1  背景意義

   玉米類型豐富、用途十分廣泛，在我國的種植面積高達1800多萬畝，居世界第一。長時間以來，玉米的種植在生產上主要追求高產。近年來，隨著產水平的提高，玉米種植業結構也已發生全方位調整，已由短缺變為盈余。甜糯玉米既可煮食，也可加工成別的材料，莖葉還可作飼料，因此，甜糯玉米的育種和種植已愈來愈引起企業和農戶的重視。土壤水分和養分狀況是影響玉米生長發育過程乃至產量品質的重要因素。不合理的土壤水氮狀況將會造成玉米營養不良、種子萌發受抑制、爛根和易倒伏等嚴重危害，帶來嚴重的經濟損失。因此，明確玉米的需水規律，適時適量地對其進行灌溉施肥，是提高灌溉水氮利用效率、保證玉米產量和品質的重要前提。

2  國內外研究現狀

2.1  玉米需水特性研究現狀

   玉米需水量數值等于玉米全生育期棵間蒸發和葉面蒸騰的總和，其數值大小取決于生理屬性與環境的雙重作用。玉米的生育期長，是耗水較大的作物之一，全面研究玉米的需水量與需水規律對于提高灌溉水利用效率、增加產量與提高品質都有著重要的意義。目前，對于玉米需水規律的研究，主要集中在全生育期動態變化特性、灌溉方式、灌溉制度、農業技術措施等方面。

   在整個生育期的需水特性方面，劉戰東等指出，夏玉米在種子萌發及幼苗階段需水量小，中期增大，后期達到最大，具體為苗期16.8-33.8mm，拔節期94.4-130.8mm，抽雄期92.9-108.2mm，灌漿期181.1-267mm。鄭卓琳等研究表明，玉米耗水量與產量之間為二次函數關系，玉米生育后期耗水強度偏高。林苗等研究指出，夏玉米拔節抽雄階段需水量最大，灌漿成熟階段次之，苗期最小。王炳英等研究指出，夏玉米需水關鍵期（中期）需水量最大，占50%以上。劉虎等研究指出，青貯玉米需水過程線為拋物線型，且其耗水強度與氣溫關系密切，氣溫越高，耗水強度越大。

   在灌溉方式、灌溉制度和農業技術措施方面，張喜英等研究表明，隨著灌水量的增加，夏玉米消耗的灌溉水增加，土壤水減少；在非充分灌溉下，玉米的水分利用效率及質量量均與灌水量相關。張國強等研究表明，將灌溉量適當降低10%或20%時，玉米產量無明顯降低趨勢，且水分利用效率較高，可節水540-1680m3/hm2。孫景生等研究表明，采用交替隔溝灌溉方式，夏玉米棵間土壤蒸發與作物蒸騰量分別為88.43mm和221.70mm，明顯低于常規溝灌方法，作物需水量明顯減少，節水效果非常顯著。

   玉米的需水特性是合理安排田間灌溉工作，調節田間土壤水分，確保玉米優質、保證產量的重要依據。對于玉米需水量及需水規律的研究，前人已經取得了一些研究成果，積累的一定的研究經驗。由于地域、氣候、品種不同，玉米的需水特性也存在一定的差異性，前人的研究成果只能一定程度上作為參考依據。甜糯玉米是最近培育出來的一種新型品種，通過雜交是不同品種玉米的優良特性相結合，極大地提高了玉米的品質與口感，受到市場的青睞。

   目前，前人在開展玉米的需水特性研究時，針對的玉米品種多為普通玉米，而對甜糯玉米的需水特性還需要因地制宜地深入研究。

2.2  玉米需肥特性研究現狀

   肥料調控是保證產量及品質的又一因素。而氮素是一種必不可少的礦質元素，合理施氮是玉米高產高質的關鍵。氮肥調控主要針對施氮量、施肥日期、施肥分配等。

謝佳貴等研究表明，從苗期到成熟期土壤硝態氮含量一直緩慢下降，而乳熟期養分釋放達到最高值；提出黑土區春玉米最佳施氮方式，即20%氮肥作底肥，中期追肥40%，后期同樣追肥40%。王雁敏等研究指出，增施氮磷肥能增快玉米增長、葉面積指數和根冠比。郭丙玉等研究表明，對滴灌玉米而言，在抽雄吐絲期到籽粒形成期，對氮素的吸收最快，干物質積累最多；在施氮區間為0~435kg/hm2時，施氮量越大，氮肥利用效率越大。張文等研究發現，隨著生育期的延后，葉片和莖中的氮、磷含量逐漸降低，而苞軸和雄穗中的逐漸增加；從生長初期開始，玉米葉片中的鉀素逐漸向苞軸和雄穗中轉移，但從蠟熟期開始，鉀素又向營養器官回流；糯玉米對養分的吸收比例在整個生育期內出現動態變化，總體上，對氮素的吸收最多，其次是鉀素，對磷素的吸收最少。紀德智等研究表明玉米植株N、P、K積累大小順序為N＞K＞P；玉米對N的吸收集中在籽粒和葉子，對P和K的吸收分別集中在籽粒和葉子。翟立普等研究發現，不同處理條件下，玉米葉片的各種元素積累規律相同，均呈不對稱的S型曲線。深入了解玉米的需肥特性是是確保玉米優質、高產穩產的重要依據。前人針對普通玉米和甜、糯玉米的需肥特性開展了一系列研究，取得了一定的成果，但不同玉米品種的需肥特性必然存在一定的差異性，當采用不同的灌施技術時，玉米的需水特性也并非完全相同。

2.3  玉米產量及品質研究現狀

   玉米產量是其在全生育期中光合和吸收所、積累的各種有機質的綜合，是土壤水分、溫度、肥料、農作措施等疊加后的綜合效果的最直接體現。過程中伴隨著營養物質的累積，而營養的多少又決定著品質的優劣。玉米在我國和世界都占有相當大的比重。因此，玉米產量與品質的提升對于促進我國農業發展具有著舉足輕重的作用。影響玉米產量和品質的主要因素有：施肥措施、水分條件、種植方式、覆蓋措施、光照等。前人圍繞這些因素，展開了大量的研究，取得了豐碩的成績。

   在施肥方法方面，周穎研究表明，相對均施處理，施氮磷不施鉀處理以及施氮鉀不施磷處理的玉米各種指標均有所降低。李彩鳳研究認為，與單一施氮肥處理相比，增銨可增加玉米籽粒中的淀粉含量。

   在土壤水分條件方面，楊勤研究發現，土壤干旱使得玉米干物質積累速率減小，干物質積累量減小。有人研究指出，玉米的灌溉用水量與產量間呈二次函數關系。劉戰東等研究表明，隨著灌溉水量的增大，滴灌玉米各種生長制表明顯增大，玉米產量提高。

   在種植方式方面，田英等研究表明，壟溝間作小麥玉米可以明顯的節水，與平作施肥相比，壟頂、壟底和溝內施肥條件下玉米產量分別增加了18.87%、22.07%和13.76%。周亞光研究表明，相對于空白對照，微集水種植的玉米產量、行粒數和百粒重、水分利用效率均有所提高，微集水種植耗水量也較小。張婷等研究表明，相對平作處理而言，壟溝灌溉種植能使玉米各生長指標增加。

   在覆蓋措施方面，李吾強等研究表明，與無覆蓋相比，經過穗長地膜覆蓋和秸稈覆蓋處理后的穗長和行粒數明顯增大，而穗粗與穗行數的增長幅度并不明顯，由地膜覆蓋、秸稈覆蓋和無覆蓋三種處理后的玉米產量分別為9 081.818、8 562.857和7 265.455 kg/hm2。在光照方面。馮穎竹指出，相對100%全光照而言，40%全光照處理后的香白糯玉米的生育期明顯推遲，其株高、穗長、行粒數、百粒鮮重、百粒干重和產量等指標明顯降低。

   目前針對甜糯玉米的產量和質量研究還相對較少，主要包括滴灌減量施肥、溝灌方式和有機肥配合、溝灌方式和施肥方式配合、施肥水平、溝灌方式和施肥水平組合和種植密度等方面。唐新蓮研究表明，滴灌施肥較少情況下，甜糯玉米的產量別增加了0.63%-1.40%、12.67%-102.01%，滴灌減量施肥對玉米品質也有顯著影響，表現為玉米可溶性糖和淀粉含量顯著提高，但對粗蛋白含量幾乎無影響。羅慧研究表明，60%無機N+40%牛糞N與交替灌溉相結合是較理想的水肥供應模式。農夢玲研究表明，高肥下，相同施肥方式下，灌溉方式對玉米品質有一定影響，相同灌溉方式下，施肥方式對玉米產量有一定影響，與其他方式相比，B1施肥方式（30%N、K肥作基肥，70%N、K肥作追肥施入）可顯著增加玉米鮮穗產量；隔溝灌溉下，與低肥相比，高肥對玉米產量、品質均有一定影響，表現為玉米鮮穗產量增加。梁海玲研究表明，相對常規灌溉而言，水肥一體化灌溉技術能夠一定程度上促進植株生長、增加玉米鮮苞產量和鮮秸稈產量。姜艷超研究發現，適量施用K肥可以提高產量，一定情況下產量隨種植密度的升高而增加。吳祥穎[8]研究表明，采用固定隔溝灌方式與無機N+40%有機N的相互組合，將有利于增強土壤酶活性。張瀟瀟研究表明，交替溝灌和中肥水平組合處理下，甜糯玉米肥效利用最高，產量最高，是一種較理想的水肥組合模式。許亞俊研究發現，玉米種植密度對其生長影響極大，具體表現為，當種植密度變大時，玉米株高及穗位高增高。

   綜上所述，前人圍繞玉米的產量品質方面盡管開展了大量的工作，但大多都集中在行粒數、百粒重、干物質量等常規指標方面。淀粉、蛋白質、脂肪、賴氨酸等都是玉米籽粒中主要成分，也是評價玉米品質的重要指標，這些指標目前還有待進一步深入研究。此外，玉米產量品質方面的研究多集中于普通玉米、甜玉米和糯玉米，水肥一體化灌溉條件下甜糯玉米的產量品質研究還有待進一步深入。

編輯：季鑫

審核專家：山西省農業種子總站研究員 姚宏亮   



[原創]玉米灌水和施肥特性對產量品質影響

圖文簡介

灌水和施肥不當會造成玉米減產，甚至會使玉米的品質受到影響。本文著重分析玉米需水需肥特性及產量品質的研究現狀，存在的問題以及發展趨勢，對于保證玉米產量及品質有一定的指導意義。