不同时期氮肥施用量对一穴双株栽培模式下玉米产量的影响

赵 娜，郝云凤，党久占，冯君伟，李晓红，马 俊，宋剑君

（1.巴彦淖尔市农牧业科学研究院，内蒙古 临河 015000；2.内蒙古自治区农牧业科学院，内蒙古 呼和浩特 010031）

玉米是河套灌区的主要优势农作物，每年播种面积都在23 万hm2以上，占巴彦淖尔市粮食总播种面积的75%以上，总产量达30 亿kg 以上，占巴彦淖尔市粮食总产量的86%以上，玉米产业对当地农牧业生产和经济发展的重要性显而易见[1-3]。玉米一穴双株高产栽培技术，是针对河套灌区玉米单产已到高位瓶颈的生产现状，在分析总结国内外玉米高产栽培研究和实践基础上，本着增加种植密度、提高玉米单产的原则，由内蒙古自治区农牧业科学院与河北福路特农业技术开发有限公司合作研发的高产高效栽培技术[4-6]。经2015—2016年示范推广证明，该技术可使玉米的产量达到16 807.5～18 595.4 kg/hm2，较常规单株种植增产18.9%～32.6%，具有广阔的推广应用前景，目前已在河套灌区大面积推广应用[7]。为完善该技术，2016年进行了玉米一穴双株栽培最佳施肥量和肥料利用率研究，通过试验确定了玉米一穴双株栽培模式的氮、磷、钾肥最佳施用量为393.7、291.9、93.1 kg/hm2[8-9]。在此基础上，为了最大限度地提高氮肥利用率，达到最佳增产效果，开展了玉米一穴双株氮肥施用模式试验，以期通过试验确定氮肥最佳施用时期和比例分配，细化玉米一穴双株种植施肥制度，为制定河套灌区玉米一穴双株高产栽培技术规程提供理论支撑。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验于2017—2018年在巴彦淖尔市农牧业科学院园子渠试验站进行。试验地地势平坦，排灌方便，土壤为壤土，肥力中等，其基础养分指标见表1。试验地前茬作物为油菜。

表1 试验田0～20 cm 土壤基础养分状况

1.2 供试材料

供试品种为登海618，供试氮肥为尿素（N：46%），磷酸二铵（N：18%）和氯化钾。

1.3 试验设计

氮肥施用处理见表2，处理6 为对照（常规施肥，氮肥30%基施、70%小喇叭口期追施）。试验采用随机区组设计，3 次重复，共18 个小区。按大行距85 cm、小行距40 cm、穴距33 cm，每穴留2 株，密度96 980 株/hm2。每小区4 膜8 行，行长10 m，小区面积50 m2。施用磷酸二铵600 kg/hm2、氯化钾112 kg/hm2作种肥，其他管理与生产大田相同。

表2 试验设计

1.4 测定项目与方法

1.4.1 叶面积指数（LAI） 分别在苗期、拔节期、大喇叭口期、抽穗期、灌浆期和成熟期每小区选长势一致的3 穴6 株玉米，用叶面积测量仪测定叶面积，叶面积指数=叶片总面积/土地面积。

1.4.2 SPAD 值 分别在苗期、拔节期、大喇叭口期、抽穗期、灌浆期、成熟期，采用手持式SPAD-502型叶绿素计测定穗位叶、穗位叶以下第3 叶和穗位叶以上第3 叶的叶绿素相对含量（SPAD 值），每叶测定10 次，每个小区测定3 穴6 株。

1.4.3 测产与考种 取中间6 行实收测产，在中间行连续取20 穗，自然风干后考种。

1.5 数据处理

采用SPSS 软件进行方差分析和显著性差异比较。

2 结果与分析

2.1 不同施氮处理对玉米产量的影响

由表3 可知，2017年和2018年均以处理2 的玉米产量最高，分别为18 130.8 kg/hm2和17 245.4 kg/hm2；2017年处理5 产量最低、2018年处理6 产量最低，分别为16 857.2 kg/hm2和13 544.2 kg/hm2。各处理产量高低顺序为：2017年为处理2>处理1 >处理3>处理4>处理6>处理5；2018年为处理2>处理1 >处理3>处理4>处理5>处理6。2017年，处理2、处理1、处理3 间差异不显著（P＞0.05），但处理1、处理2 与处理5、处理6 间差异极显著（P<0.01）。2018年与2017年结果大致相同，试验处理的最佳施用模式为处理2。

表3 不同施氮处理对玉米产量的影响

2.2 不同施氮处理对玉米叶面积指数（LAI）的影响

叶片是作物的主要光合作用器官，叶面积指数的大小反映了作物截获太阳辐射生产干物质的能力。2018年试验结果表明，不同施氮处理叶面积指数随生育进程表现出的趋势基本一致，出苗后开始增加，抽穗期前后达最大值，之后开始下降，整个生育期呈单峰曲线。与对照相比，生育初期各处理均表现为低于对照处理，到灌浆期，处理1、处理2、处理3、处理4 分别提高14.0%、17.5%、1.4%、5.9%，到成熟期差距逐渐增加，处理1、处理2、处理3、处理4、处理5 分别提高38.6%、47.2%、24.8%、31.1%、8.7%（图1）。说明氮肥分次施用有助于叶片生育后期保持较高的叶面积，延缓叶片衰老，绿叶期较长。

2.3 不同施氮处理对玉米SPAD 值的影响

从2018年玉米生育期穗位叶SPAD 值可以看出，处理1、处理2、处理3、处理4、处理5 的SPAD值略高于对照（处理6），在生长前期施氮比例小，玉米叶片叶绿素含量稍低于其他处理，但在后期因施氮比例增加，叶片中的叶绿素含量高于其他处理（图2）。由图2 可知，在玉米生产中，采用氮肥后移施肥方法，对玉米生长发育影响不大，且能够促进玉米生育后期保持较高的生产力，提高玉米生产的经济效益。

2.4 不同施氮处理对玉米产量因子的影响

2017年产量因子结果表明（表4），穗行数以处理1、处理2 较大，分别为16.1、16.2 行；行粒数以处理1、处理2 较大，均为34.2 粒，处理5 的行粒数最小，为32.1 粒；百粒重以处理1、处理2 较大，分别为41.7、41.0 g，处理5 的百粒重最小，仅为38.9 g。2018年产量因子结果略低于2017年，但规律基本一致。

表4 不同处理对玉米产量因子的影响

3 结论与讨论

试验结果表明，在氮肥处理的2年试验中均以处理2 的玉米产量最高，2017年为18 130.8 kg/hm2，2018年为17 245.4 kg/hm2，比农民习惯施肥增产6.8%～27.3%。这与卫丽等[10]、刘武仁等[11]的研究结论一致，在高密度条件下宽窄行双株能有效协调产量构成因素之间的关系，从而达到高产。但张中东等[12]研究认为，双株留苗虽然明显改善了群体冠层透光性，但是植株生产能力降低，出现了产量降低的结果。

氮对提高玉米叶面积指数、SPAD 值均有促进作用，随施氮增加叶面积指数提高的正效应可以抵消净同化率下降的负效应，从而最终获得一个较高的生长率。因此，高产栽培首先应考虑获得适当大的叶面积指数。氮肥分期施用可延缓叶片衰老，增加生育后期叶面积指数[13]。本研究表明，处理2 叶面积指数最大，其次为处理1 和处理3。

综上所述，河套灌区玉米一穴双株高产栽培氮肥后移且多次施用效果较好，其中以处理2（种肥∶小喇叭口期肥∶大喇叭口期肥∶灌浆期肥=30∶35∶25∶10）效果最好，产量最高。这说明根据玉米需肥规律施肥能满足后期玉米生长的营养需求，使产量提高，这与赵士诚等[14]、鱼欢等[15]研究认为氮肥后移能够促进玉米氮素吸收，改善玉米冠层结构，从而增加玉米产量的结果一致。