华北地区夏玉米生产在我国粮食生产中占有重要地位,但该地区受半干旱大陆性季风气候的影响以及进入21世纪以来气候变化所导致的该地区夏季降雨量减少的趋势,对夏玉米的正常生长及保证其高产和稳产带来挑战。水肥一体化技术不仅能够满足作物的需水需肥要求,同时也能够提高水肥的利用率,减少肥料的大量使用所造成的环境污染及水资源的不合理利用所造成的浪费。本实验以华北地区夏玉米为研究对象,结合不同的灌溉方式,探讨不同的水肥施加量及灌溉时期对夏玉米产量及水分利用效率(WUE)的影响,通过各项指标分析,对相应的结果进行机理性探讨,以期为我国华北地区夏玉米种植提供理论依据。实验在山东农业大学农学实验基地进行,在3m×80m(宽×长)的长条畦田中完成。实验设置三组变量,分别为:A两种灌水方式,1.畦灌(M,75mm),2.60%水量喷灌(P,45mm);B三种不同的施氮肥方式,1.传统尿素施肥(FPN),315kgN/hm2(40%苗期),2.与传统相同施氮量的水肥一体化施肥(100%N),315kgN/hm2(40%苗期),3.减少20%施氮量的水肥一体化施肥(80%N),252kgN/hm2(40%苗期);C两种不同追施肥时期,1.全次施肥(Q):60%大喇叭口期(V12),2.分次施肥(F):30%大喇叭口期(V12)+30%灌浆期(R2)。玉米品种为郑单958,种植密度为67500株/hm2,株距和行距分别为25cm和60cm。在夏玉米生长季,测定和计算土壤水分含量、不同生育期干物质积累量、降雨量、农田蒸散量及最终测产考种时的穗数、穗行数、行粒数、千粒重和籽粒产量等一系列指标,探讨水肥施加量及施加时期对夏玉米籽粒产量及水分利用特性等的影响。结果表明,施加尿素的处理相比于其他各施肥处理,喷灌和畦灌条件下其WUE均达到最高值,分别为2.62kg/m3和2.31 kg/m3;在施加尿素的处理中,分次施肥的产量在喷灌时达到最高值,为1.33 kg/m3,畦灌时则与最高产处理无显著差异,因此分次施肥可作为尿素施肥的一种有效高产节水的方法。但是,在P110F,P80Q,P80F,M100Q,M100F,M80Q处理中,我们发现夏玉米籽粒产量均较高且与最高产无显著差异,说明液态肥在这些处理中更易被作物吸收利用,从而提高了氮肥的利用效率。在施加液态肥进行水肥一体化灌溉时,喷灌的WUE为2.52 kg/m3,显著高于畦灌处理的2.16 kg/m3,同时喷灌处理籽粒产量为1.23kg/m2,高于畦灌处理的1.20kg/m2,因此在采用水肥一体化时应当采用喷灌措施。在喷灌条件下,相比于施加尿素处理,施加80%水溶肥的处理在减少20%氮肥用量及减少40%灌溉水量的情况下得到了与施加尿素处理无显著差异的籽粒产量及较高的WUE值,该处理达到了节水省肥的效果,而施加100%水溶肥的产量在喷灌下反而最低,因此在节水、省肥、稳产上施加80%水溶肥更具优越性。结果同时表明,灌溉水量一定时,灌溉次数增多会导致蒸散量(ET)增大,因此,相对于分次施肥的高ET,全次施肥更利于减少土壤水分的蒸散。施加80%水溶肥的处理,在喷灌和畦灌条件下,无论是产量还是WUE,最高值均出现在全次施肥处理,因此当施加80%水溶肥时,应当采用全次施肥的方式。喷灌时施加80%液态肥处理的籽粒产量高于施加100%液态肥处理,同时两者的WUE无显著差异。因此,在液态肥用量的选取上,应采用80%液态肥用量。上述研究结果表明,处理80PQ的WUE较其他处理显著提高,而其籽粒产量与其他处理无显著差异,为本实验所推荐的夏玉米节水省肥模式。