李麗麗 李銳娟 苗振振

摘要 以產(chǎn)量為導向，通過施氮量的調整，探尋玉米雜交種邯豐79產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀的響應，實現(xiàn)氮肥的高效利用，指導農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。于2018年在邯鄲市邱縣梁二莊鎮(zhèn)高產(chǎn)試驗田，在密度為63 000株/hm2的種植條件下，分別設置施氮量為0（CK）、N1（140.10 kg/hm2）、N2（182.13 kg/hm2）、N3（224.16 kg/hm2）和N4（266.19 kg/hm2）共5個處理，3次重復，每個處理以基施和大喇叭口期追施氮肥的比例各占50%。結果表明， 隨施氮量的增加，株高、穗位高、穗長、穗粗、穗粒數(shù)、千粒重以及產(chǎn)量均逐漸增加，而果穗禿尖長度則逐漸縮短;當施氮量≤224.16 kg/hm2時，不同處理的株高、穗位高、穗長、穗粒數(shù)、千粒重、禿尖長度以及產(chǎn)量間差異均達顯著水平;當施氮量>224.16 kg/hm2時，增加氮肥的用量，則株高、穗位高、穗長、穗粒數(shù)、千粒重與產(chǎn)量的變化不明顯，且施氮量為224.16 kg/hm2與266.19 kg/hm2的各項指標間均差異不顯著。進一步對不同處理的氮肥偏生產(chǎn)力與增產(chǎn)率比較分析發(fā)現(xiàn)，N3處理與N4處理的增產(chǎn)率間差異不顯著，但N3處理的氮肥偏生產(chǎn)力顯著高于N4處理。因而，在該試驗條件下，N3處理（即施氮量為224.16 kg/hm2）的效果最佳，實現(xiàn)了氮肥的低投入與產(chǎn)量的最大化。

關鍵詞 氮肥;施肥量;邯豐79;產(chǎn)量;農(nóng)藝性狀

Abstract Guided by the yield， the response of yield and agronomic characters of Hanfeng 79， a maize hybrid， was explored through the adjustment of nitrogen application， so as to realize the efficient utilization of nitrogen and guide agricultural production. In 2018， the experiment was conducted in the highyield experimental field of Liangerzhuang Town， Qiuxian County， Handan City. Under the planting condition of 63 000 plant/hm2 density， five treatments were set respectively， i.e. 0 （CK）， N1 （140.10 kg/hm2）， N2 （182.13 kg/hm2）， N3 （224.16 kg/hm2） and N4 （266.19 kg/hm2）. Each treatment was repeated for three times， and the proportion of nitrogen topdressing at the base application and big bell mouth stage accounted for 50% respectively. The results showed that the plant height， ear height， ear length， ear diameter， ear grain number， 1 000grain weight and yield increased gradually with the increase of nitrogen application， while the length of ear bald point decreased gradually;when nitrogen application≤224.16 kg/hm2， the differences among plant height， ear height， ear length， ear grain number， 1 000grain weight， bald point length and yield of different treatments were all significant;when the amount of nitrogen fertilizer was more than 224.16 kg/hm2， the changes of plant height， ear height， ear length， number of grains per ear， 1 000grain weight and yield were not obvious， and the differences between the indexes of 224.16 kg/hm2 and 266.19 kg/hm2 treatments were not significant. The results showed that there was no significant differences between N3 treatment and N4 treatment， but N3 treatment was significantly higher than N4 treatment. Therefore， under the experimental conditions， the effect of N3 treatment was the best （i.e. the amount of nitrogen application was 224.16 kg/hm2）， which realized the low input of nitrogen and the maximum output.

Key words Nitrogen fertilizer;Fertilizer rate;Hanfeng 79;Yield;Agronomic traits

氮素是植物體內氨基酸和蛋白質的主要組成部分，也是用于植物光合作用葉綠素的主要組成部分[1-2]。研究表明，氮肥對玉米的農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量均有重要影響，在一定范圍內，增施氮肥可以改善玉米的農(nóng)藝性狀，進而提高玉米的產(chǎn)量和品質[3-5]。然而，氮肥的施用量超過一定范圍，不僅會造成資源浪費，而且會引起植株徒長，不利于產(chǎn)量的提高。此外，氮肥的過量施用，尤其是不合理施用引發(fā)了一系列負面效應，如環(huán)境污染、土壤酸化、氮素利用效率降低等[6-8]。

為提高耐密型夏玉米的種植效益，筆者以邯鄲市農(nóng)業(yè)科學院選育的玉米雜交種為試驗材料，在種植密度為63 000株/hm2條件下，研究不同施氮量對耐密型夏玉米產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀的影響，以期為氮肥的高效利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗在邯鄲市邱縣梁二莊鎮(zhèn)高產(chǎn)試驗田進行，前茬作物為小麥。種植模式為小麥-玉米一年兩熟制，前茬作物小麥利用機械進行收割，實現(xiàn)秸稈還田。耕層土壤為砂壤土，基礎養(yǎng)分含量：有機質11.6 mg/kg、堿解氮85.6 mg/kg、速效磷31.8 mg/kg、有效鉀106.6 mg/kg，pH 為6.2。

1.2 試驗材料 供試玉米品種為邯豐79，由邯鄲市農(nóng)業(yè)科學院提供，該品種具有高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、緊湊等特點，突出表現(xiàn)在適應性廣、抗倒性強、抗病性強，耐密植。

氮肥種類為尿素（N含量46.7%），2018年6月12日播種，播種前施過磷酸鈣360 kg/hm2和氯化鉀210 kg/hm2作底肥。

1.3 試驗設計

2018年6月12日開溝點播玉米種子，播種前施過磷酸鈣和氯化鉀作為底肥，設種植密度為63 000 株/hm2，試驗小區(qū)面積為20 m2，每小區(qū)5行，行長為6.67 m，行距為0.6 m。采用隨機區(qū)組設計，設置5個處理（氮肥施用量見表1），3次重復，每個處理以基施和大喇叭口期追施氮肥的比例各占50%。四周設置保護區(qū)，其他管理同大田常規(guī)管理。

在玉米不同生育時期記載各處理的主要農(nóng)藝性狀。10月8日全小區(qū)人工收獲，曬干后進行室內考種，測定穗粒數(shù)和千粒重，脫粒后計產(chǎn)（產(chǎn)量以每個處理每小區(qū)3次重復的產(chǎn)量平均值進行評價，按小區(qū)實際收獲的籽粒產(chǎn)量折算成1 hm2產(chǎn)量）。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析 按照公式（1）和（2）分別計算氮肥偏生產(chǎn)力和增產(chǎn)率，并利用SPSS 13.0和Excel 2007軟件對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析與圖表繪制[9-10]。采用鄧肯氏新復極差法（Duncans multiplerange test，P<0.05）對各處理指標值進行多重比較。

氮肥偏生產(chǎn)力（kg/kg）=處理區(qū)產(chǎn)量/處理區(qū)施氮量（1）

增產(chǎn)率=（處理區(qū)產(chǎn)量-對照區(qū)產(chǎn)量）/對照區(qū)產(chǎn)量×100%（2）

2 結果與分析

2.1 不同施氮量對邯豐79主要農(nóng)藝性狀的影響

由表2可知，不同施氮量的株高、穂位高、穗粗、穗長均顯著高于CK，且隨施氮量的增加而增加，這說明施用氮肥可以提高玉米株高、穗位高以及促進穗部的生長發(fā)育。當施氮量小于等于N3處理時，隨施氮量的增加，株高、穂位高、穗粗、穗長顯著升高，且差異顯著，禿尖長度隨施氮量的增加而逐漸變短，且處理間差異顯著，表明施用氮肥能夠顯著提升玉米穗的經(jīng)濟性狀，增加單穗玉米的成籽率，進而提高玉米產(chǎn)量。當施氮量大于N3處理時，隨施氮量的增加，株高、穂位高、穗粗、穗長以及禿尖長度的變化不顯著，這表明當施氮量達N3處理，即施氮量為224.16 kg/hm2這一臨界值時，增加氮肥的施用量，對株高、穂位高、穗粗、穗長和禿尖長度影響不顯著。

2.2 不同施氮量對邯豐79產(chǎn)量及其構成因素的影響

由表3可知，不同施氮量的玉米穗粒數(shù)、千粒重和產(chǎn)量均顯著高于CK，且隨施氮量的增加而逐漸增加，說明施用氮肥可以促進玉米穗部生長發(fā)育，并能夠顯著提高穗粒數(shù)和千粒重，進而提高玉米產(chǎn)量。其中N4處理的穗粒數(shù)、千粒重和產(chǎn)量均最大;N3處理的穗粒數(shù)、千粒重和產(chǎn)量次之，但兩者間差異不顯著，而N3處理均顯著高于N1處理和N2處理。

當施氮量小于等于N3處理時，隨施氮量的增加，穗粒數(shù)、千粒重和產(chǎn)量顯著升高，且各處理間差異顯著。當施氮量大于N3處理時，隨施氮量的增加，穗粒數(shù)、千粒重和產(chǎn)量的增加不顯著，說明當施氮量達N3處理（即施氮量為224.16 kg/hm2）這一臨界值時，增加氮肥用量，對穗粒數(shù)、千粒重及產(chǎn)量的影響不顯著，這表明氮肥能夠顯著提高玉米穗部的發(fā)育和產(chǎn)量，但過多氮肥的施用對產(chǎn)量影響不顯著。

2.3 不同處理氮肥偏生產(chǎn)力和增產(chǎn)率的比較

氮肥偏生產(chǎn)力是評價肥料效率的一個重要指標[11]。由圖1可知，隨施氮量的增加，氮肥偏生產(chǎn)力呈下降趨勢，各處理的氮肥偏生產(chǎn)力表現(xiàn)為N1>N2>N3>N4，且各處理間差異均達顯著水平，說明氮肥的投入越低，利用效率越高，這進一步證實了過量的氮肥施用會造成氮肥利用效率降低。

產(chǎn)量效應是玉米生產(chǎn)的核心問題。由圖1可知，增產(chǎn)率表現(xiàn)為N1

因此，由氮肥偏生產(chǎn)力和增產(chǎn)率的變化趨勢可知，在該試驗條件下，N3處理（即施氮量為224.16 kg/hm2）的效果最佳，既保證了耐密型玉米產(chǎn)量的提高，又實現(xiàn)了氮肥的高效利用。

3 討論

氮素是植物體內氨基酸、蛋白質以及光合作用葉綠素的主要組成部分[1-2]，在一定范圍內通過增施氮肥，可以促進玉米農(nóng)藝性狀的改善，實現(xiàn)產(chǎn)量和品質的協(xié)同提高[3-5]。然而，當?shù)适┯昧砍^一定范圍時，不僅會造成資源浪費，而且會引起植株徒長，不利于產(chǎn)量的提高，同時也會引發(fā)一系列負面效應，如環(huán)境污染、土壤酸化以及氮素利用效率降低等[6-8]。

該研究針對生產(chǎn)上氮肥的不合理施用問題，為提高氮肥利用效率，實現(xiàn)玉米產(chǎn)量的提高，探尋不同氮肥處理對耐密型夏玉米產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀的影響。結果表明，施用氮肥可以促進玉米的生長發(fā)育，明顯改善其農(nóng)藝性狀，提高玉米產(chǎn)量。當施氮量≤224.16 kg/hm2時，隨施氮量的增加，株高、穗位高、穗長、穗粗、穗粒數(shù)、千粒重和產(chǎn)量均呈升高趨勢，果穗禿尖長度呈縮短趨勢;當施氮量>224.16 kg/hm2時，株高、穗位高、穗長、穗粗、穗粒數(shù)、千粒重、產(chǎn)量和果穗禿尖長度的變化不明顯;隨施氮量的增加，氮肥偏生產(chǎn)力呈下降趨勢，增產(chǎn)率的增產(chǎn)幅度逐漸變小，當施氮量>224.16 kg/hm2時，增產(chǎn)幅度變化不明顯。

該研究也進一步證實，在一定范圍內，隨施氮量的增加，玉米農(nóng)藝性狀、提高產(chǎn)量以及氮肥利用效率得到改善。當達到施氮量臨界值時，增施氮肥不能進一步改善玉米的農(nóng)藝性狀、提高產(chǎn)量和氮肥利用效率。這可能是由于施氮量過高，引起植株旺長，打破了群體與個體間的協(xié)調關系，造成冠層通風透光條件變劣，致使生育后期玉米下部的葉片早衰，從而不利于籽粒產(chǎn)量的提高。

邱縣地處河北省南部，地勢平坦，玉米是當?shù)氐闹饕Z食作物，也是對氮肥敏感的主要作物，為合理利用氮肥，指導農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，該研究以邯鄲市農(nóng)業(yè)科學院選育的耐密型雜交種邯豐79為試驗材料，在確保產(chǎn)量提高的基礎上，揭示最佳氮肥施用量。然而，產(chǎn)量的提高是多種因素綜合作用的結果，今后應重點在氮肥施用量的基礎上，結合磷、鉀和微肥等，揭示其他農(nóng)藝措施在產(chǎn)量建成中的重要作用，為農(nóng)業(yè)增產(chǎn)農(nóng)民增收提供參考。

參考文獻

[1] 王忠.植物生理學[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2006：438-439.

[2] 嚴小龍，張福鎖.植物營養(yǎng)遺傳學[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1997：15-30.

[3] 趙化春，韓萍.玉米栽培的適宜密度問題[J].玉米科學，2001，9（S1）：34-38.

[4] 王慶成，劉開昌.山東夏玉米高產(chǎn)栽培理論與實踐[J].玉米科學，2004，12（S2）：60-62，65.

[5] 楊克軍，蕭常亮，李明，等.栽培方式與群體結構對玉米生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響[J].黑龍江八一農(nóng)墾大學學報，2005，17（4）：9-12.

[6] 巨曉棠，劉學軍，張福鎖.冬小麥與夏玉米輪作體系中氮肥效應及氮素平衡研究[J].中國農(nóng)業(yè)科學，2002，35（11）：1361-1368.

[7] 魏建林，崔榮宗，楊果，等.不同氮肥運籌對小麥產(chǎn)量及氮肥利用率的影響[J].山東農(nóng)業(yè)科學，2010（9）：53-55，59.

[8] 蘇詩杰，付清勇，朱思海，等.農(nóng)田氮肥的動態(tài)變化及施氮對小麥產(chǎn)量與品質影響的研究進展[J].山東農(nóng)業(yè)科學，2009（9）：80-83.

[9] 譚榮波.SPSS統(tǒng)計分析實用教程[M].北京：科學出版社，2010.

[10] 唐啟義，馮明光.實用統(tǒng)計分析及其DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)[M].北京：科學出版社，2002.

[11] 武良，張衛(wèi)峰，陳新平，等.中國農(nóng)田氮肥投入和生產(chǎn)效率[J].中國土壤與肥料，2016（4）：76-83.