玉米是宁夏地区的主要粮食作物之一，其生产中的水肥利用效率直接关系到区域粮食安全与生态可持续性。近年来，随着水肥一体化技术的普及，该地区水肥一体化技术种植面积已突破6.7万hm2。该技术的应用提高了肥料利用率，有利于作物节水、节肥、增产[1]。然而，在生产过程中，肥料主要以固体（颗粒）肥料溶于水后随灌水施用为主，液体肥料施用较少。固体肥料的溶解施用模式暂存在养分释放不均衡、利用率低及发生次生盐渍化风险等问题。目前，水溶肥相关研究主要集中在化肥减量和替代效果方面，以及增加有机酸类物质（腐殖酸等）对土壤酸碱度的改良调节作用。腐殖酸类水溶肥可通过螯合养分、改善根际微环境等机制提升肥料利用效率。张召忠[2]研究表明，腐殖酸可促进大豆根系发育和养分吸收；李欢等[3]研究表明，减氮20%并添加腐殖酸处理提高了氮肥利用率；王莉莉等[4]研究指出，土壤调理剂和腐殖酸水溶肥配合施用，可有效改善盐碱地的土壤结构，促进西瓜产量提升。本研究基于生产实际，在轻度盐碱地种植玉米过程中，对比常规施肥技术与含腐殖酸水溶肥施用技术对玉米产量、养分利用及经济效益的影响，为玉米绿色高效生产提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验地基本情况
试验地位于惠农区礼和乡星火村，土壤类型为砂质黏壤土，前茬作物为玉米。试验前取耕层（0～20 cm）土壤进行理化分析：pH 8.31、全盐含量1.44 g/kg、有机质含量16.3 g/kg、全氮含量1.05 g/kg、水解性氮含量107 mg/kg，有效磷含量27.8 mg/kg、速效钾含量 113 mg/kg。
1.2 供试材料
供试玉米品种为大丰899。水溶肥为玉米生长肥（氮∶磷∶钾为22∶18∶10，腐殖酸≥30%，含亚磷酸）、玉米攻苞肥（氮∶磷∶钾为20∶15∶15，腐殖酸≥30%，含亚磷酸）、速控型氮肥（氮∶磷∶钾为32∶0∶0）、科太氮（氮∶磷∶钾为32∶0∶0），由四川科太农业科技有限公司提供。磷酸二铵（氮∶磷∶钾为18∶46∶0）、尿素（N，46%）、氯化钾（K2O，60%）从市场购买。
1.3 试验设计
本试验采用大区试验，设置2个处理，常规施肥处理（CK）和水溶肥处理；采用随机区组排列，不设重复，大区试验面积2 000 m2。其中，应用腐殖酸水溶液体肥面积1 333.4 m2；常规施肥面积666.7 m2。采用宽窄行种植，宽行80 cm、窄行40 cm，株距20 cm；5月8日播种并铺设滴灌带。常规施肥处理的施肥方式：采用随水稀释追施方式，分别于玉米苗期（6月12日）、拔节期（6月25日）、抽穗期前（7月10日）和灌浆期（8月12日）追施尿素15、10、10、15 kg/666.7 m2。水溶肥处理：4～7叶期，稀释后一次性施用玉米生长肥3 kg/666.7 m2+速控型氮肥2 kg/666.7 m2；拔节期前后，结合滴水，稀释后分2次施用，第1次施玉米生长肥6 kg/666.7 m2+科太氮3 kg/666.7 m2，第2次施玉米生长肥6 kg/666.7 m2+科太氮2 kg/666.7 m2；大喇叭口期、灌浆期，结合滴水，稀释后分2次施用，第1次施玉米攻苞肥8 kg/666.7 m2+科太氮3 kg/666.7 m2，第2次施玉米攻苞肥5 kg/666.7 m2+科太氮2 kg/666.7 m2
1.4 田间管理
1.4.1 水肥协同调控
滴灌系统参数：采用内镶式滴灌带（流量1.6 L/h），铺设于窄行（40 cm），确保水肥均匀分布。全生育期滴水10次，结合追肥同步进行。5月下旬灌第一次水，根据天气情况及土壤田间持水率，每隔10 d 1次，每次20～25 m3，总用水量200～250 m3；灌溉水符合GB 5084—2021《农田灌溉水质标准》要求。春季整地前施入有机肥200 kg/666.7 m2；底肥：磷酸二铵30 kg/666.7 m2，氯化钾10 kg/666.7 m2，种肥同播，肥料与种子保持5 cm左右的安全距离。追肥：随滴灌追施，每次施肥时间应在1/4灌水时间开始，3/4灌水时间时停止，肥料稀释350倍～500倍，具体用量可根据其长势进行调整。
1.4.2 病虫害综合防控
在玉米播后苗前，选择71%乙·莠·滴辛酯悬乳剂105 mL/666.7 m2封闭除草。在玉米3～5叶期，单子叶杂草1.5～2.5叶期，双子叶杂草2～4叶期，选择24%烟嘧·莠去津可分散油悬浮剂70 mL/666.7 m2对水喷雾防治。在5—7月棉铃虫、粘虫、玉米螟成虫活动高峰期来临前，放置2～3个/666.7 m2性诱捕器，每2.00～2.33 hm2放置1台杀虫灯；在玉米抽雄期，选用25 g/L溴氰菊酯10.5 mL+20%唑螨酯悬浮剂7 mL/666.7 m2+1%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐乳油49 mL/666.7 m2+28%丙环·嘧菌酯悬浮剂28 mL/666.7 m2+农药减量助剂15 mL，混配后视病虫害发生情况喷雾防治。
1.5 调查指标与方法
1.5.1 生育期及农艺性状测定
玉米生长过程中观察记录整个生育期情况。于成熟期，在小区内随机选择长势均一的8 m样段植株进行株高、穗位、穗长、穗粗等农艺性状测定。
1.5.2 产量及产量构成因素测定
于成熟期，在小区内随机选择长势均一的8 m样段植株进行穗粒数、千粒重等指标测定。玉米采用“全收+测产”的计产方法。收获前裁去受边际影响的边行及行两端60 cm左右的玉米，收获留下的玉米果穗（不带苞叶），统计果穗数、并称重，计算平均果穗重；并统计实测产量。从中选取20个果穗作为测产样品，用大小果穗进行调整，使20个果穗样的重量=20×平均果穗重；再晾晒、脱粒、称重、测水分，折标准水分产量，再计算得到理论产量。
1.5.3 经济效益及化肥用量统计
根据籽粒产量与当地市场价格计算产值；统计化肥、种子、农药等生产投入，核算产投比与净收益。
1.6 数据统计分析
采用WPS软件整理分析数据。
2 结果与分析
2.1 不同施肥处理对玉米生育期的影响
在整个生育过程中观察发现，从播种至拔节期前，施用水溶肥的玉米植株相对较弱。由表1可知，水溶肥处理的拔节期、抽雄期和吐丝期的出现时间均比常规施肥处理延迟1 d；但2个处理的玉米生育期保持一致，均为135 d。
表1 玉米不同施肥处理生育期调查 |
| 处理 | 播种期（月-日） | 出苗期（月-日） | 拔节期（月-日） | 抽雄期（月-日） | 吐丝期（月-日） | 成熟期（月-日） | 生育期/d |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 常规施肥 | 05-08 | 05-16 | 11-06 | 07-17 | 07-20 | 09-28 | 135 |
| 水溶肥 | 05-08 | 05-16 | 11-07 | 07-18 | 07-21 | 09-28 | 135 |
2.2 不同施肥处理对玉米农艺性状的影响
由表2可知，常规施肥处理的植株株高、穗位和秃尖长较水溶肥处理高5.5、11.2 和1.0 cm；穗长和穗粗较水溶肥处理低0.1和0.15 cm。
表2 玉米不同施肥处理农艺性状 (cm) |
| 处理 | 株高 | 穗位 | 穗长 | 穗粗 | 秃尖长 |
|---|---|---|---|---|---|
| 常规施肥 | 351.1 | 144.5 | 19.4 | 5.39 | 2.54 |
| 水溶肥 | 345.6 | 133.3 | 19.5 | 5.54 | 1.54 |
2.3 不同施肥处理对玉米产量及产量性状的影响
由表3可知，水溶肥处理的玉米穗数、穗粒数、百粒重较常规施肥处理高90穗/666.7 m2，4.3粒，1.6 g。其玉米测产产量为1 048.1 kg/666.7 m2，较常规施肥增产8.2%，且差异具有统计学意义（P<0.01）。说明水溶性肥料处理有利于促进玉米增产。
表3 玉米不同施肥处理产量性状及产量 |
| 处理 | 穗数/（穗/666.7 m2） | 穗粒数/粒 | 百粒重/g | 成籽率/% | 理论产量/（kg/666.7 m2） | 测产产量/（kg/666.7 m2） | 增产率/% |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 常规施肥 | 5 132 | 636.5 | 33.2 | 83.3 | 1 118.6 | 968.6 bB | |
| 水溶肥 | 5 222 | 640.8 | 34.8 | 81.2 | 1 164.5 | 1 048.1 aA | 8.2 |
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2.4 对玉米经济效益的影响
由表4可知，水溶肥处理的玉米平均产值为2 829.9元/666.7 m2，较常规施肥处理产值增加214.7元/666.7 m2；其成本、收益、产投分别较常规施肥增加96元/666.7 m2、118.7元/666.7 m2、0.04。说明水溶肥处理的增产、增收效果明显。
表4 各处理成本效益分析 |
| 处理 | 籽粒 产量 | 施肥合计（kg/666.7 m2） | 产值/ （元/666.7 m2） | 肥料成本/ （元/666.7 m2） | 其他成本/ （元/666.7 m2） | 收益/ （元/666.7 m2） | 产投比 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 氯化钾 | 磷酸二铵 | 尿素 | 玉米 生长肥 | 玉米 攻苞肥 | 速控型 氮肥 | 科太氮 | |||||||
| 常规施肥 | 968.6 | 10 | 30 | 50 | 2 615.2 | 324 | 1 470 | 821.2 | 1.46 | ||||
| 水溶肥 | 1 048.1 | 15 | 13 | 2 | 10 | 2 829.9 | 420 | 1 470 | 939.9 | 1.50 | |||
|
2.5 不同施肥处理对减少化肥用量的影响
由表5可知，水溶肥平均施用量40 kg/666.7 m2，较常规施肥量减少50 kg/666.7 m2（55.6%）。水溶肥处理施用化肥养分纯量17.84 kg/666.7 m2，较常规施肥量减少30.36 kg/666.7 m2（63.0%）。其中，水溶肥处理纯氮、纯磷、纯钾施用量分别为9.74、4.65、3.45 kg/666.7 m2，较常规施肥量减少65.7%、66.3%、42.5%。说明水溶肥处理的肥料施用量减少明显，节肥效果显著。
表5 各处理化肥实物量与养分纯量统计单位：（kg/666.7 m2） |
| 处理 | 肥料 名称 | 肥料 施入量 | 肥料养分纯量 | 肥料养分总量 | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| N | P2O5 | K2O | ||||
| 常规 施肥 | 磷酸二胺 | 30 | 5.4 | 13.8 | 0 | 19.2 |
| 氯化钾 | 10 | 0 | 0 | 6.0 | 6.0 | |
| 尿素 | 50 | 23.0 | 0 | 0 | 23.0 | |
| 合计 | 90 | 28.4 | 13.8 | 6.0 | 48.2 | |
| 水溶肥 | 玉米生长肥 | 15 | 3.30 | 2.70 | 1.50 | 7.50 |
| 速控型氮肥 | 2 | 0.64 | 0 | 0 | 0.64 | |
| 玉米攻苞肥 | 13 | 2.60 | 1.95 | 1.95 | 6.50 | |
| 科太氮 | 10 | 3.20 | 0 | 0 | 3.20 | |
| 合计 | 40 | 9.74 | 4.65 | 3.45 | 17.84 | |
3 结论与讨论
水溶肥可通过优化养分供应时序，增强库源协调性，从而实现养分供应与作物需求的精准匹配。本研究发现，腐殖酸水溶肥处理较常规施肥处理增产8.2%，化肥减施55.6%。主要原因如下[5-7]：腐殖酸通过络合氮、磷等养分，延缓土壤固定与淋失，同时刺激根系分泌有机酸，增加吸附表面积，提高养分捕获效率；其可增强玉米对盐碱胁迫的耐受性，减少拔节期至抽雄期的生理障碍，间接延长籽粒灌浆期（穗粒数增加4.3粒）；此外，其可促进土壤团粒结构形成，提高盐渍土中有效磷、钾的活化效率，从而提高其养分利用效率，增加产量。尽管腐殖酸水溶肥单价较高，但与常规施肥相比玉米产值增加214.7元/666.7 m2；净收益增加118.7元/666.7 m2，产投比达1.50，同时减少化肥淋失风险，契合绿色农业需求，与王庆安[8]的研究结果相似。
本试验发现，水溶肥处理的玉米苗期植株生长迟缓，可能与盐碱土壤中腐殖酸—金属离子的络合竞争有关。建议后续研究针对区域土壤特性（高pH、低有机质）优化氮、磷配比，并探索分阶段调控策略（苗期补充速效氮）。此外，本试验为大区对比试验，未设生物学重复。未来可开展重复的小区定位试验，扩大试验点数与年限，结合多点多年数据验证研究结论的稳定性与普适性。本试所用药剂乙·莠·滴辛酯仅限春、夏玉米田播后苗前土壤封闭除草，对葡萄、棉花、油菜、瓜类、向日葵、黄瓜、菠菜、韭菜、谷子、高粱、大豆、小麦、水稻、花生、马铃薯、甜菜及桃树、杨树、梨树、槐树等作物敏感，施药时应避免药液飘移到上述作物，以防产生药害。
综上，本研究探讨了腐殖酸水溶肥水肥一体化技术在玉米生产中的应用效果，结果表明，腐殖酸水溶肥水肥一体化技术可提高玉米产量，减少化肥施用量，节本增效效果明显。实践中，可结合本地区土壤盐碱化特征与作物需肥规律，基于土壤—作物系统的氮素梯度调控配方，建立养分精准管理模型。同时，通过产业扶持与农户培训，扩大技术辐射范围，构建“科研单位+农技推广+新型经营主体”的技术推广体系，促进该技术在玉米主产区的规模化应用。