袁劉正，柳家友，吳偉華，閆海霞，付家峰，趙月強(qiáng)

（漯河市農(nóng)科院/國(guó)家玉米產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系漯河綜合試驗(yàn)站，河南 漯河 462300）

夏玉米對(duì)氮肥比較敏感，施氮增產(chǎn)效果顯著，合理施用氮肥對(duì)于提高夏玉米產(chǎn)量和氮肥利用率、減輕環(huán)境壓力具有重要意義[1～4]。不同基因型玉米對(duì)氮素的吸收利用存在差異，既表現(xiàn)在對(duì)增施氮肥的反應(yīng)差異上，也反映在植株對(duì)氮素的吸收、分配和利用上[5～7]。明確不同基因型主栽玉米品種的氮肥增產(chǎn)效應(yīng)、氮素吸收積累及氮肥利用效率的差異，對(duì)于合理施用氮肥、提高氮肥利用率具有重要意義。為探討玉米新品種漯玉336對(duì)氮肥的需求規(guī)律，為生產(chǎn)服務(wù)，本文研究不同施氮量對(duì)漯玉336的產(chǎn)量、植株氮素吸收累積特性、氮肥效率及收獲指數(shù)等的影響，為漯玉336科學(xué)合理施用氮肥提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料及土壤肥力

供試材料為漯玉336，于2010年通過(guò)河南省審定，由漯河農(nóng)科院試驗(yàn)選育。土壤基本肥力是，有機(jī)質(zhì)含量1.48%，堿解氮68.60 mg/kg，速效磷 14.95 mg/kg，速效鉀138.07 mg/kg-，pH值為7.5。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)分三水平氮肥用量，即不施氮肥、推薦氮肥（低氮16 kg/畝）和經(jīng)驗(yàn)氮肥（高氮30 kg/畝）。種植密度為4 000株/畝，小區(qū)面積為32m2，3次重復(fù)，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。磷肥和鉀肥在苗期一次施入，氮肥50%作苗肥；50%大喇叭口期作追肥。田間管理同大田。玉米于2010年6月18日播種，9月29日收獲。

1.3 樣品采集與分析

分別于拔節(jié)期、大喇叭口期、吐絲期、灌漿期、成熟期5個(gè)時(shí)期在每個(gè)小區(qū)分別采集5株均勻一致的植株，分析采用以下方法：濃H2SO4-H2O2消煮—蒸餾定氮法測(cè)定植株全氮，鉬黃比色法測(cè)定植株全磷，火焰光度計(jì)法測(cè)定植株全鉀，并分析植株各部位的氮、磷、鉀含量。

1.4 計(jì)產(chǎn)與考種

收獲期分別在每個(gè)小區(qū)收獲中間兩行計(jì)產(chǎn)，自然風(fēng)干稱重（水分以14%為準(zhǔn)）。取10穗進(jìn)行考種，考察穗長(zhǎng)、穗行數(shù)、穗粒數(shù)、行粒數(shù)和百粒重等。

1.5 相關(guān)指標(biāo)的計(jì)算方法

增產(chǎn)率 （%）=（施肥處理產(chǎn)量-不施肥處理產(chǎn)量）÷不施肥處理產(chǎn)量×100。

氮素積累量(kg/畝)=非收獲物干重×非收獲物含氮量+收獲物干重×收獲物含氮量。

氮肥利用率 （%）=(施肥植株地上部分氮素積累量-不施肥植株地上部分氮素積累量)÷施氮量×100。

農(nóng)學(xué)效率（kg/kg）=施肥作物增產(chǎn)量/施肥量。

氮生理效率（kg/kg）=生物量÷植株地上部分氮素累積量。

氮素利用效率（kg/kg）=經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量÷植株地上部分氮素累積量。

每噸籽粒氮素吸收量 （kg/t）=植株地上部分氮素積累量÷產(chǎn)量×1000。

1.6 數(shù)據(jù)處理方法

采用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果分析

2.1 不同施氮量對(duì)漯玉336產(chǎn)量及產(chǎn)量因子的影響

由表1可知，施氮對(duì)產(chǎn)量增產(chǎn)顯著，在低氮和高氮條件下漯玉336比不施氮分別增產(chǎn)14.87%和33.36%；同一品種在不同氮水平下增產(chǎn)效果不同，漯玉336在高氮時(shí)產(chǎn)量最高，為632.73 kg/畝；低氮和高氮對(duì)穗粒數(shù)無(wú)顯著影響，產(chǎn)量差異主要取決于百粒重，高氮和低氮水平下百粒重相差不大。經(jīng)濟(jì)效益分析表明，在高氮水平下收益最佳，為199.58元，產(chǎn)投比1.71，由此可知，漯玉336在高氮水平下收益較好。

表1 不同施氮量對(duì)漯玉336產(chǎn)量及其構(gòu)成因子的影響

2.2 不同施氮量對(duì)漯玉336不同生育期各器官氮素積累的影響

由表2可知，植株氮素積累量均隨生長(zhǎng)發(fā)育而不斷增加；施氮量增加，各生育期內(nèi)植株氮素積累量也隨之增加；吐絲前葉片是植株氮素的分配中心，吐絲后植株氮素逐漸向籽粒分配，到成熟期占63.80%～67.36%，施氮量越大籽粒氮占的比例越小。

表2 不同施氮量對(duì)漯玉336的各器官氮素積累與分配

2.3 不同施氮量對(duì)漯玉336植株氮素吸收速率的影響

表3表明，在畝施氮0 kg、16 kg和30 kg三個(gè)水平下，漯玉336的拔節(jié)—大喇叭口期是營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期氮素吸收的關(guān)鍵時(shí)期，其吸收速率分別為0.14 kg/m2·d、0.23 kg/m2·d、0.27 kg/m2·d，吸收速率隨施氮量的增加而加快；從整個(gè)生育期吸收速率變化看，不同施氮水平下對(duì)其生育階段氮素吸收積累影響不同，是造成產(chǎn)量差異的原因所在，生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)品種選擇適宜的氮肥用量和施氮時(shí)期，其中漯玉336在拔節(jié)期到大喇叭口期施肥是好的時(shí)期。

表3 不同施氮量對(duì)漯玉336不同階段氮素階段吸收速率 單位：kg/m2·d

2.4 不同施氮量對(duì)漯玉336氮素（肥）利用效率的影響

氮素和氮肥利用效率是反映合理施氮和品種間氮效率差異的重要指標(biāo)。氮素利用效率可用氮生理效率（反映作物吸收氮量對(duì)生物量的貢獻(xiàn)）、氮素利用效率（反映作物吸收氮量對(duì)籽粒產(chǎn)量的貢獻(xiàn)）衡量。從表4可以看出，施氮量增加，氮生理效率和氮素利用效率降低。漯玉336在高氮和低氮水平下兩者差異均不顯著，說(shuō)明高氮水平對(duì)漯玉336的氮生理效率和氮素利用效率不降低，由此可知其適宜高氮施肥。

氮肥農(nóng)學(xué)效率（氮肥對(duì)增產(chǎn)量的貢獻(xiàn)）、氮肥利用率（作物對(duì)氮肥的吸收利用）和氮肥偏生產(chǎn)力（氮肥對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)）是反映作物對(duì)氮肥吸收利用的重要參數(shù)。表4表明，漯玉336的氮肥農(nóng)學(xué)效率、氮肥利用率和氮肥偏生產(chǎn)力均隨施氮量增加而降低，氮肥農(nóng)學(xué)效率在高氮和低氮水平下差異不顯著，氮肥利用率和氮肥偏生產(chǎn)力在低氮和高氮水平下均差異顯著?？梢?jiàn)，漯玉336是氮肥高效品種。

表4 不同施氮量對(duì)漯玉336氮素（肥）利用效率的影響

2.6 不同施氮量對(duì)漯玉336收獲指數(shù)的影響

從圖1可以看出，漯玉336在不同氮水平下收獲指數(shù)不同，收獲指數(shù)隨著施氮量的增加而增加，在30 kg/畝的水平下達(dá)到最大，可知其在高氮水平可獲得較高的收獲指數(shù)。

圖1 不同處理對(duì)漯玉336收獲指數(shù)的影響

3 討論與結(jié)論

米國(guó)華等認(rèn)為，氮高效品種可分為低氮高效和高氮高效兩類，低氮高效品種可以在相近的產(chǎn)量水平下，通過(guò)高效吸收土壤礦化的有機(jī)氮及其他來(lái)源的環(huán)境氮素，從而達(dá)到節(jié)省氮肥的目的；而高氮高效品種則可以在高產(chǎn)的基礎(chǔ)上，隨著氮肥投入增加，進(jìn)一步提高產(chǎn)量[8]。本研究表明，施氮對(duì)漯玉336增產(chǎn)顯著，在高氮時(shí)產(chǎn)量最高；低氮和高氮對(duì)穗粒數(shù)無(wú)顯著影響，產(chǎn)量的差異主要取決于百粒重；其在高氮水平下收益最佳，畝收益為199.58元。從產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)收益、氮素吸收積累、氮素和氮肥利用效率以及收獲指數(shù)等方面綜合考慮，初步認(rèn)為漯玉336是氮肥高效品種。在生產(chǎn)中，應(yīng)根據(jù)其氮肥增產(chǎn)效應(yīng)、氮素吸收積累特性合理運(yùn)籌氮肥，制定科學(xué)施肥的方案。

[1]Judith N,Adrien N,Martin H.et al.Variations in corn yield and nitrogen uptake in relation to soil attributes and nitrogen availability indices[J].Soil Sci.Soc.Am.J.2009,73:317～327.

[2]Mosisa W,Marianne B,Gunda S,Dennis F,Alpha O D,Walter J H.Nitrogen uptake and utilization in contrasting nitrogen efficient tropical maize hybrids[J].Crop Science,2007,47:519～528.

[3]Presterl T,Groh S,Landbeck M et al.Nitrogen uptake and utilization efficiency of European maize hybrids developed under conditions of low and high nitrogen input［J］.Plant Breed.2002,121：480～486.

[4]呂殿青,同延安,孫本華,等.氮肥施用對(duì)環(huán)境污染影響的研究[J].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào),1998,4(1):8～15.

[5]PollmerW G,Eberhard D,Klein D and Dhillon BS.Studies on maize hybrids involving inbred lines with varying protein content[J].Z.Pflanzenzuecht,1978,80:142～148.

[6]劉建安，米國(guó)華，張福鎖.不同基因型玉米氮效率差異的比較研究[J].農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報(bào)，1999，7（3）:248 ～ 254.

[7]陳范駿，米國(guó)華，張福鎖，等.華北區(qū)部分主栽玉米雜交種的氮效率分析[J].玉米科學(xué)，2003，11（2）：78 ～ 82.

[8]米國(guó)華，陳范駿，春亮，等.玉米氮高效品種的生物學(xué)特征[J].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2007，13（1）：155 ～ 159.