CN111165145B - 一种提高寒地玉米抗倒伏能力与子粒品质的施肥方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高寒地玉米抗倒伏能力与子粒品质的施肥方法，在玉米全生育期使用肥料总量中，氮元素、五氧化二磷、氧化钾的配比为(1.6～1.9)：1.0：(0.7～0.9)，包括：施基肥步骤：整地时起垄施基肥；施种肥步骤：播种时侧施种肥；根际追肥步骤：在玉米的20～40％叶龄指数时期，进行根际追肥；第一次喷施叶面肥步骤：在玉米的30～50％叶龄指数时期，喷施第一叶面肥；第二次喷施叶面肥步骤：在玉米的50～80％叶龄指数时期，喷施第二叶面肥。本方法可有效提升玉米抗倒伏能力、养分利用效率，并大幅度提高玉米子粒产量和品质，该方法有利于寒地玉米提质增效生产，且经济适用、操作简便，易于推广。

Description

一种提高寒地玉米抗倒伏能力与子粒品质的施肥方法

技术领域

本发明涉及玉米栽培技术领域，尤其涉及一种提高寒地玉米抗倒伏能力与子粒品质的施肥方法。

背景技术

东北地区是我国重要的玉米产区之一，其玉米产量已占该地区各类粮食总产量的40％左右，在全国粮食安全生产中具有十分重要的地位。国内外学者普遍认为，加大群体密度，增加单位面积收获穗数仍是促使玉米大面积丰产的关键措施之一。但随着群体种植密度的提高、水肥管理不合理、化学调控不得当等，都会对玉米的生长产生不利影响，进而引起群体抗倒伏能力的下降。我国东北特别是寒冷地区，由于玉米生长季受大陆性季风气候的影响，每年7～9月份暴雨、大风等强对流天气多发，是玉米大面积倒伏发生风险较高的时期。玉米发生倒伏后，植株个体间相互遮挡，群体内部通风透光性变差，叶片光合作用受限，将严重影响玉米的授粉及籽粒灌浆进程及产量的形成；收获过程中，机械化作业效率下降，田间落粒、落穗率提高，人工成本增多，加之鼠害、腐烂、霉变等导致籽粒品质不佳，销售价格降低，最终不利于农民增收、农业增效，限制国家粮食安全战略的持续保障。因此，在玉米密植丰产栽培模式大面积应用的基础上，迫切需要配套研发提升玉米抗倒伏能力的调控技术措施，在充分发挥玉米密植增产优势的同时，有效缓解群体产量、密度及倒伏三者之间的矛盾。

另一方面，玉米倒伏能力强弱、产量高低、品质优劣与养分运筹密切相关。但是，现有的玉米栽培技术存在以下缺陷：受传统种植观念的影响，寒地玉米种植户在农田养分管理上，主要依赖投入大量氮、磷、钾肥来保障玉米的产量，重氮肥、轻磷钾肥，且普遍忽略了中微量元素的投入，特别是寒地干旱半干旱玉米种植生态区多年“浅旋浅翻”的耕作方式和连作制度，土壤营养结构失衡，这不仅会导致玉米密植群体倒伏风险增加，且制约着玉米产量的稳步提高和子粒品质的有效改善，更不利于区域农业经济和玉米产业的可持续发展。

依据国家乡村振兴战略“质量兴农、绿色发展”的发展目标，如何促进寒地玉米抗灾减灾能力，实现提质增效生产，有效保障玉米产业多元化发展的原材料供应及农业资源的高效利用，已经成为当前生产上亟待解决的重要科学技术问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种提高寒地玉米抗倒伏能力与子粒品质的施肥方法，可有效提升玉米抗倒伏能力、养分利用效率，并大幅度提高玉米子粒产量和品质，该方法有利于寒地玉米提质增效生产，且经济适用、操作简便，易于推广。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

一种提高寒地玉米抗倒伏能力与子粒品质的施肥方法，在玉米全生育期使用肥料总量中，氮元素、五氧化二磷、氧化钾的配比为(1.6～1.9)：1.0：(0.7～0.9)，包括以下步骤：

施基肥步骤：整地时，起垄施基肥；所述基肥包括速效尿素、缓释尿素和生物炭颗粒；

施种肥步骤：播种时，侧施种肥；

根际追肥步骤：在玉米的20～40％叶龄指数时期，进行根际追肥，追肥包括速效尿素和缓释尿素；

第一次喷施叶面肥步骤：在玉米的30～50％叶龄指数时期，喷施第一叶面肥；

第二次喷施叶面肥步骤：在玉米的50～80％叶龄指数时期，喷施第二叶面肥。

进一步地，在所述施基肥步骤中，所述基肥包括氮肥、磷肥、钾肥和生物炭颗粒；在所述施种肥步骤中，所述种肥包括氮肥、磷肥、钙肥、镁肥和锌肥；在所述根际追肥步骤中，追肥包括氮肥和钾肥；在所述第一次喷施叶面肥步骤中，所述第一叶面肥包括硅肥和硼肥；在所述第二次喷施叶面肥步骤中，所述第二叶面肥包括硅肥、磷肥和钾肥。

进一步地，所述氮肥包括速效尿素、缓释尿素和磷酸二铵中的一种或任意组合；所述磷肥包括磷酸二铵和磷酸二氢钾的一种或组合；所述钾肥包括氯化钾、硫酸钾和磷酸二氢钾中的一种或任意组合；所述钙肥包括氯化钙、硫酸钙、硝酸钙、过磷酸钙、氧化钙中的一种或任意组合；所述镁肥包括氯化镁、硫酸镁、硝酸镁中的一种或任意组合；所述锌肥包括硫酸锌、氯化锌、氧化锌中的一种或任意组合；所述硅肥包括硅酸钠；所述硼肥包括硼酸和硼砂中的一种或组合。

进一步地，所述生物炭颗粒占玉米全生育期根际总肥料用量的20～30％；所述生物炭颗粒为玉米秸秆生物炭、水稻秸秆生物炭、小麦秸秆生物炭、花生壳生物炭中的一种或任意组合。

进一步地，在所述施基肥步骤中，速效尿素与缓释尿素比例为3:7～5:5；在所述根际追肥步骤中，速效尿素与缓释尿素比例为5:5～7:3。

进一步地，在所述施基肥步骤中，起垄施基肥；当所述垄的垄底宽为65～70cm时，所述垄的垄台高度为15～25cm，所述垄的垄台宽度为40～45cm；当所述垄的垄底宽为110～136cm时，所述垄的垄台高度为15～25cm，所述垄的垄台宽度为70～110cm。

进一步地，在所述施基肥步骤中，所述基肥施用于播种行下方，深度为15～25cm；在所述施种肥步骤中，所述种肥施用于播种行的侧下方，垄沟侧与种子的水平距离为5～7cm，深度为8～10cm；在所述根际追肥步骤中，根际追肥施用于苗带侧下方，垄沟侧与苗带的水平距离为10～15cm、深度为9～15cm。

进一步地，在所述施基肥步骤中，每公顷施用速效尿素(含N≥46％)30～75kg、缓释尿素(含N≥46％)45～90kg、磷酸二铵(含N≥18％、P₂O₅≥46％)120～180kg、硫酸钾(含K₂O≥50％)45～90kg，生物炭颗粒150～300kg。

进一步地，在所述施种肥步骤中，每公顷施用磷酸二铵(含N≥18％、P₂O₅≥46％)30～45kg、钙镁锌肥(含CaO≥16％、MgO≥6％、Zn≥0.2％)120～240kg。

进一步地，在所述根际追肥步骤中，每公顷施用速效尿素(含N≥46％)75～120kg、缓释尿素(含N≥46％)45～75kg、硫酸钾(含K₂O≥50％)45～90kg。

进一步地，在所述第一次喷施叶面肥步骤中，喷施速效硅肥(SiO₂≥21％)30～60g/L、硼肥(B≥18％)1～2g/L，每公顷喷施225～300L。

进一步地，在所述第二次喷施叶面肥步骤，喷施速效硅肥(SiO₂≥21％)30～60g/L、磷酸二氢钾(含P₂O₅≥23％、K₂O≥29％)1～1.5g/L，每公顷喷施225～300L。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

(1)本发明所提供的提高寒地玉米抗倒伏能力与子粒品质的施肥方法，基于测土配方施肥技术，依据寒地玉米生长发育对营养需求特性，进一步改进了养分运筹方式，通过优化肥料总量中氮、磷、钾的供应比例(1.6～1.9：1.0：0.7～0.9)，合理配施缓释尿素、生物炭等新型养分控释、控失肥料以及中微量元素肥料，完善基肥-种肥-追肥的时空布局，分阶段实施玉米根际分层与叶面交替、立体精准定量调控，相比于寒地玉米种植户传统养分管理方式，在实现大量元素化学肥料减量(10％以上)的同时，提高了养分利用效率，减少密植群体倒伏发生风险，增加子粒产量8％以上，每亩增加直接经济效益50元以上，有效促进玉米丰产提质增抗。

(2)本发明所提供的提高寒地玉米抗倒伏能力与子粒品质的施肥方法，结合生物炭对土壤理化性质的有利影响，特别是其发达的孔隙度与化学肥料复配具有存储、吸附养分离子特征和对土壤质地的改良作用，本发明将生物炭颗粒与化学肥料混合同位基施于土壤中，不仅减少了养分的淋溶损失和根系生长机械阻力，优化了根系空间布局和根际微生物群落结构，促进了氮磷钾等养分的吸收转化，增加了土壤养分利用效率，而且相比于生物炭基复合肥，一方面玉米种植者可依据农田土壤基础肥力状况，灵活调整养分供给配方，另一方面由于生物炭颗粒农田应用较为方便，投入数量不受炭基复合肥中养分水平的限制，可更好的发挥生物炭对土壤的改良效果，加速推进农田土壤肥力提升与碳库恢复进程。

(3)本发明所提供的提高寒地玉米抗倒伏能力与子粒品质的施肥方法，依据玉米根系发生与分布特点，以及生长季氮素在耕层土壤中的运移规律，将缓释尿素与速效尿素在玉米根系活跃生长区域，进行分阶段、分层科学配施，充分发挥速效尿素与缓释尿素氮素动态释放的互补效应的同时，调控土壤中氮代谢关键酶活力，进而延长土壤供氮周期，维持较高土壤含氮量，使得玉米全生育期的养分吸收与氮素供给相匹配。

附图说明

图1为本发明实施例垄距条件为65～70cm和110～136cm的施肥方法示意图(图中A为30％-50％叶龄指数时期，喷施第一叶面肥；B为50％-80％叶龄指数时期，喷施第二叶面肥)；

图2为实施例1和对比例1施肥方法对玉米出苗率的影响图；

图3为实施例1和对比例1施肥方法对玉米气生根层数的影响图；

图4为实施例1和对比例1施肥方法对玉米抗倒伏指数与倒伏发生率的影响图；

图5为实施例2和对比例2施肥方法下的玉米出苗率比较图；

图6为实施例2和对比例2施肥方法下的玉米气生根层数比较图；

图7为实施例2和对比例2施肥方法下的玉米抗倒伏指数与倒伏发生率比较图；

图8为对比例2施肥方法受台风影响下云山农场玉米田块的现状图；

图9为实施例2施肥方法受台风影响下云山农场玉米田块的现状图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

本发明提供了一种提高寒地玉米抗倒伏能力和子粒品质的分层立体施肥方法，依据玉米全生育期的需肥规律，以测土配方施肥为基础，通过使用新型肥料替代部分常规化学肥料，大量元素与微量元素肥料并重，将速效尿素与缓释尿素合理配施，结合根系生长分布特性，根际与叶面实施养分全层立体协同供应，可有效提升玉米抗倒伏能力、养分利用效率，并大幅度提高玉米子粒产量和品质，该方法有利于寒地玉米提质增效生产，且经济适用、操作简便，易于推广。具体的方案如下：

如图1所示，一种提高寒地玉米抗倒伏能力与子粒品质的施肥方法，在玉米全生育期使用肥料总量中，氮元素、五氧化二磷、氧化钾的配比为(1.6～1.9)：1.0：(0.7～0.9)，包括以下步骤：

施基肥步骤：秋整地或春整地时，起垄深施基肥；基肥包括速效尿素、缓释尿素和生物炭颗粒；

施种肥步骤：在春季播种时，侧施种肥；

根际追肥步骤：在玉米的20～40％叶龄指数时期，对所述土壤进行根际侧深追肥，追肥包括速效尿素和缓释尿素；

第一次喷施叶面肥步骤：在玉米的30～50％叶龄指数时期，喷施第一速效叶面肥；

第二次喷施叶面肥步骤：在玉米的50～80％叶龄指数时期，喷施第二速效叶面肥。

其中，在根际追肥步骤中，可以结合高培土铲趟作业进行操作；在第一次喷施叶面肥步骤和第二次喷施叶面肥步骤中，可以结合病虫害防治作业进行操作，主要是将病虫害防治与喷施叶面肥作业同步操作，一喷多防，提高作业效率；但具体防治何种病虫害，应结合每年具体的病虫害发生情况而定。

作为进一步的实施方式，在施基肥步骤中，基肥包括氮肥、磷肥、钾肥和生物炭颗粒；在施种肥步骤中，种肥包括氮肥、磷肥、钙肥、镁肥和锌肥；在根际追肥步骤中，追肥包括氮肥和钾肥；在第一次喷施叶面肥步骤中，第一叶面肥包括硅肥和硼肥；在第二次喷施叶面肥步骤中，第二叶面肥包括硅肥、磷肥和钾肥。

作为进一步的实施方式，氮肥包括速效尿素、缓释尿素和磷酸二铵中的一种或任意组合；磷肥包括磷酸二铵和磷酸二氢钾的一种或组合；钾肥包括氯化钾、硫酸钾和磷酸二氢钾中的一种或任意组合；钙肥包括氯化钙、硫酸钙、硝酸钙、过磷酸钙、氧化钙中的一种或任意组合；镁肥包括氯化镁、硫酸镁、硝酸镁中的一种或任意组合；锌肥包括硫酸锌、氯化锌、氧化锌中的一种或任意组合；硅肥包括硅酸钠；硼肥包括硼酸和硼砂中的一种或组合。

需要说明的是，本发明氮肥中总氮量、磷肥中总磷量、钾肥中总钾量、的钙肥中的总钙量、镁肥中的总镁量、锌肥中的总锌量、硅肥中的总硅量、硼肥中的总硼量分别以其含氮元素、含五氧化二磷、含氧化钾、含氧化钙元素、含氧化镁元素、含锌元素、含二氧化硅、含硼元素的质量百分含量计算。当磷肥为磷酸二铵，或钾肥为磷酸二氢钾时，将磷肥中的氮计算为氮肥的含氮量，钾肥中的磷计算为磷肥的含磷量。

作为进一步的实施方式，生物炭颗粒占玉米全生育期根际总肥料用量的20～30％，也就是说生物炭颗粒与全生育期根际施用常规化学肥料量的比值为2:8～3:7；生物炭颗粒为玉米秸秆生物炭、水稻秸秆生物炭、小麦秸秆生物炭、花生壳生物炭中的一种或任意组合。本发明结合生物炭对土壤理化性质的有利影响，特别是其发达的孔隙度与化学肥料复配具有存储、吸附养分离子特征和对土壤质地的改良作用，将生物炭颗粒与化学肥料混合同位基施于土壤中，不仅减少了养分的淋溶损失和根系生长机械阻力，优化了根系空间布局和根际微生物群落结构，促进了氮磷钾等养分的吸收转化，增加了土壤养分利用效率，而且相比于生物炭基复合肥，一方面玉米种植者可依据农田土壤基础肥力状况，灵活调整养分供给配方，另一方面由于生物炭颗粒农田应用较为方便，投入数量不受炭基复合肥中养分水平的限制，可更好的发挥生物炭对土壤的改良效果，加速推进农田土壤肥力提升与碳库恢复进程。

作为进一步的实施方式，在施基肥步骤中，速效尿素与缓释尿素比例为3:7～5:5；在根际追肥步骤中，速效尿素与缓释尿素比例为5:5～7:3。本发明依据玉米根系发生与分布特点，以及生长季氮素在耕层土壤中的运移规律，将缓释尿素与速效尿素在玉米根系活跃生长区域，进行分阶段、分层科学配施，充分发挥速效尿素与缓释尿素氮素动态释放的互补效应的同时，调控土壤中氮代谢关键酶活力，进而延长土壤供氮周期，维持较高土壤含氮量，使得玉米全生育期的养分吸收与氮素供给相匹配。

作为进一步的实施方式，玉米种植所处地区为东北寒冷地区，具体可为松嫩平原西部、中南部和三江平原东部等玉米主要产区。

本发明通过降低植株重心高度，减少茎秆基部节间扁平率和节间长度，增加节间茎粗、横截面积、茎壁厚度、穿刺强度、抗折力和单位节间长度干物重，提升节间鲜密度，增强玉米茎秆机械强度和韧性，增加茎秆机械强度与气生根层数与数量，明显提升抗倒伏指数，进而有效降低玉米倒伏发生风险，玉米倒伏发生率减少5％以上，对提升寒地玉米生产系统应对未来气候变化能力、加强寒地玉米全程机械化高效生产过程中防灾减灾能力提供了科学的技术途径，具有良好的应用效果。优选地可通过以下方案实现：

作为进一步的实施方式，在施基肥步骤中，起垄施基肥；当垄的垄底(又称垄距)宽为65～70cm时，垄的垄台高度为15～25cm，垄的垄台宽度为40～45cm。当垄距为65～70cm时，采用单行匀密栽培方式播种所述玉米，即在每垄垄台中间播种1行玉米。

作为进一步的实施方式，在施基肥步骤中，起垄施基肥；当垄的垄底(又称垄距)宽为110～136cm时，垄的垄台高度为15～25cm，垄的垄台宽度为70～110cm。垄距为110～136cm时，采用双行栽培方式播种所述玉米，当垄底宽具体为110cm时，垄台上的行间距具体可为35～45cm；当大垄垄底宽具体为136cm时，垄台上的行间距具体可为45～68cm。

作为进一步的实施方式，在施基肥步骤中，基肥施用于播种行下方，深度为15～25cm；在施种肥步骤中，种肥施用于播种行的侧下方，垄沟侧与种子的水平距离为5～7cm，深度为8～10cm；在根际追肥步骤中，根际追肥施用于苗带侧下方，垄沟侧与苗带的水平距离为10～15cm、深度为9～15cm。

培育壮苗是构建优良群体结构、实现玉米高产的第一步，本发明通过在根区平衡中、微量元素(钙、镁、锌)应用水平，增强了玉米种子萌发和幼苗建成中对逆境的抵御能力，改善了田间出苗质量和个体素质，促进了植株的生长发育，进而实现了单位面积有效穗数的增加，为高产群体建成提供了前期保障；同时，可以有效促进各生育时期地上部的单株干物质的积累，且明显增加花前营养器官干物质的转运量，利于花后同化物向籽粒高效输入，进而促进了果穗发育，确保了果穗行粒数和百粒重的稳步提升，秃尖长度明显下降，最终有效提升了单株乃至群体籽粒产量；此外，对玉米子粒商品品质中的粗淀粉、粗蛋白含量和容重等商品品质，以及相应矿质元素含量也有良好的调优效果。优选地可通过以下方案实现：

作为进一步的实施方式，在施基肥步骤中，每公顷施用速效尿素(含N≥46％)30～75kg、缓释尿素(含N≥46％)45～90kg、磷酸二铵(含N≥18％、P₂O₅≥46％)120～180kg、硫酸钾(含K₂O≥50％)45～90kg，生物炭颗粒150～300kg。

作为进一步的实施方式，在施种肥步骤中，每公顷施用磷酸二铵(含N≥18％、P₂O₅≥46％)30～45kg、钙镁锌肥(含CaO≥16％、MgO≥6％、Zn≥0.2％)120～240kg。需要说明的是，此处的钙镁锌肥为现有技术中的钙镁锌肥，可以在市面上购买获得。

作为进一步的实施方式，在根际追肥步骤中，每公顷施用速效尿素(含N≥46％)75～120kg、缓释尿素(含N≥46％)45～75kg、硫酸钾(含K₂O≥50％)45～90kg。

作为进一步的实施方式，在第一次喷施叶面肥步骤中，喷施速效硅肥(SiO₂≥21％)30～60g/L、硼肥(B≥18％)1～2g/L，每公顷喷施225～300L。

作为进一步的实施方式，在第二次喷施叶面肥步骤，喷施速效硅肥(SiO₂≥21％)30～60g/L、磷酸二氢钾(含P₂O₅≥23％、K₂O≥29％)1～1.5g/L，每公顷喷施225～300L。

本发明所提供的提高寒地玉米抗倒伏能力与子粒品质的施肥方法(也可以称为全层立体施肥方法或分层立体施肥方法)，基于测土配方施肥技术，依据寒地玉米生长发育对营养需求特性，进一步改进了养分运筹方式，通过优化肥料总量中氮、磷、钾的供应比例(1.6～1.9：1.0：0.7～0.9)，合理配施缓释尿素、生物炭等新型养分控释、控失肥料以及中微量元素肥料，完善基肥-种肥-追肥的时空布局，分阶段实施玉米根际分层与叶面交替、立体精准定量调控，相比于寒地玉米种植户传统养分管理方式，在实现大量元素化学肥料减量(10％以上)的同时，提高了养分利用效率，减少密植群体倒伏发生风险，增加子粒产量8％以上，每亩增加直接经济效益50元以上，有效促进玉米丰产提质增抗。

以下是本发明具体的实施例，在下述实施例中所采用的原材料、设备等除特殊限定外均可以通过购买方式获得；所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

实施例1：

一种提高寒地玉米抗倒伏能力与子粒品质的施肥方法，选取松嫩平原西部半干旱玉米种植生态区，耕层浅薄、土壤基础肥力较差或保水保肥性能一般的沙壤土田块，具体按照下述步骤进行：

a、玉米整地完成后起65cm垄，将生物炭颗粒(270kg/hm²)与化学肥料(含N≥46％速效尿素60kg/hm²，含N≥46％缓释尿素90kg/hm²，含N≥18％、P₂O₅≥46％磷酸二铵165kg/hm²，含K₂O≥50％硫酸钾90kg/hm²)，在播种行下方20cm基施。

b、播种前，种肥(磷酸二铵45kg/hm²，含CaO≥16％、MgO≥6％、Zn≥0.2％的钙镁锌肥225kg/hm²)混配均匀后，于播种时，在播种行垄沟侧水平距离5cm、深8cm处施用种肥。

c、40％叶龄指数时期，结合深松高培土铲趟作业，将含N≥46％速效尿素120kg/hm²，含N≥46％缓释尿素60kg/hm²，含K₂O≥50％硫酸钾75kg/hm²，追施于播种行垄沟侧水平距离10cm、深15cm处。

d、40％叶龄指数时期，叶面喷施速效硅肥(SiO₂≥21％)30g/L、硼肥(B≥18％)2g/L，每公顷喷施300L；

e、70％叶龄指数时期，叶面喷施速效硅肥(SiO₂≥21％)30g/L、磷酸二氢钾(含P₂O₅≥23％、K₂O≥29％)1.5g/L，每公顷喷施300L。

实施例2：

一种提高寒地玉米抗倒伏能力与子粒品质的施肥方法，选取三江平原东部半湿润玉米种植生态区，耕层深厚、土壤基础肥力较高或粉壤土、黏壤土田块，具体按照下述步骤进行：

a、玉米整地完成后起130cm垄，将生物炭颗粒(195kg/hm²)与化学肥料(含N≥46％速效尿素45kg/hm²，含N≥46％缓释尿素60kg/hm²，含N≥18％、P₂O₅≥46％磷酸二铵150kg/hm²，含K₂O≥50％硫酸钾75kg/hm²)，在播种行下方25cm基施。

b、播种前，种肥(磷酸二铵30kg/hm²，含CaO≥16％、MgO≥6％、Zn≥0.2％的钙镁锌肥120kg/hm²)混配均匀后，于播种时，在播种行垄沟侧水平距离7cm、深10cm处施用种肥。

c、40％叶龄指数时期，结合深松高培土铲趟作业，将含N≥46％速效尿素105kg/hm²，含N≥46％缓释尿素60kg/hm²，含K₂O≥50％硫酸钾45kg/hm²，追施于播种行垄沟侧水平距离15cm、深20cm处。

d、40％叶龄指数时期，叶面喷施速效硅肥(SiO₂≥21％)60g/L、硼肥(B≥18％)1.5g/L，每公顷喷施225L；

e、70％叶龄指数时期，叶面喷施速效硅肥(SiO₂≥21％)60g/L、磷酸二氢钾(含P₂O₅≥23％、K₂O≥29％)1g/L，每公顷喷施225L。

对比例1：

对比例1与实施例1的不同之处在于：采用传统施肥方法，速效尿素180kg/hm²、磷酸二铵225kg/hm²、硫酸钾或氯化钾150kg/hm²作为基肥，施于播种行下方20cm处。在30％叶龄指数时期，将速效尿素270kg/hm²，播种行垄沟侧水平距离10cm、深15cm处。

对比例2：

对比例2与实施例2的不同之处在于：采用传统施肥方法，速效尿素150kg/hm²、磷酸二铵255kg/hm²、硫酸钾或氯化钾120kg/hm²作为基肥，施于播种行下方25cm处。在30％叶龄指数时期，将速效尿素225kg/hm²，播种行垄沟侧水平距离15cm、深20cm处。

效果评价及性能检测

一、实施例1与对比例1比较

实施例1和对比例1均于2018年和2019年分别进行了试验，并分别对实施例1和对比例1的玉米从出苗率、气生根层数、玉米茎秆基部节间性状、物理力学特性和玉米品质等指标进行了考察，详细的结果如图2-4和表1-11所示(图2-4和表1-11中的a和b代表差异达显著水平(P<0.05))。表格中没有明确标明为2018年或2019年的数据，则该数据为2018年和2019年数据的平均值(如表1-8)。

田间比较试验结果表明，相比于对比例1传统养分管理方法，实施例1的玉米出苗率提高了5.68～7.75％(图2)，气生根层数增加了66.67～100％(图3)；如表1和表2所示，玉米茎秆基部节间性状得到了明显改善，物理力学特性显著提升，其中茎壁厚度、节间充实度和抗断弯矩分别提高了0.022mm、0.2927g·cm^-1和31730g·cm，节间长度、截面扁平率和弯曲力矩分别减少了3.30cm、0.0278和24570.20g·cm，进而促进玉米抗倒伏指数提高了41.03％，倒伏发生率减少了61.29％(图4)。

同时，本发明所述施肥方法，可通过增强耕层土壤养分转化相关酶活性，提升玉米生长发育关键时期的土壤养分有效性，进而使得玉米成熟期植株氮、磷、钾养分吸收量分别显著增加24.43％、16.97％和38.52％(表3～表8)。此外，相比于传统施肥方法，玉米秃尖长缩短了21.39～39.10％(表10)，子粒产量每公顷增加了1265.93～2366.27kg(表9)，主要归因于单位面积有效穗数、百粒重和行粒数的增加；子粒商品品质方面，以子粒容重和粗蛋白、粗淀粉含量改善明显，分别提高了11.22～12.29g·L^-1、0.31％～0.48％和1.05％～1.42％(表11)。

表1不同施肥方法对玉米基部第3节节间性状的影响

表2不同施肥方法对玉米茎秆物理力学特性的影响

表3不同施肥方法对玉米耕层土壤碱解全氮含量的影响

表4不同施肥方法对玉米耕层土壤速效磷含量的影响

表5不同施肥方法对玉米耕层土壤速效钾含量的影响

表6不同施肥方法对玉米耕层土壤脲酶活性的影响

表7不同施肥方法对玉米耕层土壤蛋白酶活性的影响

表8不同施肥方法对玉米成熟期氮磷钾养分吸收量的影响

表9不同施肥方法对玉米产量及产量构成因素的影响

表10不同施肥方法对玉米穗部性状的影响

表11不同施肥方法对玉米子粒商品品质的影响

二、实施例2与对比例2的比较

实施例2和对比例2均于2018年和2019年分别进行了试验，并分别对实施例2和对比例2的玉米从出苗率、气生根层数、玉米茎秆基部节间性状、物理力学特性和玉米品质等指标进行了考察，详细的结果如图5-9和表1-11所示(图5-9和表12-22中的a和b代表差异达显著水平(P<0.05))。表格中没有明确标明为2018年或2019年的数据，则该数据为2018年和2019年数据的平均值(如表12-19)。

田间比较试验结果表明，相比于对比例2传统养分管理方法，实施例2的玉米出苗率提高了5.82％～6.59％，气生根层数增加了125％～300％(图5和图6)；如表12和表13所示，玉米茎秆基部节间性状得到了明显改善，物理力学特性显著提升，其中茎壁厚度、节间充实度和抗断弯矩分别提高了0.03mm、0.2047g·cm^-1和36060g·cm，节间长度、截面扁平率和弯曲力矩分别减少了2.21cm、0.0134和17102.90g·cm，进而促进玉米抗倒伏指数提高了21.05％，倒伏发生率减少了87.50％(图7)。如图8-9所示，2019年受台风影响下的云山农场对比例2常规施肥方法玉米田块的现状表明，玉米倒伏较多(拍摄于2019年9月29日)；而2019年受台风影响下的云山农场实施例2施肥方法玉米田块的玉米群体长势情况说明，玉米的抗倒伏能力较强(拍摄于2019年9月29日)。

同时，本发明实施例2的施肥方法可通过增强耕层土壤养分转化相关酶活性，维持玉米生长发育中后期土壤较高的养分有效性，进而使得玉米成熟期植株氮、磷、钾养分吸收量分别显著增加29.77％、15.54％和30.49％(表14～表19)。此外，相比于对比例2传统施肥方法，玉米秃尖长缩短了4.84％～13.45％(表21)，通过明显提高单位面积有效穗数、百粒重和行粒数，促进子粒产量每公顷增加了850.65～1321.85kg(表20)；子粒商品品质方面，同样以子粒容重和粗蛋白、粗淀粉含量改善明显，分别提高了8.53～9.71g·L-1、0.57％～0.74％和0.62％～1.58％(表22)。

表12不同施肥方法下的玉米基部第3节节间性状比较

表13不同施肥方法下的玉米茎秆物理力学特性比较

表14不同施肥方法下的玉米耕层土壤碱解氮含量比较

表15不同施肥方法下的玉米耕层土壤速效磷含量比较

表16不同施肥方法下的玉米耕层土壤速效钾含量比较

表17不同施肥方法下的玉米耕层土壤脲酶活性比较

表18不同施肥方法下的玉米耕层土壤蛋白酶活性比较

表19不同施肥方法下的玉米成熟期氮磷钾养分吸收量比较

表20不同施肥方法下的玉米产量及产量构成因素比较

表21不同施肥方法下的玉米穗部性状比较

表22不同施肥方法下的玉米子粒商品品质比较

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (2)

1.一种提高寒地玉米抗倒伏能力与子粒品质的施肥方法，其特征在于，包括以下步骤:

(1)施基肥步骤:整地时，起垄施基肥，所述基肥包括速效尿素、缓释尿素和生物炭颗粒；

所述速效尿素与缓释尿素比例为3:7~5:5；

所述生物炭颗粒占玉米全生育期根际总肥料用量的20~30%；

所述生物炭颗粒为玉米秸秆生物炭、水稻秸秆生物炭、小麦秸秆生物炭、花生壳生物炭中的一种或任意组合；

玉米整地完成后起垄，将生物炭颗粒与化学肥料，在播种行下方基施，所述基肥施用于播种行下方，深度为15~25cm；

当所述垄的垄底宽为65~70cm时，所述垄的垄台高度为15~25cm,所述垄的垄台宽度为40~45cm；当所述垄的垄底宽为110~136cm时，所述垄的垄台高度为15~25cm，所述垄的垄台宽度为70~110cm；

所述的生物炭颗粒用于对土壤理化性质影响，用于与化学肥料混合以减少了养分的淋溶损失和根系生长机械阻力，还用于优化了根系空间布局和根际微生物群落结构，还用于促进了氮磷钾养分的吸收转化增加了土壤养分利用效率；

(2)施种肥步骤:播种时，侧施种肥；所述种肥包括氮肥、磷肥、钙肥、镁肥和锌肥；

播种前，种肥混配均匀后，于播种时，在播种行垄沟侧与种子的水平距离为5~7cm、深8~10cm处施用种肥；

(3)根际追肥步骤:40％叶龄指数时期，结合深松高培土铲趟作业，将含N≥46％速效尿素120kg/hm²，含N≥46％缓释尿素60kg/hm²，含K2O≥50％硫酸钾75kg/hm²，追施于播种行垄沟侧与苗带的水平距离为10~15cm、深9~15cm处；

(4)第一次喷施叶面肥步骤:在玉米的30~50%叶龄指数时期，喷施第一叶面肥；喷施速效硅肥30~60g/L、硼肥1~2g/L，每公顷喷施225~300L；

(5)第二次喷施叶面肥步骤:在玉米的80%叶龄指数时期，喷施第二叶面肥；喷施速效硅肥30~60g/L、磷酸二氢钾1~1.5g/L，每公顷喷施225~300L。

2.如权利要求1所述的提高寒地玉米抗倒伏能力与子粒品质的施肥方法，其特征在于，

在所述施基肥步骤中，在播种行下方20cm基施；

在所述施种肥步骤中，所述种肥施用于播种行的侧下方，垄沟侧与种子的水平距离为5cm，深度为8cm；

在所述根际追肥步骤中，根际追肥施用于苗带侧下方，垄沟侧与苗带的水平距离为10cm、深度为15cm。

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