文/河南省新密市農業農村工作委員會 王安民
一、玉米必需的營養元素及其在各器官中的分布
玉米要正常生長發育,除需要從水和空氣中吸收大量的碳,氫,氧3種非礦質元素外,還需要從土壤吸收中吸收13種必需的礦質元素,其中,氮、磷、鉀、硫、鈣,鎂6種元素玉米需要量多,稱為大量元素。硼、鋅、鉬、鐵、錳、銅、氯等7種元素需要量很少,稱為微量元素,此外,硅、鈷、鎳等元素是維持玉米生長發育的有益元素,玉米吸收所需要的種種營養元素,在體內合成各種有機化全物,并在不同生育期的各種有機化合物,并在不同生育期的各器官中進行有機物質的合成,轉移和貯存,玉米成熟后,各種有機化合物主要轉化為貯存形態,分布于各器官組織中。
在各器官組織中,蛋白質和脂肪以籽粒中最多,其次是莖葉,穗軸中最少,纖維素以莖,葉和穗軸中最多,籽粒中最少,淀粉以籽粒中最多,苞葉和根部次之,莖,葉,穗軸中最少,灰分以根,葉中最多,各種有機物質以纖維素,無氮浸出物最多,蛋白質次之,脂肪最少。
各種有機物質在玉米各器官中的分布不同,其氮、磷、鉀,硫的含量也不同,根據化驗分析,氮素在莖,葉,籽粒中的含量最高,比在根穗軸苞葉,雄花中的含量高出1倍多,磷在莖和籽粒中的含量最高,在奶和其它器官中的含量較低,鉀在根,籽粒和葉中的含量較高,在其它器官中的含量則較低,硫在籽粒中的含量多于莖稈。
鈣、鎂和其它微量元素在玉米植株各器官中的含理不多,玉米葉含鈣約為干物重的0.3%,含鎂約0.25%,在莖中含鈣約為干物重的0.1%,含鎂約0.09%,在籽粒在含鈣約為干物0.01%,含鎂約0.08%。
二、玉米對營養元素的吸收動態和數量
玉米不同生育時期吸收氮、磷、鉀的度和數量不同,一般來說,細苗期生長慢,植株小,吸收的養分少,拔節期至開花期生長快,正是雌穗和雄穗的形成和發育時期,吸收養分的速度快,數量多,是玉米需要營養的關鍵時期,此期應供給充足的營養物質,生育后期,吸收養分速度緩慢,吸收量也少。
1、氮素的吸收動態和數量。對春玉米和夏玉米種生育時期吸收氮素情況的扮析研究表明,春玉米苗期至拔節期的21天內,氮素累積量較少,占總氮量的9.06%,拔節期至抽雄期遙15天內,氮素累積量占總量的34.42%,抽雄期至乳熟期的39天內,氮素累積量占總氮量的46.92%,這一階段,氮素的累積強度較高,需氮量也較多,為了保證春玉米生育后期對氮素的需求應當在此期適當追施化肥,使籽一充實飽滿,增加產量.
夏玉米苗期到拔節期吸收氮素很少,吸收速度慢,占總吸收量的1.18~6.6%,拔節期以后,氮素吸收明顯增多,抽絲前后達到高峰,吸收速度一般達到0.25~0.3公斤/畝日,累積吸收量達到5~7公斤/畝,占全生育期累積吸收量的50~60%,抽絲至籽粒形成期吸收氮素仍較快,吸收速度為0.15~0.2公斤/畝日,累積吸收量占總吸收量的40~50%,因此,地力差的地塊及高產田,應大抽絲前后增施攻粒肥。
2、磷素的吸收動態和數量。玉米各器官中磷素的累積吸收量和分配動態與氮素相似,春玉米在生長過程中,植株體內磷素的相對含量逐漸降低,而絕對累積量逐漸增加,苗期磷素累積吸收量很少,拔節莫須有地授粉期磷素吸收加快,累積量占總磷量的53.01%,授粉以后累積量仍占總磷量的46.87%,各器官中的磷素總的趨勢是由營養器官缶生殖器官轉移,莖,葉和雌穗中的磷素量都在授粉期達到高峰,以后磷素缶籽粒中轉移。夏玉米苗期桶根系不發達。磷素的吸收量很少,只占成熟期部磷量的1~3%,但植株含磷濃度很高,一般在0.6~1.1%之間,是玉米需磷敏感時期,拔節期的玉米植體內含磷濃度最低,拔節期以后,磷素的吸收速度顯著加快,吸收高峰在抽雄期和吐絲期,吸收強度為0.125~0.155公斤/每畝?日累稷吸收量占總磷量的50~60%,所以,玉米除在播種時施用磷肥外,抽雄前追施磷肥亦有增產效果。
3、鉀素的吸收動態和數量。鉀素在玉米各生育時期的吸收動態和數量也具有規律性,春玉米植株體內素含量在拔節期最高,心腹逐漸下降,功期鉀素的絕對累特別是積量少,累積速度慢,從拔節開始,植株體內鉀素含量急劇增加,至授粉期,鉀素累積量占總鉀量的96.07%,比氮,磷的累積吸收量要快得多,在授粉期以后,植株體內鉀素累積量一般增加很少或略有減少,這是鉀素由根系外滲,地上部淋失所致,因此,在缺鉀地塊,鉀肥最好作基肥,種肥或早期追肥用。
夏玉米對鉀素的吸收速度在生育前期比氮和磷都快,研究表明,苗期鉀素的吸收量占總吸收量的0.7~4%,拔節以后猛增,到抽雄,吐絲期累積吸收量達60~80%,吸收速度的高峰出現在雌穗小花分化期至抽雄期,其值為0.4~0.75公斤/每畝?日,在灌漿至成熟期,因植株體內鉀素外滲到土壤中去土壤中去,所以,鉀含量緩慢下降,因此,在缺鉀的地塊,同樣是鉀肥最好作基肥,種肥或早期追肥用。
總之,玉米各生育期對氮,鉀磷,的量,春玉米在抽穗開花期達到高峰,夏玉米以大喇叭口至絲期為最多,全生育期對三要素的吸收量以氮最高,鉀次之,最少,因此,玉米施肥必須以增施氮肥為主,相應配合施用磷,鉀肥。
三、影響玉米吸收利用養分的主要因素
玉米吸收利用養分受生態環境,養分之間的交互作用和基因型等因素的影響較為明顯。
1、生態環境對吸收養分的影響。在同一生態環境條件下,玉米吸收炮,鉀的數量,比便和利用效率產理水平需要的無毒的相對含量所左右,因此要保證玉米正常生長發育,必須經常保持各種養有關,產量越高,吸收的總量越多,一般對氮的吸收量最多,鉀次之,磷最少。
在不同生態環境條件下,玉米對三要素的吸收量和比例不同,平揪夏玉米比套播對磷,鉀養分的吸收量偏高,同時,玉米對養分的利用效率不同,另外,即使栽培同一品種畝產超過500公斤,且比較接近期養分吸收量及吸收比例也不相同,特別是鉀的吸收量差異很大,這表明需鉀量高不一定就高產。
2、元素之間的交互作用對吸收利用養分的影響。農作物能否正常生長取決于礦質無毒間的平衡,在很多情況受保證生長所分的平衡供應。
⑴氮與磷,鉀硫元素的交互作用。氮素能顯著地促進玉米對磷素的吸收,試驗表明,氮作基肥措施,植株含磷量可提高6%左右,對玉米單純施用氮素化肥,磷素的吸收量較多,而氮、鉀的吸收量相對減少,據姚炳貴報道,氮、磷兩元素配合施用,玉米籽粒中含磷,鉀量均為最高,而秸稈中的氮、磷、鉀量都是最低的。氮素與鉀素配合施用,每生產100公斤玉米籽粒吸收的氮,磷量最少,鉀的吸收量反而增加,玉米產量最高,體現了施用鉀素的潛在效益。
氮與硫的交互作用較為明顯,硫缺乏時,增施氮肥不能提高玉米的產量和蛋折質含量,反而降低蛋白質的生物學價值,同量也影響蛋白質的正常合成,造成可溶性氮的積累,給玉米施硫時,可增加玉米的含硫量和含氮量,降低磷、鉬、硼的含量,據報道,維持玉米正常生長的氮,硫比例以15:1較為合適。
⑵磷與鋅,鐵元素的交互作用。鋅對平方米生長的影響較大,施用鋅肥,能促進平方米對氮素的吸收及營養器官的生長和體內物質的轉化,酶的活性及生殖器官的發育,試驗結果表明,施用磷肥能抑制玉米對鋅的吸收,特別是在土壤含有效鋅不足的條件下,單施磷肥往往引起玉米減產,而磷、鋅配合施用,能明顯增加玉米幼苗干重和各部位葉片的含氮量,有助于提高肥效,從而增加產量。
磷與鐵的關系主要表現于磷有鈍化玉米植株體內鐵的作用,在磷較多,鐵較少的的環境下,植株往往出現缺鐵失綠癥,植株對磷,鐵的反應也因品種不同而異。
⑶鉀與鈣,鎂鋅元素的交互作用。在吐絲期,當100克干物質中含鈣離子、鎂離子、鉀離子總量達到85~105毫摩爾時,玉米的礦質營養狀況表現良好,低于此值時玉米缺鉀,鈣和鎂,鉀素不足或鉀素素過量均能降低玉米根系對鋅的吸收,從而加重缺鋅癥狀。
3、基因型對吸收養分的影響。基因型不同能影響玉米根系的發達程度,根的離子交換能力,根的吸收特性,植株體內養分轉運速度以及代謝機制和抗病性能等,導致不同自交系或雜交種之間表現出不同的吸收礦質養分的能力,研究表明,在不同的鉀素營養善下,自交系含鉀量有高低之別,有的自交系隨鉀濃度的提高其干物重明顯增加,而有的對鉀濃度的提高幾乎無反應,雜交種對鉀濃度的反應也是如此,有的反應敏感,有的反應遲鈍。
另外,因基因型不同,產量水平不一樣,100公斤籽粒所吸收的氮、磷、鉀量及其比例相關很大,如在畝產高達624.4公斤的條件下,每生產100公斤浚單20籽粒所吸收的氮、磷、鉀明顯比其它雜交種低,可見,該雜交種是屬于養分高效型的基加型。
4、產量與吸收利用養分的關系。玉米因產量水平不同,所吸收的三要素數量及其比例存大著差異,而生產100公斤籽粒需要的氮、磷、鉀量也不在同一水平,同時,玉米因產量水平不同,其籽粒和秸稈中的氮、磷、鉀三要素的含量也有較大變化。
四、玉米營養缺乏與過多的癥狀
玉米是需要營養元素的種類和數量,及時了解營養缺乏與過多的癥狀,對獲得玉米高產優質極為重要。
1、氮素缺乏與過多的癥狀。玉米缺氮時,苗期生長緩慢,矮瘦,葉色黃綠,抽雄遲,生長盛期缺氮,葉的癥狀更為明顯,老葉從葉尖沿著中脈向葉片基部枯黃,枯黃部分呈V型,葉緣仍保持綠色而略卷曲,最后呈焦灼狀而死亡。
玉米氮素供應過多時,營養生長旺盛,營養體徒長,出現貪青現象,不利于籽粒的灌漿,同時,玉米吸收的氮素用于組成蛋白質,葉綠素及含氮化全物,從而磊量消耗植株體內的碳水化全物,我構成細胞壁所需的纖維素,果膠等的物質的形成受到嚴重限制,整個植株變得柔軟多汁,降低了莖稈的抗倒伏與抗病蟲害的的能力。
2、磷素缺乏與過多的癥狀。玉米對磷極為敏感,缺磷時苗期很慢,五葉后明顯缺磷癥狀,葉片呈紫紅色,葉尖呈色,葉緣卷曲,莖基部呈色,穗短小彎曲,常出現禿頂現象,籽粒不飽滿。
玉米磷素過多時,葉片呈現缺癥,而且常常與缺鋅,缺鐵等癥狀伴生,缺鋅的主要原因是過量施用過磷酸鈣,生成微深究的磷酸鋅沉淀物,降低了土壤鋅的有效性,從而引起玉米發生缺癥狀,影響玉米的產量與品質。
3、鉀素缺乏的癥狀。玉米植株體內鉀的再利用能力較強。所以,缺鉀癥狀一般在生長后期才逐漸表現出來,癥狀是葉片從葉尖開始沿葉邊葉鞘處逐漸變褐并焦枯最后導致整個葉片枯死,穗禿頂,如新葉也表現缺鉀癥狀,表明玉米已嚴重缺鉀。
4、鋅缺乏過多的癥狀。鋅是作物正常生長不可缺少的重要微量元素之一,缺少或過多都會引起特殊的癥狀,玉米缺鋅癥出現在苗期,其特征是:植株矮化,節間縮短,失綠,出現花葉條紋,嚴重死亡,大量資料報道,玉米品種不同,對鋅的敏感性也不同,癥狀表現亦有差異,據報載,“濟單7號”對鋅最敏感,施鋅增產18.6%,而不施基本平產,“莫17"自交系容易出現缺鋅癥狀,河北省農業科學院土肥研究所的研究結果表明,“浚92-6和自選系248的雜交種---浚單18”的缺鋅癥狀反映了兩個親本的缺鋅癥狀特點,據考察,凡自交系中親本為“浚92-6”的雜交玉米,缺鋅時,植株比較矮小,有的鋅一般很難達到中毒水平,但在不缺鋅的土壤中施用鋅肥能發生玉米中毒水平,但在不缺鋅的土壤中施用鋅肥能發生玉米中,其中毒癥狀類似缺鐵的失綠癥,目前對玉米鋅中毒濃度范圍的研究結果沿尚不一致。













