尿素硝酸銨溶液對玉米氮吸收與利用的影響

侯 峰

（山西省農(nóng)業(yè)科學院旱地農(nóng)業(yè)研究中心，山西太原030031）

氮肥是玉米生長過程中需求量最大的營養(yǎng)元素之一，玉米整個生長季節(jié)氮素供應量的高低以及吸收情況對玉米產(chǎn)量與籽粒品質(zhì)具有重要影響[1-3]。尿素硝酸銨溶液是結(jié)合噴灌、滴灌系統(tǒng)為玉米提供氮素營養(yǎng)的一種液體氮肥，在部分地區(qū)應用試驗中發(fā)現(xiàn)，尿素硝酸銨溶液對促進玉米產(chǎn)量提高和提高肥料利用效率具有重要作用[4-5]。徐卓[5]研究結(jié)果表明，尿素硝酸銨溶液可以顯著地促進春玉米產(chǎn)量的提高，促進玉米對氮素營養(yǎng)的吸收和利用，降低土壤內(nèi)氮營養(yǎng)的殘留量。張運紅等[6]研究認為，尿素硝酸銨溶液可以提高小麥產(chǎn)量31.9%，在減少氮肥施用量20%情況下，不會影響小麥的最終產(chǎn)量，并且氮肥的吸收率與對照相比提高了24.1%。段海燕等[7]研究認為，在滴灌條件下，施用尿素硝酸銨溶液可以提高馬鈴薯產(chǎn)量，但是對馬鈴薯淀粉含量并無顯著促進作用。但在山西省關于尿素硝酸銨溶液對玉米氮吸收與利用的相關研究較少。

本試驗通過詳細分析尿素硝酸銨溶液對玉米養(yǎng)分吸收和利用的變化規(guī)律，以期為生產(chǎn)中科學合理地施用該種肥料提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試玉米品種為晉單38號。

1.2 試驗設計

試驗于2017年5—10月在山西省農(nóng)業(yè)科學院旱地農(nóng)業(yè)研究中心進行。土壤有機質(zhì)含量12.15g/kg，堿解氮含量為76.23 mg/kg，速效磷含量為11.33 mg/kg，速效鉀含量為132.16 mg/kg，pH值為7.66。試驗共設4個處理，N1（CK）.當?shù)爻Ｒ?guī)施肥處理，N施用量為150kg/hm2，選用氮肥為普通尿素，含氮量46%；N2.N施用量為100kg/hm2；N3.N施用量為150kg/hm2；N4.N施用量為 200 kg/hm2，其中，N2，N3，N4 所選用氮肥均為尿素硝酸銨溶液，濃度為422 g/L。所有處理基肥施用P2O560 kg/hm2，K2O 75 kg/hm2，基肥施用磷肥為過磷酸鈣，鉀肥為硫酸鉀；小區(qū)試驗設計，試驗小區(qū)面積為110 m2（110 m×1.1 m），3次重復，共計330 m2，栽培密度為6.666萬株/hm2。各處理的氮肥施用方式為基肥施用40%，拔節(jié)期追肥60%。

1.3 測定項目及方法

分別于拔節(jié)期、大喇叭口期、灌漿期、成熟期田間取樣，在105℃下殺青，然后在70℃烘干，分別將莖、葉、雌穗、軸、籽粒稱質(zhì)量后粉碎，然后采用濃硫酸-過氧化氫消煮，采用凱氏定氮法分別測定各器官內(nèi)的氮含量；氮肥利用率測算采用差減法。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)分析以及圖表制作使用Excel 2016版軟件，差異顯著性檢驗采用SPSS軟件進行。

2 結(jié)果與分析

2.1 尿素硝酸銨溶液對玉米莖氮吸收的影響

由圖1可知，玉米莖氮吸收量不同處理在相同生育期內(nèi)氮吸收量存在差異。玉米莖氮吸收量表現(xiàn)為隨著尿素硝酸銨溶液施用量的增加呈現(xiàn)出升高的變化趨勢，除孕穗期外，N3處理在整個生育期內(nèi)分別比對照提高了20.76%，2.38%，1.44%，12.72%，其中，拔節(jié)期和成熟期2個處理之間存在顯著差異，說明尿素硝酸銨溶液對促進玉米莖氮吸收量增加效果優(yōu)于當?shù)爻Ｒ?guī)施肥處理；N4處理整個生育期內(nèi)莖氮吸收量分別高于N3處理4.36%，2.78%，21.57%，5.53%，2.16%，但二者間無顯著差異，說明提高尿素硝酸銨溶液施用量不能顯著促進玉米莖氮吸收量的升高；除成熟期N2處理N吸收量稍高于對照外，拔節(jié)期、大喇叭口期、孕穗期、灌漿期N2處理分別比對照降低了2.20%，13.94%，14.85%，11.95%，但差異均不顯著，說明降低尿素硝酸銨溶液施用量會顯著降低玉米莖對氮營養(yǎng)的吸收。

2.2 尿素硝酸銨溶液對玉米葉氮吸收的影響

由圖2可知，玉米葉氮吸收量表現(xiàn)為隨著生育期延后呈現(xiàn)出先升高后降低的變化趨勢，不同處理之間氮吸收量存在差異。拔節(jié)期至大喇叭口期，所有尿素硝酸銨溶液處理均高于對照，其中，N3處理分別比對照提高了33.00%，39.19%，且差異顯著，N2處理分別低于N3處理1.83，4.94 kg/hm2，差異顯著，N2處理與對照之間無顯著差異，N4處理與N3處理之間無顯著差異；孕穗期至成熟期，N3處理分別比對照提高了8.61%，33.09%，39.15%，且差異顯著，說明在相同氮用量下，尿素硝酸銨溶液可以顯著促進玉米葉片氮吸收量的增加；N4處理分別比N3 處理提高了 2.82，0.19，2.91 kg/hm2，但二者間無顯著差異，說明提高尿素硝酸銨溶液施用量不能顯著促進玉米葉片氮吸收量的增加；N2處理分別低于 N3 處理 4.88，7.05，7.62 kg/hm2，且差異顯著，說明氮施用量降低至100 kg/hm2時會顯著降低玉米葉片氮吸收量，同時，N2處理與對照間無顯著差異，說明N2處理對玉米葉氮吸收量的影響與當?shù)爻Ｒ?guī)施肥處于同一水平。

2.3 尿素硝酸銨溶液對玉米苞葉氮吸收的影響

由圖3可知，玉米苞葉氮吸收量表現(xiàn)為隨著生育期延后呈逐漸降低的變化趨勢，在成熟期各處理的氮吸收量達到最低值，不同處理在同一生育期存在差異。孕穗期和灌漿期，N3處理分別比對照提高了11.50%，23.49%，但無顯著差異，說明尿素硝酸銨溶液可以促進苞葉氮吸收量增加，但是效果不顯著；N4 處理分別高于 N3 處理 1.19，1.25 kg/hm2，但2個處理間無顯著差異，說明提高尿素硝酸銨溶液對促進玉米苞葉氮吸收量增加未達到差異顯著水平；孕穗期N2處理低于對照3.37 kg/hm2，且差異顯著，說明此生育階段降低氮肥施用量會顯著降低玉米苞葉氮吸收量。成熟期N3處理分別高于N1，N2處理35.04%，47.27%，且差異顯著，說明N3處理對促進玉米苞葉氮吸收效果優(yōu)于N1，N2處理；N4處理高于N3處理16.83%，但二者間差異不顯著，說明提高氮肥用量可以促進玉米苞葉氮吸收量增加，但是效果不顯著。

2.4 尿素硝酸銨溶液對玉米軸氮吸收的影響

從圖4可以看出，玉米軸氮吸收量在生育期內(nèi)表現(xiàn)為先升高后降低的變化趨勢，不同處理在同一生育期的氮吸收量不同。孕穗期至成熟期，N3處理玉米軸氮吸收量分別高于對照32.22%，35.91%，25.67%，且差異顯著，說明尿素硝酸銨溶液對玉米軸氮吸收的促進作用顯著優(yōu)于當?shù)爻Ｒ?guī)施肥；灌漿期和成熟期，N4處理玉米軸氮吸收量分別高于N3處理1.11，1.08 kg/hm2，但二者間無顯著差異，表明提高氮肥施用量不會顯著促進玉米軸氮吸收量的增加；孕穗期至成熟期，N2處理分別低于對照0.08，0.77，0.53 kg/hm2，但無顯著差異，表明施用尿素硝酸銨溶液在降低氮肥施用量的情況下不會導致玉米軸氮吸收量顯著降低，N2處理顯著低于N3處理，表明尿素硝酸銨溶液施用量降低至100 kg/hm2時會顯著降低玉米軸氮吸收量。綜合來看，N3處理對促進玉米軸氮吸收效果優(yōu)于N1，N2處理。

2.5 尿素硝酸銨溶液對玉米籽粒氮吸收的影響

從圖5可以看出，玉米籽粒氮吸收表現(xiàn)為隨著生育期延后呈增加的變化趨勢，在成熟期達到最高值。在灌漿期和成熟期，N3處理分別比對照提高了12.21%，13.55%，且差異顯著，表明尿素硝酸銨溶液對促進玉米籽粒氮吸收量增加效果優(yōu)于當?shù)爻Ｒ?guī)施肥處理；N4處理分別高于N3處理1.69，3.40 kg/hm2，但二者間無顯著差異，表明在N3基礎上提高尿素硝酸銨溶液施用量不能顯著促進籽粒對氮營養(yǎng)吸收量的增加；N2處理分別低于對照1.12，1.19 kg/hm2，但無顯著差異，說明施用尿素硝酸銨溶液在降低總氮施用量的情況下對玉米籽粒氮吸收影響與當?shù)爻Ｒ?guī)施肥處理處于同一水平，N2處理顯著低于N3處理，表明尿素硝酸銨溶液施用量從150 kg/hm2降低至100 kg/hm2時會導致玉米籽粒氮吸收量顯著降低。

2.6 尿素硝酸銨溶液對玉米氮肥利用率的影響

從表1可以看出，玉米氮肥利用率表現(xiàn)為隨著生育期延后呈增加的變化趨勢，不同處理之間存在顯著差異。拔節(jié)期至孕穗期，N3處理的氮肥利用率與當?shù)爻Ｒ?guī)施肥對照處理相比分別提高了2.99，3.71，2.60百分點，且差異顯著，說明施用尿素硝酸銨溶液在玉米生長前期對促進氮肥利用率提高具有顯著作用；灌漿期至成熟期，N2處理氮肥利用率處于最高值，其次為N3處理，2個處理分別相差1.23，1.54百分點，但無顯著差異，顯著高于N1，N4處理，表明N2，N3處理對氮肥利用率提高具有顯著促進作用，而N4處理與當?shù)爻Ｒ?guī)施肥處理處于同一水平；同時，從成熟期玉米氮肥利用率變化看，提高尿素硝酸銨溶液施用量會導致玉米氮肥利用率降低，當施用量達到200 kg/hm2時，氮肥利用率降 低至與當?shù)爻Ｒ?guī)施肥同一水平。

表1 尿素硝酸銨溶液對玉米氮肥利用率的影響 %

3 結(jié)論與討論

玉米栽培中，施用一定量的氮肥可以促進玉米對氮營養(yǎng)的吸收，這在劉慧穎等[8]、張歡等[9]的研究中得到了證實。本試驗研究結(jié)果表明，在尿素硝酸銨溶液和當?shù)爻Ｒ?guī)施肥的氮營養(yǎng)施用量相同的情況下，尿素硝酸銨溶液處理的各器官氮吸收量均顯著高于當?shù)爻Ｒ?guī)施肥處理，表明施用尿素硝酸銨溶液可以更好地促進玉米對氮營養(yǎng)的吸收，效果顯著優(yōu)于施用尿素，這與牛長英等[10]、張運紅等[11]的研究結(jié)果相似。從不同尿素硝酸銨溶液施用量對玉米各器官氮吸收的影響來看，隨著施用量的增加，玉米各器官氮吸收量呈現(xiàn)出升高的變化趨勢，但是氮營養(yǎng)用量超過150 kg/hm2達到200 kg/hm2時，玉米各器官的氮吸收量并未表現(xiàn)出顯著升高的變化，表明氮施用量對促進玉米各器官氮吸收量增加效果有限，這與王鵬等[12]、王朦等[13]、張吉立等[14]的研究結(jié)果相似。因此，玉米生產(chǎn)中氮肥的施用量不宜過高，而在本試驗中，氮施用量控制在150 kg/hm2水平上較為適宜；當?shù)┯昧拷档椭?00 kg/hm2時，玉米各器官的氮吸收量均顯著低于150 kg/hm2處理，表明降低氮用量會導致玉米氮吸收量的顯著降低，這與李晶等[15]、王紹華等[16]的研究結(jié)果相似；從莖、葉、苞葉氮吸收變化上來看，在生育后期氮吸收量表現(xiàn)出降低的變化趨勢，分析原因認為，這可能與氮營養(yǎng)在生育后期會發(fā)生轉(zhuǎn)移有關[17-18]。從玉米氮肥利用率變化上來看，施用尿素硝酸銨溶液處理的氮肥利用率均高于當?shù)爻Ｒ?guī)施肥處理，同時，氮肥利用率還表現(xiàn)為隨著氮施用量的增加呈降低的變化趨勢，這與王秀斌等[19]的研究結(jié)果相似，表明過多的施氮量不利于玉米對氮肥的吸收和利用。綜合分析認為，N3處理對促進玉米氮吸收效果最佳。