1、北疆膜下滴灌玉米氮磷配施效应研究梁飞 12 曾胜和 12 王国栋 12 张磊 12 陈云 12（1、新疆农垦科学院农田水利与土壤肥料研究所，83200，新疆石河子 2、新疆生产建设兵团植物营养与肥料学会 ，83200，新疆石河子）摘要：为了提高滴灌玉米产量，降低氮磷肥料的浪费，采用二因素试验设计，研究了北疆中高产田氮磷配施对滴灌玉米产量的影响。结果表明：不同生育期，氮磷平衡施肥对滴灌玉米的生长有着重要的作用。在本研究条件下，氮磷施用比例前中后期分别为1:0.2、1:0.4、1:0.2时，滴灌玉米产量最高，氮磷施用比例前中后期分别为1:0.2、1:0.4、1:0.4时，产量次之。因此，北疆中高产
2、田滴灌玉米生产中应适量施用氮肥，按玉米生育时期控施磷肥，配施锌等微量元素肥料，以保证在取得高产的同时取得较好的经济效益。关键字：玉米，膜下滴灌，氮，磷，平衡施肥中图分类号:S143,S5062Response of Maize to NP Balanced Fertilization Under Plastic Mulched Drip Irrigation in Northern Xinjiang(1、Institute of Farmland Water Conservancy and Soil -fertilizer, Xinjiang Academy of Agricultural R
3、eclamation Science, 832000, Shihhotze Xinjiang China 2、 Society of Plant Nutrition and Fertilizer Science, Xinjiang Production and Construction Corps, 832000, Shihhotze Xinjiang China)Abstract: In order to improve the production of Maize and reduce the waste of fertilizers, the yield of Maize were a
4、ppraised by two factors test under drip irrigation in Northern Xinjiang. Major research conclusions are as follows: The yield of Maize increased with NP fertilization application at different growth stages. Under the study condition, the yield of applying of NP rate at 1:0.2 in pre-period,1:0.4 in m
5、id-period and 1:0.2 in post-period is highest, while the yield of applying of NP rate at 1:0.2 in pre-period,1:0.4 in mid-period and 1:0.4 in post-period is second high. Thus, high yield, as well as better economic benefits could be made by applying NP in proper amount, controlling the amount of NP,
6、 and applying trace-element fertilizer, like Zn at different growth stages in the middle and high yield field of maize under drip irrigation in Northern Xinjiang.Key Words: Maize; Plastic Mulched Drip Irrigation; N; P; Balanced Fertilization我国的化肥的生产量和消费量已居于世界第一 1 ，占全世界化肥产量的三分之一，而且每年以2-3% 消耗量进行增加 2。自
7、2006年，我国的氮肥消费量已经占据了世界氮肥产量的40% 3，磷肥消费量约占世界消费量的25% 4。在化肥的生产和施用中, 氮磷的消费比例 作者简介：梁飞（1984-），男，河北张北人，硕士研究生，助理研究员，主要从事农田土壤肥料、水肥一体化及盐生植物利用方面研究。E-mail：.曾胜和（1962-）为通讯作者，新疆生产建设兵团植物营养与肥料学会秘书长；Tel ：0993-6683217； E-mail:.基金项目：国家“863” 计划“主要粮食作物滴灌关键技术与装备”（2011AA100508）、公益性行业（农业）科研专项（201203012-4-6）。之所以受到世界各国的普遍关注 5。我
8、国分别于1997年和2006年基本满足了国内氮肥和磷肥的自给自足；但是我国的磷矿石的存量仅为7亿吨，只能维持30-40年得国内磷肥需求 2；另外，2009年我国氮肥的施用量是1990年的2倍，但粮食产量仅增加22% 3。因此，如何提高肥料利用率、充分发挥化肥的作用，对中国农业可持续发展具有极其重要的意义。玉米在我国是列于稻谷之后的第二大主要粮食作物, 产量占我国粮食总产量的26.9%, 总产量居世界第二位 6，而膜下滴灌玉米技术应用也刚刚起步，其膜下滴灌施肥技术尚属空白，目前缺乏相应的技术参数和规范的灌溉施肥模式，亟待完善。然而在玉米施肥中却存在严重问题, 在施肥习惯上,农民为获得较高产量,
9、过量或不合理施用肥料, 往往注重偏施氮肥, 而忽视了磷、钾肥配合施用对玉米生长发育、产量构成和养分吸收的促进作用 7。这些问题不仅限制了滴灌玉米产量的提高，也增加了肥料投入成本，影响了经济效益。为此，本研究在膜下滴灌条件下研究了氮磷平衡施肥对玉米生长的影响，以期找出北疆膜下滴灌玉米生产的最适氮磷配比，为膜下滴灌玉米节水高效栽培提高理论基础。1 材料与方法1.1 供试材料试验于2011年在新疆兵团农八师石河子市总场进行。土壤为灰漠土，质地壤质，肥力中上，前茬棉花，耕层有机质含量9.4 - 12.2 g/kg、碱解氮130.00 mg/kg左右、速效磷（P 2O5）25.00 mg/kg左右、速效
10、钾（K2O）300.00mg/kg左右、有效锌 0.9 - 1.1 mg/kg、有效锰8.1 - 8.4 mg/kg、有效硼2.8 - 3.1mg/kg、土壤容重1.21 - 1.24 g/cm3。供试玉米品种郑单958，供试肥料为尿素（N46% ） 、磷酸一铵（12- 60 - 0） 、硫酸钾（K 2O 50%） 。1.2 试验设计试验采用氮磷比例与施肥时期二因素设计，处理9个（见表2），重复3次，共计27个小区，小区面积48m 2（2.4 20m），总面积 0.1296 hm2。每个处理施氮300 kg/ hm 2,施钾60 kg/ hm2，各生育期氮、磷比例1:0.2或0.4（见表2），
11、氮磷钾全部随水滴施。灌溉方式采用滴灌，设1个灌水量水平，总灌水量5400 m 3/hm2。每个处理采用单独施肥装置，基本设施可满足试验要求。播种采用30+80 cm等行距，2行1管。全生育期灌水8次，随水施肥6次；灌水时间、灌水量和肥料施用比例及次数按照生育期进行分配（见表1）。其它管理同大田生产。表1 氮钾肥用量与灌水量分配及磷肥施用时期划分表Table 1 Fertilization and irrigation allocation period divided 时期Stage出苗V1拔节V6小喇叭V9大喇叭V12抽雄VT开花吐丝R1籽粒建成R2乳熟R3水（% ）irrigation 5
12、 10 15 15 15 15 15 10氮钾肥（% ）N, K 10 15 20 20 10 15 10施磷时期划分P period divided 前期 中期 后期表2不同时期氮磷分配比例表Table 2 Nitrogen and phosphorus allocation ratio at different growth stages前期Pre-period中期Mid-period后期Post-period处理Treatment N用量 (kg/hm2)N:P2O5 N用量 (kg/hm2)N:P2O5 N用量 (kg/hm2)N:P2O51 75 0.2 150 0.2 75 0.2
13、2 75 0.2 150 0.2 75 0.43 75 0.2 150 0.4 75 0.24 75 0.2 150 0.4 75 0.45 75 0.4 150 0.2 75 0.26 75 0.4 150 0.2 75 0.47 75 0.4 150 0.4 75 0.28 75 0.4 150 0.4 75 0.49 0 0 0 0 0 01.3 测定项目及方法整株干物质取样: 每个小区随机取 10株, 在实验室洗净烘干, 按器官（籽粒、茎秆、穗轴和苞叶）分类，105杀青，80烘干，称取生物量；在玉米成熟期调查其有效株数、穗数、穗粒数、千粒重等；另外收获时每个小区分别取3个2 m 2测产
14、。1.4 数据处理与分析数据均采用SPSS16.0与Excel 2003进行分析，Sigma Plot 进行绘图，用LSD进行多重比较确定差异的显著性。2 结果分析2.1 不同处理对滴灌玉米产量构成因素的影响不同处理玉米产量结构构成因素变化见表3所示。根据考种分析，在本试验条件下，除空白对照处理外，其它各施肥处理玉米穗长、穗行数、穗数、千粒重与产量结果基本一致，穗长15.07-16.25 cm ，千粒重67.54-70.81 g，穗列数12.70-15.65，穗行数28.70-30.20，有效穗数105915-110895万株/hm 2、每公顷株数各处理差异不大，均在11.5万株左右。表3 不
15、同处理对滴灌玉米产量构成因素的影响Table 3 Effect of different Treatment on grain yield composition of Maize处理Treatment收获株数Plant number万株/hm2有效穗数Effective spike万株 /hm2穗长Ear lengthcm穗列数Spike column number个穗行数Spike line number个千粒重kernel weight g1 11.480.26 11.080.47 15.200.48 14.700.21 29.151.31 68.994.822 11.580.09 11
16、.080.54 15.620.39 14.300.28 29.101.27 68.440.783 11.440.51 10.940.73 16.090.39 15.000.25 29.351.10 70.812.304 11.590.23 10.790.23 15.520.43 14.400.52 30.051.05 69.776.455 11.530.31 10.590.47 15.070.32 14.500.37 28.700.76 67.540.176 11.660.50 11.010.71 16.250.40 13.850.38 30.201.13 69.066.697 11.490.
17、10 10.640.38 15.740.54 14.450.37 30.201.29 70.091.198 11.810.62 10.750.70 15.330.51 15.650.39 30.151.16 68.925.799 11.600.21 10.180.15 12.550.47 12.700.33 27.101.15 61.162.072.2 不同处理对滴灌玉米产量的影响处Treatmn0246810产yieldkg/hm22406801201460图 1 不同处理对滴灌玉米产量的影响Fig1 Effect of different Treatment on yield of Mai
18、ze 试验结果表明，在本试验条件下，氮磷钾肥随水滴施不同配比均有较好的增产效果，较空白对照每公顷增产 4110.15-5088.75 kg，增产率在 43.74%-54.16%之间，各施肥处理平均为 49.21%。从生育期氮磷养分不同配比处理对比来看，第 3 处理即氮磷配比前期为1:0.2、中期 0.4、后期 0.2 处理产量最高，每公顷较空白对照增产 5089.2 kg，增产率为54.16%。其次是第 4 处理即氮磷配比前期为 1:0.2、中期 0.4、后期 0.4 处理每公顷较空白对照增产 4940.25 kg，增产率为 52.57%。再次为第 7 处理即氮磷配比前期为 1:0.4、中期0
19、.4、后期 0.2 处理，每公顷较空白对照增产 4849.8kg，增产率为 51.60%。第 5 处理即氮磷配比前期为 1:0.4、中期 0.2、后期 0.2 处理产量最低，每公顷较空白对照增产 4110.15 kg，增产率为 43.7%（表 3-2） 。经方差分析，各施肥处理与空白对照处理产量差异极显著 F 值为 6.48（F 0.01=3.14） 。经多重比较，施肥处理之间第 3、4、7 处理与第 5 处理产量差异显著。这说明适宜的氮磷比例与时期提高滴灌玉米产量促进玉米增产。2.3 产量构成因素对籽粒产量的影响相关分析(表4)表明，产量与单位有效穗数、穗长、穗行数呈极显著线正相关，与穗列数
20、、千粒重呈线性正相关；千粒重与穗长、穗行数呈极显著线正相关，与有效穗数、穗列数呈线性正相关；穗长与有效穗数、穗行数呈极显著线正相关，与穗列数呈正相关，但均未达显著水平。表4 滴灌玉米产量与产量构成因素的相关系数Table 4 The correlation coefficient of yield and grain composition 项目item有效穗数Effective spike穗长Ear length穗列数Spike column number穗行数Spike line number千粒重Kernel weight产量Yield有效穗数 Effective spike 1穗长 E
21、ar length0.802 * 1穗列数 Spike column number 0.522 0.655 1穗行数 Spike line number 0.5880.868 * 0.658 1千粒重 Kernel weight0.752*0.964 *0.733 *0.874* 1产量 Yield 0.714 * 0.966 * 0.765 * 0.864 * 0.982 * 1注: * 、*分别表示相关性达显著或极显著水平3.小结与讨论3.1 氮磷比例对滴灌玉米产量的影响氮磷平衡施肥对滴灌玉米的生长有着重要的作用。陈祥等 7研究发现，氮磷钾平衡施肥能够提高夏玉米的穗长及千粒重，对增产有明显
22、作用。本实验条件下，氮磷施用比例前中后期分别为 1:0.2、1:0.4、1:0.2 的时候产量最高，增产 54.16%。 表明适宜的氮磷配比对滴灌玉米增产具有很好的作用。其主要机理在于，适宜的氮磷钾配比能有效的促进玉米植株生育前期总生物量的累积，以及生育后期干物质从营养体向籽粒的转移，在生育后期达到较高的粒重增长速率与较高的营养体干重下降速率，从而获得较高的籽粒产量和收获指数。3.2 不同时期滴灌玉米氮磷需求比例分析养分积累是作物产量形成的基础。宋海星 9、赵营 10等研究认为，夏玉米生物量积累曲线与 N、P、 K 养分积累曲线基本一致，都呈“S”形。本研究表明，氮磷施用比例前中后期分别为 1
23、:0.2、1:0.4、1:0.2 的时产量最高，氮磷施用比例前中后期分别为1:0.2、1:0.4、1:0.4 的时候产量次之，与养分累积的“S”型理论相一致。其主要机理可能在于：氮肥用量对玉米株高、穗位的影响较显著, 磷肥和钾肥对玉米籽粒的发育及产量的形成有重要影响 8。因此，玉米生育前期氮磷配比较小，中后期氮磷比例较大；以前中后期氮磷钾配比 1:0.2：0.2、1:0.4：0.2、1:0.2：0.2 最佳。3.3 最佳氮磷配比及施肥时期推荐综上所述, 在该肥力的土壤上, 氮磷平衡施肥有显著增产和提高氮肥利用率的作用，氮肥与磷、钾肥的配合施用应该得到足够的重视。在本实验条件下, 氮磷钾的比例前
24、期以1:0.2，中后期以 1:04 左右为最佳。综合本研究结果和当地土壤条件，为保证稳定的土壤肥力，建议在中高产田滴灌玉米生产实践中适量施用氮肥，按玉米生育时期控施磷肥，配施锌等微量元素肥料，以保证在取得高产，同时取得较好的经济效益。有关滴灌玉米配方肥的关键技术有待进一步研究优化。参考文献：1 张卫峰, 季明秀, 马骥, 等. 中国化肥消费需求影响因素及走势分析化肥供应.J资源科学, 2007,29(6):162-1692 Chen Fang, Wan Kai-yuan, Liu Yi, et al. Chinas grain relies on foreign fertilizer J. N
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