缓控氮肥对玉米氮素吸收及生产量的影响

皇甫呈惠 王安臻 刘树堂 陈延玲 高占 贾志越 柯妍柠

摘    要：通过池栽试验，研究不同缓控氮肥处理对玉米氮素吸收及产量的影响。结果表明：缓控氮肥更有利于玉米的生长发育和提高产量，施用缓控氮肥60 d对提高玉米产量最明显，其产量为：9 490 kg·hm-2，比对照提高了54%。缓控氮肥90 d对玉米氮素产谷效率影响显著，产谷效率最低，为40.95 kg·kg-1，比对照降低42%。缓控氮肥60 d氮肥生产效率最高，为 48.92 kg·kg-1，比对照提高53.98%。缓控氮肥60 d玉米氮素阶段性的吸收积累显著，且出苗60 d时吸收强度最大，为7.19 kg·hm-2·d-1。缓控氮肥可以控制养分释放，在玉米需肥时期能够及时补充，促进玉米对氮素的吸收，提高氮肥利用率。

关键词：缓控氮肥;产谷效率;生产效率;肥料利用率;生产量

中图分类号：S513             文献标志码：A           DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2020.04.018

Abstract： The effects of different slow-controlled nitrogen fertilizer treatments on the nitrogen absorption and production of maize were studied through pond experiments. The results showed that slow-controlled nitrogen fertilizer was more conducive to the growth and development of maize and increased yield. The application of slow-controlled nitrogen fertilizer for 60 days was the most obvious to increase the yield of maize. Its yield was 9 490 kg·hm-2， which was a 54% increase over the control. The effect of slow-controlled nitrogen fertilizer for 90 days on the nitrogen grain production efficiency of corn was significant， and the grain production efficiency was the lowest at 40.95 kg·kg-1， which was 42% lower than the control. Nitrogen fertilizer production efficiency was the highest for 60 days， which was 48.92  kg·kg-1， which was 53.98% higher than the control. Nitrogen uptake by corn under slow-controlled nitrogen fertilizer for 60 days was significant， and the absorption intensity was the highest at 60 days after emergence， which was 7.19 kg·hm-2·d-1. Slowly controlled nitrogen fertilizer could control nutrient release， could be supplemented in time during the period of corn fertilizer demand， promote corn nitrogen absorption， and improve nitrogen fertilizer utilization rate.

Key words：slow-controlled nitrogen fertilizer; grain yield efficiency; production efficiency; fertilizer utilization rate;production

肥料作为作物的“粮食”，在作物生产中发挥着不可替代的支撑作用[1]。玉米是我国的三大主要粮食农作物之一，种植面积和产量近年来持续上升，已成为种植面積最大的作物。随着我国人口数量的增多，对于作物的需求量上升，面对1.2亿hm2的耕地面积红线，如何进一步提高作物产量是重中之重，可以从作物本身着手，以了解作物的养分吸收利用和需肥特点与规律作为突破点。

现代农民一次性所施用的肥料大部分是速效性的高氮复合（混）肥，肥料施入田间后，由于养分释放快，一次性投入量过大会造成玉米生育早期烧苗、后期早衰的现象。研究缓/控释肥料一直是国际农业高技术竞争的重要领域[2]，对提高玉米的产量和氮肥利用率有着重要的意义。缓控释肥有着能使玉米在苗期肥效释放缓慢、在生长旺盛期快速释放肥效的作用，满足玉米在各生长期对养分的需求，控制有效养分的流失和有效地延长肥效释放时间[3-5]。

氮素是植物必需营养元素之一，在玉米生长发育和产量形成的过程中，能够促进玉米幼苗叶片的生长，对形成玉米器官以及进行光合作用有利，可以加快玉米在苗期积累干物质[6-7]。产量形成的关键是作物的干物质积累量[8]，目前主要是通过施用肥料和增加土壤肥力来实现玉米的产量提高[9-10]。玉米施用缓释氮肥具有增产的效果， 可在保证稳产、高产的条件下减少氮肥的损失、提高氮肥的利用率是缓释氮肥减施的目的[11-12]。本试验主要通过对玉米进行不同施肥处理来说明缓控氮肥对玉米的产量及生物量、氮肥利用率的影响。

2.4 缓控氮肥玉米不同生育阶段氮素吸收状况

由表4可以看出，施氮肥区域玉米植株地上部氮素吸收量显著高于不施氮区域，其大小顺序依次为：缓控氮肥90 d>缓控氮肥60 d>普通复合肥>脲缓控释肥>不施氮肥，说明施用氮肥可增加玉米氮素吸收量，其增加幅度因氮肥种类的不同而存在差异性。玉米在不同生育阶段对营养元素的种类、数量比例等都有不同的需求，玉米的氮素吸收量随着玉米的生长而增加，在出苗60 d时吸收强度最大，不施氮肥、普通复合肥、脲缓控释肥、缓控氮肥60 d、缓控氮肥90 d呼吸强度比对照分别高出0.23，3.05，

2.91，4.98，4.55 kg·hm-2·d-1，且差异均显著，后随着玉米继续增长，氮素吸收强度逐渐降低，氮素积累量减少，整体呈“抛物线”式增长。且相同施肥处理下施用缓控氮肥60 d玉米氮素吸收强度大于缓控氮肥90 d，且出苗60 d时吸收强度最大，为7.19 kg·hm-2·d-1。

3 讨论与结论

3.1 缓控氮肥对玉米产量及生物量的影响

玉米植株施氮处理与不施氮处理生产量存在显著差异，不施氮处理的玉米产量和生物量较低，可能是玉米生长环境的限制因素过多造成的。施氮处理的玉米植株产量和生物量随氮肥品种的不同存在着显著性差异，其中缓控氮肥玉米植株产量和生物量增加显著，说明缓控氮肥相比其他氮肥更接近玉米的需肥规律，分期释放玉米所需营养元素，对提高玉米产量和生物量有重要的意义。同一缓控氮肥天数不同的情况下玉米植株的产量和生物量无明显差异，说明施用缓控氮肥60 d即可。朱英红等[13]研究表明，缓控释肥料不仅会改善玉米的产量性状，而且增产的效果显著，与本试验结果一致。

3.2 缓控氮肥对玉米氮素产谷效率和氮肥生产效率的影响

不同施肥处理下，缓控氮肥相比其他氮肥对氮素积累量提高，产谷效率降低显著，以及增加施用氮肥，均能提高玉米氮素积累量和产量，降低氮素产谷效率，与侯云鹏等[14]研究一致。缓控氮肥施用下玉米产量和氮积累量达到最大值，产谷效率达到最小值。本试验得出不同氮肥处理相比，产谷效率随施氮水平的提高而显著降低，且缓控氮肥60 d与90 d相比，缓控时间越长氮素积累量越高，产谷效率越低。同一施氮量水平下氮肥生产率随着产量的提高而提高。缓控氮肥相比其他氮肥养分持续时间长，利于氮素向籽粒转运，提高产量，提高氮肥生产效率。

3.3 缓控氮肥对玉米氮肥利用率的影响

氮肥利用率是指当季作物从所施氮肥中吸收的氮素占总施氮量的百分数。氮肥利用率受多方面因素的影响，如作物种类、肥料品种、施肥时期、施肥量及施肥方法、土壤性质等。王友平等[15]研究表明，控释肥料有利于玉米植株物质的积累，从而提高玉米的产量和肥料利用率，相比习惯施肥会增产0.59%～6.38%。韩蔚娟等[16]研究表明，稳定性的肥料、硫包衣肥料等具有降低氨气挥发和N2O的排放，从而提高肥料的利用率，本试验中施氮肥处理区域玉米植株氮肥利用率，均随氮肥种类的不同而存在差异。缓控氮肥相比其他氮肥利用率显著提高幅度大，缓控氮肥90 d利用率最高，其实际利用率和理论利用率分别为49.13%和68.74%。由于缓控氮肥能够控制养分释放，在玉米需肥时期及时补充，从而促进玉米对氮素的吸收，提高氮肥利用率。不施氮肥区域相比不施肥区域氮肥利用率高的原因是因为磷与钾互作促进了玉米对氮素的吸收，从而提高了氮肥利用率。郑圣先等[3]研究表明控释肥料能提高氮素利用率，这些证明与本试验结果一致。

3.4 缓控氮肥玉米不同生育阶段氮素吸收积累状况

蒿宝珍等[17]研究认为，适量施氮（180～210 kg·hm-2）可促进氮素转运，提高氮素转运量，与本文结果一致。本文通过对玉米出苗后每隔15 d氮素吸收积累状况进行研究表明，施肥处理相比不施肥处理氮素吸收量显著提高，说明氮肥可以促进玉米对氮素的吸收，但氮素的积累量因肥料种类的不同而异，缓控氮肥氮素吸收量显著高于其他氮肥处理，说明缓控氮肥相比其他氮肥更有助于玉米对氮素的吸收，玉米从出苗开始至108 d时氮素积累状况呈抛物线式增长，在60 d时吸收强度最大，氮素吸收量最高。不施氮肥处理相比不施肥处理氮素含量有所增加，是因为磷与钾互作促进了玉米对氮素的吸收。

综上所述，缓控氮肥60 d即可显著提高玉米生产量和氮素吸收积累量，提高氮肥利用率，降低氮素产谷效率。

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