滴灌条件下基肥减施后移对夏玉米养分吸收和根系生长的影响

【作者】 许丽； 邵长侠； 朱瑞华； 李松坚； 孙雪芳； 张洪生； 孙青； 刘树堂； 姜雯；

【机构】 青岛农业大学农学院/山东省旱作农业技术重点实验室； 青岛胶州市农业农村局； 青岛平度市农业技术推广站； 青岛市农业技术推广中心；

【摘要】 【研究背景】前人研究表明分次追肥可以更好满足玉米不同生育阶段对养分需求,延缓植株衰老,但目前滴灌条件下玉米生产仍多重施基肥,导致前期生长过快,以及基施氮肥过多淋洗、深层土壤硝态氮残留增加。因此,中高肥力农田在滴灌水肥一体化条件下,如何通过合理基肥减施后移实现玉米控前促后以促进肥力高效利用则需要进一步进行探索。本研究针对农业生产中施肥措施常与作物养分需求规律在时间上不同步的矛盾,研究基肥传统施用(CK)、基肥减施后移至拔节期(T1)及基肥减施后移至大喇叭口期(T2)对夏玉米干物质积累、根系生长、植株氮营养指数、氮素积累、土壤硝态氮含量(供肥后土壤养分的运移)及产量的影响。【材料与方法】本试验在大田条件下于胶州市洋河镇(36°09′N,120°00′E)进行,供试品种为‘郑单958’,45 cm+95 cm宽窄行播种,播种密度67500株/hm2。分别于夏玉米关键生育时期取样杀青烘干,用常规养分分析法测定植株的氮、磷、钾含量。于大喇叭口期(V12)和吐丝期(R1)对根系进行取样,用EpsonPerfectionV700Photo扫描仪(Epson,PerfectionV700Photo,Epson(China)Co.Ltd.,China)进行扫描,使用软件(WinRhizoPro,Régent Instruments, Québec, Canada)进行根系分析,土壤硝氨氮含量采用0.01 mol/L CaCl2浸提-流动分析仪法测定。土壤其他养分指标的测定用常规方法进行。【结果与分析】结果表明,T1和T2处理拔节期(V6)虽然植株氮营养指数低于1(0.88),但地上部氮磷钾含量和干物质积累量与CK差异不显著,且T2处理吐丝期(R1)到成熟期(R6)植株氮素积累量高于对照(+33.39%)。说明在本试验肥力条件下采取基肥适当减施后移,可以满足玉米中后期尤其灌浆期间养分需求,起到控前促后作用,同时减少肥料损失。处理间收获期夏玉米行间0～20 cm土层硝态氮含量差异显著,其中T2分别低于CK和T1处理41.85%和35.46%,深层80～100cm土层硝态氮含量T1和T2处理分别低于CK78.68%和56.02%,差异未达到显著水平。说明基肥过量施氮一方面容易增加浅层土壤的氮素固定量,造成浅层土壤氮的累积;另一方面也容易导致未被吸收氮肥向深层土壤的淋洗,增加了对环境污染的风险。大喇叭口期(V12) 15～30 cm土层根系表面积密度为T2>T1>CK,其中T2和T1分别比CK高25.89%和36.17%,且T2处理30～45cm土层根系表面积密度也较CK高68.59%。吐丝期根系总干重T2>T1>CK,在0～15cm土层,T2分别高于T1和CK处理(+9.95%,+23.11%),说明本试验条件下基肥减施后移可以促进前期深层根系生长,补充生育后期的养分。各处理间收获指数及产量差异不显著,但总体T2处理值最高,氮肥利用率比对照也增加12.13%。【结论】基于对根系与养分协调性关系以及收获期土壤硝态氮残留的综合分析,在滴灌水肥一体化条件下,玉米生产上可以根据地力采取基肥适当减施后移拔节期甚至大喇叭口期,实现耕层无机氮供应与作物吸收同步,提高植株对供给养分的吸收利用,降低土壤硝态氮残留,同时促进前期根系下扎,实现稳产。更多还原