不同施氮量对玉米新品种陕科10号产量及氮素利用率的影响

黄慧 杨焰华 杜令涛 张鹏飞

摘 要：陕科10号（陕审玉2014001号）是宝鸡迪兴农业科技有限公司选育的玉米新品种，由安徽丰大种业股份有限公司独家开发经营。近年推广实践证明，该品种具有高产优质、综合抗性较好等优点，适合在湖北省钟祥市大面积推广种植。该试验通过设置不同施氮量处理，研究陕科10号的氮素积累量、籽粒产量及氮肥利用效率对施氮量的响应，旨在为该品种在钟祥地区高产增效栽培中氮肥管理提供理论依据和实践参考。

关键词：陕科10号；施氮量；氮素积累；产量；氮素利用效率

中图分类号 S513 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2018）12-0049-3

Effects of Different Nitrogen Application Rates on Yield and Nitrogen Utilization Efficiency of Maize Variety Shanke 10

Huang Hui1 et al.

（1State-owned Hubei Shuangqiao Rice Original Farm in Zhongxiang City，Zhongxiang 431900，China）

Abstract：Shanke No.10 was a maize variety selected by Baoji Dixing Agricultural Technology Co.，Ltd.The promotion practice in recent years has proved that this variety has the advantages of high yield，good quality and good comprehensive resistance.It is suitable for large-scale planting in Zhongxiang city，Hubei Province.In this experiment，different nitrogen application rates were set to study the response of the nitrogen accumulation amount，grain yield，and nitrogen use efficiency of Shanke No.10 to nitrogen application rates.The regional high-yield and efficiency-enhancing nitrogen fertilizer management provides theoretical basis and practical reference.

Key words：Shanke No.10；Nitrogen application rate；Nitrogen accumulation；Yield；Nitrogen use efficiency

玉米作为我国主要的粮食作物之一，对我国粮食总量持续增长具有十分重要的意义。氮肥是粮食生产中的主要肥料，作为土壤氮素的主要来源[1]，是影响作物单产的主要因子，在粮食生产过程中起到至关重要的作用。大量研究表明，施用氮肥可提高粮食单产40%以上[2]。然而，近年来种植者为追求高产以获得更高的经济效益，在生产过程中不断的加大了氮肥投入量，玉米的增产速度远不及氮肥投入的增长速率[3]，导致氮肥利用效率不高等问题日趋严重[4]，不仅造成了巨大的资源浪费，而且对环境造成了负面影响[5]。已有学者研究表明，我国氮肥施用量的20%被土壤微生物利用，并以不同形态存在于土壤中，40%～50%随水分的淋溶以及氨挥发进入到地下水体或大气中，能被作物吸收利用的氮素仅占氮肥施用量的30%～40%[6]。氮肥不合理的运筹以及低效利用，引起了较为严重的环境问题，如土壤肥力降低，大气和水体污染等[7]。

陕科10号是宝鸡迪兴农业科技有限公司选育的玉米品种，该品种于2014年通过陕西省农作物品种审定委员会审定，具有高产优质、综合抗性较好的优点。经近年推广种植，该品种目前已经成为钟祥地区玉米主推品种，受到种植者和经销商的广泛好评。本研究通过设置不同施氮量处理，研究陕科10号各生育时期氮素积累量，籽粒产量和氮肥利用效率对施氮量的响应，旨在为该品种在钟祥地区高产增效栽培中氮肥管理提供理论依据和实践参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况 试验于2017年在湖北省钟祥市双桥国营水稻原种场进行，该地区年平均气温16.8℃，年均降水量995mm，平均无霜期262d。试验地土壤为白善土且肥力均匀，0～20cm耕层土壤有机质含量25.55g/kg、全氮1.98g/kg、碱解氮83.83mg/kg、速效钾317.8mg/kg、速效磷12.91mg/kg。

1.2 试验材料 供试品种为陕科10号。供试肥料为：尿素（N≥46%，中国石油天然气股份有限公司昆仑牌尿素），过磷酸钙（P2O5≥12%，钟祥市天福磷化有限公司），硫酸钾（K2O≥50%，国投新疆罗布泊钾盐有限公司罗布泊牌农业用硫酸钾）。

1.3 试验设计 试验采用随机区组设计，共设7个N肥施用量：0（N0）、50kg/hm2（N1）、100kg/hm2（N2）、150kg/hm2（N3）、200kg/hm2（N4）、250kg/hm2（N5）、300kg/hm2（N6）。于6月1日播種，种植密度为6.75万株/hm2，氮肥基追比为3∶7，追施时间为玉米拔节期。每个处理重复3次，共21个小区。各小区行长30m，宽5.2m，小区面积156m2。

1.4 测定项目与方法

1.4.1 玉米氮素含量的测定 分别于玉米V6、V12、VT、R3、R6在各小区选取长势均匀具代表性的植株3株，置于烘箱中，105℃杀青30min，80℃烘干至恒重，称重后的样品粉碎混匀后，用浓H2SO4-H2O2湿灰化法进行消煮，稀释后用凯氏定氮仪（KjelFlex K-360，BüCHI）测定含氮量，并计算氮素吸收量。

1.4.2 籽粒产量的测定 在玉米成熟期，收获各小区中间两垄连续5m长的所有果穗，统计有效穗数后称重，计算平均穗鲜重；选取具代表性的10个果穗，脱粒，称重，计算出籽率，最后测定籽粒含水率，折算产量（14%含水率）。

1.4.3 计算公式 计算公式如下：

氮肥偏生产力（PFPN，kg/kg）=施氮区籽粒产量/施氮量；

氮肥农学利用率（AEN，kg/kg）=（施氮区籽粒产量-不施氮区籽粒产量）/施氮量；

氮肥表观利用率（AUN，%）=（施氮区玉米吸氮量–不施氮区玉米吸氮量）/施氮量×100

1.5 数据处理 采用SPSS 21.0进行统计分析，Duncan多重比较析不同处理的影响差异，利用Microsoft Excel 2003绘制图表。

2 结果与分析

2.1 不同施氮量对氮素积累量的影响 从图1可以看出，随着生育进程的推进，玉米氮素积累量逐渐增加，且增加趋势逐渐趋于平缓。随着氮肥施用量的增加，各生育时期玉米氮素积累量均表现为N6>N5>N4>N3>N2>N1>N0，经方差分析可知，N5、N6处理氮素积累量在各生育时期均处于最高水平，且二者间差异不显著，除V6、V12、R3时期N4处理与N5处理间差异不显著外，其余生育期各处理均显著低于N5、N6处理。

2.2 不同施氮量对籽粒产量的影响 由图2可知，玉米籽粒产量随追氮的增加呈抛物线规律变化，N5处理表现籽粒产量表现最佳，为10057.51kg/hm2，较N0、N1、N2、N3、N4、N6处理分别显著增加36.70%、33.59%、16.67%、13.46%、9.74%、5.92%。

2.3 不同施氮量对氮素利用效率的影响 由表1可知，氮肥偏生产力随施氮量的增高而明显降低，且各处理间差异均达显著水平；而氮肥农学利用率则表现为N1>N2>N3>N5>N4>N6；N1处理氮肥表观利用率显著高于其他处理27.04%～59.21%。

3 讨论与结论

玉米对氮素的吸收积累直接影响其生长发育，进而影响其产量。了解玉米的氮素吸收积累特性是合理施氮的重要前提条件[8]。张玉芹等[9]研究认为，玉米氮素积累量随施氮量的增加而增加；吕鹏等[10]研究表明，玉米氮素积累量随生育进程的推进呈“S”型曲线变化，且在施氮225～450kg/hm2氮素积累量表现最佳。本试验中，玉米氮素积累量随施氮量和生育时期的变化所表现出的规律与前人研究结果相同，但在施氮250～300kg/hm2时植株氮素积累量表现最优，这可能是因为选用品种及生态条件不同所致。

孙占祥[11]等通过研究玉米产量对施氮水平的响应发现，随氮肥施用量的增加，籽粒产量呈抛物线规律变化，这与本研究结果相一致。本试验条件下，施氮量对籽粒产量影响显著，施氮水平在0～250kg/hm2范围内‘陕科10号籽粒产量随肥施用量的增加而增加，但施用量超过250kg/hm2籽粒产量则出现明显降低。

氮肥偏生产力、农学利用率、表观利用率作为用来表示氮肥利用效率的常用定量指标，可从不同角度描述作物对氮肥的利用效率[12]。吕丽华等[13]研究认为，玉米氮素利用效率随施氮量的增加而降低。而刘占军等[14]研究表明，玉米氮素利用效率随氮肥施用水平的提高呈先增加后降低的规律变化。可见，前人研究结果不尽相同。本研究表明，陕科10号除氮肥农学率在施氮250kg/hm2时略有上升外，氮肥偏生产力、表观利用率均随施氮量的增加而降低，且在施氮200～300kg/hm2时变化较为平稳。

综上，氮肥施用量可显著影响陕科10号的籽粒产量、氮素积累量及利用效率，施氮量250kg/hm2可提高各生育期氮素积累量，显著增加籽粒产量，其产量可达10057.51kg/hm2，并维持玉米氮肥利用效率处于中等水平。综合考虑玉米籽粒产量及氮肥利用效率，湖北省钟祥市陕科10号生产实践中推荐施氮量为250kg/hm2。

参考文献

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[12]Novoa R，Loomis R S.Nitrogen and plant production[J].Plant Soil，1981（58）：177-204.

[13]吕丽华，陶洪斌，王璞，等.施氮量对夏玉米碳、氮代谢和氮利用效率的影响[J].植物营养与肥料学报，2008，14（4）：630-637.

[14]刘占军，李书田，周卫，等.不同施氮方式对春玉米产量、氮素吸收及经济效益的影响[J].中国土壤与肥料，2012（3）：59-64.

（责编：张宏民）