玉米單產(chǎn)提升過程中的施肥技術(shù)優(yōu)化與節(jié)水措施研究

玉米作為全球主要糧食作物之一，在確保糧食安全和促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展方面扮演著至關(guān)重要的角色。面對人口持續(xù)增長和資源日益緊張的嚴峻形勢，提升玉米的單位面積產(chǎn)量和經(jīng)濟效益已成為當務(wù)之急。在眾多研究領(lǐng)域中，高效利用水資源和肥料是提高作物產(chǎn)量、提高資源利用效率的關(guān)鍵策略。針對不同玉米品種實施精準施肥，并對其施肥方案進行科學(xué)的優(yōu)化，目前已成為農(nóng)業(yè)科學(xué)界關(guān)注的焦點。

一、玉米生長需肥特點及施肥規(guī)律

1、玉米生長的需肥特點

在玉米生長的不同階段，其對化肥的需求量存在顯著差異。因此，必須依據(jù)玉米各個生育階段的特定需求，科學(xué)地施用化肥，以實現(xiàn)高效增產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)產(chǎn)出的目標。當玉米生長至3葉期時，其對磷的需求量顯著增加，而在施用氮肥時，可能會遇到關(guān)鍵的生長階段。因此，必須針對不同作物的特性，實施適宜的施肥策略，以滿足作物對營養(yǎng)的特定需求。隨著玉米生長，其對養(yǎng)分的需求會逐漸從內(nèi)部向外擴展，這就要求種植者根據(jù)實際情況進行調(diào)整。若氮肥施用量過大，玉米在關(guān)鍵生長階段的生長速度可能會減緩。同時，應(yīng)根據(jù)玉米對營養(yǎng)成分的需求，進行綜合施肥，以提高產(chǎn)量和改善品質(zhì)。為了獲得高產(chǎn)，必須重視玉米各個生長階段的施肥管理，選擇恰當?shù)氖┓史椒ǎ侠碚{(diào)配肥料比例，并補充所需養(yǎng)分，以避免土壤污染并節(jié)約資源。同時，必須嚴格控制肥料用量，避免過量或不足。在玉米的大喇叭口期，除了需要大量化肥外，還需補充各種養(yǎng)分，此時玉米對化肥的吸收較為迅速。因此，應(yīng)根據(jù)玉米的生長狀況，合理調(diào)配化肥比例，并注意施肥的時機和頻次。

2、玉米的施肥規(guī)律

在施用肥料過程中，必須對種子進行恰當?shù)臓I養(yǎng)調(diào)節(jié)，以確保玉米的健康生長。為了實現(xiàn)玉米的高產(chǎn)，農(nóng)戶需進行科學(xué)而合理的分析，明確玉米在各個生長階段對養(yǎng)分的實際需求?；诖?，掌握施肥的規(guī)律性，根據(jù)不同的土壤特性、品種差異及氣候條件，選擇最適宜的施肥策略。精準掌握施肥的時機與劑量，是確保玉米獲得充分養(yǎng)分、實現(xiàn)高效增產(chǎn)的關(guān)鍵。通常情況下，玉米在生長期間對氮素的需求量較大，而對鉀肥和磷肥的需求相對較少。在此過程中，應(yīng)避免過量施用化肥，以免對玉米的正常生長造成負面影響，并應(yīng)及時補充有機肥、腐熟混合肥和復(fù)合肥等，確保玉米在各個生長階段都能獲得充足的營養(yǎng)供給。

種子在苗期對營養(yǎng)的吸收較為緩慢，對養(yǎng)分的需求也相對較低，主要依賴于種子自身儲存的營養(yǎng)以及從土壤中吸收的養(yǎng)分。玉米在抽雄期對營養(yǎng)的需求顯著增加，生長速度也較快。因此，在施肥時，應(yīng)根據(jù)玉米的生長需求，合理配比不同類型的化肥，并注意營養(yǎng)的及時補充，以避免玉米生長過程中出現(xiàn)養(yǎng)分不足的情況，進而影響玉米的正常生長。到了成熟期，玉米的生長發(fā)育趨勢減緩，對養(yǎng)分和水分的需求量相應(yīng)減少。

二、玉米生長需水特點及需水規(guī)律

1、需水特點

水分作為影響玉米生長發(fā)育的關(guān)鍵環(huán)境因素，扮演著至關(guān)重要的角色。自播種伊始，適宜的土壤水分條件對于種子的萌發(fā)具有決定性意義。在水分的作用下，種子發(fā)生溶脹，促進發(fā)芽過程，最終突破種皮，順利萌發(fā)。在玉米的苗期，水分對于根系的深入土壤、葉片的展開以及光合作用的發(fā)揮至關(guān)重要，此階段水分的缺乏將直接妨礙作物的早期生長發(fā)育及根系的擴展。在玉米的拔節(jié)至開花期以及結(jié)實期，其對水分的需求顯著增加，水分主要以植物蒸騰的形式參與光合作用，促進養(yǎng)分的運輸，對花粉的形成與散布、果實的充實等生理過程產(chǎn)生直接影響。在玉米的花期和傳粉期，水分的不足會導(dǎo)致花粉活力降低，進而影響玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)。即便在成熟階段，玉米對水分的需求有所減少，適量的水分供應(yīng)對于確保種子的完全成熟依然是不可或缺的。然而，過度的降雨和灌溉會導(dǎo)致玉米籽粒水分含量過高，這不僅會增加烘干成本，還會降低其儲藏品質(zhì)。

2、需水規(guī)律

在玉米的生長周期中，其對水分的需求呈現(xiàn)出顯著的波動性。水分作為玉米生長過程中的關(guān)鍵因素，其需求量在不同生長階段有所不同。自播種至苗期，玉米對水分的需求相對較低，主要目的是保障種子的順利萌發(fā)以及幼苗的健康成長。進入拔節(jié)期后，隨著氣候的逐漸變暖，作物生長速度加快，水分的蒸發(fā)和蒸騰作用亦隨之增強，因此對水分的需求相應(yīng)增加。在花期和傳粉期，玉米對水分的需求達到頂峰。而到了成熟期，由于植物生長速度的減緩，其對水分的需求相應(yīng)減少。

三、玉米施肥技術(shù)優(yōu)化與節(jié)水措施

1、種肥同播技術(shù)應(yīng)用

在傳統(tǒng)的玉米種植過程中，通常先進行播種，隨后施加肥料，這一做法不僅增加了勞動強度，也延長了耕作周期。而“種肥同播”技術(shù)的引人，將播種與施肥同步進行，對玉米的種植流程進行了優(yōu)化。通過將玉米種子與化肥同時播撒入土壤，此技術(shù)不僅節(jié)約了時間和人力，還確保了玉米幼苗的整齊與健壯生長，并且顯著提升了肥料的使用效率。在推廣種肥同播技術(shù)時，需注意以下幾個關(guān)鍵點：

（1）選種

種子的品質(zhì)對玉米的產(chǎn)量與品質(zhì)具有決定性影響，因此，確保\"種肥同播\"技術(shù)的有效實施，首要任務(wù)是精心篩選種子。在確保種子品質(zhì)的基礎(chǔ)上，應(yīng)綜合考慮河南省的地理與氣候條件以及市場需求，挑選出具備抗逆能力和高產(chǎn)特性的品種。在篩選過程中，需特別留意種子的飽滿度、大小一致性，并優(yōu)先選擇純度不低于 96% 發(fā)芽率不小于 85% 的種子。此外，對選定的優(yōu)質(zhì)種子進行適當?shù)母稍锾幚硪嗍遣豢苫蛉钡牟襟E。

（2）施肥

在種肥同播技術(shù)中，至關(guān)重要的環(huán)節(jié)是將種子與肥料同步播種。必須避免使用易自燃的肥料，如尿素和氯化鉀，而應(yīng)選擇使用復(fù)合肥料，例如控釋肥料。選用控釋肥料時，應(yīng)依據(jù)作物的生長需求以及當?shù)氐氖┓蕚鹘y(tǒng)，選擇氮、磷、鉀比例為15：15：15的緩釋肥料，并且其施用量應(yīng)控制在 600～750kg/hm² 之間。

（3）播種

在進行播種作業(yè)時，必須采取恰當?shù)牟シN技術(shù)。以玉米為例，其播種及施肥過程通常借助機械完成。因此，合理設(shè)定種子與土壤表面的距離、肥料與種子的間距、植株間的間隔以及行距等參數(shù)至關(guān)重要。具體操作方法如下： ① 種子與地面的適宜距離應(yīng)保持在 4～5cm ；種植密度以每株間隔 26～28cm 為佳； ② 行間距應(yīng)確保不少于 60cm ③ 在施肥過程中，化肥應(yīng)置于種子下方8～10cm 處。播種與施肥同步進行后，應(yīng)立即進行覆蓋，如有需要，可采取人工輔助覆蓋措施，以確保及時完成覆蓋作業(yè)。

2、測土配方施肥技術(shù)應(yīng)用

土壤測土配方施肥技術(shù)是基于對肥料配比、作物對肥料的吸收能力以及土壤養(yǎng)分消耗速率的科學(xué)分析，通過適宜的施肥工藝和方法實施施肥作業(yè)。該技術(shù)分為兩大類：一是土壤測王配方施肥，二是耕地分區(qū)配方施肥。在施肥前，需依據(jù)當?shù)赝寥捞匦约白魑锷L發(fā)育特征，制定出科學(xué)的施肥方案。根據(jù)特定區(qū)域作物的生長規(guī)律和特征，分析其養(yǎng)分需求，據(jù)此對化肥進行合理配比，并根據(jù)土壤條件選擇適宜的化肥品種。應(yīng)用土壤測土配方施肥技術(shù)，能夠顯著提升玉米產(chǎn)量。該技術(shù)滿足了玉米對營養(yǎng)的需求，促進了營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，實現(xiàn)了高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的目標；同時具備節(jié)約資源、提高產(chǎn)量、保護環(huán)境等多重效益。在全面了解玉米肥料利用率、需肥規(guī)律及土壤供肥特性后，采用土壤測土配方施肥技術(shù)，可以精確確定特定肥料的用量和種類，確保玉米各生育期肥料的均衡供應(yīng)，提高肥料利用率，減少資源浪費。通過增強玉米的抗病能力，減少化肥用量，確保玉米生長發(fā)育所需營養(yǎng)，達到高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的效果；同時，改良土壤的物理和化學(xué)性質(zhì)。在采用配方施肥技術(shù)時，應(yīng)將土地利用與養(yǎng)護相結(jié)合，并結(jié)合有機肥與無機肥的使用，在確保玉米產(chǎn)量與品質(zhì)的同時，對土壤進行物理和化學(xué)性質(zhì)的改良，使土壤更加肥沃，從而提升土壤的綜合生產(chǎn)力。

3、水肥一體化技術(shù)應(yīng)用

（1）管道的選擇

在完成播種工作之后，應(yīng)立即著手進行主管道和支管道的鋪設(shè)工作。對于那些需要埋設(shè)在地下的管道，可以采用地埋的方式進行安裝；如果由于某些條件限制無法進行地埋，那么應(yīng)選擇在地面上敷設(shè)主管道。在選擇主管道時，必須根據(jù)井的具體條件來進行決定。對于機電井，使用 110mm 直徑的水帶作為主管道，而對于一般的主管道，則應(yīng)選擇 75mm 直徑的水帶來滿足需求。支管道使用 63mm 直徑的水帶來保證灌溉系統(tǒng)的正常運行。

（2）管道鋪設(shè)

管道的布局應(yīng)綜合考慮地塊特性、地形條件、水井位置及水泵配置等因素。淺埋滴灌系統(tǒng)通常采取將滴頭淺埋或稍深埋入王壤的方式，深度以 10～15cm 為宜。此舉旨在避免滴頭裝置遭受外界損害，并確保水分能直接輸送到植物根部。滴水孔的間隔一般設(shè)定在 20～30cm 之間。滴灌帶的布置應(yīng)依據(jù)作物種植密度及土壤水分需求來決定。通常情況下，滴灌帶的行距可設(shè)置為玉米行間距的2倍。實際的間距則需根據(jù)土壤種類和降水量等因素進行調(diào)整。滴灌帶的布置間距一般為 60cm ，鋪設(shè)長度通常介于 50～80m 之間，且前后水流的差異不應(yīng)超過 10% 。播種完成后，應(yīng)及時將輸水管道、支管道與滴灌系統(tǒng)連接，并進行充分灌溉，確保一次澆透。

（3）科學(xué)播種

選用適宜的播種機械至關(guān)重要：必須挑選恰當尺寸的壟和淺埋滴灌帶播種機械，以實現(xiàn)機械化的精確播種，一次性完成開溝、施肥、播種、鋪設(shè)淺埋滴灌帶、覆土和鎮(zhèn)壓等作業(yè)流程。春季播種期通常定于4月中旬，而秋季則為6月初。播種過程中，施肥、鋪設(shè)滴灌帶、覆土和鎮(zhèn)壓等環(huán)節(jié)應(yīng)同時進行，確保播種深度為 3～5cm ，大壟寬度為 80cm ，小壟寬度為 40cm ，行距則根據(jù)種植密度來確定。對于密植型作物，種植密度建議為5500株/667m² ，預(yù)計產(chǎn)量為 2750kg ；其他品種的種植密度應(yīng)控制在4800株 /667m² 左右，預(yù)計產(chǎn)量為 2400kg

機械施肥的實施應(yīng)遵循科學(xué)的施肥原則，每 667m² 土地施用純氮6kg、純磷 3kg 純鉀 2kg 的底肥，或者等量的配方肥料。在玉米的機械施肥過程中，需注意肥料的適時施用，通常在播種后的一段時間內(nèi)追施基肥。基肥的施用可以在播種前后進行，同時在幼苗生長活躍期、拔節(jié)期和結(jié)實期均可追施。肥料的用量應(yīng)根據(jù)土壤特性和作物需求來決定。過度施肥可能導(dǎo)致營養(yǎng)過剩，造成環(huán)境污染，并增加肥料成本。在試驗階段，應(yīng)進行土壤測試和葉片分析，以了解土壤中營養(yǎng)元素的含量以及玉米對這些元素的需求，進而基于這些數(shù)據(jù)進行合理的施肥。

（4）放苗和移栽補種

播種后7～10日內(nèi)，幼苗將破土而出。此時宜進行幼苗的疏放工作，宜選擇在晴朗無風(fēng)之日進行，以減少對苗木的損傷。在覆蓋幼苗的塑料薄膜上劃出“十\"字形開口，大小應(yīng)適宜以使幼苗能夠順利鉆出。輕輕撕開薄膜，讓幼苗露出，隨后用土壤覆蓋開口，防止薄膜重新閉合。在疏放幼苗的過程中，需格外小心，避免對幼苗造成任何傷害，并檢查塑料薄膜下是否有幼苗缺失，確保所有幼苗均能順利疏放。若發(fā)現(xiàn)幼苗缺失，應(yīng)做好標記以便后續(xù)移植。補種前1～2日，應(yīng)對幼苗進行適量澆水，以保護幼苗在插秧時不受損害。移苗的最佳時期為幼苗長至4～5片葉時，應(yīng)避免在高溫、干旱、強風(fēng)等惡劣天氣條件下進行。在移植和定植過程中，首先需在田間挖掘與苗木根系發(fā)育相適應(yīng)的栽植坑，然后輕柔地將苗木置入土坑中，調(diào)整苗木位置，確保根系均勻分布，再用手輕輕壓實，以確保根系與土壤緊密結(jié)合。定植后應(yīng)立即澆水并固根，以促進苗木快速生長。

（5）水肥管理

針對玉米生長周期中的關(guān)鍵階段，包括出苗期、拔節(jié)期、喇叭口期、灌漿期和乳熟期，應(yīng)依據(jù)不同生育階段、土壤深度及相對含水量，實施適時適量的灌溉。在土壤水分不足的情況下，必須及時進行水分補充。

① 第1次為出苗水，應(yīng)在播種后進行。灌溉量應(yīng)控制在150～250m³/hm² ，確保土壤含水量達到田間持水率的 70% ，以保障出苗整齊、充足。

② 第2次水為拔節(jié)水，同時施用拔節(jié)肥，應(yīng)在玉米長至約9片葉子時進行。灌溉量為 200～300m³/hm² ，確保土壤持水率達到70%～75% 。氮肥用量為 30～50kg/hm² ，此階段的水分和養(yǎng)分供應(yīng)對穗數(shù)和穗粒數(shù)有顯著影響。隨著拔節(jié)期的到來，玉米的營養(yǎng)生長加速，對養(yǎng)分和水分的需求日益增加，因此及時補充水分和追施拔節(jié)肥對提高產(chǎn)量至關(guān)重要。對于土壤貧瘠、基肥不足的地塊，應(yīng)適量增加肥料施用量并提前施用。

③ 第3次水為大喇叭口水，同時施用穗肥，應(yīng)在玉米長至11～12葉時進行，即所謂的“棒三葉\"剛長出但尚未完全展開時。此時，玉米莖稈頂端的葉頂和葉鞘之間可觸摸到柔軟的雄穗。灌溉量以 300～450m³/hm² 為宜，保持土壤持水比例在 80%～85% 。氮肥用量為 50～70kg/hm² ，此階段的水分和養(yǎng)分供應(yīng)主要影響穗的數(shù)量、大小及穗粒數(shù)。大喇叭口期是玉米雄穗和雌穗分化的關(guān)鍵時期，也是水肥敏感期，因此是施肥和灌溉的重要時機。

④ 第4次水為花期水，同時施用攻粒肥，應(yīng)在玉米抽雄期和吐絲期進行。灌溉量為 250～350m³/hm² ，保持土壤持水比例在70%～80% 。肥料用量為 10～20kg/hm² ，此階段的水分和肥料供應(yīng)對確定玉米的穗粒數(shù)和千粒重至關(guān)重要，有助于形成大粒多粒、充實的籽粒。玉米從抽雄至完熟階段對無機養(yǎng)分的需求較大，追施攻粒肥不僅可延長中、上部葉片的功能期，提高光合積累，還可避免因缺肥導(dǎo)致的莖稈和葉片過早衰老，降低產(chǎn)量。在玉米灌漿期，應(yīng)根據(jù)土壤濕度進行適當灌溉，灌溉時間從授粉、結(jié)實至成熟。灌溉量以 200～300m³/hm² 為宜，保持土壤含水量在 75% 以上；施用量為 8～10kg/hm² ，以提高氮肥利用率；功能是避免因缺肥導(dǎo)致的籽粒體積縮小。籽粒形成期缺水會導(dǎo)致光合能力降低，有機物合成受阻，最終導(dǎo)致籽粒體積縮小，灌漿速率降低，籽?？樟Ｔ龆?，產(chǎn)量下降。若在籽粒形成階段出現(xiàn)嚴重干旱，將導(dǎo)致籽粒內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)、水分回流至葉片，籽粒無法充實，產(chǎn)量下降。

綜上所述，在玉米的種植過程中，通過實施恰當?shù)氖┓?、灌溉以及灌溉管理措施，能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)濟效益與生態(tài)效益的最大化。因此，精細化的水肥管理是確保作物高效、持續(xù)生產(chǎn)的關(guān)鍵路徑。展望未來，應(yīng)深化水肥一體化技術(shù)的研究，以促進農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

（作者單位：453200河南省延津縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局；467100河南省郟縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局）