施氮水平和追氮时间对玉米子粒产量的影响

刘永花，郝建平，杜天庆，崔福柱，邢晓亮

（1．山西农业大学 农学院，山西 太谷030801；2．山西农业大学 图书馆，山西 太谷030801）

玉米是优良的饲料、重要的工业原料和优质的粮食作物［1］。抓好玉米生产对稳定中国粮食生产，发展畜牧业和轻工业非常重要，是解决人民群众温饱问题的关键所在［2］。为了追求高产，中国玉米产区出现了氮肥超量施用，不合理施肥等一系列问题［3，4］。Baligar等指出，亚洲主要作物施用氮肥多而产量低的主要原因之一是氮素利用率低，而中国北京郊区和黄淮海平原主要作物的氮肥利用率仅为16%～22%，说明农用氮肥绝大部分被损失掉，而对生态环境造成了严重危害［2，4～6］。采取措施提高氮肥利用效率，降低其对环境的不良影响，对玉米高产、高效和安全生产具有重要意义。作物肥效因施肥量和时期而异，因此根据作物的生长发育需求施肥，减少肥料的流失至关重要［4］。有关施肥对玉米子粒产量的影响，国内外进行了系统研究，合理施肥对提高玉米子粒产量发挥了重要作用。在一定范围内玉米产量随施氮量增加而提高，但超过一定范围，增加施氮量并不能使产量继续增加，反而有所下降［7～9］。科学合理地施肥是高产、优质、高效发展玉米生产的重要举措［10～12］。本文选用不同的施氮水平和追氮时间，研究其对玉米子粒产量构成因素及子粒产量的影响，为节肥高产提供理论依据和技术支持。

1 材料与方法

1．1 试验设计

试验于2011年在山西省太谷县山西农业大学农作站试验田进行。试验地为沙壤土，水浇地，0～20cm土层内有机质含量为22．419g·kg－1，pH值为7．96，全氮为0．952g·kg－1，速效氮75．83 mg·kg－1，有效钾为259．22mg·kg－1，有效磷为41．24mg·kg－1。

试验采用裂区设计，主区为氮肥即尿素（A），设 A1、A2、A3 3个水平；裂区为追氮时期（B），设B1、B2两个水平，6个处理组合，1个对照，重复3次，共21个小区，小区长6m，宽4m，面积24m2。种植密度为50 025株·hm－2。播种深度为5～7 cm，供试品种为东单60，供试氮肥为尿素（总氮≥46．4%）。施肥分基肥和追氮。基肥：有机肥3750 kg·hm－2，全部磷肥、钾肥和50%氮肥在整地时施入；追氮：在大喇叭口期或大喇叭口期后7天施入剩余50%的氮肥。具体施肥设计方案见表1。

表1 试验设计Table 1 Experimental treatments

1．2 测试指标及方法

播种前取0～20cm土层土壤测定基础地力。

成熟期记载小区穗数、株数、双穗数、空秆数和倒伏数。收获时每小区随机选取30个果穗进行室内考种，测定果穗的穗长、穗粗、穗行数、穗粒数、穗重、子粒重、穗轴重以及千粒重。

1．3 数据处理与分析方法

所有试验调查数据用Excel 2003、DPS7．05数据处理系统分析处理。

2 结果与分析

2．1 施氮水平和追氮时间对玉米子粒产量构成因素的影响

由表2不同处理间玉米子粒产量构成因素的新复极差测验可以看出，A2B1和A2B2两个处理穗数显著高于A1B2处理和对照。多重比较来看，A2B1处理穗数最多，为每公顷48 518株，A1B2处理穗数最少，为每公顷42 901株。同时，施氮肥能增加玉米的穗粒数。施氮肥处理穗粒数明显高于对照CK，施氮肥处理间穗粒数差异不显著。A3B2处理的玉米穗粒数最多，为894粒；对照CK的玉米穗粒数最少，为751粒。A2B1处理子粒千粒重最大，为265g，A3B2处理子粒千粒重最小，为231 g。在0．05显著水平上，A2B1处理与 A3B1、A3B2、A1B1和A1B2处理千粒重差异显著。

由表3可以看出，穗数对子粒产量的直接作用最大（0．6209），但由于通过穗粒数和千粒重对子粒产量的间接作用均为正值（0．1509和0．1998），对子粒产量的直接作用有加大作用，因此穗数对子粒产量的影响即单相关系数为0．9717。

穗粒数对子粒产量的直接作用为0．4129，穗数对子粒产量的间接作用为正值（0．2270），对穗粒数对子粒产量的直接作用有加大效应，但千粒重对子粒产量的间接作用为负值（－0．1112），将抵消一部分穗粒数对子粒产量的直接作用，因此穗粒数对子粒产量的影响即单相关系数为0．5286。

千粒重对子粒产量的直接作用为0．3156，但由于穗数对子粒产量的间接作用为正值（0．3931），对千粒重对子粒产量的直接作用有加大作用，而穗粒数对子粒产量的间接作用为负值（－0．1455），将抵消一部分直接作用，因此千粒重对子粒产量的影响即单相关系数为0．5632。

表2 不同处理子粒产量构成因素比较Table 2 Comparison of the yield constitutes of different treatment

表3 子粒产量构成因素与产量的相关与通径分析Table 3 Correlation and path coefficient analysis

2．2 施氮水平和追氮时间对玉米子粒产量的影响

不同施氮水平对玉米子粒产量的影响较大。由表4可以看出，与不施氮处理比较，施氮225、450kg·hm－2处理显著增产，增加产量1362～2791kg·hm－2，平 均 2077kg·hm－2，增 产16．7%～34．2%，平均25．4%。其中施氮量为450 kg·hm－2时，且在大喇叭口追氮的处理产量最高，为10 965kg·hm－2。施氮225、450kg·hm－2处理间差异显著，但同一施氮水平上大喇叭口期追氮与大喇叭口期推迟七天追氮，差异不显著。施氮675kg·hm－2处理与不施氮处理差异不显著。

表4 施氮水平和追氮时间对玉米子粒产量的影响Table 4 Effect of different treatments on grain yield of maize

表5 施氮水平与追氮时间对玉米子粒产量的影响Table 5 Effect of different treatments on grain yield of maize

从表5多重比较可以看出，施氮水平为450kg·hm－2的处理 A2产量最高，为 10 865kg·hm－2；其次是施氮水平为225kg·hm－2的处理A3，为9592kg·hm－2，两种处理之间的产量差异达到极显著水平，施氮水平为675kg·hm－2的处理A1的产量为8734kg·hm－2，显著低于A3处理。分析追氮时间对产量的影响发现，在大喇叭口期追氮的处理产量较高，为9837kg·hm－2，大喇叭口期推迟7天追氮的处理产量较低，为9623kg·hm－2。两种追氮时间产量差异未达显著水平。

为进一步明确氮用量与产量的关系，通过回归分析建立了氮（N）用量与产量关系模型，其函数表达式为：

根据该模型计算了最高产量施肥量。结果表明，最高产量施氮（N）量为422kg·hm－2。

3 结论与讨论

如何获得农产品的高产，一直是作物工作者探寻的目标，也就是探求最佳施肥量和最佳施肥时期。玉米产量是由单位面积穗数、每穗粒数和粒重构成的［13］。本试验研究了不同施氮水平与追氮时间对高水肥品种东单60子粒产量构成因素及子粒产量的影响。结果表明：不同施氮水平对玉米子粒产量的影响较大，施氮水平为450kg·hm－2的两个处理组合产量最高，其次是施氮水平为225kg·hm－2的两个处理组合，两种处理之间的产量差异达到极显著水平。这就说明合理施肥对提高玉米子粒产量发挥了重要作用。在一定范围内玉米产量随施氮量增加而提高，但超过一定范围，增加施氮量并不能使产量继续增加，反而有所下降［7～9］。分析追氮时间发现在大喇叭口期追氮的处理产量较高，为9837kg·hm－2，大喇叭口期推迟7天追氮的处理产量次之，为9623kg·hm－2。两种追氮时间产量差异未达显著水平。不同追氮时期玉米千粒重差异显著（F＝6．71＞F0．05＝5．99），所以，追氮时间应在大喇叭口期，这与耿玉翠［14］、潘颜霞［15］的研究结果一致。

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