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Effect of magnesium on fertilizer-utilized coefficient of nitrogen, phosphorus and potassium as well as grain yield in maize

玉米施镁对氮磷钾肥料利用率及产量的影响



全 文 :第 11卷 第 1期
2 0 0 3年 1月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese J ournal of Eco—Agriculture
VO1.11 NO.1
Jan., 2003
玉米施镁对氮磷钾肥料利用率及产量的影响
杨利华 郭丽敏 傅 万鑫
(河北省农林科学院粮油作物研究所 石家庄 050031)
摘 要 玉 米施 Mg与 N、P、K 肥 料利 用 率呈 曲线关 系 ,适量 施 Mg对 玉米 吸收 N、P、K 的促进 作 用 极 显著 。 与仅 施
N、P、K肥的对照相比,玉米施用 MgO 66.7kg/hm 可分别提高 N、P、K肥料利用率 27.61%、18.03%和118.73%,增
产6.19%;分别提高籽 粒蛋 白质 、赖 氨酸和 淀粉含 量 3.40%、7.14%和 17.15%,降低脂肪 及糖分 含量 2.59% 与
10.86%,而过量施用 Mg有抑制 N、P、K在植株体 内积累的趋势 ,对产量无益。
关键 词 镁 玉米 肥 料利 用 率
Effect of m agnesium on fertilizer-utilized coefficient of nitrogen, phosphorus and potassium as well as grain yield in
maize.YANG Li—Hua,GUO Li—Min,FU Wan—Xin(Institute of Food and Oil Crops,Hebei Academy of Agricultural and
Forestry Sciences,Shijiazhuang 050031),CJEA,2003,11(1):78~80
Abstract The application of magnesium (Mg)shows a curved correlativity with the fertilizer—USed efficiency of N,P and K.The
moderate application of Mg is very conspicuously promotive of maize a~,orption tO N,P,and K.The application of MgO (66.7
kg/hm2)in this test,of which the fe~ilizer utilization coeficient of N,P,and K increases 27.61%,18.03% and 118.73% respec—
tively than that of the comparison an d the yield increases by 6.19% .enhan ces the contents of protein.1ysine and starch being
3.40% ,7.14% ,and 17.15% respectively and reduces the contents of fat and sugar being 2.59% an d 10.86% respectively.Over
fertilizing Mg has a tendency tO inhibit the accumulation of N,P,and K in plant and it is no good for yield.
Key words M agnesium ,Maize,Fertilizer utilized coefficient
植物组织中 Mg含量一般占干物质的 0.5%,作物年平均吸 Mg约 10~25kg/hm 。近年来 由于施用较
多不含 Mg的 N、P、K肥及作物产量的不断提高 ,土壤 Mg在不施有机肥下估计年净减少 10kg/hm 左右 ]。
英国农业咨询服务机构建议 ,当土壤代换性 Mg<25mg/kg时所有作物均需施 Mg,<50mg/kg时敏感作物
需施 Mg,>50mg/kg时 K含量高的作物也需施 Mg。本试验研究了玉米施 Mg对 N、P、K肥料利用率的影
响及对产量和籽粒品质的作用效应。
1 试验材料与方法
试验于 1997年在河北省农林科学院粮油作物研究所内专用水泥池中进行 ,池宽 2m×长 3m×深 lm,试
验前 经 4 年 匀 地 ,质 地 壤 土 ,土 壤 有 机 质 为 13.9~ 14.9g/kg、全 N 0.69~ 0.72g/kg、碱 解 氮 40.6~
44.0mg/kg、全 P 1.54~ 1.62g/kg、有 效 磷 9.9~ 15.0mg/kg、有 效 钾 67.3~ 69.0mg/kg和 水 溶 性 Mg
17.62mg/kg,常 年产 量水平 7500~8500kg/hm ,参试 品种 “西 玉 3号 ”。6月 18日播种 ,7月 3日问苗 ,7月
17日每池定苗 50株 ,18日用呋喃丹“灌芯”,9月 25日取 样收获 。
为避免各处理在施入不等量 Mg的同时也施入不同量的 S所产生的误差 ,本试验不用 MgSO 作 Mg
肥 ,而采用 MgO。单因素随机区组设计 ,重复 3次 ,设 6个处理,处理 I施 MGO133.3kg/hm 、CO(NH,),
375kg/hm 、(NH4)2HPO4375kg/hm 和 KC1 225kg/hm ;处理 Ⅱ施 MgO 66.7kg/hm 、CO(NH2)2 375kg/hm 、
(NH4)2HPO4 375 kg/hm 和 KC1 225 kg/hm ;处 理 Ⅲ 施 MgO 33.3kg/hm 、CO (NH2)2 375kg/hm 、
(NH4)2HPO4375kg/hm 和 KC1 225kg/hm ;处 理 Ⅳ 施 MgO 16.7kg/hm 、CO (NH2)2 375kg/hm 、
(NH )zHPO 375kg/hm 和 KC1 225kg/hm ;CKI(对 照 I)施 CO (NH ) 375kg/hm 、(NH ) HPO4
375kg/hm 和 KC1 225kg/hm ;CKⅡ(对照 I)不施任何肥料。MgO与 N、P、K肥混合条施。肥料利用率(厂)
计算方法 :
*河北省 自然科学基金项 目(397303)“Zn、B、Mn、Mo&Mg对玉米 N、P、K吸收利用的协和作用”部分研究内容
收稿 日期:2002-01-31 改回日期 :2002—03—06
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第 1期 杨利华等 :玉米施镁对氮磷钾肥料利用率及产量的影 响 79
厂: ×100% (1) W
0
式中,w 为施肥区收获物中某养分含量,w 为未施肥区收获物中某养分含量,w。为施肥中某养分总量。
2 结 果与 分 析
2.1 Mg对玉米 N、P、K肥料利用率的影响
Mg对 N的作用效果处理 Ⅱ最明显(见表 1),其 N吸收总量为 28.39g/m ,N肥利用率为 50.28%,比仅
施 N、P、K肥的 CK1分别提高 2.61g/m 和 27.61%,方差分析二者差异极显著 ,其他 3个施 Mg处理 N的积
累总 量及肥 料利用率 有所增加 。
施 Mg后植 株 N 累积 量 的增 加
在秸秆 和果 穗均有反 映 ,处理 Ⅱ
秸秆 N 累积量为1.134g/株 ,高
于 CK (1.045g/株 )8.52% ,果
穗 N 累积量为2.220g/株 ,高于
CK (2.081g/株 )6.68%。处 理
Ⅱ每 100g籽 粒 含 N 1.557g,高
于CK (1.506g)3.39%,这表明
施 Mg提高 籽粒 中含 N 化 合物
的水平 。
表 1 N吸 收利 用状 况
Tab.1 N absorption and utilization of different treatments
Mg对P的作 用效 应 见表2, N吸收总量指单位面积地上部生物体养分的总含量,下同。
表 2 P吸收 利用 状 况
Tab.2 P absorption and utilization of different treatments
的 吸 收 利 用 呈 明 显 抑 制 作 用 ,
P O5吸 收总量和肥 料 利用 率仅
为 l1.74g/m 和 15.44%,均 低
于 CK ,处 理 Ⅳ 变 化 不 大 。处
理 Ⅱ增加 P的吸 收 累积 主要表
现在果穗 ,其中单株穗轴累积量
为 0.0187g,籽 粒 为 1.042g,分
别较 CKI(0.0138g、1.005g)提
高 35.5%和 3.7%。
Mg对 K 的 作用 效 应见 表
3,Mg对 玉 米 吸 收 K的 影 响 呈
产量最 高 的处理 I P,O5累积总
量为 13.15g/m ,P肥利用率为
23.63% ,比 CK 分 别 提 高
0.63g/m 和 18.03% ;处 理 Ⅲ
P,O5累积 总 量 为 13.40g/m ,P
肥利用率为 25.06%,比CK 分
别 提 高 0.88g/m 及 25.17%。
方差分析 ,2处理 与 CK 的差异
极显著 ,表 明适 量施 Mg对玉 米
吸收 P肥有极显 著促进作用。
处 理 工则 因 过 量 施 Mg而 对 P
表 3 K 吸收 利用 状 况
Tab.3 K absorption and utilization of different treatments
曲线 变化 ,处 理 ⅡK O 累积总量 为 24.19g/m ,K 肥利用 率为 57.09%,比 CK1分 别提高 4.18g/m 和
118.73%,处理 ⅢK O和累积总量 为 24.37g/m ,K肥利用率为 58.44%,比 CK1分 别提高 4.36g/m 及
123.91%。方差分析,2处理与 CKI的差异极显著 ,适量施 Mg对玉米吸收 K肥有极显著促进作用。处理
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中 国 生 态 农 业 学 报 第 11卷
I与处理 Ⅳ的 K吸收总量和肥料利用率也分别有所提高。施 Mg提高玉米对 K的吸收,主要表现在秸秆和
穗柄等有输导功能的器官中,处理 Ⅱ单株茎 K o累积量为 0.927g,雌穗柄为 0.128g,穗轴为 0.311g,叶鞘为
0.175g,分别 比 CKI(0.660g、0.084g、0.250g、0.173g)增加 40.45% 、52.38%、24.40%和 1.16%。
2.2 Mg对玉米产量及籽粒品质的影响
表 4 不 同处 理 平均 产 量及 籽粒 品质 参 数
Tab.4 Grain yield and quality traits of different treatments
施 Mg有 增 产 效 果
(见表 4),处 理 Ⅱ平 均 产
量 最 高 达 1133.9g/m ,
比仅 施 N、P、K 的 CK
增 产 6.19% ,其 穗 粒 数
为 492.85 粒/穗 ,增 加
11.53 粒/穗 ,千 粒 重
280.6g,增加 5.72g,穗粒
重 138.07g.增加5.92g。处
理 Ⅲ次之 ,增产 5.76%,处理 I和处理Ⅳ产量也有所提高。方差分析各处理间 F值 =2.27883.8379,产量差异未达显著水平。施 Mg对玉米籽粒品质也有影响,产量最高的处理 Ⅱ籽粒蛋白质、赖氨酸
和淀粉含量分别提高 3.40%、7.14%和 17.15%,脂肪及糖分含量则分别降低 2.59%与 10.86%。研究资料
表明 ,Mg是叶绿素的组分,直接作用于光合反应 ,且植株体内能量转移也需大量的 Mg,缺 Mg削弱光合
产物从源到库的运输,影响其同化产物分配 ,高产玉米施 Mg可预防和消除这一不利影响。本试验施 Mg处
理产量、穗粒数、千粒重及籽粒淀粉含量均提高可能与此有关。
3 小 结
适量施 Mg对玉米吸收 N、P、K存在极显著的协和作用 ,本试验施 MgO66.7kg/hm (处理 Ⅱ)效果最佳 ,
分别提高 N、P、K肥料利用率 27.61%、18.03%和 118.73%,增产 6.19%,而过量施用 MgO(133.3kg/hm ,
处理 I)N、P、K肥料利用率则有所降低 ,并对产量无益。适量施 Mg玉米籽粒中蛋白质 、赖氨酸和淀粉含量
均较对照有所提高 ,脂肪和糖分含量则降低。
以往元素肥效试验一般采用含其他矿质元素的化合物 ,如 K肥试验采用 KC1,在施入 K的同时也施入
了 Cl,其试验结论显然不能确定是单施 K的作用 ,因为 Cl和 Cl、K互作效应未能排除。以往研究 Mg的肥
效几乎均用 MgSO ,也不能排除 S的影响,主观臆断是单施 Mg的作用。故元素肥效试验应注意选择单质、
氧化物或氧化物的水合物作材料,或对照设计时考虑排除其他矿质元素的干扰。
参 考 文 献
1 芦满济译 .论国外施用微肥 问题 甘肃农业科技,1990(增刊):75~84
2 [德]盂格尔 K.等著,张宜春等译 .植物营养原理 .北京 :中国农业出版社,1987.475~486
3 陈 道等编.经济大词典·农业经济卷.上海 :上海辞书出版社,1983 297
4 [德]马斯纳 H 著 ,曹一平等译 高等植物的矿质营养 .北京 :北京农业大学出版社,1991.147~148
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