陸 靜
(甘肅省張掖市甘州區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,甘肅張掖734000)
張掖市甘州區(qū)具有得天獨(dú)厚的自然環(huán)境和區(qū)位優(yōu)勢(shì),海拔1 450~1 600 m,是雜交玉米種子生產(chǎn)和繁殖的最佳生態(tài)種植區(qū)[1],截至2019年已建成雜交玉米種子生產(chǎn)基地3.63萬(wàn)hm2,占全區(qū)耕地總面積的56.72%[2]。2013年被認(rèn)定為國(guó)家級(jí)雜交玉米種子生產(chǎn)基地[3]。經(jīng)室內(nèi)化驗(yàn)分析,雜交玉米制種田0~20 cm耕作層有機(jī)質(zhì)含量低(16.65~18.54 g/kg),速效氮磷含量中等(堿解氮79.77~88.46 mg/kg、速效磷13.74~15.30 mg/kg),速效鉀含量豐富(157.73~172.04 mg/kg),有效鋅和有效鉬含量小于臨界濃度(有效鋅0.41~0.48 mg/kg,有效鉬0.11~0.13 mg/kg)[4],制種玉米在苗期缺鋅和缺鉬的生理性病害經(jīng)常發(fā)生,產(chǎn)量低而不穩(wěn),影響了甘州區(qū)制種玉米產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。近年來(lái),有關(guān)制種玉米施肥技術(shù)的研究較多。秦嘉海等[5]研究認(rèn)為,隨著多功能專(zhuān)用肥施用量梯度的增加,單位多功能專(zhuān)用肥的增產(chǎn)量隨著多功能專(zhuān)用肥施用量的增加而遞減,出現(xiàn)報(bào)酬遞減現(xiàn)象;肖占文等[6]研究發(fā)現(xiàn),在甘肅河西內(nèi)陸灌區(qū)肥力水平高的暗灌漠土上,玉米氮素最大利潤(rùn)施用量為124.81 kg/hm2;孫寧科等[7]研究指出,制種玉米拔節(jié)前段需肥量較大,氮、磷、鉀分別占總吸收量的43.6%、37.8%和58.3%;劉金蓉等[8]研究發(fā)現(xiàn),武威市制種玉米鉀肥施用量為60~90 kg/hm2時(shí),增產(chǎn)率為6.83%~12.80%。制種玉米施肥技術(shù)的研究主要集中在多功能專(zhuān)用肥、復(fù)混肥、氮肥和鉀肥方面,然未見(jiàn)甘州區(qū)灌淤旱作人為土制種玉米鋅鉬微肥最大利潤(rùn)施用量研究方面的報(bào)道。本文以傳統(tǒng)的硫酸鋅和鉬酸銨為研究材料,旨在探索甘州區(qū)制種玉米田硫酸鋅和鉬酸銨的最大利潤(rùn)施用量。
試驗(yàn)點(diǎn)設(shè)在張掖市甘州區(qū)沙井鎮(zhèn)的制種玉米基地,海拔1451m,地理坐標(biāo)為東經(jīng)100°15′56″、北緯39°05′01″,土壤是灌淤旱作人為土[9]。種植前(2017年4月26日)采樣0~20 cm耕作層土樣室內(nèi)測(cè)定,含有效鋅0.41 mg/kg、有效鉬0.11 mg/kg。
硫酸鋅(ZnSO4·7H2O,含Zn23%,粒徑1~2mm),鉬酸銨((NH4)2MoO4·H2O,含Mo54%,粒徑1~2mm),玉米品種為敦玉328。
1.3.1 試驗(yàn)設(shè)置 試驗(yàn)Ⅰ:不同劑量硫酸鋅肥效試驗(yàn),設(shè)8個(gè)處理。處理1:硫酸鋅施用量0 kg/hm2(對(duì)照);處理2:硫酸鋅施用量20 kg/hm2;處理3:硫酸鋅施用量40 kg/hm2;處理4:硫酸鋅施用量60 kg/hm2;處理5:硫酸鋅施用量80 kg/hm2;處理6:硫酸鋅施用量100 kg/hm2;處理7:硫酸鋅施用量120 kg/hm2;處理8:硫酸鋅施用量140 kg/hm2。各處理均施用尿素975 kg/hm2+磷酸二銨600 kg/hm2+硫酸鉀375 kg/hm2。硫酸鋅、磷酸二銨、硫酸鉀分別計(jì)量,在播種前施入20 cm耕作層,在玉米拔節(jié)期結(jié)合灌水追施尿素325 kg/hm2,在玉米抽穗期結(jié)合灌水追施尿素650 kg/hm2。各處理重復(fù)3次,隨機(jī)區(qū)組排列。
試驗(yàn)Ⅱ:不同劑量鉬酸銨肥效試驗(yàn),設(shè)8個(gè)處理。處理1:鉬酸銨施用量0 kg/hm2(對(duì)照);處理2:鉬酸銨施用量6 kg/hm2;處理3:鉬酸銨施用量12 kg/hm2;處理4:鉬酸銨施用量18 kg/hm2;處理5:鉬酸銨施用量24 kg/hm2;處理6:鉬酸銨施用量30 kg/hm2;處理7:鉬酸銨施用量36 kg/hm2;處理8:鉬酸銨施用量42 kg/hm2。各處理均施用尿素975 kg/hm2+磷酸二銨600kg/hm2+硫酸鉀375kg/hm2。鉬酸銨、磷酸二銨、硫酸鉀分別計(jì)量,在播種前施入20 cm耕作層,在玉米拔節(jié)期結(jié)合灌水追施尿素325 kg/hm2,在玉米抽穗期結(jié)合灌水追施尿素650 kg/hm2。各處理重復(fù)3次,隨機(jī)區(qū)組排列。
1.3.2 種植方法 小區(qū)面積32 m2(8 m×4 m),播種時(shí)間為2017—2019年每年的4月22日,播種深度4~5 cm,母本株距22 cm,父母本行距50 cm,父母本行比1∶6。在玉米拔節(jié)期、大喇叭口期、開(kāi)花期、灌漿期、乳熟期各灌水1次,各小區(qū)灌水量均為2.06 m3,其他管理與常規(guī)制種方法相同。
1.3.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法 各小區(qū)單獨(dú)收獲,將小區(qū)產(chǎn)量折合成公頃產(chǎn)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。邊際產(chǎn)量按公式(邊際產(chǎn)量=每增加一個(gè)單位肥料用量時(shí)所得到的產(chǎn)量-前一個(gè)處理的產(chǎn)量)求得;邊際產(chǎn)值按公式(邊際產(chǎn)值=邊際產(chǎn)量×產(chǎn)品價(jià)格)求得;邊際成本按公式(邊際成本=邊際施用量×肥料價(jià)格)求得;邊際利潤(rùn)按公式(邊際利潤(rùn)=邊際產(chǎn)值-邊際成本)求得;邊際施用量按公式(邊際施肥=后一個(gè)處理施用量-前一個(gè)處理施用量)求得[10]。
1.3.4 數(shù)據(jù)分析方法 利用肥料效應(yīng)函數(shù)方程y=a+bx+cx2計(jì)算制種玉米理論產(chǎn)量,利用公式x0=[(Px/Py-b]/2c計(jì)算最大利潤(rùn)施用量。
將表1硫酸鋅不同梯度施用量與制種玉米產(chǎn)量間的關(guān)系,利用肥料效應(yīng)函數(shù)方程y=a+bx+cx2擬合[11],得到的回歸方程為y=6.460 0+4.894 9x-22.736 7x2。2017—2019年硫酸鋅平均銷(xiāo)售價(jià)格Px為4500元/t,2017—2019年制種玉米種子平均銷(xiāo)售價(jià)格Py為5 800元/t,將Px、Py及回歸方程中的b和c值代入x0=[(Px/Py-b]/2c[12],求得硫酸鋅最大利潤(rùn)施用量x0為96 kg/hm2,將x0代入用肥料效應(yīng)函數(shù)方程,求得硫酸鋅最大利潤(rùn)施用量時(shí)的制種玉米理論產(chǎn)量y為6.76 t/hm2,回歸統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果與田間試驗(yàn)的處理6基本吻合。
表1 硫酸鋅施用量對(duì)制種玉米增產(chǎn)效果和經(jīng)濟(jì)效益的影響
將表2鉬酸銨不同梯度施用量與制種玉米產(chǎn)量間的關(guān)系,利用肥料效應(yīng)函數(shù)方程y=a+bx+cx2擬合,得到的回歸方程為y=6.3900+21.8092x-301.287 5x2。2017—2019年鉬酸銨平均銷(xiāo)售價(jià)格Px為35000元/t,2017—2019年制種玉米種子平均銷(xiāo)售價(jià)格Py為8 500元/t,將Px、Py及回歸方程的b和c值代入x0=[(Px/Py-b]/2c,求得鉬酸銨最大利潤(rùn)施用量x0為29.36 kg/hm2,將x0代入肥料效應(yīng)函數(shù)方程,求得鉬酸銨最大利潤(rùn)施用量時(shí)的制種玉米理論產(chǎn)量y為6.77 t/hm2,回歸統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果與田間試驗(yàn)處理6基本吻合。
表2 鉬酸銨施用量對(duì)制種玉米增產(chǎn)效果和經(jīng)濟(jì)效益的影響
隨著硫酸鋅和鉬酸銨施用量梯度的增加制種玉米產(chǎn)量在增加,但邊際產(chǎn)量和邊際產(chǎn)值在下降,邊際利潤(rùn)最終出現(xiàn)負(fù)值。硫酸鋅和鉬酸銨最大利潤(rùn)施用量分別為96 kg/hm2和29.36 kg/hm2。回歸統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果與田間試驗(yàn)結(jié)果基本一致,對(duì)指導(dǎo)農(nóng)戶合理施肥具有一定的參考價(jià)值。