江西农业学报
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玉米高产理论与配方施肥新观念

  【摘要】玉米现已发展成为全世界粮、经、饲兼用作物,特别是在供作畜牧业饲料中占有重要地位。据调查,目前我国已有70%以上的玉米用作饲料,并且随着畜牧业以及其它工业的发展,对玉米的需求量将越来越大。因此,根据玉米高产特性,采取科学的栽培技术措施,对提高玉米单产、增加总产,挖掘玉米生产潜力都有重要意义。


  【关键词】玉米高产理论配方施肥新观念一、玉米高产的内在基理1.玉米是一个C4植物,光合效率高,增产潜力大玉米在光合作用过程中固定CO2二氧化碳的最初产物和长尔文循环显著不同,生产的产物不是甘油酸磷酸,而是草酰乙酸等四个碳的二羧酸,因此,把这一固定CO2的途径叫C4途径。其主要过程如下:


  1.1叶片吸收CO2,在叶肉细胞的叶绿体内被固定在磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)上,在PEP羧化酶的催化作用下,CO2和(PEP)结合,形成最初产物草酰乙酸。


  1.2草酰乙酸在适当酶的催化下,又转化为苹果酸和天冬氨酸,这些都是含四个碳原子的二羧酸。苹果酸由叶肉细胞转移到邻近的维管束鞘细胞,在维管束鞘细胞的叶绿体内脱酸放出CO2,转变为丙酮酸,丙酮酸又转移回叶肉细胞,在(ATP)和酶的作用下又转变为磷酸烯醇式丙酮酸(PEP),又可用于固定CO2。


  2.光呼吸速率低,消耗少,积累多2.1光呼吸的概念植物在绿色细胞在光照条件下进行的吸收O2并放出CO2的过程,叫做光呼吸。


  2.2光呼吸的性质光呼吸的呼吸基质是乙醇酸,它是由C3途径中的核酮糖二磷酸转变而来。由于光呼吸能把光合固定的CO2约1/3以上释放掉,所以光呼吸强的植物,光合效率往往较低;光呼吸弱的植物,光合效率往往较高。C4植物都是低光呼吸植物,光呼吸速率仅为C3植物的2~5%,甚至测不出来。C4植物的净光合强度比C3植物高得多。


  3.作为C4植物的玉米叶片结构的主要特征3.1维管束外面有一圈发达的维管束鞘,内有大型的叶绿体,形成淀粉能力强,富含淀粉粒。


  3.2叶肉细胞中的(PEP)羧化酸与CO2的亲和力强,能固定大量的CO2,并不断向维管束鞘内输送,使维管束鞘内CO2浓度提高,因而提高合成有机物的速度。


  3.3由于维管束鞘细胞内CO2浓度的提高,抑制光呼吸基质乙醇酸的形成,因此也降低了 光呼吸,减少了消耗。


  3.4放出的CO2容易被叶肉细胞收集重新利用,因而CO2由气孔放出得很少或不放出,所以C4植物表现出光呼吸速率低而光合效率高。


  二、玉米的栽培生物学基础和需肥规律1.玉米的栽培生物学基础玉米全生育期大体可分为种子萌动、发芽、出苗、拔节、孕穗、抽雄、开花、吐丝、受精、灌浆,直至新种子成熟共九个生育时期。九个生育时期又可分为三个发育阶段(见表1)。


  2.玉米的需肥规律玉米生长发育所需矿物质元素及其作用玉米生育期吸收的矿质元素有20多种,但主要的矿质元素只有13种,其中包括氮、磷、钾三种大量元素,钙、镁、硫等中微量元素,以及锌、铁、锰、硼、钼等微量元素,硅、铜、铝、氯等少量的辅助元素。在三大元素中,玉米对氮的需求量最大,其次为钾,对磷的需求量相对较少。


  3.玉米不同生育期对氮、磷、钾的吸收数量和速度也不同(见表2)。


  表1玉米发育阶段的划分及时间表2夏玉米不同生育期对N、P、K的吸收注:供试验品种:浚单22 667m2产689.5㎏三、玉米测土配方施肥新技术测土配方施肥是以土壤测试和肥料田间试验为基础,根据作物需肥规律、土壤供肥性能和肥料效应,在合理施用有机肥的基础上,提出氮、磷、钾及中、微量元素等肥料的施用数量、施肥时间和施肥方法。测土配方施肥技术的核心是调节和解决作物需肥与土壤供肥之间的矛盾。同时有针对性地补充作物所需的营养元素,作物缺什么元素就补什么元素,需要多少补多少,实现各种养分平衡供应,满足作物的需要;达到提高肥料利用率和减少用量,提高作物产量,改善农产品品质,节省劳力,节支增收的目的。


  1.玉米的需肥特点1.1不同生育时期玉米对养分的需求特点每个生长时期玉米需要养分比例不同。玉米从出苗到拔节,吸收氮2.5%、有效磷1.12%、有效钾3%;从拔节到开花,吸收氮素51.15%、有效磷63.81%、有效钾97%;从开花到成熟,吸收氮素46.35%、有效磷35.07%、有效钾0%。


  玉米营养临界期:玉米磷素营养临界期在三叶期,一般是种子营养转向土壤营养时期;玉米氮素临界期则比磷稍后,通常在营养生长转向生殖生长的时期。临界期对养分需求不大,但养分要全面,比例要适宜。这个时期营养元素过多过少或者不平衡,对玉米生长发育都将产生明显不良影响,而且以后无论怎样补充缺乏的营养元素都无济于事。


  玉米营养最大效率期:玉米最大效率期在大喇叭口气。这是玉米养分吸收最快最大的时期。这期间玉米需要养分的绝对数量和相对数量都最大,吸收速度也最快,肥料的作用最大,此时肥料施用量适宜,玉米增产效果明显。


  1.2玉米整个生育期内对养分的需求量玉米生长需要从土壤中吸收多种矿质营养元素,其中以氮素最多,钾次之,磷居第三位。一般每生产100公斤籽粒需从土壤中吸收纯氮2.5公斤、五氧化二磷1.2公斤、氧化钾2.0公斤。氮磷钾比例为:1:0.48:0.8。吸收量以及其比例,随土壤、天气、品种、施肥技术、不同年份等因素不同,变化幅度较大。


  2.玉米施肥量2.1确定目标产量目标产量就是当年种植玉米要定多少产量,它是由耕地的土壤肥力高低情况来确定的。另外,也可以根据地块前三年的平均产量,再提高10~15%作为玉米的目标产量。例如:某地块为较高肥力土壤,当年计划玉米产量达到600公斤,玉米整个生育期所需要的氮、磷、钾养分量分别为15公斤、7.2公斤和12公斤。


  2.2计算土壤养分供应量测定土壤中含有多少速效养分,然后计算出1亩地含有多少养分。1亩地表土按20厘米算,共有15万公斤土,如果土壤碱解氮的测定值为120毫克/公斤,有效磷含量测定值为15.1毫克/公斤,速效钾含量测定值为108.2毫克/公斤,则1亩地土壤有效碱解氮的总量为:15万公斤×120毫克/公斤×10负6次方=18公斤,有效磷总量为2.3公斤,有效钾总量为16.2公斤。由于土壤多种因素影响土壤养分的有效性,土壤中所有的有效养分并不能全部被玉米吸收利用,需要乘上一个土壤养分校正系数。我国各省配方施肥参数研究表明,碱解氮的校正系数在0.3~0.7之间,(OLsen法)有效磷校正系数在0.4~0.5之间,速效钾的校正系数在0.5~0.85之间。氮磷钾化肥利用率为:氮30~35%、磷10~20%、钾40~50%。


  确定玉米施肥量有了玉米全生育期所需要的养分量和土壤养分供应量及肥料利用率就可以直接计算玉米的施肥量了。再把纯养分量转化成肥料的实物量,就可以用来指导施肥。根据1、2当中的数据,亩产600公斤玉米,所需纯氮量为(15-18×0.6)/0.30=14公斤。磷肥用量为(7.2-2.3×0.5)/0.2=30.25公斤,考虑到磷肥后效明显,所以磷肥可以减半施用,即施15公斤。钾肥用量为(12-16.2×0.6)/0.50=4.56公斤。若施用磷酸二铵、尿素和氯化钾,则每亩应施磷酸二铵33.3公斤,尿素17.4公斤,氯化钾7.6公斤。


  微肥的施用玉米对锌非常敏感,如果土壤中有效锌少于0.5毫克/公斤~1.0毫克/公斤,就需要施用锌肥。土壤中锌的有效性在酸性条件下比碱性条件下要高,所以现在碱性和石灰性土壤容易缺锌。长期施磷肥的地区,由于磷与锌的拮抗主作用,易诱发缺锌,应给予补充。常用锌肥有硫酸锌和氯化锌,基肥亩施用量0.5~2.5公斤,拌种4克/公斤~5克/公斤,浸种浓度0.02~0.05%。


  3.玉米施肥方法3.1基肥2000~3000公斤有机肥、全部磷肥、三分之一氮肥、全部的钾肥做基肥或种肥。可结合犁地起垄一次施入播种沟内,使肥料施到10厘米~15厘米的耕层中。所有化肥都可以做基肥。


  3.2种肥种肥是最经济有效的施肥方法。种肥的施用方法有多种,如:拌种、浸种、条施、穴施。拌种可选用腐植酸、生物肥以及微肥,将肥料溶解,喷洒在玉米种子上,边喷边拌,使肥料溶液均匀地沾在种子表面,阴干后播种。浸种:将肥料溶解配成一定浓度,把种子放入溶液中浸泡12小时,阴干后随即播种。条施、穴施:化肥适宜条施、穴施,做种肥化肥用量2~5公斤。但肥料一定与种子隔开;深施肥更好,深度以10~15厘米为宜。尿素、碳酸氢铵、氯化铵、氯化钾不宜做种肥。


  3.3追肥剩下三分之二氮肥做追肥。追肥分苗肥、杆肥、穗肥和粒肥四种追肥时期,并将以下两个时期作为重点:


  杆肥:拔节后10天内追肥,有促进茎生长和促进幼穗分化作用。将追肥中氮肥的三分之一做拔节肥,结合中耕,肥与苗的距离5~7厘米。


  穗肥:剩下的氮肥在页面抽雄前10~15天达喇叭口期施入,能促进穗大粒多,并对后期籽粒灌浆也有良好效果。


  参考文献:


  [1]测土配方施肥技术要览。张福锁。2006年1月。


  [2]测土配方与作物配方施肥技术。鲁剑巍。 2008年6月。


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