氮磷運(yùn)籌對(duì)膜下滴灌玉米養(yǎng)分利用及產(chǎn)量的影響

楊 釗，馬忠明，陳玉梁

(1.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院黃羊麥類作物育種試驗(yàn)站，甘肅 武威 733000；2.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，甘肅 蘭州 730070)

玉米是我國(guó)三大糧食作物之一。在我國(guó)的糧食生產(chǎn)中占有重要地位，所以玉米的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)對(duì)我們有著重要意義。朱金龍等[1]研究膜下滴灌春玉米氮素吸收規(guī)律，表明氮肥使用量的增加可以提高膜下滴灌玉米干物質(zhì)積累和氮素吸收能力，但氮肥使用過(guò)量就會(huì)影響干物質(zhì)及氮素積累，出現(xiàn)下降；玉米產(chǎn)量隨氮肥使用量增加而增加，在300 kg/hm2時(shí)玉米產(chǎn)量最大，此時(shí)氮肥農(nóng)學(xué)效率、氮肥利用率以及生理利用率達(dá)到最大。孫文濤等[2]研究了在滴灌施肥條件下玉米水、氮及磷的耦合效應(yīng)，結(jié)果表明，影響玉米產(chǎn)量的最主要的因素是氮素，其次是灌水和磷素，其效應(yīng)順序?yàn)镹-水大于P-水大于N-P,對(duì)膜下滴灌施肥具有指導(dǎo)意義。玉米的高產(chǎn)施肥技術(shù)，以及不同施肥方式是農(nóng)業(yè)工作者研究較多的[3-5]，但是對(duì)河西灌區(qū)膜下滴灌氮磷運(yùn)籌機(jī)制研究的較少。研究表明，滴灌施肥技術(shù)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最重要的綜合管理技術(shù)措施之一，因其灌溉施肥的準(zhǔn)確性、均勻性及施肥時(shí)間和施肥次數(shù)的可控性等，可有效提高作物的產(chǎn)量、產(chǎn)品品質(zhì)及養(yǎng)分利用率，減少對(duì)環(huán)境的污染等[6-8]。本試驗(yàn)結(jié)合氮磷肥的比例，在膜下滴灌條件下，充分發(fā)揮其潛在的效應(yīng)，期望獲得較單一肥力更高的產(chǎn)量。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)設(shè)在甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院張掖節(jié)水試驗(yàn)站進(jìn)行。試驗(yàn)站位于河西走廊中部，北緯38°56′，東經(jīng)100°26′，海拔1 570 m，土壤類型為灌漠土，年均降水130 mm，年蒸發(fā)量2 047 mm，干旱指數(shù)達(dá)10.3，年均氣溫7 ℃，是典型的大陸性干旱氣候?！? ℃積溫3 388 ℃，≥10 ℃積溫2 896 ℃，無(wú)霜期153 d，具有良好的光熱條件和較高的光溫生產(chǎn)潛力，既是我國(guó)的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)農(nóng)業(yè)區(qū)，也是沒(méi)有灌溉就沒(méi)有農(nóng)業(yè)的典型干旱綠洲灌區(qū)，農(nóng)業(yè)依靠祁連山雪水和地下水實(shí)施井河混灌，水資源不足和利用率不高是制約農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要因素。其氣候特征、土壤類型、農(nóng)作制度和農(nóng)業(yè)發(fā)展水平在中國(guó)西北干旱綠洲灌區(qū)具有很強(qiáng)的區(qū)域代表性。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)在甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院張掖節(jié)水試驗(yàn)站進(jìn)行。供試玉米品種為先玉335。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共設(shè)10個(gè)處理，氮、磷施肥比例如表1，不施鉀肥。每個(gè)處理3次重復(fù)，共計(jì)30個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)面積3×20=60 (m2)。

供試土壤為灌漠土，0～20 cm基礎(chǔ)土樣，土壤有機(jī)質(zhì)18.10 g/kg，全氮1.40 g/kg，速效磷22 mg/kg，田間最大體積含水量31.68%。

表1 不同時(shí)期氮磷分配比例表Tab.1 Nitrogen and phosphorus distribution ratio at different times

灌水處理：全生育期灌溉量27 778 m3/hm2，水表量水控制水量。滴灌小區(qū)中每?jī)尚杏衩卒佋O(shè)1條滴灌帶，滴灌帶鋪設(shè)于膜下正中，滴灌帶要求各滴頭滴水均勻，滴頭間距30 cm，流量2 L/h。玉米拔節(jié)期開(kāi)始灌溉頭水，灌水頻率約為平均每10 d一次，收獲前20 d停水。灌水量分別為灌溉定額的10%:10%:15%:15%:15%:15%:10%:10%。

種植方法：種植密度99 000 株/hm2。玉米寬窄行覆膜種植，帶幅寬100 cm，寬行70 cm，窄行30 cm，株距20 cm，播種深度4 cm。

水肥同步：施氮肥(純N)：225 kg/hm2，氮磷比例如表1。氮肥用SODm尿素，磷肥用磷酸脲。每小區(qū)進(jìn)口處配備施肥罐，不施基肥，所有肥料通過(guò)文丘里施肥器隨水滴施，各處理施肥方式、時(shí)間均相同。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

分別于玉米苗期、拔節(jié)期、大喇叭口期、灌漿中期和成熟期采集土壤樣品。土壤水分用傳統(tǒng)土鉆取土，烘箱烘干法。測(cè)定部位：測(cè)定層次為0～10、10～20、20～30、30～40、40～60、60～80、80～100 cm。隨機(jī)用土鉆取兩個(gè)點(diǎn)(滴頭與玉米中心與相鄰兩株玉米之間各取一個(gè)點(diǎn))同層混合，帶回實(shí)驗(yàn)室先稱鮮土重，各層土壤樣品取鮮樣200 g冷凍保存，用于分析硝態(tài)氮、速效磷，土壤硝態(tài)氮測(cè)定用紫外分光光度計(jì)法，常規(guī)法測(cè)土壤速效磷[9]。

相關(guān)計(jì)算公式

氮肥農(nóng)學(xué)效率=(施氮區(qū)籽粒產(chǎn)量-無(wú)氮區(qū)籽粒產(chǎn)量)/施氮量，

磷肥利用率(PUE)=(施磷區(qū)磷素吸收量-無(wú)磷區(qū)磷素吸收量)/施磷量×100%，

根據(jù)產(chǎn)量及耗水量計(jì)算水分利用效率，計(jì)算方法如下：玉米耗水量計(jì)算公式[10]：

ET=P+I+ΔSWS-R-D

式中：ET為作物耗水量；P為玉米全生育期有效降雨量；I為灌水量；ΔSWS為播種時(shí)與收獲后的土壤貯水量之差；R為地表徑流量；D為耕層土壤水滲漏量，試驗(yàn)區(qū)地下水深在20 m以下，有效降雨量為92.9 mm，R和D可以忽略不計(jì)，玉米實(shí)際耗水量為：

ET=P+I+ΔSWS

土壤貯水量(mm)=土層厚度(mm)×土壤容重(g/cm3)×土壤含水量，灌溉水分生產(chǎn)率(WP,kg/m3)=灌溉區(qū)產(chǎn)量/灌水量，水分利用效率(WUE,kg/mm)=產(chǎn)量/耗水量[11-14]。

2 結(jié)果與分析

2.1 氮磷運(yùn)籌對(duì)膜下滴灌玉米氮素、磷素吸收的影響

從總體看，玉米的生長(zhǎng)對(duì)氮素的吸收量表現(xiàn)為苗期較少，在苗期，對(duì)氮的吸收表現(xiàn)為0.66～4.30 kg/hm2，所占百分比也較小，為2.00%～8.43%，說(shuō)明苗期玉米生長(zhǎng)緩慢，各個(gè)器官生長(zhǎng)緩慢。在拔節(jié)期過(guò)后，玉米吸收氮素量開(kāi)始增加，大喇叭口期，玉米對(duì)氮素的吸收表現(xiàn)為9.39～16.59 kg/hm2，所占百分比也提高至28.49%～30.00%，此階段隨著玉米葉片的大量需求，吸氮量也較大的提高。在抽雄期，玉米對(duì)氮素的吸收達(dá)到14.44～21.42 kg/hm2，所占比例也相應(yīng)提高，之后玉米對(duì)氮素的吸收趨于緩慢。

玉米在成熟期葉片和莖稈的氮素吸收量明顯下降，表現(xiàn)為4.2～6.67 kg/hm2，前期的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)轉(zhuǎn)化為生殖生長(zhǎng)，玉米的生長(zhǎng)需要的氮素吸收被苞葉、棒軸、籽粒等吸收，從而消耗大量氮素，葉片和莖稈的氮素積累出現(xiàn)下降趨勢(shì)。由表2可知，不同生育時(shí)期，各處理間的氮素吸收差異顯著。抽雄期玉米對(duì)氮素的吸收最大，為14.44～21.42 kg/hm2，其次就是大喇叭口期，為9.39～16.59 kg/hm2，在成熟期，玉米轉(zhuǎn)為生殖生長(zhǎng)，葉片和莖稈對(duì)氮素吸收量下降較大。在抽雄期，隨著玉米穗的形成，對(duì)氮素的需求量也加大，這對(duì)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)具有重要作用。

表2 膜下滴灌條件下不同生育期玉米莖葉對(duì)氮的養(yǎng)分吸收 kg/hm2

注：同列數(shù)值后相同字母表示差異不顯著(5%顯著水平)，下同。

由表3可知，不同生育時(shí)期，各處理間的磷素吸收差異顯著。玉米的生長(zhǎng)對(duì)磷素的吸收量表現(xiàn)為苗期較少，這與玉米的生長(zhǎng)對(duì)氮素的吸收比較相似。在苗期，對(duì)磷素的吸收表現(xiàn)為0.20～1.87 kg/hm2，所占百分比較小，為1.21%～8.02%，表明在苗期各個(gè)器官對(duì)磷素的吸收相對(duì)較少。在拔節(jié)期之后，玉米吸收磷素量開(kāi)始增加，玉米對(duì)磷素的吸收表現(xiàn)為1.82～5.73 kg/hm2，所占百分比為10.97%～19.71%。大喇叭口期，玉米對(duì)磷素的吸收表現(xiàn)為4.08～7.95 kg/hm2，所占的百分比也提高至24.59%～30.75%，隨著玉米的生長(zhǎng)，對(duì)磷素的吸收比例也加大。在抽雄期，玉米對(duì)磷素的吸收達(dá)到7.37～11.70 kg/hm2，所占比例也得到了相應(yīng)的提高。玉米在成熟期葉片和莖稈的磷素吸收量明顯下降，表現(xiàn)為3.12～4.90 kg/hm2，所占的百分比18.81%～19.77%，表明前期的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)轉(zhuǎn)化為生殖生長(zhǎng)，玉米的生長(zhǎng)需要的磷素吸收被苞葉、棒軸、籽粒等吸收，從而消耗大量磷素，葉片和莖稈的磷素積累也出現(xiàn)下降趨勢(shì)。

表3 膜下滴灌條件下不同生育期玉米莖葉對(duì)磷的養(yǎng)分吸收 kg/hm2

由表3可知，抽雄期玉米對(duì)磷素的吸收最大，為7.37～11.70 kg/hm2，其次是大喇叭口期，為4.08～7.95 kg/hm2，在成熟期，玉米轉(zhuǎn)為生殖生長(zhǎng)，葉片和莖稈對(duì)磷素吸收量下降較大。在抽雄期，隨著玉米穗的形成，對(duì)磷素的需求也加大，這對(duì)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)具有重要作用。

2.2 氮磷運(yùn)籌對(duì)膜下滴灌玉米硝態(tài)氮時(shí)空分布、土壤速效磷含量的影響

由圖1可知，不同氮磷比例配施對(duì)大喇叭期土壤硝態(tài)氮的含量影響不同，隨土壤層次的增加，影響差異逐漸減小。整體來(lái)看，不同處理的不同土層的土壤硝態(tài)氮含量變化波動(dòng)較大。隨著配施不同氮磷比例的氮肥、磷肥，對(duì)不同處理的硝態(tài)氮含量也產(chǎn)生不同影響，土壤層次為0～10 cm時(shí)，同對(duì)照CK進(jìn)行比較，不同氮磷比例施肥使得土壤硝態(tài)氮含量增加了51.27%～86.14%，不同處理差異顯著，表明不同的氮磷比例在一定的范圍可以顯著提高土壤中的硝態(tài)氮含量。在土壤層次為10～20 cm時(shí)，同對(duì)照CK進(jìn)行比較，不同氮磷比例施肥使得土壤硝態(tài)氮含量增加了26.44%～74.96%，土壤硝態(tài)氮含量差異較大。在大喇叭口期，玉米對(duì)土壤中的硝態(tài)氮的含量同樣需求較大，隨著玉米的生長(zhǎng)發(fā)育，其對(duì)土壤不同層次的土壤硝態(tài)氮含量的要求也發(fā)生變化，由于根系位置的改變，對(duì)表層的土壤硝態(tài)氮含量要求相對(duì)較少，隨著不同時(shí)期的灌水和追肥，玉米生長(zhǎng)需要的硝態(tài)氮也隨水肥一起進(jìn)入到更深層次的土壤中。在此時(shí)期，在0～60 cm的土層中的土壤硝態(tài)氮變化范圍較大，而在60～100 cm的土層中，土壤硝態(tài)氮含量變化較小，基本都小于15 mg/kg。

圖1 氮磷運(yùn)籌對(duì)大喇叭口期土壤硝態(tài)氮的影響Fig.1 Effects of different nitrogen and phosphorus treatments on soil content at bell-mouthed stage

由圖2可知，不同氮磷比例配施對(duì)抽雄期土壤硝態(tài)氮的含量影響不同，隨著土壤層次的增加，影響差異逐漸減小。在抽雄期，隨著配施相同含量的氮肥，前期氮素積累較大，對(duì)不同處理的硝態(tài)氮含量產(chǎn)生較大的影響，土壤層次為0～10 cm時(shí)，同對(duì)照CK進(jìn)行比較，不同氮磷比例施肥使土壤硝態(tài)氮含量增加了38.25%～84.45%，不同處理差異顯著。在土壤層次為10～20 cm時(shí)，同對(duì)照CK進(jìn)行比較，不同氮磷比例施肥使土壤硝態(tài)氮含量增加了18.21%～87.30%，表明在后期與對(duì)照不施肥比較，不同土壤層次的土壤硝態(tài)氮含量差異顯著。土壤硝態(tài)氮在0～20 cm含量較多，表現(xiàn)為NP8>NP2>NP6>NP7>NP3>NP4>NP9>NP1>NP5。由此圖可知，在0～30 cm的土壤層次中NP2、NP6、NP7、NP8的土壤硝態(tài)氮的含量變化波動(dòng)較大，這可能與前期追肥造成的土壤積累有關(guān)。在0～30 cm的土壤層次中其他處理的土壤硝態(tài)氮變化較小。表明氮磷比例對(duì)玉米吸收硝態(tài)氮影響較小。

圖2 氮磷運(yùn)籌對(duì)抽雄期土壤硝態(tài)氮的影響Fig.2 Effects of different nitrogen and phosphorus treatments on soil content at tasseling stage

由圖3可知，不同氮磷比例配施對(duì)成熟期土壤硝態(tài)氮的含量影響不同，隨土壤層次增加，差異不顯著。在成熟期，土壤層次為0～10 cm時(shí)，同對(duì)照CK進(jìn)行比較，不同氮磷比例施肥使得土壤硝態(tài)氮含量增加了9.67%～69.60%，不同處理差異顯著。在土壤層次為10～20 cm時(shí)，同對(duì)照CK進(jìn)行比較，不同氮磷比例施肥使得土壤硝態(tài)氮含量增加了37.69%～79.01%，說(shuō)明在后期與對(duì)照不施肥比較，不同土壤層次的土壤硝態(tài)氮含量差異顯著。土壤硝態(tài)氮在0～20 cm含量較多，表現(xiàn)為NP9>NP4>NP7>NP5>NP1>NP8>NP2>NP6>NP3。整體來(lái)看，不同處理隨著土壤層次的增加，呈現(xiàn)出緩慢下降的趨勢(shì)，這與后期的玉米各個(gè)器官基本成熟，對(duì)土壤硝態(tài)氮的需求也發(fā)生了改變，玉米的生長(zhǎng)進(jìn)行生殖生長(zhǎng)，各個(gè)器官對(duì)硝態(tài)氮的需求逐漸較小，最終土壤層次越低，土壤中的硝態(tài)氮含量也較低到了最小。

從不同時(shí)期的土壤硝態(tài)氮的不同土壤層次的含量變化可以看出，無(wú)論是不同的氮磷比例，還是單一追施氮肥，對(duì)增加土壤氮素，對(duì)土壤硝態(tài)氮含量影響顯著。對(duì)玉米的生長(zhǎng)，配合各個(gè)時(shí)期的灌水，可以有效提高氮素利用。另外，玉米不同時(shí)期由于根系的作用，對(duì)不同土層的土壤硝態(tài)氮的需求是不同的，合理的氮磷配施也能提高玉米對(duì)硝態(tài)氮的吸收作用，對(duì)玉米生長(zhǎng)起到較大作用。

圖3 氮磷運(yùn)籌對(duì)成熟期土壤硝態(tài)氮的影響Fig.3 Effects of different nitrogen and phosphorus treatments on soil content at maturation stage

由圖4知，不同氮磷比例對(duì)土壤速效磷含量的影響差異較大。在苗期，與CK比較，最多增加了31.19%，最少也增加了14.59%，差異顯著。到拔節(jié)期，土壤速效磷含量均增加，其中NP2的值最大。在大喇叭口期，隨著氮磷肥料施肥量的增加，速效磷含量增加較大，且表現(xiàn)出NP1的土壤速效磷含量最大，表明，氮肥量的增加，速效磷的含量增加較明顯。抽雄期，隨著氮肥繼續(xù)追施，土壤速效磷含量繼續(xù)增加，各處理差異顯著。在成熟期，各處理差異不顯著，均表現(xiàn)出下降趨勢(shì)。表明在灌水相同條件下，氮是限制速效磷的主要因素，一定范圍內(nèi)增加氮肥對(duì)土壤速效磷含量有促進(jìn)作用。

2.3 氮磷運(yùn)籌對(duì)膜下滴灌玉米產(chǎn)量、水分利用、肥料利用的影響

試驗(yàn)結(jié)果表明(表4)，不同氮磷施肥水平對(duì)玉米產(chǎn)量具有重要影響，各處理之間差異顯著。隨著施磷肥量的增多，玉米的行粒數(shù)、百粒重等均較其他有增多趨勢(shì)，同時(shí)，不同施磷肥量對(duì)株高影響較大，對(duì)穗長(zhǎng)、穗粗及穗行數(shù)的影響并不明顯，這可能與玉米的品種有一定關(guān)系。在低水平施磷條件下，隨著磷肥比例的增加，玉米的穗長(zhǎng)、穗粗及穗行數(shù)變化不大，其產(chǎn)量增加較明顯分別增加3.01%、6.73%。在較高水平施磷條件下，隨著磷肥比例的增加，玉米的穗長(zhǎng)、穗行數(shù)有降低的趨勢(shì)，產(chǎn)量也表現(xiàn)出降低趨勢(shì)，分別降低1.63%、1.58%，這可能與氮磷配施對(duì)氮磷平衡產(chǎn)生了影響，導(dǎo)致玉米對(duì)養(yǎng)分和水分吸收出現(xiàn)了一定變化。在高水平施磷條件下，隨著磷肥比例的增加，玉米的穗長(zhǎng)、穗粗及穗行數(shù)變化不大，玉米的禿尖長(zhǎng)、株高等變化不大，但產(chǎn)量有增加的趨勢(shì)，分別增加3.48%、4.06%，說(shuō)明氮磷的合理配施對(duì)玉米吸收養(yǎng)分、水分，以及最終產(chǎn)量意義重大。

圖4 氮磷運(yùn)籌對(duì)不同處理土壤速效磷的影響Fig.4 Effects of nitrogen phosphate on different treatments of soil speed phosphorus

表4 氮磷運(yùn)籌對(duì)玉米的產(chǎn)量及構(gòu)成Tab.4 Effects of different nitrogen and phosphorus treatments on yield and composition of maize

在施氮量相同條件下，隨著施磷量的增多，對(duì)玉米的穗長(zhǎng)、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)及百粒重影響較小，但對(duì)玉米株高影響較大，表明磷肥可能對(duì)玉米生長(zhǎng)中的某些與品種有關(guān)的指標(biāo)影響較小，對(duì)株高的影響也是由氮肥參與共同決定的。

從最終測(cè)產(chǎn)結(jié)果來(lái)看，不同處理相比較：NP9>NP8>NP3>NP4>NP6>NP5>NP7>NP2>NP1，與對(duì)照CK相比，分別增產(chǎn)22.78%、22.34%、21.52%、21.18%、19.91%、19.87%、19.64%、18.68%及16.23%，差異顯著。表明在播種期，氮磷比例較高條件下，后期追施磷肥對(duì)玉米產(chǎn)量影響較大，但是在前期氮磷施肥磷肥比例較低情況下，追施磷肥，產(chǎn)量有所降低。在合理的氮磷比例條件下，玉米的生長(zhǎng)只有在生長(zhǎng)發(fā)育的特定時(shí)期及時(shí)補(bǔ)充其生長(zhǎng)發(fā)育需要的營(yíng)養(yǎng)元素，才能最終決定它的產(chǎn)量。

由表5可知，CK的水分利用效率最低，NP9的水分利用效率最高，NP9比CK高出4.97%。與CK比較，其他處理都處于20.00%左右，各處理的水分利用效率大小為NP9>NP8>NP3>NP4>NP6>NP5>NP7>NP2>NP1>CK。表明水分利用效率越高，它的產(chǎn)量也越高。在一定范圍內(nèi)，氮磷配施有利于提高作物水分利用效率，從而促進(jìn)玉米進(jìn)行生長(zhǎng)發(fā)育。在一定范圍內(nèi)，氮磷配施，水分利用效率有所降低，但表現(xiàn)不明顯。

表5 氮磷運(yùn)籌對(duì)水分利用及肥料利用的影響Tab.5 The effect of nitrogen phosphate on water use and fertilizer use

由表5可知，肥料的投入量在一定范圍內(nèi)對(duì)產(chǎn)量的影響顯著。從NP1、NP2、NP3這個(gè)階梯式的遞增表明在同等灌水條件下，隨著氮肥投入量的增加，其氮肥農(nóng)學(xué)效率表現(xiàn)出遞增的趨勢(shì)，相應(yīng)的每公斤氮肥增加的玉米經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量較明顯。同時(shí)可以看到，NP7、NP8、NP9也有相似的結(jié)果，隨著氮肥的投入，其氮肥農(nóng)學(xué)效率遞增。以上兩組與其對(duì)應(yīng)的水分利用效率進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)，NP1、NP2、NP3的水分利用效率表現(xiàn)出遞增的規(guī)律， NP7、NP8、NP9的水分利用效率也表現(xiàn)出遞增的規(guī)律，表明在一定范圍的氮磷比例可以提高氮肥農(nóng)學(xué)效率，同時(shí)也能提高玉米的水分利用效率。NP4、NP5、NP6之間進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，NP4的水分利用效率、氮肥農(nóng)學(xué)效率最大，NP5的這兩個(gè)指標(biāo)最小，NP6處于中間。表明只有合理進(jìn)行氮磷配施，才能提高水分利用效率、氮肥農(nóng)學(xué)效率，否則會(huì)打亂氮磷平衡，影響玉米的正常生長(zhǎng)。

由表5可知，氮磷運(yùn)籌對(duì)膜下滴灌玉米磷肥利用率的影響差異顯著，NP1的磷肥利用率最高，表明在相同灌水量條件下，磷肥的利用效率主要決定于氮肥的施用量，NP1的氮肥施用量最大，有效促進(jìn)了玉米對(duì)磷肥的吸收，從NP4、NP7的磷肥利用率來(lái)看，在前期氮肥、磷肥施肥量相同條件下，隨著磷肥的施用量增加，氮肥施用量的減少，磷肥利用率反而出現(xiàn)了下降的趨勢(shì)，表明磷肥施用量的增加不能對(duì)磷肥利用效率產(chǎn)生促進(jìn)作用，進(jìn)而表明氮肥在磷肥利用效率上起到了主要作用。NP6的磷肥利用效率最低，表明在此處理下，氮磷比例失去平衡，抑制了玉米對(duì)磷素的吸收，氮磷比例只有控制在一定范圍內(nèi)才能促進(jìn)玉米吸收養(yǎng)分。

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)表明，玉米的葉片、莖稈對(duì)氮素、磷素均表現(xiàn)出苗期吸收量較少的現(xiàn)象，在抽雄期氮素、磷素的吸收達(dá)到最大，之后其吸收量下降，從營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)轉(zhuǎn)化為生殖生長(zhǎng)，玉米的生長(zhǎng)需要的氮素、磷素被苞葉、玉米芯、籽粒等吸收，從而消耗大量氮素、磷素。玉米的養(yǎng)分吸收主要集中于葉片，其次是莖稈，成熟期主要是籽粒、苞葉、玉米芯等，在吸收氮素、磷素過(guò)程中，氮素起了決定性作用。葉片的最大吸氮量為12.12～15.86 kg/hm2，最大吸磷量為4.84～6.89 kg/hm2，莖稈的最大吸氮量為4.65～5.71 kg/hm2，最大吸磷量為3.59～4.88 kg/hm2。

由不同時(shí)期的土壤硝態(tài)氮的不同土壤層次的含量變化規(guī)律得出，無(wú)論是不同的氮磷比例，還是單一追施氮肥，對(duì)增加土壤氮素，對(duì)土壤硝態(tài)氮含量影響顯著，土壤硝態(tài)氮含量變化主要集中在0～40 cm土層。對(duì)玉米的生長(zhǎng)，配合各個(gè)時(shí)期的灌水，可以有效提高氮素利用。另外，玉米不同時(shí)期由于根系的作用，對(duì)不同土層的土壤硝態(tài)氮的需求是不同的，合理的氮磷配施也能提高玉米對(duì)硝態(tài)氮的吸收作用，對(duì)玉米生長(zhǎng)起到較大作用。在灌水相同條件下，氮是限制速效磷的主要因素，一定范圍內(nèi)增加氮肥對(duì)土壤速效磷含量有促進(jìn)作用。

不同氮磷施肥對(duì)玉米穗長(zhǎng)、穗粗及穗行數(shù)影響較小，隨著氮磷比例中磷肥中后期的增加，玉米的行粒數(shù)、百粒重均增加，禿頂長(zhǎng)出現(xiàn)減小的趨勢(shì)，株高明顯增加。同樣，施磷量的增加也可以促進(jìn)各產(chǎn)量指標(biāo)的增大。土壤水分利用效率范圍在16.86～21.83 kg/hm2/mm2之間。氮肥農(nóng)學(xué)效率最高的是NP9，磷肥利用率最高的是NP1，磷肥的利用效率主要決定于氮肥的施用量。試驗(yàn)研究結(jié)果表明，中后期增施氮磷肥均促進(jìn)產(chǎn)量增加，各處理的產(chǎn)量高低依次為NP9>NP8>NP3>NP4>NP6>NP5>NP7>NP2>NP1>CK，最高產(chǎn)量的氮磷施用量分別為225 kg/hm2(純N)、123.7 kg/hm2(P2O5)，產(chǎn)量為14 167 kg/hm2。

關(guān)義新等[15]認(rèn)為，產(chǎn)量超過(guò)15 000 kg/hm2的高產(chǎn)典型案例中，群體粒數(shù)是實(shí)現(xiàn)超高產(chǎn)的關(guān)鍵。本試驗(yàn)結(jié)果表明，在氮磷比例較高條件下，后期追施肥料中磷肥比例較大時(shí)，玉米的行粒數(shù)最大為36.8，因此，采用合理的氮磷比例運(yùn)籌提高玉米群體的行粒數(shù)可以實(shí)現(xiàn)玉米的超高產(chǎn)。

本試驗(yàn)是從膜下滴灌條件下不同氮磷運(yùn)籌對(duì)玉米生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響為出發(fā)點(diǎn)的，研究了河西地區(qū)不同氮磷比例對(duì)膜下滴灌玉米養(yǎng)分吸收、生長(zhǎng)、土壤硝態(tài)氮的影響，結(jié)果如預(yù)期的一樣。本試驗(yàn)研究時(shí)間較短，有些方面還需進(jìn)一步深入探討、研究。