不同施肥方式对玉米生长及产量的影响

赵飞燕，吴秋平，韩 燕

（1.襄垣县农业技术推广中心，山西襄垣046200；2.济宁市农业科学研究院，山东济宁272031）

玉米是我国重要的粮经饲兼作型作物，在国民经济中占有举足轻重的作用。因其种植简单、用途广泛、效益好，目前已成为襄垣县种植面积最大的粮食作物，达2.5万hm2，占全县种植面积的64%，研究推广适合当地的玉米高产施肥栽培技术，对提高种粮效益和减少化肥污染具有重要意义[1-2]。化肥在增加农产品产量、补充耕地养分不足等方面起到了不可替代的作用，但如果不掌握科学的施肥方法，就会使化肥大量挥发、流失，利用率低，损失严重，而且对环境、土壤的危害进一步加大[3-5]。据调查，大多数农民还在延续传统的撒施、表施等施肥方法，化肥损失、浪费现象严重。肥料的施用位置不仅影响到肥料效果的发挥，还关系到根系对养分的吸收和干物质积累等多个方面[6-8]。机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15～20百分点，同时延长肥效，促进作物后期生长和提高产量。合理的施肥方法就是要根据土壤、气候、肥料特点等具体因素，把握肥料施用的恰当时间和位置，使所施肥料既能及时和充分被植株吸收利用，又能达到提高肥料利用率、减少肥料淋失和固定的理想效果[9-10]。

为了更好地解决当前农民在生产中盲目施肥、肥料用量不合理、浪费严重的问题，本试验通过大田小区试验研究不同施肥方式和施肥深度对玉米植株生长和产量的影响，以期为指导本地区玉米田科学施肥和提高玉米种植效益提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试玉米品种为宁玉218。

1.2 试验设计

试验地点设在山西省襄垣县夏店镇岸底村，土壤属黄壤土，玉米播种时间为2017年4月26日，种植密度为6万株/hm2。试验设撒施（T1）、沟施（T2）和深施肥（T3）3个处理，小区面积均为144 m2，行长20 m，行数12行，等行距种植，行宽0.6 m。试验用化肥为中化山东肥业有限公司生产的高塔复合肥，配方的 N，P，K 比例为 27∶17∶7，播种时不施入底肥，在玉米拔节期进行施肥，每公顷施肥900 kg。其中，撒施处理为将化肥均匀撒在玉米行间人工中耕；沟施处理为在玉米行一侧10 cm处开沟8 cm深进行施肥；深施肥处理采用在玉米行一侧10 cm处开沟25 cm深进行施肥。试验设3次重复，随机区组排列，其他管理同一般高产田。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 叶面积 分别在玉米拔节期、大喇叭口期、吐丝期、成熟期每个小区连续选取代表性植株5株，采用Montgomery法[11]测定整株玉米的叶面积，即用刻度尺测量每株玉米的全部展开绿叶片的叶长和最大叶宽，乘以0.75，求出各单叶叶面积后累加得到全株叶面积。

1.3.2 干物质积累 分别在拔节期、吐丝期和成熟期选取代表性植株3株，在吐丝后分为地上部植株和籽粒2个部分，采用烘干法烘干至恒质量后称质量。

1.3.3 农艺性状 分别在拔节期、吐丝期、成熟期测定植株株高、茎粗和单株绿叶片数。

1.3.4 测产及穗部性状 成熟时每个处理收获中间4行进行测产，并选取代表性果穗20个进行考种，分别测定穗长、穗粗、穗行数、行粒数、秃尖长和百粒质量。

1.4 数据分析

采用Excel 2007进行数据整理，并采用DPS 7.0进行方差分析及多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同施肥方式对叶面积的影响

表1 不同施肥方式对玉米不同生育时期叶面积动态的影响 cm2/株

由表1可知，不同施肥方式对各生育时期玉米叶面积生长动态的影响不同。拔节期各处理间植株叶面积差异较小；大喇叭口期T1处理较T3处理叶面积明显下降，T2处理与T1，T3处理间差异均不显著；吐丝期叶面积达最大值，各处理间差异表现与大喇叭口期一致；成熟期植株叶面积各处理间均达显著水平，叶面积表现为T1＜T2＜T3，说明T1处理叶片相对衰老速率较快，T3处理玉米成熟期叶片保绿性较强，T2处理次之。

2.2 不同施肥方式对干物质积累的影响

不同施肥方式对玉米植株干物质积累量的影响在各时期表现不同（表2）。拔节期各处理间差异较小，吐丝期地上部植株干质量随施肥深度增加呈增加趋势，但处理间无显著差异，吐丝期果穗干质量则表现为T1处理显著低于T3处理，T2处理与T1，T3处理间差异均不显著；成熟期籽粒干质量和地上部植株干质量均表现随施肥深度增加而增加的趋势，其中，T1处理干物质质量显著低于T3处理，但与T2处理间差异均不显著。

表2 不同施肥方式对玉米不同时期干物质累积的影响 g/株

2.3 不同施肥方式对农艺性状的影响

从表3可以看出，植株农艺性状对不同施肥处理的响应不同，株高在拔节期、吐丝期和成熟期对施肥响应不敏感，深施肥处理株高为略降低；茎粗在拔节期各处理间差异较小，吐丝期则表现随施肥深度增加而明显增粗，T1处理与T3处理间差异达显著水平，成熟期各处理间差异表现与吐丝期一致；单株绿叶片数在拔节期和吐丝期各处理间差异均未达显著水平，成熟期则为T3处理显著高于T1处理，T2处理与其余处理间差异均不显著，说明施肥深度增加有利于延长后期叶片持绿性，茎秆粗壮抗倒伏。

表3 不同施肥方式对玉米不同时期农艺性状的影响

2.4 不同施肥方式对产量及其构成因素的影响

由表4可知，不同施肥方式对玉米产量的影响表现为随着施肥深度增加而增加的趋势，T2，T3处理分别较T1处理产量增加8.0%和17.6%，其中，T1和T3处理间差异达显著水平，T2处理与T1，T3处理间差异均不显著。进一步对玉米果穗性状考种发现，不同施肥方式对穗长、行粒数和百粒质量的影响显著，表现为穗长、行粒数和百粒质量随施肥深度增加呈增加趋势，穗粗、穗行数和秃尖长则受施肥方式影响不明显。T3处理较T1处理的穗长增加了10%，行粒数亦增加了12%，百粒质量增加了7.5%，说明化肥深施主要通过增加穗粒数和百粒质量来促进产量的进一步增加。

表4 不同施肥方式对玉米产量及果穗性状的影响

3 结论与讨论

过去30多年来，我国玉米产量持续增长，玉米已经成为我国种植面积和产量最大的粮食作物[12]。玉米是一种喜肥高产作物，肥料充足才能确保玉米生长的营养所需达到高产的目标，在玉米施肥环节中，很多农户由于施肥方式不合理造成肥料利用率下降，同时化肥不合理施用会带来很多副作用，包括能源浪费、环境污染、经济损失等，其中，环境污染主要包括地下水硝态氮污染、地表水富营养化、蔬菜硝酸盐含量超标、土壤重金属污染、大气污染等方面[13-16]。因此，生产中必须注意到作物施肥中重点要解决的是如何获得施肥的最大经济效益，而不是最高产量[17]。

刘海东等[18]对合理施肥深度提高直播水稻氮素利用率的研究发现，合理深施能够促进前期良好的营养生长，并能维持后期养分的持续供应，提高水稻结实率和千粒质量的增加。本研究结果表明，通过在拔节期深施肥料能够明显促进大喇叭口期以后叶片生长，表现绿叶面积和叶片数明显增加，茎粗和植株干物质积累量明显提高，从而促进后期穗部发育，说明较传统表面撒施和沟施技术，玉米深施肥比地表撒施减少损失和浪费，促进作物吸收和延长肥效[7-8]，同时在拔节期机械化深施肥有利于根系生长和下扎，因为根系是作物吸收养分和水分的主要器官，根吸收养分最多的部位在离根尖10 cm以内，愈靠近根尖吸收能力越强，玉米根系主要分布在10～20 cm耕层内[19-20]，因此，在本研究中通过化肥深施25 cm可以明显促进植株生长发育，提高了玉米果穗长，增加了穗粒数，从而提高了产量和肥料利用率。张越等[21]研究不同有机肥处理下玉米农艺性状与产量间相关关系，结果表明，穗长、行粒数和百粒质量是影响玉米籽粒产量的主要因素，穗行数和秃尖长对产量影响不大。关于本试验条件下深施肥对于根系生长的促进作用如何，以及对肥料利用率的提高还有待进一步研究验证。