不同施氮量對玉米新品種陜科10號產量及氮素利用率的影響

黃慧 楊焰華 杜令濤 張鵬飛

摘 要：陜科10號（陜審玉2014001號）是寶雞迪興農業(yè)科技有限公司選育的玉米新品種，由安徽豐大種業(yè)股份有限公司獨家開發(fā)經營。近年推廣實踐證明，該品種具有高產優(yōu)質、綜合抗性較好等優(yōu)點，適合在湖北省鐘祥市大面積推廣種植。該試驗通過設置不同施氮量處理，研究陜科10號的氮素積累量、籽粒產量及氮肥利用效率對施氮量的響應，旨在為該品種在鐘祥地區(qū)高產增效栽培中氮肥管理提供理論依據(jù)和實踐參考。

關鍵詞：陜科10號；施氮量；氮素積累；產量；氮素利用效率

中圖分類號 S513 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2018）12-0049-3

Effects of Different Nitrogen Application Rates on Yield and Nitrogen Utilization Efficiency of Maize Variety Shanke 10

Huang Hui1 et al.

（1State-owned Hubei Shuangqiao Rice Original Farm in Zhongxiang City，Zhongxiang 431900，China）

Abstract：Shanke No.10 was a maize variety selected by Baoji Dixing Agricultural Technology Co.，Ltd.The promotion practice in recent years has proved that this variety has the advantages of high yield，good quality and good comprehensive resistance.It is suitable for large-scale planting in Zhongxiang city，Hubei Province.In this experiment，different nitrogen application rates were set to study the response of the nitrogen accumulation amount，grain yield，and nitrogen use efficiency of Shanke No.10 to nitrogen application rates.The regional high-yield and efficiency-enhancing nitrogen fertilizer management provides theoretical basis and practical reference.

Key words：Shanke No.10；Nitrogen application rate；Nitrogen accumulation；Yield；Nitrogen use efficiency

玉米作為我國主要的糧食作物之一，對我國糧食總量持續(xù)增長具有十分重要的意義。氮肥是糧食生產中的主要肥料，作為土壤氮素的主要來源[1]，是影響作物單產的主要因子，在糧食生產過程中起到至關重要的作用。大量研究表明，施用氮肥可提高糧食單產40%以上[2]。然而，近年來種植者為追求高產以獲得更高的經濟效益，在生產過程中不斷的加大了氮肥投入量，玉米的增產速度遠不及氮肥投入的增長速率[3]，導致氮肥利用效率不高等問題日趨嚴重[4]，不僅造成了巨大的資源浪費，而且對環(huán)境造成了負面影響[5]。已有學者研究表明，我國氮肥施用量的20%被土壤微生物利用，并以不同形態(tài)存在于土壤中，40%～50%隨水分的淋溶以及氨揮發(fā)進入到地下水體或大氣中，能被作物吸收利用的氮素僅占氮肥施用量的30%～40%[6]。氮肥不合理的運籌以及低效利用，引起了較為嚴重的環(huán)境問題，如土壤肥力降低，大氣和水體污染等[7]。

陜科10號是寶雞迪興農業(yè)科技有限公司選育的玉米品種，該品種于2014年通過陜西省農作物品種審定委員會審定，具有高產優(yōu)質、綜合抗性較好的優(yōu)點。經近年推廣種植，該品種目前已經成為鐘祥地區(qū)玉米主推品種，受到種植者和經銷商的廣泛好評。本研究通過設置不同施氮量處理，研究陜科10號各生育時期氮素積累量，籽粒產量和氮肥利用效率對施氮量的響應，旨在為該品種在鐘祥地區(qū)高產增效栽培中氮肥管理提供理論依據(jù)和實踐參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況 試驗于2017年在湖北省鐘祥市雙橋國營水稻原種場進行，該地區(qū)年平均氣溫16.8℃，年均降水量995mm，平均無霜期262d。試驗地土壤為白善土且肥力均勻，0～20cm耕層土壤有機質含量25.55g/kg、全氮1.98g/kg、堿解氮83.83mg/kg、速效鉀317.8mg/kg、速效磷12.91mg/kg。

1.2 試驗材料 供試品種為陜科10號。供試肥料為：尿素（N≥46%，中國石油天然氣股份有限公司昆侖牌尿素），過磷酸鈣（P2O5≥12%，鐘祥市天福磷化有限公司），硫酸鉀（K2O≥50%，國投新疆羅布泊鉀鹽有限公司羅布泊牌農業(yè)用硫酸鉀）。

1.3 試驗設計 試驗采用隨機區(qū)組設計，共設7個N肥施用量：0（N0）、50kg/hm2（N1）、100kg/hm2（N2）、150kg/hm2（N3）、200kg/hm2（N4）、250kg/hm2（N5）、300kg/hm2（N6）。于6月1日播種，種植密度為6.75萬株/hm2，氮肥基追比為3∶7，追施時間為玉米拔節(jié)期。每個處理重復3次，共21個小區(qū)。各小區(qū)行長30m，寬5.2m，小區(qū)面積156m2。

1.4 測定項目與方法

1.4.1 玉米氮素含量的測定 分別于玉米V6、V12、VT、R3、R6在各小區(qū)選取長勢均勻具代表性的植株3株，置于烘箱中，105℃殺青30min，80℃烘干至恒重，稱重后的樣品粉碎混勻后，用濃H2SO4-H2O2濕灰化法進行消煮，稀釋后用凱氏定氮儀（KjelFlex K-360，BüCHI）測定含氮量，并計算氮素吸收量。

1.4.2 籽粒產量的測定 在玉米成熟期，收獲各小區(qū)中間兩壟連續(xù)5m長的所有果穗，統(tǒng)計有效穗數(shù)后稱重，計算平均穗鮮重；選取具代表性的10個果穗，脫粒，稱重，計算出籽率，最后測定籽粒含水率，折算產量（14%含水率）。

1.4.3 計算公式 計算公式如下：

氮肥偏生產力（PFPN，kg/kg）=施氮區(qū)籽粒產量/施氮量；

氮肥農學利用率（AEN，kg/kg）=（施氮區(qū)籽粒產量-不施氮區(qū)籽粒產量）/施氮量；

氮肥表觀利用率（AUN，%）=（施氮區(qū)玉米吸氮量–不施氮區(qū)玉米吸氮量）/施氮量×100

1.5 數(shù)據(jù)處理 采用SPSS 21.0進行統(tǒng)計分析，Duncan多重比較析不同處理的影響差異，利用Microsoft Excel 2003繪制圖表。

2 結果與分析

2.1 不同施氮量對氮素積累量的影響 從圖1可以看出，隨著生育進程的推進，玉米氮素積累量逐漸增加，且增加趨勢逐漸趨于平緩。隨著氮肥施用量的增加，各生育時期玉米氮素積累量均表現(xiàn)為N6>N5>N4>N3>N2>N1>N0，經方差分析可知，N5、N6處理氮素積累量在各生育時期均處于最高水平，且二者間差異不顯著，除V6、V12、R3時期N4處理與N5處理間差異不顯著外，其余生育期各處理均顯著低于N5、N6處理。

2.2 不同施氮量對籽粒產量的影響 由圖2可知，玉米籽粒產量隨追氮的增加呈拋物線規(guī)律變化，N5處理表現(xiàn)籽粒產量表現(xiàn)最佳，為10057.51kg/hm2，較N0、N1、N2、N3、N4、N6處理分別顯著增加36.70%、33.59%、16.67%、13.46%、9.74%、5.92%。

2.3 不同施氮量對氮素利用效率的影響 由表1可知，氮肥偏生產力隨施氮量的增高而明顯降低，且各處理間差異均達顯著水平；而氮肥農學利用率則表現(xiàn)為N1>N2>N3>N5>N4>N6；N1處理氮肥表觀利用率顯著高于其他處理27.04%～59.21%。

3 討論與結論

玉米對氮素的吸收積累直接影響其生長發(fā)育，進而影響其產量。了解玉米的氮素吸收積累特性是合理施氮的重要前提條件[8]。張玉芹等[9]研究認為，玉米氮素積累量隨施氮量的增加而增加；呂鵬等[10]研究表明，玉米氮素積累量隨生育進程的推進呈“S”型曲線變化，且在施氮225～450kg/hm2氮素積累量表現(xiàn)最佳。本試驗中，玉米氮素積累量隨施氮量和生育時期的變化所表現(xiàn)出的規(guī)律與前人研究結果相同，但在施氮250～300kg/hm2時植株氮素積累量表現(xiàn)最優(yōu)，這可能是因為選用品種及生態(tài)條件不同所致。

孫占祥[11]等通過研究玉米產量對施氮水平的響應發(fā)現(xiàn)，隨氮肥施用量的增加，籽粒產量呈拋物線規(guī)律變化，這與本研究結果相一致。本試驗條件下，施氮量對籽粒產量影響顯著，施氮水平在0～250kg/hm2范圍內‘陜科10號籽粒產量隨肥施用量的增加而增加，但施用量超過250kg/hm2籽粒產量則出現(xiàn)明顯降低。

氮肥偏生產力、農學利用率、表觀利用率作為用來表示氮肥利用效率的常用定量指標，可從不同角度描述作物對氮肥的利用效率[12]。呂麗華等[13]研究認為，玉米氮素利用效率隨施氮量的增加而降低。而劉占軍等[14]研究表明，玉米氮素利用效率隨氮肥施用水平的提高呈先增加后降低的規(guī)律變化?？梢?，前人研究結果不盡相同。本研究表明，陜科10號除氮肥農學率在施氮250kg/hm2時略有上升外，氮肥偏生產力、表觀利用率均隨施氮量的增加而降低，且在施氮200～300kg/hm2時變化較為平穩(wěn)。

綜上，氮肥施用量可顯著影響陜科10號的籽粒產量、氮素積累量及利用效率，施氮量250kg/hm2可提高各生育期氮素積累量，顯著增加籽粒產量，其產量可達10057.51kg/hm2，并維持玉米氮肥利用效率處于中等水平。綜合考慮玉米籽粒產量及氮肥利用效率，湖北省鐘祥市陜科10號生產實踐中推薦施氮量為250kg/hm2。

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（責編：張宏民）