不同施肥方式對玉米生長及產量的影響

趙飛燕，吳秋平，韓 燕

（1.襄垣縣農業(yè)技術推廣中心，山西襄垣046200；2.濟寧市農業(yè)科學研究院，山東濟寧272031）

玉米是我國重要的糧經飼兼作型作物，在國民經濟中占有舉足輕重的作用。因其種植簡單、用途廣泛、效益好，目前已成為襄垣縣種植面積最大的糧食作物，達2.5萬hm2，占全縣種植面積的64%，研究推廣適合當?shù)氐挠衩赘弋a施肥栽培技術，對提高種糧效益和減少化肥污染具有重要意義[1-2]。化肥在增加農產品產量、補充耕地養(yǎng)分不足等方面起到了不可替代的作用，但如果不掌握科學的施肥方法，就會使化肥大量揮發(fā)、流失，利用率低，損失嚴重，而且對環(huán)境、土壤的危害進一步加大[3-5]。據(jù)調查，大多數(shù)農民還在延續(xù)傳統(tǒng)的撒施、表施等施肥方法，化肥損失、浪費現(xiàn)象嚴重。肥料的施用位置不僅影響到肥料效果的發(fā)揮，還關系到根系對養(yǎng)分的吸收和干物質積累等多個方面[6-8]。機械化深施肥可以提高肥料利用效率。前人研究表明，玉米深施化肥可使化肥利用效率提高15～20百分點，同時延長肥效，促進作物后期生長和提高產量。合理的施肥方法就是要根據(jù)土壤、氣候、肥料特點等具體因素，把握肥料施用的恰當時間和位置，使所施肥料既能及時和充分被植株吸收利用，又能達到提高肥料利用率、減少肥料淋失和固定的理想效果[9-10]。

為了更好地解決當前農民在生產中盲目施肥、肥料用量不合理、浪費嚴重的問題，本試驗通過大田小區(qū)試驗研究不同施肥方式和施肥深度對玉米植株生長和產量的影響，以期為指導本地區(qū)玉米田科學施肥和提高玉米種植效益提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試玉米品種為寧玉218。

1.2 試驗設計

試驗地點設在山西省襄垣縣夏店鎮(zhèn)岸底村，土壤屬黃壤土，玉米播種時間為2017年4月26日，種植密度為6萬株/hm2。試驗設撒施（T1）、溝施（T2）和深施肥（T3）3個處理，小區(qū)面積均為144 m2，行長20 m，行數(shù)12行，等行距種植，行寬0.6 m。試驗用化肥為中化山東肥業(yè)有限公司生產的高塔復合肥，配方的 N，P，K 比例為 27∶17∶7，播種時不施入底肥，在玉米拔節(jié)期進行施肥，每公頃施肥900 kg。其中，撒施處理為將化肥均勻撒在玉米行間人工中耕；溝施處理為在玉米行一側10 cm處開溝8 cm深進行施肥；深施肥處理采用在玉米行一側10 cm處開溝25 cm深進行施肥。試驗設3次重復，隨機區(qū)組排列，其他管理同一般高產田。

1.3 測定項目及方法

1.3.1 葉面積 分別在玉米拔節(jié)期、大喇叭口期、吐絲期、成熟期每個小區(qū)連續(xù)選取代表性植株5株，采用Montgomery法[11]測定整株玉米的葉面積，即用刻度尺測量每株玉米的全部展開綠葉片的葉長和最大葉寬，乘以0.75，求出各單葉葉面積后累加得到全株葉面積。

1.3.2 干物質積累 分別在拔節(jié)期、吐絲期和成熟期選取代表性植株3株，在吐絲后分為地上部植株和籽粒2個部分，采用烘干法烘干至恒質量后稱質量。

1.3.3 農藝性狀 分別在拔節(jié)期、吐絲期、成熟期測定植株株高、莖粗和單株綠葉片數(shù)。

1.3.4 測產及穗部性狀 成熟時每個處理收獲中間4行進行測產，并選取代表性果穗20個進行考種，分別測定穗長、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)、禿尖長和百粒質量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2007進行數(shù)據(jù)整理，并采用DPS 7.0進行方差分析及多重比較。

2 結果與分析

2.1 不同施肥方式對葉面積的影響

表1 不同施肥方式對玉米不同生育時期葉面積動態(tài)的影響 cm2/株

由表1可知，不同施肥方式對各生育時期玉米葉面積生長動態(tài)的影響不同。拔節(jié)期各處理間植株葉面積差異較小；大喇叭口期T1處理較T3處理葉面積明顯下降，T2處理與T1，T3處理間差異均不顯著；吐絲期葉面積達最大值，各處理間差異表現(xiàn)與大喇叭口期一致；成熟期植株葉面積各處理間均達顯著水平，葉面積表現(xiàn)為T1＜T2＜T3，說明T1處理葉片相對衰老速率較快，T3處理玉米成熟期葉片保綠性較強，T2處理次之。

2.2 不同施肥方式對干物質積累的影響

不同施肥方式對玉米植株干物質積累量的影響在各時期表現(xiàn)不同（表2）。拔節(jié)期各處理間差異較小，吐絲期地上部植株干質量隨施肥深度增加呈增加趨勢，但處理間無顯著差異，吐絲期果穗干質量則表現(xiàn)為T1處理顯著低于T3處理，T2處理與T1，T3處理間差異均不顯著；成熟期籽粒干質量和地上部植株干質量均表現(xiàn)隨施肥深度增加而增加的趨勢，其中，T1處理干物質質量顯著低于T3處理，但與T2處理間差異均不顯著。

表2 不同施肥方式對玉米不同時期干物質累積的影響 g/株

2.3 不同施肥方式對農藝性狀的影響

從表3可以看出，植株農藝性狀對不同施肥處理的響應不同，株高在拔節(jié)期、吐絲期和成熟期對施肥響應不敏感，深施肥處理株高為略降低；莖粗在拔節(jié)期各處理間差異較小，吐絲期則表現(xiàn)隨施肥深度增加而明顯增粗，T1處理與T3處理間差異達顯著水平，成熟期各處理間差異表現(xiàn)與吐絲期一致；單株綠葉片數(shù)在拔節(jié)期和吐絲期各處理間差異均未達顯著水平，成熟期則為T3處理顯著高于T1處理，T2處理與其余處理間差異均不顯著，說明施肥深度增加有利于延長后期葉片持綠性，莖稈粗壯抗倒伏。

表3 不同施肥方式對玉米不同時期農藝性狀的影響

2.4 不同施肥方式對產量及其構成因素的影響

由表4可知，不同施肥方式對玉米產量的影響表現(xiàn)為隨著施肥深度增加而增加的趨勢，T2，T3處理分別較T1處理產量增加8.0%和17.6%，其中，T1和T3處理間差異達顯著水平，T2處理與T1，T3處理間差異均不顯著。進一步對玉米果穗性狀考種發(fā)現(xiàn)，不同施肥方式對穗長、行粒數(shù)和百粒質量的影響顯著，表現(xiàn)為穗長、行粒數(shù)和百粒質量隨施肥深度增加呈增加趨勢，穗粗、穗行數(shù)和禿尖長則受施肥方式影響不明顯。T3處理較T1處理的穗長增加了10%，行粒數(shù)亦增加了12%，百粒質量增加了7.5%，說明化肥深施主要通過增加穗粒數(shù)和百粒質量來促進產量的進一步增加。

表4 不同施肥方式對玉米產量及果穗性狀的影響

3 結論與討論

過去30多年來，我國玉米產量持續(xù)增長，玉米已經成為我國種植面積和產量最大的糧食作物[12]。玉米是一種喜肥高產作物，肥料充足才能確保玉米生長的營養(yǎng)所需達到高產的目標，在玉米施肥環(huán)節(jié)中，很多農戶由于施肥方式不合理造成肥料利用率下降，同時化肥不合理施用會帶來很多副作用，包括能源浪費、環(huán)境污染、經濟損失等，其中，環(huán)境污染主要包括地下水硝態(tài)氮污染、地表水富營養(yǎng)化、蔬菜硝酸鹽含量超標、土壤重金屬污染、大氣污染等方面[13-16]。因此，生產中必須注意到作物施肥中重點要解決的是如何獲得施肥的最大經濟效益，而不是最高產量[17]。

劉海東等[18]對合理施肥深度提高直播水稻氮素利用率的研究發(fā)現(xiàn)，合理深施能夠促進前期良好的營養(yǎng)生長，并能維持后期養(yǎng)分的持續(xù)供應，提高水稻結實率和千粒質量的增加。本研究結果表明，通過在拔節(jié)期深施肥料能夠明顯促進大喇叭口期以后葉片生長，表現(xiàn)綠葉面積和葉片數(shù)明顯增加，莖粗和植株干物質積累量明顯提高，從而促進后期穗部發(fā)育，說明較傳統(tǒng)表面撒施和溝施技術，玉米深施肥比地表撒施減少損失和浪費，促進作物吸收和延長肥效[7-8]，同時在拔節(jié)期機械化深施肥有利于根系生長和下扎，因為根系是作物吸收養(yǎng)分和水分的主要器官，根吸收養(yǎng)分最多的部位在離根尖10 cm以內，愈靠近根尖吸收能力越強，玉米根系主要分布在10～20 cm耕層內[19-20]，因此，在本研究中通過化肥深施25 cm可以明顯促進植株生長發(fā)育，提高了玉米果穗長，增加了穗粒數(shù)，從而提高了產量和肥料利用率。張越等[21]研究不同有機肥處理下玉米農藝性狀與產量間相關關系，結果表明，穗長、行粒數(shù)和百粒質量是影響玉米籽粒產量的主要因素，穗行數(shù)和禿尖長對產量影響不大。關于本試驗條件下深施肥對于根系生長的促進作用如何，以及對肥料利用率的提高還有待進一步研究驗證。