氮素形態(tài)配比對(duì)全膜雙壟溝播玉米干物質(zhì)積累及產(chǎn)量的影響

李春春，高玉紅,2，郭麗琢,2，劉宏勝，錄亞丹，楊 萍，楊天慶

(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院， 甘肅 蘭州 730070； 2.甘肅省干旱生境作物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 甘肅 蘭州 730070；3.甘肅省會(huì)寧縣農(nóng)牧局， 甘肅 會(huì)寧 730799)

氮素形態(tài)配比對(duì)全膜雙壟溝播玉米干物質(zhì)積累及產(chǎn)量的影響

李春春1，高玉紅1,2，郭麗琢1,2，劉宏勝3，錄亞丹1，楊 萍1，楊天慶1

(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院， 甘肅 蘭州 730070； 2.甘肅省干旱生境作物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 甘肅 蘭州 730070；3.甘肅省會(huì)寧縣農(nóng)牧局， 甘肅 會(huì)寧 730799)

為優(yōu)化隴中干旱、半干旱地區(qū)全膜雙壟溝播玉米的氮肥運(yùn)籌并最終提高子粒產(chǎn)量，通過(guò)大田試驗(yàn)，探索了硝態(tài)氮/銨態(tài)氮分別按1∶0(N1)、1∶1(N2)、1∶2(N3)、1∶3(N4)、2∶1(N5)、3∶1(N6)配比對(duì)旱地全膜雙壟溝播玉米的光合特性、干物質(zhì)積累、產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響。結(jié)果表明：硝態(tài)氮和銨態(tài)氮配施下玉米的葉面積、光合勢(shì)相比單施硝態(tài)氮均有所提高，以硝銨比為3∶1(N6)最佳，較N1葉面積和光合勢(shì)分別提高12.59%～39.85%、13.71%～25.00%。提高硝態(tài)氮的施用比例利于改善玉米的光合性能，進(jìn)而促進(jìn)干物質(zhì)積累及產(chǎn)量形成。硝態(tài)氮和銨態(tài)氮兩種氮素形態(tài)配施對(duì)玉米的生長(zhǎng)發(fā)育具有明顯的促進(jìn)作用，較單施硝態(tài)氮的干物質(zhì)量和產(chǎn)量分別提高了5.45%～52.74%和3.85%～9.93%。其中N6配比下玉米干物質(zhì)的積累和產(chǎn)量最高，較其它配比分別平均提高了17.13%和4.73%，是最優(yōu)配比。

氮素形態(tài)配比；玉米；全膜雙壟溝播；干物質(zhì)積累；產(chǎn)量

玉米(ZeamaysL)是我國(guó)北方旱農(nóng)地區(qū)主要的糧食、飼料和經(jīng)濟(jì)兼用作物[1]，其產(chǎn)量高低直接影響糧食供應(yīng)、畜牧業(yè)興衰及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)性發(fā)展。影響北方旱區(qū)玉米增產(chǎn)的關(guān)鍵限制因子是干旱及水分利用效率的低下，作為地膜覆蓋技術(shù)的重大革新，全膜雙壟溝播顯著促進(jìn)了雨水向土壤水和作物水的轉(zhuǎn)化，改善了土壤的理化性質(zhì)[2-4]，增強(qiáng)了作物的光合作用[3-4]，增加了玉米的干物質(zhì)累積量及子粒產(chǎn)量，提高了玉米的水分利用效率[5-6]。由于該技術(shù)凸現(xiàn)的保水增產(chǎn)優(yōu)勢(shì)，其在西北旱區(qū)玉米等作物上得以廣泛推廣應(yīng)用[7]。作為一項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)，其理論支撐相對(duì)薄弱，初步的探索表明，全膜雙壟溝播栽培下的水熱條件發(fā)生了深刻的變化，從而改變了養(yǎng)分的供給和吸收[2]，進(jìn)而影響氮肥等的肥效。探討適應(yīng)于全膜雙壟溝播栽培條件下的施肥技術(shù)，以通過(guò)水肥的激勵(lì)機(jī)制充分發(fā)揮全膜雙壟溝播技術(shù)的增產(chǎn)潛力，成為新條件下的必需課題。

氮是植物生長(zhǎng)發(fā)育中最重要的礦質(zhì)元素之一，氮肥在植物生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力的形成中具有重要的支持作用[8]。銨態(tài)氮和硝態(tài)氮是植物吸收氮素的主要形態(tài)，但植物對(duì)這兩種形態(tài)氮素的吸收和利用以及生理調(diào)節(jié)過(guò)程存在差異[9]。研究表明，當(dāng)生長(zhǎng)介質(zhì)中同時(shí)提供銨態(tài)氮和硝態(tài)氮的混合氮營(yíng)養(yǎng)時(shí)，許多旱地作物比單一硝態(tài)氮源具有更高的氮素吸收利用、干物質(zhì)積累和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量等[10]。等比例的硝態(tài)氮和銨態(tài)氮對(duì)冬小麥氮素積累和利用的促進(jìn)作用最大，有利于提高冬小麥子粒蛋白質(zhì)含量和產(chǎn)量[11]；而對(duì)我國(guó)西南石灰性黃壤上的枳砧臍橙幼樹而言，硝態(tài)氮和銨態(tài)氮的比例為3∶1時(shí)，植株生長(zhǎng)發(fā)育最好，氮的吸收量和利用效率最大[12]?？梢?，旱作作物適宜的硝態(tài)氮和銨態(tài)氮比例因作物種類及其生態(tài)環(huán)境而有所差異。全膜雙壟溝播下的土壤水熱環(huán)境發(fā)生了強(qiáng)烈變化，但全膜雙壟溝播玉米適宜的氮素形態(tài)配比研究尚未見報(bào)道。本文擬探討硝態(tài)氮和銨態(tài)氮的施用比例對(duì)全膜雙壟溝播玉米干物質(zhì)積累及產(chǎn)量形成的影響，以期為全膜雙壟溝播條件下旱地玉米的氮肥合理運(yùn)籌及高產(chǎn)栽培提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)設(shè)于甘肅省會(huì)寧縣會(huì)師鎮(zhèn)南嘴村的旱川地，試驗(yàn)區(qū)地處北緯35°38′33.2″、東經(jīng)105°02′15.2″，海拔1 772 m，年均氣溫8.3℃，無(wú)霜期155 d，≥10℃的有效活動(dòng)積溫2 664℃左右，年平均降雨量340 mm，年平均蒸發(fā)量1 800 mm，屬溫帶半干旱氣候。供試土壤為黃綿土，地力均勻，肥力中等，耕層(0～30 cm)土壤的基本理化性狀如表1；前茬作物為馬鈴薯。

表1 供試土壤的基本理化性狀

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

供試玉米品種為高產(chǎn)抗旱的金蘋果608。以氮素形態(tài)配比為試驗(yàn)因素，采用單因素完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共6個(gè)處理，以硝態(tài)氮和銨態(tài)氮的比例(NO3--N/NH4+-N)表示，分別為：1∶0(N1)、1∶1(N2)、1∶2(N3)、1∶3(N4)、2∶1(N5)、3∶1(N6)。施用銨態(tài)氮的處理均應(yīng)施用相應(yīng)的硝化抑制劑DMPP(3,4-二甲基吡唑磷酸鹽)，以抑制試驗(yàn)期間銨態(tài)氮向硝態(tài)氮的轉(zhuǎn)化，其施用量以銨態(tài)氮中純氮的1%計(jì)算。每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)。各處理的施肥量分別為N 180 kg·hm-2、P2O5180 kg·hm-2和K2O 580 kg·hm-2。硝態(tài)氮肥和銨態(tài)氮肥分別為硝酸鉀和硫酸銨；磷肥為普通過(guò)磷酸鈣；鉀肥為硝酸鉀和硫酸鉀，根據(jù)處理要求單獨(dú)施用硝酸鉀(N1處理)或二者配合施用(其它5個(gè)處理)。氮肥的60%作基肥施入，40%分別在拔節(jié)期和灌漿期按1∶1的比例追施，DMPP亦按照銨態(tài)氮肥的基肥和追肥比例分次施入；磷肥均作為基肥一次性施入。鉀肥結(jié)合氮肥的分期方式施入，保證鉀含量一致。

試驗(yàn)采用全膜雙壟溝播技術(shù)，大壟寬70 cm，小壟寬40 cm。種植密度為67 500 株·hm-2，寬行距70 cm，窄行距40 cm。試驗(yàn)小區(qū)長(zhǎng)10 m、寬4.4 m，小區(qū)面積44 m2。2015年4月26日播種，10月10日收獲。

出苗后根據(jù)葉面積及干物質(zhì)動(dòng)態(tài)測(cè)定要求的次數(shù)及每次取樣的株數(shù)，選擇并標(biāo)記相似株，用于葉面積和干物質(zhì)測(cè)定的取樣樣株。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

葉面積及光合勢(shì)：分別在苗期、拔節(jié)期、抽雄期、灌漿期和成熟期采集標(biāo)記的相似株，采用長(zhǎng)寬法測(cè)定葉面積，依據(jù)測(cè)定的葉面積計(jì)算光合勢(shì)，計(jì)算公式如下[13]：

葉面積(cm2)=長(zhǎng)(cm)×寬(cm)×0.75；

光合勢(shì)(cm2·d·hm-2)=葉面積(cm2·hm-2)×生長(zhǎng)天數(shù)(d)；

干物質(zhì)積累量：分別于苗期、拔節(jié)期、抽雄期、灌漿期和成熟期，每小區(qū)選取標(biāo)記的相似株5株，取其地上部分，于105℃烘箱中殺青30 min，而后將溫度降至80℃烘干至恒重，分別稱取葉片、莖、苞葉、穗的干物質(zhì)重量。

干物質(zhì)增長(zhǎng)模型及計(jì)算公式[14]：采用Logistic模型來(lái)模擬玉米整個(gè)生育期內(nèi)的干物質(zhì)積累過(guò)程，以生育時(shí)期t為自變量x，地上部干物質(zhì)積累量為因變量(y)。其實(shí)質(zhì)是一個(gè)干物質(zhì)累積增長(zhǎng)曲線，方程的表達(dá)為：

y=K/(1+ae-bx)

其中，K為干物質(zhì)最大積累量上限，a和b為常數(shù)。

干物質(zhì)積累速率(g·d-1)=干物質(zhì)積累量(g)/干物質(zhì)積累時(shí)間(d)。參照蓋鈞鎰等[15-17]的方法計(jì)算干物質(zhì)積累速率及干物質(zhì)積累時(shí)間參數(shù)。

產(chǎn)量及其構(gòu)成因子：收獲時(shí)每小區(qū)中間行隨機(jī)取樣5株，進(jìn)行室內(nèi)考種(穗長(zhǎng)、穗粗、穗粒數(shù)、百粒重)；按小區(qū)單收單打，測(cè)得小區(qū)實(shí)際產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

用Microsoft Excel 2007軟件處理數(shù)據(jù)和作圖，用SPSS17.0軟件對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析和多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同氮素形態(tài)配比對(duì)玉米光合特性的影響

2.1.1 玉米葉面積的動(dòng)態(tài)變化 由表2可以看出，單一施用硝態(tài)氮的N1處理，苗期至成熟期其葉面積均處于6個(gè)處理中的最低水平，且除苗期外，其葉面積均顯著低于其它5個(gè)兩種氮素形態(tài)配合施用的處理，表明全部施用硝態(tài)氮肥不利于葉片的生長(zhǎng)。隨著銨態(tài)氮比例的升高(N2、N3、N4)，葉面積呈降低趨勢(shì)，N2、N3、N43個(gè)處理間的差異顯著程度因生育時(shí)期而異，拔節(jié)前差異不顯著，拔節(jié)后隨生育時(shí)期的推進(jìn)，差異逐漸加大。隨硝態(tài)氮比例的增加(N5、N6)，葉面積呈增加趨勢(shì)。各時(shí)期N6、N5的葉面積均顯著大于N1，且除拔節(jié)期之外，也顯著大于銨態(tài)氮比例較高的N4，表明銨態(tài)氮比例較高不利于玉米葉面積的擴(kuò)展，而增大硝態(tài)氮的比例有助于增加光合面積，為干物質(zhì)積累奠定良好的基礎(chǔ)；硝態(tài)氮和銨態(tài)氮的用量比例為3∶1時(shí)最利于葉片的生長(zhǎng)，也更有利于延遲葉片的衰老。

表2 不同氮素形態(tài)配比對(duì)玉米葉面積的影響/(cm2·plant-1)

注：表中同列中不同小寫字母表示在5%水平上差異顯著，下同。

Note: Different letters in the same column indicate significance among treatments at 5% level. The same as below.

2.1.2 玉米光合勢(shì)的變化 由表3可以看出，苗期～拔節(jié)期、拔節(jié)期～抽雄期、抽雄期～灌漿期、灌漿期～成熟期，N1處理均較其它處理顯著降低了玉米的光合勢(shì)，降低幅度為4.86%～25.00%；N6的光合勢(shì)在各時(shí)期均為6個(gè)處理中的最高值，且除苗期外，均顯著高于銨態(tài)氮比例較高的N4處理，其總光合勢(shì)亦顯著高于N5之外的其它3個(gè)兩種氮素形態(tài)配合施用的處理；N2、N3和N5的總光合勢(shì)亦較N1、N4分別高出12.16%～13.21%和4.29%～5.26%(P<0.05)。以上結(jié)果表明，與單施硝態(tài)氮相比，硝態(tài)氮和銨態(tài)氮兩種氮素形態(tài)配施更有利于提高玉米的光合勢(shì)；配合施用時(shí)，銨態(tài)氮比例較高不利于玉米的光合作用，而適當(dāng)提高硝態(tài)氮的比例有助于改善光合性能，其中，N6處理下玉米各時(shí)期的光合勢(shì)及總光合勢(shì)最高，可為干物質(zhì)積累和高產(chǎn)奠定良好的基礎(chǔ)。

2.2 不同氮素形態(tài)配比對(duì)玉米干物質(zhì)積累量的影響

2.2.1 氮素形態(tài)配比對(duì)干物質(zhì)積累的影響 由圖1可以看出，在整個(gè)生育期中，與其它處理相比，N1處理的干物質(zhì)積累量均處于最低水平，而N6處理均為最高水平。苗期N6和N2較N1高13.79%和10.34%(P<0.05)；拔節(jié)期至灌漿期，N1的干物質(zhì)積累量較其它處理低6.58%～52.74%(P<0.05)，表明N6、N5、N2、N3和N4處理更有利于增加生育期間的干物質(zhì)積累量。成熟期各處理下干物質(zhì)積累量從高到低排序均為N6>N5>N2>N3>N4>N1，與N1處理相比較，N6、N5、N2、N3、N4的干物質(zhì)量分別提高23.67%、14.72%、14.22%、11.89%、5.45%(P<0.05)。由此可見，與單施硝態(tài)氮相比，硝態(tài)氮和銨態(tài)氮兩種氮素形態(tài)配施對(duì)干物質(zhì)的積累具有明顯的促進(jìn)作用，且促進(jìn)作用隨硝態(tài)氮比例的增加而增加。玉米的干物質(zhì)積累量因兩種氮素形態(tài)比例的調(diào)整而變化，提高硝態(tài)氮的施用比例有利于促進(jìn)玉米的干物質(zhì)積累，其中，N6處理下干物質(zhì)累積量最高，能夠?yàn)橛衩赘弋a(chǎn)奠定基礎(chǔ)。

表3 不同氮素形態(tài)配比對(duì)玉米光合勢(shì)的影響/(104 cm2·d·hm-2)

2.2.2 玉米干物質(zhì)積累的方程 不同氮素形態(tài)配比下玉米全生育期植株干物質(zhì)量均呈“S”型曲線的變化趨勢(shì)(圖1)。以生育時(shí)期(t)為自變量(x)、地上部干物質(zhì)積累量(g)為因變量(y)，對(duì)其進(jìn)行Logistic方程擬合(表4)，結(jié)果表明：不同氮素形態(tài)配比處理下干物質(zhì)積累的模擬方程的決定系數(shù)R2在 0.9992～0.9998之間，均達(dá)到極顯著水平(P<0.01)，說(shuō)明各處理的干物質(zhì)積累與生育時(shí)期的關(guān)系均符合Logistic生長(zhǎng)規(guī)律。作為最大干物質(zhì)積累上限的參數(shù)K，其從高到低的排序?yàn)椋篘6>N5>N2>N3>N4>N1，說(shuō)明硝態(tài)氮和銨態(tài)氮兩種氮素形態(tài)配施較單一硝態(tài)氮更能夠促進(jìn)干物質(zhì)的累積，干物質(zhì)累積量的潛力因氮素形態(tài)配比比例的不同而產(chǎn)生差異，K值隨著硝態(tài)氮比例的增大而逐漸增大，銨態(tài)氮比例的增大抑制了K值增加，表明硝態(tài)氮和銨態(tài)氮配施時(shí)，硝態(tài)氮比例的增大更有利于積累較多的干物質(zhì)。

圖1 不同氮素形態(tài)配比下玉米干物質(zhì)積累的動(dòng)態(tài)

表4 不同氮素形態(tài)配比處理下玉米植株

2.2.3 氮素形態(tài)配比對(duì)玉米干物質(zhì)積累速率的影響 由圖2可以看出，苗期～灌漿期，玉米植株干物質(zhì)積累的速率比較快，灌漿期的積累速率達(dá)到最大，之后逐漸降低。干物質(zhì)積累速率因氮素形態(tài)配比的不同而存在一定差異，硝態(tài)氮和銨態(tài)氮配施的干物質(zhì)積累速率較單施硝態(tài)氮增幅明顯，增加幅度因配比比例而異，其中，N6的積累速率較高。苗期，N6較N1、N3、N4、N5增加6.96%～12.84%(P<0.05)；拔節(jié)期，N6較其它處理增加15.24%～52.42%(P<0.05)；抽雄期，N6較N1、N3、N4處理分別增加30.70%、17.43%和20.43%(P<0.05)；灌漿期，N6高達(dá)6.66 g·d-1，均高于其它處理。成熟期，干物質(zhì)積累速率降低，處理間差異不顯著(P>0.05)。

2.2.4 氮素形態(tài)配比對(duì)玉米干物質(zhì)分配的影響 玉米干物質(zhì)在不同器官之間的分配比例隨生育時(shí)期的推進(jìn)而發(fā)生變化(圖3)。隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)，營(yíng)養(yǎng)器官所占的比例逐漸減少，生殖器官的分配比例逐漸上升。苗期，葉、莖干物質(zhì)重分別占地上干物質(zhì)總量的82.11%～83.14%、16.86%～17.89%，各處理間無(wú)顯著差異；拔節(jié)期，葉片所占干物質(zhì)比例逐漸減小，莖所占比例逐漸增大，二者分別占地上干物質(zhì)總量的50.72%～54.12%、45.88%～49.28%，處理間差異亦不顯著；苗期和拔節(jié)期玉米進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，說(shuō)明不同氮素形態(tài)配比不影響干物質(zhì)在營(yíng)養(yǎng)器官間的分配比例。抽雄期，玉米開始進(jìn)入生殖生長(zhǎng)，穗的分配比例為7.15%～9.49%，N5、N6較其它處理分別高9.72%～27.83%和13.93%～32.73%(P<0.05)，表明硝態(tài)氮比例的增加更有利于干物質(zhì)向穗部分配。之后隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)，穗分配比例逐漸增加，營(yíng)養(yǎng)器官的分配比例開始下降。成熟期N6處理營(yíng)養(yǎng)器官的分配比例均低于其它處理，表明該處理下有更多的同化物轉(zhuǎn)到子粒中，從而獲得較高的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量；N1處理的葉分配比例較其它處理顯著高出11.16%～20.38%(P<0.05)，可見，與硝態(tài)氮和銨態(tài)氮兩種氮素形態(tài)配施相比，單一硝態(tài)氮不利于同化物向生殖器官的轉(zhuǎn)移。

圖2 不同氮素形態(tài)配比下干物質(zhì)的積累速率

圖3 不同氮素形態(tài)配比下干物質(zhì)的分配

2.3 不同氮素形態(tài)配比對(duì)子粒產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

由表5可以看出，子粒產(chǎn)量因氮素形態(tài)配比的不同而有較大差異。各處理產(chǎn)量從高到低的順序是N6>N5>N2>N3>N4>N1。與N1相比，其它5個(gè)處理的產(chǎn)量均顯著提高，其增幅為3.85%～9.93%(P<0.05)。N6較N5之外的其它處理高3.31%～9.93%(P<0.05)。N5雖與N2間差異不顯著，但與N3、N4間的差異達(dá)到顯著水平，分別比其增加了3.25%和3.89%?？梢?，兩種氮素配施較單一硝態(tài)氮肥能夠提高子粒產(chǎn)量，但隨著銨態(tài)氮比例的增加，產(chǎn)量呈降低趨勢(shì)；增加硝態(tài)氮的比例有利于提高子粒產(chǎn)量。

產(chǎn)量構(gòu)成因素也因氮素形態(tài)配比而異(表5)。與單施硝態(tài)氮相比，兩種氮素形態(tài)配施有利于提高穗長(zhǎng)、穗粗、穗粒數(shù)和百粒重。N6的穗長(zhǎng)和穗粗較N1分別高出10.00%和5.77%(P<0.05)。雖然其它各處理在穗長(zhǎng)和穗粗上無(wú)顯著性差異，但穗粒數(shù)存在較大差異，N6較N1、N4分別高出15.02%和8.87%(P<0.05)，且N2、N3、N5與N1處理間的差異達(dá)到顯著水平，可見，銨態(tài)氮比例的增加對(duì)子粒形成產(chǎn)生了一定的抑制作用。氮素形態(tài)配比對(duì)百粒重的影響較大，隨著硝態(tài)氮比例的增加，百粒重增加明顯，N6處理較其它處理高出6.06%～16.67%(P<0.05)。因此，通過(guò)合理增加硝態(tài)氮的用量比例，使硝態(tài)氮和銨態(tài)氮的比例達(dá)2∶1或3∶1時(shí)，可顯著增加百粒重，進(jìn)而促進(jìn)產(chǎn)量的形成。

表5 不同氮素形態(tài)配比對(duì)玉米產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

3 結(jié)論與討論

葉片是有機(jī)物質(zhì)生產(chǎn)的主要器官，其面積大小及光合作用的強(qiáng)弱對(duì)玉米的生長(zhǎng)發(fā)育有重要的影響[18]。全膜雙壟溝播具有顯著的增溫和保水效應(yīng)，改善了土壤的理化性質(zhì)[2-4,13]，有效增加了光合面積、增大了光合勢(shì)[3-4,13]。全膜雙壟溝播玉米在不同氮素形態(tài)配比處理下的單株葉面積變化趨勢(shì)一致，但葉面積大小因配比不同而存在很大差異。硝態(tài)氮和銨態(tài)氮為3∶1的N6處理可顯著增加全生育期的葉面積和光合勢(shì)，改善了玉米的光合性能，為獲得高產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。曹翠玲和李生秀等[19]在小麥上的研究表明，氮素形態(tài)配比影響小麥的葉面積和葉綠素含量，銨/硝態(tài)氮比例為50∶50時(shí)，小麥地上部分葉面積最大，小麥成熟后生物量和產(chǎn)量最高。這些研究均表明，硝態(tài)氮和銨態(tài)氮的配施比例影響作物的光合性能，利于光合作用的適宜配比因作物種類而異。

干物質(zhì)積累是子粒產(chǎn)量形成的物質(zhì)基礎(chǔ)，促進(jìn)干物質(zhì)向子粒轉(zhuǎn)運(yùn)和分配是高產(chǎn)的關(guān)鍵[20]。本研究結(jié)果表明，硝態(tài)氮和銨態(tài)氮配施的干物質(zhì)積累量均高于單一的硝態(tài)氮源，當(dāng)硝態(tài)氮和銨態(tài)氮比例小于3∶1后，隨銨態(tài)氮比例的逐漸增大，干物質(zhì)量明顯降低，這與樊衛(wèi)國(guó)等[12]研究結(jié)果基本相似，即混施75∶25的硝態(tài)氮和銨態(tài)氮能夠促進(jìn)臍橙的生長(zhǎng)發(fā)育和提高氮的吸收及利用效率。氮素形態(tài)配比雖明顯改變了玉米干物質(zhì)積累量的大小，但未改變干物質(zhì)積累的總體態(tài)勢(shì)，這與魏景云等[21]研究結(jié)果一致。不同氮素形態(tài)配比下玉米干物質(zhì)積累的Logistic模型均達(dá)到極顯著相關(guān)水平，不同氮素形態(tài)配比雖然改變了特征參數(shù)值，但并不改變生長(zhǎng)模型，可為生產(chǎn)上確定氮素形態(tài)配比提供參考。孫文濤[22]、金繼運(yùn)[23]的研究指出，玉米在灌漿期以后干物質(zhì)積累增加量較為平緩，主要是此時(shí)玉米秸稈和葉片的增加量已呈緩慢下降趨勢(shì)，表現(xiàn)出的只是子粒中干物質(zhì)的積累。本試驗(yàn)中，干物質(zhì)快速積累期以單一硝態(tài)氮處理的積累速率最低；硝態(tài)氮和銨態(tài)氮兩種氮素形態(tài)配比中，隨著硝態(tài)氮比例的增大，干物質(zhì)積累速率增加，且最大積累速率出現(xiàn)的時(shí)間比較晚，硝態(tài)氮和銨態(tài)氮比例為3∶1時(shí)玉米全生育期均保持了較高的增長(zhǎng)速率。不同氮素形態(tài)配比下玉米干物質(zhì)積累速率 “慢—快—慢”的增長(zhǎng)規(guī)律與孫文濤[22]和金繼運(yùn)[23]的研究結(jié)果一致。

在一定范圍內(nèi)，干物質(zhì)積累量與產(chǎn)量正相關(guān)[24]，高生物量是高產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)[25]，因此，增強(qiáng)玉米生育期內(nèi)干物質(zhì)的積累能力是提高子粒產(chǎn)量的有效途徑[26]。和單一硝態(tài)氮處理相比，硝態(tài)氮和銨態(tài)氮兩種氮素形態(tài)配施因?qū)Ω晌镔|(zhì)積累具有提高作用而對(duì)子粒產(chǎn)量的形成具有一定的促進(jìn)作用，且隨著硝態(tài)氮比例的增大，促進(jìn)作用明顯。銨態(tài)氮比例的增大因降低了穗長(zhǎng)、穗粗、穗粒數(shù)和百粒重而顯著降低了子粒產(chǎn)量，銨態(tài)氮比例較高不利于玉米產(chǎn)量的形成。

在旱地全膜雙壟溝播栽培技術(shù)下，玉米的葉面積、光合勢(shì)和干物質(zhì)均以硝態(tài)氮與銨態(tài)氮配施高于單一硝態(tài)氮處理。硝態(tài)氮和銨態(tài)氮3∶1的配比利于玉米生長(zhǎng)發(fā)育及子粒產(chǎn)量形成。

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Effectsofdifferentratiosofnitratetoammoniumondrymatteraccumulationandyieldofmaizeplantinginfurrowsunderalternatingnarrowandwideridgescompletelymulched

LI Chun-chun1, GAO Yu-hong1,2, GUO Li-zhuo1,2, LIU Hong-sheng3, LU Ya-dan1, YANG Ping1, YANG Tian-qing1

(1.CollegeofAgronomy,GansuAgriculturalUniversity,Lanzhou,Gansu730070,China; 2.GansuProvincialKeyLabofAridLandCropScience,Lanzhou,Gansu730070,China; 3.HuiningAgriculturalHusbandryBureau,Huining,Gansu730799,China)

Field experiment was used to study the effects of different ratios of nitrate to ammonium on dry matter accumulation and yield formation of maize planting in furrows under alternating narrow and wide ridges completely mulched. NO3--N/NH4+-N was in the ratios of 1∶0(N1), 1∶1(N2), 1∶2(N3), 1∶3(N4), 2∶1(N5) and 3∶1(N6). Photosynthetic characteristics, dry matter accumulation and grain yield were determined under different treatments. The results showed that the NO3--N and NH4+-N mixture ratio could increase leaf area and photosynthetic potential of maize compared with the single nitrogen form. Among them, the fertilizer ratio of 3∶1(N6) was the best treatment, the leaf area and photosynthetic potential of maize was increased 12.59%～39.85%、13.71%～25.00%, respectively, compared with the N1. Increasing the proportion of nitrate fertilizer improved photosynthetic performance, and then promoted dry matter accumulation and yield formation. Mixed supply of nitrate and ammonium fertilizer significantly promoted maize growth and development, the dry matter accumulation and yield were higher 5.45%～52.74% and 3.85%～9.93% than that of the single NO3--N. N6 was the best treatment which had the highest dry matter accumulation and grain yield, which increased by 17.13% and 4.73% than those of other treatments.

different ratios of nitrate to ammonium; maize; planting in furrow under alternating narrow and wide ridges completely mulched; dry matter accumulation; grain yield

1000-7601(2017)03-0198-06doi:10.7606/j.issn.1000-7601.2017.03.31

2016-05-18

：2017-02-06

：國(guó)家自然基金項(xiàng)目(31460331)；甘肅省干旱生境作物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金(GSCS-2012-16)

李春春(1992—)，女，甘肅華池人，碩士研究生，研究方向?yàn)楹档嘏c綠洲農(nóng)作制。 E-mail：250664634@qq.com。

郭麗琢，女，教授，主要從事作物栽培與生理生態(tài)研究。 E-mail:guolz@gsau.edu.cn。

S143.1

： A