馬占旗， 姬 麗，李稼潤

（1．同心縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心，寧夏 同心 751300；2．寧夏大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，寧夏 銀川 750021）

玉米（Zea mays）是重要的糧食作物和飼料作物，具有食用、飼用和多種工業(yè)用途，其穩(wěn)產(chǎn)、增產(chǎn)對于維護(hù)我國糧食安全和農(nóng)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展具有重要意義[1-2]?；蕦τ衩桩a(chǎn)量提升具有重要作用，但在實(shí)際生產(chǎn)過程中，由于后期作物植株過大導(dǎo)致的施肥操作不方便、勞動(dòng)力短缺和成本增加等因素，農(nóng)戶在生產(chǎn)過程中往往一次性基施大量肥料，造成農(nóng)田肥料殘留量大，這不僅使肥料利用率降低、生產(chǎn)成本增加，還會(huì)造成作物生長后期發(fā)生脫肥早衰[3]。而緩控肥料養(yǎng)分釋放緩慢、肥效持久穩(wěn)定，作為底肥一次性基施可以滿足作物整個(gè)生育期的養(yǎng)分需求，同時(shí)能夠促進(jìn)作物后期干物質(zhì)的累積[4]。王玨等[5]研究表明，在抽雄吐絲期追肥或使用緩釋肥料可以顯著提高花后干物質(zhì)的累積和氮素轉(zhuǎn)運(yùn)對籽粒的貢獻(xiàn)率，進(jìn)而提升作物產(chǎn)量。Echarte 等[6]通過試驗(yàn)得出，緩釋肥料可以改善植株對養(yǎng)分的吸收，提升肥料利用率和花后干物質(zhì)的累積量。陳召月[7]等研究表明，緩釋肥料可使玉米的生長狀態(tài)良好，促進(jìn)其干物質(zhì)累積，提升產(chǎn)量。如何統(tǒng)籌分配化肥用量，保證作物生育期的養(yǎng)分供應(yīng)，在實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量最大化的同時(shí)減少肥料損失和提高農(nóng)戶經(jīng)濟(jì)效益是亟待解決的問題。為此，筆者在2020 年開展了不同施肥方式對玉米生長發(fā)育、產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的影響試驗(yàn)，旨在篩選出適宜寧夏中部干旱帶地區(qū)的施肥方式，為玉米高產(chǎn)栽培提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于寧夏同心縣河西鎮(zhèn)馬家河灣村（105°47′5．9″E，37°10′11．9″N），海拔1 292 m。該地區(qū)為溫帶大陸性氣候，位于寧夏中部干旱帶核心區(qū)域，年均降水量258 mm 左右，蒸發(fā)量達(dá)2 330 mm，前茬作物為玉米，供試土壤類型為新積土。土壤耕作層（0～20 cm）w（堿解氮）＝27．3 mg/kg、w（有機(jī)質(zhì)）＝5．48 g/kg、w（速效磷）＝21 mg/kg、w（速效鉀）＝174 mg/kg、pH 值為7．86。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)置5 個(gè)處理：CK，不施肥；處理A0，常規(guī)施肥，尿素施用量為650 kg/hm2，磷酸二銨136 kg/hm2，氯化鉀120 kg/hm2，一次性基施；處理A1，基施+追施，肥料用量同處理A0，其中磷、鉀肥一次性基施，氮肥50%基施，在拔節(jié)期追施20%，灌漿期追施30%；處理A2，基施緩釋肥，一次性基施900 kg/hm2；處理A3，基施緩釋肥+追施常規(guī)尿素，基施緩釋肥450 kg/hm2，追施尿素325 kg/hm2、磷酸二銨68 kg/hm2、氯化鉀60 kg/hm2，追肥時(shí)期和配比同處理A1。每個(gè)處理重復(fù)3 次，采用隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積為600 m2。

供試玉米品種為先玉335。尿素，w（N）=46%；磷肥為磷酸二銨，w（N）=18%，w（P2O5）=46%；鉀肥為氯化鉀，w（K2O）=60%；緩釋肥料為榮和大三元玉米控釋肥，w（N）=30%，w（P2O5）=12%，w（K2O）=5%。采用滴灌水肥一體化種植技術(shù)，寬窄行種植，寬行60 cm，窄行40 cm，株距22 cm，播種密度6 000 株/667 m2，1 條滴灌帶滴灌2 行玉米，覆膜種植。

1.3 測定項(xiàng)目與方法

分別在玉米拔節(jié)期、大喇叭口期、抽雄吐絲期、灌漿期和成熟期取樣，測定以下指數(shù)。

1）葉面積指數(shù)。人工測定綠色葉片長、寬，長為葉基部至葉尖部距離，寬為葉片最大寬度。計(jì)算單株葉面積（cm2）：

式中：li為葉片長度；bi為葉片最大寬度；k為校正系數(shù)。計(jì)算葉面積指數(shù)（LAI）：

葉面積指數(shù)=單株葉面積×m/10 000。

式中：m為測定株數(shù)。

2）植株干物質(zhì)量。各處理隨機(jī)選取3 株玉米，將不同器官分割，沖洗干凈后用濾紙吸干表面水分，立即分別稱取鮮質(zhì)量；將各器官剪成小段，置于烘箱，在105 ℃下殺青，烘30 min，然后將烘箱溫度降至85 ℃烘至恒質(zhì)量。

3）SPAD 測定。使用SPAD-plus 手持葉綠素儀測定穗位葉葉綠素相對含量，各處理選10 株測定，SPAD 值取平均值。

4）產(chǎn)量測定。于玉米收獲期在每小區(qū)隨機(jī)選取植株完整的長方形樣方（1 m×3 m），將樣方內(nèi)的所有玉米果穗帶回實(shí)驗(yàn)室脫粒，折合含水量為14%的籽粒產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)處理方法

數(shù)據(jù)整理與分析采用Excel 2016 軟件，運(yùn)用SPSS 22.0 進(jìn)行相關(guān)性分析，利用Origin 8.5 制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 施肥方式對玉米生長發(fā)育的影響

2.1.1不同處理葉面積指數(shù)動(dòng)態(tài)變化特征 LAI 能夠反映植株生長發(fā)育情況和生產(chǎn)力狀況。圖1 為不同施肥方式處理葉面積指數(shù)變化特征，各處理的葉面積指數(shù)整體呈先上升后下降的趨勢，在抽雄吐絲期達(dá)到最大值，此后植株開始衰老，綠葉面積減少，葉面積指數(shù)降低。在拔節(jié)期和大喇叭口期，A0、A1、A2、A3 處理間LAI 差異不顯著，但均顯著高于CK；從抽雄吐絲期到完熟期，A1、A2、A3 處理間LAI 差異不顯著，但均顯著高于CK 和A0 處理。由此可知，施加緩釋肥或者在玉米拔節(jié)期、灌漿期施追肥，可以使玉米生育后期綠葉面積增加，葉片功能期延長，減緩作物衰老進(jìn)程。

圖1 不同施肥方式處理玉米葉面積指數(shù)變化特征

2.1.2不同處理玉米葉片SPAD 值動(dòng)態(tài)變化特征 施加緩釋肥或者在玉米生育后期追肥對玉米SPAD 值均產(chǎn)生影響。由圖2 可知，各處理的SPAD 值整體呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，且均在抽雄吐絲期達(dá)到峰值。A1、A2、A3 處理間SPAD 值沒有顯著差異，與CK、A0 處理間差異顯著，A0 處理的SPAD 值顯著高于CK。從玉米抽雄吐絲期到完熟期，CK、A0、A1、A2、A3 處理的SPAD 值降幅分別為51.36%、36.54%、15.67%、14.65%、17.63%。這表明施加緩釋肥和追肥可以減緩SPAD 值下降，延緩葉片衰老，延長作物光合作用時(shí)長，促進(jìn)植株養(yǎng)分累積。

圖2 不同施肥方式處理玉米葉片SPAD 值動(dòng)態(tài)變化特征

2.1.3不同處理玉米干物質(zhì)量動(dòng)態(tài)變化特征 由圖3 可知，玉米干物質(zhì)的積累量隨著生育進(jìn)程的推移呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢，變幅為2．75～26．23 t/hm2。在拔節(jié)期各處理間干物質(zhì)積累量差異不顯著，隨著生育進(jìn)程的推移，各處理間干物質(zhì)積累量差異逐漸增大，而A1、A2、A3 處理間干物質(zhì)積累量差異不顯著。對比不同處理在各生育時(shí)期的干物質(zhì)量，由小到大依次為CK、A0、A1、A2、A3。

圖3 不同施肥方式處理玉米干物質(zhì)量的動(dòng)態(tài)變化

2.2 施肥方式對玉米產(chǎn)量的影響

玉米產(chǎn)量及其相關(guān)性狀受到施肥方式、施肥量和品種等因素的影響。由表1 可知，不同施肥方式對玉米禿尖長的影響不顯著，而對玉米穗粗、籽粒質(zhì)量、百粒質(zhì)量有一定影響。不同施肥方式處理的籽粒質(zhì)量和穗粒數(shù)存在顯著差異，A0、A1、A2、A3 產(chǎn)量較CK 增長了36．71%、62．32%、66．67%、69．71%，這表明施肥方式影響了籽粒質(zhì)量和穗粒數(shù)，進(jìn)而影響了玉米產(chǎn)量?？梢?，施加緩釋肥或分批次施追肥可以促進(jìn)作物生殖生長期干物質(zhì)的積累，進(jìn)而促進(jìn)作物高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)。

表1 不同施肥方式對玉米產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

2.3 不同施肥方式玉米經(jīng)濟(jì)效益分析

由表2 可知，各處理產(chǎn)值大小依次為A3、A2、A1、A0、CK，這表明施加緩釋肥+追施常規(guī)肥料處理的增產(chǎn)效果好；而不同施肥方式處理凈收入大小依次為A2、A3、A1、A0、CK，其中由于A3 處理增加了人工投入和機(jī)械投入，其凈收入有所降低。A0、A1、A2、A3的凈收入較CK 增加了27．37%、51．78%、62．75%、60．59%?？梢?，施加緩釋肥（A2）的增收效果明顯。

表2 不同施肥方式下玉米經(jīng)濟(jì)效益對比分析

3 討論與結(jié)論

作物產(chǎn)量的高低與LAI 息息相關(guān)，可通過調(diào)節(jié)作物葉面積指數(shù)等群體指標(biāo)提升作物產(chǎn)量[8-9]。劉震等[10]研究表明，施加緩釋肥可使作物生長后期維持較高的葉面積指數(shù)，進(jìn)而延長葉片功能期，保證充足的光合作用，促進(jìn)干物質(zhì)積累。雷恩等[11]研究表明，施加緩釋肥或分批次追施肥料可以保證玉米全生育期養(yǎng)分供應(yīng)，增強(qiáng)作物根系活力，改善玉米生長狀況，提高光合作用能力與強(qiáng)度，提高作物葉面積指數(shù)，防止作物脫肥早衰。這與本試驗(yàn)結(jié)果一致，施用緩釋肥、分批次追施肥料和施用緩釋肥+追施常規(guī)肥料均可以顯著提升生育后期滴灌玉米的葉面積指數(shù)和葉綠素SPAD 值，使玉米在生殖生長期保持較強(qiáng)的光合作用能力，延長葉片光合作用時(shí)間，防止玉米在生長后期出現(xiàn)脫肥早衰現(xiàn)象，從而促進(jìn)地上部生長與穩(wěn)定，為作物增產(chǎn)打下穩(wěn)定基礎(chǔ)。

在玉米生育時(shí)期內(nèi)干物質(zhì)的積累量與產(chǎn)量密切相關(guān)，尤其是花后時(shí)期的干物質(zhì)積累尤為重要，對玉米籽粒產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率達(dá)到78%～84%[12]。然而在實(shí)際生產(chǎn)中，由于后期作物生長茂盛導(dǎo)致施肥難度大，人工成本高等因素，農(nóng)戶往往在拔節(jié)期追肥[13]。僅在拔節(jié)期追肥對產(chǎn)量提升效果不佳，還會(huì)造成肥料利用率降低，因此施加緩釋肥或分批次在花后施肥對產(chǎn)量提升尤為重要[14]。解文艷等[15]研究表明，作物花后養(yǎng)分供應(yīng)不充足會(huì)造成植株脫肥早衰，影響作物產(chǎn)量，減產(chǎn)43%～55%。金繼運(yùn)等[16]研究表明，在玉米籽粒形成期保證足夠的氮素向籽粒轉(zhuǎn)移是實(shí)現(xiàn)玉米高產(chǎn)的關(guān)鍵。本試驗(yàn)結(jié)果表明，各處理的干物質(zhì)積累量、作物籽粒產(chǎn)量大小依次為A3、A2、A1、A0、CK。其原因可能是在玉米生育后期追肥或者施入緩釋肥可以使植株得到充足的養(yǎng)分供應(yīng)，促進(jìn)植株對氮素的吸收，進(jìn)而起到減緩葉片黃化、葉片衰老的作用，使葉片SPAD 值和葉面積指數(shù)下降減緩，從而促進(jìn)作物籽粒形成，獲得高產(chǎn)。

在實(shí)際生產(chǎn)中，生產(chǎn)成本高是制約施肥技術(shù)大面積推廣應(yīng)用的重要原因。本試驗(yàn)得出，施加緩釋肥處理的產(chǎn)量和產(chǎn)值稍低于施加緩釋肥+追施常規(guī)肥處理，這是由于施用緩釋肥可以減少追肥的人工成本，進(jìn)而獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。本試驗(yàn)僅分析了不同施肥方式對產(chǎn)量的影響，并未減少緩釋肥料的施用量，有研究表明減少緩釋肥料用量不會(huì)造成產(chǎn)量降低[17-18]，這在寧夏中部干旱帶是否可行還有待進(jìn)一步探究。