寧夏地區滴灌玉米田秸稈還田配施氮肥對玉米生長的影響

玉米作為中國最大的糧食作物，在解決溫飽、保證糧食安全及飼料安全等方面發揮著重要作用。如何提高玉米產量、保證品質，當前的研究主要集中在合理栽培模式的探討上。秸稈還田無論是對農作物的生長發育還是土壤理化性質都會產生顯著影響，同時有利于促進土壤蓄水能力的提高、保護土壤墑情、提高水分利用率[1]；氮肥與膜下滴灌技術的結合也會促使肥料施入到植株根部，保持四周較高的水分與養分，提高肥料利用率[2]。基于秸稈還田與氮肥施用各自具備的優勢，其結合對玉米生長發育是否同樣會產生顯著影響。本文基于膜下滴灌的條件，研究秸稈還田配施氮肥對玉米生長及產量的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

寧夏回族自治區地處中國西北部的黃河中上游，東與陜西省相鄰，西部、北部相接內蒙古自治區，南部相連甘肅省。地處內陸，為溫帶大陸性干旱、半干旱氣候。夏季受到東南季風的影響，時間短、降水少，氣溫平均24℃；冬季受到西北季風影響，時間長、氣溫變化大，氣溫平均-9℃。全年降水量150～600 mm，無霜期約150 d。試驗地0～20 cm耕作層土壤理化性質：有機質含量1.40%，全氮含量2.13 g/kg、全磷含量353.81 mg/kg、堿解氮含量75.93 mg/kg、速效磷含量16.35 mg/kg、速效鉀含量130.25 mg/kg，土壤pH值7.21。

1.2 供試材料

試驗玉米品種為先玉1225，試驗采取大壟雙行種植方法，壟高為12 cm、壟上行距為40 cm、壟間行距為90 cm。

供試肥料：氮肥為含N量46%的尿素；磷肥為含P2O546%的磷酸二銨；鉀肥為含K2O 60%的氯化鉀。

1.3 試驗設計

處理1：秸稈還田并不配施氮肥；

處理2：秸稈還田配施氮肥；

處理3：無秸稈還田、配施氮肥。

玉米秸稈使用切碎機粉碎至長度＜10 cm，并采取柵欄式液壓翻轉犁把秸稈深翻進土壤（深度約為25～30 cm）。配施氮肥的處理組氮肥施用水平為200 kg/hm2，底施量為氮肥的40%，于植株拔節期再追施40%，于抽雄吐絲期追施20%。另外磷肥與鉀肥施用量皆是100 kg/hm2，磷肥與鉀肥皆全部用作底施。

試驗于2021年5月初播種，種植密度設計在6.5萬株/hm2。種植過程中實施水肥一體化管理，施用滴灌設備，確保灌溉時間與灌溉量符合玉米生長的各個時期需求。

1.4 測定項目及方法

分別在玉米苗期、拔節期、大喇叭口期、抽雄期、灌漿中期和成熟期，選擇各處理組6株地上部植株進行測定。

1.4.1 株高與穗位高

株高：植株雄穗距離地面高度；穗位高：雌穗穗柄著生節位距離地面高度。單位均為厘米。

1.4.2 植株干物質量

于玉米各生育階段，分別以5株植株作為代表，通過解剖，取樣品在105℃烘箱下殺青30 min，再于80℃條件下烘干到質量停止變化，對各器官干物質質量進行測量[3]。

1.4.3 產量及構成指標

各試驗小區取3點、各點取2行，各行為10 m，進行測產。基于2行實際收取玉米棒數折算單位面積玉米棒數，統計計算試驗區域內株數、玉米棒數和空稈數。在收取的玉米里，挑選5穗大小均勻、形態差異小的玉米棒，測量計算玉米的行粒數、穗行數、凸尖長和百粒重等性狀。

1.5 數據統計

試驗數據采用SPSS25.0軟件做分析，將測定指標數據均表達為均數±標準差的形式，使用t檢驗。P＜0.05代表差異有統計學意義。

2 結果與分析

2.1 秸稈還田配施氮肥對玉米株高、穗位高的影響

在秸稈還田的條件下，處理1、處理2組玉米株高及玉米穗位高均較處理3組更高（P＜0.05）；同時相較于無氮肥處理的處理1，處理2對膜下滴灌玉米的株高、穗位高影響更大，但尚不構成顯著差異（P＞0.05），具體如表1：

表1 秸稈還田配施氮肥對玉米株高、穗位高的影響/（±s，cm）

2.2 秸稈還田配施氮肥對玉米干物質積累的影響

各處理組中玉米植株地上部分的干物質積累量在整個生育時期內皆呈不斷增加趨勢。且配施氮肥的處理2、處理3組干物質積累量均高于未配施氮肥的處理1（P＜0.05），提示氮肥配施有益于干物質的形成。其中，苗期至拔節期階段，干物質積累量少，實施秸稈還田的處理1、處理2組之間干物質積累量差異并不顯著（P＞0.05），拔節期到灌漿期階段，為玉米植株生殖生長和營養生長最旺盛階段，干物質積累量快速增加，在秸稈還田處理中，最大值出現在灌漿期，處理2灌漿期玉米干物質積累量較其它處理組更高（P＜0.05）。具體見表2：

表2 秸稈還田配施氮肥對玉米干物質積累量的影響/（±s，g/株）

2.3 秸稈還田配施氮肥對玉米產量及構成因素的影響

與處理1并未配施氮肥相比，處理2、處理3玉米植株的產量均呈升高趨勢（P＜0.05）；同時，產量構成因素：穗行數、行粒數和百粒重等也與產量的變化趨于一致。處理2秸稈還田配施氮肥的產量要更高于其它2組，較處理1、處理3分別增加28.28%、9.79%。具體見表3：

表3 秸稈還田配施氮肥對玉米產量及構成因素的影響/±s

3 結論與討論

3.1 秸稈還田配施氮肥對滴灌玉米株高及穗位高的影響

植株株高是反映植株生長發育的關鍵指標，且能夠代表作物根區土壤情況。氮肥的施用有利于促進玉米株高的提高，認為氮在植物生長發育中是很關鍵的元素，無論是對作物的生長發育還是產量都有積極影響。且植株也在很大程度上對籽粒重、籽粒飽滿度有一定影響，株高變矮可能會通過減弱光合作用影響到玉米植株的干物質積累[4]。本試驗結果表明，配施氮肥處理組相較于未施氮組的玉米株高及穗位高均有增加，提示氮肥施用有利于提高株高與穗位高；特別是秸稈還田配施氮肥的處理下，對玉米植株的株高及穗位高影響最顯著。

3.2 秸稈還田配施氮肥對滴灌玉米干物質積累的影響

對作物產量的影響指標之一便是干物質積累量，本試驗結果發現，于玉米的整個生育期，作物干物質量都是呈上升趨勢的。秸稈還田能夠強化作物的光合作用，以此促進干物質形成，有利于籽粒干物質量的提高，繼而增產[5]。同時本試驗結果數據表明，秸稈處理的2組中，以處理2也就是秸稈還田配施200 kg/hm2干物質積累量最高，表示秸稈還田與氮肥配施對促進干物質的形成有積極作用。

3.3 秸稈還田配施氮肥對滴灌玉米產量的影響

氮素作為玉米植株在生長發育當中不能缺少的重要元素，氮肥的施用對玉米無論是生長發育還是產量都有重要作用[6]。且秸稈還田亦有利于提高作物產量、水分利用效率、土壤蓄水量等，在促進玉米植株的生長發育和提高產量上有重要作用。本試驗就對兩者配合是否能對玉米產量及其構成因素有促進作用進行分析，結果表明，在整個生育期內，作物產量在未配施氮肥、配施氮肥的2個處理組呈現出后者產量更高的結果。而在無秸稈還田處理和秸稈還田處理組中，亦呈現出后者產量更高的結果。提示秸稈還田配施氮肥，既能夠基于氮肥的施用來保證土壤中的養分平衡、促進養分供應，而且長期秸稈還田也有利于促進植株的氮素利用率。

綜上所述，秸稈還田配施氮肥對寧夏地區滴灌玉米的生長和產量提高具有促進作用，表現在可提高玉米植株株高、穗位高、干物質積累量和產量上。因此建議寧夏地區滴灌玉米栽種時，采取秸稈還田下配施200 kg/hm2氮肥來提高玉米的生長發育及產量。