氮肥運(yùn)籌對(duì)不同氮效率玉米品種干物質(zhì)生產(chǎn)及產(chǎn)量的影響

李 強(qiáng)，孔凡磊，袁繼超

(1.重慶經(jīng)濟(jì)植物生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶市特種植物協(xié)調(diào)創(chuàng)新中心，重慶文理學(xué)院 特色植物研究院，重慶 402160； 2.農(nóng)業(yè)部西南作物生理生態(tài)與耕作重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，四川 成都 611130)

玉米在世界上的種植面積超過(guò)1.77 億hm2，其總產(chǎn)超過(guò)其他糧食作物總產(chǎn)之和，同時(shí)也是我國(guó)種植面積第一大的糧食作物[1-2]。近年來(lái)，我國(guó)玉米連年增產(chǎn)，對(duì)保障我國(guó)糧食安全起到重要作用，但增產(chǎn)的背后是氮肥的過(guò)量及不合理施用造成的水體富營(yíng)養(yǎng)化和空氣污染等一系列環(huán)境問(wèn)題[1,3-5]。提高玉米氮素吸收利用效率是解決高產(chǎn)與環(huán)境之間矛盾的關(guān)鍵，而氮高效玉米品種的選育與推廣是提高氮素吸收利用效率最簡(jiǎn)單有效的方式[6-7]。

早在20世紀(jì)初已有研究發(fā)現(xiàn)，玉米在氮素的吸收和同化方面存在顯著的基因型差異，把玉米氮效率分為氮素吸收效率、氮素利用效率、氮素轉(zhuǎn)運(yùn)效率[8-9]。不同玉米品種對(duì)氮素的吸收、利用和轉(zhuǎn)運(yùn)能力存在顯著差異，并發(fā)現(xiàn)在低氮條件下，玉米氮效率差異主要是由所積累氮的利用效率不同所致，在高氮條件下，氮吸收效率則起主要作用[9-11]。玉米品種氮效率差異主要表現(xiàn)在產(chǎn)量、綠葉面積和單株葉面積及生育期等方面，而株高、穗位高、葉片數(shù)等受氮效率的影響都較小[11-13]。氮高效玉米品種干物質(zhì)量、氮素積累量和產(chǎn)量均顯著高于氮低效品種，且氮高效品種籽粒氮素來(lái)源多依賴(lài)于生育后期根系對(duì)氮素的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)，而氮低效品種籽粒氮素來(lái)源則以生育前期氮素轉(zhuǎn)移為主[14-15]。

前人對(duì)不同氮效率玉米品種物質(zhì)積累、氮素吸收利用和產(chǎn)量形成規(guī)律的差異進(jìn)行了大量的研究[14-17]，但關(guān)于不同氮效率玉米品種對(duì)氮肥運(yùn)籌響應(yīng)的研究鮮見(jiàn)報(bào)道。本研究利用前期試驗(yàn)篩選出的氮高效品種正紅311和氮低效品種先玉508[18-21]，在不同氮肥運(yùn)籌模式下，綜合分析不同氮效率玉米品種物質(zhì)生產(chǎn)及產(chǎn)量形成的差異，探索不同氮效率玉米品種需肥規(guī)律，旨在為川中丘陵地區(qū)不同氮效率玉米品種的合理施肥和高效栽培提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)與材料

試驗(yàn)于2015年在簡(jiǎn)陽(yáng)、2016年在中江試驗(yàn)基地進(jìn)行，玉米生育期內(nèi)主要?dú)庀笠蜃尤鐖D1所示。試驗(yàn)地土壤均為紫色黏土，0～20 cm土層基礎(chǔ)養(yǎng)分含量2015年為有機(jī)質(zhì)13.83 g/kg，全氮1.87 g/kg，全磷0.42 g/kg，全鉀7.58 g/kg，堿解氮55.65 mg/kg，速效磷4.75 mg/kg，速效鉀160.33 mg/kg和pH值8.11；2016年有機(jī)質(zhì)12.05 g/kg，全氮1.21 g/kg，全磷0.81 g/kg，全鉀16.70 g/kg，堿解氮61.83 mg/kg，速效磷4.35 mg/kg，速效鉀146.13 mg/kg和pH值7.81。試驗(yàn)材料為前期試驗(yàn)篩選出的氮高效玉米品種正紅311和氮低效玉米品種先玉508。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用2因素隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，因素A不同氮效率玉米品種—ZH311和XY508；因素B氮肥運(yùn)籌：B1 0 kg/hm2、B2 225 kg/hm2(100 %基肥)、B3 225 kg/hm2(75 %基肥+25%穗肥)、B4 225 kg/hm2(50%基肥+50%穗肥)、B5 225 kg/hm2(25%基肥+75%穗肥)。10個(gè)處理，每處理3次重復(fù)，共30個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積，共45 m2(6.0 m×7.5 m)。寬窄行種植，寬行1.4 m，窄行0.6 m，密度5.0萬(wàn)株/hm2。磷鉀肥采用大田生產(chǎn)常規(guī)施用量，過(guò)磷酸鈣600 kg/hm2，氯化鉀150 kg/hm2，磷鉀肥一次性基施，氮肥追肥期為大喇叭口期，其他管理措施同當(dāng)?shù)厣a(chǎn)實(shí)際。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.3.1 干物質(zhì)積累、分配與轉(zhuǎn)運(yùn)特性 分別于玉米大喇叭口期、吐絲期、和成熟期取樣，取小區(qū)中行長(zhǎng)勢(shì)一致的植株4株，按莖鞘、葉片和雌穗(吐絲后，成熟期分苞葉+穗軸和籽粒)裝袋，于105 ℃下殺青60 min，再經(jīng)80 ℃烘干到恒質(zhì)量后稱(chēng)量，計(jì)算干物質(zhì)積累分配和轉(zhuǎn)運(yùn)情況。

圖1 玉米生育期主要?dú)庀筚Y料Fig.1 Meteorology data during maize growth period of the field experiment

1.3.2 產(chǎn)量及其構(gòu)成 于玉米成熟期調(diào)查每小區(qū)有效穗數(shù)，取連續(xù)20株，自然風(fēng)干后考種得到玉米穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量，并根據(jù)小區(qū)實(shí)收計(jì)算玉米產(chǎn)量，水分折算率為14%。

1.3.3 相關(guān)計(jì)算公式[22-24]干物質(zhì)積累(DMA，kg/hm2)=t2干物質(zhì)積累-t1干物質(zhì)積累；作物生長(zhǎng)率(CGR，kg/(hm2·d))=(t2干物質(zhì)積累-t1干物質(zhì)積累)/(t2-t1)；收獲指數(shù)(HI)=成熟期籽粒干質(zhì)量/成熟期干物質(zhì)積累。花前營(yíng)養(yǎng)器官同化物轉(zhuǎn)運(yùn)量(RAP，t/hm2)=花前營(yíng)養(yǎng)器官干質(zhì)量-成熟期營(yíng)養(yǎng)器官干質(zhì)量；花前營(yíng)養(yǎng)器官同化物轉(zhuǎn)運(yùn)率(PRAP)=花前營(yíng)養(yǎng)器官同化物轉(zhuǎn)運(yùn)量/花前營(yíng)養(yǎng)器官干質(zhì)量×100%；花前營(yíng)養(yǎng)器官同化物轉(zhuǎn)運(yùn)貢獻(xiàn)率(CRAP)=花前營(yíng)養(yǎng)器官同化物轉(zhuǎn)運(yùn)量/成熟期籽粒干質(zhì)量×100%；花后籽粒干物質(zhì)同化量(APA，t/hm2)=成熟期籽粒干質(zhì)量-花前營(yíng)養(yǎng)器官同化物轉(zhuǎn)運(yùn)量；花后籽粒干物質(zhì)同化貢獻(xiàn)率(CAPA)=花后籽粒干物質(zhì)同化量/成熟期籽粒干質(zhì)量×100%。

1.4 數(shù)據(jù)分析

用Excel 2010和SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)分析，并用LSD法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)，顯著水平設(shè)為P<0.05，GraphPad Prism 5.0軟件繪圖。

注：同列數(shù)據(jù)后的不同小寫(xiě)字母表示處理在5%水平上差異顯著，不同的大寫(xiě)字母表示品種間在5%水平上差異顯著；**.P<0.01，*.P<0.05，ns. 不顯著。表2-5同。

Note: Values with different lowercase letter are significantly different atP<0.05, within cultivars, values with different uppercase letter are significantly different atP<0.05 according to the least significant difference test;**.P<0.01,*.P<0.05, ns.Not significant.The same as Tab.2-5.

2 結(jié)果與分析

2.1 氮肥運(yùn)籌對(duì)玉米干物質(zhì)積累的影響

氮肥運(yùn)籌和品種類(lèi)型對(duì)玉米各階段干物質(zhì)積累量和生物量影響極顯著(P<0.01，表1)。ZH311和XY508 2年均在吐絲-成熟階段干物質(zhì)積累量最高，表明玉米的干物質(zhì)積累主要來(lái)自于花后。ZH311各階段干物質(zhì)積累量均顯著高于XY508，2015年播種-大口期、大口-吐絲期和吐絲-成熟期分別高出0.67，0.51，1.53 t/hm2，2016年分別高0.83，0.79，1.47 t/hm2，2年均是在大口-吐絲階段差異最小，吐絲-成熟階段差異最大，表明兩品種干物質(zhì)積累的差異主要來(lái)自于花后。氮肥運(yùn)籌對(duì)玉米各階段干物質(zhì)積累量影響極顯著(P<0.01)，提高基肥比例顯著提高了播種-大口階段干物質(zhì)積累，而提高追肥比例有利于增加花后干物質(zhì)積累。氮肥運(yùn)籌和品種類(lèi)型間的互作效應(yīng)對(duì)玉米生物量影響極顯著(P<0.01)，綜合2年試驗(yàn)結(jié)果，ZH311在B4處理下優(yōu)勢(shì)最大，而在B5處理下優(yōu)勢(shì)最小，表明生育期內(nèi)均衡施氮(B4)更有利于氮高效品種ZH311生物量的提高，而較高追肥比例(B5)對(duì)氮低效品種XY508生物量的促進(jìn)作用更大。

物質(zhì)生產(chǎn)是作物產(chǎn)量形成的物質(zhì)基礎(chǔ)，花后物質(zhì)積累對(duì)玉米產(chǎn)量的影響尤為重要。由圖2可知，氮肥運(yùn)籌對(duì)玉米花后/花前干物質(zhì)有重要影響，2個(gè)品種2年均表現(xiàn)出隨追肥比例的升高花后/花前干物質(zhì)比例逐漸增加，表明提高追肥比例可以明顯改善玉米的花后物質(zhì)生產(chǎn)。不同氮效率玉米品種花后/花前干物質(zhì)對(duì)氮肥運(yùn)籌的響應(yīng)差異顯著，隨追肥比例的增加X(jué)Y508花后/花前干物質(zhì)增幅2年均明顯高于ZH311，表明提高追肥比例對(duì)氮低效品種XY508花后物質(zhì)生產(chǎn)的促進(jìn)作用更大。

柱狀圖上不同小寫(xiě)字母表示在P<0.05水平差異顯著。Values with different lowercase letter are significantly different at P<0.05.

表2 氮肥運(yùn)籌對(duì)玉米生長(zhǎng)速率的影響Tab.2 Effects of nitrogen management on crop growth rate of maizekg/(hm2·d)

表2結(jié)果表明，氮肥運(yùn)籌和品種類(lèi)型對(duì)玉米各階段和全生育期生長(zhǎng)速率影響極顯著(P<0.01)。2個(gè)品種生長(zhǎng)速率2年均表現(xiàn)出隨生育進(jìn)程推進(jìn)而升高的變化趨勢(shì)，均在吐絲-成熟階段最高。ZH311各階段和全生育期生長(zhǎng)速率均顯著(P<0.05)高于XY508播種-大口期、大口-吐絲期、吐絲-成熟期和全生育期，2015年分別高出10.27%，34.23%，36.43%，22.27%，2016年分別高出12.18%，65.70%，35.03%，25.31%，表明氮高效品種較低效品種具有更高的干物質(zhì)生產(chǎn)能力。不同氮效率玉米品種各階段生長(zhǎng)速率對(duì)氮肥運(yùn)籌的響應(yīng)差異顯著(P<0.05)，2年平均2個(gè)品種花前生長(zhǎng)速率均在B2最高，花后生長(zhǎng)速率均在B5最高，但全生育期生長(zhǎng)速率ZH311在B2最高，而XY508在B5最高，表明較高的基肥比例和追肥比例均能提高玉米的生長(zhǎng)速率，但較高的追肥比例對(duì)氮低效品種XY508生長(zhǎng)速率的促進(jìn)作用更大。

2.2 氮肥運(yùn)籌對(duì)玉米干物質(zhì)分配的影響

莖鞘和葉片干物質(zhì)分配比例2年均隨生育進(jìn)程的推進(jìn)下降，均在成熟期最低，而雌穗分配比例2年均隨生育進(jìn)程升高，均在成熟期最高(表3)。ZH311各時(shí)期葉片干物質(zhì)分配比例均高于XY508，除2015年吐絲期差異不顯著外，2年其他時(shí)期均達(dá)顯著水平(P<0.05)，且2年均在成熟期差異最大,分別高1.32，0.79百分點(diǎn)。莖鞘干物質(zhì)分配比例在大口期XY508顯著高于ZH311(P<0.05)，而在吐絲期和成熟期則是ZH311顯著高于XY508(P<0.05)，且2年均在成熟期差異達(dá)最大，分別高3.25，2.33百分點(diǎn)。較高的營(yíng)養(yǎng)器官干物質(zhì)分配比例有利于ZH311保持較高的干物質(zhì)生產(chǎn)能力，尤其在生育后期為籽粒灌漿保證了充足的物質(zhì)供給。

表3 氮肥運(yùn)籌對(duì)玉米各器官干物質(zhì)分配比例的影響Tab.3 Effects of nitrogen management on dry mater distribution ratios of maize organs %

2.3 氮肥運(yùn)籌對(duì)玉米花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)和花后干物質(zhì)積累的影響

氮肥運(yùn)籌和品種類(lèi)型對(duì)玉米花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)和花后干物質(zhì)轉(zhuǎn)化有重要影響。表4結(jié)果表明，XY508的花前轉(zhuǎn)運(yùn)量、花前轉(zhuǎn)運(yùn)率和花前轉(zhuǎn)運(yùn)貢獻(xiàn)率2年均顯著(P<0.05)高于ZH311，花前轉(zhuǎn)運(yùn)量高出52.38%和16.67%，花前轉(zhuǎn)運(yùn)率高出10.35，4.12百分點(diǎn)，花前轉(zhuǎn)運(yùn)貢獻(xiàn)率高出7.64,2.41百分點(diǎn)；而ZH311的花后積累量和花后積累貢獻(xiàn)率2年均(P<0.01)高于XY508，花后積累量高出20.95%和15.37%，花后積累貢獻(xiàn)率高出7.64,2.41百分點(diǎn)。結(jié)果表明，玉米籽粒干物質(zhì)主要來(lái)自于花后干物質(zhì)轉(zhuǎn)化，較高的花后干物質(zhì)轉(zhuǎn)化是氮高效品種ZH311獲得高產(chǎn)的根本原因，而較高的花后干物質(zhì)積累在一定程度上抑制了花前干物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)，使氮低效品種XY508花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)(轉(zhuǎn)運(yùn)量、轉(zhuǎn)運(yùn)率和轉(zhuǎn)運(yùn)貢獻(xiàn)率)顯著高于ZH311。氮肥運(yùn)籌對(duì)玉米花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)和花后干物質(zhì)轉(zhuǎn)化影響極顯著(P<0.01)，綜合2年試驗(yàn)結(jié)果，2個(gè)品種花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量差異在B2處理下最大，B4處理下最??；而2個(gè)品種花后干物質(zhì)積累量差異在B4處理下最大，B5處理下最小。結(jié)果表明，均衡的基追比(B4)有利于氮高效品種協(xié)調(diào)花前、花后物質(zhì)生產(chǎn)而獲得高產(chǎn)，而較高的基肥比例(B2)可以有效地促進(jìn)氮低效品種花前物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)和較高的追肥比例(B5)可以保證其生育后期的物質(zhì)生產(chǎn)使其在B2和B5處理下均能獲得較高的生物量。

表4 氮肥運(yùn)籌對(duì)玉米花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)及花后干物質(zhì)轉(zhuǎn)化的影響Tab.4 Effects of nitrogen management on redistribution of pre-silking dry matter and transformation of post-silking dry matter under to different treatments

注：RAP.花前轉(zhuǎn)運(yùn)量；PRAP.花前轉(zhuǎn)運(yùn)率；CRAP.花前轉(zhuǎn)運(yùn)貢獻(xiàn)率；APA.花后積累量；CAPA.花后積累貢獻(xiàn)率。

Note: RAP.Redistribution amount of pre-silking stored dry matter vegetative organs to grain; PRAP.Redistribution percentage of redistributed pre-silking stored dry matter from vegetative organs to grain; CRAP.Contribution of RAP to grain yield; APA.Amount of post-anthesis transfer of accumulated dry matter into grain; CAPA.Contribution of APA to grain matter.

2.4 氮肥運(yùn)籌對(duì)玉米產(chǎn)量及其構(gòu)成的影響

品種類(lèi)型、氮肥運(yùn)籌及其互作對(duì)玉米穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量和籽粒產(chǎn)量有重要影響(表5)。ZH311穗粒數(shù)和籽粒產(chǎn)量2年均顯著高于ZH311，2015年高出9.47%和11.06%，2016年高出13.32%和11.22%；而XY508千粒質(zhì)量和收獲指數(shù)2年均高于ZH311，千粒質(zhì)量2015，2016年分別高出2.73%,2.38%，收獲指數(shù)分別高出4.80,3.28個(gè)百分點(diǎn)。氮肥運(yùn)籌對(duì)玉米穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量、籽粒產(chǎn)量和收獲指數(shù)均有明顯影響，但不同氮效率玉米品種對(duì)氮肥運(yùn)籌的響應(yīng)差異較大，氮高效品種ZH311籽粒產(chǎn)量2年均在B4處理下最高，而氮低效品種XY508籽粒產(chǎn)量2015年在B5處理下最高，2016年在B2處理下最高，且B2和B5處理籽粒產(chǎn)量2年均明顯高于B1、B3和B4。2個(gè)品種籽粒產(chǎn)量差異2年均表現(xiàn)出隨追肥比例升高而先升高后降低的變化趨勢(shì)。ZH311較XY508的產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)(即產(chǎn)量差，y)與追肥比例(x)在2015年和2016年的回歸方程分別為y2015=-0.000 516x2+0.041 300x+0.482 500 (R2=0.9064*)和y2016=-0.000 916x2+0.069 380x+0.334 50 (R2=0.981 2*)，2年分別在追肥比例40.02%和37.87%時(shí)最大，分別達(dá)1.31，1.65 t/hm2。綜合2年試驗(yàn)結(jié)果，追肥比例38.65%時(shí)兩品種產(chǎn)量差異最大，即基肥61.35%+追肥38.65%時(shí)，氮高效品種ZH311較氮低效品種XY508產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)最大達(dá)1.48 t/hm2。

表5 氮肥運(yùn)籌對(duì)玉米收獲指數(shù)、產(chǎn)量及其構(gòu)成的影響Tab.5 Effects of nitrogen management on harvest index, yield, and yield components of maize

3 結(jié)論與討論

3.1 氮肥運(yùn)籌對(duì)不同氮效率玉米品種物質(zhì)生產(chǎn)的影響

生物量是作物產(chǎn)量形成的物質(zhì)基礎(chǔ)，合理的氮素供給是作物生物量的重要保障[25-26]。大量研究指出，作物的生物量與試驗(yàn)條件(土壤基礎(chǔ)肥力、生育期積溫和降雨量)密切相關(guān)[27-28]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，2016年生物量明顯高于2015年，主要是因?yàn)?016年供試土壤基礎(chǔ)肥力更高，且2015年花后較少降雨量對(duì)其生物量也有一定影響。氮高效品種ZH311各處理生物量2年均顯著高于氮低效品種XY 508。這與李文娟等[14]、崔超等[16]研究結(jié)果一致，氮高效品種生物量顯著高于氮低效品種，且不同氮效率玉米品種生物量差異主要由吐絲后干物質(zhì)積累差異引起。本研究也發(fā)現(xiàn)，氮肥運(yùn)籌對(duì)不同氮效率玉米品種生物量差異有重要影響，2個(gè)品種在B4(50%基肥+50%追肥)處理下差異最大，B5(25%基肥+75%追肥)處理下差異最小。結(jié)果表明，氮高效品種ZH311較氮低效品種XY508生物量具有明顯優(yōu)勢(shì)，適宜基追肥比(B4)能夠充分發(fā)揮ZH311生物量?jī)?yōu)勢(shì)，而較高追肥比例(B5)能更好地改善XY508的生物量。

Worku等[10]研究指出，與氮低效玉米品種相比，氮高效玉米品種的氮高效主要反映在生育后期。本試驗(yàn)結(jié)果表明，氮高效品種ZH311各階段干物質(zhì)積累量和生長(zhǎng)速率均顯著高于氮低效品種XY508，但2個(gè)品種花后干物質(zhì)積累差異顯著高于花前。崔超等[16]用不同玉米雜交種也得到了類(lèi)似的結(jié)果，表明氮高效玉米品種在生育后期能夠推遲葉片的衰老以生產(chǎn)更多的光合產(chǎn)物。隨追肥比例的升高，2個(gè)品種花后/花前干物質(zhì)均逐漸升高，但XY508各處理增幅均高于ZH311，表明提高追肥比例能夠有效地提高玉米花后干物質(zhì)生產(chǎn)能力，但對(duì)氮低效品種XY508的促進(jìn)作用大于氮高效品種ZH311。因此，氮高效品種ZH311各階段干物質(zhì)積累量和生長(zhǎng)速率較氮低效品種XY508均具有明顯的優(yōu)勢(shì)，但其生物量?jī)?yōu)勢(shì)主要來(lái)自花后較高的物質(zhì)生產(chǎn)能力，而提高追肥比例能夠顯著改善氮低效品種XY508花后干物質(zhì)生產(chǎn)能力，減小2個(gè)品種的生物量差異。

籽粒灌漿過(guò)程中，花前營(yíng)養(yǎng)器官積累干物質(zhì)的再活化和花后葉片光合產(chǎn)物向籽粒的轉(zhuǎn)運(yùn)是玉米籽粒產(chǎn)量的最終來(lái)源[29]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，高基肥比例(B2和B3)可以提高玉米花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量、轉(zhuǎn)運(yùn)率和轉(zhuǎn)運(yùn)貢獻(xiàn)率，而高追肥比例(B4和B5)則能提高玉米的花后干物質(zhì)積累量和貢獻(xiàn)率。生育后期保持高光合效率及長(zhǎng)的功能期是玉米獲得高產(chǎn)的重要保障[30-31]，本試驗(yàn)結(jié)果表明，氮高效品種ZH311花后尤其是成熟期仍保持較高的營(yíng)養(yǎng)器官干物質(zhì)分配比例，有利于其保持較高的干物質(zhì)生產(chǎn)能力，為生育后期籽粒灌漿保證充足的物質(zhì)供給，使得其花后干物質(zhì)積累量和積累貢獻(xiàn)率顯著高于氮低效品種XY508，而較高的花后物質(zhì)積累在一定程度上抑制了其花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)，使其花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量、轉(zhuǎn)運(yùn)率和轉(zhuǎn)運(yùn)貢獻(xiàn)率均顯著低于XY508，此結(jié)果與李文娟等[14]結(jié)論一致。因此，與氮低效品種XY508相比，較強(qiáng)的根系吸收能力和較高的光合器官分配比例顯著提高了氮高效品種ZH311的干物質(zhì)生產(chǎn)能力，同時(shí)較低的花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量和轉(zhuǎn)運(yùn)率有效地延緩了其光合器官的衰老，使得其花后干物質(zhì)生產(chǎn)能力顯著高于XY508，最終提高其生物量和產(chǎn)量。

3.2 氮肥運(yùn)籌對(duì)不同氮效率玉米品種產(chǎn)量形成的影響

施氮能夠提高作物的葉面積指數(shù)，增加光合產(chǎn)物的積累和轉(zhuǎn)運(yùn)，推遲光合器官的衰老，并最終提高作物籽粒產(chǎn)量[32-33]。本研究中，施氮提高了玉米各階段的干物質(zhì)積累量和生長(zhǎng)速率，改善了莖葉干物質(zhì)分配比例，協(xié)調(diào)了根系與地上部干物質(zhì)分配，促進(jìn)了花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)和花后干物質(zhì)積累，促使生物量顯著提高，并最終提高玉米的穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量和籽粒產(chǎn)量。氮高效品種ZH311各處理穗粒數(shù)和籽粒產(chǎn)量均顯著高于氮低效品種XY508，而XY508千粒質(zhì)量和收獲指數(shù)則更高，此結(jié)果與Chen等[34]在其他玉米品種上的研究結(jié)果一致，氮高效品種較氮低效品種具有明顯的產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)，且其產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)主要來(lái)自于較高的穗粒數(shù)。

本研究發(fā)現(xiàn)，氮肥運(yùn)籌對(duì)兩品種籽粒產(chǎn)量差異影響顯著，2個(gè)品種的籽粒產(chǎn)量差異2年均隨追肥比例的升高而先增后減。相關(guān)分析表明，基肥61.35%+追肥38.65%時(shí)，氮高效品種ZH311較氮低效品種XY508產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)最大達(dá)1.48 t/hm2。綜上表明，合理的氮肥運(yùn)籌能夠有效地改善玉米的籽粒產(chǎn)量，但不同氮效率玉米品種對(duì)氮肥運(yùn)籌的響應(yīng)規(guī)律不盡一致。氮高效品種ZH311在基肥61.35%+追肥38.65%時(shí)，既能獲得較高的花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)，又能保持較高的花后干物質(zhì)積累，能夠充分地發(fā)揮其產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)；較高的基肥比例能促進(jìn)氮低效品種XY508花前干物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)，而較高的追肥比例能提高其花后干物質(zhì)積累，但花后干物質(zhì)積累對(duì)玉米籽粒產(chǎn)量的貢獻(xiàn)更大，因此，較高的追肥比例更有利于其籽粒產(chǎn)量的提高在一定程度上彌補(bǔ)產(chǎn)量的不足。

不同氮效率玉米品種干物質(zhì)積累、分配、轉(zhuǎn)運(yùn)與產(chǎn)量對(duì)氮肥運(yùn)籌響應(yīng)的差異顯著。氮高效品種ZH311較強(qiáng)的根系吸收能力和較高的光合器官分配比例顯著提高了其干物質(zhì)生產(chǎn)能力，同時(shí)較低的花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量和轉(zhuǎn)運(yùn)率有效地延緩其光合器官的衰老，保持較高的花后干物質(zhì)生產(chǎn)能力，使得其產(chǎn)量大幅高于氮低效品種XY508。提高追肥比例明顯改善了玉米花后干物質(zhì)生產(chǎn)能力和產(chǎn)量，但對(duì)XY508的促進(jìn)作用顯著高于ZH311。ZH311較XY508的產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)隨追肥比例升高而先增后減，在基肥61.35%+追肥38.65%時(shí)最大達(dá)1.48 t/hm2。綜上所述，均衡的基追比使氮高效品種ZH311保持較高的花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)和花后干物質(zhì)積累，充分發(fā)揮產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)，而較高的追肥比例能顯著改善氮低效品種XY508的花后干物質(zhì)生產(chǎn)，彌補(bǔ)產(chǎn)量的不足。