控釋尿素與常規(guī)尿素配施比例對(duì)甜玉米產(chǎn)量和氮肥利用的影響

黃巧義，唐拴虎，張發(fā)寶，張木，黃旭，逄玉萬(wàn)，李蘋，付弘婷

控釋尿素與常規(guī)尿素配施比例對(duì)甜玉米產(chǎn)量和氮肥利用的影響

黃巧義，唐拴虎*，張發(fā)寶，張木，黃旭，逄玉萬(wàn)，李蘋，付弘婷

（廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所/農(nóng)業(yè)部南方植物營(yíng)養(yǎng)與肥料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/廣東省養(yǎng)分資源循環(huán)利用與耕地保育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣州 510640）

【目的】研究在不同施氮水平下，控釋尿素與普通尿素不同組配比例施用對(duì)甜玉米生長(zhǎng)、產(chǎn)量及氮肥利用率的影響，為控釋尿素在甜玉米生產(chǎn)上的推廣應(yīng)用提供參考。 【方法】2015 年在廣東省博羅縣和惠陽(yáng)縣以當(dāng)?shù)刂髟云贩N華珍和粵甜 9 號(hào)開展田間試驗(yàn)。試驗(yàn)共設(shè) 7 個(gè)處理：不施氮 (CK)；施尿素 N 360 kg /hm2(U1)；減施尿素 30% (252 kg/hm2，U2)；40% 控釋尿素，減氮 30% (252 kg/hm2，40% CRU1)；40% 控釋尿素，減氮 50% (180 kg/hm2，40% CRU2)；60% 控釋尿素，減氮 30% (252 kg/hm2，60% CRU1)；60% 控釋尿素，減氮 50% (N 180 kg /hm2，60% CRU2)。乳熟期采集甜玉米植株樣品進(jìn)行養(yǎng)分分析，每小區(qū)單獨(dú)采收后記錄產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成要素。 【結(jié)果】施氮顯著提高甜玉米鮮苞產(chǎn)量 (P < 0.05)。且隨著施氮量的增加，甜玉米鮮苞產(chǎn)量逐漸提高。U1 處理的鮮苞產(chǎn)量最高，其次是 60% CRU1 處理，40% CRU2 處理的鮮苞產(chǎn)量顯著降低。60% CRU1 處理的甜玉米鮮苞產(chǎn)量與 U1 基本持平。在等氮條件下，甜玉米鮮苞產(chǎn)量表現(xiàn)為 60%CRU > 40% CRU > U，兩地結(jié)果一致。施氮主要提高甜玉米穗長(zhǎng)、穗粗和行粒數(shù)，顯著提高甜玉米物質(zhì)累積量和氮素吸收累積量 (P < 0.05)，秸稈和籽粒的平均增幅分別為 55.1% 和 24.2%，95.0% 和 43.4%，秸稈增幅更大。甜玉米物質(zhì)累積量和氮素吸收累積量隨著施氮量的增加而提高；在等氮條件下，甜玉米物質(zhì)累積量和氮素吸收累積量均表現(xiàn)為 60%CRU > 40% CRU > U，以 60%CRU 處理的氮肥農(nóng)學(xué)效率、氮肥偏生產(chǎn)力和氮肥吸收利用率最高，其次是 40%CRU 處理，U 處理最低。不同施肥處理對(duì)氮肥生理利用率和氮收獲指數(shù)沒(méi)有影響。不同施肥處理對(duì)甜玉米維生素C和可溶糖含量沒(méi)有影響。 【結(jié)論】控釋尿素與普通尿素配施處理的甜玉米產(chǎn)量、物質(zhì)累積量和氮素吸收累積量均優(yōu)于常規(guī)施肥處理，且隨著控釋尿素配施比例的增加而增加。在甜玉米生產(chǎn)中，控釋尿素與普通尿素配施可顯著提高氮肥利用效率，是甜玉米化肥減施增效的有效途徑。

甜玉米；控釋尿素；氮肥利用率；摻混比例

甜玉米 (Zea mays L. var rugosa) 具有甜、爽、脆、嫩等多種風(fēng)味，在全國(guó)各地廣受青睞，市場(chǎng)需求量大，種植效益高[1–2]。自 2008 年以來(lái)，全國(guó)甜玉米種植面積迅速擴(kuò)張，廣東是我國(guó)甜玉米主產(chǎn)區(qū)，其種植面積約占全國(guó)總面積的 60%[3]。隨著居民生活水平的提高及加工技術(shù)水平的提高，甜玉米消費(fèi)需求持續(xù)穩(wěn)定增加，已成為全球最重要的蔬菜作物之一[3]。甜玉米國(guó)內(nèi)消費(fèi)市場(chǎng)不斷擴(kuò)大，向韓國(guó)、日本及歐盟等出口數(shù)量也持續(xù)上升，供應(yīng)缺口較大[3–4]。改進(jìn)甜玉米種植技術(shù)，提高甜玉米產(chǎn)量，將有助于提高農(nóng)民收入。氮素對(duì)甜玉米產(chǎn)量和品質(zhì)具有顯著影響，因此，氮肥管理是甜玉米高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培的關(guān)鍵措施[1–2, 5]。

甜玉米生長(zhǎng)速度快，生物累積量大，對(duì)養(yǎng)分需求量大、強(qiáng)度高[2, 6]。氮素供應(yīng)是影響甜玉米生長(zhǎng)和產(chǎn)量形成的主導(dǎo)因素[2]。氮素管理顯著影響甜玉米的農(nóng)藝性狀、口感以及糖度，從而決定了甜玉米的商品性狀[1, 7–8]。同時(shí)，甜玉米在鮮食期采摘，子粒成分不同于其他玉米亞種，其氮素積累和分配可能有其自身的變化特征[9]。張白鴿等[4]通過(guò)多點(diǎn)“3414”試驗(yàn)結(jié)果，提出廣東地區(qū)甜玉米的氮素最佳施肥量為N 360 kg/hm2。陳建生等[2]采用氮、磷、鉀三元素二次飽和 D-最優(yōu)回歸方法，也得出甜玉米適宜施氮量為 N 371 kg/hm2，低于該施氮量會(huì)導(dǎo)致減產(chǎn)，而過(guò)高施肥不但未能進(jìn)一步增產(chǎn)，同時(shí)還降低甜玉米品質(zhì)。另一方面，廣東秋播甜玉米的整個(gè)生育期內(nèi)，氣候高溫干旱，追肥難度大，影響肥料利用效率?？蒯尩释ㄟ^(guò)包膜技術(shù)使肥料的釋放和供應(yīng)速率盡量的接近作物的營(yíng)養(yǎng)需求，實(shí)現(xiàn)氮素長(zhǎng)效供應(yīng)的智能化管理[10–11]。施用控釋肥能提高玉米產(chǎn)量，減少氨揮發(fā)，提高氮肥利用效率[12–14]?？蒯屇蛩氐睦寐矢?、肥效長(zhǎng)、作物增產(chǎn)明顯，且可減少施肥次數(shù)，節(jié)省勞力[15–17]。已有研究表明，控釋尿素與普通尿素混施在水稻、夏玉米等作物上表現(xiàn)出良好的增產(chǎn)效果，是控釋肥在大田作物生產(chǎn)中推廣應(yīng)用的主要方向[14, 18]。目前，控釋肥摻混比例、施用時(shí)期以及肥料減量幅度尚處于摸索階段，相關(guān)技術(shù)指標(biāo)的定性化、定量化、標(biāo)準(zhǔn)化還有待進(jìn)一步建立。為此，本研究以 ICL，Specialty Fertilizer 公司的 E-max型控釋尿素為材料 (養(yǎng)分釋放期為 2～3 個(gè)月)，配以不同比例的普通尿素，在廣東省兩個(gè)甜玉米主產(chǎn)區(qū)開展田間肥效試驗(yàn)。研究在不同施氮條件下，控釋尿素與普通尿素混施對(duì)甜玉米生長(zhǎng)、氮素累積分配、氮肥利用率以及產(chǎn)量的影響，以及甜玉米生產(chǎn)過(guò)程中的施氮量、控釋尿素與普通尿素的摻混比例，為甜玉米高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)安全生產(chǎn)的氮肥增效減施生產(chǎn)技術(shù)提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗(yàn)于 2015 年 9 月至 12 月在廣東省惠州市惠陽(yáng)縣平潭鎮(zhèn) (E 114.61°，N 23.06°) 和博羅縣白塘鎮(zhèn)(E 114.34°，N 23.37°) 開展甜玉米田間試驗(yàn)。兩試驗(yàn)點(diǎn)均屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候，年平均氣溫 22℃，年平均降雨量 1770 mm，無(wú)霜期長(zhǎng)達(dá) 350 d，陽(yáng)光充足，雨量充沛。兩試驗(yàn)點(diǎn)供試土壤理化性狀見(jiàn)表 1。供試控釋尿素 (CRU) 為 ICL，Specialty Fertilizer 公司的 E-max 型控釋尿素 (含 N 43%，養(yǎng)分釋放期為2～3 個(gè)月)。

博羅試驗(yàn)點(diǎn)采用甜玉米品種為華珍，由臺(tái)灣農(nóng)友種苗有限公司引進(jìn)，生育期為 85～95 天，具有耐熱性好、品質(zhì)優(yōu)和抗性強(qiáng)等特點(diǎn)，平均鮮穗產(chǎn)量為13.5 t/hm2?；蓐?yáng)試驗(yàn)點(diǎn)采用甜玉米品種為粵甜 9號(hào)，由廣東省農(nóng)科院作物所選育，該品種具有品質(zhì)優(yōu)、產(chǎn)量高、綜合抗性較好等優(yōu)點(diǎn)，平均鮮穗產(chǎn)量為 12.8 t/hm2。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)對(duì)廣東省甜玉米主產(chǎn)區(qū)惠州、廣州種植大戶的施肥習(xí)慣進(jìn)行調(diào)查總結(jié)，同時(shí)結(jié)合文獻(xiàn)[4, 8]確定了甜玉米的常規(guī)施肥量及施肥方式。試驗(yàn)共設(shè) 7 個(gè)處理，以不施氮為 CK，在常規(guī)施氮量 360 kg/hm2的基礎(chǔ)上，設(shè)置 6 個(gè)不同氮肥量和不同控釋氮肥比例處理，具體氮肥施用量、施用比例和施用方法見(jiàn)表 2。所有處理的磷肥施用量為 P2O5157 kg/hm2，在秧苗移栽前 1 天做基肥一次性施入；鉀肥施用量為 K2O 360 kg/hm2，50% 在秧苗移栽前 1 天施入，50% 在拔節(jié)期施用。拔節(jié)期和抽穗期施肥前先用鋤頭挖出施肥溝，肥料均勻撒施后，用鐵鍬將肥料埋入土中。

采用起畦雙行種植，畦寬 1.7 m、株距 0.25 m，小區(qū)面積 30.6 m2(9.0 m × 3.4 m)。試驗(yàn)所有處理設(shè) 4次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列。博羅試驗(yàn)點(diǎn)甜玉米品種為華珍，于 9 月 16 日播種，9 月 30 日移栽，12 月 11日收獲；惠陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn)甜玉米品種為粵甜 9 號(hào)，于 9月 22 日播種，10 月 6 日移栽，12 月 8 日收獲。

在甜玉米生長(zhǎng)期間，博羅試驗(yàn)點(diǎn)平均溫度為 21.5℃，累積降雨量 106.1 mm，其中11月降雨量偏少，僅16.9 mm?；蓐?yáng)試驗(yàn)點(diǎn)平均溫度為 20.8℃，累積降雨量 101.1 mm，其中 11 月降雨量偏少，僅 9.8 mm，兩試驗(yàn)點(diǎn)均采用傳統(tǒng)溝渠引水灌溉方式進(jìn)行灌溉。

在甜玉米苗期撒施毒死蜱防治地下害蟲，噴施除草劑防止雜草生長(zhǎng)；在拔節(jié)前后，及時(shí)去除次生分蘗，保留主莖；在拔節(jié)成穗期噴施銳勁特和蘇云金桿菌 (Bt) 防止玉米螟發(fā)生。其他管理按常規(guī)方法。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

田間試驗(yàn)開始前采集 0—20 cm 耕層土樣用于測(cè)定 pH、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷和速效鉀含量。成熟期每小區(qū)采集樣品用于考種和品質(zhì)分析；并采集代表性植株用于生物量及含氮量的測(cè)定，測(cè)定秸稈和玉米穗的氮含量。成熟期采集各小區(qū)耕層土樣，用于堿解氮測(cè)定。土樣和植株樣品均采用常規(guī)方法分析測(cè)定。各小區(qū)單獨(dú)收獲玉米穗和秸稈，分別測(cè)定其經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量和生物產(chǎn)量。

生物量測(cè)定：樣品采集后立即洗凈、擦干，將秸桿和玉米穗分開，在 105℃ 下殺青 30 min，再在75℃ 下烘干至恒重，稱量并換算成每株植株的干重。

表1 供試土壤基本理化性狀Table1 Soil properties of the experimental sites

表2 氮肥施用量、配比和施用方法Table2 Nitrogen fertilizer input, ratios and application methods

植株含氮量測(cè)定：將各處理的秸桿和玉米穗樣品在 85℃ 下殺青 30 min，隨后在 75℃ 下烘至恒重，粉碎后過(guò) 0.5 mm 篩，采用 H2SO4–H2O2消煮，AA3 型自動(dòng)分析儀測(cè)定。

甜玉米氮吸收累積量的計(jì)算：氮積累總量(kg/hm2) = 秸桿生物量 (kg/hm2) × 秸桿含氮量 (%) +玉米穗生物量 (kg/hm2) × 玉米穗含氮量 (%)

土壤樣品經(jīng)風(fēng)干過(guò)篩后，采用常規(guī)土壤農(nóng)化分析方法進(jìn)行理化分析[19]。土壤 pH 用酸度計(jì)電位法，有機(jī)質(zhì)用重鉻酸鉀容量法，土壤堿解氮用堿解擴(kuò)散法，有效磷用 Olsen 法，速效鉀用醋酸銨浸提—火焰光度法測(cè)定。

1.4 計(jì)算方法

氮素吸收量及氮素利用效率相關(guān)參數(shù)[14, 20]的計(jì)算方法為：

氮肥農(nóng)學(xué)效率 (NAE，kg籽粒/kgN) = (施氮區(qū)產(chǎn)量 –對(duì)照區(qū)產(chǎn)量)/施氮量

氮肥偏生產(chǎn)力 (PFP，kg籽粒/kgN) = 施肥區(qū)鮮苞產(chǎn)量/施氮量

氮肥吸收利用率 (NRE，%) = (施氮區(qū)地上部吸氮量 – 對(duì)照區(qū)地上部吸氮量) × 100/施氮量

氮素生理利用率 (NPE，kg籽粒/kgN) = (施肥區(qū)鮮苞產(chǎn)量 – 對(duì)照區(qū)鮮苞產(chǎn)量)/(施肥區(qū)地上部氮吸收量 –對(duì)照區(qū)地上部氮吸收量)

氮收獲指數(shù)(NHI，%) = 苞子氮吸收量 × 100/地上部氮吸收量

1.5 統(tǒng)計(jì)方法

采用 MS Excel 2007 進(jìn)行數(shù)據(jù)整理。數(shù)據(jù)采用 R軟件的 agricolae 包進(jìn)行方差分析，各處理之間的多重比較采用 LSD-test (P < 0.05) 法；數(shù)據(jù)圖采用 R 軟件的 ggplot2 包進(jìn)行繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對(duì)甜玉米鮮苞產(chǎn)量的影響

從圖 1 可見(jiàn)，施氮顯著提高甜玉米鮮苞產(chǎn)量，平均增幅分別為 24.88% (博羅試驗(yàn)點(diǎn)) 和 26.34% (惠陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn))。不同施氮處理也顯著影響甜玉米鮮苞產(chǎn)量，其中常規(guī)施肥 100% 氮處理 (U1) 的產(chǎn)量最高，其次是 60% 控氮減氮 30% 處理 (60% CRU1)，而40% 控氮減氮 50% 處理 (40% CRU2) 的甜玉米鮮苞產(chǎn)量顯著降低 (P < 0.05)。甜玉米鮮苞產(chǎn)量與施氮量顯著相關(guān)，隨著施氮量的增加而增加，表明施氮是提高甜玉米鮮苞產(chǎn)量的關(guān)鍵因素。在減氮 30% 條件下，CRU 處理的甜玉米鮮苞產(chǎn)量較常規(guī)施肥有所增加，且增幅隨著 CRU 施用比例的增加而增加。在相同施氮水平下，甜玉米鮮苞產(chǎn)量均隨著 CRU 施用比例的增加而增加。

2.2 不同施肥處理對(duì)甜玉米鮮苞主要性狀的影響

圖1 不同施肥處理對(duì)甜玉米鮮苞產(chǎn)量的影響Fig. 1 The ear yields of sweet corn in different fertilizing treatments[注（Note）：柱上不同字母表示處理間差異達(dá) 5% 顯著水平Different letters on the bars mean significant differences among the treatments at the 5% level.]

表3 不同施肥處理對(duì)甜玉米鮮苞主要性狀的影響Table3 Effects of different treatments on the ear characteristics of sweet corn

從表 3 可見(jiàn)，施氮顯著提高甜玉米穗長(zhǎng) (P < 0.05)，且甜玉米穗長(zhǎng)隨著施氮量的減少逐漸降低，其中常規(guī)施肥減氮 30% 處理 (U2) 和 40% 控氮減氮50% 處理 (40% CRU2) 的穗長(zhǎng)顯著降低。施氮處理的穗粗和行粒數(shù)較不施氮處理有所提高，且在相同的施肥方式下，穗粗和行粒數(shù)隨著施氮量的降低呈逐漸減少的趨勢(shì)，然而，不同施肥處理的穗粗和行粒數(shù)的差異不顯著。不同施肥處理對(duì)不禿尖率和穗行數(shù)沒(méi)有顯著影響。

2.3 不同施肥處理對(duì)甜玉米品質(zhì)的影響

從表 4 可見(jiàn)，施氮處理和不施氮處理的可溶糖含量沒(méi)有顯著差異。在同樣施肥方式下，可溶糖含量隨著施氮量的減少而提高，然而，不同處理的可溶糖含量沒(méi)有顯著差異。施氮處理的甜玉米籽粒中維生素 C 含量較不施氮處理有所提高，但差異不顯著。

2.4 不同施肥處理對(duì)甜玉米生物量和氮吸收累積量的影響

從圖 2 可見(jiàn)，施氮顯著提高甜玉米的地上部分干物質(zhì)累積量 (P < 0.05)，兩試驗(yàn)點(diǎn)施氮處理的甜玉米干物質(zhì)累積量平均較不施氮處理提高了 25.0% (博羅點(diǎn)) 和 45.1% (惠陽(yáng)點(diǎn))，其中秸稈增幅為 30.0% (博羅點(diǎn)) 和 80.1% (惠陽(yáng)點(diǎn))，籽粒增幅為 21.3% (博羅點(diǎn)) 和 27.2% (惠陽(yáng)點(diǎn))，秸稈干物質(zhì)量的增幅更大。不同施氮處理的甜玉米地上部分干物質(zhì)量沒(méi)有顯著差異。甜玉米的秸稈和籽粒干物質(zhì)量隨著施氮量的減少而降低，籽粒的降幅更明顯，其中惠陽(yáng)點(diǎn)常規(guī)施肥方式下減氮 30% (U2) 和 40% 控氮減氮 50%

表4 不同施肥處理對(duì)甜玉米籽粒中可溶糖和維生素 C 含量的影響Table4 Soluble sugar and Vc contens of kernel of sweet corn under different treatments

圖2 不同施肥處理對(duì)甜玉米地上部分干物質(zhì)和氮吸收累積量的影響Fig. 2 Dry matter and N uptake in above ground parts of sweet corn in different fertilizing treatments[注（Note）：柱上不同字母表示不同處理間差異達(dá) 5% 顯著水平Different small letters above the bars indicate significant differences at P< 0.05 level among treatments.]

施氮處理的氮吸收累積量顯著高于不施氮處理(P < 0.05)，博羅點(diǎn)平均增幅為 40.4%，惠陽(yáng)點(diǎn)為79.0%，其中秸稈增幅為 45.3% (博羅點(diǎn)) 和 146.6% (惠陽(yáng)點(diǎn))，籽粒增幅為 37.0% (博羅點(diǎn)) 和 49.7% (惠陽(yáng)點(diǎn))。不同施氮處理顯著影響氮吸收累積量，其中60% 控氮減氮 30% 處理 (60% CRU1) 的氮吸收累積量最大，其次是常規(guī)施肥 100% 氮處理 (U1)，而40% 控氮減氮 50% 處理 (40% CRU2)、60% 控氮減氮 50% 處理 (60% CRU2) 的氮吸收累積量顯著降低(P < 0.05)。不同施肥處理顯著影響甜玉米秸稈氮吸收累積量，其中常規(guī)施肥和 40% 控氮施肥方式下，秸稈的氮吸收累積量均隨著施氮量的降低顯著降低(P < 0.05)；60% 控氮施肥方式下，秸稈的氮吸收累積量也隨著施氮量的降低而降低，但差異不顯著。不同施氮處理對(duì)甜玉米籽粒的氮吸收累積量沒(méi)有顯著影響。

2.5 不同施肥處理甜玉米的氮素利用效率

從表 5 可見(jiàn)，CRU 各處理的氮肥農(nóng)學(xué)效率、氮肥偏生產(chǎn)力和氮肥吸收利用率均顯著高于 U 處理。不同施肥處理對(duì)氮肥生理利用率和氮收獲指數(shù)沒(méi)有顯著影響。隨著施氮量的降低，氮肥農(nóng)學(xué)效率、氮肥偏生產(chǎn)力和氮收獲指數(shù)均呈逐漸提高的趨勢(shì)；而氮肥吸收利用率的變化趨勢(shì)不明顯。當(dāng)施氮量為 N 252 kg/hm2時(shí)，60% CRU 處理的氮肥農(nóng)學(xué)效率、氮肥偏生產(chǎn)力和氮肥吸收利用率最高，其次是 40% CRU 處理，U 處理最低。當(dāng)施氮量為 N 180 kg/hm2時(shí)，60% CRU 處理的氮肥農(nóng)學(xué)效率、氮肥偏生產(chǎn)力和氮肥吸收利用率也高于 40% CRU 處理。

表5 不同施肥處理的甜玉米氮素養(yǎng)分吸收利用效率Table5 The nitrogen use efficiencies of sweet corn in different fertilizing treatments

2.6 不同施氮處理對(duì)土壤堿解氮含量的影響

從表 6 可見(jiàn)，施氮提高了土壤堿解氮含量，但差異不顯著。在等氮條件下，CRU 處理的土壤堿解氮含量比 U 處理高，但 40% CRU 處理和 60% CRU處理間的土壤堿解氮含量基本一致。

表6 甜玉米收獲后不同施肥處理的土壤堿解氮含量 (mg/kg)Table6 Soil available N after corn harvest in different treatments

3 討論

甜玉米生長(zhǎng)速度快且生物量大，物質(zhì)形成和累積速率極高，對(duì)養(yǎng)分吸收強(qiáng)度大[2, 8, 21]。氮素供應(yīng)水平顯著影響甜玉米的物質(zhì)形成累積及產(chǎn)量形成[2]。本研究結(jié)果也表明，施氮顯著提高甜玉米產(chǎn)量，且隨著施氮量的增加，甜玉米產(chǎn)量和生物量均顯著提高 (圖 1和圖 2)，進(jìn)一步表明氮素是甜玉米產(chǎn)量形成的關(guān)鍵因素。研究表明，施氮顯著提高甜玉米穗長(zhǎng)、穗粗、穗行粒數(shù)和百粒重，縮短禿尖長(zhǎng)，從而實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)[5, 7, 22]。本研究結(jié)果中，甜玉米的穗長(zhǎng)和穗粗隨著施氮量的增加而提高 (表 2)。同時(shí)，隨著施氮量的增加，甜玉米維生素 C 含量和可溶糖含量均有所提高(表 3)。趙福成等[1]認(rèn)為，合理施氮能提高甜玉米籽粒中蔗糖合成關(guān)鍵酶的活性，從而提高甜玉米籽粒中可溶糖含量。研究表明，甜玉米對(duì)氮肥的響應(yīng)存在基因型差異[9, 23]，同時(shí)顯著受土壤、氣候因素影響[2, 24]。本研究供試品種華珍和粵甜 9 號(hào)的品種特性較接近，均屬于半緊湊型、生長(zhǎng)旺盛、株型高達(dá)、生物量大[25–26]，對(duì)養(yǎng)分需求量較大，以施氮量為 N 360 kg/hm2處理的甜玉米產(chǎn)量最高，該結(jié)果與前人研究結(jié)果相似[2, 4]。博羅和惠陽(yáng)分別位于惠州市的東南和中南部，在試驗(yàn)開展期間兩地平均溫度和降雨量均非常接近，分別為 21.5℃ 和 20.8℃，106.1 mm 和101.1 mm。博羅試驗(yàn)點(diǎn)土壤為砂質(zhì)壤土，堿解氮含量較高，土壤肥力水平相對(duì)高于惠陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn)。但相關(guān)研究表明，基礎(chǔ)地力對(duì)玉米產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率較低，尤其在南方僅為 20%～30%[27]。且兩地的氮肥農(nóng)學(xué)效率、氮肥偏生產(chǎn)力均非常接近，表明本研究中博羅和惠陽(yáng)兩地的土壤地力對(duì)甜玉米產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率相對(duì)一致。因此，本研究中甜玉米的產(chǎn)量和氮素吸收利用效率主要受施肥措施的影響。

氮素顯著影響甜玉米產(chǎn)量和品質(zhì)，因此，合理高效氮素管理在甜玉米高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)中至關(guān)重要[1-2, 5]。另一方面，甜玉米在籽粒生理成熟期前收獲，生育期短，各主要生育期的物質(zhì)形成和累積速率都相當(dāng)高[2]。甜玉米生物體較小，氮吸收累積量較低，但氮含量比較高[6]。甜玉米苗期對(duì)氮素的需求量相對(duì)較低，但濃度較高，且其根系系統(tǒng)尚小。因此，甜玉米種植戶在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中常在苗期采用淋水肥的方式補(bǔ)充氮素營(yíng)養(yǎng)。隨著生育期的推進(jìn)，甜玉米的物質(zhì)吸收累積量和氮素吸收累積量從拔節(jié)期開始大幅提高，并在吐絲至灌漿期達(dá)到高峰[6, 21]，拔節(jié)初期和吐絲期是氮營(yíng)養(yǎng)關(guān)鍵時(shí)期[2, 8]。拔節(jié)到開花期和開花至鮮食期的氮素積累量顯著影響甜玉米產(chǎn)量水平[9]。由于甜玉米的收獲時(shí)期是鮮食期，葉片中氮素含量沒(méi)有向子粒大量轉(zhuǎn)移，灌漿期間的氮吸收累積量非常關(guān)鍵[9]。為滿足甜玉米拔節(jié)到開花和開花至鮮食期間高強(qiáng)度的氮吸收累積需求，甜玉米種植戶常分兩次追肥，拔節(jié)初期撒施肥料于畦面并結(jié)合培土措施將肥料覆蓋，在抽雄期將肥料直接撒施于種植畦之間的溝里，并灌水。在抽雄期甜玉米的植株較大，基本封行，追肥不好操作；同時(shí)，廣東秋季常干旱缺水，撒施畦面的肥料利用率較低。因此，農(nóng)戶常采用直接撒施于種植畦之間的溝里，并灌水，然而氮肥流失風(fēng)險(xiǎn)較大。

緩控釋肥可有效降低或控制養(yǎng)分釋放速率，減少肥料揮發(fā)、淋溶損失，提高肥料利用率，降低施肥的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)[10–11, 15, 28]。前期研究結(jié)果表明，甜玉米施用緩控釋肥可減少施肥量和施肥次數(shù)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增收[29–30]。本研究結(jié)果表明，在拔節(jié)期配施控釋尿素和普通尿素，其產(chǎn)量水平與常規(guī)施肥措施基本持平?？蒯屇蛩睾推胀蛩?fù)交焓┯?，可顯著降低肥料施用成本，實(shí)現(xiàn)肥料間養(yǎng)分供應(yīng)持續(xù)接力，充分發(fā)揮控釋尿素的養(yǎng)分控釋增效性能。李偉等[14]通過(guò)比較控釋氮肥與普通尿素不同摻混比例對(duì)夏玉米生長(zhǎng)、產(chǎn)量、效應(yīng)和氮肥利用率的影響，得出控釋尿素與普通尿素的摻混比例為 1∶1 時(shí)，產(chǎn)量最佳。本研究結(jié)果表明，在等氮條件下，控釋尿素與普通尿素?fù)交焓┯锰幚淼漠a(chǎn)量顯著高于常規(guī)施肥處理，且隨著控釋尿素施用比例的增加而增加。趙斌等[12]研究結(jié)果也表明，隨著控釋氮肥施用比例增加，夏玉米產(chǎn)量和氮素吸收累積量逐漸提高。然而，隨著控釋尿素施用比例增加，施肥成本必然隨著提高。因此，為進(jìn)一步優(yōu)化控釋氮肥施用比例，需進(jìn)一步結(jié)合肥料成本、作物價(jià)格、土壤氮肥可持續(xù)性等多方面進(jìn)行探討。

因一部分肥料養(yǎng)分被固定在土壤中，當(dāng)季肥料表觀利用率并不能很好地反映肥料真實(shí)利用效率[31]。當(dāng)前氮肥農(nóng)學(xué)效率、氮肥偏生產(chǎn)力、氮肥吸收利用率和氮肥生理利用率依然是反映作物對(duì)氮肥的吸收、利用效果的有效指標(biāo)[32]。研究表明，施用控釋尿素顯著提高水稻、玉米、小麥等作物的氮肥利用率和氮肥農(nóng)學(xué)效率[13–14, 16, 20, 33]。本研究結(jié)果也表明，控釋尿素與普通尿素配施處理的氮肥農(nóng)學(xué)效率、氮肥偏生產(chǎn)力和氮肥吸收利用率均顯著高于常規(guī)施肥處理 (表 5)，且隨著控釋尿素配施比例的增加而增加，但對(duì)氮肥生理利用率和氮收獲指數(shù)沒(méi)有影響。我國(guó)化肥施用量大，強(qiáng)度高，以致造成了農(nóng)業(yè)面源污染和地力下降等[34]。2014 年全國(guó)農(nóng)業(yè)工作會(huì)議明確提出了“化肥增效減施”任務(wù)指標(biāo)，試圖通過(guò)提高肥料利用率，降低化肥用量，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。研究表明，采用控釋尿素作為氮素補(bǔ)充肥料在水稻、小麥、夏玉米、土豆等作物上均能在穩(wěn)產(chǎn)，甚至增產(chǎn)情況下實(shí)現(xiàn)減量施肥[10, 12–13, 20]。本研究結(jié)果也表明，60% 控釋氮施用比例處理在減氮 30% 的情況下，其甜玉米產(chǎn)量與常規(guī)施肥 100% 施氮量處理沒(méi)有顯著差異。因此，控釋尿素在甜玉米生產(chǎn)中可作為化肥減施的有效載體。

4 結(jié)論

在拔節(jié)初期配施控釋尿素和普通尿素可以滿足甜玉米灌漿期間的氮素供應(yīng)需求，其產(chǎn)量水平和籽粒品質(zhì)與常規(guī)施肥基本一致，甜玉米產(chǎn)量隨著控釋尿素配施比例的增加而增加。另一方面，控釋尿素和普通尿素處理顯著提高氮肥農(nóng)學(xué)效率、氮肥偏生產(chǎn)力和氮肥吸收利用率，在甜玉米生產(chǎn)中可作為化肥減施的有效途徑。因此，在廣東省秋播甜玉米生產(chǎn)過(guò)程中，在拔節(jié)初期結(jié)合培土配施控釋尿素和普通尿素可減少施肥次數(shù)，提高氮肥效率，是一種實(shí)際可行且增產(chǎn)增效的施肥措施。

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Effect of the blending ratio of controlled-release urea and conventional urea on yield and nitrogen utilization efficiency of sweet corn

HUANG Qiao-yi, TANG Shuan-hu*, ZHANG Fa-bao, ZHANG Mu, HUANG Xu, PANG Yu-wan, LI Ping, FU Hong-ting
( Institute of Agricultural Resources and Environment, Guangdong Academy of Agricultural Sciences/ Key Laboratory of Plant Nutrition and Fertilizer in South Region, Ministry of Agriculture/ Guangdong Key Laboratory of Nutrient Cycling and Farmland Conservation, Guangzhou 510640, China )

【Objectives】Effects of different blending rates of controlled-release urea (CRU) and conventional urea (U) at different Namounts on growth, grain yield, nitrogen uptake and nitrogen efficiency of sweet corn were studied to provide reference for the application and dissemination of CRU in sweet corn production.【Methods】Field experiments of sweet corn were carried out using sweet corn cultivars of Huazhen and Yuetian 9 as tested materials in Boluo County and Huiyang County of Guangdong Province simultaneously in 2015.Conventional urea and controlled-release urea were mixed in different ratio and total Ninput in different rate. No nitrogen fertilizer as CK, urea N360 kg/hm2(U1), 252 kg/hm2(U2), N 252 kg/hm2with 40% CRU (40% CRU1), N 180 kg/hm2with 40% CRU (40% CRU2), N 252 kg/hm2with 60% CRU (60% CRU1), and N180 kg/hm2with 60% CRU (60% CRU2). All treatments were fertilized with P2O5157 kg/hm2and K2O 360 kg/hm2. Straw and ear of sweet corn were collected at maturity period for the Nanalysis. The yield and yield components were also recorded after the harvest. 【Results】The ear yields of sweet corn were increased significantly due to the nitrogen applications (P < 0.05), and increased as more nitrogen was applied. The highest ear yield of sweet corn was achieved under the U1, and the second highest yield was obtained under the 60% CRU1, but that of the 40% CRU2 decreased significantly. No significant differences between the U1 and the 60% CRU1 were observed. On the basis of the uniform Nrate, the yields of different treatments at the two sites were all in order: 60% CRU > 40% CRU > U. The application of Nfertilizers mainly increased the ear yield through increasing the ear length and diameter and kernel number per row. The accumulative amounts of dry matter and Nuptake of sweet corn were increased significantly by applying Nfertilizers, the average increases of dry matter and Nuptake in straw and kernel were 55.1% and 24.2%, and 95.0% and 43.4%, and the increases in the straw were greater. The accumulative amounts of dry matter and Nuptake of sweet corn were increased due to more Napplied. And on the basis of the same Nrate, accumulative amounts of dry matter and Nuptake of sweet corn under different treatments at the two sites were in order: 60% CRU > 40% CRU > U. On the basis of the same Nrate, the agronomic Nuse efficiencies, partial factor productivities of Nfertilizer and Nrecovery efficiencies of different treatments at the two sites were all in order: 60% CRU > 40% CRU > U. But no significant differences in the physiology efficiencies of nitrogen and nitrogen harvest indices among different treatments were observed. There were no significant differences in Vc and soluble sugar contents of sweet corn among different treatments.【Conclusions】The yield, dry matter and Nuptake of sweet corn were increased due to the blending application of controlled-release urea and urea, and increased more with controlled-release urea addition of 60%. The blending application of controlled-release urea and urea could benefit to the nitrogen utilization efficiency of sweet corn, and be potential way to decrease the total Nfertilizer input.

sweet corn; controlled-release urea; nitrogen use efficiency; blending ratio

2016–08–01 接受日期：2016–09–19

公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)（201303103，201503123）； 廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目（2016A020210035，2014B090904068）資助。

黃巧義（1985—），男，廣東潮陽(yáng)人，碩士，助理研究員，主要從事土壤培肥及高效施肥技術(shù)研究。

E-mail：huangqiaoyi@hotmail.com。 *通信作者 Tel：020-32885730，E-mail：1006339502@qq.com