不同氮素形態(tài)及配比對玉米生長、氮素利用及產(chǎn)量的影響

武 鵬，王玉鳳，張翼飛，陳天宇，王懷鵬，尹雪巍，楊 麗，張繼衛(wèi)，菅立群，李 慶，宋夢琪，張津松，薛盈文，楊克軍

（黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)農(nóng)學(xué)院/黑龍江省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)栽培技術(shù)與作物種質(zhì)改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江 大慶 163319）

玉米是我國第一大糧食作物，其產(chǎn)量高低對于國家糧食安全具有重要意義。玉米生育過程中氮是被吸收最多的元素，其對玉米光合作用、干物質(zhì)積累、器官建成和源庫關(guān)系等影響顯著［1-3］，由于土壤自身氮素含量較低，因此必須通過施用氮肥來滿足作物生育對氮素的需求。但是由于施肥方式不當(dāng)導(dǎo)致氮素釋放時(shí)間和強(qiáng)度與作物需氮規(guī)律不吻合，施入土壤中的氮素經(jīng)過硝化-反硝化、淋溶流失等途徑損失［4］，最終產(chǎn)生一系列環(huán)境問題，對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成威脅［5］。同時(shí)隨著社會發(fā)展，傳統(tǒng)精耕細(xì)作栽培方式已不能滿足社會的需求，目前農(nóng)民生產(chǎn)中常用的“一炮轟”施肥方式造成前期營養(yǎng)過量和后期營養(yǎng)不足問題，拔節(jié)期和大喇叭口期分期追肥又造成人工浪費(fèi)，增加經(jīng)濟(jì)投入等問題，氮肥利用率也僅有30%左右［6］。因此，玉米輕簡化栽培和改變施肥方式提高氮肥利用率勢在必行。目前有效增加玉米產(chǎn)量、提高氮素利用效率的方式主要有兩種，一是改變氮素施用方式，二是施用新型緩/控釋尿素［7］。緩釋尿素的發(fā)展使得玉米生育期內(nèi)對氮素需求與土壤中氮素供應(yīng)相一致，普通速溶性尿素施入土壤后快速釋放，造成作物生育前期氮素過剩，后期氮素不足，而緩釋尿素則能維持作物中后期的氮素需求，增產(chǎn)的同時(shí)減少投入成本［8-9］。目前氮素深施的研究及緩釋尿素與普通尿素配施于玉米上的研究均較為普遍，姜超強(qiáng)等［10］、劉威等［11］研究發(fā)現(xiàn)尿素通過深施可以提高作物產(chǎn)量，促進(jìn)葉片光合作用來提高肥料利用效率；多位學(xué)者研究［12-16］發(fā)現(xiàn)緩釋尿素與普通尿素配施通過提高土壤中無機(jī)氮（NO3--N和NH4+-N）含量來提高玉米穗位葉光合能力，延緩植株衰老，促進(jìn)生長發(fā)育和植株氮素吸收、提高產(chǎn)量和氮肥利用效率。但是由于地區(qū)環(huán)境不同和緩釋尿素類型不同，導(dǎo)致緩釋尿素與普通尿素最佳配施比例一直無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，衣文平等［17］將樹脂包膜尿素與普通尿素以不同比例配施一次施入土壤研究發(fā)現(xiàn)，配施比例為3∶7時(shí)顯著提高玉米產(chǎn)量，金容等［18］發(fā)現(xiàn)緩釋尿素與普通尿配施施比例為75%：25%時(shí)效果最佳，本實(shí)驗(yàn)室前期研究結(jié)果表明配施比例為3∶7和5∶5時(shí)效果較好，因此探究氮素一次深施模式下的最佳緩釋尿素與普通尿素配施比例仍是重要研究課題?，F(xiàn)階段把緩釋尿素與普通尿素配施后再分層施入土壤作為基肥一次施用的研究鮮見報(bào)道，本研究通過松嫩平原半干旱區(qū)2年大田試驗(yàn)，選用“慶單3號”玉米品種，將緩釋/普通尿素在不同土層深度進(jìn)行多種方式配施做基肥一次施入土壤，深入研究緩釋尿素不同基施方式對玉米生長發(fā)育關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的影響，旨在找到適宜的配施方式，為當(dāng)?shù)赜衩咨a(chǎn)過程中緩釋尿素的推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)條件

試驗(yàn)于2017～2018年在黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)栽培技術(shù)與作物種質(zhì)改良重點(diǎn)試驗(yàn)室試驗(yàn)基地（46°37′N、125°11′E）進(jìn)行，試驗(yàn)基地日降水量、蒸發(fā)量和平均氣溫見圖1。供試土壤為鹽化草甸土，基礎(chǔ)肥力見表1。供試玉米品種為“慶單3號”，供試肥料為樹脂包膜尿素（PCU，N 45%），普通尿素（PU，N 46%），硫酸鉀（K2O 50%），過磷酸鈣（P2O512%）。

圖1 玉米生育期間降水量、蒸發(fā)量和日平均氣溫

表1 土壤基礎(chǔ)地力

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本研究采用大田隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共設(shè)置8個(gè)處理，3次重復(fù)，所有處理進(jìn)行分層設(shè)置，小區(qū)面積52 m2（10 m行長，8行區(qū)，0.65 m行距）。各處理均施用磷、鉀肥按純量為P2O5120 kg·hm-2和K2O 90 kg·hm-2，在種下5～10 cm作為種肥與此層尿素同時(shí)一次施入。氮肥純量為N 220 kg·hm-2，CK為不施氮肥對照；PU1為普通尿素作為種肥一次施入種下5～10 cm（當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶“一炮轟”施肥模式）；PU2為普通尿素，其中60%作種肥施入種下5～10 cm，剩余40%在拔節(jié)期作追肥（當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶傳統(tǒng)追肥模式）；PU3為普通尿素，PCU1～PCU4為緩釋尿素與普通尿素配施，PU3和PCU1～PCU4處理在種下5～10、15～20、25～30 cm分別施氮用量的20%、30%和50%。PCU1～PCU4在種下15～20和25～30 cm土層根據(jù)本實(shí)驗(yàn)室前期研究結(jié)果選用緩釋尿素與普通尿素以3∶7和5∶5的比例配施，具體配施方式見表2。施肥方式為人工開溝，每施入一層肥料后人工覆一層土，最后坐水播種，坐水量為50 m3·hm-2、覆土和人工踩壓。種植方式為傳統(tǒng)壟作，播種時(shí)間為2017年5月9日和2018年4月28日，收獲時(shí)間為2017年10月7日和2018年10月4日，株距20.5 cm，種植密度75 000株·hm-2，田間管理同當(dāng)?shù)卮筇锷a(chǎn)。

表2 各處理具體氮肥配方與施用方法

1.3 采集與測定

1.3.1 土樣采集與測定

整地前取0～30 cm土層土壤，按常規(guī)法測定土壤基本理化性質(zhì)［19-20］。玉米生育期的拔節(jié)期、吐絲期和灌漿期在種植玉米的壟上兩株植株之間取地下0～10、10～20、20～30 cm土層土樣，每小區(qū)5個(gè)樣點(diǎn)混合均勻，帶回實(shí)驗(yàn)室測定硝態(tài)氮和銨態(tài)氮含量［19］。

1.3.2 植株采集與測定

分別于玉米各生育時(shí)期在每個(gè)小區(qū)采集有代表性的植株樣品3株，帶回實(shí)驗(yàn)室擦洗干凈，按葉、莖、鞘、籽粒等器官分解植株，在105℃下殺青30 min，80℃下烘干至恒重，將稱重后的樣品磨碎后充分混合，采用H2SO4-H2O2消煮處理樣品，用凱氏定氮儀（KjelFlex K-360，BüCHI）測定全氮含量，計(jì)算植株吸氮量［21］。并參照Cox等［22］和Moll等［23］的方法計(jì)算干物質(zhì)和氮素相關(guān)指標(biāo)。

氮積累總量（g·株-1）=植株含氮量（%）×生物量；

花前營養(yǎng)體干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量（DMT，kg·hm-2）=開花期營養(yǎng)體干物質(zhì)積累量-成熟期營養(yǎng)體干物質(zhì)積累量；

花前營養(yǎng)體干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)率（DMTE，%）=花前營養(yǎng)體干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量/開花期營養(yǎng)體干物質(zhì)積累量×100；

營養(yǎng)器官氮素轉(zhuǎn)移率 （NRE，%）=營養(yǎng)器官氮素轉(zhuǎn)移量/吐絲期營養(yǎng)器官氮素吸收量×100

氮素吸收效率（UPE，kg·kg-1）=植株氮素積累量/施氮量；

氮收獲指數(shù)（%）=籽粒氮素積累量/植株氮素積累量×100；

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

氮肥利用率（NUE，%）=（施氮區(qū)植株氮素積累量-不施氮區(qū)植株氮素積累量）/施氮量×100；

土壤氮依存率（SNDR，%）=不施氮區(qū)植株氮素積累量/施氮區(qū)植株氮素積累量×100。

1.3.3 植株葉綠素含量及光合指標(biāo)測定

在玉米吐絲期和灌漿期選取晴天的9：30至12：00之間使用Li-6400便攜式光合儀（Li-Cor.Inc，美國），在各小區(qū)的中間條帶，選取3株生育進(jìn)程一致、具有代表性、光照均勻的植株（穗位葉完全展開前選取頂部第一片完全展開葉，穗位葉完全展開后選取穗位葉，且避開葉脈）循環(huán)測定自然光源下葉片蒸騰速率（Tr）、凈光合速率（Pn）、胞間CO2濃度（Ci）、氣孔導(dǎo)度（Gs），同時(shí)將穗位葉剪下帶回實(shí)驗(yàn)室用95%乙醇法測定葉綠素含量。

1.3.4 籽粒產(chǎn)量及構(gòu)成因素的測定

玉米成熟期，收獲各小區(qū)中間兩壟，連續(xù)5 m長的所有果穗，統(tǒng)計(jì)有效穗數(shù)，計(jì)算平均穗重，選取具代表性的20個(gè)果穗，進(jìn)行室內(nèi)考種，記錄穗粒數(shù)及百粒重，計(jì)算14%含水率下的玉米產(chǎn)量。

產(chǎn)量（kg·hm-2）=有效穗數(shù)×穗粒數(shù)×百粒重/105×（1-含水率%）/（1-14%）。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

數(shù)據(jù)處理采用軟件Excel 2003，方差分析采用統(tǒng)計(jì)軟件DPS 7.05，多重比較采用LSD檢驗(yàn)法。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同形態(tài)氮素運(yùn)籌對土壤無機(jī)氮含量的影響

如表3所示，拔節(jié)期0～10 cm土層PU2處理無機(jī)氮含量顯著高于其他處理，10～20和20～30 cm均是PU3最大，分別為48.76和26.57 mg·kg-1。吐絲期普通尿素分層基施PU3在10～20和20～30 cm土層無機(jī)氮含量顯著高于PU1和PU2處理；緩釋/普通尿素分層摻混基施處理（PCU1、PCU2、PCU3、PCU4）較PU1、PU2、PU3處理的無機(jī)氮含量在10～20和20～30 cm分別增加了3.35～8.90和14.38～21.77 mg·kg-1，20～30 cm土層PCU4最大，為37.48 mg·kg-1。灌漿期PU3處理無機(jī)氮含量在10～20和20～30 cm均顯著高于PU1和PU2處理；緩釋/普通尿素分層摻混基施處理（PCU1、PCU2、PCU3、PCU4）較PU1、PU2、PU3處理無機(jī)氮含量在10～20和20～30 cm分別增加了1.03～3.61和0.47～ 7.88 mg·kg-1，10～ 20 cm土 層PCU4最大，為6.24 mg·kg-1，顯著高于除PCU2以外的其他處理。

表3 不同形態(tài)氮素運(yùn)籌對各土層土壤無機(jī)氮含量的影響 （mg·kg-1）

表4 不同形態(tài)氮素運(yùn)籌對玉米葉片光合參數(shù)的影響

2.2 不同形態(tài)氮素運(yùn)籌對功能葉片光合特性的影響

從表4可以看出，各施氮處理間的凈光合速率無顯著差異，葉綠素、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度和胞間CO2濃度等指標(biāo)有明顯差異。PU1、PU2、PU3相比較可以發(fā)現(xiàn)，在吐絲期和灌漿期均是PU3的葉綠素含量、蒸騰速率和氣孔導(dǎo)度最高，胞間CO2濃度最低。吐絲期緩釋/普通尿素分層摻混基施（PCU1～PCU4）處理較PU1、PU2、PU3處理蒸騰速率和氣孔導(dǎo)度分別提高14.29%～24.72%和8.67%～15.11%，PCU1、PCU4最大，分別為9.89 mmol H2O·m-2·s-1、449.52 mmol H2O·m-2·s-1； 灌漿期分別提高13.24%～35.89%和2.50%～14.53%，均是PCU4最大，分別為4.96 mmol H2O·m-2·s-1和242.08 mmol H2O·m-2·s-1；與不施氮對照（CK）相比較，施氮處理降低了吐絲期和灌漿期葉片的胞間CO2濃度，PCU2和PCU4最低，分別為64.19 μ mol CO2·mol-1和 104.24 μmol CO2·mol-1。

2.3 不同形態(tài)氮素運(yùn)籌對玉米干物質(zhì)和氮素積累利用的影響

2.3.1 不同形態(tài)氮素運(yùn)籌對玉米干物質(zhì)積累與轉(zhuǎn)運(yùn)的影響

從表5可以看出，PU3處理較PU1和PU2處理干物質(zhì)積累量顯著提高了5.48%～12.40%，分層摻混基施（PCU1～PCU4）較其他施氮處理提高了3.56%～32.18%，成熟期干物質(zhì)積累量和收獲指數(shù)均是PCU4處理最高，分別為23.55×103kg·hm-2和0.50，PCU4的干物質(zhì)積累量顯著高于除PCU2處理外的所有處理。從花后干物質(zhì)積累量來看，PU3較PU1和PU2提高14.47%～32.12%；緩釋/普通尿素?fù)交旆謱踊┨幚恚≒CU1、PCU2、PCU3、PCU4） 比PU1、PU2、PU3增 加（0.46～5.21）×103kg·hm-2；PCU4處理最大，為10.28×103kg·hm-2，顯著高于除PCU2外的其他處理。從花后干物質(zhì)積累對籽粒干物質(zhì)貢獻(xiàn)率來看，PCU4處理最高，為87.63%，顯著高于PU1、PU2和PU3。

2.3.2 不同形態(tài)氮素運(yùn)籌對玉米吐絲期后氮素轉(zhuǎn)運(yùn)的影響

從表6可以看出，吐絲期后各施氮處理氮素吸收量為38.08～64.69 kg·hm-2，PU3顯著高于PU1，緩釋/普通尿素分層摻混基施（PCU1～PCU4）較其他施氮處理（PU1、PU2、PU3）提高8.06%～69.88%，PCU4最大，為64.69 kg·hm-2。吐絲期后各施氮處理營養(yǎng)器官氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量為24.94～37.89 kg·hm-2，普通尿素分層基施PU3處理比PU1和PU2高11.42%～20.53%，緩釋/普通尿素分層摻混基施處理（PCU1～PCU4）較其他施氮處理（PU1、PU2、PU3）高7.09%～51.92%，PCU4最大，為37.89 kg·hm-2。從氮素轉(zhuǎn)運(yùn)效率來看PCU4最高為30.08%，顯著高于PU1、PU2、PU3處理。

2.3.3 不同形態(tài)氮素運(yùn)籌對玉米氮素利用率的影響從表7中可以看出，施氮顯著提高成熟期植株氮素積累量，PU3顯著高于PU1和PU2，提高8.50%～20.00%，緩釋/普通尿素分層摻混基施處理（PCU1～PCU4）較其他施氮處理（PU1、PU2、PU3） 提 高4.76% ～ 31.58%，PCU4最 高，為190.85 kg·hm-2，顯著高于其他處理。從氮素吸收速率、氮收獲指數(shù)、氮肥偏生產(chǎn)力、氮肥利用率來看，均是PCU4處理表現(xiàn)最佳，分別比其他施氮處理高5.06%～31.82%、3.92%～25.58%、10.50%～91.68%和4.54%～20.36%；土壤氮依存率顯著降低，降低了4.54%～20.36%。與PU1和PU2相比，普通尿素分層基施（PU3）和緩釋/普通尿素分層摻混基施均顯著提高氮肥利用率，分別達(dá)到35.89%和39.66%～43.53%，PCU4的氮肥利用率（43.5 3 kg·kg-1）最大，顯著高于其他處理。說明普通尿素分層基施和緩釋/普通尿素分層摻混基施能夠提高肥料利用率，降低土壤氮依存率。

表6 不同形態(tài)氮素運(yùn)籌對玉米吐絲期后氮素積累與轉(zhuǎn)運(yùn)的影響

表7 不同形態(tài)氮素運(yùn)籌對玉米氮素吸收及利用率的影響

2.4 不同形態(tài)氮素運(yùn)籌對玉米產(chǎn)量構(gòu)成要素和經(jīng)濟(jì)效益的影響

從產(chǎn)量來看（表8），2017和2018兩年產(chǎn)量變化趨勢基本一致，試驗(yàn)結(jié)果表明，普通尿素分層基施（PU3）與普通尿素一次基施（PU1）和傳統(tǒng)追肥（PU2）間產(chǎn)量差異不顯著，緩釋/普通尿素分層摻混基施提高玉米產(chǎn)量，PCU4最高，分別為13 899.1和 12 439.3 kg·hm-2。與 PU1、PU2、PU3處理相比，緩釋/普通尿素分層摻混基施處理玉米產(chǎn)量分別提高2.32%～24.56%和1.32%～16.51%；PU1、PU2、PU3間產(chǎn)量差異不顯著。兩年比較發(fā)現(xiàn)2018年產(chǎn)量較2017年有所降低，這可能是由于試驗(yàn)地區(qū)2018年夏季降雨過量產(chǎn)生輕微澇害導(dǎo)致減產(chǎn)所致。

從經(jīng)濟(jì)效益來分析，2017和2018年緩釋/普通尿素分層摻混基施較其他施氮處理分別增加凈收入219.33～4 111.02和41.94～3 197.85元·hm-2，提高了1.67%～31.84%和3.38%～27.49%，均是PCU4凈利潤最高，為17 022.25和14 832.65元·hm-2；PU1、PU2、PU3間經(jīng)濟(jì)效益差異不顯著；2017年P(guān)CU4處理的凈收入顯著高于除PCU2和PCU3外的其他處理。

表8 不同形態(tài)氮素運(yùn)籌對玉米產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的影響

3 討論

土壤無機(jī)氮是土壤氮素的供應(yīng)來源，能直接被植物吸收利用，主要由NO3--N和NH4+-N構(gòu)成［24］，其含量能直接反映出土壤的供氮水平。本試驗(yàn)結(jié)果表明，與PU1和PU2相比，普通尿素分層基施（PU3）和緩釋/普通尿素分層摻混基施（PCU1～PCU4）均能增加吐絲期和灌漿期10～20和20～30 cm土層無機(jī)氮含量，緩釋/普通尿素分層摻混基施（PCU1～PCU4）處理無機(jī)氮含量更高。這可能是拔節(jié)期土壤溫度較低緩釋尿素膜上的微孔和裂隙控制養(yǎng)分釋放速率較慢，而普通尿素為速溶性肥料施入土壤后釋放較快，拔節(jié)期后土壤溫度不斷升高，普通尿素分層施肥（PU3）仍能保持較高無機(jī)氮含量，但是樹脂包膜尿素由于內(nèi)部滲透壓不斷增大，促進(jìn)氮素不斷釋放［25］，其無機(jī)氮含量高于普通尿素分層基施（PU3）。也可能是由于樹脂包膜尿素的膜材料使土壤中脲酶活性較為穩(wěn)定，增加了土壤中亞硝化細(xì)菌數(shù)量，顯著降低了反硝化細(xì)菌數(shù)量，使得玉米生育中后期土壤中無機(jī)氮（NO3--N和NH4+-N）含量在較長時(shí)間內(nèi)保持較高水平［26］，還可能是由于緩釋/普通尿素分層摻混基施通過把肥料施在玉米根系活躍生長區(qū)域，使得玉米養(yǎng)分的釋放與玉米養(yǎng)分的吸收相匹配，延長土壤氮素供應(yīng)周期，維持且提高土壤供氮能力，起到“氮素供給后移”作用，滿足作物整個(gè)生育時(shí)期對氮素的需求。在各緩釋/普通尿素分層摻混基施處理中PCU4處理的無機(jī)氮含量在10～20和20～30 cm土層始終穩(wěn)定，處于較高水平，說明PCU4處理能夠穩(wěn)定保證生育后期高水平無機(jī)氮含量。

前人研究［27-29］認(rèn)為緩釋尿素與普通尿素相比，能維持作物生育后期葉片中葉綠素含量，延緩葉片的衰老。本試驗(yàn)結(jié)果表明，在吐絲期和灌漿期普通尿素分層基施（PU3）和緩釋/普通尿素分層摻混基施（PCU1～PCU4）處理較其他施氮處理提高功能葉片葉綠素含量、凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度，降低胞間CO2濃度，緩釋/普通尿素分層摻混基施（PCU1～PCU4）效果更明顯。這是由于緩釋尿素養(yǎng)分逐漸釋放，高水平的氮素供應(yīng)保證玉米生育后期對氮素的需求，促進(jìn)根系運(yùn)輸養(yǎng)分至地上器官，提高其抗逆能力［30］，氮素含量的提高促進(jìn)了葉片中葉肉細(xì)胞的光合作用，引起凈光合速率升高消耗葉片細(xì)胞內(nèi)部大量的CO2，此時(shí)氣孔導(dǎo)度增大胞外CO2隨之進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)補(bǔ)充進(jìn)行光合作用，導(dǎo)致胞外CO2濃度降低和蒸騰速率升高［31-32］。說明緩釋/普通尿素分層摻混基施具有提高玉米的光合特性，延緩器官衰老，促進(jìn)玉米增產(chǎn)的作用。

氮肥的施肥深度和緩釋尿素與普通尿素的配施比例通過調(diào)控氮素的養(yǎng)分釋放最終顯著影響作物干物質(zhì)和氮素積累與轉(zhuǎn)運(yùn)［33］，促進(jìn)灌漿和增加籽粒重量［34］。王玉雯等［35］指出作物花后氮素積累對作物產(chǎn)量影響顯著。本研究中，普通尿素分層基施（PU3）和緩釋/普通尿素分層摻混基施（PCU1～PCU4）促進(jìn)了吐絲期后干物質(zhì)的積累和氮素的階段吸收量，并有效促使其轉(zhuǎn)運(yùn)到籽粒中，提高籽粒的干物質(zhì)積累量和氮素吸收量，最終提高整個(gè)植株的干物質(zhì)和氮素吸收量，緩釋/普通尿素分層摻混基施（PCU1～PCU4）花后干物質(zhì)積累對籽粒干物質(zhì)積累貢獻(xiàn)率達(dá)到74.60%～87.63%，這與前人研究認(rèn)為禾谷類作物經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的73.93%以上來自于花后光合代謝產(chǎn)物的結(jié)論一致［36-38］，說明緩釋/普通尿素分層摻混基施處理有較高的花后干物質(zhì)和氮素積累優(yōu)勢，提高了花后干物質(zhì)和氮素積累量、營養(yǎng)器官氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量和氮素轉(zhuǎn)運(yùn)效率，為植株后期吸氮奠定了良好的基礎(chǔ)，有利于吐絲后氮素的積累，這與郭金金等［39］的研究觀點(diǎn)一致，也可能是由于緩釋/普通尿素分層摻混基施一次性把肥料施在種子正下方的不同部位，緩速結(jié)合，更加有利于玉米根系不同生育期對氮素的吸收。本試驗(yàn)中緩釋/普通尿素分層摻混基施比其他施氮處理氮肥利用率提高了3.77%～20.82%，說明充足的氮素供應(yīng)有效提高玉米氮收獲指數(shù)、氮肥偏生產(chǎn)力和氮肥利用率，降低了土壤氮依存率，這是由于緩釋/普通尿素分層摻混基施既能滿足玉米生育前期對氮素的需求，又能通過緩慢釋放滿足生育后期對氮素的需求，其氮素釋放高峰期與作物吸氮高峰期基本吻合，促進(jìn)作物生長，最終達(dá)到提高氮肥利用率的目的［40-41］，這與王曉琪等［8］的研究結(jié)果一致，但李偉波等［42］認(rèn)為分層施肥將氮肥深施入適宜深度，土壤也能提高肥料利用率，因此具體機(jī)理還有待進(jìn)一步分析探究。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上通過多種栽培技術(shù)來提高肥料利用率和增加作物產(chǎn)量，目的是減少氮素的浪費(fèi)，同時(shí)提高農(nóng)戶收入。本研究結(jié)果表明，與一炮轟施肥（PU1）和傳統(tǒng)拔節(jié)期追肥（PU2）方式相比較，緩釋/普通尿素分層摻混基施（PCU1～PCU4）通過兩種肥料不同釋放速率優(yōu)劣互補(bǔ)、緩急并重、供肥平衡，有效增加玉米產(chǎn)量和提高經(jīng)濟(jì)收入。這是由于緩釋尿素價(jià)格雖然高于普通尿素，但是施用緩釋尿素后減少了后期在拔節(jié)期追肥所投入的人力成本和機(jī)械成本，并且有效提高產(chǎn)量，總體經(jīng)濟(jì)效益高于傳統(tǒng)施肥模式，這與徐鈺等［43］的研究結(jié)果一致。說明緩釋/普通尿素?fù)交旆謱踊┠軌蛟黾佑衩桩a(chǎn)量和提高經(jīng)濟(jì)效益，提高肥料利用率，這是一種節(jié)肥高效的施肥方式，值得進(jìn)一步研發(fā)施肥機(jī)械和推廣。

本試驗(yàn)中，各緩釋/普通尿素分層摻混基施處理中以PCU4的效果最好，這是由于PCU4處理的氮素釋放效果最好，其在整個(gè)生育時(shí)期均保持較高水平的無機(jī)氮含量，良好的氮素供應(yīng)滿足了玉米植株不同生育時(shí)期對氮素的需求，促進(jìn)根系對氮素的吸收，營養(yǎng)元素從根系通過系列過程轉(zhuǎn)移到葉片，提高了葉片的生理活性，延緩其衰老，促使其在生育后期仍可以高效地進(jìn)行光合作用，制造更多生物量，并且促進(jìn)了干物質(zhì)和氮素的積累與轉(zhuǎn)運(yùn)，最終提高玉米產(chǎn)量，增加經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)論

在松嫩平原半干旱區(qū)，普通尿素分層基施和緩釋/普通尿素?fù)交旆謱踊┚軌蛴行г黾佑衩咨笃?0～20和20～30 cm土層中無機(jī)氮含量，提高葉綠素含量和光合參數(shù)，促進(jìn)吐絲期后干物質(zhì)和氮素積累與轉(zhuǎn)運(yùn)，有效提高成熟期干物質(zhì)和氮素積累量總量，提高肥料利用率。

普通尿素分層基施和緩釋/普通尿素?fù)交旆謱踊┫啾容^，緩釋/普通尿素?fù)交旆謱踊└茉黾佑衩桩a(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益。

綜合分析，緩釋/普通尿素?fù)交旆謱踊┦┓史绞礁欣谟衩桩a(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的提高，各處理中PCU4效果最佳，是松嫩平原半干旱區(qū)較為適宜的緩釋尿素施用方式。