绿洲潮土上玉米施锌的增产效果和使用技术
芦满济 祁国元 芦目标
(甘肃省土壤肥料研究所 甘肃兰州 730070)
摘要:我们就黑河流域绿洲潮土上玉米施锌的效果和技术,进行了多年的田间试验研究,结果表明:绿洲潮土上玉米施锌增产的主要原因是土壤有效锌含量低,施锌玉米籽粒增产量为34.3~74.2㎏/亩,增产率为10.2%~23.4%。并且,施锌增产率与土壤有效锌含量间呈幂函数曲线关系,即y=9.388x-1.008施锌最有效的方法是锌浸种和叶面喷锌,并初步确定,土壤有效锌(DTPA-Zn)临界含量为1.00mg/kg。
关键词:锌肥肥效;绿洲潮上;玉米;使用技术
自20世纪70年代以来,随着河西商品粮基地的建设,玉米已上升为绿洲潮土区的主要栽培作物,但是,由于植株“缺锌白花叶病”的发生。前期生长缓慢,影响了后期果穗发育和籽粒产量。为了解决生产中这一实际问题,我们于1976~1982年,在用土培法研究绿洲潮土玉米缺锌状况,探讨玉米前期生物产量与土壤有效锌含量和植株全锌含量间关系、玉米生物产量与土壤含盐量关系,钼和铜对施锌效果的影响,同时又在黑河流域的张掖县、临泽县,以及高台县和酒泉县部分乡村的潮土上,进行了施锌技术对玉米籽粒产量影响的田间应用试验和大面积示范。
1 材料和方法
1.1 供试材料
1.1.1 土壤
属绿洲潮土,处在山前冲积—洪积扇较下部泉水露头的地带。耕作层土壤含:有机质1.12%~1.97%,全氮0.10%~0.14%,全磷(P2O5)0.13%~0.16%,碳酸钙9.00%~17.90%,全盐量0.181%~0.329%(氯化物硫酸为主)pH值为8.4~8.9,有效锌含量0.47~1.40mg/kg,平均0.92mg/kg。
1.1.2 锌肥:以工业硫酸锌为主,纯度95%~98%。
1.1.3 玉米品种:以张单488为主。
1.2 田间试验施锌方法
注:本文发表于《中国农业科学》,1988,21(6):81~87.
以农家肥和普通过磷酸钙作底肥,硝酸铵作土壤追肥(对照);叶面喷锌:用0.1%~0.5%硫酸锌水溶液,在玉米生长到5~11叶期喷洒叶面1~3次;锌作种肥:按每亩0.46~4.00㎏/亩硫酸锌在播种时条施在播种沟内;锌浸种:用0.05%~0.10%硫酸锌水溶液在播前浸种24小时:锌浸种(浓度与时间同上)加叶面喷锌(0.3%硫酸锌水溶液在玉米生长到8~11期间喷洒叶面1~2次)。小区面积0.05~0.08亩,重复3次,随机组排列。
1.3 大田示范施锌方法
主要采用叶面喷锌浸种加叶面喷锌两种施肥法。叶面喷锌:用0.2%~0.3%硫酸锌水溶液在玉米生长到5~11叶期间喷洒叶面2~3次:锌浸种加叶面喷锌:浓度与时间同田间试验。测产采用简单对比法,面积0.05~0.08亩,重复3~11次。
1.4 试样含锌量分析方法
土壤有效锌用DTPA法浸提,植株全
锌用灰化法灰代,原子吸收光谱测定。
2 结果和讨论
2.1 施用锌肥的效果
2.1.1 对玉米籽粒的增产效果
试验表明(表1):施用适量锌肥的玉米籽粒产量,比未施锌肥对照增加34.3~74.2㎏/亩,其增产率达到了10.2%~23.4%。如按每㎏玉米籽粒价值0.30元,每亩锌肥和人工费投入1.00元计算,施用锌肥的纯增收入,则为9.29~21.26元,即为投入的9~21倍。试验还表明:在对照产量大于200㎏/亩时,施锌玉米籽粒增产量和增产率,都有随着对照产量的增加而降低的趋势,即施锌肥效果有随着土壤肥力的提高而下降的现象。
示范(3500亩)测产得出,施锌肥玉米籽粒相对增产率是4%~53%,平均为15%。例如,1980年张掖县三闸乡施锌(5039亩)玉米籽子平均增产量是52.5kg/亩(12.9%),纯增收入14.75元/亩,约为施锌肥投入的15倍;并且,施锌玉米增产量和纯增收入是以青潮土(相应是81.7kg和23.51元/亩)>灰潮土(56.8kg和16.04元/亩)>黑潮上(44.2kg和12.26元/亩)的顺序递增的(表5),即随着土壤潮化和盐化作用的减弱而递减的。
表1 玉米施锌的增产效果
2.1.2 对玉米生长发育的影响:据观测,绿洲潮土上玉米植株的缺锌症状和发生规律是:生长到4叶期时,叶片中部开始出现桔黄色圆斑,6~8叶期时,新生叶片基部出现乳白色或乳黄色失绿区域,经测定其地上部分含锌量为9.9~24.1mg/kg,30个样本平均值为18.2mg/kg;抽雄穗前期,缺锌轻者,生长恢复正常,重者叶色泛红或叶片上有坏死组织,植株矮化;在抽雄穗和吐果穗期,穗位叶基部有失绿现象,测定其含锌量是19.0mg/kg,收获时,缺锌植株果穗花穗多,不孕秃尖长。这些症状与文献介绍基本一致。从土壤类型而论,缺锌症状是以黑潮土、灰潮土、青潮土的次序逐渐加重的。施用适量的锌肥,能够有效地消除失绿症状和促进前期植株生长及后期果穗的发育。
由表2可见,施锌首先基本上消除了缺锌病株,加快了前期植株生长,进而促进了后期果穗的发育,使果穗增加14.9%,秃尖长降低35.3%,每穗粒数和粒重相应增加18.7%和31.0%。
2.2 施锌玉米籽粒增产率与土壤有效锌(DTPA-Zn)含量间关系
表2 施锌对玉米生长发育的影响(8组试验平均值)
统计(图)表明:施锌玉米籽粒相对增产率(y,%)与土壤有效锌含量(x,mg/kg)间呈幂函数曲线关系,其回归方程为y= 9.388X-1.908,η=0.8783 * 。如果把施锌玉米相对增产率10%确定为施锌玉米籽粒增产与否的标准,则可根据图上座标点分布特征或相对增产率,将土壤有效锌含量分为3级(表3和图1),即土壤有效锌含量<0.68mg/kg时为“很低”,施锌均增加了产量,平均增产量率为25.7%,其中,相对增产率在15%和25%以上的各占92%和40%,并且,其增产率随着有效锌含量的提高而极显著下降;土壤有效锌含量在0.68~1.00mg/kg时为“低”,施锌玉米平均增产率为15.7%,其中增产在10%和15%以上的相应占90%和50%,并且,其增产率与土壤有效锌含量呈负相关趋势,但无显著规律性:土壤有效锌含量≥1.00mg/kg时为“中”,施锌平均增产率为80%。其中低于10%的占76.9%,同时,施锌增产率随着有效含量增加而显著下降。
根据上述试验结果,初步确定绿洲潮土上的土壤有效锌(DTPA-Zn)临界含量为1.00mg/kg。这一指标与文献值大体接近。
图1 施锌玉米籽粒增产率与土壤有效锌含量的关系
表3 施锌玉米增产率(y)与土壤有效锌含量(x)的关系
2.3 施用锌肥技术与玉米籽粒增产效果
2.3.1 施用锌肥方法对增产效果的影响:比较不同施肥方法对玉米籽粒增产效果的影响(表4)表明:锌浸种法效果最差,而锌浸种加叶面喷锌法效果最好,叶面喷锌和锌作种肥法效果居中,且以后者效果最差。据观测,锌浸种施锌,由于种子所带锌量有限,往往只能满足玉米幼苗生长对锌素的要求,所以,在缺锌较重的土壤上不宜应用,而在潜在性缺锌的沃土上应用,还有一定的肥效作用。叶面喷锌对消除玉米外部缺锌可见症状和促进生长发育,都有良好的作用,但往往无法保证喷锌前玉米生长对锌营养的需求,尤其在缺锌较重的田间;所以,使锌在促进玉米产量上的作用未充分发挥出来,致使施锌玉米籽粒增产率仅达16.2%,锌作种肥法虽在消除缺锌症状上不及叶面喷锌,但在保证缺锌较重土壤上玉米全生育期内锌营养和后期积累籽粒产量上的作用,强于叶面喷锌法,因此其增产增收效益也高于叶面喷锌法,依次达到18.7%和23.97元/亩。技术关键是尽可能做到均匀施入。锌浸种加叶面喷锌法兼有上述各法之优点,在肥力较低的土壤上应用时,其效果更好,增产增收效益相应为22.4%和25.29元/亩。
2.3.2 锌肥用量对玉米籽粒增产效果的影响:
(1)叶面喷锌浓度的影响:由表5看出,用0.1%~0.5%硫酸锌水溶液喷洒叶面,对三种潮土上玉米籽粒产量增加,都有显著或极显著的作用,其中0.3%的浓度影响更好,其增产率不但高于0.1%的浓度,而且,也达到了0.5%浓度的增产率,喷洒时间在6~10叶期,视植株缺锌状况喷洒2~3次。
(2)锌浸种浓度的影响:由表6可见,用0.05%~0.10%硫酸锌水溶液浸种24小时,对玉米籽粒产量提高均有一定的促进作用,尤其是0.10%的浓度效果更好,其增产量比0.05%浓度的高28kg/亩(6.1%)用不同浓度的硫酸锌水溶液浸种后的种子,出苗后再进行叶面喷锌,增产幅度更大,均达到极显著的水平,但不同溶度对最终产量的影响无明显差异。
表4 施锌方法对玉米籽料的增产效果
表5 叶面喷锌浓度对玉米籽粒产量的影响
表6 锌浸种浓度对玉米籽粒产量的影响
(3)锌作种肥用量的影响:在锌作种肥用试验中,每亩条施硫酸锌0.45kg、1.0kg、2.0kg、2.5kg和4.0kg的玉米籽粒产量,比未施锌对照相应增加12.6%、21.1%、21.1%、19.9%和20.9%,即在施硫酸锌1~2kg亩时,玉米籽粒增产已达到最高,继续增加施锌用量时,产量不再进一步增加,试验还证明,每亩1~2kg硫酸锌,在与每亩40~60kg硝酸铵和60kg过磷酸钙(P2O5,9.8%)配合施用时,玉米籽粒增产效果更佳。
据我们试验,锌作种肥在与腐熟粪肥配合施用时,应分别条施,混合施用或混合堆制后施用,都会降低锌肥效果。
3 结论
3.1 对玉米施锌效益的评价
土壤有效锌缺乏是绿洲潮土上玉米施锌增产的主要原因,在土壤潮化和盐化(除达到玉米耐盐极限的盐渍化土壤外)以及肥力较低的土壤上施锌效果更明显。施锌玉米籽粒增产量,在田间试验中是34.3~74.2kg/亩,平均增产为59.3kg、亩,平均增产率为17.5%,纯增收入9.29~21.26元/亩,平均19.79元/亩,约为施锌投入的20倍:在大田示范中,施锌增产率为4%~53%,平均15%,平均纯增收入在14.75元/亩以上,约为投入的15倍以上。
3.2 对施锌技术的建议
土壤施锌一般在土壤严重缺锌时应用,用量每亩1~2kg,在播种时条施播种沟内。叶面喷锌适宜在土壤缺锌或较缺锌时应用,最佳浓度0.3%,在6~10叶期间喷洒叶面2~3次,锌浸种适于肥力较高的土壤上应用,浓度0.10%,浸种24小时,出苗后视植株缺锌程度,用0.3%硫酸锌水溶液喷洒1~2次。
3.3 对土壤有效含量等级的探讨
根据施锌玉米籽粒相对增产率与土壤有效锌含量间关系,将绿洲潮土的有效锌(DTPA-Zn)含量分为3级,即“很低”(≤0.68mg/kg),“低“(0.68~1.00mg/kg)和“中”(≥1.00mg/kg)。初步确定绿洲潮土上玉米施锌效的土壤有效锌(DTPA-Zn)临界含量为1.00mg/kg。
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