吳旺嬪，孫君玥，王 賽，唐玉鳳，葛 帥，李 茜，易鎮(zhèn)邪

(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，長沙 410128)

玉米(ZeamaysL.)是我國重要的糧食作物之一。氮素是玉米生長的必需營養(yǎng)元素，是限制產(chǎn)量的重要因素[1，2]，合理施用氮肥能促進(jìn)玉米的器官發(fā)育及干物質(zhì)積累[3]。在生產(chǎn)上，不合理施用氮肥會導(dǎo)致氮肥利用效率降低或產(chǎn)量下降[4]，過量施用氮肥使殘留在土壤中的氮素增加，從而污染水資源與大氣生態(tài)環(huán)境[5，6]。因此，合理施用氮肥對植物及環(huán)境具有重要作用，且氮肥的施用時期和施用量對作物產(chǎn)量及氮肥利用率有顯著的影響[7，8]。因此，合理利用氮肥是玉米種植推廣、提高肥料利用率和建設(shè)環(huán)境友好型社會的必然要求。

有研究發(fā)現(xiàn)，氮肥以1/3基施+1/3大喇叭口期追施+1/3抽雄期追施時利用效率最高[9]；適當(dāng)時期追施氮肥能顯著提高作物產(chǎn)量和肥料利用效率[10]。玉米施用緩釋氮肥較施等量普通氮肥具有明顯增產(chǎn)效果，其中緩釋氮肥和速效氮肥以45%∶55%配比處理的綜合表現(xiàn)最好[11]。在玉米生產(chǎn)上，確定合理的氮肥基追比例具有重要意義，不僅可節(jié)約生產(chǎn)成本，還有利于保護(hù)環(huán)境及合理資源利用。

近年來，湖南各地玉米生產(chǎn)發(fā)展較為迅速，但多缺乏高產(chǎn)高效栽培技術(shù)的指導(dǎo)。本研究以湖南省瀏陽市推廣面積較大的玉米品種登海605為材料，研究不同氮肥用量和基追比例對瀏陽玉米產(chǎn)量和抗倒伏性狀的影響，以期明確當(dāng)?shù)赜衩椎倪m宜氮肥用量和基追比例，為瀏陽玉米高產(chǎn)高效生產(chǎn)提供理論與技術(shù)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料及地點(diǎn)

供試玉米品種為登海605。氮肥為尿素(含N46%)，磷肥為鈣鎂磷肥(含P2O56%)，鉀肥為硫酸鉀(含K 52%)。試驗(yàn)地點(diǎn)為湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)瀏陽河?xùn)|農(nóng)場實(shí)習(xí)基地。土壤地力中等，排灌方便。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

開展氮肥用量與基追比例雙因素試驗(yàn)。設(shè)2個氮肥(N)用量水平：273 kg/hm2(A1)和205 kg/hm2(A2，減氮25%)，3個氮肥基追比例：5∶5(B1)、6∶4(B2)和7∶3(B3)；同時，設(shè)1個不施氮肥處理為對照(CK)。各處理磷肥(P2O5)、鉀肥(K2O)用量均為150 kg/hm2。氮肥分基肥+1次追肥(10葉展期)施用，磷肥和鉀肥均作基肥施用。

試驗(yàn)共設(shè)2×3+1=7個處理，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，共21個小區(qū)，小區(qū)面積19.8 m2(寬3.3 m，長6 m)，等行距種植，每小區(qū)種植5行，行距66 cm，株距20 cm，密度75 000株/hm2。小區(qū)之間開排水溝。4月10日播種，7月17日收獲。2～3葉期間苗，4～5葉期定苗。其他田間管理措施同一般大田。

1.3 測定項(xiàng)目及方法

葉面積動態(tài)。在玉米6葉展、12葉展、吐絲后20 d和成熟期，每小區(qū)取代表性植株3株，帶回室內(nèi)，用長寬系數(shù)法測定葉面積(LA)，全展葉系數(shù)定為 0.75，最上面一片非全展葉系數(shù)定為 0.5，其他非全展葉系數(shù)按出葉先后順序(即由下至上) 在 0.75～0.5之間等額遞減。根據(jù) LA 計(jì)算葉面積指數(shù)(LAI)。

抗倒伏性狀。株高與穗位高：在玉米成熟期，每個小區(qū)選擇連續(xù)的10株，測量株高和穗位高；莖粗：在玉米成熟期，每個小區(qū)選擇連續(xù)的10株，測量地上部第3節(jié)扁平面的直徑；基部節(jié)間長度：成熟期，每個小區(qū)選擇連續(xù)的10株，測量基部第1～5節(jié)間的總長度；倒伏率與倒折率：在玉米收獲前，調(diào)查每小區(qū)倒伏與倒折株數(shù)，倒伏率(%)=倒伏株數(shù)/總株數(shù)×100，倒折率(%)=倒折株數(shù)/總株數(shù)×100。

產(chǎn)量及其構(gòu)成因素。于成熟期考察實(shí)際密度、空稈率、雙穗率、產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成等。在收獲前，調(diào)查小區(qū)中間2行，記錄總株數(shù)、空稈株數(shù)、雙穗株數(shù)，然后，記錄實(shí)收穗數(shù)，稱鮮重，按大小穗比例和平均鮮穗重取10穗帶回室內(nèi)考種，考察穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒重，計(jì)算理論產(chǎn)量；根據(jù)10穗籽粒質(zhì)量與含水量折算實(shí)際產(chǎn)量(14%水分)?？斩捖?%)=空稈株數(shù)/總株數(shù)×100，雙穗率(%)=雙穗株數(shù)/總株數(shù)×100。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，Origin9.0制圖，DPS進(jìn)行Ducan’s新復(fù)極差法方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 氮肥用量與基追比例對葉面積的互作效應(yīng)

由圖1可見，6葉展期，各施氮處理葉面積指數(shù)與CK均無顯著性差異，但A1B3較A1B2顯著降低。12葉展期，各施氮處理葉面積指數(shù)較CK顯著提高，提高幅度在40%～86%之間；各施氮處理表現(xiàn)A1B3>A1B2>A2B1>A1B1>A2B2>A2B3，且A1B3顯著高于后3個處理。吐絲后20 d，各施肥處理葉面積指數(shù)均顯著高于CK，施氮處理間表現(xiàn)與前一時期不同，呈現(xiàn)A1B1>A1B2>A1B3>A2B1>A2B2>A2B3趨勢，但差異均不顯著。成熟期，各施氮處理葉面積指數(shù)均顯著高于CK，表現(xiàn)為A1B2>A1B3>A2B1>A2B2>A1B1>A2B3，前3個處理葉面積指數(shù)顯著高于后2個處理。綜合來看，總施氮量與追肥比例較高的處理生育中后期葉面積指數(shù)較大。

圖1 玉米4個時期葉面積指數(shù)

2.2 氮肥用量與基追比例對抗倒伏性狀的互作效應(yīng)

由表1可見，各施氮處理株高均顯著高于CK，但施氮處理間無顯著差異，其中，以A2B2和A1B2處理株高較矮。各施氮處理穗位高均顯著高于CK(A2B2除外)，但施氮處理間無顯著差異，其中，以A2B2和A1B2處理穗位高較矮。各施氮處理莖粗均顯著高于CK，施氮處理中以A1B1處理最大，A2B2和A2B3處理相對較小。各施氮量處理基部節(jié)間長度無顯著差異，A1B2、A2B1、A2B3處理基部節(jié)間長度顯著長于CK。整體來看，氮肥用量對株高、穗位高、基部節(jié)間總長度無顯著影響，但施氮量較大有利于提高莖粗；氮肥基追比例對株高、穗位高有明顯影響，以B2處理(基追肥比例6∶4)株高、穗位高較低，倒伏風(fēng)險(xiǎn)相對較低。

氮肥用量與基追比例對玉米的倒伏率影響較小，各處理均沒有倒伏現(xiàn)象發(fā)生。玉米倒折率有隨施氮量增大而提高的趨勢，各基追比例處理中以B2處理倒折率相對較小，其中A1B2處理顯著低于A1B1處理(表2)?？梢?，氮肥用量與基追比例對玉米倒折率有顯著影響，基追肥比例6∶4處理有利于降低倒折率。

表1 各處理成熟期株高、穗位高、莖粗及基部節(jié)間總長度比較

注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示差異顯著(p<0.05)。下同。

表2 各處理倒伏率和倒折率比較

2.3 氮肥用量與基追比例對產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的互作效應(yīng)

2.3.1 雙穗率、空稈率和有效穗數(shù)

由表3可見，氮肥用量與基追比例對玉米空稈率影響較小，對雙穗率影響相對較大。A2B1和A2B3處理的雙穗率較A2B2分別減少了62.5%和75%，差異顯著；各處理的有效穗數(shù)無顯著差異。

表3 各處理空稈率、雙穗率和有效穗數(shù)比較

2.3.2 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素

由表4可見，各施氮處理產(chǎn)量及其構(gòu)成因素均高于CK，且多達(dá)顯著差異。各施氮處理產(chǎn)量均顯著高于CK，各施氮處理產(chǎn)量表現(xiàn)為A1B2>A1B1>A2B2>A2B1>A1B3>A2B3，其中A1B2與A1B1處理間差異不顯著，A1B2處理產(chǎn)量顯著高于后4個處理，A1B1、A2B2顯著高于A2B3處理。比較各施氮處理的產(chǎn)量構(gòu)成因素，發(fā)現(xiàn)各施氮處理穗行數(shù)差異不顯著，行粒數(shù)以A1B2處理最高，其余處理間差異不顯著；百粒重一般表現(xiàn)為B1>B2>B3的趨勢。

可見，玉米產(chǎn)量隨施氮量增大而提高，且以基追比例B2處理(基追肥比例6∶4)產(chǎn)量最高。本試驗(yàn)中最佳組合為A1B2處理。

表4 各處理產(chǎn)量及構(gòu)成因素比較

3 討論

施用氮肥可提高作物葉綠素含量、葉面積指數(shù)及光合效率，進(jìn)而促進(jìn)作物生長發(fā)育。劉劍釗等[12]研究發(fā)現(xiàn)，合理施用氮肥可顯著提高玉米葉面積指數(shù)、SPAD值和葉片凈光合速率。王帥等[13]研究證明，施氮240 kg/hm2能夠顯著提高玉米葉片的凈光合速率、葉綠素含量和可溶性蛋白含量。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，A1施氮量處理下，玉米生育前期葉面積指數(shù)隨基施氮肥增加而增大；但生育中后期葉面積指數(shù)以追肥比例較大的處理較高。整體來看，總施氮量較大、追肥比例較高的處理生育中后期葉面積指數(shù)較大，從而為高產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。

氮肥施用與玉米抗倒伏能力密切相關(guān)。葉德練等[14]研究表明，氮肥通過提高基部節(jié)間半纖維素、纖維素和木質(zhì)素的含量從而提高玉米植株基部節(jié)間抗折斷力。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，施氮量增大有利于提高莖粗，但施氮量對株高、穗位高、基部節(jié)間總長度無顯著影響；氮肥基追比例對株高、穗位高有顯著影響，B2處理(基追肥比例6∶4)株高、穗位高較低，抗倒伏能力提高。本研究還發(fā)現(xiàn)，氮肥用量與基追比例對玉米倒折率有顯著影響，其隨施氮量增大而提高，基追肥比例6∶4處理有利于降低倒折率。

氮肥施用的時期和方式能夠顯著影響玉米產(chǎn)量，進(jìn)而影響經(jīng)濟(jì)效益[15，16]。李偉等[17]試驗(yàn)表明，氮肥基追比例顯著影響玉米籽粒的灌漿啟動速度及灌漿活躍期，玉米產(chǎn)量隨氮素基追比例增大表現(xiàn)先增后降趨勢。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，A1施氮量條件下，玉米穗行數(shù)、行粒數(shù)和產(chǎn)量均以A1B2處理最大；A2施氮量條件下，A2B2產(chǎn)量最高?？梢娀繁壤鼴2處理(基追肥比例6∶4)最有利于玉米產(chǎn)量提高。此結(jié)果與韓小偉等[18]、張偉納等[19]和胡迎春等[20]的研究一致。張杰等[21]認(rèn)為玉米施氮量以240～280 kg/hm2為宜，可以實(shí)現(xiàn)較好的產(chǎn)量水平，且氮素利用率較高。

4 結(jié)論

氮肥用量對株高、穗位高、基部節(jié)間總長度無顯著影響，但施氮量較大有利于提高莖粗；氮肥基追比例對玉米抗倒伏性狀有一定影響，基追比例為6∶4時，玉米株高、穗位高、倒折率最低；施氮量較高、追肥比例較大有利于提高玉米生育中后期葉面積指數(shù)，為提高產(chǎn)量奠定了基礎(chǔ)；玉米產(chǎn)量隨施氮量增大而提高，以基追比例6∶4處理產(chǎn)量最高。因此，綜合產(chǎn)量與抗倒伏性狀，瀏陽玉米適宜氮肥用量和基追比例分別為273 kg/hm2與6∶4?？紤]到本研究僅設(shè)了兩個施氮水平，且沒有考察其氮素利用效率，因此，瀏陽玉米適宜施氮量與基追比例問題，還有待進(jìn)一步研究與驗(yàn)證。