侯 峰

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院旱地農(nóng)業(yè)研究中心，山西太原030031）

氮肥是玉米生長(zhǎng)過(guò)程中需求量最大的營(yíng)養(yǎng)元素之一，玉米整個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)氮素供應(yīng)量的高低以及吸收情況對(duì)玉米產(chǎn)量與籽粒品質(zhì)具有重要影響[1-3]。尿素硝酸銨溶液是結(jié)合噴灌、滴灌系統(tǒng)為玉米提供氮素營(yíng)養(yǎng)的一種液體氮肥，在部分地區(qū)應(yīng)用試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，尿素硝酸銨溶液對(duì)促進(jìn)玉米產(chǎn)量提高和提高肥料利用效率具有重要作用[4-5]。徐卓[5]研究結(jié)果表明，尿素硝酸銨溶液可以顯著地促進(jìn)春玉米產(chǎn)量的提高，促進(jìn)玉米對(duì)氮素營(yíng)養(yǎng)的吸收和利用，降低土壤內(nèi)氮營(yíng)養(yǎng)的殘留量。張運(yùn)紅等[6]研究認(rèn)為，尿素硝酸銨溶液可以提高小麥產(chǎn)量31.9%，在減少氮肥施用量20%情況下，不會(huì)影響小麥的最終產(chǎn)量，并且氮肥的吸收率與對(duì)照相比提高了24.1%。段海燕等[7]研究認(rèn)為，在滴灌條件下，施用尿素硝酸銨溶液可以提高馬鈴薯產(chǎn)量，但是對(duì)馬鈴薯淀粉含量并無(wú)顯著促進(jìn)作用。但在山西省關(guān)于尿素硝酸銨溶液對(duì)玉米氮吸收與利用的相關(guān)研究較少。

本試驗(yàn)通過(guò)詳細(xì)分析尿素硝酸銨溶液對(duì)玉米養(yǎng)分吸收和利用的變化規(guī)律，以期為生產(chǎn)中科學(xué)合理地施用該種肥料提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試玉米品種為晉單38號(hào)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2017年5—10月在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院旱地農(nóng)業(yè)研究中心進(jìn)行。土壤有機(jī)質(zhì)含量12.15g/kg，堿解氮含量為76.23 mg/kg，速效磷含量為11.33 mg/kg，速效鉀含量為132.16 mg/kg，pH值為7.66。試驗(yàn)共設(shè)4個(gè)處理，N1（CK）.當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥處理，N施用量為150kg/hm2，選用氮肥為普通尿素，含氮量46%；N2.N施用量為100kg/hm2；N3.N施用量為150kg/hm2；N4.N施用量為 200 kg/hm2，其中，N2，N3，N4 所選用氮肥均為尿素硝酸銨溶液，濃度為422 g/L。所有處理基肥施用P2O560 kg/hm2，K2O 75 kg/hm2，基肥施用磷肥為過(guò)磷酸鈣，鉀肥為硫酸鉀；小區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，試驗(yàn)小區(qū)面積為110 m2（110 m×1.1 m），3次重復(fù)，共計(jì)330 m2，栽培密度為6.666萬(wàn)株/hm2。各處理的氮肥施用方式為基肥施用40%，拔節(jié)期追肥60%。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

分別于拔節(jié)期、大喇叭口期、灌漿期、成熟期田間取樣，在105℃下殺青，然后在70℃烘干，分別將莖、葉、雌穗、軸、籽粒稱質(zhì)量后粉碎，然后采用濃硫酸-過(guò)氧化氫消煮，采用凱氏定氮法分別測(cè)定各器官內(nèi)的氮含量；氮肥利用率測(cè)算采用差減法。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)分析以及圖表制作使用Excel 2016版軟件，差異顯著性檢驗(yàn)采用SPSS軟件進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 尿素硝酸銨溶液對(duì)玉米莖氮吸收的影響

由圖1可知，玉米莖氮吸收量不同處理在相同生育期內(nèi)氮吸收量存在差異。玉米莖氮吸收量表現(xiàn)為隨著尿素硝酸銨溶液施用量的增加呈現(xiàn)出升高的變化趨勢(shì)，除孕穗期外，N3處理在整個(gè)生育期內(nèi)分別比對(duì)照提高了20.76%，2.38%，1.44%，12.72%，其中，拔節(jié)期和成熟期2個(gè)處理之間存在顯著差異，說(shuō)明尿素硝酸銨溶液對(duì)促進(jìn)玉米莖氮吸收量增加效果優(yōu)于當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥處理；N4處理整個(gè)生育期內(nèi)莖氮吸收量分別高于N3處理4.36%，2.78%，21.57%，5.53%，2.16%，但二者間無(wú)顯著差異，說(shuō)明提高尿素硝酸銨溶液施用量不能顯著促進(jìn)玉米莖氮吸收量的升高；除成熟期N2處理N吸收量稍高于對(duì)照外，拔節(jié)期、大喇叭口期、孕穗期、灌漿期N2處理分別比對(duì)照降低了2.20%，13.94%，14.85%，11.95%，但差異均不顯著，說(shuō)明降低尿素硝酸銨溶液施用量會(huì)顯著降低玉米莖對(duì)氮營(yíng)養(yǎng)的吸收。

2.2 尿素硝酸銨溶液對(duì)玉米葉氮吸收的影響

由圖2可知，玉米葉氮吸收量表現(xiàn)為隨著生育期延后呈現(xiàn)出先升高后降低的變化趨勢(shì)，不同處理之間氮吸收量存在差異。拔節(jié)期至大喇叭口期，所有尿素硝酸銨溶液處理均高于對(duì)照，其中，N3處理分別比對(duì)照提高了33.00%，39.19%，且差異顯著，N2處理分別低于N3處理1.83，4.94 kg/hm2，差異顯著，N2處理與對(duì)照之間無(wú)顯著差異，N4處理與N3處理之間無(wú)顯著差異；孕穗期至成熟期，N3處理分別比對(duì)照提高了8.61%，33.09%，39.15%，且差異顯著，說(shuō)明在相同氮用量下，尿素硝酸銨溶液可以顯著促進(jìn)玉米葉片氮吸收量的增加；N4處理分別比N3 處理提高了 2.82，0.19，2.91 kg/hm2，但二者間無(wú)顯著差異，說(shuō)明提高尿素硝酸銨溶液施用量不能顯著促進(jìn)玉米葉片氮吸收量的增加；N2處理分別低于 N3 處理 4.88，7.05，7.62 kg/hm2，且差異顯著，說(shuō)明氮施用量降低至100 kg/hm2時(shí)會(huì)顯著降低玉米葉片氮吸收量，同時(shí)，N2處理與對(duì)照間無(wú)顯著差異，說(shuō)明N2處理對(duì)玉米葉氮吸收量的影響與當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥處于同一水平。

2.3 尿素硝酸銨溶液對(duì)玉米苞葉氮吸收的影響

由圖3可知，玉米苞葉氮吸收量表現(xiàn)為隨著生育期延后呈逐漸降低的變化趨勢(shì)，在成熟期各處理的氮吸收量達(dá)到最低值，不同處理在同一生育期存在差異。孕穗期和灌漿期，N3處理分別比對(duì)照提高了11.50%，23.49%，但無(wú)顯著差異，說(shuō)明尿素硝酸銨溶液可以促進(jìn)苞葉氮吸收量增加，但是效果不顯著；N4 處理分別高于 N3 處理 1.19，1.25 kg/hm2，但2個(gè)處理間無(wú)顯著差異，說(shuō)明提高尿素硝酸銨溶液對(duì)促進(jìn)玉米苞葉氮吸收量增加未達(dá)到差異顯著水平；孕穗期N2處理低于對(duì)照3.37 kg/hm2，且差異顯著，說(shuō)明此生育階段降低氮肥施用量會(huì)顯著降低玉米苞葉氮吸收量。成熟期N3處理分別高于N1，N2處理35.04%，47.27%，且差異顯著，說(shuō)明N3處理對(duì)促進(jìn)玉米苞葉氮吸收效果優(yōu)于N1，N2處理；N4處理高于N3處理16.83%，但二者間差異不顯著，說(shuō)明提高氮肥用量可以促進(jìn)玉米苞葉氮吸收量增加，但是效果不顯著。

2.4 尿素硝酸銨溶液對(duì)玉米軸氮吸收的影響

從圖4可以看出，玉米軸氮吸收量在生育期內(nèi)表現(xiàn)為先升高后降低的變化趨勢(shì)，不同處理在同一生育期的氮吸收量不同。孕穗期至成熟期，N3處理玉米軸氮吸收量分別高于對(duì)照32.22%，35.91%，25.67%，且差異顯著，說(shuō)明尿素硝酸銨溶液對(duì)玉米軸氮吸收的促進(jìn)作用顯著優(yōu)于當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥；灌漿期和成熟期，N4處理玉米軸氮吸收量分別高于N3處理1.11，1.08 kg/hm2，但二者間無(wú)顯著差異，表明提高氮肥施用量不會(huì)顯著促進(jìn)玉米軸氮吸收量的增加；孕穗期至成熟期，N2處理分別低于對(duì)照0.08，0.77，0.53 kg/hm2，但無(wú)顯著差異，表明施用尿素硝酸銨溶液在降低氮肥施用量的情況下不會(huì)導(dǎo)致玉米軸氮吸收量顯著降低，N2處理顯著低于N3處理，表明尿素硝酸銨溶液施用量降低至100 kg/hm2時(shí)會(huì)顯著降低玉米軸氮吸收量。綜合來(lái)看，N3處理對(duì)促進(jìn)玉米軸氮吸收效果優(yōu)于N1，N2處理。

2.5 尿素硝酸銨溶液對(duì)玉米籽粒氮吸收的影響

從圖5可以看出，玉米籽粒氮吸收表現(xiàn)為隨著生育期延后呈增加的變化趨勢(shì)，在成熟期達(dá)到最高值。在灌漿期和成熟期，N3處理分別比對(duì)照提高了12.21%，13.55%，且差異顯著，表明尿素硝酸銨溶液對(duì)促進(jìn)玉米籽粒氮吸收量增加效果優(yōu)于當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥處理；N4處理分別高于N3處理1.69，3.40 kg/hm2，但二者間無(wú)顯著差異，表明在N3基礎(chǔ)上提高尿素硝酸銨溶液施用量不能顯著促進(jìn)籽粒對(duì)氮營(yíng)養(yǎng)吸收量的增加；N2處理分別低于對(duì)照1.12，1.19 kg/hm2，但無(wú)顯著差異，說(shuō)明施用尿素硝酸銨溶液在降低總氮施用量的情況下對(duì)玉米籽粒氮吸收影響與當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥處理處于同一水平，N2處理顯著低于N3處理，表明尿素硝酸銨溶液施用量從150 kg/hm2降低至100 kg/hm2時(shí)會(huì)導(dǎo)致玉米籽粒氮吸收量顯著降低。

2.6 尿素硝酸銨溶液對(duì)玉米氮肥利用率的影響

從表1可以看出，玉米氮肥利用率表現(xiàn)為隨著生育期延后呈增加的變化趨勢(shì)，不同處理之間存在顯著差異。拔節(jié)期至孕穗期，N3處理的氮肥利用率與當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥對(duì)照處理相比分別提高了2.99，3.71，2.60百分點(diǎn)，且差異顯著，說(shuō)明施用尿素硝酸銨溶液在玉米生長(zhǎng)前期對(duì)促進(jìn)氮肥利用率提高具有顯著作用；灌漿期至成熟期，N2處理氮肥利用率處于最高值，其次為N3處理，2個(gè)處理分別相差1.23，1.54百分點(diǎn)，但無(wú)顯著差異，顯著高于N1，N4處理，表明N2，N3處理對(duì)氮肥利用率提高具有顯著促進(jìn)作用，而N4處理與當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥處理處于同一水平；同時(shí)，從成熟期玉米氮肥利用率變化看，提高尿素硝酸銨溶液施用量會(huì)導(dǎo)致玉米氮肥利用率降低，當(dāng)施用量達(dá)到200 kg/hm2時(shí)，氮肥利用率降 低至與當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥同一水平。

表1 尿素硝酸銨溶液對(duì)玉米氮肥利用率的影響 %

3 結(jié)論與討論

玉米栽培中，施用一定量的氮肥可以促進(jìn)玉米對(duì)氮營(yíng)養(yǎng)的吸收，這在劉慧穎等[8]、張歡等[9]的研究中得到了證實(shí)。本試驗(yàn)研究結(jié)果表明，在尿素硝酸銨溶液和當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥的氮營(yíng)養(yǎng)施用量相同的情況下，尿素硝酸銨溶液處理的各器官氮吸收量均顯著高于當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥處理，表明施用尿素硝酸銨溶液可以更好地促進(jìn)玉米對(duì)氮營(yíng)養(yǎng)的吸收，效果顯著優(yōu)于施用尿素，這與牛長(zhǎng)英等[10]、張運(yùn)紅等[11]的研究結(jié)果相似。從不同尿素硝酸銨溶液施用量對(duì)玉米各器官氮吸收的影響來(lái)看，隨著施用量的增加，玉米各器官氮吸收量呈現(xiàn)出升高的變化趨勢(shì)，但是氮營(yíng)養(yǎng)用量超過(guò)150 kg/hm2達(dá)到200 kg/hm2時(shí)，玉米各器官的氮吸收量并未表現(xiàn)出顯著升高的變化，表明氮施用量對(duì)促進(jìn)玉米各器官氮吸收量增加效果有限，這與王鵬等[12]、王朦等[13]、張吉立等[14]的研究結(jié)果相似。因此，玉米生產(chǎn)中氮肥的施用量不宜過(guò)高，而在本試驗(yàn)中，氮施用量控制在150 kg/hm2水平上較為適宜；當(dāng)?shù)┯昧拷档椭?00 kg/hm2時(shí)，玉米各器官的氮吸收量均顯著低于150 kg/hm2處理，表明降低氮用量會(huì)導(dǎo)致玉米氮吸收量的顯著降低，這與李晶等[15]、王紹華等[16]的研究結(jié)果相似；從莖、葉、苞葉氮吸收變化上來(lái)看，在生育后期氮吸收量表現(xiàn)出降低的變化趨勢(shì)，分析原因認(rèn)為，這可能與氮營(yíng)養(yǎng)在生育后期會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)移有關(guān)[17-18]。從玉米氮肥利用率變化上來(lái)看，施用尿素硝酸銨溶液處理的氮肥利用率均高于當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥處理，同時(shí)，氮肥利用率還表現(xiàn)為隨著氮施用量的增加呈降低的變化趨勢(shì)，這與王秀斌等[19]的研究結(jié)果相似，表明過(guò)多的施氮量不利于玉米對(duì)氮肥的吸收和利用。綜合分析認(rèn)為，N3處理對(duì)促進(jìn)玉米氮吸收效果最佳。