三峡地区平地不同施肥模式对玉米生长和产量的影响

龚 浩,董远梅,艾训儒

(湖北民族学院 生物科学技术学院,湖北 恩施 445000)

我国三峡地区以玉米为主要农作物，由于该区域土层较簿、土壤贫瘠，水土流失严重，在如何保证提高单产的情况下，合理利用化肥及研究施肥技术对玉米生产有着非常积极的意义.相关文献研究结果表明：N、P和有机肥的肥力水平为中等时玉米产量最高，而低或高的肥力水平时都会引起产量的下降.大田玉米单作时N∶P=1∶1和N∶P=2∶1时随着肥力水平的增加，玉米产量逐渐增加，即高肥>中肥>低肥>不施肥(对照)，增产效果明显[1～11].本文在三峡地区研究大田玉米单作时用不同的N、P配比在不同的肥力水平下对玉米的农艺性状、千粒重和产量进行了初步探索，提出了提高三峡地区坡地玉米产量较合适的肥力配比，可为该地区提高玉米产量的合理施肥技术提供理论指导.

表1 肥力梯度试验设计(单位：kg/hm2)

图1 不同施肥水平玉米地径

图2 不同施肥水平玉米苗高

1 材料与方法

1.1 试验地

试验地位于恩施市龙凤镇向家村楠竹园，地理坐标30°23′10.48″N，109°31′06.26″E，海拔598 m.试验地为平地，面积480 m2，属潮沙泥土，肥力中等，土层厚25～30 cm，土壤有机质20.6 g/kg，pH值6.5，含全氮0.72 g/kg，全磷0.74 g/kg，速效钾74 mg/kg.

1.2 试验材料

供试材料为玉米天池三号，供试肥料为尿素(含氮46.2%)，过磷酸钙(含磷16.0%).

1.3 试验设计

在试验地采用大田玉米单作种植模式，按N∶P=0.5∶1和N∶P=1∶1两种施肥水平，每施肥水平采取低肥、中肥和高肥三种肥力梯度进行处理，不施肥为对照(表1).按随机区组排列，共24个小区，每小区面积20 m2(长5.0 m，宽4.0 m).大田玉米采用双行种植，珠行距0.35 m×0.3 m，双行之间间距0.8 m，留苗3 200株/667 m2.采用育秧块育苗，于2009年3月15日下种，4月12移栽，8月20日收获.整地、中耕、除草等田间管理与当地季节吻合，为一般管理水平.

1.4 测定方法

2009年分别在玉米幼苗(4月15日)、展叶(5月10日)、拔节(6月24日)、灌浆(8月2日)和成熟(8月15日)等各物候期，用米尺测定株高，用游标卡尺测地径，并观测各物候期叶片数.在玉米成熟期后，每小区随机抽取5珠，测定每小区玉米平均每棒粒数、小区棒数.用烘干法测定千粒重，推算大田玉米产量.

2 结果与分析

2.1 不同施肥水平对玉米地径的影响

不同施肥水平，大田玉米的地径生长如图1所示.

由图1可知，玉米地径生长在各物候期呈现大致相似的规律，即幼苗期、展叶期相对生长缓慢.拔节期增长迅速，呈指数式增粗，以后地径停止生长.不同施肥水平和肥力梯度下对玉米地径的增速有明显的差异，和不施肥(对照)相比N∶P=0.5∶1和N∶P=1∶1随着肥力梯度的增加，都存在缓慢增长的趋势，即不施肥<低肥<中肥<高肥.对在同一肥力梯度下，采用不同的N、P配比在低肥时差异显著，N∶P=1∶1的地径生长明显优于N∶P=0.5∶1的水平，地径平均增长1.05 cm，中高肥对地径的增长不明显依次增加0.04 cm和0.08 cm.说明在低肥时氮为主要影响因子，而在达到中肥及以上水平时，磷代替氮成为限制因子.

2.2 不同施肥水平对玉米苗高生长的影响

在不同的施肥水平和肥力梯度下，大田玉米苗高生长情况见图2.

由图2可知，大田玉米的生长变化趋势和地径的生长变化趋势大致相同即苗高生长均呈现幼苗期和展叶期生长缓慢而拔节期为指数增长，以后生长停止.在N∶P=0.5∶1时随着肥力梯度增加苗高增加，为不施肥<低肥<中肥<高肥.与对照组相比，随着低肥、中肥、和高肥的梯度变化，平均苗高依次增加了37.33 cm、45.55 cm和51.76 cm；在N∶P=1∶1的施肥梯度对苗高的影响表现为不施肥<低肥≈中肥<高肥.与对照组相比，低肥能显著增加苗高，增高就达37.33 cm，以后随着肥力水平的增加，苗高增加不明显.通过N、P配比的不同肥力梯度试验表明，N是苗高生长的限制因子，当N的施用达到中肥水平已基本能满足玉米苗高的生长要求.

图3 不同施肥模式和施肥水平条件下玉米各物侯期叶片数对比

图4 不同施肥模式和施肥水平条件下玉米各物侯期最大叶片长度对比

2.3 不同施肥水平对玉米叶片的影响

不同施肥水平对玉米叶片数影响无显著差异，2种肥力配比、3种肥力梯度处理的玉米，其叶片数为13-15片，平均为14片.比对照(不施肥)处理的玉米叶片数多1～2片.最大叶片长度表现为中肥(105.4 cm)≈高肥(105.1 cm)>低肥(102.9 cm)，明显优于对照(81.7 cm).其叶片数增加及最大叶片长度的生长节律与株高生长的物候期同步(图3，4).

2.4 不同的肥力配比时玉米的千粒重和产量的影响

在不同肥力配比和施肥处理条件下玉米的千粒重和产量见表2.

表2 不同的肥力配比和施肥水平下玉米的产量

由表2可知，不同肥力水平对玉米的千粒重影响显著，N∶P=0.5∶1时玉米的平均千粒重为357.0 g，而N∶P=1∶1时玉米的平均千粒重为372.25，比前者的千粒重增加15.4 g.在同一施肥水平不同肥力梯度下玉米千粒重存在差异，于对照相比，不同肥力梯度的玉米千粒重明显高于对照.在N∶P=0.5∶1时，低、中高肥处理玉米的平均千粒重比对比增加39.6，在N∶P=1∶1时增加24.1 g.不同肥力梯度对玉米的千粒重的影响表现为当N∶P=0.5∶1时中肥>高肥>低肥>对照(不施肥)，而N∶P=1∶1时低肥>中肥≈高肥>对照(不施肥).用不同的施肥水平在不同的肥力梯度下，对玉米产量影响明显，当N∶P=0.5∶1时施肥和对照相比产量增加1.1～1.2倍，高肥水平最好；当N∶P=1∶1时，产量增加1.0～1.1倍.中肥力水平最好.由此可见，从经济上讲，玉米产量在中肥时最佳.

3 结论

(1)玉米的地径和苗高的增长呈现幼苗和展叶期生长慢而拔节期快的趋势.施肥均能显著提高两项指标，在不同肥力梯度下N∶P=1∶1这两项指标的影响优于N∶P=0.5∶1，在低肥时两种不同的肥力水平差异最大.且随着肥力梯度的增加，两项指标相应增加，中肥和高肥时差异不大，氮在低肥以下时为限制因子，低肥以上时不再是限制因子.

(2)在玉米的叶片数和最大叶片长两项指标中，施肥能显著的增加着两项指标，在不同的肥力梯度下为中肥≈高肥>低肥.这两项指标的增长规律和苗高的大致相同.

(3)在N∶P=1∶1肥力配比下千粒重为低肥>中肥≈高肥，N∶P=0.5∶1时为中肥>高肥>低肥.且N∶P=1∶1千粒重的平均值比N∶P=0.5∶1高15.4 g，在N∶P=1∶1中肥对千粒重增加效果最好.在产量上N∶P=0.5∶1配比在各个肥力梯度上均优于N∶P=1∶1的配比，在N∶P=0.5∶1各个肥力梯度时不施肥(对照)<低肥<中肥<高肥；而在N∶P=1∶1时中肥>低肥>高肥>不施肥.N∶P=0.5∶1时高肥的氮量低于N∶P=1∶1低肥时的水平，可见在氮在低肥(N肥17.1 kg/667 m2)以下时为千粒重的限制因子，而氮肥水平高于17.1 kg/667 m2不再为限制因子，磷为限制因子.

(4)两种肥力配比下施肥均能显著增加产量，N∶P=0.5∶1时对照(不施肥)<低肥<中肥<高肥；N∶P=1∶1时中肥>低肥>高肥，而N∶P=0.5∶1时不同的肥力水平的产量均优于N∶P=1∶1.可见低的氮、磷比例优于高的氮、磷比，而在高的磷、氮比时增加氮肥能提高产量，可见氮在低的氮、磷比时为产量限制因子.

(5)从提高产量上讲N∶P=0.5∶1优于N∶P=1∶1配比，所以高肥力水平N∶P=0.5∶1能取得最大产量，低肥力N∶P=1∶1能取得最高的千粒重.

[1]严德翼,赵志萍,王天宁,等.不同施肥处理对玉米产量及土壤养分含量的影响[J].湖北农业科学,2008,48(5):86-88.

[2]程艳丽,邹德乙.长期定位施肥残留养分对作物产量及土壤化学性质的影响[J]．土壤通报,2007,38(1)：64-67.

[3]桂林国,罗代雄.新垦淡灰钙土不同施肥定位试验初报[J]．土壤通报,2007,38(1)：188-190.

[4]艾训儒,沈作奎,易咏梅,等.护坡拦蓄保水对农田土壤含水量及玉米产量的影响[J].江苏农业科学,2009(2):281-283.

[5]李美,闫洪奎,陈凯,等.不同培肥措施对土壤养分及玉米产量的影响[J].杂粮作物,2009,29(3)：227-229.

[6]柴文安,李春玉,靳广来,等.平顶山市施肥对小麦、玉米产量的影响[J].现代农业科技,2009(10):134-136.

[7]屈绳娟,沈益新.氮肥与密度对青贮玉米产量和品质的影响[J].江苏农业学报,2009,25(3):596-600.

[8]董立国,李生宝,蔡进军,等.玉米氮磷钾肥用量数学模型及优化模式的研究[J]．土壤通报,2007,38(1)：194-196.

[9]范厚明,付业春.种植密度和氮肥用量在玉米高产栽培中的重要性研究[J].安徽农业科学,2009,7(16)：7 406-7 407.

[10]杨永胜.供氮水平对玉米生长性状及产量的影响[J].河北农业科学,2009,13(6)：42-43.

[11]吕军峰,郭天文,侯慧芝.平衡施肥对全膜双垄沟播春玉米产量及养分吸收规律的影响[J].安徽农业科学,2009,37(17)：7 922-7 924,7 946.