緩控氮肥對(duì)玉米氮素吸收及生產(chǎn)量的影響

皇甫呈惠 王安臻 劉樹堂 陳延玲 高占 賈志越 柯妍檸

摘? ? 要：通過池栽試驗(yàn)，研究不同緩控氮肥處理對(duì)玉米氮素吸收及產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明：緩控氮肥更有利于玉米的生長(zhǎng)發(fā)育和提高產(chǎn)量，施用緩控氮肥60 d對(duì)提高玉米產(chǎn)量最明顯，其產(chǎn)量為：9 490 kg·hm-2，比對(duì)照提高了54%。緩控氮肥90 d對(duì)玉米氮素產(chǎn)谷效率影響顯著，產(chǎn)谷效率最低，為40.95 kg·kg-1，比對(duì)照降低42%。緩控氮肥60 d氮肥生產(chǎn)效率最高，為 48.92 kg·kg-1，比對(duì)照提高53.98%。緩控氮肥60 d玉米氮素階段性的吸收積累顯著，且出苗60 d時(shí)吸收強(qiáng)度最大，為7.19 kg·hm-2·d-1。緩控氮肥可以控制養(yǎng)分釋放，在玉米需肥時(shí)期能夠及時(shí)補(bǔ)充，促進(jìn)玉米對(duì)氮素的吸收，提高氮肥利用率。

關(guān)鍵詞：緩控氮肥;產(chǎn)谷效率;生產(chǎn)效率;肥料利用率;生產(chǎn)量

中圖分類號(hào)：S513? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? ?DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2020.04.018

Abstract： The effects of different slow-controlled nitrogen fertilizer treatments on the nitrogen absorption and production of maize were studied through pond experiments. The results showed that slow-controlled nitrogen fertilizer was more conducive to the growth and development of maize and increased yield. The application of slow-controlled nitrogen fertilizer for 60 days was the most obvious to increase the yield of maize. Its yield was 9 490 kg·hm-2， which was a 54% increase over the control. The effect of slow-controlled nitrogen fertilizer for 90 days on the nitrogen grain production efficiency of corn was significant， and the grain production efficiency was the lowest at 40.95 kg·kg-1， which was 42% lower than the control. Nitrogen fertilizer production efficiency was the highest for 60 days， which was 48.92? kg·kg-1， which was 53.98% higher than the control. Nitrogen uptake by corn under slow-controlled nitrogen fertilizer for 60 days was significant， and the absorption intensity was the highest at 60 days after emergence， which was 7.19 kg·hm-2·d-1. Slowly controlled nitrogen fertilizer could control nutrient release， could be supplemented in time during the period of corn fertilizer demand， promote corn nitrogen absorption， and improve nitrogen fertilizer utilization rate.

Key words：slow-controlled nitrogen fertilizer; grain yield efficiency; production efficiency; fertilizer utilization rate;production

肥料作為作物的“糧食”，在作物生產(chǎn)中發(fā)揮著不可替代的支撐作用[1]。玉米是我國的三大主要糧食農(nóng)作物之一，種植面積和產(chǎn)量近年來持續(xù)上升，已成為種植面積最大的作物。隨著我國人口數(shù)量的增多，對(duì)于作物的需求量上升，面對(duì)1.2億hm2的耕地面積紅線，如何進(jìn)一步提高作物產(chǎn)量是重中之重，可以從作物本身著手，以了解作物的養(yǎng)分吸收利用和需肥特點(diǎn)與規(guī)律作為突破點(diǎn)。

現(xiàn)代農(nóng)民一次性所施用的肥料大部分是速效性的高氮復(fù)合（混）肥，肥料施入田間后，由于養(yǎng)分釋放快，一次性投入量過大會(huì)造成玉米生育早期燒苗、后期早衰的現(xiàn)象。研究緩/控釋肥料一直是國際農(nóng)業(yè)高技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的重要領(lǐng)域[2]，對(duì)提高玉米的產(chǎn)量和氮肥利用率有著重要的意義。緩控釋肥有著能使玉米在苗期肥效釋放緩慢、在生長(zhǎng)旺盛期快速釋放肥效的作用，滿足玉米在各生長(zhǎng)期對(duì)養(yǎng)分的需求，控制有效養(yǎng)分的流失和有效地延長(zhǎng)肥效釋放時(shí)間[3-5]。

氮素是植物必需營(yíng)養(yǎng)元素之一，在玉米生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量形成的過程中，能夠促進(jìn)玉米幼苗葉片的生長(zhǎng)，對(duì)形成玉米器官以及進(jìn)行光合作用有利，可以加快玉米在苗期積累干物質(zhì)[6-7]。產(chǎn)量形成的關(guān)鍵是作物的干物質(zhì)積累量[8]，目前主要是通過施用肥料和增加土壤肥力來實(shí)現(xiàn)玉米的產(chǎn)量提高[9-10]。玉米施用緩釋氮肥具有增產(chǎn)的效果， 可在保證穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)的條件下減少氮肥的損失、提高氮肥的利用率是緩釋氮肥減施的目的[11-12]。本試驗(yàn)主要通過對(duì)玉米進(jìn)行不同施肥處理來說明緩控氮肥對(duì)玉米的產(chǎn)量及生物量、氮肥利用率的影響。

2.4 緩控氮肥玉米不同生育階段氮素吸收狀況

由表4可以看出，施氮肥區(qū)域玉米植株地上部氮素吸收量顯著高于不施氮區(qū)域，其大小順序依次為：緩控氮肥90 d>緩控氮肥60 d>普通復(fù)合肥>脲緩控釋肥>不施氮肥，說明施用氮肥可增加玉米氮素吸收量，其增加幅度因氮肥種類的不同而存在差異性。玉米在不同生育階段對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的種類、數(shù)量比例等都有不同的需求，玉米的氮素吸收量隨著玉米的生長(zhǎng)而增加，在出苗60 d時(shí)吸收強(qiáng)度最大，不施氮肥、普通復(fù)合肥、脲緩控釋肥、緩控氮肥60 d、緩控氮肥90 d呼吸強(qiáng)度比對(duì)照分別高出0.23，3.05，

2.91，4.98，4.55 kg·hm-2·d-1，且差異均顯著，后隨著玉米繼續(xù)增長(zhǎng)，氮素吸收強(qiáng)度逐漸降低，氮素積累量減少，整體呈“拋物線”式增長(zhǎng)。且相同施肥處理下施用緩控氮肥60 d玉米氮素吸收強(qiáng)度大于緩控氮肥90 d，且出苗60 d時(shí)吸收強(qiáng)度最大，為7.19 kg·hm-2·d-1。

3 討論與結(jié)論

3.1 緩控氮肥對(duì)玉米產(chǎn)量及生物量的影響

玉米植株施氮處理與不施氮處理生產(chǎn)量存在顯著差異，不施氮處理的玉米產(chǎn)量和生物量較低，可能是玉米生長(zhǎng)環(huán)境的限制因素過多造成的。施氮處理的玉米植株產(chǎn)量和生物量隨氮肥品種的不同存在著顯著性差異，其中緩控氮肥玉米植株產(chǎn)量和生物量增加顯著，說明緩控氮肥相比其他氮肥更接近玉米的需肥規(guī)律，分期釋放玉米所需營(yíng)養(yǎng)元素，對(duì)提高玉米產(chǎn)量和生物量有重要的意義。同一緩控氮肥天數(shù)不同的情況下玉米植株的產(chǎn)量和生物量無明顯差異，說明施用緩控氮肥60 d即可。朱英紅等[13]研究表明，緩控釋肥料不僅會(huì)改善玉米的產(chǎn)量性狀，而且增產(chǎn)的效果顯著，與本試驗(yàn)結(jié)果一致。

3.2 緩控氮肥對(duì)玉米氮素產(chǎn)谷效率和氮肥生產(chǎn)效率的影響

不同施肥處理下，緩控氮肥相比其他氮肥對(duì)氮素積累量提高，產(chǎn)谷效率降低顯著，以及增加施用氮肥，均能提高玉米氮素積累量和產(chǎn)量，降低氮素產(chǎn)谷效率，與侯云鵬等[14]研究一致。緩控氮肥施用下玉米產(chǎn)量和氮積累量達(dá)到最大值，產(chǎn)谷效率達(dá)到最小值。本試驗(yàn)得出不同氮肥處理相比，產(chǎn)谷效率隨施氮水平的提高而顯著降低，且緩控氮肥60 d與90 d相比，緩控時(shí)間越長(zhǎng)氮素積累量越高，產(chǎn)谷效率越低。同一施氮量水平下氮肥生產(chǎn)率隨著產(chǎn)量的提高而提高。緩控氮肥相比其他氮肥養(yǎng)分持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，利于氮素向籽粒轉(zhuǎn)運(yùn)，提高產(chǎn)量，提高氮肥生產(chǎn)效率。

3.3 緩控氮肥對(duì)玉米氮肥利用率的影響

氮肥利用率是指當(dāng)季作物從所施氮肥中吸收的氮素占總施氮量的百分?jǐn)?shù)。氮肥利用率受多方面因素的影響，如作物種類、肥料品種、施肥時(shí)期、施肥量及施肥方法、土壤性質(zhì)等。王友平等[15]研究表明，控釋肥料有利于玉米植株物質(zhì)的積累，從而提高玉米的產(chǎn)量和肥料利用率，相比習(xí)慣施肥會(huì)增產(chǎn)0.59%～6.38%。韓蔚娟等[16]研究表明，穩(wěn)定性的肥料、硫包衣肥料等具有降低氨氣揮發(fā)和N2O的排放，從而提高肥料的利用率，本試驗(yàn)中施氮肥處理區(qū)域玉米植株氮肥利用率，均隨氮肥種類的不同而存在差異。緩控氮肥相比其他氮肥利用率顯著提高幅度大，緩控氮肥90 d利用率最高，其實(shí)際利用率和理論利用率分別為49.13%和68.74%。由于緩控氮肥能夠控制養(yǎng)分釋放，在玉米需肥時(shí)期及時(shí)補(bǔ)充，從而促進(jìn)玉米對(duì)氮素的吸收，提高氮肥利用率。不施氮肥區(qū)域相比不施肥區(qū)域氮肥利用率高的原因是因?yàn)榱着c鉀互作促進(jìn)了玉米對(duì)氮素的吸收，從而提高了氮肥利用率。鄭圣先等[3]研究表明控釋肥料能提高氮素利用率，這些證明與本試驗(yàn)結(jié)果一致。

3.4 緩控氮肥玉米不同生育階段氮素吸收積累狀況

蒿寶珍等[17]研究認(rèn)為，適量施氮（180～210 kg·hm-2）可促進(jìn)氮素轉(zhuǎn)運(yùn)，提高氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量，與本文結(jié)果一致。本文通過對(duì)玉米出苗后每隔15 d氮素吸收積累狀況進(jìn)行研究表明，施肥處理相比不施肥處理氮素吸收量顯著提高，說明氮肥可以促進(jìn)玉米對(duì)氮素的吸收，但氮素的積累量因肥料種類的不同而異，緩控氮肥氮素吸收量顯著高于其他氮肥處理，說明緩控氮肥相比其他氮肥更有助于玉米對(duì)氮素的吸收，玉米從出苗開始至108 d時(shí)氮素積累狀況呈拋物線式增長(zhǎng)，在60 d時(shí)吸收強(qiáng)度最大，氮素吸收量最高。不施氮肥處理相比不施肥處理氮素含量有所增加，是因?yàn)榱着c鉀互作促進(jìn)了玉米對(duì)氮素的吸收。

綜上所述，緩控氮肥60 d即可顯著提高玉米生產(chǎn)量和氮素吸收積累量，提高氮肥利用率，降低氮素產(chǎn)谷效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱兆良，金繼運(yùn). 保障我國糧食安全的肥料問題[J].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2013，19（2）：259-273.

[2]趙秉強(qiáng)，張福鎖，廖宗文，等.我國新型肥料發(fā)展戰(zhàn)略研究[J].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2004，10（5）：536-545.

[3]鄭圣先，聶軍，熊金英，等.控釋肥料提高氮素利用率的作用及對(duì)水稻效應(yīng)的研究[J].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2001，7（1）：11-16.

[4] 杜建軍，毋永龍，田吉林，等.控/緩釋肥料減少氨揮發(fā)和氮淋溶的效果研究[J].水土保持學(xué)報(bào)，2007，21（2）：49-52.

[5]趙 營(yíng)，趙天成，王世榮.緩/控釋肥料在土壤中的氮素釋放特征及其對(duì)春玉米氮吸收的影響[J] . 中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2015，31（17）：163-168 .

[6]王友華，許海濤，許波，等. 施用氮肥對(duì)玉米產(chǎn)量構(gòu)成因素及其根系生長(zhǎng)的影響[J].中國土壤與肥料，2010（3） ：55-57.

[7]胡娟，吳景貴，孫繼梅，等.氮肥減量與緩控肥配施對(duì)土壤供氮特征及玉米產(chǎn)量的影響[J].水土保持學(xué)報(bào)，2015（4） ：116-120， 194.

[8]陳國平. 玉米的干物質(zhì)生產(chǎn)與分配[J].玉米科學(xué)，1994，2（1）： 48-53.

[9]李燕婷，李秀英，趙秉強(qiáng)，等. 緩釋復(fù)混肥料對(duì)玉米產(chǎn)量和土壤硝態(tài)氮淋失累積效應(yīng)的影響[J]. 中國土壤與肥料，2008 （5） ：45-48.

[10]谷奪魁，劉樹慶，寧國輝. 緩控釋肥料研究進(jìn)展及其環(huán)境安全研究[J]. 河北農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2004，8 （4） ：100-104.

[11]謝勇，榮湘民，劉強(qiáng)，等.控釋氮肥減量施用對(duì)春玉米土壤地表徑流氮素動(dòng)態(tài)及其損失的影響[J]. 水土保持學(xué)報(bào)，2016，30（1）：14-25.

[12]趙斌，董樹亭，張吉旺，等. 控釋肥對(duì)夏玉米產(chǎn)量和氮素積累與分配的影響[J]. 作物學(xué)報(bào)，2010，36 （10） ：1760-1768.

[13]朱紅英，董樹亭，胡昌浩.不同控釋肥料對(duì)玉米產(chǎn)量及產(chǎn)量性狀影響的研究[J]. 玉米科學(xué)， 2003，11（4）：86-89.

[14]侯云鵬，韓立國，孔麗麗，等.不同施氮水平下水稻的養(yǎng)分吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)及土壤氮素平衡[J] . 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2015 （4）：836-845.

[15]王友平，李宗新，張書良，等.不同類型玉米控釋肥的應(yīng)用效果研究[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014（10）：83-87.

[16]韓蔚娟，王 寅，陳海瀟，等.黑土區(qū)玉米施用新型肥料的效果和環(huán)境效應(yīng)[J].水土保持學(xué)報(bào)，2016，30（2）：307-311.

[17]蒿寶珍，姜麗娜，方保停，等.限水灌溉冬小麥冠層氮分布與轉(zhuǎn)運(yùn)特征及其對(duì)供氮的響應(yīng)[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào)，2011， 31（17）：4941-4951.