不同氮磷施用水平對“天塔1號”玉米產量及相關性狀的影響

張茜 田秀平 趙秋 張雯 王盼寧 向春陽

摘? ? 要：為了探討不同氮肥和磷肥施用量對天津地區玉米產量的影響，以“天塔1號”玉米為試驗材料，施氮量和施磷量分別設置5個水平：N1（0 kg·hm-2）、N2（80 kg·hm-2） N3（160 kg·hm-2）、N4（240 kg·hm-2）、 N5（320 kg·hm-2）， P1 （0.0 kg·hm-2）、P2 （37.5 kg·hm-2）、P3 （75.0 kg·hm-2）、P4 （112.5 kg·hm-2）、P5 （150.0 kg·hm-2），組合成25個處理，每個處理設3次重復，收獲后測定產量及相關性狀。結果表明，當施氮量或施磷量為單一變量時，“天塔1號”玉米產量、行粒數、百粒質量及穗粒重呈現先增后降的趨勢，穗行數差異未達顯著水平;綜合氮磷配施來看，N3P4處理下百粒質量等高于其他處理，N3P4處理下產量表現最高，達到12 292.74 kg·hm-2。天津地區天塔1號玉米的適宜氮磷施用量為N（160 kg·hm-2）和P（112.5 kg·hm-2）配施，適宜的氮磷配施有利于玉米產量的增加。

關鍵詞：玉米;產量;施氮量;施磷量;氮磷配施

中圖分類號：S513? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ?DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2020.09.017

Abstract：In order to investigate the effect of different nitrogen and phosphorus application amount on maize yield in Tianjin， the maize of" Tianta 1" was used as the experimental material. Nitrogen application and phosphorus application were set at 5 levels respectively， N1 （0.0 kg·hm-2）， N2 （80.0 kg·hm-2）， N3 （160.0 kg·hm-2）， N4 （240.0 kg·hm-2）， N5 （320.0 kg·hm-2）， P1 （0.0 kg·hm-2）， P2 （37.5 kg·hm-2）， P3 （75.0 kg·hm-2）， P4 （112.5 kg·hm-2）， P5 （150.0 kg·hm-2）， Combine into 25 treatments. Each treatment was set to be repeated for three times， the yield and related traits were measured after harvest. The results showed that the yield， kernels per row， weight of 100-kernel and weight of per ear of "Tianta No.1" maize showed an increase at first and then a decrease when nitrogen or phosphorus was a single variable and difference of panicle row number did not reach significant level.According to combined nitrogen and phosphorus application， the weight of 100-kernel was higher than other treatments under N3P4 treatment， and the yield of N3P4 treatment was the highest， reaching 12 292.74 kg·hm-2. The suitable application amount of N and P was N （160 kg·hm-2） and P （112.5 kg·hm-2） in "Tianta 1" maize in Tianjin area. The different ratio of N and P were beneficial to increase of maize yield.

Key words： corn; yield; nitrogen application amount; phosphorus application amount; combined application of nitrogen and phosphorus

玉米作為全球范圍內的重要糧食作物，對全球農業發展具有重要的意義。玉米的主要作用也不再是食用，而是變成了以飼料為主，同時兼具了糧食作物、經濟作物的功能。在對一個國家的畜牧業進行衡量的過程中，其核心衡量指標便是人均占有玉米數量[1]。合理施用化肥，是糧食高產與穩產的基礎與前提保障[2]。在玉米生長過程中，需要的大量營養物質主要有氮、磷、鉀[3]，氮和磷做為作物的重要組成成分，不僅在玉米生長的代謝過程中起著主要作用，而且對其生長發育有重要的直接影響[4-6]。氮肥的施用水平會直接影響到玉米的植株形態和產量等[7-9]。磷是作物生長所必需的營養元素，能提高作物利用氮的效率，也能增強作物的抗逆能力，提高作物適應惡劣環境的能力[10]。磷對玉米產量方面的作用，綠肥輪作處理對玉米的影響，氮磷配施對小麥的影響等方面已有許多研究[11-13]。由于科學施肥除了考慮土壤供肥規律外，還要考慮作物的需肥規律，雖然有關玉米氮磷肥施用研究很多，但以不同品種研究施肥規律的很少，“天塔1號”玉米品種由天津中天大地科技有限公司培育而成，已成為天津的主要栽培品種之一。基于此，本試驗以“天塔1號”為供試材料，研究不同氮磷施用量及氮磷配施對其產量及相關性狀的影響，以期為天津地區種植“天塔1號”玉米合理施用氮磷肥提供科學依據。

1 材料和方法

試驗于2018年在天津市靜海良種場試驗田進行。供試土壤為潮土，其基本理化性狀：pH值為8.1，有機質18.32 g·kg-1;堿解氮80.48 mg·kg-1;速效鉀159.23 mg·kg-1;有效磷17.27 mg·kg-1。

1.1 試驗材料

玉米品種：“天塔1號”。

尿素（總氮 ≥ 46%）由陜西化肥廠生產;過磷酸鈣（P2O5 ≥ 12%）由浙江嘉善化肥有限責任公司生產;鉀肥為氯化鉀（K2O≥50%）由中農集團控股股份有限公司經銷。

1.2 試驗方法

試驗于5月4日播種，采用隨機區組排列，每個小區種植5行，行長5 m，株距28 cm，行距55 cm，試驗地施氮量和施磷量見表1和表2，組成N1P1、N1P2、N1P3、N1P4、N1P5、N2P1、N2P2、N2P3、N2P4、N2P5、N3P1、N3P2、N3P3、N3P4、N3P5、N4P1、N4P2、N4P3、N4P4、N4P5、N5P1、N5P2、N5P3、N5P4、N5P5，總共25個處理，每個處理3次重復，每小區都施用鉀肥（K2O）75.0 kg·hm-2（表1和表2）。

尿素40%以底肥施入，60%在拔節期以追肥施入，磷肥和鉀肥以基肥方式一次性施入。

1.3 測定項目

成熟期在各小區的中間行從第6株開始連續取3株的果穗，自然風干后進行考種，測定穗行數、行粒數、穗粒質量、百粒質量。各小區對第2和3行果穗全部收獲，自然風干后測定小區產量，最后產量計算包含取的3株果穗。

1.4 數據分析

試驗數據采用EXCEL和SPSS統計軟件進行分析。

2 結果與分析

2.1 氮磷配施對玉米產量及相關性狀的影響

從表3可知，在氮磷配施的所有處理中，“天塔1號”玉米穗行數，除了N4P4、N5P3和N5P5處理外，其他處理間的穗行數均沒達到顯著差異;氮磷配施的“天塔1號”玉米行粒數排在前5位的是，N2P3、N3P2、N1P2、N3P1和N2P5，N3P2處理的行粒數顯著高于其他處理的行粒數，N3P2、N1P2和N3P1處理的行粒數間差異不顯著，但是顯著高于除N3P2處理外的其他處理的行粒數;氮磷配施“天塔1號”玉米百粒質量排在前5位的是：N3P3（31.63 g）>N3P2（29.75 g）>N3P1（29.74 g）>N2P5（29.07 g）>N2P4（28.97 g），N3P3顯著高于其他處理的百粒重，后4位的百粒重間差異不顯著;氮磷配施天塔1號玉米穗粒質量排在前5位的是：N3P4、N2P3、N2P4、N3P3、N3P2，N2P3和N2P4處理的穗粒重間差異不顯著，N3P3和N3P2處理的穗粒重間差異也沒達顯著水平，但前3位處理的穗粒重均顯著高于其他處理的穗粒重;氮磷配施“天塔1號”玉米產量排在前5位的是，N3P4>N3P3>N2P4>N2P3>N3P5，這5個處理的產量均顯著高于其他處理的產量，N3P4、N3P3和N2P4處量間的產量存在顯著差異。從排前5位的百粒重數據可以看出，在相同施氮量下，增加磷的施用量對增加粒質量有利，施氮量降低的條件下，增施磷量有利于玉米百粒質量的增加。從排前5位的產量數據可以看出，在相同施氮量下，增加磷肥施用量能增加產量，但過多會影響產量的增加。綜合以上分析，N3P4 （施氮量 160.0 kg·hm-2，施磷量112.5 kg·hm-2） 有利于“天塔1號”玉米穗粒質量和產量的增加。

2.2 不同施氮量對玉米產量及相關性狀的影響

以天津地區玉米生產的常用施磷量（P3）為基礎，對不同施氮量的玉米產量和相關性狀進行分析。由表3可以看出，除N5處理，其他不同施氮量下的穗行數間無顯著差異，過多氮肥對穗行數有一定的影響;不同施氮量下行粒數從高到低的排列順序是N2>N3>N5>N4=N1，除N4和N1處理間，其他處理間的行粒數均達顯著差異水平，氮肥對行粒數有顯著影響;不同施氮量下玉米百粒質量的大小順序是N3>N5>N2>N4>N1，N3處理的百粒質量顯著高于其他處理的百粒質量;不同施氮量下穗粒質量從高到低的排列順序是N2>N3>N5>N1>N4，穗粒質量在5種不同氮肥處理間均達顯著差異;不同施氮量下產量的高低順序為N3（12 011.82 kg·hm-2）>N2（11 075.20 kg·hm-2）>N5（9 950.76 kg·hm-2）>N4（9 821.40 kg·hm-2）>N1（9 325.12 kg·hm-2），產量在5種氮肥處理之間均達顯著差異，氮肥對玉米產量有顯著的影響。天塔1號玉米產量在施氮為N3（160 kg·hm-2）處理時最高。

2.3 不同施磷量對玉米產量及相關性狀的影響

以天津地區玉米生產的常用施氮量（N3）為基礎，對不同施磷量的玉米產量和相關性狀進行分析。由表3可以看出，不同施磷量下穗行數無顯著差異;不同施磷量下行粒數從高到低的排列順序是P2>P1>P3>P4>P5，P3處理的行粒數顯著高于其他處理的行粒數，適宜的磷肥有利于行粒數的增加;不同施磷量下百粒質量從高到低的排列順序是P3>P2>P1>P4>P5，P3處理的百粒質量顯著高于其他處理的百粒質量，適宜的磷肥也有利于玉米百粒質量的增加;不同施磷量下穗粒質量從高到低的排列順序是P4>P3>P2>P1>P5，除P3和P2處理間的穗粒重差異不顯著，各處理間的穗粒質量均達顯著差異;不同施磷量下產量從高到低的排列順序是P4（12 292.74 kg·hm-2）>P3（12 011.82 kg·hm-2）>P5（10 394.40 kg·hm-2）>P2（9 321.00 kg·hm-2）>P1（9 253.26 kg·hm-2），產量在5種磷肥處理之間差異均達顯著水平，適量高的磷肥有利于玉米產量的提高。從表現趨勢上可以看出，P4處理的穗粒重和產量均顯著高于其他處理，“天塔1號”玉米產量以施磷量112.5 kg·hm-2最高。施氮量一定的條件下，增施磷肥有利于玉米產量的增加。

3 結論與討論

在農作物不同的成長階段都需要大量吸收氮素，因此氮素對農作物的生長有著重要影響。氮肥可以有效地提高玉米的產量，對玉米的穗粒質量和百粒質量有一定的影響。在150 kg·hm-2的施氮量下，能提升玉米籽粒的質量和產量[14]，在其施氮量達到240 kg·hm-2的狀態下時，其作用便不再明顯[15]。這一結果與本研究結果表現趨勢相一致，在施氮量160 kg·hm-2的處理下，“天塔1號”玉米產量達最高值，進一步增施氮肥，玉米產量略有下降。磷是玉米高產必需的營養元素之一，施磷量過多或不足都會影響玉米產量[15]。由本次試驗得出結論，在一定同等的施氮量下，適量增施磷肥可以提高玉米的產量，但是，玉米產量并未隨施磷量的加大而持續上漲，而是呈現為先漲后落的趨勢。要想使得玉米高產，就要適量施用磷肥。多施磷肥雖都有一些的增收效果，但并不一定能提升經濟效益[16]。隨著施磷量的增多，農民種植成本增加會造成經濟收益下滑。其次，磷在土壤中積累會造成環境污染，而且大量施磷也會造成磷酸鹽資源的浪費。本研究結果表明“天塔1號”玉米在施磷量75～112.5 kg·hm-2范圍內已達高產，從經濟和對環保角度考慮，應在此范圍內采用低施用量。施用氮肥對玉米百粒質量的作用效應大于施用磷肥[17]，王旭剛等[18]在陜西長武縣對旱地小麥進行的氮磷配施試驗表明，相比較單一施肥作用下，在氮磷配施處理下產量增產水平要高于單一條件下。本研究中“天塔1號”玉米的增產效果表現出明顯的氮、磷肥的配施效果，氮磷配施在一定范圍內具有協同作用，當超出這個范圍時表現為拮抗作用[19-20]，本試驗研究結果與以上研究結果表現一致。

在施用磷肥（P2O5 75.0 kg·hm-2）和鉀肥（K2O 75.0 kg·hm-2）的條件下，“天塔1號”玉米高產的施氮量為80.0 kg·hm-2;在施用氮肥（160.0 kg·hm-2）和鉀肥（K2O 75.0 kg·hm-2）的條件下，“天塔1號”玉米高產的施磷量為75.0～112.5 kg·hm-2;“天塔1號”玉米高產的氮磷肥配施量為，施氮160.0 kg·hm-2，施磷112.5 kg·hm-2。“天塔1號”玉米產量最高值并不是氮磷配施量最大的處理，進一步表明合理運籌肥料對不同玉米品種產量的影響極大。

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