深松配施有機肥對玉米磷吸收與利用的影響

張德偉 孫躍春 謝秀芳 王廣成 王鵬

摘 要：為了提高玉米養分吸收能力，研究以玉米品種吉農大688為材料，在田間條件下，設置常規栽培（CK）、深松+常規施肥（P1）和深松+常規施肥+有機肥（P2）3個處理，分析不同處理下玉米各器官對養分磷的吸收利用效果。結果表明：在收獲期，P2處理玉米各器官的磷含量均顯著高于對照和P1處理（P1處理玉米莖的磷含量除外）;從玉米植株總磷含量來看，在大喇叭口期和灌漿期，均以P1處理磷含量最高，而收獲期以P2處理總磷含量最高，其中收獲期各處理間總磷含量差異均達顯著水平。綜合分析認為：深松配施有機肥可以提高玉米根系對磷的吸收，同時在生殖生長階段加快磷元素向生殖器官的轉運，提高植株對磷的吸收利用效率，有利于促進玉米的生長發育。在深松的耕種方式下配施有機肥對玉米磷吸收與利用的影響。

關鍵詞：玉米;深松;有機肥;磷含量

中圖分類號：S513文獻標識碼：A文章編號：1006-060X（2020）08-0037-04

Abstract： In order to improve the nutrient absorption capacity of maize， 3 treatments： conventional cultivation （CK）， subsoiling +conventional cultivation （P1）， and subsoiling+conventional cultivation+organic fertilizer （P2） were set under the field conditions using the maize variety Jinongda 688 as the material to study the phosphorus absorption and utilization by various organs of maize. The results showed that the phosphorus content of maize each organ in P2 treatment was significantly higher than that in CK （P<0.05） and P1（ with the exception of phosphorus content in maize stem）， respectively at the harvest stage; according to the total phosphorus content of maize plants of 3 treatments， P1 treatment was the highest at the big trumpet-shaped stage （ from the jointing stage to tasseling stage， i.e.， vegetative and reproductive growth concurrent stage） and the filling stage， while P2 treatment was the highest at the harvest stage， and the difference of total phosphorus contents among 3 treatments reached the significant level at the harvest stage. ?The comprehensive analyses indicate that subsoiling combined with organic fertilizer can improve the absorption of phosphorus by maize roots， accelerate the transfer of phosphorus to reproductive organs in reproductive growth stage， improve the absorption and utilization efficiency of phosphorus by plants， and promote the growth and development of maize.

Key words： maize; subsoiling; organic fertilizer; phosphorus content

磷是玉米生長發育不可缺少的營養元素之一，適當增施磷肥對玉米的產量和品質有顯著的提升[1-3]。目前，我國的磷肥利用率普遍偏低，僅為11.6%，高產與磷肥高效利用差距懸殊[4-5]。

深松可將土壤犁底層打破，使土壤疏松，從而改善土壤結構;同時，還可以改變土壤容重，增加土壤孔隙度，提高土壤溫度[6]，蓄水保墑，提高抗旱防澇能力[7]，促進土壤養分的利用和分配[8]。黃健等[9]認為，深松可將0～50 cm土層容重平均降低0.14 g/cm3。齊華等[10]試驗結果表明，深松可降低10～30 cm土層容重，從而影響土壤通透性，使含水量降低，但40～100 cm土層含水量升高，因此提高了土壤蓄水能力。土壤緊實程度對根系分布、吸收能力和產量有明顯的影響[11]。

在玉米生產中，有機肥按一定比例替代傳統耕作模式中的化肥，可培肥地力，保證玉米產量[12]。同時，蔡澤江等[13]認為，有機肥替代部分化肥能夠保證玉米產量長時間增長，同時促進植株對磷的吸收量。張喜林等[14]研究表明，有機肥配合化肥可有效減緩土壤酸化速度。

查閱相關文獻發現，關于在黑鈣土條件下深松配合有機肥對玉米磷吸收影響的研究報道較少。因此，筆者以玉米品種吉農大688為材料，在深松條件下配施有機肥，研究其對玉米不同器官磷吸收的影響，從而分析玉米在生長發育階段的需肥規律，以期為玉米種植中合理施用有機肥提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況及供試材料

試驗于2018年5—10月在黑龍江省大慶市肇州縣雙發鄉雙發村進行，試驗地位于45°42'N，125°14'E。供試土壤類型為黑鈣土，前茬作物為玉米。土壤基本理化性質：pH值為7.8，有機質含量27.68 g/kg，堿解氮為102.8 mg/kg，有效磷為14.3 mg/kg，速效鉀為148.5 mg/kg，土壤容重為1.29 g/cm3。試驗期間試驗地溫度、降水量見表1。供試玉米品種為吉農大688。

1.2 試驗設計

采用大田對比法，設3個處理：CK，當地常規栽培，耕作深度15～20 cm，常規施肥（僅施底肥600 kg/hm2，使用玉米專用肥，N-P2O5-K2O=24-14-12）;P1，深松+常規施肥，耕作深度35 cm;P2，深松+常規施肥+有機肥（商品有機肥750 kg/hm2），有機肥施入25～30 cm耕作層之間。每處理0.67 hm2，株距0.25 m，行距0.67 m，種植密度59 702株/hm2，采用雙條施肥。

1.3 采樣方法與測定項目

分別于玉米大喇叭口期、灌漿期、成熟期采集玉米整株樣品。按照不同器官（莖、葉、苞葉、穗軸、籽粒）分別進行烘干，105℃殺青，70℃烘干至恒重。烘干后，準確稱取植株樣品進行粉碎，采用濃硫酸-過氧化氫消煮釩鉬黃比色法測定樣品全磷含量[15]。

1.4 數據分析

試驗數據用Microsoft Office Excel 2007軟件進行整理，運用SPSS 17.0單因素方差分析對不同處理各項指標進行顯著性檢驗，當P<0.05時，表示差異顯著。

2 結果與分析

2.1 深松和有機肥對玉米莖磷積累的影響

由圖1可知，大喇叭口期，P1和P2處理分別高于CK處理0.9和0.53 kg/hm2，差異均達顯著水平，P1與P2處理相差0.37 kg/hm2，差異顯著;灌漿期，P1、P2處理均顯著高于CK;收獲期P1、P2處理分別高于CK處理3.32和4.85 kg/hm2，差異顯著，P1與P2之間無顯著差異。從試驗結果分析，P1和P2處理可以顯著提高玉米莖磷的含量，實際應用表現優于當地常規耕作。

2.2 深松和有機肥對玉米葉磷積累的影響

由圖2可知，玉米葉片磷含量表現為隨生育期的推進呈增加趨勢。大喇叭口期，CK、P1和P2處理之間無顯著差異;灌漿期，P1處理處于最高值，且高于P2處理0.96 kg/hm2，無顯著差異，P1和P2處理分別高于CK處理2.87和1.91 kg/hm2，均達到顯著水平;收獲期，CK、P1、P2處理葉片磷含量分別達到了10.09、13.26和16.65 kg/hm2，其中P2處理與CK、P1處理相比提高了6.55和3.38 kg/hm2，均達到顯著水平，P1較CK處理顯著提高，葉片磷含量比CK高3.16 kg/hm2。從試驗結果分析，P1、P2處理對促進玉米葉片磷含量的效果最佳。

2.3 深松和有機肥對玉米苞葉磷積累的影響

由圖3可知，玉米苞葉磷含量在灌漿期達到最高值。灌漿期，P1和P2處理分別高出CK 1.32和1.34 kg/hm2，均到達顯著水平，而P1和P2處理之間無顯著差異;收獲期，P1與CK處理磷含量相近，僅相差0.37 kg/hm2，無顯著差異，P2處理比P1、CK處理分別顯著提高0.81、1.19 kg/hm2。方差分析結果表明，灌漿期P1和P2顯著高于CK處理，而在收獲期，P2顯著高于P1和CK處理。從試驗結果分析，灌漿期，P1和P2處理對玉米苞葉磷含量的影響處于同一水平，但在收獲期，P2處理效果最佳。

2.4 深松和有機肥對玉米籽粒磷積累的影響

由圖4可知，玉米籽粒磷含量隨生育期的推進呈增加趨勢，同時期，各處理間均是P2處理達最高值。灌漿期，P1和P2處理磷含量相近，僅相差0.12 kg/hm2，無顯著差異，P1和P2分別高出CK處理0.95和1.07 kg/hm2，差異顯著;收獲期，CK、P1、P2處理磷含量分別達到了45.38、52.4和61.26 kg/hm2，P2分別高出CK和P1處理15.88和8.85 kg/hm2，差異顯著，P1較CK處理顯著高出7.02 kg/hm2。從試驗結果分析，深松配施有機肥促進玉米籽粒對磷吸收的效果最佳。

2.5 深松和有機肥對玉米穗軸磷積累的影響

由圖5可知，玉米穗軸磷含量總體上隨生育進程的推進呈減少趨勢，僅P2處理收獲期較灌漿期提高0.26 g/hm2。灌漿期，P1和P2分別高于CK處理0.45和0.32 kg/hm2，差異顯著，且P1、P2處理之間無顯著差異;收獲期，P2分別高于P1和CK處理1.16和1.59 kg/hm2，差異顯著，P1與CK處理之間達到顯著水平。從試驗結果分析，P1和P2處理在灌漿期對玉米穗軸磷吸收的影響處于同一水平;收獲期，P2處理促進玉米穗軸對磷吸收的效果最佳。

2.6 深松和有機肥對玉米總磷積累的影響

由圖6可知，玉米總磷含量表現為隨生育期的推進呈增加趨勢，但是不同處理對玉米總磷積累的影響存在差異，收獲期達到積累量最大值。大喇叭口期，P1和P2分別高于CK處理1.56和0.45 kg/hm2，且3個處理之間無顯著差異;灌漿期，P1處于最高值，與P2相差2.99 kg/hm2，而較CK提高了11.1 kg/hm2，且3個處理之間差異均達到顯著水平;收獲期，P1和P2處理分別高于CK處理14.32和30.08 kg/hm2，均達到顯著水平，P2較P1處理顯著高出15.75 kg/hm2。從玉米總磷積累量變化上來看，大喇叭口期，3個處理對玉米總磷吸收的影響處于同一水平，但隨著生育期進程的推進，P2處理促進玉米對磷吸收的效果最佳。

3 結論與討論

磷素移動性相對較差，深松可以改變土壤物理性質，提高土壤孔隙度以及保水保肥能力，促進根系下扎，改變土壤不同深度的根系分布比例，擴大養分吸收面積，進而提高植株根系活力，促進玉米生長發育[16-17]。深松，尤其是秋深松可提高葉面積指數、提升玉米光合作用效果[18]。而葉面積指數與光合作用效果呈正相關性[19]，光合作用效果與作物產量也呈正相關性，有研究表明，提高植株光合作用效果可將玉米產量提高5.7%～11.3%[20]。

有機肥中營養元素全面，長期施用有機肥可改良土壤，提高土壤生產力，為農產品的品質和產量提供保障[21-22]。同時，施用有機肥還可避免因大量施用化肥而導致的環境污染。

因此，深松配施有機肥可以大大提升改土培肥的效果，有利于作物生長發育，獲得較高產量和較高品質的農產品。

試驗結果表明，從不同玉米器官的磷含量分析，隨著生育進程的推進，各處理磷積累和各器官磷含量趨勢基本相似，這與張萌等[23]的研究結論相似。深松配施有機肥較當地常規施肥總體上提高了各時期玉米莖、葉、苞葉、籽粒、穗軸的磷含量，且差異達顯著水平，這與王鵬等[24]的研究結果一致。大喇叭口期，莖 、葉磷含量基本相近，P2處理葉的磷含量低于CK，其原因可能是有機肥前期肥效較慢[25-26]，從而影響玉米對磷素的吸收。莖和葉的磷含量分別在灌漿期和收獲期達到最大值，且P2處理顯著高于CK，說明P2處理對莖部和葉部磷吸收有促進作用。各處理的玉米苞葉和穗軸的磷含量總體上呈下降趨勢，這可能與磷元素向籽粒轉運有關。而在收獲期，P2處理各部位磷含量均顯著高于其他處理，表明深松配施有機肥對玉米磷吸收具有良好的促進作用;收獲期，P2處理籽粒磷含量分別比CK和P1處理高35%和16.9%，說明在生殖生長階段，深松配施有機肥可有效促進磷元素的轉運效率[27]。從玉米總磷含量上來看，不同時期，深松配施有機肥處理植株的總磷含量均高于當地常規施肥;而在大喇叭口期和灌漿期，深松配施有機肥處理植株的總磷含量低于深松處理，這可能與深松模式下，土壤孔隙度會隨著生育進程而降低，從而影響玉米對磷的吸收有關，也可能與有機肥肥效釋放速度有關[26，28]。綜合分析認為，深松配施有機肥可以提高玉米根系對磷的吸收，同時在生殖生長階段加快磷元素向生殖器官的轉運，提高植株對磷的吸收利用效率，有利于促進玉米的生長發育。

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（責任編輯：肖彥資）