不同氮素水平对惠东甜玉米生长及叶片SPAD值的影响

冯何松+徐鹏举+刘伟峰

摘 要：为探明不同氮素水平对惠东甜玉米生长及叶片SPAD值的影响，以当地甜玉米种植品种华美甜168为材料，研究优化施氮量的0%、75%、100%、150% 4个氮素水平下，甜玉米株高、茎叶鲜质量、干质量及叶片SPAD值的差异。结果表明，试验条件下，甜玉米株高，茎叶鲜质量、干质量均随施氮量的增加而增加，产量则是优化施氮量100%处理最高，其次是150%的处理，说明氮素营养并非越高越有利于产量的形成。在生产中应结合土壤养分状况及气候条件等科学施用氮肥，结合叶片SPAD值，及时合理追肥，以达到增产增效的目的。

关键词：氮素；甜玉米；SPAD值；惠东

中图分类号：S513 文献标识码：A 文章编号：1001-3547（2014）22-0066-03

玉米是世界上分布最广的作物之一，从栽培面积和总产量看，仅次于小麦、水稻居第三位。玉米是重要的传统食品，是“饲料之王”，也是重要的工业原料，价值可观[1]。SPAD 是土壤作物分析仪器开发”（Soil and plant znalyzer development）的英文缩写[2]，SPAD 值是通过一种简便、非破坏性测量仪器测定相对叶绿素含量[3，4]。氮是植物生长中具有特殊重要意义的一个营养元素，是植物体内许多重要有机化合物的主要成分之一，对玉米的生长发育、籽粒产量和品质有显著的影响[5]。增施氮肥有助于促进小麦和玉米叶片叶绿素合成，延缓叶片叶绿素降解，并能提高产量，对品质的形成具有显著的调节作用。而过量施氮则会导致作物贪青徒长、成熟期推迟、产量降低以及造成环境污染。氮肥用量过多也不利于植物的生长发育，过量供氮导致玉米叶片叶绿素含量下降，光合能力降低且碳水化合物消耗而出现早衰[5，6]。氮素供应的充分与否和作物氮营养状态的好坏，在很大程度上影响着作物的生长发育状况[7～9]。我国东部和南部是超甜玉米的主要产区，其中广东省是我国甜玉米种植面积最大的省份[10]。甜玉米的引种及推广栽培对促进种植业结构调整、增加农民收入具有重要意义[11，12]。甜玉米是惠东主要经济作物之一，种植面积、产量位居全省首位，而甜玉米氮素营养管理研究缺乏，因此，探明不同氮素水平对甜玉米的生长及叶片SPAD值的影响，合理管理玉米氮素营养，对惠东甜玉米优质高效生产至关重要。

1 材料与方法

1.1 试验材料

①试验地点 惠东县平海镇径口村。土壤质地为轻壤土，土壤含碱解氮（N）92.4 mg/kg、有效磷（P2O5）79.0 mg/kg、速效钾（K2O）69.6 mg/kg，pH值5.87。

②供试肥料 尿素（N，46%）、过磷酸钙（P2O5，

12%）、氯化钾（K2O，60%）、腐熟鸡粪（N 30.25 g/kg，P2O5 21.08 g/kg，K2O 27.04 g/kg）。

③供试作物 甜玉米（Zea mays L），品种为华美甜168。

1.2 试验设计

试验共设4个氮素水平：N0（对照，不施氮肥，基肥施入重过磷酸钙130.50 kg/hm2，氯化钾124.50 kg/hm2）；N1（优化施氮量的75%，基肥尿素107.55 kg/hm2，追肥尿素161.40 kg/hm2）；N2（优化施氮量的100%，基肥尿素143.40 kg/hm2，追肥尿素215.25 kg/hm2）；N3（优化施氮量的150%，基肥尿素215.25 kg/hm2，追肥尿素322.80 kg/hm2）。磷、钾肥全部基施，氮肥基施40%、追施60%。小区面积为4.2 m×10 m，随机区组排列，重复3次。

2014年3月4日播种，3月20日移栽，株距为5 cm，行距为70 cm，种植密度为3 811株/667 m2。4月5日追施氮肥，施肥方式为淋施。各处理采取相同的人工除草、中耕及病虫害防治等农业田间管理。

1.3 测定项目与方法

①株高 拔节期，植株茎秆基部至最高叶片的高度；抽雄期和收获期，植株茎秆基部至雄穗尖的高度。

②叶片SPAD值（叶绿素相对含量） 出苗后，在每小区中间2行选择生长均匀一致的玉米10株，分别于拔节期、抽雄期和收获期在 8：30～12：00 用便携式 SPAD-502投射型活体叶绿素仪测定最上面一片全展开叶的 SPAD 值，测定部位为玉米叶片长度的1/2处的上表面，避开叶脉位置，叶脉两边各测1次，每小区共测 20 次，记录平均值。

③茎叶鲜质量、干质量、产量 收获前每小区选取6株，称茎叶鲜质量后，于通风烘箱内70℃烘干至恒重，测定茎叶干质量。收获每小区中间4行玉米计算产量。

1.4 数据处理

采用DPS统计软件[13]和Excel对相关数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同氮素水平对甜玉米株高的影响

如图1所示，不同生长时期，N0处理甜玉米株高均低于其他处理，且差异明显。拔节期、抽雄期、收获期甜玉米株高均表现为N3>N2>N1>N0，其中抽雄期各处理差异最大。氮素对其株高的影响主要在旺盛生长期，充足的氮素营养可促进甜玉米长高。

2.2 不同氮素水平对甜玉米生长的影响

如图2、3所示，N3处理甜玉米茎叶鲜质量最大，为798.8 g/株，是N0处理的2.56倍，茎叶鲜质量随施氮量的增加而增加，各处理间差异显著。不同氮素水平对甜玉米茎叶干质量的影响与鲜质量相似，随施氮量增加而增加，但增长速率逐渐减小。

由图4可知，氮素的增产效果明显，各施氮处理与不施氮处理N0间的差异达到显著水平。而各处理的产量表现为N2>N3>N1>N0，N2处理产量最高，达到9.4 t/hm2。N3处理氮素水平较高，然而产量却低于N2，说明并非氮素越多越有利于产量的形成。

2.3 不同氮素水平对甜玉米叶片SPAD值的影响

如图5所示，不同生育期，甜玉米叶片SPAD值均表现为N3>N2>N1>N0。抽雄期甜玉米叶片SPAD值最高，其次是收获期，再次是拔节期。叶片SPAD值在抽雄期出现峰值，说明此时营养生长最旺盛，随后下降，逐步进入到生殖生长期。同时，在相同生育期，甜玉米叶片SPAD值随施氮量增加而增加。

3 结论与讨论

氮是玉米生长发育最重要的营养元素之一，施用氮肥对玉米增产效果十分显著[14]。本试验条件下，甜玉米株高、茎叶鲜质量、干质量随施氮量的增加而增加，除株高外，施用氮肥与对照不施氮肥处理间差异显著。施用氮肥对甜玉米有显著的增产作用，但施用氮肥为优化施肥的150%时产量不及优化施肥，说明氮肥并非越多，产量就会越高，这与前人研究结果一致[15～18]。因此，惠东甜玉米生产中氮肥是否合理施用对产量影响重大，如何提高氮肥利用率、增加甜玉米产量值得深入研究。不同形态氮素营养、不同施肥方式对甜玉米的影响如何，还有待进一步研究。

参考文献

[1] 孙年喜.玉米氮素效率及其生理特性研究[D].重庆：西南农业大学，2005.

[2] 艾天成，李方敏，周治安.作物叶片叶绿素含量与SPAD值相关性研究[J].湖北农学院学报，2000，20（1）：6-8.

[3] Inada K. Spectral ratio of reflectance for estimating chlorophyll content of leaf[J]. Japanese Journal of Crop Science， 1985（54）： 261-265.

[4] Kariya K， Matsuzaki A， Macbida H. Distribution of chlorophyll content in leaf blade of rice plant[J]. Japanese Journal of Crop Science， 1982（51）： 134-135.

[5] 鱼欢.施氮量、氮源及栽培模式对小麦、玉米生理特性及产量的影响[D].杨凌：西北农林科技大学，2009.

[6] 陈志强.不同氮素水平下玉米叶片的高光谱响应及其诊断[D].北京：中国农业科学院，2013.

[7] 曹翠玲.氮素及形态对作物的生理效应[D].杨凌：西北农林科技大学，2002.

[8] 李青军，张炎，胡伟，等.氮素运筹对玉米干物质积累、氮素吸收分配及产量的影响[J].植物营养与肥料学报，2011，

17（3）：755-760.

[9] 姜佰文，戴建军，王春宏，等.氮素调控对寒地玉米氮素吸收与叶片SPAD值影响的初探[J].中国土壤与肥料，2010（3）：41-44.

[10] 黄绍力，陈同良，周显奴，等.广东省超甜玉米品种应用现状及潜力品种推荐[J].长江蔬菜，2011（23）：9-11.

[11] 史小玲，顾建中，袁宗海.甜玉米新品种引种栽培试验初报[J].长江蔬菜，2010（15）：47-48.

[12] 高广金，谢建平，杨艳斌.两种覆膜方式在甜玉米栽培上的应用效果比较[J].长江蔬菜，2007（10）：39-40.

[13] Tang Q Y， Zhang C X. Data processing system （DPS） software with experimental design， statistical analysis and data mining developed for use in entomological research[DB/CD]. Beijing： Insect Science， 2012.

[14] 张峰.深翻及施氮量对高产春玉米光合性能及氮素利用的影响[D].呼和浩特：内蒙古农业大学，2013.

[15] 王爽，孙磊，陈雪丽，等.不同施氮水平对玉米产量、氮素利用效率及土壤无机氮含量的影响[J].生态环境学报， 2013（3）：387-391.

[16] 褚清河，潘根兴，王成己.玉米产量与施氮量的依变规律及实质研究[J].土壤通报，2009（6）：1 356-1 361.

[17] 孙占祥，邹晓锦，张鑫，等.施氮量对玉米产量和氮素利用效率及土壤硝态氮累积的影响[J].玉米科学，2011，19（5）：119-123.

[18] 韩宝文，王激清，李春杰，等.氮肥用量和耕作方式对春玉米产量、氮肥利用率及经济效益的影响[J].中国土壤与肥料，2011（2）：28-34.

2.3 不同氮素水平对甜玉米叶片SPAD值的影响

如图5所示，不同生育期，甜玉米叶片SPAD值均表现为N3>N2>N1>N0。抽雄期甜玉米叶片SPAD值最高，其次是收获期，再次是拔节期。叶片SPAD值在抽雄期出现峰值，说明此时营养生长最旺盛，随后下降，逐步进入到生殖生长期。同时，在相同生育期，甜玉米叶片SPAD值随施氮量增加而增加。

3 结论与讨论

氮是玉米生长发育最重要的营养元素之一，施用氮肥对玉米增产效果十分显著[14]。本试验条件下，甜玉米株高、茎叶鲜质量、干质量随施氮量的增加而增加，除株高外，施用氮肥与对照不施氮肥处理间差异显著。施用氮肥对甜玉米有显著的增产作用，但施用氮肥为优化施肥的150%时产量不及优化施肥，说明氮肥并非越多，产量就会越高，这与前人研究结果一致[15～18]。因此，惠东甜玉米生产中氮肥是否合理施用对产量影响重大，如何提高氮肥利用率、增加甜玉米产量值得深入研究。不同形态氮素营养、不同施肥方式对甜玉米的影响如何，还有待进一步研究。

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2.3 不同氮素水平对甜玉米叶片SPAD值的影响

如图5所示，不同生育期，甜玉米叶片SPAD值均表现为N3>N2>N1>N0。抽雄期甜玉米叶片SPAD值最高，其次是收获期，再次是拔节期。叶片SPAD值在抽雄期出现峰值，说明此时营养生长最旺盛，随后下降，逐步进入到生殖生长期。同时，在相同生育期，甜玉米叶片SPAD值随施氮量增加而增加。

3 结论与讨论

氮是玉米生长发育最重要的营养元素之一，施用氮肥对玉米增产效果十分显著[14]。本试验条件下，甜玉米株高、茎叶鲜质量、干质量随施氮量的增加而增加，除株高外，施用氮肥与对照不施氮肥处理间差异显著。施用氮肥对甜玉米有显著的增产作用，但施用氮肥为优化施肥的150%时产量不及优化施肥，说明氮肥并非越多，产量就会越高，这与前人研究结果一致[15～18]。因此，惠东甜玉米生产中氮肥是否合理施用对产量影响重大，如何提高氮肥利用率、增加甜玉米产量值得深入研究。不同形态氮素营养、不同施肥方式对甜玉米的影响如何，还有待进一步研究。

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