春玉米是甘肃主要种植的农作物之一,但种植管理粗放,产量不高。为了探讨春玉米的氮磷钾营养规律、需肥特性和制定合理的生产栽培管理措施,本文通过不同氮磷水平配施进行田间试验,主要研究了春玉米氮、磷、钾营养吸收规律,以及对土壤速效养分和玉米产量品质的影响。其主要结果如下:
1.不同氮磷水平对玉米生长速度的影响主要是氮、磷在一定范围内(本试验中N≤600kg hm-2,P≤180 kg hm-2)能促进玉米生长速度的加快,过量反而降低。增施氮磷肥均能促进玉米叶面积指数的增加,但磷肥增加效果没有氮肥明显。玉米全生育期的净光合速率变化呈“M”型,随着氮素水平从低氮(N:300 kg hm-2)到中氮(N:600 kg hm-2)的增加,净光合速率增加,而从中氮到高氮(N:750kg hm-2),净光合速率下降。不同施肥水平对干物质积累的影响表现为前期生长缓慢,干物质较少,拔节期到抽雄期,营养生长和生殖生长并进,干物质量增加,抽雄期达最大,成熟期又降低,在同一时期,增施一定量的氮磷肥能显著增加干物质量,但超过最适比例,反而会导致干物质量的下降。所有处理中,N3P2处理的玉米生长速度,叶面积指数,净光合速率和干物质积累均为最大。增施氮磷肥均能促进根冠比的增加,但磷肥的作用大于氮肥,根冠比最大的处理为N2P3。
2.春玉米对氮磷钾养分的吸收,苗期较少,主要集中在抽雄期和成熟期。不同施肥处理中,玉米叶片、叶鞘、茎杆和根系的养分吸收量均随着施肥量的增加而增加,最大养分吸收量的处理为N3P2。从各部位的分配来看,春玉米在营养生长期,氮、磷、钾主要集中在叶片,分别占38.4%-48.9%、37.4%-41.1%和30.2%-45.7%,其次为茎秆,占23.1%-31.8%、27.9%-30.9%和26.4%-35.7%,根系占15.4%-18.1%、20.7%-30.7%和18.2%-20.8%,叶鞘占9.9%-13.7%、4.2%-12.0%和10.9%-16.4%。随着生长的进行,叶片、茎杆和叶鞘中氮、磷、钾素的分配率逐渐降低,籽粒、苞叶和棒轴中分配的比例逐渐增加,到成熟期,大部分的氮、磷、钾素转移至籽粒,分别占总量的64.0%、52.3%和60.3%。
在高磷水平下,养分收获指数随着氮肥用量的增加而增加,氮、磷、钾的养分收获指数分别增加了0.2-0.6、1.6-3.8、0.9-1.2个百分点。在氮肥用量一定的情况下,随着施磷量的增加,养分收获指数变化不明显。
3.春玉米产量受施肥量影响较大。但不同施肥处理对玉米穗长、穗粗及穗行数的影响不明显。随着施肥量的增加,尤其是施氮量的增加,玉米穗粒数,穗粒重,百粒重明显增加,秃尖长度减小。从最终产量来看,增施氮磷肥均促进产量增加,但氮肥的增加效果更为显著。各处理产量高低顺序为N3P2>N2P1>N2P0>N2P3>N2P2>N4P3>N4P2>N1P2>N1P1>CK,最高产量为17545.8 kg hm-2。
不同氮磷水平对玉米品质的影响表现为,随着氮肥用量的增加,玉米蛋白质、脂肪、淀粉和赖氨酸含量都增加,但氮肥一定时,增施磷肥可以明显着增加脂肪和赖氨酸含量,最大增加幅度分别为5.8%和16.7%,对蛋白质和淀粉含量影响不大。
4.不同施肥水平对土壤速效养分的影响表现为“M”型,即在拔节期和抽雄期有两个峰值。从不同处理看,增施氮磷肥均能促进土壤碱解氮、速效磷和速效钾含量的增加,但只有在高氮高磷水平下,土壤速效养分的含量才会显著增加。本试验中,土壤速效养分最佳的氮磷配比为N:600kg hm-2,P:120kg hm-2。
5.相关分析表明:玉米苗期,植株养分吸收之间没有相关性,而在拔节期、喇叭口期、抽雄期和成熟期,玉米对氮磷钾素的吸收之间均呈极显著正相关。在玉米的各生育期,植株养分吸收与土壤养分之间大多数有显著相关性,只有在苗期植株对氮素的吸收与速效钾没有相关性,在成熟期,植株对磷素和钾素的吸收和土壤速效养分没有相关性。玉米产量与植株对氮磷钾的吸收之间均有显著相关性,与氮素相关性达极显著。籽粒蛋白质含量与植株对磷钾素的吸收之间没有相关性,其他均有显著相关性。脂肪含量与植株对氮磷钾素的吸收之间均呈显著正相关。淀粉含量仅与植株对氮素的吸收有显著相关性,与磷钾素的吸收没有相关性。籽粒赖氨酸含量与植株对氮磷钾素的吸收之间均呈极显著正相关。
