控釋氮肥減施對春玉米產(chǎn)量、氮素吸收及轉(zhuǎn)運(yùn)的影響

尹彩俠，李前，孔麗麗，秦裕波，王蒙，于雷，劉春光，王立春，侯云鵬

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控釋氮肥減施對春玉米產(chǎn)量、氮素吸收及轉(zhuǎn)運(yùn)的影響

尹彩俠，李前，孔麗麗，秦裕波，王蒙，于雷，劉春光，王立春，侯云鵬

（吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所/農(nóng)業(yè)部東北植物營養(yǎng)與農(nóng)業(yè)環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，長春 130033）

【目的】針對吉林省春玉米區(qū)氮肥施用不合理、氮肥利用效率下降的問題，通過田間試驗(yàn)研究控釋氮肥較農(nóng)民習(xí)慣用量減施條件下，春玉米的干物質(zhì)形成與養(yǎng)分需求規(guī)律及分配特征，為控釋氮肥在吉林省春玉米上的合理施用提供科學(xué)依據(jù)?！痉椒ā坑?013—2014年連續(xù)2年在吉林省公主嶺市劉房子鎮(zhèn)開展試驗(yàn)，供試玉米品種為先玉335，試驗(yàn)共設(shè)置了5個(gè)施肥處理，分別為不施氮肥（CK），農(nóng)民習(xí)慣施肥（FP），推薦施肥（OPT，較FP減氮25%），控釋氮肥1（CRU1，施氮量同OPT），控釋氮肥2（CRU2，較FP減氮40%）。通過2年田間定位試驗(yàn)，系統(tǒng)分析了春玉米不同生育期植株生物量和氮素累積以及成熟期的分配特征，并研究了不同施氮處理對玉米產(chǎn)量、氮肥利用效率及氮素轉(zhuǎn)運(yùn)效率的影響?！窘Y(jié)果】不同施氮處理間產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因子差異顯著，且年際和處理間的交互作用也達(dá)到極顯著水平。玉米產(chǎn)量并未因施氮量的減少而降低，且有小幅度增產(chǎn)。CRU1處理的玉米產(chǎn)量高于FP處理，兩年平均增產(chǎn)4.5%，但與OPT處理產(chǎn)量相比差異并不顯著?？蒯尩蕼p量施用提高了氮肥生理效率、氮肥農(nóng)學(xué)利用率、氮肥偏生產(chǎn)力和氮肥利用率，CRU1處理較FP處理，氮肥生理效率提高了28.5%，氮肥農(nóng)學(xué)利用率提高了4.9 kg·kg-1，氮肥偏生產(chǎn)力提高了18.1 kg·kg-1，氮肥利用率提高了18.4%。春玉米干物質(zhì)積累量隨生育時(shí)期的推移呈快-慢-快的積累動(dòng)態(tài)，且年際間變化趨勢基本相一致，CRU1處理玉米地上部干物質(zhì)積累量較FP處理增加了7.7%?？蒯尩蔬m量減施不影響植株后期氮素的累積與分配，還可以提升植株氮素的吸收利用能力，促進(jìn)花后植株養(yǎng)分的轉(zhuǎn)運(yùn)效率。CRU1處理玉米地上部氮素累積量較FP處理增加了5.0%，CRU1處理對籽粒的貢獻(xiàn)率最高，兩年平均為62.1%，較FP處理提高13.3%?！窘Y(jié)論】控釋氮肥減量25%（180 kg·hm-2）施用不降低玉米產(chǎn)量，還可有效提高植株氮素的轉(zhuǎn)運(yùn)效率，從而提高氮肥利用率?？蒯尩侍幚砼c推薦施肥處理在玉米產(chǎn)量、養(yǎng)分積累和轉(zhuǎn)運(yùn)以及氮肥利用均無顯著性差異，相對農(nóng)民習(xí)慣處理有顯著性提高。

春玉米；控釋氮肥；減量施用；產(chǎn)量；氮素累積

0 引言

【研究意義】東北春玉米區(qū)是我國最大的玉米主產(chǎn)區(qū)，對全國糧食安全生產(chǎn)具有舉足輕重的作用[1]。施用氮肥可以增加玉米籽粒蛋白質(zhì)含量，提高生物量和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。然而近年來氮肥的過量施用，不僅造成了氮肥利用率顯著下降，同時(shí)也造成氮的揮發(fā)和淋洗損失，對生態(tài)環(huán)境構(gòu)成潛在威脅[2]。控釋氮肥可以滿足玉米中后期對氮素的要求，加速氮磷鉀向籽粒的轉(zhuǎn)移，可以達(dá)到穩(wěn)定和提高產(chǎn)量以及減少氨揮發(fā)和氮素向土壤深層淋失的目的[3-4]。在吉林省春玉米區(qū)明確控釋氮肥合理施用量，是協(xié)調(diào)作物穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)、氮肥高效利用和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的一條可行性施肥措施。【前人研究進(jìn)展】有研究表明，減量施用控釋氮肥可以使作物保持穩(wěn)產(chǎn)或小幅度增產(chǎn)，提高氮肥利用率，具有簡化生產(chǎn)環(huán)節(jié)、節(jié)本增收和減少環(huán)境污染的優(yōu)勢[5-8]。李恩堯等[9]在洞庭湖紅壤坡地對氮肥減量的研究結(jié)果表明，控釋肥減氮20%處理與常規(guī)施肥處理相比，產(chǎn)量沒有顯著的影響，且氮肥利用提高13.9%—14.4%。謝勇等[10]的研究結(jié)果表明，在丘陵山地區(qū)域，控釋氮肥減量20%—30%與常量施肥處理相比，能夠有效減少氮素徑流損失，降低污染環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)。孫曉等[11]在田間試驗(yàn)覆膜栽培模式條件下，研究了6種緩/控釋尿素減量施用對春玉米產(chǎn)量、氮肥利用率及氮素積累的影響，結(jié)果表明與農(nóng)戶常規(guī)施肥相比，緩/控釋尿素氮肥用量減少20%能夠維持產(chǎn)量不降低，提高氮肥利用率2.26%—12.69%。趙斌等[12]的研究結(jié)果表明，控釋肥減量25%時(shí)，比常規(guī)施肥增產(chǎn)9.7%—10.0%，其氮肥利用率和農(nóng)學(xué)利用率也顯著高于常規(guī)施肥處理。尹梅等[13]在云南旱地的研究結(jié)果表明，相同適施氮量下，控釋氮肥的玉米產(chǎn)量比普通尿素玉米產(chǎn)量有明顯提高，增產(chǎn)幅度在4.7%— 16.3%。云鵬等[14]研究了玉米減量施氮的效果, 發(fā)現(xiàn)與習(xí)慣施肥（240 kg N·hm-2）相比較, 在氮肥施用量減少40%的條件下仍可保障玉米產(chǎn)量，且土壤硝態(tài)氮含量亦未下降?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】在吉林省春玉米區(qū)，玉米一次性施肥面積占玉米總施肥面積的70%以上，且過量施氮現(xiàn)象嚴(yán)重，肥料效益下降，增加了生產(chǎn)成本，如何合理高效的施用氮肥是目前急需解決的問題。本文針對上述問題，探討了控釋氮肥減施條件下，對吉林春玉米的產(chǎn)量、氮肥效率、氮素吸收與轉(zhuǎn)運(yùn)影響，對指導(dǎo)控釋氮肥在一次性施肥技術(shù)上的應(yīng)用具有重要的意義。【擬解決的關(guān)鍵問題】本研究在吉林省春玉米區(qū)，通過2年田間定位試驗(yàn)，研究了控釋氮肥減量條件下玉米植株氮素累積與分配特征、植株干物質(zhì)與氮素向籽粒中轉(zhuǎn)移能力和氮肥利用效率，以期為控釋氮肥在吉林春玉米上的合理施用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2013—2014年在吉林省公主嶺市劉房子鎮(zhèn)（123°08′32″E、44°38′16″N）進(jìn)行，該地區(qū)位于吉林省中部，屬中溫帶大陸性季風(fēng)氣候，玉米生育期間平均氣溫為19.0℃，日照數(shù)為1 235 h，積溫為3 000℃，年均降雨量為594 mm，無霜期144 d。試驗(yàn)田為玉米連作區(qū)，供試土壤為黑土，0—20 cm耕層土壤基礎(chǔ)肥力為堿解氮127.2 mg·kg-1，速效磷32.9 mg·kg-1，速效鉀124.1 mg·kg-1，有機(jī)質(zhì)25.7 g·kg-1，pH 5.5。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理，分別為不施氮肥（CK）、農(nóng)民習(xí)慣施氮（FP）、推薦施肥（OPT，較FP減氮25%）、控釋氮肥1（CRU1，施氮量同OPT）、控釋氮肥2（CRU2，較FP減氮40%）。小區(qū)面積40 m2，3次重復(fù)，隨機(jī)排列。供試玉米品種選用先玉335，種植密度60 000株/hm2。試驗(yàn)用控釋氮肥為樹脂包膜尿素（N 43%，釋放期90 d）和普通尿素（N 46%），磷肥為重過磷酸鈣（P2O546%），鉀肥為氯化鉀（K2O 60%）。OPT處理氮肥1/3于播種前基施，2/3于拔節(jié)期追施，磷肥、鉀肥與其他各處理的氮、磷、鉀肥均作為底肥于播種前一次性深施，具體施肥量見表1。2013年于4月27日播種，9月26日收獲；2014年于4月29日播種，9月27日收獲，其他田間管理方式按生產(chǎn)田進(jìn)行。

1.3 樣品采集與分析方法

分別于玉米拔節(jié)期、大喇叭口期、開花期、灌漿期和成熟期采取植株樣品，每小區(qū)選取有代表性的植株3株，灌漿期和成熟期的植株樣品分為秸稈和籽粒兩部分。樣品于105℃殺青30 min后， 80℃烘干至恒重。樣品粉碎后，采用凱氏定氮法測定植株全氮含量。成熟期玉米收獲面積10 m2，按14%水分折算產(chǎn)量。

表1 試驗(yàn)處理及肥料用量

1.4 數(shù)據(jù)分析與計(jì)算方法[1,2,13]

氮肥農(nóng)學(xué)利用率（AEN，kg·kg-1）=（施氮處理籽粒產(chǎn)量-不施氮處理籽粒產(chǎn)量）/施氮量；

氮肥偏生產(chǎn)力（PFPN，kg·kg-1）=施氮區(qū)產(chǎn)量/施氮量；

氮肥生理利用率（NPE，kg·kg-1）=（施氮區(qū)籽粒產(chǎn)量-不施氮區(qū)籽粒產(chǎn)量）/（施氮區(qū)地上部總吸氮量-不施氮區(qū)地上部總吸氮量）；

氮肥利用率（NUE，%）=（施氮區(qū)地上部總吸氮量-不施氮區(qū)地上部總吸氮量）/施氮量×100；

氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量（NT，kg·hm-2）= 開花期氮素累積量-成熟期營養(yǎng)體氮素累積量；

氮素轉(zhuǎn)運(yùn)率（NTR，%）=氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量/開花期營養(yǎng)體氮素累積量×100%；

氮素轉(zhuǎn)運(yùn)對籽粒的貢獻(xiàn)率（GCR，%）=氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量/成熟期籽粒氮素累積量×100%。

采用Microsoft Excel 2010軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和作圖，采用SAS9.0軟件進(jìn)行方差分析和多重化比較。

2 結(jié)果

2.1 不同施氮處理對春玉米產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

施氮是影響籽粒產(chǎn)量的主要因素，2年的定位試驗(yàn)表明，施氮后增產(chǎn)效果明顯（表2）。各施氮處理下的玉米產(chǎn)量、收獲穗數(shù)、穗粒數(shù)、百粒重均顯著的高于CK，且玉米產(chǎn)量、穗粒數(shù)、百粒重在年際和處理間的差異均達(dá)到極顯著水平，玉米產(chǎn)量和百粒重的年際和處理間的交互作用也達(dá)到極顯著水平，這表明產(chǎn)量、穗粒數(shù)、百粒重三者的變異主要是由年際和施肥處理間的差異造成的。各施氮處理間公頃穗數(shù)差異不顯著，CRU1、CRU2處理的穗粒數(shù)顯著高于FP處理，但與OPT處理間差異不顯著，各施氮處理間的百粒重差異不顯著。兩年產(chǎn)量平均數(shù)據(jù)顯示，OPT處理的玉米產(chǎn)量最高，達(dá)11 757 kg·hm-2，較FP處理增產(chǎn)6.1%，其次是CRU1和CRU2處理，分別較FP處理增產(chǎn)4.5%和2.6%。雖然控釋氮肥處理與FP處理間產(chǎn)量差異不顯著，但施用控釋氮肥節(jié)省了肥料投入成本，簡化了生產(chǎn)環(huán)節(jié)，是一條簡約化、高效化的施肥途徑。

2.2 不同施氮處理對氮肥利用效率的影響

表3結(jié)果表明，OPT、CRU1、CRU2處理的氮肥生理利用率、氮肥農(nóng)學(xué)利用率、氮肥偏生產(chǎn)力和氮肥利用率均顯著的高于FP處理，而處理間差異不顯著。其中CRU1、CRU2處理的氮肥生理利用率分別較FP處理提高了28.5%和13.8%，氮肥農(nóng)學(xué)利用率與氮肥偏生產(chǎn)力分別較FP處理提高了4.9、6.3 kg·kg-1和18.1、32.8 kg·kg-1，氮肥利用率較FP處理分別提高了18.4%和21.7%。綜上可知，適量減少氮肥用量，不僅可小幅度提高玉米產(chǎn)量，還可顯著提高氮肥的利用效率。

表2 不同施氮處理對玉米產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

方差分析結(jié)果中，NS表示差異不顯著，**表示差異極顯著（＜0.01），數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示處理間差異達(dá)5%顯著水平。下同

In the result of ANOVA, Ns indicates no significance,** indicates significantat＜0.01. Different letters in the column are significant among treatments at 5% level. The same as below

表3 不同施氮處理對氮肥利用效率的影響

2.3 不同施氮處理春玉米地上部干物質(zhì)積累與分配的影響

2.3.1 不同生育時(shí)期春玉米地上部干物質(zhì)積累 隨著玉米生育時(shí)期的推移，玉米干物質(zhì)積累量逐漸增加，施氮各處理的地上部干物質(zhì)積累量均顯著的高于不施氮肥處理，但各施氮處理間差異不顯著（圖1）。兩年平均地上部干物質(zhì)積累量以CRU1處理最高，為22 965 kg·hm-2，較FP和OPT處理分別增加1 634 kg·hm-2（7.7%）和468 kg·hm-2（2.1%），其次為CRU2處理，為22 771 kg·hm-2，較FP和OPT處理分別增加1 440 kg·hm-2（6.8%）和274 kg·hm-2（1.2%），CRU1和CRU2處理間干物質(zhì)積累量差異不顯著。

圖1 不同施氮處理春玉米地上部干物質(zhì)累積動(dòng)態(tài)

2.3.2 成熟期春玉米不同器官干物質(zhì)分配 圖2可以看出，2013—2014年，成熟期各處理分配到莖葉和籽粒的干物質(zhì)比重相近，施氮各處理莖葉和籽粒的干物質(zhì)積累量顯著的高于不施氮肥處理，各施氮處理間籽粒的干物質(zhì)積累量差異不顯著。2014年，CRU1處理莖葉和籽粒的干物質(zhì)積累量較FP處理分別提高16.6%和7.3%，CRU2處理分別提高21.2%和9.6%。2年平均干物質(zhì)分配結(jié)果顯示，玉米營養(yǎng)器官所占比例為48.1%—50.0%，生殖器官所占比例為50.0%—51.9%?？梢姡┯镁徔蒯尩是疫m當(dāng)?shù)臏p少其用量可增加地上部干物質(zhì)的形成，減少作物產(chǎn)量損失。

不同小寫字母表示不同處理間差異達(dá)5%顯著水平。下同

2.4 不同施氮處理地上部氮素累積與分配

2.4.1 不同生育時(shí)期春玉米地上部氮素累積 圖3可以看出，不同施氮處理春玉米地上部氮素累積動(dòng)態(tài)與地上部干物質(zhì)積累動(dòng)態(tài)趨勢相一致，且施氮處理玉米地上部氮素累積量顯著高于不施氮處理。拔節(jié)期至開花期地上部氮素累積量呈快速上升趨勢，隨后緩慢增長，灌漿期至成熟期又快速增長。年際間在大喇叭口期各處理氮素累積量存在著較大差異，其他生育期間差異不顯著，兩年綜合來看，以O(shè)PT處理氮素累積量最高，為233.49 kg·hm-2，較FP處理增加了10.6%，其次為CRU1和CRU2處理，分別較FP處理增加了5.0%和4.8%，3個(gè)處理間差異不顯著。

圖3 不同施氮處理春玉米地上部氮素累積動(dòng)態(tài)

2.4.2 成熟期春玉米不同器官氮素分配 養(yǎng)分的吸收與轉(zhuǎn)運(yùn)直接影響著作物的生長和發(fā)育，從而影響著產(chǎn)量。由圖4可以看出，成熟期CK的氮素累積量最低，施氮后顯著提高，各處理籽粒的氮素累積量顯著高于莖葉。2年平均籽粒的氮素累積量以O(shè)PT處理最高，較FP處理提高14.4%，其次為CRU1和CRU2處理，分別較FP處理提高了8.3%和8.1%，莖葉和籽粒中氮素累積量占總吸氮量的比例，2013年分別為26.2%—32.8%和67.2%—73.8%；2014年分別為31.8%—38.6%和61.4%—68.2%。

圖4 成熟期春玉米各器官氮素分配比例

2.5 不同施氮處理營養(yǎng)器官氮素轉(zhuǎn)運(yùn)

養(yǎng)分的轉(zhuǎn)運(yùn)量和轉(zhuǎn)運(yùn)效率是營養(yǎng)體養(yǎng)分向籽粒轉(zhuǎn)移量的重要指標(biāo)，表4結(jié)果表明，施氮各處理氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量和轉(zhuǎn)運(yùn)率均顯著高于不施氮肥處理。2年平均數(shù)據(jù)表明，CRU1處理的氮素轉(zhuǎn)運(yùn)率與對籽粒的貢獻(xiàn)率最高，分別較FP處理提高了10.1%和13.3%，較OPT處理提高了3.9%和12.7%，較CRU2處理提高了1.8%和4.4%。說明適當(dāng)?shù)臏p少控釋氮肥用量可以提升植株氮素的轉(zhuǎn)運(yùn)能力，促進(jìn)花后植株養(yǎng)分的轉(zhuǎn)運(yùn)效率和養(yǎng)分的積累。

表4 不同施氮處理植株氮素轉(zhuǎn)運(yùn)特征

3 討論

3.1 控釋肥減量對春玉米產(chǎn)量及氮肥利用率的影響

控釋氮肥對玉米具有增產(chǎn)的效果，控釋氮肥減施的目的是保證穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)的條件下，減少氮肥的損失，提高氮肥的利用率[10,12]。本研究結(jié)果表明，以農(nóng)民習(xí)慣施肥（240 kg N·hm-2）為對照，控釋氮肥減量25%施用，使春玉米有小幅度增產(chǎn)，增產(chǎn)幅度為4.5%，其氮肥利用率提高了18.4%，且氮肥生理利用率、氮肥農(nóng)學(xué)利用率和氮肥偏生產(chǎn)力顯著提高。2年間玉米產(chǎn)量趨勢一致，可見在東北春玉米區(qū)適當(dāng)?shù)臏p少氮肥施用量不影響玉米籽粒的建成。2014年同2013年相比，CK的玉米產(chǎn)量降低不明顯，而各施氮處理玉米產(chǎn)量較2013年有所下降，主要是因?yàn)?014年8月下旬試驗(yàn)基地遭遇風(fēng)災(zāi)，使試驗(yàn)區(qū)施氮各處理出現(xiàn)倒伏現(xiàn)象，影響了玉米籽粒的進(jìn)一步成熟，造成玉米產(chǎn)量損失較大，而CK由于未施氮肥使玉米籽粒成熟進(jìn)度加快，受災(zāi)時(shí)已基本處于臘熟狀態(tài)，倒伏對其產(chǎn)生的影響較小，減產(chǎn)幅度小。2014年OPT與CRU1處理間產(chǎn)量差異不顯著，且氮肥利用率、氮肥農(nóng)學(xué)利用率和氮肥偏生產(chǎn)力較OPT處理有所提高，說明在相同施氮量（180 kg N·hm-2）情況下，速效氮肥一次追施與控釋氮肥一次性底施的肥力效果相同，這與前人的研究結(jié)果一致[9,12]。CRU1和CRU2處理間玉米產(chǎn)量差異不顯著，其原因可能是控釋肥中的氮素釋放緩慢平穩(wěn)，能夠在整個(gè)玉米生育期都保持較高的氮素水平，而且到生育后期也沒有出現(xiàn)脫肥的情況，進(jìn)而增加了玉米產(chǎn)量。雖然施用控釋氮肥減氮25%和減氮40%玉米產(chǎn)量相近，但減氮25%處理更適合當(dāng)?shù)厣a(chǎn)情況。在吉林省中部地區(qū)農(nóng)戶追求高產(chǎn)且操作簡便的施肥方式，因此一次性過量施氮的現(xiàn)象十分普遍，過量施氮引起土壤酸化、地下水污染、溫室氣體排放等一系列的環(huán)境問題[15-19]，控釋氮肥一次性減量施用，可以保障玉米產(chǎn)量，提高了肥料利用效率，同時(shí)解決玉米后期追肥困難、農(nóng)村勞動(dòng)力短缺的問題，提高了經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

3.2 控釋氮肥對春玉米干物質(zhì)積累、氮素吸收利用及分配的影響

作物的干物質(zhì)積累量是產(chǎn)量形成的關(guān)鍵[20]，明確作物氮素吸收動(dòng)態(tài)是提高氮肥利用率的關(guān)鍵[21]，養(yǎng)分的轉(zhuǎn)移量和轉(zhuǎn)移效率是營養(yǎng)器官養(yǎng)分向籽粒轉(zhuǎn)移輸出的重要指標(biāo)[22]。施氮能夠顯著提高各器官的干物質(zhì)量，開花期至成熟階段是作物氮素吸收分配的關(guān)鍵時(shí)期[23-24]，在氮素供應(yīng)條件較好的條件下，營養(yǎng)器官的氮素轉(zhuǎn)移對籽粒的氮貢獻(xiàn)率高，氮素供應(yīng)不足時(shí)，營養(yǎng)器官的轉(zhuǎn)運(yùn)量較大，會(huì)引起葉片的早衰；而過量施肥由于營養(yǎng)體氮代謝旺盛，導(dǎo)致運(yùn)往籽粒的氮素減少[25-26]。易鎮(zhèn)邪等[27]研究發(fā)現(xiàn)，同等施氮量下，包膜尿素與復(fù)合肥處理氮素積累量高于普通尿素。有研究結(jié)果表明，控釋肥能夠顯著提高植物花后的氮積累量，保持較高的光合速率和干物質(zhì)積累，保證籽粒對養(yǎng)分的需求，從而提高產(chǎn)量[26,28-30]。本研究中，CRU1和CRU2處理的干物質(zhì)各積累量、氮素累積量、氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量及對籽粒的貢獻(xiàn)率均高于FP處理，主要是由于FP處理一次性施肥量較大，導(dǎo)致前期氮素供應(yīng)過剩，后期較少，出現(xiàn)脫氮現(xiàn)象，影響地上部干物質(zhì)和氮素的積累，而控釋氮肥的養(yǎng)分釋放能夠與作物的吸收相同步，滿足了玉米生育期的養(yǎng)分需求。而CRU1和CRU2處理間的差異可能是由于施氮量的差異導(dǎo)致。

4 結(jié)論

適量的減少控釋氮肥用量不影響植株干物質(zhì)向籽粒中轉(zhuǎn)移，并能提高植株氮素的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)能力。在吉林省春玉米連作條件下，控釋氮肥較農(nóng)民習(xí)慣施氮減施25%，未降低春玉米產(chǎn)量、干物質(zhì)及氮素累積量，2年平均較農(nóng)民習(xí)慣施肥增產(chǎn)4.5%，提高肥料利用率18.4%。合理施用控釋氮肥，能夠保障玉米生育期對養(yǎng)分需求，提高肥料利用率，增加地上部干物質(zhì)積累量與氮素累積量。

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（責(zé)任編輯 李云霞，楊鑫浩）

Effect of Reduced Controlled-release Nitrogen Fertilizer Application on Yield, Nitrogen Absorption and Transportation of Spring Maize

YIN CaiXia, LI Qian, KONG LiLi, QIN YuBo, WANG Meng, YU Lei, LIU ChunGuang, WANG LiChun, HOU YunPeng

(Institute of Agricultural Resources and Environment, Jilin Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Plant Nutrition and Agro-Environment in Northeast Region, Ministry of Agriculture, Changchun 130033)

【Objective】The field experiment was conducted to research the formation of dry matter, nutrient requirement and distribution characteristics of spring maize when the rate of controlled-release nitrogen fertilizer (CRU) was lower than that of farmers conventional fertilization, to cope with the unreasonable nitrogen fertilizer application and the decrease of the nitrogen utilization efficiency of spring maize in Jilin province. The study aimed to evaluate the effect of CRU on yield, nitrogen absorption and transportation, and to provide scientific references to the reasonable CRU application of spring maize in Jilin province. 【Method】The field experiment was carried out in Liufangzi village, Gongzhuling city, Jilin province from 2013 to 2014. The maize variety was Xianyu335 in this experiment. It consisted of five fertilization treatments, including no nitrogen fertilizer (CK), farmer conventional fertilization (FP), recommended fertilization (OPT, the N fertilizer rate was less than that of FP by 25%), the N fertilizer rate was the same as OPT (CRU1), and the N fertilizer rate was less than that of FP by 40% (CRU2). The two-year study systematically analyzed the maize plant biomass, nitrogen accumulation at different growth stages and distribution characteristics at mature stage, and studied the effects of maize yield, nitrogen utilization efficiency and nitrogen transportation efficiency under different nitrogen fertilization treatments. 【Result】There were significant differences between yield and its components of different nitrogen treatments, and the interaction between years and treatments was extremely significant difference. Maize yield increased slightly with decreasing of nitrogen application rate. The higher yield of CRU1 treatment was significantly higher than that of FP treatment by 4.5% in the average two years, but the yield was no significant difference between CRU1 and OPT treatments. Reduced CRU application increased nitrogen physiological efficiency (NPE), agricultural efficiency (NAE), partial factor productivity (NPFP) and utilization efficiency (NUE) than them of FP treatment. The NPE, NAE, NPFP and NUE of CRU1 treatment were higher than that of FP treatment by 28.5%, 4.9 kg·kg-1, 18.1 kg·kg-1and 18.4%, respectively. The dry matter accumulation amount appeared fast-slow-fast dynamic changes with the development of the maize growth stages, and the annual change trend was consistent basically under these treatments. The dry matter accumulation of maize shoot under CRU1 treatment was higher than that of FP treatment by 7.7%. Reduced CRU application did not affect the nitrogen accumulation and distribution at maize later growth stage, but could improve plant nitrogen absorption and utilization ability, and promoted the nutrition transportation efficiency after flowering stage. The nitrogen accumulation of CRU1 treatment was higher than that of FP treatment by 5.0% of maize. The contribution rate to grain of CRU1 treatment was the highest than the other treatments by 62.1% in the average two years, which was higher than that under FP treatment by 13.3%. 【Conclusion】Controlled-release nitrogen fertilizer decreased nitrogen fertilizer by 25% (180 kg·hm-2). It did not only increase maize yield, but also improved nitrogen transportation efficiency, therefore resulting in higher nitrogen fertilizer utilization efficiency. There were no significant difference between CRU treatment and OPT treatment on maize yield, nutrition accumulation and transportation, and nitrogen utilization efficiency, but which of CRU and OPT was significantly higher than FP treatment, respectively.

spring maize; controlled-release nitrogen fertilizer; reduced fertilizer application; yield; nitrogen accumulation

10.3864/j.issn.0578-1752.2018.20.012

2018-01-19；

2018-06-26

國家公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）專項(xiàng)（201303103）、吉林省農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新工程（CXGC2017ZY012）

尹彩俠，E-mail：yincaixia11@163.com。通信作者王立春，E-mail：wlc1960@163.com。通信作者侯云鵬，E-mail：exceedfhvfha@163.com