摘要：本文以“湘農(nóng)玉27號”為材料，以100%基肥為對照，設置4個氮肥后移模式，研究了玉米干物質(zhì)積累、產(chǎn)量及產(chǎn)量構成因素和氮肥利用效率。氮肥后移顯著提高了玉米各生育期干物質(zhì)積累量、花后干物質(zhì)積累量和花后干物質(zhì)貢獻率;顯著提高了玉米行粒數(shù)、千粒重和產(chǎn)量，其中40%基肥+30%拔節(jié)肥+30%開花肥施氮模式下玉米干物質(zhì)積累量最高、產(chǎn)量表現(xiàn)最好，氮肥利用效率最高，是較好的施氮模式。

關鍵詞：玉米;氮肥;后移;產(chǎn)量;利用率

玉米是我國重要的糧食作物，對保障我國糧食安全起到重要作用。肥料是農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中保持作物持續(xù)增產(chǎn)的關鍵[1]，氮肥是其中提高作物產(chǎn)量的重要前提和保證，對作物生長發(fā)育至關重要[2]。然而在生產(chǎn)中，過度施肥破壞了土壤結(jié)構，危害著土壤生態(tài)[3]。研究表明，我國肥料氮素利用率約為30%-35%，與世界先進國家相比還有一定差距[4]。同時，大量施用氮肥會使作物對化肥產(chǎn)生過分依賴，導致土壤有害物質(zhì)累積，對土壤環(huán)境產(chǎn)生嚴重影響，造成土壤有機質(zhì)含量下降，土壤理化性狀發(fā)生改變，并有惡化的趨勢[5]。這已成為制約作物產(chǎn)量進一步提高、影響農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要影響因素。

研究表明，玉米生育期田間氮素損失主要由前期施氮比例過大造成[6]，采用分次施肥可降低氮肥損失及給環(huán)境帶來的危害[7]。通過優(yōu)化氮肥的施用能夠提高肥料利用率，促進作物生長[8]。氮肥后移技術是在總施氮量不變的前提下，適當減少作物生長前期的氮肥施用量，保證生長后期養(yǎng)分的供應，達到增產(chǎn)增效的目的[9]。趙士誠等[10]的研究表明，氮肥減量后移能夠減少硝態(tài)氮的積累，使耕層無機氮供應較好地與作物吸收同步，經(jīng)氮肥減量后移處理的植株干物質(zhì)積累量、產(chǎn)量均沒有降低，而氮肥利用率卻顯著增加。茍志文等[11]的研究表明，分別在玉米拔節(jié)期、大喇叭口期、花后10天追施氮肥，可有效增加玉米生育后期氮素積累量，提高玉米的氮素供需吻合度，提高產(chǎn)量、氮素收獲指數(shù)和氮肥利用率。侯云鵬等[12]的研究表明，氮肥后移能顯著提高玉米產(chǎn)量，其中在拔節(jié)期和開花期追肥產(chǎn)量最高。代新俊等[13]的研究表明，追氮能顯著提高小麥拔節(jié)期后的含氮量，提高花前氮素轉(zhuǎn)運量和花后氮素積累量，促進氮素向籽粒中的累積，同時增加花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運量和花后干物質(zhì)積累量，為產(chǎn)量提高提供了物質(zhì)基礎。因此，本試驗研究氮肥后移在玉米生產(chǎn)中的應用，探討不同處理下玉米的產(chǎn)量、氮肥利用率，以期為優(yōu)化玉米氮肥管理及高產(chǎn)高效栽培提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2019年在湖南省龍山縣進行，該地位于東經(jīng)109°13′-109°46′8″，北緯28°46′7″-29°38′4″，屬于亞熱帶大陸性濕潤季風氣候區(qū)，全年四季分明，下半年受夏季風影響，降水較豐沛，氣候溫暖濕潤;年平均氣溫15.8℃，年均降雨量為680.3mm;土質(zhì)為黃紅壤，有機質(zhì)含量21.43g/kg，全氮含量1.31g/kg，堿解氮含量84.25mg/kg，速效磷含量34.77mg/kg，速效鉀82.56mg/kg。

1.2 供試材料

試驗玉米品種為“湘農(nóng)玉27號”，肥料為尿素（46% N）、過磷酸鈣（17.5% P2O5）和氯化鉀（60% K2O），購自當?shù)剞r(nóng)資市場。

1.3 實驗設計

試驗采用完全隨機設置，以100%基肥為對照，設置4個氮肥后移模式，分別為60%基肥+ 40%拔節(jié)肥（T1），40%基肥+ 60%拔節(jié)肥（T2），40%基肥+30%拔節(jié)肥+30%開花肥（T3），20%基肥+30%拔節(jié)肥+30%開花肥+20%灌漿肥（T4），另設置不施氮處理用于測定氮肥利用率。氮肥（N）施用量為180kg/hm2，磷肥（P5O2）90kg/hm2，鉀肥（K2O）90kg/hm2，磷肥和鉀肥做基肥在播種前施入，每處理3次重復，小區(qū)面積40m2，玉米的種植密度為75 000株/hm2，春玉米于3月28日播種，8月28日收獲，其他田間管理按生產(chǎn)田進行。

1.4 測定項目與方法

1.4.1 玉米干物質(zhì)積累量測定

分別在拔節(jié)期、抽雄期、灌漿期、乳熟期和完熟期取樣，將植株按莖、葉、穗分開，于105℃下殺青30 min，80℃下烘干至恒重，稱重，并計算花后單株干物質(zhì)積累量和花后單株干物質(zhì)貢獻率。

花后單株干物質(zhì)積累量=成熟期單株干物質(zhì)積累量-開花期單株干物質(zhì)積累量。

花后單株干物質(zhì)貢獻率=花后單株干物質(zhì)積累量/成熟期單株干物質(zhì)積累量。

1.4.2 玉米產(chǎn)量及產(chǎn)量構成因素測定

玉米實收測產(chǎn)，每個小區(qū)取試驗小區(qū)中間兩行實收測產(chǎn)，以14%計算實際產(chǎn)量。各處理選擇10株穗，于室內(nèi)考察穗行數(shù)、穗粒數(shù)、百粒重、含水量等穗部性狀。

1.4.3 氮肥利用率測定

玉米成熟期采集每小區(qū)玉米植株5株，去根部，洗凈，105℃殺青30min，80℃烘干至恒重，稱重。植株樣品粉碎后過篩，使用元素分析儀測定植株氮含量。公式如下：

氮素吸收利用率（NRE）=（施氮區(qū)作物總吸氮量-不施氮區(qū)作物總吸氮量）/施氮量×100%

氮素偏生產(chǎn)力（NPFP）=施氮區(qū)作物產(chǎn)量/施氮量

氮素農(nóng)學利用率（NAE）=（施氮區(qū)作物產(chǎn)量-不施氮區(qū)作物產(chǎn)量）/施氮量

氮素生理利用率（NPE）=（施氮區(qū)作物產(chǎn)量-不施氮區(qū)作物產(chǎn)量）/（施氮區(qū)作物總吸氮量-不施氮區(qū)作物總吸氮量）

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2010統(tǒng)計和計算數(shù)據(jù)，采用SPSS 24.0進行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 氮肥后移對玉米干物質(zhì)積累量的影響

干物質(zhì)積累是玉米產(chǎn)量形成的基礎，由表1可知，氮肥后移顯著影響玉米各生育期干物質(zhì)積累量，拔節(jié)期T1處理和CK沒有顯著差異，其他處理均顯著低于CK，T2、T3和T4處理間差異不顯著。在抽雄期，各處理表現(xiàn)為T3>T4>T2>T1>CK，除了T1處理外其他處理均顯著高于CK，T2、T3和T4分別比CK高出2.91%、6.46%和3.50%，T2和T4處理間差異不顯著。在灌漿期，各處理表現(xiàn)為T3>T4>T2>T1>CK，各處理均顯著高于CK，T1、T2、T3和T4分別比CK高出3.98%、5.33%、21.72%和18.09%，T1和T2處理間差異不顯著。在乳熟期，各處理表現(xiàn)為T3>T4>T2>T1>CK，處理間差異均顯著，T1、T2、T3和T4分別比CK高出4.75%、8.34%、17.31%和13.31%。在完熟期，各處理均顯著高于CK，T1、T2、T3和T4分別比CK高出3.73%、7.56%、14.85%和9.28%，T2和T4處理間差異不顯著?；ê蟾晌镔|(zhì)積累量表現(xiàn)為T3>T4>T2>T1>CK，各處理均顯著高于CK，T1、T2、T3和T4分別比CK高出6.26%、11.29%、21.58%和13.92%，T3處理的花后干物質(zhì)積累量最多。花后干物質(zhì)貢獻率變化趨勢和灌漿期干物質(zhì)相似，各處理均顯著高于CK，T1、T2、T3和T4分別比CK高出2.44%、3.47%、5.85%和4.24%，T1和T2處理間差異不顯著。

2.2 氮肥后移對玉米產(chǎn)量及產(chǎn)量構成因素的影響

由表2可知，各處理間穗數(shù)和穗行數(shù)沒有顯著差異，行粒數(shù)表現(xiàn)為T3>T4>T2>T1>CK，處理間差異均顯著，T1、T2、T3和T4分別比CK高出3.20%、6.39%、13.69%和10.66%，T3處理的行粒數(shù)最多。千粒重表現(xiàn)為T3>T4>T2>T1>CK，處理間差異均顯著，T1、T2、T3和T4分別比CK高出3.11%、4.79%、9.01%和7.59%。各處理產(chǎn)量均顯著高于CK，表現(xiàn)為T3>T4>T2>T1>CK，T1、T2、T3和T4分別比CK高出2.86%、12.11%、22.61%和17.05%，T3處理的產(chǎn)量最高。

2.3 氮肥后移對玉米氮肥利用率的影響

氮肥的利用效率表示氮肥對玉米生產(chǎn)的效果，由表3可知，氮肥后移顯著影響玉米氮肥的利用效率，其中，氮肥吸收利用率表現(xiàn)為T3>T4>T2>T1>CK，處理間差異均顯著，T1、T2、T3和T4分別比CK高出33.55%、49.84%、69.54%和62.53%，T3處理最高。氮肥偏生產(chǎn)力表現(xiàn)為T3>T4>T2>T1>CK，處理間差異均顯著，T1、T2、T3和T4分別比CK高出8.73%、12.07%、31.61%和18.53%，T3處理最高。氮肥農(nóng)學利用率表現(xiàn)為T3>T4>T2>T1>CK，處理間差異均顯著，T1、T2、T3和T4分別比CK高出25.82%、54.32%、115.42%和79.56%，T3處理最高。氮肥生理利用率表現(xiàn)為T2>T3>T1>T4>CK，各處理均顯著高于CK，T1、T2、T3和T4分別比CK高出3.36%、9.62%、5.61%和2.92%，T1和T4處理間差異不顯著，T3處理的氮肥生理利用率最高。

3 討論

肥料是作物高產(chǎn)的必要條件[14]，但在肥料充足供應的情況下，合理科學的施肥是提高作物產(chǎn)量的關鍵，玉米地上部植株干物質(zhì)積累量反映群體的光合能力[15]，和產(chǎn)量呈顯著正相關。施肥是提高干物質(zhì)積累量的重要因素[16]。本研究結(jié)果表明，拔節(jié)期CK處理的干物質(zhì)積累量最高，抽雄到成熟期氮肥后移處理的干物質(zhì)劑量均顯著高于CK，主要是由于在前期對照處理氮肥充足，有利于根系的生長，從而促進地上部干物質(zhì)的積累，在生長后期，追施氮肥保證生育后期氮肥的供應，從而促進干物質(zhì)的積累。干物質(zhì)的運轉(zhuǎn)能力和轉(zhuǎn)運效率對產(chǎn)量形成起著決定性作用[17]。研究表明，花前干物質(zhì)積累量提高，能有效促進花前干物質(zhì)向籽粒的運轉(zhuǎn)[18]。有研究表明，花后干物質(zhì)積累對籽粒產(chǎn)量影響顯著，花后干物質(zhì)積累量對籽粒產(chǎn)量貢獻率可達65%以上[19]。施氮顯著增加玉米產(chǎn)量，相同施氮量下，氮肥后移使玉米產(chǎn)量和氮素利用效率均顯著提高[20]。本研究表明，氮肥后移顯著提高了玉米花后干物質(zhì)積累量和花后干物質(zhì)貢獻率，主要是由于氮肥后移通過促進高效葉片生長，增強了后期葉片光合生產(chǎn)效率，促進植株干物質(zhì)的積累。本結(jié)果顯示，氮肥后移處理的玉米行粒數(shù)、千粒重和產(chǎn)量均顯著高于對照，主要是由于后期養(yǎng)分的供應有利于建立高效的群體結(jié)構，有利于花后光合物質(zhì)生產(chǎn)，提高抗逆能力，進而促進產(chǎn)量進一步提高。

玉米在不同生育期對養(yǎng)分的需求不同[21]，根據(jù)玉米養(yǎng)分的需求合理進行施肥不僅能提高玉米產(chǎn)量，還能有效提高氮肥利用率，從而實現(xiàn)玉米高產(chǎn)高效目標[22]。玉米獲得高產(chǎn)既要保證花前營養(yǎng)器官對氮素的積累，又要滿足花后籽粒灌漿和穗部發(fā)育對氮素的需求[23]，而氮肥后移能顯著提高玉米花后氮素向籽粒轉(zhuǎn)運速率，進而提高玉米產(chǎn)量和氮素利用率[24]。隋陽輝等[25]的研究表明，氮肥后移顯著提高春玉米氮素吸收利用率、氮素農(nóng)學利用率和氮肥偏生產(chǎn)力。劉彥卓等[26]的研究表明，氮肥減量后移使水稻源和庫顯著擴大，產(chǎn)量和氮肥利用率顯著提高。本研究表明，氮肥后移顯著提高玉米氮素吸收利用率、氮素偏生產(chǎn)力、氮素農(nóng)學利用率和氮素生理利用率，主要是氮肥后移平衡了玉米營養(yǎng)生長階段與生殖生長階段的養(yǎng)分供給，最終促進玉米產(chǎn)量和氮素吸收利用率及氮素偏生產(chǎn)力的提升。

綜合比較，氮肥后移顯著提高玉米干物質(zhì)積累量、行粒數(shù)、百粒重、產(chǎn)量以及氮素吸收利用率、氮素偏生產(chǎn)力、氮素農(nóng)學利用率和氮素生理利用率。其中，40%基肥+30%拔節(jié)肥+30%開花肥施氮模式下玉米干物質(zhì)積累量最高、產(chǎn)量表現(xiàn)最好，氮肥利用效率最高，是較好的施氮模式。

參考文獻

[1] 顏為，曹冰，王慧敏，等.不同施肥措施對鹽漬土理化性狀和玉米產(chǎn)量的影響[J].山東農(nóng)業(yè)科學，2021，53（9）：75-82.

[2] 高文俊，張博凱，郝鮮俊，等.有機肥對塌陷復墾土壤玉米產(chǎn)量和磷生物有效性的影響[J].應用與環(huán)境生物學報，2021，27（4）：956-962.

[3] 包菡，傅建偉，張雷，等.不同施肥方式對玉米產(chǎn)量和農(nóng)田氮磷淋溶流失的影響[J].北方農(nóng)業(yè)學報，2021，49（4）：57-61.

[4] 王利書，楊寶斌，王麗玄，等.基肥施用方式和灌水量對土壤水分動態(tài)和玉米產(chǎn)量影響[J].節(jié)水灌溉，2021（8）：1-7.

[5] 郝玉波，李梁，于洋，等.增施秸稈有機肥及減施化肥對玉米產(chǎn)量形成和肥料偏生產(chǎn)力的影響[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學，2021（7）：15-18.

[6] 劉彥卓，胡香玉，黃農(nóng)榮，等.氮肥減量后移對華南雙季稻產(chǎn)量和氮肥利用率的影響[J].廣東農(nóng)業(yè)科學，2021，48（10）：132-140.

[7] 羅穎菡，李波，孫永健，等.氮肥后移對雜交秈稻產(chǎn)量及不同粒位稻米堊白與食味品質(zhì)的影響[J].中國稻米，2021，27（5）：54-58+63.

[8] 呂艷東，徐令旗，姜紅芳，等.氮肥運籌對蘇打鹽堿地水稻養(yǎng)分積累、轉(zhuǎn)運及產(chǎn)量的影響[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2021，39（1）：103-111.

[9] 隋陽輝，王大為，王延波.氮肥后移條件下減量對春玉米產(chǎn)量及氮素吸收利用的影響[J].遼寧農(nóng)業(yè)科學，2021（5）：32-35.

[10] 趙士誠，裴雪霞，何萍，等.氮肥減量后移對土壤氮素供應和夏玉米氮素吸收利用的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學報，2010，16（2）：492-497.

[11] 茍志文，胡發(fā)龍，趙財，等.氮肥后移滿足綠洲灌區(qū)全膜覆蓋玉米的氮素需求[J].植物營養(yǎng)與肥料學報，2018，24（4）：888-895.

[12] 侯云鵬，孔麗麗，劉志全，等.覆膜滴灌條件下磷肥后移對玉米物質(zhì)生產(chǎn)與磷素吸收利用的調(diào)控效應[J].玉米科學，2019，27（6）：138-144.

[13] 代新俊，夏清，楊珍平，等.氮肥后移對強筋小麥氮素積累轉(zhuǎn)運及籽粒產(chǎn)量與品質(zhì)的影響[J].水土保持學報，2018，32（3）：289-294.

[14] 鄭利芳，吳三鼎，黨廷輝.不同施肥模式對春玉米產(chǎn)量、水分利用效率及硝態(tài)氮殘留的影響[J].水土保持學報，2019，33（4）：221-227.

[15] 白雪純，張君紅，馮魁亮，等.化肥減量配施有機肥對青貯玉米產(chǎn)量、營養(yǎng)價值及土壤微生物活性的影響[J].草業(yè)科學，2020，37（2）：348-354.

[16] 胡丹丹.有機養(yǎng)分替代部分化肥對水稻生長及土壤理化性質(zhì)的影響[D].南昌：江西農(nóng)業(yè)大學，2018.

[17] 李欣倫，屈曉澤，李偉彤，等.有機肥與化肥配施對黑土理化性質(zhì)及玉米產(chǎn)量的影響[J].國土與自然資源研究，2017（4）：45-48.

[18] 夏瓊梅，胡家權，董林波，等.氮肥減量后移對云南高原水旱輪作下粳稻群體質(zhì)量及產(chǎn)量的影響[J].中國水稻科學，2020，34（3）：266-277.

[19] 劉彩彩，張孟妮，武雪萍，等.微噴水肥一體化氮肥后移對夏玉米氮素吸收及籽粒產(chǎn)量品質(zhì)的影響[J].中國土壤與肥料，2019（6）：108-113.

[20] 徐漫，盧晶晶，李春泉.不同氮肥施用比例對水稻產(chǎn)量及氮素利用率的影響研究[J].北方水稻，2018，48（6）：23-25+37.

[21] 馬興華，管恩森，王永，等.氮肥后移對烤煙氮素吸收、利用及品質(zhì)的影響[J].中國農(nóng)學通報，2018，34（1）：36-40.

[22] 袁寧，孫振榮，蒲明，等.氮肥后移對旱作玉米氮肥利用率及產(chǎn)量的影響[J].甘肅農(nóng)業(yè)科技，2015（10）：4-6.

[23] 劉桃菊，唐建軍，江紹琳，等.氮肥后移對超級稻揚兩優(yōu)6號產(chǎn)量及氮肥利用率的影響[J].東北農(nóng)業(yè)大學學報，2012，43（7）：57-61.

[24] 陳軍，葉榮榕，李程勛，等.不同氮肥運籌方式對水稻氮素利用率及產(chǎn)量的影響[J].福建農(nóng)業(yè)學報，2012，27（7）：759-763.

[25] 隋陽輝，王大為，王延波.氮肥后移條件下減量對春玉米產(chǎn)量及氮素吸收利用的影響[J].遼寧農(nóng)業(yè)科學，2021（5）：32-35.

[26] 劉彥卓，胡香玉，黃農(nóng)榮，等.氮肥減量后移對華南雙季稻產(chǎn)量和氮肥利用率的影響[J].廣東農(nóng)業(yè)科學，2021，48（10）：132-140.

作者簡介：趙家乾，大專，高級農(nóng)藝師，從事農(nóng)作物種植技術推廣研究。