和碳酸氢铵对玉米叶宽生长的促进作用相似且大于碳酸氢铵处理,表明在相同土壤、气候和管理措施条件下,复合肥和尿素对玉米叶宽的促进作用在整个试验处理中的表现最优。

4.4三种追肥对玉米生物量的影响

对生长发育中的玉米追施复合肥、尿素、碳酸氢铵,探究以上三种肥料中哪种更能促进玉米生物量的增加。试验数据如表4所示。

在复合肥、尿素、碳酸氢铵处理中,由表4可知,第1次各处理中的玉米生物量无明显差异,可能的原因是所施加的肥料在土壤中未溶解,不能被玉米吸收利用。第2次测量显示复合肥处理的玉米生物量增加不明显,追施尿素和碳酸氢铵处理中的生物量显著增加。第3次到第5次各处理中的玉米高度出现了显著差异,总体差异性表现为尿素>复合肥>碳酸氢铵>对照,尿素处理的生物量高达456.1g,分别比复合肥、尿素、对照高15.75%、51.1%、123.5%,可能的原因是肥料溶进土壤后被玉米吸收利用,其中尿素对玉米植株的生长优于复合肥和碳酸氢铵,表明在相同管理措施条件下,尿素对玉米生物量的促进作用在整个试验处理中的表现最优。

5讨论与结论

5.1讨论

当今社会的发展与进步靠第二、三产业来拉动,但是基础支撑仍然是农业,农业无疑是国家发展的保障。农作物栽培离不开化肥,化肥能明显提高农作物的产量,但是不合理施用化肥出现了许多问题,比如土壤板结、水体富营养化、生产成本投入增加等。有关如何合理施用化肥以达到最高效益、减少环境污染方面的研究不是很多,随着生态环境的恶化,化肥的合理施用已经引起农业工作者和国家的注意,对化肥合理施用进行研究就有了特别重大的意义。

玉米在我国有着悠久的种植历史,但是对其各领域的研究不是很多,大多数是关于玉米籽实的利用,忽视了关于整个植株体地上部分的利用,比如青贮玉米的利用。本试验对玉米追施复合肥、尿素和碳酸氢铵,为今后种植玉米的肥料选择提供了依据。

本次试验研究复合肥、尿素、碳酸氢铵分别对玉米植株高度的促进作用,试验数据的统计研究和分析发现,尿素能明显促进玉米植株的高度,证明尿素可作为玉米追肥。叶长和叶宽能够反映叶面积,叶面积的大小直接关系到玉米产量的高低,经过复合肥、尿素、碳酸氢铵处理的玉米中,叶长最长、叶宽最大的都经过尿素处理,其次是复合肥,最后是碳酸氢铵,说明尿素对玉米叶面积的促进作用优良。在生物量的测量中,同样是尿素处理中的重量显著增高,分别比复合肥、尿素、对照高15.75%、51.1%、123.5%,与对照相比,是对照的2倍多。由此得出,在相同的土壤和管理条件下,尿素是玉米施追肥的最好选择。

以下因素可能对试验有一定的影响:(1)试验在玉米种子的栽种、田间管理过程中,各处理可能存在差异;(2)外界环境因素的制约、记录和读数过程中存在一定偏差,继而产生一些不合理的现象;(3)在幼苗生长过程中,土壤差异、杂草处理程度不同。

5.2结论

在追施复合肥、尿素、碳酸氢铵的三个处理中,三种施肥处理对玉米株高、叶长、叶宽和生物量的促进作用均比不施肥时大。其中尿素对玉米的株高、叶宽、叶长和生物量的促进作用最大,其次是复合肥,最差的是碳酸氢铵,尿素是玉米追肥的最好选择。本试验结论可为农业生产中玉米栽种的肥料选择提供依据。

参考文献:

[1]周新莹.我国玉米饲粮产业发展情况及未来发展趋势[J].饲料研究,2023,46(9):178-181.

[2]肖兴中,闫妞,孙迷平,等.施肥量及施肥方式对夏玉米产量及相关性状的影响[J].中国种业,2023(1):84-87.

[3]武凤霞,应梦真,李吉进,等.不同施肥种类对玉米产量及土壤性状的影响[J].江苏农业科学,2019,47(3):55-60.

[4]陈乃存,刘进谦,洪波,等.玉米高产栽培施肥新技术研究[J].新农业,2023(10):8-9.

[5]郭亮,刘则学.在猪饲料中使用稻谷替代玉米的研究进展及可行性分析[J].广东饲料,2021,30(1):34-38.

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