尿素硝酸铵溶液对玉米氮吸收与利用的影响

侯 峰

（山西省农业科学院旱地农业研究中心，山西太原030031）

氮肥是玉米生长过程中需求量最大的营养元素之一，玉米整个生长季节氮素供应量的高低以及吸收情况对玉米产量与籽粒品质具有重要影响[1-3]。尿素硝酸铵溶液是结合喷灌、滴灌系统为玉米提供氮素营养的一种液体氮肥，在部分地区应用试验中发现，尿素硝酸铵溶液对促进玉米产量提高和提高肥料利用效率具有重要作用[4-5]。徐卓[5]研究结果表明，尿素硝酸铵溶液可以显著地促进春玉米产量的提高，促进玉米对氮素营养的吸收和利用，降低土壤内氮营养的残留量。张运红等[6]研究认为，尿素硝酸铵溶液可以提高小麦产量31.9%，在减少氮肥施用量20%情况下，不会影响小麦的最终产量，并且氮肥的吸收率与对照相比提高了24.1%。段海燕等[7]研究认为，在滴灌条件下，施用尿素硝酸铵溶液可以提高马铃薯产量，但是对马铃薯淀粉含量并无显著促进作用。但在山西省关于尿素硝酸铵溶液对玉米氮吸收与利用的相关研究较少。

本试验通过详细分析尿素硝酸铵溶液对玉米养分吸收和利用的变化规律，以期为生产中科学合理地施用该种肥料提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试玉米品种为晋单38号。

1.2 试验设计

试验于2017年5—10月在山西省农业科学院旱地农业研究中心进行。土壤有机质含量12.15g/kg，碱解氮含量为76.23 mg/kg，速效磷含量为11.33 mg/kg，速效钾含量为132.16 mg/kg，pH值为7.66。试验共设4个处理，N1（CK）.当地常规施肥处理，N施用量为150kg/hm2，选用氮肥为普通尿素，含氮量46%；N2.N施用量为100kg/hm2；N3.N施用量为150kg/hm2；N4.N施用量为 200 kg/hm2，其中，N2，N3，N4 所选用氮肥均为尿素硝酸铵溶液，浓度为422 g/L。所有处理基肥施用P2O560 kg/hm2，K2O 75 kg/hm2，基肥施用磷肥为过磷酸钙，钾肥为硫酸钾；小区试验设计，试验小区面积为110 m2（110 m×1.1 m），3次重复，共计330 m2，栽培密度为6.666万株/hm2。各处理的氮肥施用方式为基肥施用40%，拔节期追肥60%。

1.3 测定项目及方法

分别于拔节期、大喇叭口期、灌浆期、成熟期田间取样，在105℃下杀青，然后在70℃烘干，分别将茎、叶、雌穗、轴、籽粒称质量后粉碎，然后采用浓硫酸-过氧化氢消煮，采用凯氏定氮法分别测定各器官内的氮含量；氮肥利用率测算采用差减法。

1.4 数据处理

数据分析以及图表制作使用Excel 2016版软件，差异显著性检验采用SPSS软件进行。

2 结果与分析

2.1 尿素硝酸铵溶液对玉米茎氮吸收的影响

由图1可知，玉米茎氮吸收量不同处理在相同生育期内氮吸收量存在差异。玉米茎氮吸收量表现为随着尿素硝酸铵溶液施用量的增加呈现出升高的变化趋势，除孕穗期外，N3处理在整个生育期内分别比对照提高了20.76%，2.38%，1.44%，12.72%，其中，拔节期和成熟期2个处理之间存在显著差异，说明尿素硝酸铵溶液对促进玉米茎氮吸收量增加效果优于当地常规施肥处理；N4处理整个生育期内茎氮吸收量分别高于N3处理4.36%，2.78%，21.57%，5.53%，2.16%，但二者间无显著差异，说明提高尿素硝酸铵溶液施用量不能显著促进玉米茎氮吸收量的升高；除成熟期N2处理N吸收量稍高于对照外，拔节期、大喇叭口期、孕穗期、灌浆期N2处理分别比对照降低了2.20%，13.94%，14.85%，11.95%，但差异均不显著，说明降低尿素硝酸铵溶液施用量会显著降低玉米茎对氮营养的吸收。

2.2 尿素硝酸铵溶液对玉米叶氮吸收的影响

由图2可知，玉米叶氮吸收量表现为随着生育期延后呈现出先升高后降低的变化趋势，不同处理之间氮吸收量存在差异。拔节期至大喇叭口期，所有尿素硝酸铵溶液处理均高于对照，其中，N3处理分别比对照提高了33.00%，39.19%，且差异显著，N2处理分别低于N3处理1.83，4.94 kg/hm2，差异显著，N2处理与对照之间无显著差异，N4处理与N3处理之间无显著差异；孕穗期至成熟期，N3处理分别比对照提高了8.61%，33.09%，39.15%，且差异显著，说明在相同氮用量下，尿素硝酸铵溶液可以显著促进玉米叶片氮吸收量的增加；N4处理分别比N3 处理提高了 2.82，0.19，2.91 kg/hm2，但二者间无显著差异，说明提高尿素硝酸铵溶液施用量不能显著促进玉米叶片氮吸收量的增加；N2处理分别低于 N3 处理 4.88，7.05，7.62 kg/hm2，且差异显著，说明氮施用量降低至100 kg/hm2时会显著降低玉米叶片氮吸收量，同时，N2处理与对照间无显著差异，说明N2处理对玉米叶氮吸收量的影响与当地常规施肥处于同一水平。

2.3 尿素硝酸铵溶液对玉米苞叶氮吸收的影响

由图3可知，玉米苞叶氮吸收量表现为随着生育期延后呈逐渐降低的变化趋势，在成熟期各处理的氮吸收量达到最低值，不同处理在同一生育期存在差异。孕穗期和灌浆期，N3处理分别比对照提高了11.50%，23.49%，但无显著差异，说明尿素硝酸铵溶液可以促进苞叶氮吸收量增加，但是效果不显著；N4 处理分别高于 N3 处理 1.19，1.25 kg/hm2，但2个处理间无显著差异，说明提高尿素硝酸铵溶液对促进玉米苞叶氮吸收量增加未达到差异显著水平；孕穗期N2处理低于对照3.37 kg/hm2，且差异显著，说明此生育阶段降低氮肥施用量会显著降低玉米苞叶氮吸收量。成熟期N3处理分别高于N1，N2处理35.04%，47.27%，且差异显著，说明N3处理对促进玉米苞叶氮吸收效果优于N1，N2处理；N4处理高于N3处理16.83%，但二者间差异不显著，说明提高氮肥用量可以促进玉米苞叶氮吸收量增加，但是效果不显著。

2.4 尿素硝酸铵溶液对玉米轴氮吸收的影响

从图4可以看出，玉米轴氮吸收量在生育期内表现为先升高后降低的变化趋势，不同处理在同一生育期的氮吸收量不同。孕穗期至成熟期，N3处理玉米轴氮吸收量分别高于对照32.22%，35.91%，25.67%，且差异显著，说明尿素硝酸铵溶液对玉米轴氮吸收的促进作用显著优于当地常规施肥；灌浆期和成熟期，N4处理玉米轴氮吸收量分别高于N3处理1.11，1.08 kg/hm2，但二者间无显著差异，表明提高氮肥施用量不会显著促进玉米轴氮吸收量的增加；孕穗期至成熟期，N2处理分别低于对照0.08，0.77，0.53 kg/hm2，但无显著差异，表明施用尿素硝酸铵溶液在降低氮肥施用量的情况下不会导致玉米轴氮吸收量显著降低，N2处理显著低于N3处理，表明尿素硝酸铵溶液施用量降低至100 kg/hm2时会显著降低玉米轴氮吸收量。综合来看，N3处理对促进玉米轴氮吸收效果优于N1，N2处理。

2.5 尿素硝酸铵溶液对玉米籽粒氮吸收的影响

从图5可以看出，玉米籽粒氮吸收表现为随着生育期延后呈增加的变化趋势，在成熟期达到最高值。在灌浆期和成熟期，N3处理分别比对照提高了12.21%，13.55%，且差异显著，表明尿素硝酸铵溶液对促进玉米籽粒氮吸收量增加效果优于当地常规施肥处理；N4处理分别高于N3处理1.69，3.40 kg/hm2，但二者间无显著差异，表明在N3基础上提高尿素硝酸铵溶液施用量不能显著促进籽粒对氮营养吸收量的增加；N2处理分别低于对照1.12，1.19 kg/hm2，但无显著差异，说明施用尿素硝酸铵溶液在降低总氮施用量的情况下对玉米籽粒氮吸收影响与当地常规施肥处理处于同一水平，N2处理显著低于N3处理，表明尿素硝酸铵溶液施用量从150 kg/hm2降低至100 kg/hm2时会导致玉米籽粒氮吸收量显著降低。

2.6 尿素硝酸铵溶液对玉米氮肥利用率的影响

从表1可以看出，玉米氮肥利用率表现为随着生育期延后呈增加的变化趋势，不同处理之间存在显著差异。拔节期至孕穗期，N3处理的氮肥利用率与当地常规施肥对照处理相比分别提高了2.99，3.71，2.60百分点，且差异显著，说明施用尿素硝酸铵溶液在玉米生长前期对促进氮肥利用率提高具有显著作用；灌浆期至成熟期，N2处理氮肥利用率处于最高值，其次为N3处理，2个处理分别相差1.23，1.54百分点，但无显著差异，显著高于N1，N4处理，表明N2，N3处理对氮肥利用率提高具有显著促进作用，而N4处理与当地常规施肥处理处于同一水平；同时，从成熟期玉米氮肥利用率变化看，提高尿素硝酸铵溶液施用量会导致玉米氮肥利用率降低，当施用量达到200 kg/hm2时，氮肥利用率降 低至与当地常规施肥同一水平。

表1 尿素硝酸铵溶液对玉米氮肥利用率的影响 %

3 结论与讨论

玉米栽培中，施用一定量的氮肥可以促进玉米对氮营养的吸收，这在刘慧颖等[8]、张欢等[9]的研究中得到了证实。本试验研究结果表明，在尿素硝酸铵溶液和当地常规施肥的氮营养施用量相同的情况下，尿素硝酸铵溶液处理的各器官氮吸收量均显著高于当地常规施肥处理，表明施用尿素硝酸铵溶液可以更好地促进玉米对氮营养的吸收，效果显著优于施用尿素，这与牛长英等[10]、张运红等[11]的研究结果相似。从不同尿素硝酸铵溶液施用量对玉米各器官氮吸收的影响来看，随着施用量的增加，玉米各器官氮吸收量呈现出升高的变化趋势，但是氮营养用量超过150 kg/hm2达到200 kg/hm2时，玉米各器官的氮吸收量并未表现出显著升高的变化，表明氮施用量对促进玉米各器官氮吸收量增加效果有限，这与王鹏等[12]、王朦等[13]、张吉立等[14]的研究结果相似。因此，玉米生产中氮肥的施用量不宜过高，而在本试验中，氮施用量控制在150 kg/hm2水平上较为适宜；当氮施用量降低至100 kg/hm2时，玉米各器官的氮吸收量均显著低于150 kg/hm2处理，表明降低氮用量会导致玉米氮吸收量的显著降低，这与李晶等[15]、王绍华等[16]的研究结果相似；从茎、叶、苞叶氮吸收变化上来看，在生育后期氮吸收量表现出降低的变化趋势，分析原因认为，这可能与氮营养在生育后期会发生转移有关[17-18]。从玉米氮肥利用率变化上来看，施用尿素硝酸铵溶液处理的氮肥利用率均高于当地常规施肥处理，同时，氮肥利用率还表现为随着氮施用量的增加呈降低的变化趋势，这与王秀斌等[19]的研究结果相似，表明过多的施氮量不利于玉米对氮肥的吸收和利用。综合分析认为，N3处理对促进玉米氮吸收效果最佳。