楊 飛，馬文禮，張戰(zhàn)勝，夏學(xué)智

(寧夏農(nóng)墾農(nóng)林牧技術(shù)推廣服務(wù)中心，寧夏銀川 750021)

玉米是寧夏揚黃灌區(qū)第一大糧食作物，對糧食總產(chǎn)的貢獻最大。截至2016年，寧夏玉米總生產(chǎn)面積32.2萬hm2，約占糧食總播種面積的40%左右，玉米總產(chǎn)由2004年的117.7萬t增加到了2016年的226.9萬t，增長93%[1]。玉米產(chǎn)量和效益的變化直接影響著寧夏揚黃灌區(qū)糧食生產(chǎn)，對確保國家糧食安全、增加農(nóng)業(yè)產(chǎn)值、提高土地利用率有著重要意義。但寧夏引、揚黃灌區(qū)屬干旱、半干旱氣候過渡地帶，多年平均降水量只有192 mm，年蒸發(fā)量平均為1 162 mm，除黃河干流過境水之外，灌區(qū)基本沒有可供利用的地表徑流。由于灌區(qū)地下水主要由黃河水灌溉補充，地下水資源不重復(fù)計算在內(nèi)的實際可利用水資源量僅為1.3億m3，灌區(qū)可利用的實際水量為41.3億m3[2-3]，自然水資源嚴重不足，灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)僅為0.35～0.44[4]，灌水利用率偏低，水資源浪費嚴重，不當(dāng)灌溉導(dǎo)致的土壤鹽漬化等問題已嚴重影響著寧夏農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[5]。同時由于采取大水漫灌的生產(chǎn)方式，肥料利用率較低，N為20%～35%，P2O5為10%～20%，K2O為35%～50%[6-9]，水資源短缺和化肥利用率低是目前制約寧夏灌區(qū)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展和玉米產(chǎn)量及效益提升的主要因素。為解決水資源短缺和化肥利用率低的問題，特采用水肥一體化，從而大幅度降低農(nóng)業(yè)用水量，提高灌溉水利用效率，增加肥料利用率。

寧夏玉米新品種的引進和推廣將是玉米生產(chǎn)中提高產(chǎn)量、增加產(chǎn)值的主要途徑之一[10-13]，但適合水肥一體化條件下的品種近年來研究較少。水肥一體化是通過低壓管道系統(tǒng)將水按照作物需水規(guī)律，均勻而又緩慢地滴入作物根區(qū)土壤中的局部灌水方法，與大水漫灌在水、肥使用次數(shù)和用量上差異較大。水肥一體化灌水過程遵循“少量多次”原則，單次灌水量根據(jù)土壤容重、田間持水量、濕潤土層厚度等土壤物理狀況指標計算獲得，使其既能滿足維持玉米根系土壤內(nèi)部水、肥、氣、熱適宜于作物生長的良好狀況，又不產(chǎn)生地面徑流和深層滲漏[14]。張國橋等[15]研究顯示，玉米水肥一體化條件下磷利用效率可以提高到60%。鑒于此，筆者篩選了適合水肥一體化條件下的玉米品種，為寧夏大面積玉米水肥一體化生產(chǎn)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1試驗地概況試驗于寧夏農(nóng)墾長山頭農(nóng)場四隊進行，屬大陸性季風(fēng)氣候，具有光照充足，熱量豐富，溫差幅度大，干燥少雨蒸發(fā)強烈，春暖快，夏熱短，秋涼早，冬寒長，災(zāi)害性天氣多等特征。根據(jù)近10年氣象資料統(tǒng)計，年平均氣溫8.3 ℃，晝夜溫差13～16 ℃，年平均日照時數(shù)2 974.4 h，日照率為67.4%，年平均降水量220 mm，相對濕度45%。年平均蒸發(fā)量1 824.9 mm，無霜期155 d左右，試驗地耕層土壤堿解氮平均為47 mg/kg，有效磷平均為37 mg/kg，速效鉀平均為149 mg/kg，全鹽含量0.34 g/kg，pH 8.5，前茬作物為玉米。

1.2試驗材料供試品種為近年來審定的適宜寧夏地區(qū)種植的17個玉米雜交種(表1)，種子均來自育種單位或購自合法種子經(jīng)營公司。

表1 供試品種列表

1.3試驗設(shè)計試驗設(shè)計采用大區(qū)對比，每品種種植8行，行長85 m，寬窄行種植(70 cm×40 cm)，每處理小區(qū)面積為374 m2。兩邊各種4行保護行。

1.4調(diào)查測定指標指標測定選取小區(qū)中間4行。測定發(fā)芽率(在實驗室進行)、出苗率、倒伏率、株高及穗位高，統(tǒng)計各品種生育期；測定成熟后玉米每穗長、穗粗、禿尖長、穗行數(shù)、行粒數(shù)、結(jié)實率、千粒重及籽粒產(chǎn)量。

1.5田間管理

1.5.1灌水量。灌造墑水130 m3。灌溉次數(shù)與灌水定額依據(jù)玉米生長耗水量需求和2014—2015年試驗研究進行(表2)。

1.5.2肥料。肥料產(chǎn)自寧夏農(nóng)墾賀蘭山肥料有限公司固體滴灌專用肥。施肥次數(shù)與施肥量依據(jù)玉米生長需肥量和2014—2015年試驗研究進行(表3)。

表2 滴水時長與灌水量

表3 施肥次數(shù)與施肥量

1.6數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析方法采用Excel 2007和SPSS 20.0進行數(shù)據(jù)整理、圖表制作和統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1玉米發(fā)芽率和出苗率比較從表4可以看出，各品種發(fā)芽率均達到了國家標準(85%)，說明試驗材料為正常的玉米材料。在春季造墑條件下玉米出苗率都達到了正常出苗率，其中H13最高，達到96%，最低是H1，為77%，其他均在85%左右。春季造墑利于玉米吸水發(fā)芽，提高出苗率。方差分析結(jié)果顯示，H1與CK有顯著性差異，低于CK的出苗率。其他品種和CK沒有差異。

2.2玉米生育期比較從表5可以看出，H2、H3、H5、H11、H16的生育期分別比CK長1、0、4、3、4 d，H1、H4、H6、H7、H8、H9、H10、H12、H13、H14、H15生育期分別比CK短10、4、10、3、8、7、8、2、8、6、4 d。一定范圍內(nèi)生育期越長，增加的干物質(zhì)越多，灌漿時間越長，相對產(chǎn)量越高,寧夏區(qū)屬于一季晚熟性地區(qū)，理論上越晚干物質(zhì)越多，但該地區(qū)后期災(zāi)害氣候較多，經(jīng)長期觀察顯示10月1日前正常成熟，都比較適宜，該試驗17個試驗材料都在10月前成熟。

表4不同玉米品種發(fā)芽率和出苗率比較

Table4Comparisonofgerminationrateandemergencerateofdifferentcornvarieties

品種編號Varietycode發(fā)芽率Germinationrate∥%出苗率Emergencerate∥%CK97．087bcdH199．077aH287．586abH398．082abcH498．087abcH597．088abcdH610091cdH792．078abcdH898．080abcdH994．082abcdH1095．083abcdH1195．086abcdH1296．087abcdH1397．096dH1410087abcdH1598．082abcdH1699．083abcd

注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示在0.05水平上差異顯著

Note：Data in the same column indicated significant differences at 0.05 level

表5 不同玉米品種生育期比較

2.3玉米農(nóng)藝性狀分析比較由表6可知，在株高上通過方差分析得出，H1、H11、H14、H16與CK沒有差異，其他均有顯著差異，其中H4、H6、H7、H10、H12、H13、H14、H15、H16均與CK有顯著性差異，比CK低。H2、H3、H5、H9均與CK有顯著性差異，比CK高。H2最高，為318.75 cm。由此可以看出，玉米株高是反映玉米長勢旺盛的一個重要因素，植株高大說明玉米長勢旺盛，但同時玉米長勢太旺，營養(yǎng)生長過多影響生殖生長，一定程度上對籽粒玉米產(chǎn)量上有影響。玉米的主果穗穗位高與株高之間存在著一定的正相關(guān)關(guān)系，即穗位隨著株高的增加而增加，H14、H16與CK沒有顯著差異，其他均有差異，其中H1、H2、H3、H14均比CK穗位高，有顯著性差異；H5、H6、H7、H8、H9、H10、H11、H12、H13、H14均比CK穗位低，有顯著性差異?？諚U率方差分析顯示，H16空桿率高，與對照有顯著性差異，而其他沒有差異?？諚U率的形成與品種、密度、水肥有直接關(guān)系，密度越大，空桿越多，水肥不足也會引起空桿。綜上所述，H16的農(nóng)藝性狀差于CK，其他品種農(nóng)藝形狀和CK沒有差異。

表6不同玉米品種農(nóng)藝性狀比較

Table6Comparisonofagronomiccharactersofdifferentcornvarieties

品種Treatment?code株高Plantheightcm穗位Earheightcm空桿率Emptybarrate∥%CK277．25fg121．2f1．7abH1282．50fg131．0i1．3aH2318．75j148．2j2．3abH3289．25gh130．4hi1．7abH4263．50e125．2gh2．3abH5298．00hi113．8e2．0abH6228．50bc93．2b2．7abH7237．50cd110．2de3．0abcH8232．75bcd101．8c3．3abcH9305．75i118．2e3．3abcH10232．75bcd101．4b2．3abH11273．00ef120．8g1．7abH12220．00b113．0de2．0abH13245．75d106．4cd3．7bcH14262．75e117．2ef3．0abcH15206．50a91．6a2．3abH16237．00cd120．8fg4．3c

注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示在0.05水平上差異顯著

Note：Data in the same column indicated significant differences at 0.05 level

2.3玉米產(chǎn)量構(gòu)成因子比較從表7可以看出，通過方差分析得出各玉米品種產(chǎn)量差異較大，均與對照有顯著性差異。其中H2、H3、H4、H5、H9、H10、H11顯著高于對照，其他低于CK；H11最高，達到1 037 kg, H16最低，為575.6 kg。根據(jù)當(dāng)?shù)爻Ｄ攴N植習(xí)慣，說明大水漫灌和滴灌在品種選擇上有一定差異，滴灌在水肥上更加合理，在玉米需水需肥時滴灌更加及時地滿足了玉米的水肥需求，使得對水肥敏感的品種產(chǎn)量表現(xiàn)較好，而一些品種在大水漫灌時不能很好地滿足其生長發(fā)育條件。從構(gòu)成產(chǎn)量的要素上分析可知，除H13收獲穗數(shù)高于CK外，其他品種均低于CK；H1、H5、H9、H11、H12、H13、H14、H15千粒重高于CK，其中H11最高，達到313.69 g，其他都比CK低，最低的是H2，為193.77 g，兩者相差119.92 g。從綜合產(chǎn)量及其構(gòu)成因素千粒重來看，H5、H9、H11都好于CK。

3 結(jié)論與討論

3.1結(jié)論通過試驗得出玉米在水肥一體化條件下，在其他條件都一樣的情況下，各個品種表現(xiàn)不一致，品種間有一定差異。

(1)在出苗方面，方差分析顯示，屯玉168、寧單-19、正大12、先玉1225、天山6號、陜單2002 、ZH966、新飼玉18、平玉8號、天賜19、屯玉-556、屯玉4911、屯玉80、登海618、三農(nóng)201分別達到86%、82%、87%、88%、91%、78%、80%、82%、83%、86%、87%、96%、87%、82%、83%、87%，均與先玉-335的出苗率(87%)沒有差異；綜合出苗率考慮，應(yīng)選擇寧單-19、正大12、先玉1225、天山6號、陜單2002 、ZH966、新飼玉18、平玉8號、天賜19、屯玉-556、屯玉4911、屯玉80、登海618、三農(nóng)201。

表7 不同玉米品種產(chǎn)量構(gòu)成因子比較

注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示在0.05水平上差異顯著

Note： Data in the same column indicated significant differences at 0.05 level

(2)在農(nóng)藝性狀表現(xiàn)方面，株高和穗位高對于玉米生產(chǎn)沒有太大的影響，空桿率是由于多方面因素造成的。在同一條件下，應(yīng)該選擇空桿率低的品種，除三農(nóng)201和對照有差異外，其他均沒有差異。綜合農(nóng)藝性狀分析得出，應(yīng)選擇寧單27號、屯玉-168、寧單-19、正大12、先玉1225、天山6號、陜單2002 、ZH966、新飼玉18、平玉8號、天賜19、屯玉-556、屯玉4911、屯玉80、登海618。

(3)在產(chǎn)量構(gòu)成方面，先玉1225、新飼玉18、天賜19產(chǎn)量分別15 090.0、13 618.5、15 555.0 kg/hm2高于對照品種13 177.5 kg/hm2；千粒重分別是309.71、272.34、313.69 g，均高于先玉-335 的263.47 g。

綜上所述,適宜揚黃灌區(qū)水肥一體化條件下的玉米品種為先玉1225、新飼玉18、天賜19。

3.2討論玉米的產(chǎn)量由千粒重、穗粒數(shù)、穗數(shù)構(gòu)成。千粒重和營養(yǎng)、品種、氣候相關(guān)性較強，水肥一體化使營養(yǎng)更加合理，灌漿更加充分，有利于提高千粒重；穗粒數(shù)與營養(yǎng)、品種、氣候相關(guān)性較強，水肥一體化使營養(yǎng)更加合理有效穗粒數(shù)較多，凸尖減少；穗數(shù)和發(fā)芽率、出苗率有關(guān)，玉米是獨桿大穗型作物，有效穗數(shù)決定著產(chǎn)量，所以一定要選擇出苗率高的品種，該試驗中出苗率差異不大。

水肥一體化灌溉施肥的肥效快，養(yǎng)分利用率高。它可避免肥料施在較干的表土層易引起的揮發(fā)損失、溶解慢，最終肥效發(fā)揮慢的問題，尤其避免了銨態(tài)和尿素態(tài)氮肥施在地表揮發(fā)損失的問題，既節(jié)約氮肥又有利于環(huán)境保護。由此，水肥一體化技術(shù)使肥料的利用率大幅度提高，達到省肥節(jié)水、省工省力、降低濕度、減輕病害、增產(chǎn)高效的效果。該技術(shù)加快了玉米生長發(fā)育進程，促進了玉米營養(yǎng)階段的生長，使玉米的株高、葉面積、光合勢、地上部生物量有效提高。前期良好的營養(yǎng)生長為后期生殖生長奠定了基礎(chǔ)，使玉米穗長、穗粒數(shù)、百粒重、產(chǎn)量等增加。

寧夏地區(qū)多數(shù)都是造墑發(fā)芽出苗，而且2016年的墑情好于往年同期，墑情的好壞直接影響發(fā)芽率。試驗得出種子的發(fā)芽率都符合國家標準，在一定情況下出苗率高代表著成穗株數(shù)多，株數(shù)是影響產(chǎn)量的因素之一。由于在寧夏播種時期往往墑情較差，應(yīng)選擇出苗率較高的品種。該試驗應(yīng)在墑情較差的土壤或年份繼續(xù)做重復(fù)性試驗，這也是試驗的不足之處；從農(nóng)藝性狀來看，根據(jù)寧夏種植習(xí)慣，株高、穗位高、空桿率對品種篩選的影響不大，但一般在籽粒玉米和青貯玉米的選擇上有一定習(xí)慣；曹玉軍等[16]研究證明，滴灌覆膜處理和常規(guī)滴灌顯著提高了玉米水分利用效率，同時滴灌較大水漫灌也提高了玉米水分利用效率，加快了玉米生長發(fā)育進程，促進了玉米營養(yǎng)階段的生長，使玉米的株高、葉面積、光合勢、地上部生物量在開花期以前顯著高于滴灌不覆蓋處理。前期良好的營養(yǎng)生長為后期生殖生長奠定了基礎(chǔ)，使覆蓋處理玉米穗長、穗粒數(shù)、百粒重、產(chǎn)量等指標均顯著高于不覆蓋處理。盡管滴灌產(chǎn)量得到提高，但水分大部分作用于根部附近的土壤，在作物根區(qū)形成一個球形或橢球形濕潤體，濕潤深度較淺[17]。前人對棉花膜下滴灌的研究認為，膜下滴灌可能會抑制玉米根系向深層土壤的生長，使玉米側(cè)根數(shù)

量增加、主根退化、根系分布淺，不利于玉米根系吸收土壤深層的水分和養(yǎng)分，導(dǎo)致抗逆性減弱[18]，這一問題在玉米上尚需進一步研究。

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