施肥方式对河北省干旱盐碱地区夏玉米性状和产量的影响

魏新燕，刘毅

（1.河北农业大学国家北方山区农业工程技术研究中心，河北保定071000；2.沧州南大港农科所，河北沧州061103）

施肥方式对河北省干旱盐碱地区夏玉米性状和产量的影响

魏新燕1，刘毅2

（1.河北农业大学国家北方山区农业工程技术研究中心，河北保定071000；2.沧州南大港农科所，河北沧州061103）

为了探索河北省环渤海干旱盐碱地区夏玉米高产施肥方式，连续2 a采用对比试验设计，研究了播前撒施和播种沟施2种施肥方式对夏玉米农艺性状及产量的影响。结果表明：与播种沟施处理相比，播前撒施处理不同生育期的玉米株高、鲜重和干重均有所增加，增幅分别为18.7%、26.4%和19.6%；穗粒数、籽粒产量和秸秆生物量显著增加，经济系数提高，平均增幅分别为6.4%、14.3%、7.4%和4.8%；百粒重和单位面积穗数无明显差异。在河北省盐碱障碍耕地上，采用播前撒施的施肥方式更为适宜。

盐碱土；施肥方式；玉米；农艺性状；产量

河北省环渤海低平原地区光热资源充足，土地资源丰富，是河北省潜在的粮食增产区。但是，该区淡水资源匮乏，降水量分布不均，常导致季节性干旱[1，2]；而且，浅层地下水多为咸水或微咸水，埋深浅，作物易受返盐为害，导致产量长期低而不稳，经济效益低下[3]。玉米是该区主要的粮食作物，为了获得高产，农民常常在播种前大量施用磷酸二铵做底肥，施肥方式主要有播前撒施肥料后旋耕和播种时侧沟深施2种。施肥方式会影响肥料利用、作物生长以及生态环境[4～10]，因此，探讨不同施肥方式的应用效果对提高该区域肥料利用率和生态效益、确保作物稳产增产具有重要意义。

从肥料利用角度考虑，播前撒施易造成肥料挥发损失，降低肥料利用率，相比较而言，播种沟施可以使养分利用率更高[11]。但从玉米生长角度来看，沟施、条施等施肥方式使得肥料在土壤中集中分布，影响根系的生长发育、根冠比和产量[12～15]；而撒施等均匀施肥方式可以保证玉米在生育期内维持较大的根系数量[16]。从施肥方式对产量的影响上分析，徐艳霞等[17]研究认为，不同施肥方式对夏玉米生育进程无显著影响，但苗期撒施肥料的玉米各项生理指标和产量均呈提高趋势；而另一些研究发现，与地表撒施相比，开沟深施可以显著提高玉米产量、千粒重和穗粒数[18，19]，垄沟施肥可以促使玉米根系向纵深发展并增加玉米百粒重和产量[20]。

在河北省环渤海干旱盐碱地区，采用大区对比试验设计，分析了撒施和沟施2种施肥方式下夏玉米的农艺性状和产量指标，旨为明确该地区夏玉米高产的适宜施肥方式提供理论依据。

1 材料与方法

试验于2013～2014年连续2 a在河北省沧州市南大港管理区农业科学研究所进行。该区地处暖温带半湿润季风气候区，夏季潮湿多雨，冬季干燥寒冷；年平均降水量627 mm；年平均温度12.1℃，其中，1月平均温度-4.5℃，7月平均温度26.4℃；地势平坦，海拔3～7 m，地下水埋深1 m左右。试验地0～20cm耕层土壤基础养分含量为有机质16.95g/kg、全氮0.11g/kg（其中碱解氮63.00 mg/kg）、速效磷3.20 mg/kg、速效钾186.00 mg/kg，土壤剖面含盐量1.0～2.0 g/kg。

供试夏玉米品种为郑单958。底肥施磷酸二铵375 kg/hm2，采用对比试验设计，施用方式设播前撒施和播种沟施2个处理。播前撒施处理方法为6月上旬将肥料均匀撒施于地表，旋耕（深12 cm）后播种玉米；播种沟施处理方法为种肥同播，即：应用种肥同播机，在施肥箱中加入肥料，实现施肥与播种同步进行。每处理面积均为0.37 hm2，未设重复。玉米播种量52.5 kg/hm2，行距60 cm，播深5 cm；出苗后适时定苗，保苗数量6万株/hm2；大喇叭口期追施尿素225 kg/hm2；其他管理措施同当地常规。

2014年夏玉米出苗后，分别于三叶期（7月6日）、拔节期（7月15日）、大喇叭口期（7月25日）、抽雄期（8月8日）、乳熟期（8月21日）和成熟期（10月7日），每处理随机选取5株，测定株高以及植株的鲜重和干重。玉米成熟后，每处理选取约10 m2样方实收测产，同时记录玉米株数和穗数，分别称量玉米穗和秸秆总鲜重，根据样方实际面积折算单位面积株数和穗数；从中随机选取20穗玉米和20棵秸秆，自然风干后测定干重，调查穗粒数和百粒重，计算经济系数〔经济系数=籽粒产量/（籽粒产量＋秸秆生物量）〕。以上指标均重复测定5次，结果取平均值。

采用Excel 2010进行数据处理，利用SigmaPlot 11.0绘制图形。

2 结果与分析

2.1 施肥方式对夏玉米农艺性状的影响

株高和生物量在一定程度上反映了植株的营养生长状况。玉米株高和生物量均随其生育进程的推进而增加，其中，播前撒施处理的株高始终＞播种沟施处理，但差异随着生育进程的推进而减小，全生育期平均株高较播种沟施处理高18.7%；播前撒施处理的植株鲜重和干重均＞播种沟施处理，两处理除7月6日鲜重和7月25日干重差异不显著外，其他时期差异均达到了显著水平，全生育期增幅分别为26.4%和19.6%（图1）。表明播前撒施肥料较播种沟施肥料更有利于植株吸收更多的养分，从而使株高增加，生物量积累明显提高。

2.2 施肥方式对夏玉米产量及其构成要素的影响

图1 2种施肥方式下不同时期夏玉米的农艺性状Fig.1 The effects of two fertilization methods on the agronomic characters of summer maize at different growth periods

播前撒施处理的玉米百粒重和单位面积穗数均与播种沟施处理无显著差异；穗粒数、秸秆生物量和产量均显著＞播种沟施处理，平均增幅分别为6.4%、14.3%和7.4%；经济系数＞播种沟施处理，增幅为4.8%（表1）。表明播前撒施肥料对提高玉米产量和经济系数效果较好，与播种沟施肥料相比，其产量的明显提高主要是通过显著增加穗粒数实现的。

表1 施肥方式对夏玉米产量及其构成要素的影响Table 1 The effects of two fertilization methods on the yield and its components of summer maize

3 结论与讨论

在河北省干旱盐碱地区夏玉米底施磷酸二铵375 kg/hm2条件下，采用对比试验设计，研究了播前撒施和播种沟施2种底肥施用方式对玉米农艺性状及产量指标的影响。结果显示，与播种沟施处理相比，播前撒施处理的玉米株高增加、生物量积累增多，虽然单位面积穗数和百粒重无显著差异，但是穗粒数、籽粒产量、秸秆产量分别增加了6.5%、14.3%和7.4%且差异均达到了显著水平，经济系数提高4.8%。可以看出，本研究条件下，夏玉米播前撒施肥料结合常规旋耕（播前撒施）的效果优于种肥同播（播种沟施）。

玉米叶片的光合产物决定了其干物质的积累，而干物质积累是产量形成的物质基础。在一定程度上，干物质积累越多，夏玉米籽粒产量越高。有研究表明，与肥料地表撒施相比，沟施和深施能显著增加夏玉米干物质的积累量，提高产量[11，21]。而本研究结果与上述结论相反，可能与研究区域的土壤条件不同有关。不同的施肥方式使得土壤的养分分布不同，诱导根系分布形成差异，而根系分布的差异直接影响植株对土壤水分和养分的吸收。漆栋良等[16]研究表明，均匀施氮可明显促进0～40 cm土层的根系生长，使植株两侧根系分布最为均匀，玉米在生育期内维持较多的根量。撒施肥料有利于根系在上层土壤分布，而沟施肥料则促进根系向下层土壤发展[20]。本研究中，播前撒施肥料后及时旋耕（播前撒施）可以使肥料与耕层土壤均匀混合，结合适宜的土壤墒情，有利于玉米根系横向生长和吸收更多的养分，从而增加植株干物重；而播种沟施是通过种肥同播机将肥料施于种子侧下方距地表10 cm以下处，受该区域土壤盐碱化和地下咸水埋深浅的影响，玉米根系下扎受到抑制，影响了植株对深层肥料的吸收利用，导致沟施处理的玉米干物质积累量、产量和经济系数均低于撒施处理。

在河北省干旱盐碱地区特有的土壤和水文条件以及现有的夏玉米栽培技术下，肥料撒施仍然是当前该区域夏玉米保持稳产、增产的主要施肥方式。值得注意的是，撒施肥料后应及时旋耕使肥料与土壤充分混合，以减少养分的挥发损失，提高肥料利用效率。为了更好地提高干旱盐碱地区的玉米产量和肥料利用率，应根据当地自然条件，进一步对肥料种类、施肥量等农艺措施开展深入研究。

［1］邓振镛，王强，张强，倾继祖，杨启国，袁志鹏，刘文婧，徐金芳.中国北方气候暖干化对粮食作物的影响及应对措施［J］.生态学报，2010，30（22）：6278-6288.

［2］田展，梁卓然，史军，Gunter Fisher，顾婷婷.近50年气候变化对中国小麦生产潜力的影响分析［J］.中国农学通报，2013，29（9）：61-69.

［3］刘小京，李向军，陈丽娜，隋鹏.盐碱区适应性农作制度与技术探讨——以河北省滨海平原盐碱区为例［J］.中国生态农业学报，2010，18（4）：911-913.

［4］董伟，鲁凤娟，王琦，李科江.施肥方式对棉花生长发育及产量的影响［J］.河北农业科学，2006，10（2）：47-49.

［5］茹淑华，张国印，耿暖，王凌，孙世友，王朋峰.不同施肥措施对夏玉米产量和土壤硝态氮淋失的影响［J］.河北农业科学，2012，16（2）：46-50.

［6］王秀康，李占斌，邢英英.覆膜和施肥对玉米产量和土壤温度、硝态氮分布的影响［J］.植物营养与肥料学报，2015，21（4）：884-897.

［7］苏志峰，杨文平，杜天庆，郝教敏，孙敏，高志强，杨珍平.施肥深度对生土地玉米根系及根际土壤肥力垂直分布的影响［J］.中国生态农业学报，2016，24（2）：142-153.

［8］蔡红光，米国华，张秀芝，任军，冯国忠，高强.不同施肥方式对东北黑土春玉米连作体系土壤氮素平衡的影响［J］.植物营养与肥料学报，2012，18（1）：89-97.

［9］高洪军，彭畅，张秀芝，李强，朱平.长期不同施肥对东北黑土区玉米产量稳定性的影响［J］.中国农业科学，2015，48（23）：4790-4799.

［10］孟春香，贾树龙，杨云马，孙彦铭.夏玉米简化施肥技术的研究［J］.北京农业，2008，（9）：29-30.

［11］李昊儒，梅旭荣，郝卫平，夏旭，刘琪，李银坤.山东省夏玉米侧条施肥技术应用研究［J］.中国农学通报，2012，28（27）：130-133.

［12］杜社妮，白岗栓，赵世伟，吴瑞俊.沃特和PAM施用方式对土壤水分及玉米生长的影响［J］.农业工程学报，2008，24（11）：30-35.

［13］张超男，赵会杰，王俊忠，付晓记.不同施肥方式对夏玉米碳水化合物代谢关键酶活性的影响［J］.植物营养与肥料学报，2008，14（1）：54-58.

［14］郑少文，邢国明，聂红玫，温变英.有机肥施肥量及施肥方式对菜豆生长和产量的影响［J］.河北农业科学，2010，14（10）：59-61.

［15］杨军芳，冯伟，周晓芬，梁玉芹，贾良良，王朋峰，刘孟朝.河北省太行山前平原轮作小麦/玉米化肥施用现状调查与分析［J］.河北农业科学，2011，15（12）：21-27.

［16］漆栋良，吴雪，胡田田.施氮方式对玉米根系生长、产量和氮素利用的影响［J］.中国农业科学，2014，47（14）：2804-2813.

［17］徐艳霞，魏占彬，王天亮.不同施肥方式对夏玉米生长发育及产量的影响［J］.安徽农业通报，2009，15（18）：54-55.

［18］巨兆强，刘小京.干旱盐碱地耕作方式改变对土壤特性的作物产量的影响［J］.河北农业科学，2012，16（7）：6-10.

［19］王川，林治安，李絮花.施肥方式对夏玉米产量和养分吸收利用的影响［J］.湖南农业科学，2011，（3）：36-37.

［20］宋日，吴春胜，赵立华，吴桂淑.施肥方式对玉米根系分布及产量的影响［J］.玉米科学，2001，9（4）：75-76.

［21］孙浒.不同施氮方式对夏玉米产量和氮素利用效率的影响［D］.泰安：山东农业大学，2014.

Effects of Different Fertilization Methods on Properties and Yields of Summer Maize in Arid Saline Region of Hebei Province

WEI Xin-yan1，LIU Yi2
（1.Agriculture Engineering Research Center for National Northern Mountainous Areas of Hebei Agricultural U－niversity，Baoding 071000，China；2.Nandagang Institute of Agriculture Sciences，Cangzhou 061103，China）

To explore the fertilization methods for increasing yield of summer maize in arid saline region around the Bohai Sea，the effects of two fertilization methods（spreading before sowing and fertilizing in seed furrow）on the properties and yields of summer maize were studied.The results showed that compared with the treatment of fertilizing in seed furrow，the treatment of fertilizer spreading before sowing improved the plant height，fresh weight and dry weight of summer maize in each growth stages，which increased by 18.7%，26.4%and 19.6%，respectively.And the treatment of fertilizer spreading before sowing increased the grain number per ear，grain yield，straw biomass and of summer maize by 6.4%，14.3%and 7.4%respectively than that of the treatment of fertilizing in seed furrow.The economic coefficient was improved by 4.8%under the treatment of fertilizer spreading before sowing.No significant differences were existed in the weight of 100 grains and ears per unit area between two fertilizing methods.Thus fertilizer spreading before sowing in summer maize was the efficient fertilization methods in alkali-saline region in Hebei Province.

Alkali-saline soil；Fertilization method；Maize；Agronomic characters；Yield

S513

A

1008-1631（2017）03-0051-03

2017-03-10

国家科技支撑计划项目“渤海粮仓科技示范工程”（2013BAD05B05）

魏新燕（1976-），女，河北石家庄人，助理研究员，硕士，主要从事土壤与环境微生物学研究。E-mail：juzhq@126.com。