实现黑土玉米高产和养分高效的控释氮肥与尿素掺混比例

张 磊，孔丽丽，侯云鹏*，尹彩侠，赵胤凯，刘志全，徐新朋

（1 农业农村部东北植物营养与农业环境重点实验室 / 吉林省农业科学院农业资源与环境研究所，吉林长春 130033；2 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，北京 100081）

氮 (N)是作物生长最重要的营养元素之一，也是应用最为广泛的营养元素[1]。施用氮肥是增加作物产量[2]、提高土壤氮库储量和土壤供氮能力的有效途径[3]。然而当氮肥施用方式不当，则会起到相反效果，如导致玉米产量和氮肥利用率降低，过量施氮则会通过氮的淋洗、径流和挥发等途径对环境产生不利影响[4–6]。

玉米是我国东北平原的主要粮食作物，常年种植面积为1654.55 万hm2，总产量11591.8 万t，分别占我国玉米种植面积的39.5%和总产的42.8%[7]，其高产稳产对保证我国粮食安全具有举足轻重的地位。然而在东北地区，过量施肥现象在玉米种植系统中普遍存在，特别是氮肥的供应远超过当前产量水平下玉米对氮素的需求[8]。并且农民施肥大部分氮肥在玉米播种前一次性基施[9]，而玉米对氮素的吸收高峰在生育中后期，常常导致土壤氮素供应与作物氮素需求不匹配，造成氮肥浪费。因此，有必要优化氮肥运筹方式，以满足作物的需求并减少氮素损失。有效的氮肥管理包括选择适宜的氮肥种类、采用正确的氮肥用量、在正确的时间将肥料施用在正确的位置上[3]，以确保作物氮素需求与土壤氮素供应相匹配，从而最大限度地提高作物产量和氮肥利用率，并最大限度地减少氮肥对环境的负面影响[10]。研究表明，利用分次施氮提高作物氮素需求和土壤氮素有效性在时间上同步是提高氮素利用率和减少氮素损失的有效策略之一[11–13]。然而，分次施肥增加了作业成本，并且多次施肥在玉米生长中的可操作性也存在一定难度。

近年来，控释氮肥在我国得到广泛应用。许多研究表明，施用控释氮肥通过延长氮素释放[14]，可显著提高作物产量和氮肥利用率[15]，并减少对环境的负面影响[16–17]。当前，一次性施用控释氮肥比传统尿素更具劳动力和时间成本效益的优势[18]。然而，受当前控释氮肥价格偏高和气候条件的影响，一方面全量施用控释肥会导致成本增加、经济效益降低[19]；另一方面受环境不利因素影响 (春季低温或干旱)，易造成前期养分释放缓慢而影响作物生长，后期土壤无机氮残留过多而增加生态风险[20]。因此，将缓/控释氮肥和普通尿素按一定比例掺混施用，既可以满足作物不同时期的氮素需求，还能节本增效、减少环境风险[21]。在东北黑土区关于控释氮肥与普通尿素掺混对玉米产量、养分吸收利用的影响研究已有较多，如王寅等[22]研究表明，控释尿素掺混比例在30%左右时，可获得较高的玉米产量，并可减少氮素损失。尹彩侠等[23]认为控释氮肥与普通尿素适宜掺混比例应在50%左右。姬景红等[24]指出，控释氮肥比例控制在40%～60%，能够使作物维持良好的光合性能，进而达到高产高效、降低环境污染的目的。这些研究结果不尽相同，且试验设计中控释氮肥与普通尿素掺混比例处理较少，因此有必要系统性的开展进一步研究，以明确玉米控释氮肥与普通尿素适宜掺混比例，这对于最大限度的提高玉米产量、氮素吸收利用以及最小化环境成本非常重要。因此，本研究在东北典型黑土区，进行了为期3年的田间定位试验，以探索不同控释氮肥与普通尿素掺混比例下玉米产量、氮素吸收利用的变化规律，并分析玉米生育期土壤无机氮含量动态变化及氮素表观平衡变化特征，进而确定东北地区玉米控释氮肥与普通尿素适宜掺混比例，为控释氮肥在东北典型黑土区玉米生产中高效施用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验点概况

试验于2017年5月—2019年10月在中国东北吉林省公主岭市 (N 43°39′21.3″，E 125°06′10.2″)进行，该研究区域属中温带湿润地区大陆性季风气候。试验地种植制度为玉米一年一熟制。不同年份玉米生长季平均温度、最高温度、最低温度和降雨量通过试验区附近的自动气象站获取 (图1)。试验田块土壤类型为典型黑土。试验田块起始时 (2017年播前) 0—20 cm耕层土壤的理化性状如下：有机质含量为23.19 g/kg，碱解氮含量为120 mg/kg，无机氮含量为 20.89 mg/kg，有效磷含量为 14.6 mg/kg，速效钾含量为104 mg/kg，pH为6.35。

图1 玉米生育期温度和降雨量(2017—2019)Fig. 1 Temperature and precipitation during maize growth periods from 2017 to 2019

1.2 试验设计

试验采用随机区组设计，重复3次。每个小区面积为40 m2。根据2015—2016年在该区域研究确定高产玉米氮肥用量210 kg/hm2的基础上[25]，设置了6个普通尿素(common urea，RU)与控释氮肥(controlled-release nitrogen fertilizer，CRU)掺混比例，分别为 10∶0 (RU)、8∶2 (CRU20%)、6∶4(CRU40%)、4∶6 (CRU60%)、2∶8 (CRU80%)、0∶10 (CRU100%)，并以不施氮肥处理为对照 (N0)，共计7个处理。所有试验处理的磷、钾肥用量相同，分别为80和90 kg/hm2。供试肥料品种分别为普通尿素 (46% N)、控释氮肥 (43% N)、重过磷酸钙(46% P2O5)和氯化钾 (60% K2O)。供试普通尿素、重过磷酸钙和氯化钾从当地肥料经销商处购买，控释氮肥为树脂包膜尿素 (金正大生态工程有限公司生产，为水溶性聚合物包膜的控释尿素，氮素释放曲线为S型，释放期约为60 天)。施肥方法均为全部氮、磷、钾肥于玉米播种前一次性基施。供试玉米品种为富民108。播种日期分别为2017年5月3日、2018年5月1日和2019年5月5日，种植密度均为65000 株/hm2。收获日期分别为2017年9月30日、2018年10月2日和2019年10月5日。试验田控制杂草和病虫害等田间管理措施与常规生产大田保持一致。

1.3 测定指标与方法

1.3.1 玉米产量 玉米成熟时，在每小区收取中间2行，收获后在晾晒场自然风干，人工脱粒后用PM-8188谷物水分测定仪测定籽粒含水量，以14%标准含水量折算最后产量，并按测产面积折算成单位面积产量。同时选择10株代表性植株调查产量性状指标，测定玉米的穗粒数和百粒重。

土壤氮素矿化量 (kg/hm2)=不施氮区作物吸氮量+不施氮区土壤无机氮残留量–不施氮区土壤初始无机氮累积量；

生育期土壤氮素表观损失量 (kg/hm2)= (施氮量+土壤初始无机氮累积量+土壤氮素净矿化量)– (作物携出量+收获后土壤无机氮残留量)；

氮素盈余量 (kg/hm2)=氮素表观损失量+收获后土壤无机氮残留量。

1.3.3 植株氮素积累与氮素利用率 分别于玉米苗期 (V3)、拔节期 (V6)、大喇叭口期 (V12)、开花期(VT)、灌浆期 (R2)和成熟期 (PM)从各小区随机采集玉米植株样品5株，分解为茎秆和籽粒两部分。于105℃杀青30 min后，70℃烘干至恒重，称重计算不同处理植株生物量，将样品研磨和筛分，采用H2SO4–H2O2消煮—凯氏定氮法测定秸秆和籽粒氮含量。

植株氮素积累量 (N accumulation, kg/hm2)=各时期干物质量×氮素含量；

开花后氮素积累量 (kg/hm2)=成熟期植株氮素积累量−开花期植株氮素积累量；

开花期后氮素积累量对籽粒氮贡献率 (%)=开花后氮素积累量/成熟期籽粒氮素积累量×100；

美国国防部网站《特别报道》栏目图文标题的功能语言学分析 …………………………………… 王炜琳（4.45）

氮素回收率 (REN，%)=(施氮区植株地上部氮积累量−不施氮区植株地上部氮积累量)/施氮量×100；

氮素农学利用率 (AEN，kg/kg)=(施氮区作物产量−不施氮区作物产量)/施氮量；

氮素偏生产力 (PFPN，kg/kg)=施氮区作物产量/施氮量。

1.4 数据处理与分析

采用 Excel 2019整理汇总试验数据，年份与施肥处理两因素间交互作用应用 SPSS 19.0软件一般线性模型 (GLM)多因素方差分析进行检验，处理间差异采用 Duncan多重比较检验，P<0.05差异显著。采用 Sigma Plot 14.0 软件绘图。

2 结果与分析

2.1 玉米产量及其构成因素

试验年份对玉米产量和穗粒数影响显著，对百粒重影响不显著；施氮处理对玉米产量、穗粒数和百粒重均影响显著；且试验年份和施氮两因素互作对玉米产量和穗粒数的影响效应达到了显著水平 (表1)。与RU处理相比，控释氮肥与普通尿素掺混各处理均显著提高了玉米产量，3 年增幅分别为5.8%～17.3%(2017)、5.4%～18.0% (2018)和 5.9%～16.6% (2019)，平均增幅为5.7%～17.3%。控释氮肥与普通尿素掺混各处理显著提高了玉米穗粒数和百粒重，平均增幅分别为2.1%～7.1%和1.8%～8.5%，进而提高了玉米产量。在各掺混处理中，玉米产量、穗粒数和百粒重均随控释氮肥所占比例的增加呈先增后减趋势，均以CRU60%处理最高，3 年平均产量较CRU20%、CRU40%、CRU80%、CRU100%处理分别提高11.0%、3.6%、2.0%和6.1%。可见，适宜的控释氮肥与普通尿素掺混比例可提高玉米穗粒数和百粒重，使玉米获得高产。

表1 不同施氮处理玉米产量及其构成因素Table 1 Maize yield and yield components under different nitrogen treatments

2.2 玉米氮素积累与分配

2.2.1 玉米氮素积累 与N0处理相比，除苗期外，各施氮处理均显著提高了玉米各生育期氮素积累量 (P<0.05；图2)。RU处理玉米拔节期至开花期的氮素积累量高于控释氮肥与普通尿素掺混各处理，而灌浆期至成熟期则相反。说明RU处理虽然促进了玉米生育前期氮素积累，但在玉米生育中后期脱氮现象明显，导致氮积累量下降。控释氮肥与普通尿素掺混各处理中，在玉米拔节期至开花期氮积累量随控释氮肥比例的增加而下降；而在玉米灌浆期至成熟期则表现为随控释氮肥比例的增加呈先增后降趋势，其中以CRU60%处理最高，后依次为CRU80%、CRU40%、CRU100%和CRU20%处理。成熟期CRU60%氮积累量较CRU20%、CRU40%、CRU80%和CRU100%处理提高了3.0%～21.8%。

图2 不同施氮处理玉米氮素积累动态Fig. 2 Dynamics of N accumulation in maize under different nitrogen treatments

2.2.2 玉米开花前后地上部氮素分配比例 与RU处理相比，普通尿素与控释氮肥掺混各处理均显著提高了玉米开花期至生理成熟期氮素积累量占整个植株氮素积累量比例 (P<0.05，图3)，3 年平均增幅范围为23.4%～70.7%。说明控释氮肥与普通尿素配合施用促进了玉米开花期至生理成熟期氮素积累。随控释氮肥所占比例增加，玉米开花期至生理成熟期氮积累量占整个植株氮素总积累量的比例呈先增后减趋势，其中以CRU60%处理的比例最高，达到了35.5%，与CRU20%、CRU40%、CRU80%和CRU100%处理相比，3 年平均玉米开花期至生理成熟期氮积累量占整个植株氮素总积累量的比例分别增加了38.4%、11.5%、3.8%和11.7%。

图3 不同施氮处理玉米开花前后地上部氮素积累量占整株氮素积累量的比例Fig. 3 Proportions of above-ground N accumulation in the whole plant before and after the flowering stage of maize under different nitrogen treatments

2.2.3 玉米开花后氮素积累对籽粒贡献率 与RU处理相比，控释氮肥与普通尿素掺混各处理显著提高了玉米开花后氮素积累对籽粒氮素积累的贡献率 (P<0.05，图4)，3年平均增幅范围为22.2%～69.5%。在各掺混处理中，玉米开花后氮素积累对籽粒氮素贡献率随控释氮肥所占比例的增加呈先增后减趋势，其中以CRU60%处理最高，3 年平均开花后氮积累对籽粒素氮贡献率较CRU20%、CRU40%、CRU80%和CRU100%处理分别提高了38.7%、10.1%、3.8%和12.5%。

图4 不同施氮处理玉米开花后氮素积累对籽粒氮素的贡献率Fig. 4 Contribution rate of N accumulation after the flowering stage to grain N of maize under different nitrogen treatments

2.3 氮素利用率

试验年份和施氮处理显著影响玉米氮素回收率、农学利用率和偏生产力，且二者表现出显著的交互作用 (图5)。与RU处理相比，控释氮肥与普通尿素掺混各处理氮素回收率、农学利用率和偏生产力的增幅均达显著水平 (P<0.05)，3 年累计利用率增幅分别为11.1%～36.1%、21.9%～66.9%和5.7%～17.3%。在各掺混处理中，随控释氮肥所占比例的增加，氮素回收率、农学利用率和偏生产力呈现先增后减趋势，均以CRU60%处理最高，3 年累计利用率分别达到了 48.3%、19.6 kg/kg 和 53.1 kg/kg。与CRU20%、CRU40%、CRU80%和CRU100%处理相比，CRU60%处理的氮素回收率分别提高了22.5%、8.7%、5.4%和16.9%；农学利用率分别提高了36.9%、10.6%、5.6%和18.6%；偏生产力分别提高了11.0%、3.6%、2.0%和6.1%。

图5 不同施氮处理氮素利用率Fig. 5 Nitrogen use efficiency under different nitrogen treatments

2.4 土壤无机氮含量

不同年份玉米生育期内0—20 cm 土壤无机氮含量变化趋势一致，均以玉米苗期土壤无机氮含量最高，但随着生育期推进，土壤无机氮含量呈现先逐渐下降后小幅上升的趋势，其中灌浆期达到最低，成熟期有所回升 (图6)。各施氮处理中，RU处理的苗期至大喇叭口期土壤无机氮含量高于控释氮肥与普通尿素掺混各处理，而开花期至成熟期则表现出相反趋势。控释氮肥与普通尿素掺混各处理中，土壤无机氮含量在玉米苗期至大口期随控释氮肥所占比例的增加而下降，而在玉米开花期至成熟期则表现为随控释氮肥所占比例的增加呈上升趋势。

图6 不同施氮处理下春玉米生长季0—20 cm土层土壤无机氮含量动态变化Fig. 6 Dynamic changes of inorganic N content in the 0−20 cm soil of spring maize growing stage under different N treatments

2.5 氮素平衡

土壤‒植物系统的氮素表观平衡结果 (表2)表明，在氮素输入项中，施氮量所占比例最高，占总氮素输入中的62.4%；在氮素输出项中，以作物氮素吸收移走为主，占总氮素输出的51.9% (RU)～59.9%(CRU60%)。与RU处理相比，控释氮肥与普通尿素掺混各处理不仅提高了作物氮素吸收量，还增加了土壤无机氮固持，提高幅度分别为4.7%～15.4%和4.9%～15.6%，分别以CRU60%和CRU100%处理提高的幅度最高。同时，控释氮肥与普通尿素掺混各处理还较RU处理显著降低了氮素表观损失 (P<0.05)，降低幅度为8.9%～28.8%。随控释氮肥所占比例的增加，氮素表观损失量呈先减后增趋势，其中以CRU60%处理表观氮素损失量最低，较CRU20%、CRU40%、CRU80%和CRU100%处理分别降低了21.8%、10.6%、3.0%和7.3%。结果表明适宜控释氮肥与普通尿素掺混比例可显著提高玉米氮素吸收和土壤无机氮残留，减少氮素损失。

表2 2017—2019年不同施氮处理土壤氮素表观平衡( (kg/hm2)Table 2 Soil N apparent balance under different N treatments from 2017 to 2019

2.6 适宜掺混比例确定

对控释氮肥与普通尿素掺混比例与产量、氮素利用率、土壤无机氮含量和氮素损失量的相关关系进行回归分析，结果 (图7)得出，控释氮肥与普通尿素掺混比例与玉米产量、氮素利用率和氮素表观损失量呈极显著的二次相关，与土壤无机氮含量呈极显著的线性相关。将回归方程联立并通过内插法计算，当控释氮肥与普通尿素掺混比例为63.4%时，玉米理论产量最高，为11059 kg/hm2，相对应的氮素回收率为42.4%，农学利用率为17.1 kg/kg，偏生产力为53.2 kg/kg，土壤无机氮含量为20.8 mg/kg，氮素表观损失量为223.1 kg/hm2。计算所得的理论产量、氮素利用率和氮素表观损失量与实际最高产量处理 (CRU60%)相近，且土壤无机氮含量与试验起始时相近。以理论最佳控释氮肥与普通尿素掺混比例的95%作为置信区间，得出适宜控释氮肥掺混比例在61%～67%。

图7 控释氮肥(CRU)与普通尿素(RU)掺混比例与玉米产量、氮素利用率、土壤无机氮含量和氮素表现损失量的关系Fig. 7 Correlation of CRU and RU application ratio with maize yield, N use efficiency, soil inorganic N content,and apparent N loss

3 讨论

3.1 不同控释氮肥与普通尿素掺混比例下玉米产量与构成因子

玉米单位面积产量的提高，取决于其单位面积有效穗数、每穗粒数和百粒重的协调发展[26]。在相同种植密度条件下，穗粒数和百粒重则是决定玉米产量的主要因素。外源氮素供应显著影响作物产量及其构成因子，而合理调控氮肥可提高其作用效果。本研究发现，控释氮肥与普通尿素掺混各处理玉米穗数粒和百粒重均高于单施普通尿素处理，并随控释氮肥比重增加呈先增后减趋势，而产量与穗数粒和百粒重变化趋势相同 (表1)。其原因在于相较普通尿素，控释氮肥具有肥效期长、供肥稳定等特点，但受东北地区春季低温干旱等环境因素的影响，往往前期释放速率过低，如果控释氮肥占比过高，则会使玉米生育前期由于氮肥供应过低而抑制其生长发育，在一定程度上影响穗分化质量，而在玉米生育中后期氮素供应过量则会引起玉米贪青晚熟，导致玉米穗粒数和百粒重下降。但如果控释氮肥占比过低，同样会使玉米生长前期氮素供应过量，无法保证玉米生育后期充足的氮素供应，使玉米产量降低。适宜的控释氮肥和普通尿素掺混比例可在控释氮肥释放部分氮素与普通尿素共同作用下，促进叶片积累较多的同化产物[27]，同时延缓植株衰老，增强作物生育后期叶片的光合作用，有利于籽粒灌浆，提高作物穗粒数和粒重[28]，获得高产。

3.2 不同控释氮肥与普通尿素掺混比例下玉米氮素积累

作物氮素积累是作物生长、根系吸收能力和土壤氮素有效性动态变化的结果，其积累量的增加会直接或间接的促进生物量的增加，为作物增产和提高氮肥利用效率奠定基础[29]。Roháček等[30]指出，作物籽粒产量的90%来源于花后光合产物积累，而籽粒产量与玉米生育后期氮积累量密切相关[31]，因此，提高玉米生育后期氮素积累，对提高作物产量和氮素利用率具有重要意义。郭金金等[32]研究表明，与普通尿素相比，施用控释氮肥可显著提高玉米生育后期氮素积累量，而本研究结果与之相似。说明施用控释氮肥可使玉米生育后期保持一个较高的氮素积累速率[33]，同时延缓生育后期氮素积累速率的降低。虽然控释氮肥与普通尿素掺混各处理较一次性基施氮肥显著提高了玉米开花后氮素积累及所占比例，但不同控释氮肥与普通尿素掺混比例各处理存在差异 (图2，图3)。本研究中，CRU20%和CRU40%处理由于普通尿素所占比例过高，玉米生育前期氮素供应较高，而在灌浆期则表现出供应不足，导致氮素总积累量下降。而当控释氮肥所占比例过高时，如本研究中的CRU80%和CRU100%处理，由于控释肥在玉米生长前期氮素供应不足，抑制了植株前期营养生长的氮素吸收，同样不利于玉米生育后期氮素的积累。CRU60%处理与玉米氮素需求具有较好的同步性，在满足玉米生长前期对氮素需求的同时，还满足了玉米生育后期的氮素需求，可有效保证玉米生育后期功能叶片叶绿素含量的稳定，减缓群体功能绿叶面积的消亡[27]，进而提高玉米开花后氮素积累量，为库器官籽粒的同化物积累奠定基础，并最终实现玉米高产与氮高效的协调统一。

3.3 不同控释氮肥与普通尿素掺混比例下土壤氮素变化与氮素平衡

土壤无机氮 (NO3−-N 和 NH4+-N)是植物吸收氮素的主要形式，在施用不当条件下极易通过挥发、淋失等方式损失。在作物吸收之前，减少氮素养分存留在土壤中的时间，可有效降低氮素流失的风险，并增加氮素利用率[34]。因此，通过调整运筹方式可有效提高土壤氮素供应与作物吸收之间的时间同步性。大量研究[16, 24, 33, 35]表明，与普通尿素相比，控释氮肥可不断的给玉米提供充足的氮素养分，使土壤无机氮含量始终维持在一定水平，可减少氮的挥发和淋洗；但也有研究指出，控释氮肥养分释放较慢，单施控释氮肥易造成玉米前期短时氮素亏缺[36]。本研究中，在玉米苗期至大喇叭口期土壤耕层 (0—20 cm)无机氮含量以普通尿素处理最高，但开花期至成熟期土壤无机氮含量却低于控释氮肥与普通尿素掺混各处理 (图5)，主要是由于普通尿素一次性施入使氮素供应与作物氮素需求的时间错位[37]，导致玉米生育前期土壤氮素因超过土壤固持能力向土壤深处淋洗，而在玉米生育后期又因氮素供应不足，降低了玉米氮素吸收总量，同时显著增加了氮素损失量 (表2)。而控释氮肥掺混普通尿素通过延长氮素释放周期，提高不同阶段土壤氮素的有效供应，在增加了作物氮吸收量同时，降低氮素损失。但不同控释氮肥与普通尿素掺混比例处理间氮素损失也存在差异，其中CRU60%处理氮素表观损失量最低。主要是由于CRU60%处理的控释氮肥与普通尿素掺混比例下土壤氮素供应与玉米氮素需求匹配程度更高，促进了氮素的吸收，使玉米氮积累量较CRU20%、CRU40%、CRU80%和CRU100%处理提高了3.0%～21.8%，进而降低了氮素损失。由此可见，适宜的控释氮肥与普通尿素掺混比例既可以促进玉米对氮素的吸收与利用，又可有效减少氮肥损失量，降低施用氮肥对环境造成的负面效应。

3.4 控释氮肥与普通尿素适宜掺混比例确定

当前关于控释氮肥与普通尿素适宜掺混比例的确定大多基于作物产量或效益等因素[36]，并未将氮素利用率、土壤养分变化与农田养分收支平衡等因素考虑在内，使其结果具有一定局限性。本研究通过拟合控释氮肥与普通尿素掺混比例与产量、氮素利用率、土壤无机氮含量变化和土壤氮素表观损失量之间的关系发现，控释氮肥与普通尿素掺混比例与各参数间具有显著的二次或线性相关。当控释氮肥与普通尿素掺混比例为63.4%时，得到的玉米理论产量最高，并可获得较高的氮素利用率和较低的氮素损失。同时计算所得玉米理论产量、氮素利用率、土壤无机氮含量和土壤表观损失量与实际最高产量处理 (CRU60%)相近。由此可确定最优控释氮肥与普通尿素掺混比例为63.4%，以理论最佳控释氮肥与普通尿素掺混比例的95%作为置信区间，求得适宜控释氮肥与普通尿素掺混比例在61%～67%，与冯小杰等[35]的研究结果相近，但低于衣文平等[37]的研究结果。其原因在于后者的土壤氮素本底值较低 (碱解氮含量92.6 mg/kg)，需增加普通尿素比例以满足玉米生育前期对氮素的需求。而本研究中试验地的土壤基础养分状况为中等肥力水平，具有一定代表性，试验确定的控释氮肥与普通尿素掺混比例可作为一种兼顾产量及环境效益的优化施氮参照值。

4 结论

在东北黑土区，60%的控释氮肥与40%的普通尿素配合一次性施用可维持土壤前期供氮能力，提高玉米生育后期土壤无机氮供应能力，提高土壤氮素供应与玉米生育期的氮素需求匹配程度，促进玉米氮素吸收，进而显著提高玉米产量和氮素利用率，降低土壤氮素表观损失。