本文是一篇农业论文，本研究于2019年~2022年在内蒙古通辽科尔沁区钱家店镇（43°37'N，122°43'E）中国农业科学院作物科学研究所试验示范基地进行，以迪卡159为供试品种，以传统一次性基施磷肥为对照，采用水肥一体化滴灌分次施磷方式，2个种植密度下设不同施磷量处理。
1 引言
1.1 研究背景与意义
玉米是我国重要的经济、粮食、饲料兼用作物，在保障我国粮食安全方面起着不可代替的作用[1]。西辽河平原位于玉米生产的黄金带，其优越的光热条件及良好的井灌条件下，玉米单产较全国平均水平高出40%左右[2]，对内蒙古自治区乃至全国玉米总产具有重要影响。磷是玉米必需的三大营养元素之一[3]，也是植物细胞分裂和抗氧化酶形成过程中的重要元素，在植物生长发育、提高抗逆性等方面发挥着不可替代的作用[4]，玉米对于缺磷非常敏感[5]，缺磷会延缓玉米幼苗的生长，在生育后期会加速其衰老[6]，但过度减施磷肥也会降低作物产量和磷肥利用率[7-8]。西辽河平原施磷量大多维持在150—180 kg/hm2，高量施磷不仅导致磷肥利用率下降和生产成本的增加，而且加速了磷矿资源的枯竭并增大了环境风险[9-10]，高产与高效的矛盾十分突出，合理的磷肥调控对玉米增产和提高磷肥利用效率具有重要意义。
1.2 国内外研究进展
1.2.1 水肥一体化技术的发展及应用
水肥一体化技术就是将施肥与农业灌溉结合到一起，利用管道系统的压力，根据作物的生长状况和需水需肥的规律，将水和肥进行综合的调控和一体化管理，以肥调水、以水促肥，进而提高水分和肥料的利用效率[11-12]。国外实施这项技术较早，普及程度也高，早在20世纪60年代以色列90%以上的农业生产上就已经开始使用了水肥一体化技术[13]。20世纪70年代，水肥一体化技术在非洲、美洲及澳洲等地开始迅速推广开来[14]。我国从上个世纪70年代开始引进水肥一体化技术，目前新疆等地区对这项技术的研究已达到世界先进水平[15]。以色列通过水肥一体化技术在大田生产中水分利用效率提高了50%左右，肥料利用效率提升了40%左右，实现了节水、减肥、增产、增效的多重效应[16]。有研究表明，通过水肥一体化技术每亩可节水20%左右，节肥20%—30%，每亩增产效率可提高25%左右[17]。有研究表明，在水肥一体化滴灌条件下，农田水利用效率可到90%左右，相比较于其他的灌溉方式，其节水效果明显[18]。孙夫建等[19]研究结果也表明，滴灌技术相比于传统的漫灌、畦灌和沟灌等方式，灌溉水利用效率可达95%以上。水肥一体化可以实现水肥协同高效利用，提升农业的综合生产力[20]。张大鹏等[21]研究表明，通过滴灌施肥可以将氮肥利用效率提高15%左右，实现了减肥增效的作用。周丽群等[22]通过水溶肥与传统施肥的对比试验，结果表明，施用水溶肥不仅可以将氮肥偏生产力平均提高150%左右，还能够提高果类及蔬菜的产量。有研究表明，与传统的灌溉施肥相比，通过水肥一体化施肥氮肥用量可以减少70%左右，使得氮的淋溶量和表观损失量都大大降低了，但产量提升了6%左右[23]。因此，水肥一体化技术是今后农业生产中节水、减肥、增产、增效的重要栽培措施之一。
2 试验设计与方法
2.1 试验区概况
试验于2019年~2022年在内蒙古通辽科尔沁区钱家店镇(43°37'N，122°43'E)中国农业科学院作物科学研究所试验示范基地开展。2009—2022年玉米生长季降雨量280—390 mm，年日照时数2500—2800 h，无霜期150天左右。土壤类型为沙质黏壤土，土壤基础养分含量见表1。
2.2 试验设计
试验以迪卡159为供试品种，2019-2021年种植密度为9.0×104株/hm2（D2），6个不同施磷量处理，分别以施磷肥（P2O5）0 kg/hm2（P0）和传统一次性基施（P2O5）120 kg/hm2（P基120）为对照，水肥一体化滴施磷分别为施纯磷（P2O5）60 kg/hm2（P60）、纯磷（P2O5）90 kg/hm2（P90）、纯磷（P2O5）120 kg/hm2（P120）和纯磷（P2O5）150 kg/hm2（P150）。2022年增设6.0×104株/hm2（D1）种植密度，并增设水肥一体化施纯磷（P2O5）180 kg/hm2（P180），每个处理设置3次重复，小区面积为72 m2（长10 m；宽7.2 m）。所有处理均采用宽窄行种植模式，行距为80+40 cm。灌溉施肥方式为浅埋滴灌水肥一体化方式，磷肥均采用水溶性磷酸一铵（P2O5，60%；N，10%），在6展叶和12展叶分两次平均随水滴施。所有处理N肥和K肥基施量分别为N 90 kg/hm2和K2O 157.5 kg/hm2，剩余N肥在6展叶后平均分5次追施36 kg/hm2，总施氮量为 270 kg/hm2。总生育期灌溉定额设置为3600 m3/hm2。2019年、2020年、2021年和2022年分别在5月4日、5月7日、5月12日和5月10日播种，试验地无水肥渗漏情况发生，所有杂草及病虫害均得到有效的控制。
3 结果分析 ....................................... 9
3.1 施磷方式及施磷量对玉米生长发育及产量的影响 ...................... 9
3.1.1 绿叶面积衰减率 ........................... 9
3.1.2 叶面积指数变化 ............................. 9
4 讨论 .................................. 29
4.1 增密对玉米生长发育及产量的影响 ..................... 29
4.2 施磷方式及施磷量对玉米生长发育的影响 ................................ 29
4.3 施磷方式及施磷量对玉米产量及磷肥利用率的影响 ................ 30
5 结论 ................................... 32
4 讨论
4.1 增密对玉米生长发育及产量的影响
种植密度是影响玉米生长发育及产量形成的关键栽培因素，目前，合理的增加种植密度已经成为了农民增收和玉米增产的易于实施的技术途径。盛耀辉等[83]研究认为，实现玉米获得高产的关键是提高种植密度，进而增加单位面积的有效收获穗数。有研究表明，增密有利于增加玉米群体生物量，弥补个体生物量的减少，并最终提高产量[84]，但是密度过高则会加剧植株对光、水、肥等资源的竞争，群体的扩大不足以补充个体的衰减，最终造成减产，且容易引发倒伏[85-86]。汪波等[87]研究结果也表明，随着种植密度的提升，单株穗位叶的SPAD值、单株的叶面积、单株地上部干物质、穗长、穗粗及穗粒数均呈下降的趋势，张冬梅等[88]研究指出，随着种植密度的增加，玉米的叶面积指数显著增加，从而导致群体的光合势也显著增加，能够获取更多的光合同化产物，群体的地上部干物质积累量也呈现出上升的趋势，穗长、穗粗、穗粒数及百粒重会减少，但群体的穗数增加，最终也会表现出明显的增产。随着种植密度的增加，玉米的单株地上部干物质开始下降，群体的叶面积指数逐渐上升[89]。现代玉米品种有较强的耐密能力[90-91]，高种植密度下具有紧凑上冲的冠层结构和重心更低的株型[90]，更有利于合理冠层构建，实现高产高效。本文选用2个种植密度D1和D2,，滴灌分次施磷下不同施磷处理均为D1密度单株的地上部干物重、单株叶面积、穗位叶的SPAD值及净光合速率等指标均高于D2密度，但随D2密度下单位面积的群体干物质积累和群体所积累的光合势均高于D1。不同种植密度对产量及产量构成的影响，杨世民等[36]研究指出种植密度对玉米的秃尖长度影响显著，再次是百粒重以及穗粒数，对穗长的影响差异不显著。慕瑞瑞等[32]通过对多个玉米品种和5种不同的种植密度进行试验表明，玉米的百粒重和产量均随着种植密度的提升呈现先升高后降低的趋势。玉米的百粒重和单株的产量和种植密度呈负相关关系[92]。许崇香等[93]研究结果也表明，随着玉米种植密度的增加，对其籽粒的大小及百粒重等会产生负效应。在本文研究中D2密度群体下的穗长、穗粗、百粒重及穗粒数均低于D1密度群体下，但其单位面积下的有效穗数高于D1密度群体，最终D2密度群体比D1密度群体增产了14.79%。说明D2密植下更具高产优势。
5 结论
（1）相较于传统一次性基施，水肥一体化下磷肥分次滴施提高了玉米群体的叶面积指数、群体光合势、玉米的光合特性、群体花后的干物质积累量，穗粒数及千粒重增加，籽粒产量显著增加；在滴灌分次施磷下，随着施磷量的增加籽粒产量呈现先升高后降低的趋势，6.0×104株/hm2密度下60kg/hm2的磷肥施用量时产量最高，9.0×104株/hm2密度下90kg/hm2磷肥用量时籽粒产量最高。
（2）相较于传统一次性基施，水肥一体化磷肥分次滴施显著提高了玉米植株磷素养分积累量、磷肥偏生产力和磷肥农学利用效率。在9.0×104株/hm2密度下，磷肥分次滴施90kg/hm2植株磷素养分吸收及磷肥利用效率最高。
（3）相较于传统一次性基施，水肥一体化磷肥分次滴施显著提高了0~60 cm土层玉米根系干重、根系表面积、根系体积、根尖条数、根冠比，尤其20~60 cm土层增加显著。在9.0×104株/hm2密度下，磷肥分次滴施90kg/hm2时0~60cm土层均增加，0~20 cm土层最为明显。
（4）9.
