肖兴中 闫 妞 孙迷平 赵玉玲 马朝喜 陈 坤 卢娇娇 岳竞之 蔡友敏

（河南省济源市农业科学院，济源 459002）

化肥是现代农业生产中的重要生产资料，施用化肥是提高农作物产量的重要措施[1-2]。有数据表明，施用化肥对粮食增产的贡献率可达40%以上[3-4]。玉米是C4 作物，产量高，需肥量大，吸肥能力强，适应性广，是我国第一大粮食作物。随着劳动力成本的提高，生产者为了增加产量，经常会一次性施入大量化肥。不仅降低其利用率，增加生产成本，而且会降低土壤的理化性质、增加有害气体及温室气体的排放量、污染地表及地下水[5-7]，对环境造成了严重的不良影响[8]。据联合国粮食及农业组织的相关资料显示，1998-2015 年中国化肥用量增长了57.8%，而粮食产量只增加了29.1%。提高肥料的利用效率是我国农业生产中亟待解决的问题，不仅有利于环境保护，而且对现代生态农业的可持续发展也具有重要意义。

好的施肥技术是提高肥效的重要措施之一，目前主要通过深施、分层施肥、施缓释肥及水肥一体化等技术来提高其利用率[9-13]。本文简单探讨了在中高肥力试验地条件下，不同施肥量及施肥次数对夏玉米产量及相关性状的影响，为济源市在玉米生产中合理高效地施用化肥提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况该试验于2020 年6-10 月在河南省济源市农业科学院玉米试验地（35°05′8.34″N，112°38′21.65″E）进行，该地区海拔146m，属暖温带季风气候，夏季炎热，降雨集中，年平均气温14.3℃，年降雨量在650mm 左右，无霜期213.2d[14]。前茬作物为冬小麦，肥力中上。试验地土壤肥力状况：有机质16.5g/kg，全氮0.12%，有效磷28.1mg/kg，全钾2.24%，速效钾236mg/kg，阳离子交换量16.5cmol/kg，铜28.2mg/kg，锌80.6mg/kg，全硒0.28mg/kg。除阳离子交换量较低外，其余各项指标均达到北方旱作高产土壤标准[5]。

1.2 供试材料供试玉米品种为郑单958，由河南金娃娃种业有限公司提供；复合肥为济源市产丰田复合肥28-6-6（N-P2O5-K2O）。

1.3 试验设计采用双因素随机区组设计，3 个施肥量水平分别为30kg/667m2、40kg/667m2和50kg/667m2，3 种施肥方式分别为播种前一次性施入，播种和8 叶期分2 次施入，播种、3 叶期和8 叶期分3 次施入。共9 个处理（表1），3 次重复，小区面积为28.8m2（3.6m×8m），行距60cm，株距27cm。

表1 施肥处理实施方案

1.4 试验方法、数据采集6 月5 日机械开沟并第1 次施肥，人工摆播；第2 次施肥于6 月19 日3 叶期施入；第3 次施肥于7 月9 日8 叶期施入。散完粉后在各小区中间2 行，每行选取具有代表性的植株5 株，利用塔尺对株高、穗位高进行测量。10 月3日生理成熟后收中间2 行测产，随机取10 穗考种。试验期间及时中耕除草及病虫害防治[15-16]，具体管理措施与当地大田生产基本相同。

1.5 数据处理采用Microsoft Office Excel 2016 和SPSS 21.0 进行数据统计与分析。

2 结果与分析

2.1 双因素随机区组试验方差分析由表2 可以看出，整个模型的F统计量为2.537，概率水平是0.048，达到显著水平。判定系数为0.530，说明施肥量、施肥方式及两者的交互效应可以解释53%的产量变异。其中施肥量和施肥方式对产量有显著影响，但两者的交互效应对产量影响不显著。

表2 各因素方差分析

2.2 不同施肥量对产量及其相关性状的影响由表3 可以看出，不同施肥量处理对穗长、穗粗、秃尖长、穗行数、百粒重、株高、穗位高性状影响不显著。仅在产量和行粒数2 个性状上各处理间存在不同差异，施肥量30kg/667m2处理的产量和行粒数显著或极显著低于40kg/667m2、50kg/667m2处理；40kg/667m2与50kg/667m2处理间产量和行粒数差异不显著。由图1 可以看出施肥量40kg/667m2、50kg/667m2处理，施肥3 次较施肥2 次增产幅度降低。

图1 不同施肥量及施肥方式与产量关系

表3 不同施肥量处理间差异显著性分析

2.3 不同施肥方式对产量及其相关性状的影响由表4 可知，不同施肥方式对穗长、穗粗、秃尖长、穗行数、株高、穗位高性状影响不显著。产量、行粒数与百粒重性状在各处理间存在不同差异：施肥1 次的产量、行粒数和百粒重显著或极显著低于施肥3次处理的，低于或显著低于施肥2 次处理的，产量相关结果与刘勋甲等[17]不同施肥次数对超甜玉米产量影响的研究结果一致。

表4 不同施肥方式处理间差异显著性分析

2.4 产量与各处理因素及产量相关农艺性状相关性分析如表5 所示，产量与农艺性状相关程度和方向为行粒数（0.664）＞百粒重（0.550）＞施肥方式（0.489）＞施肥量（0.463）＞穗粗（0.434）＞穗行数（0.196）＞穗长（0.091）＞穗位高（0.075）呈正相关，其中产量与行粒数、百粒重、施肥方式呈极显著正相关，与施肥量、穗粗呈显著正相关；与株高（-0.114）＞秃尖（-0.282）呈负相关。施肥量和行粒数呈极显著正相关，施肥方式与百粒重呈极显著正相关。表明施肥量和施肥方式从不同方面影响产量。

表5 产量、处理及产量相关性状的相关性分析

3 结论与讨论

为了满足粮食需求及提高经济效益，农业生产中的化肥施用量逐渐增加，不合理的施肥条件下，施用量越大，其利用率越低[18]，表现为粮食增产率随化肥施用量的增加而逐渐递减[19-20]。本研究表明中高肥力大田条件下，施肥量一定的前提下，适当增加施肥次数可以显著提高夏玉米行粒数和百粒重进而提高产量。蔡翠萍[21]和曾荔波等[22]的研究认为，施肥次数并非越多越好。综上，在中高产田条件下，与一炮轰的施肥方式相比，生育期增加施肥次数即便总施肥量有所减少，玉米也不减产。综合环境保护、肥料及人工成本、施肥机械等条件，建议济源地区中高产田夏玉米生育期内每667m2施肥总量为40kg，分2 次施入：底肥施16kg，8 叶期施肥24kg。

对于不同施肥方式的效果，不同研究者的观点大相径庭。高强等[23]认为在干旱条件下一次性施肥显著降低玉米的产量；杨俊刚等[24]的研究认为在高肥力条件下一次性施肥玉米产量降低；屈仁燕等[25]、纳斯如拉·克热木[26]研究认为玉米产量随着施肥次数的增加而增加，与本研究结果基本一致。孙克刚等[27]、王宜伦等[28]和葛均筑等[20]的研究认为一次性施肥有助于提高部分化肥元素的利用率，进而提高产量。研究结果的差异可能与试验地土壤类型、肥力差异、气候状况、所施用的肥料种类、玉米品种及种植方式等有关。鉴于此，各地区推广施肥技术之前，应因地制宜地进行更为详细的研究。