氮肥后移對旱作玉米氮肥利用率及產量的影響

袁 寧，孫振榮，蒲 明，張 鵬，王海鵬，薛 蓮

（甘肅省蘭州市農業科技研究推廣中心，甘肅 蘭州 730000）

玉米是我國主要的糧飼兼用型作物，蘭州市年播種面積超過3.33萬hm2。由于各地區土壤和氣候條件不同，玉米的需肥水平和需肥特性存在差異，如何依據玉米的高氮性需肥特性提高其氮肥利用效率，一直是國內農業科研主攻方向。近年來研究表明，一次性基施氮肥易導致土壤殘留硝態氮增多，不僅對生態環境造成一定的威脅，也降低了氮肥的利用率。而在基肥的基礎上，根據土壤無機氮的測試結果推薦追肥，可以提高氮肥利用率，減少氮損失［1-8］。我們采用氮量控釋技術研究玉米氮肥利用率因素對產量結構的影響，以期探索出玉米氮素供應與同步吸收的最佳施氮運籌模式，達到節本、增產、高效的目的，進一步提高和完善蘭州市旱作區玉米栽培技術。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試氮肥為尿素（含N 46%），由中國石油天然氣股份有限公司生產，指示玉米品種為金凱3號，由甘肅省金源種業開發有限公司提供。

1.2 試驗方法

試驗設在西固區柳泉鄉漫坡頭村，試驗地為山地黃綿土，旱地，無灌溉條件。耕層（0～20 cm）土壤含有機質9.335 g/kg、全氮0.96 g/kg、有效磷13.93 mg/kg、速效鉀164.90 mg/kg。試驗針對氮肥施用量和施用時期共設4個處理，見表1。各處理采取同一標準，即基施普通過磷酸鈣750 kg/hm2、硫酸鉀225 kg/hm2、硫酸鋅30 kg/hm2。于2014年3月26日整地施基肥，4月8日平畦直播，種植密度為46 500株/hm2。試驗隨機排列，3次重復，小區面積30 m2。田間管理同大田。

表1 試驗設計

1.3 植株樣品采集與分析

在玉米關鍵的幾個生育時期（拔節期、大喇叭口期、灌漿期）進行生物性狀調查，每小區選取代表植株樣10株，測量株高、莖粗、葉數。2014年6月下旬為玉米拔節期，于6月26日對試驗區玉米生物性狀開始調查。7月17日觀察田間長勢情況。出苗期、拔節期、大喇叭口期、灌漿期（吐絲期后25 d）以及成熟期分5次采集每小區有代表性的植株樣品3株，秤鮮重，分器官洗凈，在105℃下殺青15 min，再在65℃下烘干至恒重，粉碎后采用濃H2SO4-H2O2凱氏定氮法測定植株全氮含量。于10月10日收獲，同期采樣、考種、測產，進行玉米產量性狀調查。

1.4 數據統計方法

用DPS法對試驗結果進行方差統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同處理對玉米植株生長的影響

從表2可以看出，拔節期的株高以處理T3最高，為128.8 cm，較處理T1（CK）高4.3 cm；其次是處理T4、處理T2，分別為126.7、126.2 cm，較處理T1（CK）分別高2.2、1.7 cm。莖粗以處理T3最粗，為2.30 cm，較處理T1（CK）粗0.12 cm；其次是處理T2、處理T4，分別為2.28、2.19 cm，較處理T1（CK）分別粗0.10、0.01 cm。葉數均為9片。大喇叭口期的株高均低于T1（CK），其中以處理T3、處理T2較高，分別為271.0、270.0 cm，較處理T1（CK）分別矮2.0、3.0 cm；其次是處理T4，為267.0 cm，較處理T1（CK）矮6 cm。處理T2、處理T3、處理T4莖粗均為4.60 cm，均較處理T1（CK）粗0.40 cm。葉數與處理T1（CK）相當，為16～17片。灌漿期的株高以處理T3最高，為280.0 cm，較處理T1（CK）高5.0 cm；其次是處理T2，為276.0 cm，較處理T1（CK）高1.0 cm。莖粗處理T2、處理T3、處理T4均為4.60 cm，均較處理T1（CK）粗0.40 cm。葉數與處理T1（CK）相當。

2.2 不同處理對玉米植株氮素養分吸收量的影響

從圖1可以看出，從出苗期至拔節期植株養分吸收量較低。大喇叭到灌漿期，由于果穗及籽粒的形成對氮肥的需求量逐漸增加，氮素吸收量在大喇叭口期達到頂峰；灌漿期至成熟期，由于根系功能進入衰退期，籽粒也已完成蠟熟，對氮素的吸收逐漸降低。

圖1 不同處理玉米各生育時期氮素吸收量

表2 不同處理對玉米植株生長的影響

表3 不同處理對玉米產量及主要構成因素的影響

2.3 不同處理對玉米產量及主要構成因素的影響

從表3可以看出，穗長各處理無明顯變化。穗粒以處理T3最多，為744粒，較處理T1（CK）多51粒；處理T4次之，為716粒，較處理T1（CK）多23粒。百粒重以處理T3最重，為47.7 g，較處理T1（CK）重10.3 g；其次是處理T4、處理T2，分別為44.1、43.0 g，較處理T1（CK）分別重6.7、5.6 g。玉米平均折合產量以處理T3最高，達10 644.0 kg/hm2，較對照增產 2 875.5 kg/hm2，增產率37.01%；其次是處理T4，為9 465.0 kg/hm2，較對照增產1 696.5 kg/hm2，增產率21.84%；處理T2排第 3，為 9 123.0 kg/hm2，較對照增產 1 354.5 kg/hm2，增產率17.44%。對產量方差分析的結果表明，處理T3與其余處理差異達顯著水平；處理T2和處理T4差異不顯著，均與處理T1（CK）差異顯著，說明對玉米采用氮量控釋技術處理，其產量會有大幅提高。

2.4 不同處理對玉米氮肥利用率的影響

根據圖2可以看出，處理T1、處理T2、處理T3、處理T4的氮肥利用率分別為30.88%、43.96%、45.70%和35.83%，處理T3氮肥利用率最高，其次是處理T2。說明根據玉米需肥規律采取氮肥后移技術可明顯提高玉米氮肥利用率。

圖2 不同處理玉米對氮肥的利用率

3 結論

1）試驗結果表明，玉米植株全氮量值與氮素控釋量大小存在一定的關系。采取處理T3施肥模式（20%基肥+20%拔節期追肥+40%大喇叭口期追肥+20%吐絲期追肥，即基施240 kg/hm2；拔節期追施240 kg/hm2，大喇叭口期追施480 kg/hm2，吐絲期追施240 kg/hm2）時，玉米大喇叭口期全氮含量達到峰值點，為15.42 g/kg；氮肥利用率也達到最高值，為45.70%，較對照提高了14.82百分點，提高了玉米后期主攻穗肥的增產機率。隨著生育時期的延遲，其氮肥吸收呈增長趨勢，栽培中應根據玉米這一需肥規律科學施肥，實現高產節本增效。2）玉米主要經濟產量指標與其營養生長時期的氮素控釋量模式有非常重要的相關性。采取處理T3施肥模式（20%基肥+20%拔節期追肥+40%大喇叭口期追肥+20%吐絲期追肥，即基施240 kg/hm2；拔節期追施240 kg/hm2，大喇叭口期追施480 kg/hm2，吐絲期追施240 kg/hm2）時，平均折合產量可達10 644.0 kg/hm2，較對照增產2 875.5 kg/hm2，增產率37.01%，相比其余處理，其產量、增產率均達到最高水平。說明玉米采取氮肥后移技術會使氮肥利用率和增產幅度大幅提高。

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