施肥量及施肥方式對(duì)夏玉米產(chǎn)量及相關(guān)性狀的影響

肖興中 閆 妞 孫迷平 趙玉玲 馬朝喜 陳 坤 盧嬌嬌 岳競(jìng)之 蔡友敏

（河南省濟(jì)源市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，濟(jì)源 459002）

化肥是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要生產(chǎn)資料，施用化肥是提高農(nóng)作物產(chǎn)量的重要措施[1-2]。有數(shù)據(jù)表明，施用化肥對(duì)糧食增產(chǎn)的貢獻(xiàn)率可達(dá)40%以上[3-4]。玉米是C4 作物，產(chǎn)量高，需肥量大，吸肥能力強(qiáng)，適應(yīng)性廣，是我國(guó)第一大糧食作物。隨著勞動(dòng)力成本的提高，生產(chǎn)者為了增加產(chǎn)量，經(jīng)常會(huì)一次性施入大量化肥。不僅降低其利用率，增加生產(chǎn)成本，而且會(huì)降低土壤的理化性質(zhì)、增加有害氣體及溫室氣體的排放量、污染地表及地下水[5-7]，對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重的不良影響[8]。據(jù)聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織的相關(guān)資料顯示，1998-2015 年中國(guó)化肥用量增長(zhǎng)了57.8%，而糧食產(chǎn)量只增加了29.1%。提高肥料的利用效率是我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中亟待解決的問(wèn)題，不僅有利于環(huán)境保護(hù)，而且對(duì)現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展也具有重要意義。

好的施肥技術(shù)是提高肥效的重要措施之一，目前主要通過(guò)深施、分層施肥、施緩釋肥及水肥一體化等技術(shù)來(lái)提高其利用率[9-13]。本文簡(jiǎn)單探討了在中高肥力試驗(yàn)地條件下，不同施肥量及施肥次數(shù)對(duì)夏玉米產(chǎn)量及相關(guān)性狀的影響，為濟(jì)源市在玉米生產(chǎn)中合理高效地施用化肥提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況該試驗(yàn)于2020 年6-10 月在河南省濟(jì)源市農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米試驗(yàn)地（35°05′8.34″N，112°38′21.65″E）進(jìn)行，該地區(qū)海拔146m，屬暖溫帶季風(fēng)氣候，夏季炎熱，降雨集中，年平均氣溫14.3℃，年降雨量在650mm 左右，無(wú)霜期213.2d[14]。前茬作物為冬小麥，肥力中上。試驗(yàn)地土壤肥力狀況：有機(jī)質(zhì)16.5g/kg，全氮0.12%，有效磷28.1mg/kg，全鉀2.24%，速效鉀236mg/kg，陽(yáng)離子交換量16.5cmol/kg，銅28.2mg/kg，鋅80.6mg/kg，全硒0.28mg/kg。除陽(yáng)離子交換量較低外，其余各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到北方旱作高產(chǎn)土壤標(biāo)準(zhǔn)[5]。

1.2 供試材料供試玉米品種為鄭單958，由河南金娃娃種業(yè)有限公司提供；復(fù)合肥為濟(jì)源市產(chǎn)豐田復(fù)合肥28-6-6（N-P2O5-K2O）。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)采用雙因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3 個(gè)施肥量水平分別為30kg/667m2、40kg/667m2和50kg/667m2，3 種施肥方式分別為播種前一次性施入，播種和8 葉期分2 次施入，播種、3 葉期和8 葉期分3 次施入。共9 個(gè)處理（表1），3 次重復(fù)，小區(qū)面積為28.8m2（3.6m×8m），行距60cm，株距27cm。

表1 施肥處理實(shí)施方案

1.4 試驗(yàn)方法、數(shù)據(jù)采集6 月5 日機(jī)械開溝并第1 次施肥，人工擺播；第2 次施肥于6 月19 日3 葉期施入；第3 次施肥于7 月9 日8 葉期施入。散完粉后在各小區(qū)中間2 行，每行選取具有代表性的植株5 株，利用塔尺對(duì)株高、穗位高進(jìn)行測(cè)量。10 月3日生理成熟后收中間2 行測(cè)產(chǎn)，隨機(jī)取10 穗考種。試驗(yàn)期間及時(shí)中耕除草及病蟲害防治[15-16]，具體管理措施與當(dāng)?shù)卮筇锷a(chǎn)基本相同。

1.5 數(shù)據(jù)處理采用Microsoft Office Excel 2016 和SPSS 21.0 進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 雙因素隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)方差分析由表2 可以看出，整個(gè)模型的F統(tǒng)計(jì)量為2.537，概率水平是0.048，達(dá)到顯著水平。判定系數(shù)為0.530，說(shuō)明施肥量、施肥方式及兩者的交互效應(yīng)可以解釋53%的產(chǎn)量變異。其中施肥量和施肥方式對(duì)產(chǎn)量有顯著影響，但兩者的交互效應(yīng)對(duì)產(chǎn)量影響不顯著。

表2 各因素方差分析

2.2 不同施肥量對(duì)產(chǎn)量及其相關(guān)性狀的影響由表3 可以看出，不同施肥量處理對(duì)穗長(zhǎng)、穗粗、禿尖長(zhǎng)、穗行數(shù)、百粒重、株高、穗位高性狀影響不顯著。僅在產(chǎn)量和行粒數(shù)2 個(gè)性狀上各處理間存在不同差異，施肥量30kg/667m2處理的產(chǎn)量和行粒數(shù)顯著或極顯著低于40kg/667m2、50kg/667m2處理；40kg/667m2與50kg/667m2處理間產(chǎn)量和行粒數(shù)差異不顯著。由圖1 可以看出施肥量40kg/667m2、50kg/667m2處理，施肥3 次較施肥2 次增產(chǎn)幅度降低。

圖1 不同施肥量及施肥方式與產(chǎn)量關(guān)系

表3 不同施肥量處理間差異顯著性分析

2.3 不同施肥方式對(duì)產(chǎn)量及其相關(guān)性狀的影響由表4 可知，不同施肥方式對(duì)穗長(zhǎng)、穗粗、禿尖長(zhǎng)、穗行數(shù)、株高、穗位高性狀影響不顯著。產(chǎn)量、行粒數(shù)與百粒重性狀在各處理間存在不同差異：施肥1 次的產(chǎn)量、行粒數(shù)和百粒重顯著或極顯著低于施肥3次處理的，低于或顯著低于施肥2 次處理的，產(chǎn)量相關(guān)結(jié)果與劉勛甲等[17]不同施肥次數(shù)對(duì)超甜玉米產(chǎn)量影響的研究結(jié)果一致。

表4 不同施肥方式處理間差異顯著性分析

2.4 產(chǎn)量與各處理因素及產(chǎn)量相關(guān)農(nóng)藝性狀相關(guān)性分析如表5 所示，產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀相關(guān)程度和方向?yàn)樾辛?shù)（0.664）＞百粒重（0.550）＞施肥方式（0.489）＞施肥量（0.463）＞穗粗（0.434）＞穗行數(shù)（0.196）＞穗長(zhǎng)（0.091）＞穗位高（0.075）呈正相關(guān)，其中產(chǎn)量與行粒數(shù)、百粒重、施肥方式呈極顯著正相關(guān)，與施肥量、穗粗呈顯著正相關(guān)；與株高（-0.114）＞禿尖（-0.282）呈負(fù)相關(guān)。施肥量和行粒數(shù)呈極顯著正相關(guān)，施肥方式與百粒重呈極顯著正相關(guān)。表明施肥量和施肥方式從不同方面影響產(chǎn)量。

表5 產(chǎn)量、處理及產(chǎn)量相關(guān)性狀的相關(guān)性分析

3 結(jié)論與討論

為了滿足糧食需求及提高經(jīng)濟(jì)效益，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的化肥施用量逐漸增加，不合理的施肥條件下，施用量越大，其利用率越低[18]，表現(xiàn)為糧食增產(chǎn)率隨化肥施用量的增加而逐漸遞減[19-20]。本研究表明中高肥力大田條件下，施肥量一定的前提下，適當(dāng)增加施肥次數(shù)可以顯著提高夏玉米行粒數(shù)和百粒重進(jìn)而提高產(chǎn)量。蔡翠萍[21]和曾荔波等[22]的研究認(rèn)為，施肥次數(shù)并非越多越好。綜上，在中高產(chǎn)田條件下，與一炮轟的施肥方式相比，生育期增加施肥次數(shù)即便總施肥量有所減少，玉米也不減產(chǎn)。綜合環(huán)境保護(hù)、肥料及人工成本、施肥機(jī)械等條件，建議濟(jì)源地區(qū)中高產(chǎn)田夏玉米生育期內(nèi)每667m2施肥總量為40kg，分2 次施入：底肥施16kg，8 葉期施肥24kg。

對(duì)于不同施肥方式的效果，不同研究者的觀點(diǎn)大相徑庭。高強(qiáng)等[23]認(rèn)為在干旱條件下一次性施肥顯著降低玉米的產(chǎn)量；楊俊剛等[24]的研究認(rèn)為在高肥力條件下一次性施肥玉米產(chǎn)量降低；屈仁燕等[25]、納斯如拉·克熱木[26]研究認(rèn)為玉米產(chǎn)量隨著施肥次數(shù)的增加而增加，與本研究結(jié)果基本一致。孫克剛等[27]、王宜倫等[28]和葛均筑等[20]的研究認(rèn)為一次性施肥有助于提高部分化肥元素的利用率，進(jìn)而提高產(chǎn)量。研究結(jié)果的差異可能與試驗(yàn)地土壤類型、肥力差異、氣候狀況、所施用的肥料種類、玉米品種及種植方式等有關(guān)。鑒于此，各地區(qū)推廣施肥技術(shù)之前，應(yīng)因地制宜地進(jìn)行更為詳細(xì)的研究。