全 文 ：收稿日期：!""#$"!$!% 接受日期：!""#$"&$!’
基金项目：国家“(%)”课题（!""&**+,!,,"!）资助。
作者简介：赵长海（,(#!—），男，河北迁西人，硕士研究生，从事水肥高效利用研究。! 通讯作者 -./012：3450678 4009: 04: 46
水磷互作对潮土玉米苗期生长及磷素积累的影响
赵长海，逄焕成!，李玉义
（中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，北京 ,"""#,）
摘要：利用温室盆栽试验研究了水磷互作对潮土玉米苗期生长及磷素积累的影响。结果表明，水、磷能显著影响玉
米株高与叶面积状况。水分胁迫条件下，适度施磷处理比对照玉米株高和叶面积分别增加 ’(;%<和 ));’<；而适
水条件下分别增加 )#;)<和 =#;"<。适度施磷条件下，水分胁迫促进了玉米根系发育，根干重与根冠比均高于适
水处理。水磷配合能提高了玉米干物质积累量，表现出显著正交互效应。适度施磷范围内，适水处理能显著提高
植株体磷素吸收积累总量，但对植株磷含量影响不大；适水处理下，过量施磷会导致植株对磷素奢侈吸收，而在水
分胁迫下反而降低对磷素的吸收积累。水磷适度配合表现出较好的耦合效果，达到“以水促磷”与“以磷促水”的目
的。
关键词：潮土；水磷互作；玉米；积累
中图分类号：>&,);"’! 文献标识码：? 文章编号：,""#$&"&@（!""(）",$"!)’$"&
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AB?C *3067.301，D?EF BG06.43H67!，IJ KG.L1
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89/%)*$%：DMN HO5HP1/H6N9 16 7PHH63MG9H QHPH 4M6RG4NHR NM 16SH9N170NH HTTH4N MT 9M12 Q0NHP 06R 53M953MPG9 16NHP04N1M6 M6
/01UH 7PMQN3 06R D 044G/G20N1M6 16 T2GSM.0VG14 9M12 : W3H PH9G2N9 16R140NH N30N 3H173N9 06R 2H0T 0PH09 MT N3H 5206N QHPH 917.
61T1406N2L 0TTH4NHR XL 9M12 Q0NHP 06R 53M953MPG9 : D206N 3H173N 06R 2H0T 0PH0 MT /01UH G6RHP N3H 9G1N0X2H 53M953MPG9 05521.
40N1M6 06R Q0NHP 9NPH99 4M6R1N1M6 164PH09HR XL ’(;%< 06R ));’<，Q312H N3M9H G6RHP 9G1N0X2H 53M953MPG9 0552140N1M6 06R
9G1N0X2H Q0NHP 4M6R1N1M6 164PH09HR XL )#;)< 06R =#;"< : Y6RHP Q0NHP 9NPH99，/01UH PMMN RHSH2M5/H6N Q09 H63064HR，
06R PH9G2NHR 16 3173HP PMMN RPL QH173N 06R 3173HP PMMN NM 93MMN P0N1M 4M/50PHR NM N3H 9G1N0X2H Q0NHP NPH0N/H6N9 : J6NHP04N1M6
MT Q0NHP 06R 53M953MPG9 4MG2R 164PH09H /01UH RPL /0NNHP 044G/G20N1M6 06R PH5PH9H6N9 5M91N1SH 16NHP04N1M6 HTTH4N9 : >G1N0X2H
9M12 Q0NHP NPH0N/H6N9 4MG2R 164PH09H 5206N 53M953MPG9 044G/G20N1M6 0/MG6N9，XGN 30SH 21NN2H HTTH4N9 M6 5206N 53M953MPG9
4M6NH6N9 0/M67 9G1N0X2H 53M953MPG9 NPH0N/H6N9 : -O4H99 0/MG6N MT 53M953MPG9 0552140N1M6 4MG2R PH9G2N 16 5206N HONP0S0706N
0X9MP5N1M6 MT 53M953MPG9 G6RHP 9G1N0X2H Q0NHP NPH0N/H6N9，Q312H RH4PH09HR 53M953MPG9 0X9MP5N1M6 Q09 M44GPPHR G6RHP
Q0NHP 9NPH99 NPH0N/H6N9 : W3H9H PH9G2N9 16R140NH N30N 9G1N0X2H Q0NHP 06R 53M953MPG9 16NHP04N1M6 4MG2R 30SH 0 7MMR 4MG52HR
HTTH4N Q3143 19 PH5PH9H6NHR 09 Q0NHP 4MG2R 5PM/MNH 53M953MPG9 HTTH4N9 06R 53M953MPG9 4MG2R 5PM/MNH Q0NHP HTTH4N9 0N N3H
90/H N1/H:
:#; +&),/：T2GSM.0VG14 9M12；16NHP04N1M6 MT Q0NHP 06R 53M953MPG9；/01UH；044G/G20N1M6
水分和磷素是限制我国潮土地区作物生长的主
要因子，同时也是调节土壤环境的重要因素。目前，
在我国磷肥的当季利用率仅 ,&<，把后效包括在内
也不超过 !&<［,$!］。磷的有效性与土壤的水分条件
植物营养与肥料学报 !""(，,&（,）：!)’$!="
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D206N EGNP1N1M6 06R ZHPN121UHP >41H64H
关系密切［!"#］，许多学者在作物水磷互作方面作了
大量的工作，但多集中在水分管理对水稻和小麦磷
素营养吸收、产量形成及水分利用效率等方面，而针
对潮土水磷互作对玉米苗期生长及磷素吸收积累方
面研究较少［$"%&］。如何提高潮土条件下水磷利用
率，降低作物生产成本，减少农业生态面源污染，已
成为当前研究的重点。为此，本试验在综合前人研
究的基础上，通过对河南封丘潮土条件下玉米营养
生长及磷素吸收积累的影响研究，探讨水磷互作对
玉米生长的耦合效应与机理，为潮土玉米生产的水
分和磷素管理提供理论依据。
! 材料与方法
试验在中国农业科学院作物所控制温室内进
行。盆栽试验所用的土壤采自河南封丘站的潮土，
土样经风干后，过 $ ’’ 筛。其土壤有机质含量
()*& + , -+，全氮 .)*# + , -+，全磷 .)## + , -+，全钾
%!)./ + , -+，速效氮 *$).& ’+ , -+，速效磷 $)!&
’+ , -+，速效钾 #*)$$ ’+ , -+，01 2)(&。供试作物为
玉米，品种为郑单 (#/。
试验为水磷二因素设计，重复 * 次。磷素处理
从缺磷到磷过量分 #个水平，即施 3（+ , -+）：.（3%）、
.).#（3$）、.)%.（3!）、.)%#（3*）、.)$#（3#）施入。水分
处理分 $个水平，即：水分胁迫（4%：即从出现萎蔫
后开始灌溉，灌溉至田间持水量的 2#5）与适水
（4$：与4%同期灌溉，灌水至田间持水量的 (.5）。
4% 与 4$ 处理每次的灌溉量分别为 %#. 和 $..
’6 ,盆，采用称重法进行灌溉。各处理氮素、钾素施
用量均按 7 .)%# + , -+、8 .)$. + , -+施入，以保证氮
素与钾素供应充分。盆栽试验所用塑料盆的上直径
为 %2)# 9’，下直径 %%)# 9’，高 %#)/ 9’，上开口下封
底，每盆装土 $)# -+。以无离子水为水源，磷酸二氢
钙作 3源，尿素作 7源，硫酸钾作 8源。所有供试
肥料均以溶液形式一次性底施。玉米拔节期前收获
烘干称重。土壤与植株养分分析采用文献［%2］的方
法进行测定。
" 结果与分析
"#! 水磷互作对玉米生长的影响
$)%)% 对玉米株高与叶面积的影响 表 %表明，无
论是4%处理还是4$处理，玉米株高均随着施磷量
的增加而呈现抛物线增长的趋势，施磷量超过 3*后
株高开始降低。4%3* 处理显著高于其他处理，比
4%3%处理增长 &()2$5；4$3* 处理的玉米株高也
显著高于其他处理，比 4$3%处理增长 !/)$#5。从
磷素处理上看，4$下各施磷处理株高均高于 4%下
的施磷处理，但随着施磷量的增加两种水分处理之
间的株高差异逐渐缩小，当达到 3#处理后两种水分
处理之间的株高差异不明显。过多施磷，对玉米生
长产生了抑制，造成株高降低。不同水分与磷素处
理条件下的株高以 4$3* 处理最高，比 4%3% 高
(.)2&5，比 4$3%高 !/)$#5，说明适宜的水磷互作
能显著促进玉米生长。
表 % 还看出，4$3! 处理的叶面积最大，4$3%
处理的叶面积增长 %/*)./5；4% 下叶面积虽随施
磷量增加而显著增加，但其增幅较 4$ 的小。从磷
处理上看，除 3#处理外，其他处理在 4$下的玉米
叶面积均高于 4% 处理。这主要因为在适水条件
下，3# 处理土壤中的有效磷过高对玉米产生了抑
制。说明适宜的土壤水分与合理的施磷量有利于玉
米叶面积的增长，从而能够增强叶片光合作用能力。
表 ! 水磷互作对玉米株高和叶面积的影响
$%&’( ! )**(+, -* .%,(/ %01 23-423-/54 60,(/%+,6-0 -0
7%68( 3(693, %01 ’(%* %/(%
水分处理
4:;<= ;=<:; >
磷处理
3 ;=<:; >
株高（9’）
3?:@; A叶面积（9’$）
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3# #/).. :E9 %*#)&/ E
注（7F;<）：同列数据后不同字母表示差异达 #5显著水平 G:?HCF??FJ
$ )%)$ 对玉米根干重的影响 图 %看出，两种水分
处理条件下，随着磷施入量的增加，玉米根干重均随
之增长，但增加到一定值时开始呈现下降趋势；其
中在 4$下，以 3$处理玉米根干重最高，在 4%下，
以 3!处理根系干重最高。说明在保证适宜水分条
件下，施入较低的磷素可以获得较高的玉米根干重。
从磷素处理来看，无论是磷亏缺（3%），还是磷过量
（3#）条件下，4$的玉米根干重都较之 4% 略高，其
中在磷亏缺时表现尤为明显；而在 3$—3* 处理条
件下，4%处理的根系干重高于 4$处理。这是因为
2!$%期 赵长海，等：水磷互作对潮土玉米苗期生长及磷素积累的影响
在土壤缺乏磷的供应时，土壤水分适宜条件下的玉
米根系能够充分吸收土壤中的养分满足自己的发
育，根系生长旺盛而茎秆则相对生长缓慢；但当有
一定的磷供应时，土壤水分胁迫往往有利于根系的
生长发育，而在充足的水和磷供应情况下，玉米根系
可以继续生长，因此其根系生物量就高于水分胁迫
处理。这表明在适当的施磷量条件下，一定的干旱
锻炼有利于根系的发育，而在土壤磷素缺乏或施磷
过量时补充水分反而不利于根系的生长发育。
图 ! 水磷互作对玉米根系干重的影响
"#$%! &’’()* +’ ,-*(. -/0 12+312+.43 #/*(.-)*#+/ +/
5-#6( 0.7 .++* ,(#$2*
!"#"$ 对玉米根冠比的影响 植物的根冠比可以
用来表征光合产物在不同器官的分配特征。在两种
水分处理条件下，均以不施磷（%#）条件下玉米根冠
比最高，但 %!、%$、%&和 %’处理之间差异不明显（图
!）。这是由于在不施磷条件下，玉米生长不良，水分
消耗较少，限制玉米生长的主要因素是磷，低磷胁迫
促进了根系发育，因而不施磷与施磷间玉米根冠比
差异大，而不同施磷水平间差异较小。另外，从不同
磷素处理来看，在不施磷条件下，水分胁迫处理的玉
米根冠比明显低于适水处理，而当施入一定量的磷
后，表现出相反的趋势。产生这一现象的重要原因
是在玉米施磷情况下，水分已成为影响玉米生长的
主要限制因素，当水分胁迫时，玉米生长不良，根冠
比相对较高，而在水分适宜条件下根冠比较低。
!"#"& 对玉米干物质积累的影响 水磷互作对玉
米植株干物质积累的影响具有明显的规律性。由图
$可见，无论是在 (!处理还是 (#条件下，玉米干
物重均随着施磷量的增加而增加，但当磷肥施入量
达到 % )"#’ * + ,*后，随着磷肥的增加玉米干物重出
现下降，这与施用磷肥对玉米株高与叶面积的影响
结果基本一致。在 (! 下，从不施磷（%#）至施少量
磷（%!）玉米干物质重增加较为明显，而从 %!处理到
高磷间玉米干物重增幅不大，甚至出现下降。表明
从不施磷至施少量磷阶段，补充水分对玉米干物质
积累的影响效果最大。在相同磷处理情况下，增加
水分对玉米干物质重量的增长贡献显著，表现为玉
米干物质重均以 (!处理显著高于 (#处理。说明
通过合理调控水分状况可以达到“以水促磷”，增加
玉米的物质生产能力，其最佳配比为 (!%&组合。
图 8 水磷互作对玉米根冠比的影响
"#$%8 &’’()* +’ ,-*(. -/0 12+312+.43 #/*(.-)*#+/ +/
5-#6( .++* *+ 32++* .-*#+
图 9 水磷互作对玉米干物质重量的影响
"#$%9 &’’()* +’ ,-*(. -/0 12+312+.43 #/*(.-)*#+/ +/
5-#6( 0.7 5-**(. ,(#$2*
8:8 水磷互作对玉米植株体磷素吸收积累的影响
不同水分与磷素配比条件下，玉米对磷素吸收
积累状况表现出明显的差异。从植株磷含量看，两
种水分条件下，%! 至 %& 水平之间植株含磷量基本
无差异，而磷过量处理在 (! 处理下植株磷含量远
高于 (#处理。这可能与磷过量条件下 (!处理致
使植株对土壤磷素奢侈吸收有关（图 &-）。从植株
体磷素吸收积累总量看，其变化趋势与植株磷含量
.$! 植 物 营 养 与 肥 料 学 报 #’卷
不同（图 !"）。在相同施磷水平下表现为增加水分
能提高植株体磷素吸收积累总量，增幅为 ##$%&!
’()$%&。在磷过量（*#）情况下，增加水分对生物产
量无益（图 +），但植株体磷素吸收积累总量却增加；
而 ,-情况下磷过量不但降低生物产量，而且降低
了植株体磷素吸收积累总量。表明适度的水磷配比
对提高生物产量与磷素利用率有重要意义。
图 ! 水磷互作对玉米植株磷素吸收积累状况的影响
"#$%! &’’()* +’ , -.//01 234 52*(6 2//0#)2*#+3 +3 , 2)).7.02*#+3 +’ 72#8(
9 结论
-）试验表明，水、磷是影响玉米生长发育与干物
质生产的重要因子。水磷两因子通过直接影响玉米
的株高、叶面积、根系发育等生长指标，进而间接影
响玉米的干物质生产能力。施磷能够改善玉米生长
发育状况，但过量施磷对进一步提高物质生产能力
无益甚至有害。不施磷而只增加灌溉量虽略能增加
株高与叶面积，但对干物质生产能力作用较小。与
水分胁迫处理相比，施磷与适水处理配合能显著改
善玉米生长发育状况，提高玉米生物产量，表现出较
好的水磷耦合效果，达到“以水促磷”与“以磷促水”
的目的。
’）水与磷投入水平共同影响玉米对磷素吸收
积累状况。不施磷而只增加水分投入降低了植株含
磷量而对植株体磷素吸收积累总量影响不大。在适
宜施磷量范围内，增加水分投入虽对植株含磷量没
有影响，但能显著提高植株体磷素吸收积累总量。
施磷过量在适水条件下会导致植株对磷素奢侈吸
收，而在水分胁迫下反而降低对磷素的吸收积累。
潮土地区土壤大多缺磷，作物对磷素具有良好
的反应，磷素管理对于作物生产至关重要。改善土
壤水分状况和磷素营养状况来实现“以水促磷”和
“以磷调水”，有效的调节水磷互作效应，达到水磷耦
合目的，对提高潮土的生产能力、节约水肥资源和保
护环境都将有重要意义。本研究未对水磷处理组合
进行田间实际校正，根据潮土土壤水分状况调节磷
肥用量，达到“量水施磷”有待于进一步深入研究。
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