施氮量对美玉7号玉米鲜穗产量、施肥效益及氮素利用率的影响

2017-05-11朱玉祥沈足金

浙江农业科学 2017年4期

关键词：鲜穗美玉氮量

马良，朱玉祥，沈足金

(桐乡市农业技术推广服务中心，浙江桐乡 314500)

施氮量对美玉7号玉米鲜穗产量、施肥效益及氮素利用率的影响

马良，朱玉祥，沈足金

(桐乡市农业技术推广服务中心，浙江桐乡 314500)

以美玉(加甜糯)7号为材料，设纯氮0、150、225、300、375 kg·hm-2共5个处理，研究不同施氮量对其鲜穗产量、施肥效益及氮素吸收利用效率的影响。结果表明，在施氮0～300 kg·hm-2时，显著提高美玉(加甜糯)7号鲜穗产量和施肥效益，两者均以N300处理最高，比N0处理增产34.1%和增收30.8%。氮肥表观利用率、农学利用率和偏生产力随施氮量的增加而降低，生理利用率变化不大。综合考虑玉米鲜穗产量、施肥效益及氮肥利用率认为，美玉(加甜糯)7号合理施氮量范围为225～300 kg·hm-2。

施氮量；美玉(加甜糯)7号；鲜穗产量；施肥效益；氮素利用率

玉米是继水稻和小麦之后的第三大主粮作物。在一些发达国家，玉米作为碳水化合物的食物来源和主食的代替品，玉米穗轴和叶子也可用作牲畜所需碳水化合物的来源[1]。近几年来，鲜食玉米以其营养价值高、口感风味独特等特点受到人们的大力追捧和喜欢，成为大、中、小城市极受欢迎的绿色健康食品[2]。氮素是作物生长必须的营养元素，大量施用氮肥为增加作物产量做出了巨大的贡献。与此同时，氮肥利用率偏低及施用氮肥造成的生态环境问题也更加突出[3]。玉米是需肥量较多的作物，科学合理的氮素运筹是玉米获得高产，又对环境友好的重要措施[4]。为进一步推广美玉(加甜糯)7号的绿色高产栽培技术，本试验研究氮肥用量对玉米产量、氮素利用率和经济效益的影响，旨在得出高氮素利用率下的最佳氮肥用量，为玉米科学施肥和农田生态环境保护提供技术依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验于2014年在桐乡市引种示范中心试验田(30°41′N，120°32′E)进行，年降水量1 152.6 mm，年平均气温17.2 ℃，无霜期243 d，年日照时数1 477.9 h。供试土壤类型为水稻土，其土壤理化性状为pH 值6.75，有机质含量24.6 g·kg-1，全氮1.87 g·kg-1，有效磷19.8 mg·kg-1，速效钾106.5 mg·kg-1，排灌条件良好。供试玉米品种为美玉(加甜糯)7号。

1.2 处理设计

试验设5个施氮(纯N)处理：分别为0、150、225、300、375 kg·hm-2。所有处理同时施P2O590 kg·hm-2，K2O 180 kg·hm-2，试验肥料选用尿素(含N 46%)、过磷酸钙(含P2O512%)和氯化钾(含K2O 60%)。每个处理重复3次，共计15个小区，小区面积28 m2，随机区组排列，种植密度66 000株·hm-2。全部磷、钾肥和30%氮肥在玉米播种前以底肥施入，60%的氮肥在大喇叭口期追施，剩下10%的氮肥在吐穗期追施。小区之间以沟隔开，沟宽30 cm，沟深20 cm。其他田间管理同大田，特别注意667 m2用氯虫苯甲酰胺悬浮剂20 mL喷雾防治玉米螟。

1.3 取样与测定

玉米产量测定。成熟期整个小区实收测产，测定玉米产量。每个小区分别收获果穗8穗，测定相关经济性状。

玉米植株养分测定。成熟期每个小区各取3株代表性植株，用烘干法测定地上部各部位干物质重(分3个部位：果穗；叶片；茎、叶鞘、苞叶)，称样后磨细待测，采用浓H2SO4-H2O2消煮-蒸馏定氮法测定玉米植株各部位全氮含量[5]。

2 结果与分析

2.1 鲜穗产量

从图1可以看出，施用氮肥能显著增加玉米产量，各处理增产次序为N300>N375>N225>N150>N0。氮肥用量试验整体随施氮量的增加，玉米鲜穗产量呈先上升后下降的趋势。在磷、钾素水平相同的情况下，N300处理玉米鲜穗产量最高，比N0、N150、N225和N375分别高出2 929.5、1 252.5、553.5和85.5 kg·hm-2。

图1 施氮量对玉米鲜穗产量的影响

2.2 施肥效益

从表1中可以看出，相比N0处理，N150、N225、N300和N375处理的增产率分别为19.5%、27.7%、

34.1%和33.1%。施肥效益分别增收5 420.8、7 620.7、9 288.0和8 616.6元·hm-2，N300处理增产率最高、施肥效益最好。试验表明，在施氮量0～300 kg·hm-2，增产率和施肥效益随施氮量的增加而增加；在施氮量>300 kg·hm-2时，因肥料成本增加，效益有所降低。

表1 施氮量对玉米施肥效益的影响

注：N、P2O5、K2O、硼砂、玉米鲜穗成本分别以4.78、4.17、5.33、16、3.66元·kg-1计算。

2.3 氮素利用效率

表2显示，氮肥表观利用率随施氮量的增加而显著下降，其中N150处理氮肥表观利用率最高，为40.6%，比氮肥表观利用率最低的N375处理高出45%；氮肥偏生产力随施氮量的增加而降低，其中N150处理最高，每千克N可生产68.46 kg玉米鲜穗；N375处理最低，每千克N仅生产30.50 kg玉米鲜穗。本试验中，玉米氮肥生理利用率随施氮量的增加变化不大；氮肥的农学利用率随施氮量的变化趋势同氮肥表观利用率，为7.98～12.18 kg·kg-1。施氮量过低，虽其氮肥农学利用率高，但产量和效益偏低；而施氮量过高，虽能获得较高产量和效益，但其氮肥农学利用率低，易对环境产生负面效应。

表2 施氮量对玉米氮肥利用效率的影响

3 讨论

研究表明，施氮能显著提高美玉(加甜糯)7号玉米鲜穗产量，随施氮量的增加，产量呈先上升后下降的趋势，以N300处理产量最高，比N0处理增产34.1%，这与赵福成等[6-7]研究结论一致。玉米植株总氮量与施氮量密切相关，其随施氮量的增加而增加。施氮量在0～300 kg·hm-2，施肥效益随施氮量的增加而增加，N300处理最高，比N0处理增收30.8%。

目前国内用来表征氮肥利用率的参数是肥料表观利用率、农学利用率、偏生产力、生理利用率4个参数。结果显示，美玉(加甜糯)7号的氮肥表观利用率、农学利用率和偏生产力随施氮量的增加而下降，生理利用率变化不明显，这与前人研究结果不太一致。景立权等[8]研究结果表明，氮肥表观利用率和农学利用率随施氮量的增加呈先上升后下降趋势；宋碧等[9]研究结果则表明，氮肥表观利用率和农学利用率随施氮量的增加而下降。这可能是由于氮肥利用率的影响因素很多，如土壤-气候条件、施肥方法和时期、其他微量元素供应状况、光热水等[10]所致。综合产量、效益和氮肥利用率，推荐氮肥施用量为225～300 kg·hm-2。

[1] PURWANTO，MINARDI S，SUPRIYADI. Optimization of nitrogen fertilization input onZeamaysL. cultivation through the biological inhibition of nitrification[J]. Agricultural Sciences，2015，6(2)：201-207.

[2] 刘春菊，刘夫国，陈伟，等. 叶面喷施硒肥对鲜食玉米硒富集的影响[J]. 江苏农业学报，2012，28(4)：713-716.

[3] 蔡祖聪，颜晓元，朱兆良. 立足于解决高投入条件下的氮污染问题[J]. 植物营养与肥料学报，2014，20(1)：1-6.

[4] 丁民伟，杜雄，刘梦星，等. 氮素运筹对夏玉米产量形成与氮素利用效果的影响[J]. 植物营养与肥料学报，2010，16(5)：1100-1107.

[5] 鲁如坤. 土壤农业化学分析方法[M]. 北京：中国农业科学技术出版社，1999.

[6] 赵福成，景立权，闫发宝，等. 施氮量对甜玉米产量、品质和蔗糖代谢酶活性的影响[J]. 植物营养与肥料学报，2013，19(1)：45-54.

[7] 林海涛，李慧，余晔，等. 氮肥与新型增效剂配施对夏玉米生长及产量的影响[J]. 山东农业科学，2015，47(11)：68-71.

[8] 景立权，赵福成，王德成，等. 不同施氮水平对超高产夏玉米氮磷钾积累与分配的影响[J]. 作物学报，2013，39(8)：1478-1490.

[9] 宋碧，张军，刘兵，等. 不同施氮量对玉米黔兴201氮素吸收特性及氮效率的影响[J]. 中国农学通报，2013，29(30)：50-54.

[10] 于飞，施卫明. 近10年中国大陆主要粮食作物氮肥利用率分析[J]. 土壤学报，2015，52(6)：1311-1324.

(责任编辑：张瑞麟)

2017-01-12

马良(1985—)，男，浙江桐乡人，农艺师，硕士，从事肥料技术推广和农业生态环境保护研究工作，E-mail：tianma-2008@163.com。