滴灌條件下氮磷鉀肥配施對玉米株高、光合速率及產(chǎn)量的影響

薛垠鑫,劉根紅,王曉鈺

(寧夏大學農(nóng)學院,寧夏 銀川 750021)

近年來寧夏引黃灌區(qū)在“1+4”產(chǎn)業(yè)驅(qū)動及種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整下，2019年玉米播種面積占灌區(qū)糧食作物總播種面積的45.7%，玉米播種面積稍有壓縮，但玉米依然是灌區(qū)四大優(yōu)勢作物之一.由于水資源限制及農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化高產(chǎn)高效栽培要求，引黃灌區(qū)玉米栽培技術(shù)由大水漫灌改為水肥一體化滴灌.滴灌技術(shù)在田間實現(xiàn)了少量多次追肥灌水，打破了玉米花后田間密閉難以追肥的困境，使土壤養(yǎng)分供應(yīng)與作物吸收同步，減少了水肥損失，提高了資源利用效率[1]，正逐漸成為灌區(qū)未來玉米栽培的主要模式.滴灌條件下水、肥仍是玉米產(chǎn)量的決定因素，前人圍繞水肥耦合效應(yīng)已做了大量研究[2-4]，但是當前對肥料耦合效應(yīng)以及額定灌水條件下科學施肥量仍不明確.有專家認為不同灌溉水平下都有一個最適宜的施肥量，合理施肥能充分發(fā)揮水肥耦合效應(yīng)，獲得較高的產(chǎn)量，且減少肥料損失[5-6].氮、磷、鉀是玉米生長所需的大量營養(yǎng)元素，施肥可以增加土壤速效養(yǎng)分含量以供應(yīng)作物吸收利用，對玉米產(chǎn)量貢獻較大[7].竇超銀等[8]研究顯示，隨著施肥量的增加，株高、葉面積以及干物質(zhì)量逐漸增加，增產(chǎn)顯著.尚文彬等[9]研究發(fā)現(xiàn)施肥量達到閾值后玉米產(chǎn)量表現(xiàn)為降低趨勢.施肥過量作物容易倒伏，抗病蟲能力減弱，還引發(fā)水體、大氣和土壤污染，帶來資源浪費、經(jīng)濟收益下降等問題[10-12].不施氮、磷、鉀中任意一種養(yǎng)分均會限制作物對另兩種養(yǎng)分的吸收以及轉(zhuǎn)運，養(yǎng)分在營養(yǎng)器官奢侈積累，轉(zhuǎn)運到籽粒的量減少，造成減產(chǎn)[13].因此，在定額灌水條件下合理運籌氮、磷、鉀肥，最大程度發(fā)揮肥料正交互作用，達到以水調(diào)肥、以肥促水的功效是實現(xiàn)肥料高效利用、作物高產(chǎn)的重要措施.

寧夏引黃灌區(qū)多年研究已表明，自然降水條件下玉米最佳灌水量是2 700 m3/hm2[14-16]，但是當前對氮、磷、鉀肥間耦合效應(yīng)以及科學施肥量仍不明確.本試驗采用二次通用旋轉(zhuǎn)設(shè)計方法，在相同灌水量的條件下設(shè)置氮、磷、鉀5個施肥水平，研究氮、磷、鉀在不同配施水平下對玉米株高、凈光合速率及產(chǎn)量的影響，找到與額定灌水量相匹配的最佳施肥量以及肥料配比，為寧夏引黃灌區(qū)滴灌玉米生產(chǎn)實踐提供技術(shù)支持.二次通用旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計是正交回歸組合設(shè)計中的一種，具有旋轉(zhuǎn)性，可有效地減少試驗處理數(shù)，在獲得試驗數(shù)據(jù)后可以對其作回歸分析，不但能夠得出自變量及其交互作用對因變量的影響程度大小，還可以求得在自變量取值范圍內(nèi)因變量的閾值[17]，該方法已在小麥、棉花和飼用大麥等多種作物上應(yīng)用[18-20].

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

試驗在銀川平吉堡四隊(N 38 °，E 106 °) 試驗基地進行，該地區(qū)處于寧夏平原引黃灌區(qū)中部，水資源豐富，海拔1 100 m.2019年平均氣溫10.8 ℃，玉米生育期內(nèi)(4月25～9月21)平均氣溫為15.1 ℃.≥10 ℃積溫天數(shù)為194 d，日照時數(shù)為2 658 h，降水量為212 mm，蒸發(fā)量為1 257 mm.試驗地前茬作物為玉米，土壤類型為淡灰鈣土，土壤質(zhì)地為輕壤土.基礎(chǔ)地力是：有機質(zhì)11.86 g/kg，全氮0.80 g/kg，堿解氮49 mg/kg，速效磷11.40 mg/kg，速效鉀127.50 mg/kg，pH值7.68.

1.2 試驗設(shè)計

供試玉米品種為‘天賜19號’，生長期149 d.供試肥料為尿素(N 46% )、磷酸一銨(P2O562%；N 12%)、硫酸鉀(K2O 50%)，都為水溶性肥料.為了試驗符合三因素二次通用旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計法建模要求[21]，本試驗將氮、磷、鉀肥三因素編碼為X1、X2、X3，并設(shè)5個施肥水平，其中0水平為氮、磷、鉀常規(guī)施肥量，γ水平為0水平×2，-γ水平指不施肥，1水平為0水平+Δj，-1水平為0水平-Δj(表1).試驗設(shè)20個處理(表2)，3次重復，區(qū)組間(重復)設(shè)1 m保護行，共60個小區(qū)，每個小區(qū)面積81.4 m2(18.5 m×4.4 m).采用寬窄行單種，平均行距55 cm(寬行70 cm，窄行40 cm)，每小區(qū)種8行，株距20.2 cm，種植密度90 000株/hm2.

表1 試驗因素水平編碼

表2 試驗處理方案

田間管理：采用一管兩行灌溉技術(shù)，鋪設(shè)主管道走道1.5 m，各小區(qū)獨立滴灌，每兩行設(shè)一個滴灌帶.滴灌帶鋪設(shè)于窄行正中間，即每個小區(qū)鋪設(shè)4條滴灌帶，滴灌帶間隔1.1 m.管道均采用PVC-U管件，支管直徑Φ75，輔管道Φ40，滴頭間距30 cm，帶流速1.38 L/h.肥料隨水流入田間，全生育期滴水10次，單次灌水量分別為270 m3/hm2，總用水量2 700 m3/hm2.全生育期施肥8次，施肥時間以及每個生育時期施肥量占總施肥量比例見表3.其他田間管理措施同常規(guī)大田生產(chǎn).

表3 水肥管理

1.3 測定項目和方法

1.3.1 土壤理化性質(zhì)測定 在播種前取試驗地0～20 cm耕作層土樣，自然風干，風干土樣過1 mm篩后于寧夏大學農(nóng)藝實驗室測定土壤理化性質(zhì).土壤酸堿度釆用酸度計測定；土壤有機質(zhì)用重鉻酸鉀容重法；土壤全氮采用凱式定氮法；土壤堿解氮釆用堿解擴散法；土壤速效磷采用0.5 mol/L NaHCO3(pH 8.5)鉬銻抗比色法；土壤速效鉀采用火焰光度計法測定.

1.3.2 株高測定 玉米蠟熟期株高基本達到其整個生育期最大值，用卷尺測量每個小區(qū)有代表性的3株玉米.

1.3.3 光合速率測定 每個小區(qū)選取有代表性的3株玉米，用LI-6400便攜式光合測定系統(tǒng)測定拔節(jié)期(6月5日)、抽雄期(7月5日)、灌漿期(8月15日)、成熟期(9月15日)玉米穗位葉中部的光合速率(Pn).

1.3.4 產(chǎn)量測定 在玉米成熟期對收獲小區(qū)所有果穗測產(chǎn)，并隨機選取玉米鮮穗20穗，將其帶回實驗室經(jīng)風干后進行考種，包括穗質(zhì)量、穗長、穗粗、禿尖、行粒數(shù)、穗粒質(zhì)量、百粒質(zhì)量、禿尖率等，計算產(chǎn)量時按14%含水量折算.

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

用Origin 2018繪制圖表，用DPS數(shù)據(jù)處理軟件對試驗數(shù)據(jù)進行整理和建模.使用SPSS 20軟件進行統(tǒng)計分析，多重比較采用Duncan法，差異顯著性水平α=0.05.

2 結(jié)果與分析

2.1 氮磷鉀對玉米株高的影響

2.2 氮磷鉀對玉米光合速率的影響

于中午測定玉米穗位葉中部的光合速率，中午光照強度較強，光合作用達到光飽和點.從圖2可以看出，不同施肥水平和生育期下的玉米光合速率有明顯差別.T1～T14由于氮、磷、鉀施肥水平不一致引起光合速率變化，T15～T20氮磷鉀施肥水平均為0，光合速率差異不顯著.光合速率隨生育時期推進先升高后下降，拔節(jié)期光合速率由大到小排列順序是T14>T9>T13>T3>T7>T6>T15>T17>T16>T12>T20>T8>T10>T2>T19>T18>T5>T11>T1>T4.拔節(jié)期至抽雄期增長速度快，抽雄期玉米光合速率達到峰值，其中T9光合速率最高，為37.1 μmol/(m2·s)，此時肥料處理為氮肥1.628水平，磷、鉀肥均為0水平.各處理下玉米穗位葉光合速率大小排序為：T9>T11>T3>T5>T7>T13>T1>T6>T10>T8>T12>T2>T14>T18>T15>T20>T16>T17>T19>T4.抽雄期至灌漿期下降速度緩慢，不同施肥水平下灌漿期玉米穗位葉光合速率從高到低為：T9>T1>T2>T3>T10>T12>T5>T14>T4>T7>T13>T1>T18>T16>T17>T6>T20>T15>T19>T8.通過排序可以發(fā)現(xiàn)，氮、磷、鉀施肥水平均為0的處理(T15～T20)，在抽雄期和灌漿期葉片光合作用表現(xiàn)較差.灌漿期后玉米光合速率明顯下降，玉米成熟時光合速率最低，T1>T10>T9>T14>T13>T3>T2>T16>T18>T8>T17>T15>T19>T4>T7>T20>T11>T12>T5>T6，其中T6光合速率低至15.9 μmol/(m2·s)，相應(yīng)的施肥水平是-1、1、-1.

圖1 不同處理下的玉米株高Figure 1 Maize plant height of different treatments

圖2 不同處理下的玉米光合速率Figure 2 Photosynthetic rate of maize under different treatments

2.3 氮磷鉀對玉米產(chǎn)量的影響

2.3.1 測產(chǎn)結(jié)果與數(shù)學模型 由圖3可知，隨著施肥量降低，玉米產(chǎn)量明顯地減少.T1、T2、T3、T4施氮水平均為1，隨著磷、鉀肥水平降低，玉米產(chǎn)量也在逐漸將低，其中T1玉米產(chǎn)量最高，為16 985 kg/hm2，相應(yīng)的氮、磷、鉀施肥水平為1、1、1.T5、T6、T7、T8施氮水平均為-1，其變化趨勢同T1、T2、T3、T4，玉米產(chǎn)量隨著磷、鉀肥水平降低逐漸減少.當磷、鉀肥水平均為0時，高氮處理(T9)玉米產(chǎn)量比無氮處理(T10)高5 901 kg/hm2.當?shù)⑩浄仕骄鶠?時，高磷處理下的T11玉米產(chǎn)量比無磷處理的T12高5 739 kg/hm2，其中T12玉米產(chǎn)量為6 429 kg/hm2.當?shù)?、磷肥水平一樣時，高鉀處理(T13)和無鉀處理(T14)之間玉米產(chǎn)量差異不顯著.T12～T15施肥水平一樣，產(chǎn)量無顯著差異.為了較為準確得到施肥量與產(chǎn)量間的關(guān)系，運用DPS列出產(chǎn)量與氮、磷、鉀的回歸方程式并計算出各項系數(shù)，結(jié)果如下：Y=918.2+122.6X1+106.5X2+98X3-65.8X12-73X22+15.1X32-5.5X1X2-38.6X1X3-11.5X2X3，對回歸模型進行顯著性檢驗，經(jīng)計算得：F回=6.77>F0.01(9,10)=5.26，說明氮、磷、鉀肥與產(chǎn)量間的回歸關(guān)系呈極顯著水平，模型能夠較好地預測玉米產(chǎn)量.方程一次項X1、X2、X3系數(shù)均為正數(shù)，說明增加施肥量有利于玉米增產(chǎn).氮磷肥的二次項系數(shù)小于零，說明隨著施用量的增加產(chǎn)量變化趨勢為先增加后降低，擬合方程呈拋物線，存在最大值，達到最高產(chǎn)量后若繼續(xù)增施氮磷肥，反而導致玉米減產(chǎn).鉀肥二次項為正數(shù)，說明在一定產(chǎn)量條件下能找到最小施鉀量.三因素間交互項的系數(shù)均為負，說明缺少某一大量元素都會引起玉米產(chǎn)量降低.

圖3 不同處理下的玉米產(chǎn)量Figure 3 Maize yield under different treatments

2.3.2 單因素對玉米產(chǎn)量的影響 對模型進行降維處理，作出單因素對玉米產(chǎn)量影響效益圖，見圖4.不施肥時(-1.682水平)氮、磷、鉀三因素所對應(yīng)的玉米產(chǎn)量分別為7 888、7 990、11 302 kg/hm2，當各因素編碼水平增加到1、0.5、1.341(施肥量分別

圖4 單因素對玉米產(chǎn)量的影響Figure 4 Influence of single factor on maize yield

為N 287、P 122、K 275 kg/hm2)時，玉米獲得最高產(chǎn)量，分別為N 14 625、P 14 298、K 15 743 kg/hm2，相較于不施肥處理，施氮肥增產(chǎn)85%，施磷增產(chǎn)79%，鉀肥僅增產(chǎn)39%，說明玉米產(chǎn)量對鉀肥敏感性較低.在玉米產(chǎn)量達到最高點之后繼續(xù)投入氮、磷、鉀元素，產(chǎn)量反而降低.由此可以得出結(jié)論，肥料單因素對產(chǎn)量的影響程度順序為N>P>K，隨著施肥量的增加玉米產(chǎn)量呈先增加后降低的變化.

2.3.3 氮、磷交互效應(yīng)對玉米產(chǎn)量的影響 將鉀肥固定于零水平探究氮、磷肥的交互效應(yīng)見圖5.氮、磷肥耦合效應(yīng)圖呈拋物線性變化，隨著氮磷肥施用增加，玉米產(chǎn)量先升高后降低.當?shù)?、磷肥均處在最低編碼水平-1.682，即不施氮磷肥時，玉米產(chǎn)量最低.將施氮量固定在-1.682水平，隨著磷肥施用量增加，玉米產(chǎn)量不斷上升，磷肥在1.682水平時，產(chǎn)量達7 477 kg/hm2.相反，將磷肥施用量固定在-1.682水平，玉米產(chǎn)量隨著氮肥的增加逐漸提高，氮肥在1.682水平時，產(chǎn)量達8 292 kg/hm2.然而，玉米最高產(chǎn)量15 150 kg/hm2出現(xiàn)在氮肥1水平、磷肥0.5水平的交叉點上，這說明氮、磷肥配施增產(chǎn)效果更好.若繼續(xù)增施氮、磷肥則出現(xiàn)負效應(yīng)，當?shù)⒘追示幵?.682編碼水平時，產(chǎn)量下降到13 663 kg/hm2，減產(chǎn)9.8%.綜上所述，以一定的比例配施氮、磷肥可實現(xiàn)作物高產(chǎn)，玉米最高產(chǎn)量下的施肥是N 287 kg/hm2、P 144 kg/hm2，N、P肥料配比為1∶0.5.

圖5 氮磷兩因素交互效應(yīng)Figure 5 The interaction between nitrogen and phosphorus

2.3.4 氮、鉀交互效應(yīng)對玉米產(chǎn)量的影響 固定磷肥于0水平探究氮、鉀肥的交互效應(yīng)見圖6.當鉀肥施用水平固定時，隨著施氮水平的增加，玉米增產(chǎn)幅度增大，且有明顯的先上升后下降趨勢.當施氮水平固定時，鉀肥增產(chǎn)不明顯.若想達到玉米產(chǎn)量最高點，增施氮肥的同時，也要不斷增加鉀肥用量，這表明鉀素對玉米生長有著不可或缺作用，增加鉀肥用量有助于提高產(chǎn)量.當?shù)?、鉀施用量分別處在1水平和1.682水平時，玉米產(chǎn)量最大，為17 097 kg/hm2.如果增加氮、鉀肥到1.682水平時，產(chǎn)量為16 546 kg/hm2，下降了3.2%.由此得出結(jié)論，在氮和鉀交互影響下得到玉米最高產(chǎn)量時，具體施肥量為N 287 kg/hm2、K 300 kg/hm2，N、K肥料配比為1∶1.05.

圖6 氮鉀兩因素交互效應(yīng)曲面圖Figure 6 The interaction between nitrogen and potassium

2.3.5 磷、鉀交互效應(yīng)對玉米產(chǎn)量的影響 固定氮肥于零水平探究磷、鉀肥的交互效應(yīng)見圖7.磷、鉀肥耦合曲面圖走勢與氮、鉀肥相似，產(chǎn)量隨著磷鉀肥施用量的增加呈先提高后降低趨勢.在不施磷肥的處理中(-1.682水平)，增施鉀肥對產(chǎn)量影響小，曲面平緩，等高線比較稀疏.隨著磷肥施量增加(X軸從左到右)，等高線逐漸密集，鉀處在較高水平下，產(chǎn)量達到最高點.當磷肥取0.5水平，鉀施用在1.682水平時，玉米產(chǎn)量達到最高，為16 769 kg/hm2.若繼續(xù)增加施磷量到1.682水平時，玉米產(chǎn)量為10 461 kg/hm2，減產(chǎn)了0.38%.總之，磷肥相較于鉀肥對產(chǎn)量影響更顯著，最高產(chǎn)量下的磷、鉀肥施用量為P 122 kg/hm2，K 300 kg/hm2，P、K肥料配比0.41∶1.

圖7 磷鉀兩因素交互效應(yīng)曲面圖Figure 7 Interaction between phosphorus and potassium

2.3.6 氮磷鉀3因素對玉米產(chǎn)量的影響 玉米產(chǎn)量受氮磷鉀3因素影響遵循如下關(guān)系：Y=918.2+122.6X1+106.5X2+98X3-65.8X12-73X22+15.1X32-5.5X1X2-38.6X1X3-11.5X2X3，對回歸方程在α=0.10顯著水平下剔除不顯著項后，方程簡化為：Y=918.2+122.6X1+106.5X2+98X3-65.8X12-73X22.由各項系數(shù)可以看出，肥料對產(chǎn)量的影響大小為N>P>K，肥料間交互效應(yīng)對產(chǎn)量影響不顯著.對該方程進行最優(yōu)求解，結(jié)果為X1、X2、X3在1、1、1.682編碼水平時，獲得玉米最高產(chǎn)量17 599 kg/hm2.最佳施肥量分別為N 287 kg/hm2、P 144 kg/hm2、K 300 kg/hm2，肥料配比1∶0.50∶1.05.該模型預測值相較于小區(qū)試驗最大產(chǎn)量(16 985 kg/hm2)高3.6%，預測準確，可以用于指導玉米施肥.

3 討論

氮磷鉀施肥量以及比例影響著玉米植株高度，株高對產(chǎn)量的影響同樣至關(guān)重要.本次試驗結(jié)果同劉婕等[22]的研究一致，玉米株高受氮、鉀肥影響大，受磷肥影響較小[22].T4氮、磷、鉀肥處理水平均為0，株高最低2.5 m，產(chǎn)量為13 809 kg/hm2；將施氮量提高到1.628水平，磷、鉀肥還處在0水平時，T9植株明顯增高，達到最大值3.5 m，產(chǎn)量卻僅為12 555 kg/hm2；產(chǎn)量最高的小區(qū)氮、磷、鉀施肥水平均為1,T1株高為3.4 m，產(chǎn)量達17 813 kg/hm2.同王寧等[23]研究一致，均衡、適量施肥能促進玉米生長，施肥量過高或過低都不利于株高和產(chǎn)量的提高.

玉米90%以上的生物產(chǎn)量和經(jīng)濟產(chǎn)量是靠光合作用形成[24].光合作用強弱通常用光合速率表示，光合速率越高，植物生產(chǎn)的光合產(chǎn)物越多，光合速率與產(chǎn)量顯著正相關(guān)[25].本試驗同雷康寧等[26]的研究一致，光合作用是一個動態(tài)過程，會隨生育進程和環(huán)境條件的變化，呈現(xiàn)慢-快-慢的特征.谷巖等[27]研究發(fā)現(xiàn)，玉米滴灌條件下，在300 kg/hm2的施氮水平時，玉米穗位葉光合速率最高.本次試驗發(fā)現(xiàn)灌漿期玉米穗位葉在施用360 kg/hm2氮肥、90 kg/hm2磷肥、150 kg/hm2鉀肥時光合速率最高.

本試驗分析氮、磷、鉀肥單因素效益發(fā)現(xiàn)，玉米產(chǎn)量隨著施肥量的增加呈先增加后降低趨勢.李格等[28]同樣發(fā)現(xiàn)氮、磷肥用量與產(chǎn)量呈拋物線型變化，但是其產(chǎn)量隨著鉀肥用量增加一直呈上升趨勢，這是因為鉀肥處理范圍0～108 kg/hm2，較窄，玉米產(chǎn)量沒有出現(xiàn)拐點.本試驗同陳曦等[29]研究結(jié)果一致，肥料對產(chǎn)量貢獻大小依次為氮>磷>鉀，玉米產(chǎn)量最大時，氮、磷、鉀施肥水平分別為1、0.5、1.341，相應(yīng)的施肥量分別為287、122、275 kg/hm2，肥料單因素檢驗下最大玉米產(chǎn)量是15 743 kg/hm2.氮、磷、鉀兩因素間交互效應(yīng)對玉米產(chǎn)量影響均為不顯著負相關(guān)關(guān)系，影響順序由大到小為NK>PK>NP，當施肥比例為N∶K=1∶1.05，P∶K=0.41∶1 ，N∶P=1∶0.5時，玉米產(chǎn)量達到拋物線最高點，產(chǎn)量分別是NK 17 097 kg/hm2、PK 16 769 kg/hm2、NP 15 150 kg/hm2.

相較于氮、磷、鉀肥單獨以及兩兩組合施用而言，肥料三因素耦合施用增產(chǎn)效果最佳，產(chǎn)量達到17 598.45 kg/hm2，回歸方程最優(yōu)解為N 287 kg/hm2、P 144kg/hm2，K 300 kg/hm2，即氮、磷、鉀施肥比例為 1∶0.50∶1.05，產(chǎn)量達到最大17 598.45 kg/hm2.同韓慧等[30]研究結(jié)果一致，氮磷鉀平衡施用比單施某一種或兩種肥料的增產(chǎn)效果更好.史桂清等[31]研究發(fā)現(xiàn)，肥料間有協(xié)同增效作用，適量增施氮素能提高磷鉀肥利用效率，同樣磷鉀供應(yīng)增多玉米氮累積量也明顯提高.

施肥時期也對玉米產(chǎn)量有重要影響，有研究表明[32]，玉米產(chǎn)量主要來源是花后光合同化物，生育后期增施氮磷鉀肥可以延長葉片持綠期，制造更多光合產(chǎn)物，提高籽粒產(chǎn)量和蛋白質(zhì)含量.魏廷邦等[33]研究發(fā)現(xiàn)，氮肥后移保證了夏玉米全生育期對氮素的需求，明顯改善源庫特性.王佳慧等[34]試驗結(jié)果表明，在吐絲期施氮肥總用量40%的花粒肥，產(chǎn)量得到顯著提高；張國橋等[35]試驗發(fā)現(xiàn)，磷肥易被土壤固定，100%滴灌追施磷肥能顯著提高玉米吸磷量，減小禿尖長度，促進灌漿后期的對弱光的利用率，增加穗粒數(shù)和粒重；孔麗麗等[36]研究表明，鉀肥50%基施、50%在拔節(jié)期追施，玉米產(chǎn)量最高，且提高了肥料回收利用率.參考前人研究發(fā)現(xiàn)，本次試驗中氮、磷肥的分配比例較為合理，而鉀肥施用時期與前人研究有出入，苗期施入10.10%鉀肥、苗后施入89.9%鉀肥(拔節(jié)41.6%、抽雄11.2%、吐絲37.10%).玉米獲得最高產(chǎn)量時，鉀肥用量為300 kg/hm2，明顯高于張富倉等[37]推薦的163 kg/hm2施鉀量和姚培清等[38]研究發(fā)現(xiàn)最佳鉀肥用量225 kg/hm2，這可能因為鉀肥基施太少、追施次數(shù)過多或過晚，玉米對鉀素吸收利用率較低，不僅造成鉀肥浪費，還不利于營養(yǎng)體中的鉀素向子粒轉(zhuǎn)運，導致鉀肥對玉米產(chǎn)量影響不顯著.所以，生產(chǎn)中應(yīng)適時適量補充氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素，滿足玉米全生育期生長發(fā)育需求，提高肥料利用率，減少環(huán)境污染.

4 結(jié)論

1) 氮鉀肥對玉米植株高度影響較顯著，磷肥對株高影響較小.氮施肥水平在1.682、磷鉀肥均在0水平時，玉米植株最高；鉀肥在-1.682水平、氮磷肥均在0水平時，株高最低.均衡施肥下株高適中且有利于產(chǎn)量的提高.

2) 玉米穗位葉光合速率隨氮磷鉀施肥水平分別在1.682、0、0時，玉米光合速率最大.在-1、1、-1水平光和速率最低.

3) 優(yōu)化回歸方程可知氮、磷肥料對產(chǎn)量的影響大，鉀肥影響較小，肥料間交互效應(yīng)對產(chǎn)量影響不顯著，氮磷鉀耦合施用效果最佳.玉米最高產(chǎn)量17 598.45 kg/hm2所需要的氮、磷、鉀施肥水平為1、1、1.682，即287kg/hm2氮肥配施144 kg/hm2磷肥和300 kg/hm2鉀肥.