不同施肥方式對玉米生長及產(chǎn)量的影響

趙飛燕，吳秋平，韓 燕

（1.襄垣縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，山西襄垣046200；2.濟(jì)寧市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，山東濟(jì)寧272031）

玉米是我國重要的糧經(jīng)飼兼作型作物，在國民經(jīng)濟(jì)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(dá)2.5萬hm2，占全縣種植面積的64%，研究推廣適合當(dāng)?shù)氐挠衩赘弋a(chǎn)施肥栽培技術(shù)，對提高種糧效益和減少化肥污染具有重要意義[1-2]?；试谠黾愚r(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量、補(bǔ)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(xué)的施肥方法，就會(huì)使化肥大量揮發(fā)、流失，利用率低，損失嚴(yán)重，而且對環(huán)境、土壤的危害進(jìn)一步加大[3-5]。據(jù)調(diào)查，大多數(shù)農(nóng)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(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重。肥料的施用位置不僅影響到肥料效果的發(fā)揮，還關(guān)系到根系對養(yǎng)分的吸收和干物質(zhì)積累等多個(gè)方面[6-8]。機(jī)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(diǎn)，同時(shí)延長肥效，促進(jìn)作物后期生長和提高產(chǎn)量。合理的施肥方法就是要根據(jù)土壤、氣候、肥料特點(diǎn)等具體因素，把握肥料施用的恰當(dāng)時(shí)間和位置，使所施肥料既能及時(shí)和充分被植株吸收利用，又能達(dá)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(dāng)前農(nóng)民在生產(chǎn)中盲目施肥、肥料用量不合理、浪費(fèi)嚴(yán)重的問題，本試驗(yàn)通過大田小區(qū)試驗(yàn)研究不同施肥方式和施肥深度對玉米植株生長和產(chǎn)量的影響，以期為指導(dǎo)本地區(qū)玉米田科學(xué)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(yàn)材料

供試玉米品種為寧玉218。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)地點(diǎn)設(shè)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(shí)間為2017年4月26日，種植密度為6萬株/hm2。試驗(yàn)設(shè)撒施（T1）、溝施（T2）和深施肥（T3）3個(gè)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(yàn)用化肥為中化山東肥業(yè)有限公司生產(chǎn)的高塔復(fù)合肥，配方的 N，P，K 比例為 27∶17∶7，播種時(shí)不施入底肥，在玉米拔節(jié)期進(jìn)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(cè)10 cm處開溝8 cm深進(jìn)行施肥；深施肥處理采用在玉米行一側(cè)10 cm處開溝25 cm深進(jìn)行施肥。試驗(yàn)設(shè)3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列，其他管理同一般高產(chǎn)田。

1.3 測定項(xiàng)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(gè)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(zhì)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(gè)部分，采用烘干法烘干至恒質(zhì)量后稱質(zhì)量。

1.3.3 農(nóng)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(chǎn)及穗部性狀 成熟時(shí)每個(gè)處理收獲中間4行進(jìn)行測產(chǎn)，并選取代表性果穗20個(gè)進(jìn)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(zhì)量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

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

2 結(jié)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(shí)期葉面積動(dòng)態(tài)的影響 cm2/株

由表1可知，不同施肥方式對各生育時(shí)期玉米葉面積生長動(dòng)態(tài)的影響不同。拔節(jié)期各處理間植株葉面積差異較?。淮罄瓤谄赥1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(dá)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(dá)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(qiáng)，T2處理次之。

2.2 不同施肥方式對干物質(zhì)積累的影響

不同施肥方式對玉米植株干物質(zhì)積累量的影響在各時(shí)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(zhì)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(zhì)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(zhì)量和地上部植株干質(zhì)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(zhì)質(zhì)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(shí)期干物質(zhì)累積的影響 g/株

2.3 不同施肥方式對農(nóng)藝性狀的影響

從表3可以看出，植株農(nóng)藝性狀對不同施肥處理的響應(yīng)不同，株高在拔節(jié)期、吐絲期和成熟期對施肥響應(yīng)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(dá)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(dá)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(shí)期農(nóng)藝性狀的影響

2.4 不同施肥方式對產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

由表4可知，不同施肥方式對玉米產(chǎn)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(chǎn)量增加8.0%和17.6%，其中，T1和T3處理間差異達(dá)顯著水平，T2處理與T1，T3處理間差異均不顯著。進(jìn)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(zhì)量的影響顯著，表現(xiàn)為穗長、行粒數(shù)和百粒質(zhì)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(zhì)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(zhì)量來促進(jìn)產(chǎn)量的進(jìn)一步增加。

表4 不同施肥方式對玉米產(chǎn)量及果穗性狀的影響

3 結(jié)論與討論

過去30多年來，我國玉米產(chǎn)量持續(xù)增長，玉米已經(jīng)成為我國種植面積和產(chǎn)量最大的糧食作物[12]。玉米是一種喜肥高產(chǎn)作物，肥料充足才能確保玉米生長的營養(yǎng)所需達(dá)到高產(chǎn)的目標(biāo)，在玉米施肥環(huán)節(jié)中，很多農(nóng)戶由于施肥方式不合理造成肥料利用率下降，同時(shí)化肥不合理施用會(huì)帶來很多副作用，包括能源浪費(fèi)、環(huán)境污染、經(jīng)濟(jì)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(biāo)、土壤重金屬污染、大氣污染等方面[13-16]。因此，生產(chǎn)中必須注意到作物施肥中重點(diǎn)要解決的是如何獲得施肥的最大經(jīng)濟(jì)效益，而不是最高產(chǎn)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(jìn)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(yīng)，提高水稻結(jié)實(shí)率和千粒質(zhì)量的增加。本研究結(jié)果表明，通過在拔節(jié)期深施肥料能夠明顯促進(jìn)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(zhì)積累量明顯提高，從而促進(jìn)后期穗部發(fā)育，說明較傳統(tǒng)表面撒施和溝施技術(shù)，玉米深施肥比地表撒施減少損失和浪費(fèi)，促進(jìn)作物吸收和延長肥效[7-8]，同時(shí)在拔節(jié)期機(jī)械化深施肥有利于根系生長和下扎，因?yàn)楦凳亲魑镂震B(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(nèi)，愈靠近根尖吸收能力越強(qiáng)，玉米根系主要分布在10～20 cm耕層內(nèi)[19-20]，因此，在本研究中通過化肥深施25 cm可以明顯促進(jìn)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(chǎn)量和肥料利用率。張?jiān)降萚21]研究不同有機(jī)肥處理下玉米農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量間相關(guān)關(guān)系，結(jié)果表明，穗長、行粒數(shù)和百粒質(zhì)量是影響玉米籽粒產(chǎn)量的主要因素，穗行數(shù)和禿尖長對產(chǎn)量影響不大。關(guān)于本試驗(yàn)條件下深施肥對于根系生長的促進(jìn)作用如何，以及對肥料利用率的提高還有待進(jìn)一步研究驗(yàn)證。