氮肥后移对旱作玉米氮肥利用率及产量的影响

袁 宁，孙振荣，蒲 明，张 鹏，王海鹏，薛 莲

（甘肃省兰州市农业科技研究推广中心，甘肃 兰州 730000）

玉米是我国主要的粮饲兼用型作物，兰州市年播种面积超过3.33万hm2。由于各地区土壤和气候条件不同，玉米的需肥水平和需肥特性存在差异，如何依据玉米的高氮性需肥特性提高其氮肥利用效率，一直是国内农业科研主攻方向。近年来研究表明，一次性基施氮肥易导致土壤残留硝态氮增多，不仅对生态环境造成一定的威胁，也降低了氮肥的利用率。而在基肥的基础上，根据土壤无机氮的测试结果推荐追肥，可以提高氮肥利用率，减少氮损失［1-8］。我们采用氮量控释技术研究玉米氮肥利用率因素对产量结构的影响，以期探索出玉米氮素供应与同步吸收的最佳施氮运筹模式，达到节本、增产、高效的目的，进一步提高和完善兰州市旱作区玉米栽培技术。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试氮肥为尿素（含N 46%），由中国石油天然气股份有限公司生产，指示玉米品种为金凯3号，由甘肃省金源种业开发有限公司提供。

1.2 试验方法

试验设在西固区柳泉乡漫坡头村，试验地为山地黄绵土，旱地，无灌溉条件。耕层（0～20 cm）土壤含有机质9.335 g/kg、全氮0.96 g/kg、有效磷13.93 mg/kg、速效钾164.90 mg/kg。试验针对氮肥施用量和施用时期共设4个处理，见表1。各处理采取同一标准，即基施普通过磷酸钙750 kg/hm2、硫酸钾225 kg/hm2、硫酸锌30 kg/hm2。于2014年3月26日整地施基肥，4月8日平畦直播，种植密度为46 500株/hm2。试验随机排列，3次重复，小区面积30 m2。田间管理同大田。

表1 试验设计

1.3 植株样品采集与分析

在玉米关键的几个生育时期（拔节期、大喇叭口期、灌浆期）进行生物性状调查，每小区选取代表植株样10株，测量株高、茎粗、叶数。2014年6月下旬为玉米拔节期，于6月26日对试验区玉米生物性状开始调查。7月17日观察田间长势情况。出苗期、拔节期、大喇叭口期、灌浆期（吐丝期后25 d）以及成熟期分5次采集每小区有代表性的植株样品3株，秤鲜重，分器官洗净，在105℃下杀青15 min，再在65℃下烘干至恒重，粉碎后采用浓H2SO4-H2O2凯氏定氮法测定植株全氮含量。于10月10日收获，同期采样、考种、测产，进行玉米产量性状调查。

1.4 数据统计方法

用DPS法对试验结果进行方差统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对玉米植株生长的影响

从表2可以看出，拔节期的株高以处理T3最高，为128.8 cm，较处理T1（CK）高4.3 cm；其次是处理T4、处理T2，分别为126.7、126.2 cm，较处理T1（CK）分别高2.2、1.7 cm。茎粗以处理T3最粗，为2.30 cm，较处理T1（CK）粗0.12 cm；其次是处理T2、处理T4，分别为2.28、2.19 cm，较处理T1（CK）分别粗0.10、0.01 cm。叶数均为9片。大喇叭口期的株高均低于T1（CK），其中以处理T3、处理T2较高，分别为271.0、270.0 cm，较处理T1（CK）分别矮2.0、3.0 cm；其次是处理T4，为267.0 cm，较处理T1（CK）矮6 cm。处理T2、处理T3、处理T4茎粗均为4.60 cm，均较处理T1（CK）粗0.40 cm。叶数与处理T1（CK）相当，为16～17片。灌浆期的株高以处理T3最高，为280.0 cm，较处理T1（CK）高5.0 cm；其次是处理T2，为276.0 cm，较处理T1（CK）高1.0 cm。茎粗处理T2、处理T3、处理T4均为4.60 cm，均较处理T1（CK）粗0.40 cm。叶数与处理T1（CK）相当。

2.2 不同处理对玉米植株氮素养分吸收量的影响

从图1可以看出，从出苗期至拔节期植株养分吸收量较低。大喇叭到灌浆期，由于果穗及籽粒的形成对氮肥的需求量逐渐增加，氮素吸收量在大喇叭口期达到顶峰；灌浆期至成熟期，由于根系功能进入衰退期，籽粒也已完成蜡熟，对氮素的吸收逐渐降低。

图1 不同处理玉米各生育时期氮素吸收量

表2 不同处理对玉米植株生长的影响

表3 不同处理对玉米产量及主要构成因素的影响

2.3 不同处理对玉米产量及主要构成因素的影响

从表3可以看出，穗长各处理无明显变化。穗粒以处理T3最多，为744粒，较处理T1（CK）多51粒；处理T4次之，为716粒，较处理T1（CK）多23粒。百粒重以处理T3最重，为47.7 g，较处理T1（CK）重10.3 g；其次是处理T4、处理T2，分别为44.1、43.0 g，较处理T1（CK）分别重6.7、5.6 g。玉米平均折合产量以处理T3最高，达10 644.0 kg/hm2，较对照增产 2 875.5 kg/hm2，增产率37.01%；其次是处理T4，为9 465.0 kg/hm2，较对照增产1 696.5 kg/hm2，增产率21.84%；处理T2排第 3，为 9 123.0 kg/hm2，较对照增产 1 354.5 kg/hm2，增产率17.44%。对产量方差分析的结果表明，处理T3与其余处理差异达显著水平；处理T2和处理T4差异不显著，均与处理T1（CK）差异显著，说明对玉米采用氮量控释技术处理，其产量会有大幅提高。

2.4 不同处理对玉米氮肥利用率的影响

根据图2可以看出，处理T1、处理T2、处理T3、处理T4的氮肥利用率分别为30.88%、43.96%、45.70%和35.83%，处理T3氮肥利用率最高，其次是处理T2。说明根据玉米需肥规律采取氮肥后移技术可明显提高玉米氮肥利用率。

图2 不同处理玉米对氮肥的利用率

3 结论

1）试验结果表明，玉米植株全氮量值与氮素控释量大小存在一定的关系。采取处理T3施肥模式（20%基肥+20%拔节期追肥+40%大喇叭口期追肥+20%吐丝期追肥，即基施240 kg/hm2；拔节期追施240 kg/hm2，大喇叭口期追施480 kg/hm2，吐丝期追施240 kg/hm2）时，玉米大喇叭口期全氮含量达到峰值点，为15.42 g/kg；氮肥利用率也达到最高值，为45.70%，较对照提高了14.82百分点，提高了玉米后期主攻穗肥的增产机率。随着生育时期的延迟，其氮肥吸收呈增长趋势，栽培中应根据玉米这一需肥规律科学施肥，实现高产节本增效。2）玉米主要经济产量指标与其营养生长时期的氮素控释量模式有非常重要的相关性。采取处理T3施肥模式（20%基肥+20%拔节期追肥+40%大喇叭口期追肥+20%吐丝期追肥，即基施240 kg/hm2；拔节期追施240 kg/hm2，大喇叭口期追施480 kg/hm2，吐丝期追施240 kg/hm2）时，平均折合产量可达10 644.0 kg/hm2，较对照增产2 875.5 kg/hm2，增产率37.01%，相比其余处理，其产量、增产率均达到最高水平。说明玉米采取氮肥后移技术会使氮肥利用率和增产幅度大幅提高。

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