配施控释尿素对宁南山区春玉米生产的影响*

王科捷，王 乐，冯朋博，卢圆明，王晓苹，柳雅倩，康建宏，梁 熠

配施控释尿素对宁南山区春玉米生产的影响*

王科捷1，王 乐2，冯朋博1，卢圆明1，王晓苹1，柳雅倩1，康建宏1**，梁 熠1**

（1.宁夏大学农学院，银川 750021；2.鄂尔多斯市种子工作站，鄂尔多斯 017000）

2016年和2018年在宁南山区开展春玉米大田试验，采用单因素随机区组设计。试验设5个处理，分别为CK（不施氮），T1（基施常规尿素150kg·hm−2＋大喇叭口期追施常规尿素75kg·hm−2）、T2（基施常规尿素75kg·hm−2＋基施控释尿素75kg·hm−2＋大喇叭口期追施常规尿素75kg·hm−2）、T3（基施常规尿素75kg·hm−2＋基施控释尿素150kg·hm−2）、T4（基施控释尿素225kg·hm−2），分析尿素配施对春玉米干物质、氮素转运及产量的影响，以探究当地适宜的春玉米施肥方案。结果表明，（1）常规尿素与控释尿素配施较CK能显著提高产量，在T3处理下，2a平均产量高于常规或控释尿素单施处理，且在各处理中达最大值。（2）配施处理提高了玉米叶面积指数和生育前期叶面积指数增长速率，减缓了生育后期叶面积指数下降。（3）施控释尿素处理较CK、T1显著提高了成熟期的干物质积累量和籽粒氮素积累量；施控释尿素处理花前干物质转运量低，主要提高了花后干物质积累量和花后干物质积累量对籽粒干物质积累量的贡献率，且随控释尿素含量的增加呈先增后降趋势。与单施常规尿素相比，控释尿素处理提高了氮肥利用率、氮肥农学利用率、氮肥偏生产力和肥料贡献率，均以T3增加幅度最高。综合2a试验结果，将控释尿素:常规尿素以2:1一次性基施，能节省人工又提高玉米产量，推荐宁南山区春玉米大田使用。

玉米；叶面积指数；干物质积累量；氮素积累量；产量

氮素是玉米干物质积累和产量形成的关键因素[1−2]，施氮肥可以显著提高玉米产量[3]。在宁南山区，农户在玉米种植过程中，为降低人工施肥成本、增加产量，常选择一次性施入过量氮肥[4]，不仅氮肥利用率低[5]，阻碍玉米增产[6]，还会导致空气[7]、河流[8]、地下水污染[9]和土质酸化[10]。

控释尿素是一种在氮肥表面涂裹一层保护性复合材料来控制水分渗入，从而控制肥料内部养分溶解和释放速率的肥料[11]，具有养分供应时间长[5]，氮肥利用率高，增产效果显著[12]，降低环境污染等优点[13]，但单施控释尿素成本较高[2]，玉米种植过程中，将常规尿素与控释尿素配合基施，不仅氮素供应充足、释放速率与玉米需肥规律相吻合，还能降低成本，减少施氮量。为降低人工成本，增加玉米产量，提高收益，因此，挖掘适宜的常规与控释尿素配施方式对节能、增产意义重大。

刘诗璇等[14]研究表明，在总施氮量240kg·hm−2下，以控释尿素︰普通尿素=3︰7基施，氮肥利用率、氮肥农学效率和氮肥偏生产力均高于控释尿素、常规尿素单施处理，与单施控释尿素相比，产量显著提高。金容等[15]研究表明，将常规尿素与控释尿素配施，225kg·hm−2一次性基施，与常规尿素2次施入相比，玉米成熟期的氮素积累量、产量、肥料贡献率显著提高，且各项产量指标随控释尿素含量的提高而先增后降，以控释尿素꞉普通尿素=3︰1下最高。在同等施氮量下，党翼等[16]研究表明，将控释尿素︰普通尿素=7︰3基施，成熟期单株干物质积累量和产量在各处理间最大。郭金金等[17]研究表明，以控释尿素/普通尿素=7︰3基施，施氮水平180kg·hm−2，玉米全生育期全株氮素积累量均最高，且显著高于240kg·hm−2施氮水平。除施氮量和肥料配比，施肥方式还因控释尿素种类[18]、降水量[15,19]等因素而异。由此看来，氮肥配比试验应考虑多种因素，才能更科学地筛选出合理的施肥方式。前人对控释尿素与常规尿素配施研究多针对氮素吸收利用方面，而对干物质和氮素转移去向以及和产量内在关联研究报道较少。为此，在宁南地区春玉米大田开展常规与控释尿素配比试验，以不施尿素为对照，揭示控释尿素与普通尿素不同配比下玉米干物质和氮素运移规律，综合对比选出最佳氮肥配施方式，以期为当地玉米增产、优化氮肥配施提供理论支持和技术帮助。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2016年和2018年在宁夏回族自治区固原市彭阳县城阳乡旱作节水农业技术示范园区（106°46'E，35°48'N）进行，彭阳县地处温带半干旱区，属典型的大陆性季风气候，海拔1382m，年平均气温7.4～8.5℃，无霜期140～170d，年平均日照时数为2518.1h。试验地前茬作物均为传统耕作旱地春玉米，试验地耕层土壤（0−20cm）基础肥力值如表1所示，生育期月平均降水量和月平均气温如图1所示。

表1 土壤基础肥力水平

图1 2016年和2018年玉米生育期月平均降水量和气温

1.2 供试材料

选用当地主栽春玉米品种‘先玉698’，控释尿素（聚氨酯包膜尿素）释放期为施入后60～65d，由宁夏农林科学院农业资源与环境研究所提供（总氮量≥45%）；常规尿素选择当地普遍施用尿素（总氮量≥46%）。

1.3 试验设计

试验按尿素的施用时间和种类分5个处理，每个处理总施氮量均为225kg·hm−2，施入时间分基施（播种前施入）和追施（拔节中期）两种，尿素种类分常规和控释两种。所有处理中基施时加入同等数量的磷肥（过磷酸钙，P2O5含量≥16%）和钾肥（硫酸钾，K2O含量≥50%），分别为120kg·hm−2和60kg·hm−2。

以不施任何氮肥为对照（CK）。基肥全部为常规尿素，不配施控释氮肥为T1处理，T2处理在基肥中配施等量控释氮肥，T3处理在基肥中配施2倍控释氮肥，T4处理在基肥中全部施用控释氮肥，各处理追肥时期均为大喇叭口期，各处理施氮肥时间和氮肥量见表2。

玉米于2016年、2018年4月18日播种，10月6日收获。种植密度为60000株·hm−2，玉米全生育期无灌溉。每个处理3次重复，共15个小区，每个小区长8m，宽5.5m（10行，行距0.55m），随机区组排列。

1.4 项目测定

1.4.1 生长发育指标

当玉米生长至苗期（5月23日，玉米长到5叶1心）时，选出长势均匀的3株挂牌定株，固定测量3株玉米拔节期、大喇叭口期、抽雄期、灌浆期、蜡熟期全展绿叶的面积，用卷尺（最小刻度为mm）测量。

式中，L为叶舌至叶尖的长度，即叶长（cm）；B为叶片最宽处长度，即叶宽（cm）；S为单片叶面积（cm2）。

叶面积指数（LAI）计算式为。

表2 各处理氮肥（尿素）施入时间和施入量(kg·hm−2)

注：U表示普通尿素，CRU表示控释尿素。

Note: U stands for ordinary urea. CRU stands for controlled release urea.

式中，A为单位面积内玉米叶面积之和（cm2）；G为单位土地面积（cm2）。

1.4.2 产量指标

成熟期各小区的总穗数：取出小区中间4行果穗，用电子秤称量除去苞叶的果穗质量（单位kg，精确到0.1），将果穗手工脱粒，用手持谷物水分测定仪测定籽粒含水量，并换算为14％含水量下的产量，按平均穗重从所收果穗中随机选取10穗进行室内考种。

穗重：称量单个脱去苞叶的果穗质量。

穗粒重：将果穗籽粒全部脱下称重。

百粒重：用数粒机随机数出已脱下的100粒玉米并称重。

1.4.3 干物质积累和氮素利用率[20−21]

在玉米拔节期、大喇叭口期、开花期、灌浆期和成熟期取样测定。每个处理选择3株长势均匀且有代表性的植株，在拔节−灌浆期将玉米各器官按叶、茎鞘和穗部三个部分、成熟期按叶、茎鞘、穗轴＋苞叶和籽粒四个部分分解后装袋放入烘箱内105℃杀青30min，于80℃下烘干至恒重，得到各器官干物质量。将烘干样品称重后粉碎过筛，装入消煮管加入硫酸充分消煮，待消煮管冷却后放置KDY-9830型全自动凯氏定氮仪蒸馏滴定测得滴入的酸量，得到各部位全氮含量（自动加硫酸，达到设定pH停止加酸，单位mL，精确到0.001）。按以下公式计算各部位干物质积累和氮素利用率。

式中，DMT为花前干物质转移量（dry matter transfer pre-bloom，kg）；DFS为开花期营养器官干物质积累量即玉米抽雄吐丝期叶片与茎鞘干物质量之和（nutritive organ dry matter accumulation of flowering stage，kg）；DMS为成熟期营养器官干物质积累量，即玉米成熟期叶片、茎鞘干物质量之和（nutritive organ dry matter accumulation of maturing stage，kg）。

式中，DMTR为花前干物质转移率（dry matter transfer rate pre-bloom，%）。

式中，DMTCG为花前营养器官干物质转移对籽粒干物质积累贡献率（contribution of nutritive organ dry matter transfer to grain pre-bloom，%）；DMG为籽粒干物质积累量（dry matter accumulation of grain，kg）。

式中，DMA为花后干物质积累量（dry matter accumulation post-bloom，kg）；DMM为成熟期总干物质积累量（total dry matter accumulation at maturing stage，kg）；DMF为开花期总干物质积累量(total dry matter accumulation at flowering stage，kg)。

式中，DMAC为花后干物质积累对籽粒干物质积累贡献率（contribution of dry matter accumulation to grain post-bloom，%）。

式中，NT为花前氮素转移量（nitrogen transfer pre-bloom，kg）；NFS为开花期营养器官氮素积累量（nutritive organ nitrogen accumulation of flowering stage，kg）；NMS为成熟期营养器官氮素积累量（nutritive organ nitrogen accumulation of maturing stage，kg）。

式中，NTE为花前氮素转移率（nitrogen transfer pre-bloom rate，%）。

式中，NTCG为花前营养器官氮素转移对籽粒氮素积累贡献率（contribution of nutritive organ nitrogen transfer to grain pre-bloom，%）；NG为籽粒氮素积累量(nitrogen accumulation of grain，kg)。

式中，NA花后氮素积累量（nitrogen accumulation post-bloom，kg）；NM为成熟期总氮素积累量（total nitrogen accumulation at maturing stage，kg）；NF为开花期总氮素积累量（total nitrogen accumulation at flowering stage，kg）。

式中，NAC花后氮素积累对籽粒氮素积累贡献率（nitrogen accumulation post-bloom，%）。

式中，REN为氮肥利用率（recovery efficiency of applied nitrogen，%）；NZN为施氮区氮素积累量（nitrogen accumulation in nitrogen application zone，kg）；NNZN为不施氮区氮素积累量（nitrogen accumulation in none nitrogen application zone，kg）；NAR施氮量（nitrogen application rate，kg）。

式中，AEN为氮肥农学利用率（agronomic efficiency of applied nitrogen，kg·kg−1）；NZG施氮区籽粒产量（grain yield in nitrogen application zone，kg）；NNZG为不施氮区氮素积累量（grain yield in none nitrogen application zone，kg）。

式中，PFPN为氮肥偏生产力（partial factor productivity from applied N，kg·kg−1）。

式中，FCR为肥料贡献率（fertilizer contribution rate，%）

1.5 数据处理

使用Microsfort365APPExcel录入并整理数据，采用IBMSPSSStatistics26进行数据统计分析，方差分析选用最小显著差数法，显著水平P = 0.05，通过字母标记法表示数据分析结果，并用Origin2021绘制数据图。

2 结果与分析

2.1 配施控释尿素对玉米叶面积指数的影响

由图2可见，2a试验期内，各施尿素处理全生育期玉米叶面积指数（LAI）高于CK，说明施氮可以提高玉米LAI；随生育期推进所有处理均表现为抽雄期以前LAI递增，抽雄期以后逐渐减小的趋势，说明配施控释尿素未改变玉米叶面积指数的变化趋势，但配施控释尿素后改变了各生育时期LAI的大小，以及生育时期之间LAI的变化幅度。

2016年抽雄−灌浆期配施控释尿素和单施控释尿素处理的LAI下降幅度均大于CK和T1，而2018年降幅低于CK，但全生育期LAI降幅均高于CK和T1，且T3显著高于CK和T1，表明配施控释尿素较单施常规尿素可以提高玉米全生育期LAI。

2a试验期内，灌浆−熟期LAI在CK至T4间依次递增，T3、T4处理全生育期LAI差异不显著，拔节−抽雄期T3高于T4，但随生育进程推进至成熟期，T3处理LAI下降幅度高于T4。灌浆−成熟期LAI下降幅度以CK最大，T1次之，在含控释尿素处理间，LAI下降幅度随控释尿素增加而增加，由此表明施氮可以降低玉米生育后期LAI下降幅度，延缓叶片衰老进程，而控释尿素比普通尿素对叶片衰老的延缓效果要更好，但控释尿素施用过量会起反作用（T4），因此适宜的控释尿素施用量尤为重要。

图2 两试验年各处理玉米生育期叶面积指数（LAI）变化比较

注：ns表示差异不显著。*、**分别表示相关系数通过0.05、0.01水平的显著性检验。V6为拔节期，V12为大喇叭口期，VT为抽雄期，R2为灌浆初期，R3为乳熟期。下同。

Note: ns is no significant difference between treatments.*is P<0.05,**is P<0.01. V6 is jointing stage, V12 is large bell stage, VT is tasseling stage, R2 is filling stage, R3 is ratooning buds. The same as below.

2.2 配施控释尿素对玉米干物质分配的影响

由图3可知，2a各处理玉米干物质积累量（DMA）总体随生育期推进而逐渐增加，在成熟期达最大值。2016年各施氮处理较CK（不施氮）显著提高了玉米DMA，T2、T3、T4（含控释尿素）较T1（常规尿素）也提高了玉米DMA，全生育期DMA表现为T3＞T4＞T2＞T1＞CK，成熟期T3较CK、T1、T2和T4分别显著高23.69%、17.32%、8.59%和4.92%。2018年拔节期−大喇叭口期以T1较高；灌浆期、蜡熟期以T2的DMA最高，较CK、T1、T3分别显著高11.28%、3.98%、19.50%和36.02%、10.29%、10.05%。成熟期T3的DMA在各处理间最大，较CK、T1、T2和T4分别显著高11.15%、12.06%、5.93%和9.59%。

由图4可知，施加控释尿素（T2、T3和T4）较不施尿素（CK）、单施常规尿素（T1）提高了成熟期籽粒和全株DMA。在各处理当中，2016年成熟期最大、最小玉米籽粒DMA分别在T3、CK，T3较CK、T1、T2和T4分别显著高30.73%、23.30%、10.92%和6.91%；2018年最大、最小玉米籽粒DMA分别在T2和T1，T3与T2差异不显著，T3较T1、CK和T4分别显著高7.11%、7.00%和5.76%。在各施氮处理间，总DMA随控释尿素含量增加先增后降；2a玉米各器官DMA总体以T1最低，T3最高，2016年和2018年T3叶片、茎鞘、穗轴＋苞叶DMA较CK分别显著提高13.06%、12.07%、31.17%和19.15%、13.50%、15.41%。

由表3可知，各施氮组合对玉米干物质分配造成显著影响。2016年花前干物质转移量（DMT）随控释尿素增加先增后降，表现为T3＞T4＞T2＞T1＞CK，T3与T1、T2、T4差异不显著，比CK显著高30.36%；而2018年却以T3最低，较各处理显著低41.22%～56.63%。2016年花前干物质转移率（DMTR）、花前干物质转移对籽粒干物质积累贡献率（DMTCG）均以T1最大，CK最小，2018以T2、T1最大，均以T3最小；2a内在含有常规尿素的T1（单施常规尿素）、T2、T3处理间，DMTR、DMTCG总体随常规尿素增加而增加，表现为T1＞T2＞T3，说明增施常规尿素倾向于增加花前干物质转运，而在含有控释尿素的T2、T3、T4（单施控释尿素）处理间，DMTR、DMTCG随控释尿素增加先降后增，表现为T2＞T4＞T3；所有施氮处理中，DMTR、DMTCG均以T3最低，表明单施常规尿素或控释尿素均高于配施处理T3。2016年和2018年DMA、DMAC在各施氮处理间均表现为T3＞T4＞T2＞T1，各年T3较T1分别显著高24.98%、8.14%和60.48%、58.751%，由此表明，增施控释尿素倾向于增加花后干物质积累，以及提高花后干物质积累对籽粒干物质积累的贡献程度。

注：短线表示标准差。小写字母表示同一生育期处理间在0.05水平上的差异显著性。R4为蜡熟期，R6为成熟期。下同。

Note: The short line is the standard deviation. Lowercase indicates the difference significance at the same growth stage among treatments at 0.05 level. R4 is ripening period, R6 is mature period. The same as below.

图4 玉米成熟期处理间各器官干物质积累量比较

表3 处理间玉米开花前后营养器官干物质积累量及其转移率的比较

注：DMT为花前干物质转移量，DMTR为花前干物质转移率，DMTCG为花前干物质转移对籽粒干物质积累贡献率；DMA为花后干物质积累量，DMAC为花后干物质积累对籽粒干物质积累贡献率。方差一行数值代表 F 值，***表示P < 0.001。下同。

Note: DMT is dry matter transfer at pre-bloom period, DMTR is dry matter transfer rate at pre-bloom period, DMTCG is contribution of dry matter transfer to grain at pre-bloom period. DMA is dry matter accumulation at post-bloom period, DMAC is contribution of dry matter accumulation to grain at post-bloom period. Variance in table represents the F-value, *** is P<0.001. The same as below.

2.3 配施控释尿素对玉米成熟期氮素分配及利用的影响

由图5可知，增施尿素较不施尿素提高了各器官氮素积累量，且玉米氮素积累量随控释尿素的增加先增后降。2016年全株、籽粒和其他器官氮素积累量（叶片、茎鞘、穗轴＋苞叶之和）排序均表现为T3＞T4＞T2＞T1＞CK，T3较其他处理分别高9.20%～64.84%、11.05%～63.34%和6.82%～66.88%。2018年最大全株、籽粒和其他器官氮素积累量分别为T3、T2、T1，较其他处理分别高1.149%～28.51%、4.13%～16.06%和0.68%～72.73%。

由表4可知，素配施组合间NT（花前氮素转移量）、NTE（花前氮素转移率）、NTCG（花前氮素转移对籽粒氮素积累贡献率）、NA（花后氮素积累量）和NAC（花后氮素积累对籽粒氮素积累贡献率）差异显著。2016年NT随控释尿素增加先增后降，以T3最高，与T4差异不显著，T3较CK、T1和T2显著高46.11%、80.63%和46.11%；2018年以T2最高，较各处理显著高41.22%～56.63%。2016年和2018年NTE、NTCG均以T3最低，较各处理低41.22%～56.63%和41.22%～56.63%。2016年和2018年NA、NAC均以T3最高，2016年以T1最低，2018年以CK最低，两年试验期T3较CK和T1分别显著高41.22%、56.63%和41.22%、56.63%，在施氮处理间，NA、NAC随控释尿素含量增加先增后降。各施氮处理对玉米REN（氮肥利用率）、AEN（氮肥农学利用率）、PFPN（氮肥偏生产力）和FCR（肥料贡献率）影响显著；2016年各氮素利用指标随控释尿素含量增加先增后降，均以T3最大，T1最小，T3较各处理分别显著高27.27%～266.83%、55.45%～97.89%、8.62%～12.37%、42.92%～77.20%；2018年REN、AEN、PFPN和FCR各氮素利用指标最大值分别在T3、T1、T2、T1，最小值分别在T4、T2、T1、T2，最大值较其他处理分别高4.06%～28.83%、12.40%～65.91%、1.31%～7.29%、11.66%～62.51%。以上结果综合表明，T3处理表现最优。

表4 处理间玉米开花前后营养器官氮素积累表现的比较

注：NT为花前氮素转移量，NTE为花前氮素转移率，NTCG为花前氮素转移对籽粒氮素积累贡献率；NA为花后氮素积累量，NAC为花后氮素积累对籽粒氮素积累贡献率；REN为氮肥利用率，AEN为氮肥农学利用率，PFPN为氮肥偏生产力，FCR为肥料贡献率。

Note: NT is nitrogen transfer at pre-bloom period, NTE is nitrogen transfer rate at pre-bloom period, NTCG is contribution rate of nitrogen transfer to grain nitrogen at pre-bloom period. NA is nitrogen accumulation at post-bloom period, NAC is contribution of nitrogen accumulation to grain nitrogen at post-bloom period. REN is nitrogen utilization rate, AEN is nitrogen agronomic utilization rate, PFPN is nitrogen partial productivity, FCR is fertilizer contribution rate.

2.4 配施控释尿素对玉米产量及产量构成因素的影响

由表5可知，2a各施氮处理较CK均显著提高了穗重、穗粒重、百粒重和产量。在2a试验各处理中，2016年T3处理达最大产量，较各处理显著提高产量8.62%～28.61%，2018年在T1下达最大产量，与T2、T3、T4差异不显著，较CK显著提高7.29%；2a平均产量以T3最大，CK最小，T3较各处理高4.97%～16.37%。2016年穗重、穗粒重均以T3最大，CK最小，T3较其他处理显著高8.77%～27.85%、8.62%～28.61%，百粒重排序为T2＞T3＞T4＞T1＞CK，T2较T1、CK分别显著高5.80%、15.27%。2018年最大穗重、穗粒重、百粒重分别在T1、T1、T2，最小值均在CK，各指标最大值较CK分别显著高6.58%、7.29%、5.70%。综合2a数据来看，添施控释尿素较单施普通尿素产量构成因素表现较好，减产风险低。

表5 处理间玉米产量及其构成因素的比较

3 结论与讨论

3.1 讨论

叶片是作物光合作用的决定性器官，对大多数作物来说，植株体95%的干物质来源于叶片光合作用[22]。研究表明，施氮可以提高垂穗披碱草[23]、苜蓿[24]、小麦[25]、玉米[26]、冬油菜[27]等作物生殖生长关键时期光合器官面积，对于玉米，施氮可以增加吐丝期植株下部叶片功能持续时间，增大灌浆期叶面积，延缓叶面积峰值下降速率[28]，且在一定施氮范围内，玉米叶面积随施氮量的增加而增大[29]。本研究发现，2016年施氮处理较CK提高了全生育期叶面积指数，配施处理和单施控释尿素处理较单施常规尿素处理显著提高了抽雄期和乳熟期叶面积指数，降低了灌浆初−乳熟期叶面积下降速率。本研究还发现，2a灌浆初−乳熟期，叶面积指数下降速率随着控释尿素比例减少而放慢，且在配施尿素处理下生育后期叶面积指数保持较高值，说明控释与常规尿素配施可以延长生育后期叶片功能持续期，延缓叶片衰老。

DMA（干物质积累量）是作物产量形成的物质基础[30]，而作物籽粒中DMA主要来源于花后形成同化物和花前营养器官贮存同化物向籽粒的转移与分配，提升植株花后干物质积累水平是增产的有效途径。金容等[15]研究表明，与常规尿素相比，含控释氮肥处理提高了花前和花后DMA、成熟期总DMA、成熟期籽粒干物质分配比例，随控释尿素比例的增加均呈先增后降趋势。与金容等[15]研究结果相似，本试验中，与T1（常规尿素）相比，各含控释尿素处理显著提高了玉米花后DMA，并随着控释尿素含量的增加而先增后降；2a各含控释尿素处理与CK（不施氮肥）和T1相比，DMT（花前干物质转移量）差异表现不规律，成熟期籽粒干物质占全株比例差异不显著，这与金容研究结果不相符。本研究还发现，2a含控释尿素处理总体较CK、T1提高了玉米花后干物质积累速率，提高了成熟期全株DMA，且最大值均在T3，这与王旭敏等[31−33]研究得出的控释氮处理较常规施氮提高了灌浆−成熟期地上部干物质重的结果一致；2a平均花后DMA和花后DMA对籽粒DMA的贡献率以T3处理最大，分别为10.61t·hm−2、70.80%，这与武鹏等[34]研究指出玉米花后干物质积累量对籽粒干物质积累量贡献率达到74.60%～87.63%的结论接近。

本研究发现，施氮处理较不施氮处理显著提高了玉米成熟期氮素积累量（NA），2a各处理间花前氮素转移量（NT）以T2表现最好，2a平均NT、转移率和花前氮素转移量对籽粒NA的贡献率随控释尿素含量增加而降低。虽控释尿素处理花前NA低，但控释尿素通过控制养分释放完成氮素后移，满足了花后氮素需求，提高了花后NA占总NA比重[33]；试验中，T3较T1和CK增加了花后NA，提高了花后NA对籽粒NA的贡献率，促进了氮素向籽粒的转移，进而提高了成熟期籽粒NA。在国内氮素利用研究方面，于飞等[35]调查结果显示，近年中国玉米氮肥用量在180～240kg·hm−2的氮肥利用率（REN）和氮肥偏生产力（PFPN）分别为31.0%和45.5kg·kg−2，而Chen等[36]在中国大规模定点田间试验中，在土壤−作物复合系统处理下PFPN高达56kg·kg−1；在本试验中，总体上控释氮素下REN、氮肥农学利用率（AEN）、PFPN和肥料贡献率（FCR）显著高于T1（常规尿素），在总施氮量225kg·hm−2下，将控释与常规尿素以2:1配施，2a平均REN、PFPN分别为30.87%和55.62kg·kg−1，这与于飞等统计得出的REN相近[35]，而PFPN明显高于其统计的结果，却与Chen等[36]试验结果相近；具体分析发现，2018年控释尿素处理REN低于2016年，而T1下REN高于2016年，原因可能是2018年全生育前期降水量，加快了T1的释放速率和玉米的吸收速率，提高了CK、T1下的玉米成熟期NA，而控释尿素氮素在生育后期才能释放充分，但生育后期降水过量，从而造成控释尿素过度淋失[37]，最终降低了控释尿素含量高的处理（T3、T4）的玉米成熟期NA、REN。

适宜的施肥量和氮肥配比则为增产、增效提供了有效途径。张杰等[38]研究表明，在常规/控释尿素为2:1时，产量、百粒重和穗粒重随总施氮量的增加而呈先增后降趋势，在240kg·hm−2下产量达最大值；Liu等[39]研究表明，黄土旱塬区覆膜玉米施氮量在0～240kg·hm−2时，产量随施氮量的增加而显著提高；解文艳等[40]在3a田间定点研究中发现，黄土高原东部玉米施氮量为240kg·hm−2时，玉米产量随控释尿素含量的增加呈先增后降趋势。本研究结果表明，2a内T2、T3（尿素配施处理）产量较高且变化幅度小，说明常规尿素与控释尿素配施增产、稳产效果好，但T2需要在拔节中期追肥，与T3相比增加了人工成本，2016年T4（单施控释尿素）或T1（单施常规尿素）产量显著低于T3，2018年与T3差异不显著，这与前人研究结果一致。本研究还发现，随控释尿素含量增加，2a平均穗重、穗粒重和产量均呈先增后降趋势，以T3产量最高。综合各处理在干物质积累量、氮素积累量、氮素利用和产量方面的表现，以T3处理表现最佳。

3.2 结论

（1）不施氮肥处理玉米生长发育较差，施氮能提高玉米干物质量和LAI，配施控释尿素（T2、T3）比单施常规尿素（T1）或单施控释尿素（T4）的干物质增益高，各处理中以基施常规尿素75kg·hm−2＋基施控释尿素150kg·hm−2的T3处理全生育期干物质积累量较高，同时T3处理下玉米全生育期叶面积指数有效提高，叶片衰老进程得以延缓。

（2）配施控释尿素可以提高玉米氮肥利用率、氮肥农学利用率和氮肥偏生产力。

（3）配施控释尿素及单施控释尿素有利于花后干物质积累，为产量形成提供了充足的物质基础。

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Effects of Combined Application of Controlled Release Urea on Spring Maize Production in Mountainous Area of Southern Ningxia

WANG Ke-jie1, WANG Le2, FENG Peng-bo1, LU Yuan-ming1, WANG Xiao-ping1, LIU Ya-qian1, KANG Jian-hong1, LIANG Yi1

（1.College of Agriculture, Ningxia University, Yinchuan 750021, China；2.Seed Work Station, Erdos City, Erdos 017000）

The experimental purpose is through investigating the effects of combined application of urea on dry matter, nitrogen accumulation, transport and yield of maize, to provide a theoretical basis for mining a reasonable nitrogen fertilizer for high yield of maize. The field experiment was conducted in 2016 and 2018 with a single factor randomized block design. Five treatments were set in the southern mountainous area of Ningxia. CK has no nitrogen application during whole growth season of maize. T1 was applied with 150kg·ha−1conventional urea base and 75kg·ha−1conventional urea topdressing in large bell stage. T2 was based on 75kg·ha−1conventional urea and 75kg·ha−1controlled-release urea and 75kg·ha−1conventional urea in large bell stage. T3 consists of 75kg·ha−1conventional urea based and 150kg·ha−1controlled-release urea based, T4 is a basal application of controlled release urea of 225kg·ha−1. The results showed that the combined application of conventional urea and controlled-release urea could significantly increase the yield compared with CK. Under T3 treatment, the 2-year average yield was higher than that of single application of conventional or controlled-release urea, and reached the maximum in each treatment. Combined application increased the growth rate of leaf area index (LAI) and leaf area index (LAI) in early growth period, but slowed down the decline rate of LAI in late growth period. Compared with CK and T1, controlled release urea treatment significantly increased dry matter accumulation and grain nitrogen accumulation at mature stage. The dry matter transfer before anthesis was low in the treatment with controlled release urea, but it mainly increased the dry matter accumulation after anthesis and the contribution rate of dry matter accumulation after anthesis to the dry matter accumulation of grain, and it increased first and then decreased with the increase of controlled release urea content. Compared with single application of conventional urea, controlled release urea treatment increased nitrogen utilization rate(REN), nitrogen agronomic utilization rate(AEN), nitrogen partial productivity(PFPN) and fertilizer contribution rate(FCR), and T3 had the highest increase. Based on two years experiment results, applying controlled release urea to conventional urea at a ratio of 2:1 may save labor and increase maize yield.

Corn; Dry matter accumulation; Nitrogen accumulation; Production

10.3969/j.issn.1000-6362.2023.09.002

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2022−10−19

宁夏高质量发展与生态保护科技创新示范项目（NGSB−2021−3−02)；宁夏自然科学基金（2021AAC03072）；宁夏区重点研发项目（2019BBF02003）

康建宏，教授，主要从事作物高产生理研究，E-mail：kangjianhong@163.com；梁熠，副教授，主要从事高产栽培和生理研究，E-mail：liangmeng0122@126.com

王科捷，E-mail：wkj15648078215@163.com