有機(jī)肥對玉米氮吸收及利用的影響

邵紅英，焦 峰，張興梅，殷奎德，王 鵬，李佐同

（黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)農(nóng)學(xué)院，黑龍江大慶163319）

有機(jī)肥對玉米氮吸收及利用的影響

邵紅英，焦 峰，張興梅，殷奎德，王 鵬，李佐同

（黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)農(nóng)學(xué)院，黑龍江大慶163319）

為詳細(xì)研究有機(jī)肥對玉米氮吸收的影響規(guī)律，試驗在田間條件下，設(shè)置空白對照（T1）、常規(guī)施肥（T2）、有機(jī)肥（T3）3個處理，研究了玉米各器官氮吸收變化情況。結(jié)果表明，莖氮吸收量T3處理分別比T1，T2處理提高45.26%，21.86%，且差異顯著；葉片氮吸收T3處理高于T2處理2.02 kg/hm2，但二者間無顯著差異；雌穗氮吸收T3處理分別高于T1，T2處理33.15%，9.82%，無顯著差異；T3處理苞葉和籽粒氮吸收分別高于T2處理27.07%，2.98%，但無顯著差異，顯著高于T1處理；T3處理總氮積累量分別高于T1，T2處理47.76%，6.53%，氮肥利用率T3處理比T2處理提高12.50百分點(diǎn)。綜合分析認(rèn)為，施用有機(jī)肥對促進(jìn)玉米氮吸收效果最好。

有機(jī)肥；玉米；氮吸收

玉米生長過程中需要吸收大量的氮營養(yǎng)，所以，氮供應(yīng)量高低會影響到玉米最終產(chǎn)量和品質(zhì)的高低，進(jìn)而影響玉米施肥的經(jīng)濟(jì)效益[1-2]。在夏玉米生產(chǎn)中，施用有機(jī)肥可以顯著提高土壤肥力，促進(jìn)玉米植株生長，提高氮吸收量和產(chǎn)量，對提高玉米氮肥利用效率具有較好的作用[3-4]；謝軍等[5]研究認(rèn)為，有機(jī)肥在玉米生產(chǎn)中可以部分的替代化肥，在連續(xù)8 a的田間試驗中證明，有機(jī)肥可以顯著促進(jìn)玉米生長，提高玉米干物質(zhì)積累量，對玉米產(chǎn)量和氮吸收量的促進(jìn)作用也比較顯著，對于提高玉米施用氮肥的經(jīng)濟(jì)效益具有重要作用，同時還可以有效降低施用化肥對環(huán)境的影響；彭輝輝等[6]在對春玉米的研究中發(fā)現(xiàn)，施用有機(jī)肥可以顯著促進(jìn)玉米氮吸收和提高利用率，同時，玉米產(chǎn)量性狀以及最終產(chǎn)量顯著升高，其中，氮吸收量比對照提高10%，肥料利用率可以提高30%，比單純施用化肥產(chǎn)量提高10%以上，證明玉米栽培種施用有機(jī)肥對養(yǎng)分吸收和產(chǎn)量提高具有良好作用；高飛等[7]研究證明，施用有機(jī)肥可以顯著提高玉米產(chǎn)量，與對照相比，產(chǎn)量提高了12.53%，對提高養(yǎng)分吸收量作用顯著。在前人的相關(guān)研究中，關(guān)于黑龍江省施用有機(jī)肥對玉米養(yǎng)分吸收的影響規(guī)律報道較少。

本試驗研究了施用有機(jī)肥對玉米氮吸收量的影響特征，以分析玉米生長季節(jié)吸肥規(guī)律，旨在為生產(chǎn)中科學(xué)施用有機(jī)肥提供借鑒。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

本試驗于2014年5—10月在大慶市肇州縣肇州高科技農(nóng)業(yè)節(jié)約灌溉試驗示范管理站園區(qū)進(jìn)行，地理坐標(biāo)為45°42′15.8″N，125°14′38.7″E，田間土壤為黑鈣土，其基礎(chǔ)肥力為：有機(jī)質(zhì)31.48 g/kg，堿解氮124.3 mg/kg，速效磷11.5 mg/kg，速效鉀161.6 mg/kg，pH值7.8。

1.2 試驗材料

供試玉米品種為雷奧402。

1.3 試驗設(shè)計

田間共設(shè)3個處理，分別為：T1.對照，生長季節(jié)以及基肥均不施用任何肥料；T2.當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥處理，氮肥施用量為150 kg/hm2；T3.有機(jī)肥處理，有機(jī)肥施用量為1 500 kg/hm2（養(yǎng)分含量為N 2.9%，P2O52.3%，K2O 0.3%，有機(jī)質(zhì)55%）。T2，T3處理的P2O5施用量為90 kg/hm2，K2O用量為150 kg/hm2，試驗中施用磷肥為重鈣（P2O546%），鉀肥為硫酸鉀（K2O 50%），氮肥為尿素（N 46%）。試驗采用單壟稱肥和施肥，基肥施用量為總施用量的50%，大喇叭口期追肥量為50%。田間采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，重復(fù)3次，小區(qū)面積為39 m2（6 m×6.5 m），種植密度為61 538株/hm2。

1.4 測定項目及方法

取樣時間為大喇叭口期、吐絲期、灌漿期，取樣后，將玉米不同器官分開后在105℃下殺青，70℃烘干，粉碎后進(jìn)行植株總氮含量測定，利用Kjeltec 2100凱氏定氮儀采用半微量凱式定氮法進(jìn)行測定[8]。

1.5 數(shù)據(jù)處理

方差分析采用DPS 7.05版軟件，圖表制作使用Excel2010軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 有機(jī)肥對玉米莖氮吸收的影響

由圖1可知，玉米莖氮吸收量表現(xiàn)為隨生育期進(jìn)程呈增加趨勢，同時不同處理之間氮吸收量不同。拔節(jié)期，T2處理的氮吸收量處于最高值，高于T3處理4.47 kg/hm2，無顯著差異，T3處理高于T1處理12.35 kg/hm2，差異顯著，T2處理顯著高于對照（T1）；孕穗期至成熟期T3處理的氮吸收量一直處于最高值，3個時期與常規(guī)施肥處理（T2）相比，分別提高了13.63%，19.20%，21.86%，方差分析結(jié)果表明，孕穗期和灌漿期無顯著差異，成熟期存在顯著差異；T3處理與T1處理相比，3個時期分別提高了30.71%，31.04%，45.26%，且差異顯著。從試驗結(jié)果來看，T3處理可以顯著提高玉米氮吸收量，田間應(yīng)用效果優(yōu)于當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥處理。

2.2 有機(jī)肥對玉米葉片氮吸收的影響

從圖2可以看出，玉米葉片氮吸收量在孕穗期達(dá)到最高值，拔節(jié)期和成熟期較低，并且不同處理在相同生育期的氮吸收量不同。拔節(jié)期，T2處理氮吸收量最高，其次為T3處理，2個處理之間相差4.73 kg/hm2，無顯著差異。孕穗期至成熟期，T3處理的氮吸收量最高，分別比T2處理提高了20.86%，4.38%，3.31%，方差分析結(jié)果表明，孕穗期2個處理之間差異顯著，灌漿期和成熟期無顯著差異；T3處理分別比T1處理提高了34.71%，20.69%，63.94%，差異顯著。從玉米葉片氮吸收變化來看，除了孕穗期有機(jī)肥對促進(jìn)玉米氮吸收效果顯著高于常規(guī)施肥處理外，其余生育期并無顯著差異，但是總吸收量高于常規(guī)施肥處理。

2.3 有機(jī)肥對玉米雌穗氮吸收的影響

由圖3可知，雌穗氮吸收量在孕穗期最低，成熟期達(dá)到最高值，不同處理在不同生育期氮吸收量存在差異。孕穗期和灌漿期T3處理氮吸收量分別低于T2處理1.13，0.74 kg/hm2，無顯著差異，T3處理分別比T1處理提高0.92，1.35 kg/hm2，其中，孕穗期無顯著差異，灌漿期差異顯著；成熟期T3處理氮吸收量最高，分別比其他2個處理提高了33.15%，9.82%，方差分析結(jié)果表明，T3處理與對照之間差異顯著，T3與T2處理之間無顯著差異。從雌穗氮吸收變化情況來看，T3處理促進(jìn)效果最佳。

2.4 有機(jī)肥對玉米苞葉氮吸收的影響

從圖4可以看出，玉米苞葉氮吸收在孕穗期處于最高值，成熟期最低。整個試驗期間，T3處理的氮吸收量最高，與T2處理相比，分別提高了12.64%，20.79%，27.07%，方差分析結(jié)果表明，孕穗期和灌漿期T2與T3處理之間無顯著差異，而在成熟期2個處理之間差異顯著；T3處理分別比T1處理提高31.01%，84.80%，117.39%，整個試驗期間2個處理之間均存在顯著差異。從苞葉氮吸收情況來看，T3處理對促進(jìn)玉米苞葉氮吸收效果最佳。

2.5 有機(jī)肥對玉米籽粒氮吸收的影響

由圖5可知，玉米籽粒氮吸收量T3處理處于最高值，灌漿期和成熟期分別比常規(guī)施肥處理（T2）提高8.46%，2.98%，方差分析結(jié)果表明，2個處理之間無顯著差異，說明有機(jī)肥可以提高玉米籽粒氮吸收量，但是與當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥處理相比，尚未達(dá)到差異顯著；T3處理分別高于T1處理33.54%，41.75%，差異顯著。綜合來看，有機(jī)肥對促進(jìn)籽粒氮吸收效果最佳。

2.6 有機(jī)肥對玉米總氮吸收的影響

從圖6可以看出，玉米總氮吸收量在拔節(jié)期最低，成熟期最高，不同處理間在同一生育期存在差異。在拔節(jié)期，T2處理總氮吸收量最高，比有機(jī)肥處理提高了10.38%，無顯著差異，2個處理均顯著高于對照；孕穗期至成熟期T3處理與當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥處理（T2）相比，分別提高了33.62%，30.74%，47.76%，方差分析結(jié)果表明，孕穗期2個處理之間差異顯著，灌漿期和成熟期無顯著差異；T3處理分別比T1處理提高了46.29%，33.62%，30.74%，方差分析結(jié)果表明，2個處理之間差異顯著。從玉米總氮吸收量變化上來看，T3處理對促進(jìn)玉米對氮營養(yǎng)的吸收效果最佳。

2.7 有機(jī)肥對玉米氮肥利用率的影響

由圖7可知，玉米氮肥利用率在成熟期達(dá)到最高值，孕穗期處于最低值。從常規(guī)施肥處理（T2）和有機(jī)肥處理（T3）的氮肥利用率變化上來看，除拔節(jié)期之外，其余生育期有機(jī)肥處理的氮肥利用率均高于當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥處理，孕穗期、灌漿期、成熟期有機(jī)肥處理分別比常規(guī)施肥處理提高了12.73，12.14，12.50百分點(diǎn)，說明施用有機(jī)肥對提高玉米氮肥利用率效果優(yōu)于當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥處理。

3 結(jié)論與討論

從玉米莖氮吸收情況來看，除了拔節(jié)期常規(guī)施肥處理略高于有機(jī)肥處理之外，其余生育期有機(jī)肥處理氮吸收量均高于當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥處理[9]，成熟期達(dá)到了差異顯著水平，說明有機(jī)肥對促進(jìn)玉米莖氮吸收效果顯著，而拔節(jié)期有機(jī)肥處理氮吸收量低于常規(guī)施肥處理的原因可能與在玉米生育期早期有機(jī)肥肥效慢導(dǎo)致氮肥供應(yīng)不足有關(guān)[10-12]。玉米葉片內(nèi)氮吸收在孕穗期之前呈現(xiàn)出一直升高的變化，有機(jī)肥處理顯著高于當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥處理，差異顯著，說明有機(jī)肥對該生育期玉米葉片氮吸收量增加效果最佳[13-14]；灌漿期和成熟期葉片內(nèi)氮吸收量表現(xiàn)出略有降低的變化，并且當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥處理與有機(jī)肥處理的氮吸收量并無顯著差異，說明有機(jī)肥處理在生育后期更加有利于氮元素向籽粒的轉(zhuǎn)移[15-16]；雌穗氮吸收在孕穗期和灌漿期有機(jī)肥處理低于當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥處理，而成熟期有機(jī)肥處理高于當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥處理，說明有機(jī)肥對成熟期雌穗氮吸收量增加有較好的促進(jìn)作用[17-18]；苞葉氮吸收表現(xiàn)為有機(jī)肥處理可以顯著地促進(jìn)氮吸收量增加，從方差分析結(jié)果來看，有機(jī)肥處理顯著高于當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥處理，證明有機(jī)肥具有顯著提高玉米營養(yǎng)器官氮吸收量的良好效果[9]；玉米籽粒氮吸收表現(xiàn)為有機(jī)肥處理高于當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥處理，說明有機(jī)肥促進(jìn)了玉米籽粒對氮營養(yǎng)的吸收[19]；從植株總氮吸收上來看，玉米在孕穗期之后有機(jī)肥處理的總氮吸收量顯著高于當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥處理，由此也證明，玉米生產(chǎn)中施用有機(jī)肥對促進(jìn)玉米氮吸收的良好作用[20]。從玉米氮肥利用率變化上來看，施用有機(jī)肥可以顯著地提高玉米的氮肥利用率，對于提高玉米施肥的經(jīng)濟(jì)效益具有顯著作用。

［1］王鵬，李連冰，焦峰，等.不同施氮量對玉米生長、氮吸收利用及產(chǎn)量的影響[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015（22）：5544-5547.

［2］申麗霞，王璞.不同氮肥運(yùn)籌方式對夏玉米產(chǎn)量和氮素利用的影響[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，37（2）：36-39.

［3］劉慧穎，華利民，韓曉日.不同施氮方式對玉米年際產(chǎn)量及氮吸收的影響[J].沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2013（4）：475-478.

［4］任偉，趙鑫，黃收兵，等.不同密度下增施有機(jī)肥對夏玉米物質(zhì)生產(chǎn)及產(chǎn)量構(gòu)成的影響 [J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報，2014（10）：1146-1155.

［5］謝軍，趙亞南，陳軒敬，等.有機(jī)肥氮替代化肥氮提高玉米產(chǎn)量和氮素吸收利用效率[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016（20）：3934-3943.

［6］彭輝輝，劉強(qiáng)，榮湘民，等.生物炭、有機(jī)肥與化肥配施對春玉米養(yǎng)分利用及產(chǎn)量的影響 [J].南方農(nóng)業(yè)學(xué)報，2015（8）：1396-1400.

［7］高飛，李威，逄妍，等.不同氮肥處理對春玉米氮吸收分配及產(chǎn)量的影響[J].作物雜志，2015（4）：97-101.

［8］王瑞新.煙草化學(xué)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2003：258.

［9］鄧宏志.有機(jī)無機(jī)配施對玉米氮吸收分配及產(chǎn)量的影響 [J].中國林副特產(chǎn)，2016（5）：14-16.

［10］高亮，丁春明，王炳華，等.生物有機(jī)肥在鹽堿地上的應(yīng)用效果及其對玉米的影響[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，39（1）：47-50.

［11］張亞麗，張娟，沈其榮，等.秸稈生物有機(jī)肥的施用對土壤供氮能力的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2002（12）：1575-1578.

［12］謝凱，宋曉暉，董彩霞，等.不同有機(jī)肥處理對黃冠梨生長及果園土壤性狀的影響 [J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報，2013（1）：214-222.

［13］鄧宏志.有機(jī)無機(jī)配施對玉米葉片氮素、SPAD值及產(chǎn)量的影響[J].現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)，2016（8）：20-22.

［14］張歡，譚賀，姜佰文，等.施氮模式對玉米氮吸收分配及產(chǎn)量的影響[J].玉米科學(xué)，2014（5）：127-131.

［15］王曉慧，曹玉軍，魏雯雯，等.我國北方37個高產(chǎn)春玉米品種干物質(zhì)生產(chǎn)及氮素利用特性 [J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報，2012（1）：60-68.

［16］景立權(quán)，趙福成，王德成，等.不同施氮水平對超高產(chǎn)夏玉米氮磷鉀積累與分配的影響[J].作物學(xué)報，2013（8）：1478-1490.

［17］任意，李桂花，趙林萍，等.包膜尿素對夏玉米產(chǎn)量、吸氮量和氮分配的影響[J].核農(nóng)學(xué)報，2011（4）：802-806.

［18］畢文波，田立雙，霍秀娟，等.不同栽培模式對春玉米氮吸收與利用的影響[J].內(nèi)蒙古民族大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2011（1）：29-32.

［19］裴瑞杰，袁天佑，王俊忠，等.施用腐殖酸對夏玉米產(chǎn)量和氮效率的影響[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，50（11）：2189-2198.

［20］趙營，趙天成，王世榮.緩/控釋肥在土壤中的氮素釋放特征及其對春玉米氮吸收的影響 [J].中國農(nóng)學(xué)通報，2015（17）：163-168.

Effect of Organic Fertilizer on Nitrogen Uptake and Utilization of Maize

SHAOHongying，JIAOFeng，ZHANGXingmei，YINKuide，WANGPeng，LIZuotong

（College ofAgronomy，Heilongjiang BayiAgriculturalUniversity，Daqing 163319，China）

To study the effect of organic fertilizer on nitrogen uptake in maize,the test set blank control（T1）,conventional fertilization（T2）,organic fertilizer（T3）3 treatmentunderfield conditions,and studied changes ofnitrogen absorption in differentorgans of maize.The results showed that the stem nitrogen uptake of T3 treatment in increased by 45.26%,21.86%compared to T1,T2 treatment,respectively,and which had significant difference.Leaf nitrogen uptake of T3 treatment was higher than T2 treatment 2.02 kg/hm2,butthere was no significantdifference between the two groups.Female ear nitrogen uptake of T3 treatmentwas higher than T1,T2 treatment33.15%,9.82%,respectively,and then had no significantdifference.Nitrogen uptake in bractand grain of T3 treatment was higher than T2 treatment27.07%,2.98%,respectively,and then had no significantdifference,significantly higher than T1 treatment. Totalnitrogen accumulation ofT3 treatmentwas higher than T1,T2 treatment47.76%,6.53%,respectively,nitrogen utilization rate ofT3 treatment increased by 12.50 percentage points compared with T2 treatment.Comprehensive analysis showed that T3 treatment on nitrogen uptake ofmaize was best.

organic fertilizer;maize;nitrogen uptake

S513

：A

：1002-2481（2017）09-1483-04

10.3969/j.issn.1002-2481.2017.09.22

2017-04-24

國家科技支撐計劃項目（2013BAD07B01-05）

邵紅英（1963-），女，黑龍江望奎人，副教授，主要從事植物資源管理研究工作。李佐同為通信作者。