施氮水平和追氮時(shí)間對(duì)玉米子粒產(chǎn)量的影響

劉永花，郝建平，杜天慶，崔福柱，邢曉亮

（1．山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，山西 太谷030801；2．山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 圖書館，山西 太谷030801）

玉米是優(yōu)良的飼料、重要的工業(yè)原料和優(yōu)質(zhì)的糧食作物［1］。抓好玉米生產(chǎn)對(duì)穩(wěn)定中國(guó)糧食生產(chǎn)，發(fā)展畜牧業(yè)和輕工業(yè)非常重要，是解決人民群眾溫飽問題的關(guān)鍵所在［2］。為了追求高產(chǎn)，中國(guó)玉米產(chǎn)區(qū)出現(xiàn)了氮肥超量施用，不合理施肥等一系列問題［3，4］。Baligar等指出，亞洲主要作物施用氮肥多而產(chǎn)量低的主要原因之一是氮素利用率低，而中國(guó)北京郊區(qū)和黃淮海平原主要作物的氮肥利用率僅為16%～22%，說明農(nóng)用氮肥絕大部分被損失掉，而對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重危害［2，4～6］。采取措施提高氮肥利用效率，降低其對(duì)環(huán)境的不良影響，對(duì)玉米高產(chǎn)、高效和安全生產(chǎn)具有重要意義。作物肥效因施肥量和時(shí)期而異，因此根據(jù)作物的生長(zhǎng)發(fā)育需求施肥，減少肥料的流失至關(guān)重要［4］。有關(guān)施肥對(duì)玉米子粒產(chǎn)量的影響，國(guó)內(nèi)外進(jìn)行了系統(tǒng)研究，合理施肥對(duì)提高玉米子粒產(chǎn)量發(fā)揮了重要作用。在一定范圍內(nèi)玉米產(chǎn)量隨施氮量增加而提高，但超過一定范圍，增加施氮量并不能使產(chǎn)量繼續(xù)增加，反而有所下降［7～9］。科學(xué)合理地施肥是高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效發(fā)展玉米生產(chǎn)的重要舉措［10～12］。本文選用不同的施氮水平和追氮時(shí)間，研究其對(duì)玉米子粒產(chǎn)量構(gòu)成因素及子粒產(chǎn)量的影響，為節(jié)肥高產(chǎn)提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1．1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2011年在山西省太谷縣山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)作站試驗(yàn)田進(jìn)行。試驗(yàn)地為沙壤土，水澆地，0～20cm土層內(nèi)有機(jī)質(zhì)含量為22．419g·kg－1，pH值為7．96，全氮為0．952g·kg－1，速效氮75．83 mg·kg－1，有效鉀為259．22mg·kg－1，有效磷為41．24mg·kg－1。

試驗(yàn)采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，主區(qū)為氮肥即尿素（A），設(shè) A1、A2、A3 3個(gè)水平；裂區(qū)為追氮時(shí)期（B），設(shè)B1、B2兩個(gè)水平，6個(gè)處理組合，1個(gè)對(duì)照，重復(fù)3次，共21個(gè)小區(qū)，小區(qū)長(zhǎng)6m，寬4m，面積24m2。種植密度為50 025株·hm－2。播種深度為5～7 cm，供試品種為東單60，供試氮肥為尿素（總氮≥46．4%）。施肥分基肥和追氮?；剩河袡C(jī)肥3750 kg·hm－2，全部磷肥、鉀肥和50%氮肥在整地時(shí)施入；追氮：在大喇叭口期或大喇叭口期后7天施入剩余50%的氮肥。具體施肥設(shè)計(jì)方案見表1。

表1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)Table 1 Experimental treatments

1．2 測(cè)試指標(biāo)及方法

播種前取0～20cm土層土壤測(cè)定基礎(chǔ)地力。

成熟期記載小區(qū)穗數(shù)、株數(shù)、雙穗數(shù)、空稈數(shù)和倒伏數(shù)。收獲時(shí)每小區(qū)隨機(jī)選取30個(gè)果穗進(jìn)行室內(nèi)考種，測(cè)定果穗的穗長(zhǎng)、穗粗、穗行數(shù)、穗粒數(shù)、穗重、子粒重、穗軸重以及千粒重。

1．3 數(shù)據(jù)處理與分析方法

所有試驗(yàn)調(diào)查數(shù)據(jù)用Excel 2003、DPS7．05數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)分析處理。

2 結(jié)果與分析

2．1 施氮水平和追氮時(shí)間對(duì)玉米子粒產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

由表2不同處理間玉米子粒產(chǎn)量構(gòu)成因素的新復(fù)極差測(cè)驗(yàn)可以看出，A2B1和A2B2兩個(gè)處理穗數(shù)顯著高于A1B2處理和對(duì)照。多重比較來(lái)看，A2B1處理穗數(shù)最多，為每公頃48 518株，A1B2處理穗數(shù)最少，為每公頃42 901株。同時(shí)，施氮肥能增加玉米的穗粒數(shù)。施氮肥處理穗粒數(shù)明顯高于對(duì)照CK，施氮肥處理間穗粒數(shù)差異不顯著。A3B2處理的玉米穗粒數(shù)最多，為894粒；對(duì)照CK的玉米穗粒數(shù)最少，為751粒。A2B1處理子粒千粒重最大，為265g，A3B2處理子粒千粒重最小，為231 g。在0．05顯著水平上，A2B1處理與 A3B1、A3B2、A1B1和A1B2處理千粒重差異顯著。

由表3可以看出，穗數(shù)對(duì)子粒產(chǎn)量的直接作用最大（0．6209），但由于通過穗粒數(shù)和千粒重對(duì)子粒產(chǎn)量的間接作用均為正值（0．1509和0．1998），對(duì)子粒產(chǎn)量的直接作用有加大作用，因此穗數(shù)對(duì)子粒產(chǎn)量的影響即單相關(guān)系數(shù)為0．9717。

穗粒數(shù)對(duì)子粒產(chǎn)量的直接作用為0．4129，穗數(shù)對(duì)子粒產(chǎn)量的間接作用為正值（0．2270），對(duì)穗粒數(shù)對(duì)子粒產(chǎn)量的直接作用有加大效應(yīng)，但千粒重對(duì)子粒產(chǎn)量的間接作用為負(fù)值（－0．1112），將抵消一部分穗粒數(shù)對(duì)子粒產(chǎn)量的直接作用，因此穗粒數(shù)對(duì)子粒產(chǎn)量的影響即單相關(guān)系數(shù)為0．5286。

千粒重對(duì)子粒產(chǎn)量的直接作用為0．3156，但由于穗數(shù)對(duì)子粒產(chǎn)量的間接作用為正值（0．3931），對(duì)千粒重對(duì)子粒產(chǎn)量的直接作用有加大作用，而穗粒數(shù)對(duì)子粒產(chǎn)量的間接作用為負(fù)值（－0．1455），將抵消一部分直接作用，因此千粒重對(duì)子粒產(chǎn)量的影響即單相關(guān)系數(shù)為0．5632。

表2 不同處理子粒產(chǎn)量構(gòu)成因素比較Table 2 Comparison of the yield constitutes of different treatment

表3 子粒產(chǎn)量構(gòu)成因素與產(chǎn)量的相關(guān)與通徑分析Table 3 Correlation and path coefficient analysis

2．2 施氮水平和追氮時(shí)間對(duì)玉米子粒產(chǎn)量的影響

不同施氮水平對(duì)玉米子粒產(chǎn)量的影響較大。由表4可以看出，與不施氮處理比較，施氮225、450kg·hm－2處理顯著增產(chǎn)，增加產(chǎn)量1362～2791kg·hm－2，平 均 2077kg·hm－2，增 產(chǎn)16．7%～34．2%，平均25．4%。其中施氮量為450 kg·hm－2時(shí)，且在大喇叭口追氮的處理產(chǎn)量最高，為10 965kg·hm－2。施氮225、450kg·hm－2處理間差異顯著，但同一施氮水平上大喇叭口期追氮與大喇叭口期推遲七天追氮，差異不顯著。施氮675kg·hm－2處理與不施氮處理差異不顯著。

表4 施氮水平和追氮時(shí)間對(duì)玉米子粒產(chǎn)量的影響Table 4 Effect of different treatments on grain yield of maize

表5 施氮水平與追氮時(shí)間對(duì)玉米子粒產(chǎn)量的影響Table 5 Effect of different treatments on grain yield of maize

從表5多重比較可以看出，施氮水平為450kg·hm－2的處理 A2產(chǎn)量最高，為 10 865kg·hm－2；其次是施氮水平為225kg·hm－2的處理A3，為9592kg·hm－2，兩種處理之間的產(chǎn)量差異達(dá)到極顯著水平，施氮水平為675kg·hm－2的處理A1的產(chǎn)量為8734kg·hm－2，顯著低于A3處理。分析追氮時(shí)間對(duì)產(chǎn)量的影響發(fā)現(xiàn)，在大喇叭口期追氮的處理產(chǎn)量較高，為9837kg·hm－2，大喇叭口期推遲7天追氮的處理產(chǎn)量較低，為9623kg·hm－2。兩種追氮時(shí)間產(chǎn)量差異未達(dá)顯著水平。

為進(jìn)一步明確氮用量與產(chǎn)量的關(guān)系，通過回歸分析建立了氮（N）用量與產(chǎn)量關(guān)系模型，其函數(shù)表達(dá)式為：

根據(jù)該模型計(jì)算了最高產(chǎn)量施肥量。結(jié)果表明，最高產(chǎn)量施氮（N）量為422kg·hm－2。

3 結(jié)論與討論

如何獲得農(nóng)產(chǎn)品的高產(chǎn)，一直是作物工作者探尋的目標(biāo)，也就是探求最佳施肥量和最佳施肥時(shí)期。玉米產(chǎn)量是由單位面積穗數(shù)、每穗粒數(shù)和粒重構(gòu)成的［13］。本試驗(yàn)研究了不同施氮水平與追氮時(shí)間對(duì)高水肥品種東單60子粒產(chǎn)量構(gòu)成因素及子粒產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明：不同施氮水平對(duì)玉米子粒產(chǎn)量的影響較大，施氮水平為450kg·hm－2的兩個(gè)處理組合產(chǎn)量最高，其次是施氮水平為225kg·hm－2的兩個(gè)處理組合，兩種處理之間的產(chǎn)量差異達(dá)到極顯著水平。這就說明合理施肥對(duì)提高玉米子粒產(chǎn)量發(fā)揮了重要作用。在一定范圍內(nèi)玉米產(chǎn)量隨施氮量增加而提高，但超過一定范圍，增加施氮量并不能使產(chǎn)量繼續(xù)增加，反而有所下降［7～9］。分析追氮時(shí)間發(fā)現(xiàn)在大喇叭口期追氮的處理產(chǎn)量較高，為9837kg·hm－2，大喇叭口期推遲7天追氮的處理產(chǎn)量次之，為9623kg·hm－2。兩種追氮時(shí)間產(chǎn)量差異未達(dá)顯著水平。不同追氮時(shí)期玉米千粒重差異顯著（F＝6．71＞F0．05＝5．99），所以，追氮時(shí)間應(yīng)在大喇叭口期，這與耿玉翠［14］、潘顏霞［15］的研究結(jié)果一致。

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