氮肥用量對(duì)旱地玉米產(chǎn)量及產(chǎn)值的影響

劉淑軍，黃 晶，梁海軍，秦道珠

（1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所，北京 100081；2.國(guó)家水稻產(chǎn)業(yè)祁陽(yáng)綜合試驗(yàn)站，湖南 祁陽(yáng) 426182；3.祁陽(yáng)縣農(nóng)業(yè)局，湖南 祁陽(yáng) 426100）

玉米是我國(guó)的重要糧食、飼料加工和工業(yè)原料作物，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活中占有重要的地位[1-2]。玉米作為需氮較多的作物，對(duì)氮的吸收比其他任何元素都要多[3]，而且施氮量的多少、施肥期的不同均會(huì)對(duì)玉米的生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生巨大影響[4-5]，生產(chǎn)中氮肥投入也不斷增加，在施肥上存在氮肥過(guò)量或不合理施肥現(xiàn)象，造成肥料利用率很低，施肥成本高、經(jīng)濟(jì)效益下降[6]。并且過(guò)量的氮肥投入導(dǎo)致環(huán)境污染，也造成了氮肥的大量損失[7-8]。因此，在湘南紅壤丘陵區(qū)第四紀(jì)紅壤旱地設(shè)置一系列試驗(yàn)，研究了氮肥水平對(duì)旱地玉米的產(chǎn)量、產(chǎn)值、氮肥利用率的影響，以此獲得最佳氮肥施用量，為玉米的氮肥合理施用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試土壤

試驗(yàn)于2010年3月到8月在祁陽(yáng)縣文富市鎮(zhèn)官山坪中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院祁陽(yáng)紅壤實(shí)驗(yàn)站進(jìn)行。供試土壤為湘南紅壤丘陵區(qū)第四紀(jì)紅壤發(fā)育的典型旱坡地土壤。面積1 200 m2，肥力中等。2010年3月24日取其耕層0～20 cm 土壤測(cè)得主要理化性狀：有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀分別為23.30、1.28、0.68、11.23 g/kg，堿解氮、有效磷和速效鉀分別為125.4、7.1、75.3 mg/kg，pH 值5.1。

1.2 供試作物品種與肥料

供試玉米品種為雜交玉米中熟品種鑫大棒（河南產(chǎn)）。供試肥料種類(lèi)：尿素（含N 46%）、過(guò)磷酸鈣（含P2O512%）、氯化鉀（含K2O 60%）。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)在施用P、K 肥料、時(shí)期、方法完全一致的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)氮肥單因素5 水平田間肥效試驗(yàn)，各處理試驗(yàn)小區(qū)肥料用量詳見(jiàn)表1。肥料施用方法：磷肥100%做基肥；氮肥40%在3～4 葉期施用，60%在7～8 葉時(shí)期施用；鉀肥40%做基肥，60%鉀肥作追肥（玉米7～8 葉期），結(jié)合中耕培土一次施用。試驗(yàn)小區(qū)面積20 m2，3 次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列。玉米栽植密度為60 cm×40 cm，4.17 萬(wàn)穴/hm2，每穴雙株。4月17日播種，4月22日出苗，6月10～16日抽雄，8月15日收獲。大田生育期共120 d。

表1 玉米氮肥試驗(yàn)處理及肥料用量 （kg/hm2）

1.4 試驗(yàn)分析、記載主要內(nèi)容

試驗(yàn)開(kāi)始前采集耕層0～20 cm 基礎(chǔ)土樣，分析土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀和堿解氮、有效磷、速效鉀及pH。采用常規(guī)分析法[9]，即有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀容量法-外加熱法，全氮采用半微量開(kāi)氏法，全磷、全鉀采用NaOH 熔融法，堿解氮采用堿解擴(kuò)散法，有效磷采用Olsen 法，速效鉀采用乙酸銨浸提，火焰光度法測(cè)定。

玉米收獲時(shí)，調(diào)查有效穗數(shù)、株高、莖粗、穗粗、單穗粒重、百粒重等經(jīng)濟(jì)性狀，并采集籽粒、秸稈樣品，測(cè)定干物質(zhì)量，分析籽粒、秸稈全氮養(yǎng)分含量。全氮采用H2SO4-H2O2消煮，蒸餾法測(cè)定。各小區(qū)分籽粒、秸稈單收單稱(chēng)、計(jì)算產(chǎn)量，并統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 氮肥用量對(duì)玉米植株農(nóng)藝及經(jīng)濟(jì)性狀的影響

從表2 結(jié)果可看出，在不施用氮肥的情況下，玉米的有效穗數(shù)、株高、莖粗、穗粗均低于部分施氮肥的處理，統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明，各處理之間的差異均未達(dá)到顯著水平，可見(jiàn)，氮肥的施用對(duì)有效穗數(shù)、株高、莖粗、穗粗影響不明顯。在氮肥用量提高到300 kg/hm2時(shí)，有效穗數(shù)、莖粗、穗粗和單穗粒重反而低于對(duì)照處理。氮肥的施用提高了玉米的單穗粒重和百粒重，在氮肥用量<225 kg/hm2時(shí)，兩者均隨著氮肥用量的增加而增加，以N225處理的單穗粒重和百粒重最高。統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明，各處理之間的百粒重差異達(dá)到顯著水平。

表2 氮肥不同施用量對(duì)玉米植株農(nóng)藝及經(jīng)濟(jì)性狀的影響

2.2 氮肥用量對(duì)玉米籽粒及秸稈產(chǎn)量的影響

表3 可見(jiàn)：在氮肥施用量<225 kg/hm2時(shí)，施用氮肥提高了玉米籽粒的產(chǎn)量，且隨著施用量的增加逐漸增加，N75、N150、N225處理的玉米籽粒產(chǎn)量分別比N0處理增加9.0%、16.0%、37.3%，并且N225處理和不施氮肥的N0處理之間的差異呈顯著水平，增產(chǎn)效果顯著。而當(dāng)?shù)适┯昧窟_(dá)到300 kg/hm2時(shí)，籽粒產(chǎn)量明顯下降，比N0處理減產(chǎn)7.3%。

表3 氮肥不同施用量對(duì)玉米籽粒及秸稈產(chǎn)量的影響

在氮肥施用量<225 kg/hm2時(shí)，施用氮肥提高了玉米秸稈產(chǎn)量，N75、N150、N225處理的秸稈產(chǎn)量分別比N0處理增加15.4%、36.3%、19.7%，所有施氮肥的處理和不施氮肥的N0處理之間無(wú)顯著性差異，增產(chǎn)效果不明顯，當(dāng)?shù)视昧吭黾拥?00 kg/hm2時(shí)，秸稈產(chǎn)量明顯下降，比N0處理減產(chǎn)8.5%。

2.3 氮肥用量對(duì)玉米總吸氮量和氮肥利用率的影響

不同氮肥用量下玉米籽粒和秸稈總吸氮量見(jiàn)表4，結(jié)果表明：籽粒總吸氮量明顯高于秸稈總吸氮量，氮肥的施用提高了籽粒和秸稈的總吸氮量，其中以N225處理的籽粒、秸稈總吸氮量最高，分別為67.4、24.9 kg/hm2，當(dāng)施氮量達(dá)到300 kg/hm2時(shí)，籽粒和秸稈的總吸氮量均下降。氮肥利用率以N225處理最高，為16.6%，明顯高于N300處理，其次為N75處理，為15.7%。從以上的結(jié)果可以得出：對(duì)于提高籽粒、秸稈的總吸氮量及氮肥利用率來(lái)說(shuō)，最合適的氮肥施用量為225 kg/hm2。

表4 氮肥不同施用量對(duì)玉米籽粒及秸稈總吸氮量和氮肥利用率的影響

2.4 氮肥用量對(duì)玉米產(chǎn)值效益的影響

玉米生物總量包括籽粒和秸稈。玉米籽粒一般用作動(dòng)物飼料等；秸稈一般被焚燒。因此，在計(jì)算玉米產(chǎn)值時(shí)僅包括玉米籽粒。不同施氮量下的玉米純?cè)鍪杖胍?jiàn)表5，N0處理的玉米純?cè)鍪杖霝? 547.3元/hm2，4 個(gè)施氮處理N75、N150、N225、N300的玉米純?cè)鍪杖敕謩e5 726.1、5 778.1、6 730.0、3 518.7 元/hm2，結(jié)果表明：施氮量為225 kg/hm2時(shí)，玉米的純?cè)鍪杖胱罡?，比N0處理增加21.3%，繼續(xù)增加氮肥用量到300 kg/hm2，玉米純?cè)鍪杖胙杆傧陆?，比N0處理減少36.6%。因此，對(duì)于施用氮肥提高玉米產(chǎn)值來(lái)說(shuō)，最合適的施氮量為225 kg/hm2。

表5 氮肥不同施用量對(duì)玉米產(chǎn)值的影響

3 結(jié) 論

（1）施用氮肥能提高玉米的單穗粒重和百粒重，在氮肥用量<225 kg/hm2時(shí)，隨著氮肥用量的增加而增加，以N225處理的單穗粒重和百粒重最高，對(duì)有效穗數(shù)、株高、莖粗、穗粗影響不明顯。

（2）施用合適的氮肥能夠明顯提高玉米的籽粒產(chǎn)量，其中最合適的氮肥施用量為225 kg/hm2，產(chǎn)量達(dá)到4 570.6 kg/hm2，比不施氮肥的對(duì)照處理增產(chǎn)37.3%，而當(dāng)?shù)视昧吭黾拥?00 kg/hm2時(shí)，籽粒產(chǎn)量明顯下降，甚至低于對(duì)照處理?？梢?jiàn)，盲目的增加氮肥用量并不能起到增加玉米籽粒產(chǎn)量的效果，反而造成籽粒產(chǎn)量下降，肥料資源浪費(fèi)。

（3）施用氮肥可以提高籽粒和秸稈的總吸氮量，各施氮處理的氮肥利用率為3.8%～16.6%，在氮肥施用量為225 kg/hm2時(shí)達(dá)到最高值。

（4）各施氮處理的玉米產(chǎn)值為3 518.7～6 730.0元/hm2，合適的氮肥用量可以提高玉米產(chǎn)值，其中最為合適的氮肥水平為225 kg/hm2。

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