王寅萍 梁熠 康建宏 王樂(lè) 馮朋博 王浩

摘要：氮肥施用不合理是寧夏南部山區(qū)旱作春玉米穩(wěn)產(chǎn)的主要限制因素。探討不同降水條件下控釋尿素的效果，旨在為該區(qū)春玉米穩(wěn)產(chǎn)和簡(jiǎn)化施肥技術(shù)提供科學(xué)依據(jù)。以春玉米品種先玉698為供試材料，通過(guò)連續(xù) 3 年田間試驗(yàn)，在相同氮肥條件下 （含N 225 kg/hm2），設(shè)置單施尿素 UR （基施N 150 kg/hm2+小口期追施N 75 kg/hm2）、1/3CRU （控釋尿素基施N 75 kg/hm2+常規(guī)尿素基施N 75 kg/hm2+小口期追施N 75 kg/hm2）、2/3CRU（控釋尿素基施N 150 kg/hm2+常規(guī)尿素基施N 75 kg/hm2）、單施控釋氮肥 CRU （控釋尿素基施N 225 kg/hm2）4 種處理，以不施氮肥為對(duì)照 （CK），研究不同降水年型控釋尿素對(duì)春玉米產(chǎn)量、地上部氮素吸收利用、氮肥利用率的影響。結(jié)果表明：與 CK 處理相比，控釋尿素處理顯著提高了玉米的產(chǎn)量，3年間控釋尿素處理平均產(chǎn)量增幅為 11.18%～22.76%，且以 1/3CRU （2017 年）、2/3CRU （2016年、2018 年） 處理為最佳，穗粒數(shù)和粒質(zhì)量的增加是產(chǎn)量提升的主要原因。不同降水年型玉米干物質(zhì)積累量差異顯著，與豐水年相比，平水年、欠水年在開(kāi)花期—成熟期各處理平均群體干物質(zhì)積累量降低了 49.95%、44.29%；同為欠水年，與常規(guī)尿素（UR）處理相比，1/3CRU、2/3CRU、CRU處理成熟期群體干物質(zhì)積累量分別提高了5.08%、11.01%、10.07%。植株和籽粒的氮素累積量隨玉米生育期降水量及生長(zhǎng)關(guān)鍵期降水分配比例增加而顯著增加?？蒯屇蛩靥幚泶龠M(jìn)植株和籽粒氮素累積，2/3CRU處理的玉米植株、籽粒的氮素累積量最高，較 1/3CRU 和CRU 處理分別提高 2.34%、1.91%和2.61%、3.41%。與 UR處理相比，2017年（平水年）控釋尿素處理的氮肥利用率、農(nóng)學(xué)利用率、偏生產(chǎn)力平均分別提高 5.70%、34.90%、20.34%。因此，控釋尿素可以促進(jìn)寧夏南部山區(qū)旱作春玉米物質(zhì)和氮素累積，提升產(chǎn)量和氮素利用效率。豐水年或大喇叭口期—開(kāi)花期降水分配比例較高的欠水年，2/3CRU 處理可增加花后和成熟期群體物質(zhì)積累量，促進(jìn)氮素吸收和高效利用，保證玉米的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)；平水年以 1/3CRU 處理較為理想。適合寧夏南部山區(qū)春玉米增產(chǎn)措施為1/3CRU處理（控釋尿素基施N 75 kg/hm2+常規(guī)尿素基施 N 75 kg/hm2+小口期追施 N 75 kg/hm2）。

關(guān)鍵詞：玉米；降水年型；控釋尿素；氮素累積；產(chǎn)量

中圖分類號(hào)：S513.06? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1002-1302（2023）23-0095-07

玉米是我國(guó)重要的糧食作物，2022 年我國(guó)玉米種植面積達(dá) 4 020萬(wàn)hm2，產(chǎn)量為 2.59 億t［1］。其中，寧夏玉米種植面積為 36.6萬(wàn)hm2，總產(chǎn)量為 276.6 萬(wàn)t；南部山區(qū)玉米種植面積為 9.28萬(wàn)hm2，總產(chǎn)量為 47.32 萬(wàn)t［2-3］。寧夏南部山區(qū)受大陸性季風(fēng)氣候影響，降水少且季節(jié)分布不均，年均降水量約為447 mm，最高峰為 741.2 mm，最低峰為 262.2 mm［4］。不同降水量導(dǎo)致玉米產(chǎn)量發(fā)生變化。任寧等研究發(fā)現(xiàn)，在相同處理?xiàng)l件下，不同降水量對(duì)玉米產(chǎn)量均有影響，與干旱年份相比，降水量正常年份可以增產(chǎn) 36.5%～53.4%［5］。馮浩原等研究表明，豐水年玉米總平均產(chǎn)量較枯水年高10.8%［6-7］。玉米在整個(gè)生長(zhǎng)周期中，對(duì)水分的需求極為敏感，降水量不足會(huì)導(dǎo)致玉米生長(zhǎng)、生理指標(biāo)降低等現(xiàn)象。李玉璽等研究發(fā)現(xiàn)，苗期降水量不足，會(huì)導(dǎo)致植株矮小、干質(zhì)量降低［8］。宋賀等研究發(fā)現(xiàn)，在玉米拔節(jié)期之后，干旱會(huì)導(dǎo)致葉綠素含量、葉片凈光合速率下降［9］。張俊杰等研究發(fā)現(xiàn)，在開(kāi)花期之后，水分虧缺會(huì)導(dǎo)致玉米開(kāi)花及吐絲延遲，開(kāi)花吐絲間隔期延長(zhǎng)，影響授粉、受精及籽粒發(fā)育，導(dǎo)致玉米受精率、結(jié)實(shí)率大大降低［10-11］。李葉蓓等研究發(fā)現(xiàn)，在灌漿期，干旱會(huì)導(dǎo)致玉米灌漿受阻，籽粒質(zhì)量降低，最終影響產(chǎn)量［11］。

氮肥對(duì)玉米產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率可達(dá) 30%～35%，合理的氮肥管理是玉米持續(xù)增產(chǎn)增效的關(guān)鍵因素［12］。在寧南山區(qū)，主要采用雙壟溝播全膜覆蓋栽培模式，由于中后期追肥困難，多采用常規(guī)尿素一次性基施，該措施導(dǎo)致玉米生長(zhǎng)前期氮素供應(yīng)過(guò)量而中后期脫肥早衰現(xiàn)象，嚴(yán)重制約該區(qū)域玉米氮肥利用效率的提高［13］?？蒯尩首鳛橐环N新型肥料，可保持穩(wěn)定的氮素養(yǎng)分供應(yīng)強(qiáng)度，提高生育中后期的氮素供應(yīng)量，進(jìn)而顯著提高春玉米花后地上部氮吸收量和干物質(zhì)累積量，優(yōu)化各器官氮素和干物質(zhì)的積累、分配與轉(zhuǎn)運(yùn)，進(jìn)而提高玉米產(chǎn)量和氮肥利用率［14-20］。針對(duì)寧夏南部山區(qū)降水量較小，且年際、季節(jié)間降水量變幅較大等問(wèn)題，本研究通過(guò)3 年田間試驗(yàn)，分析不同降水年型控釋尿素與常規(guī)尿素的不同基施比例對(duì)玉米產(chǎn)量和氮素吸收利用率的影響，旨在為寧夏南部山區(qū)玉米高產(chǎn)、氮肥輕簡(jiǎn)化高效利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)于2016—2018 年在寧夏固原市彭陽(yáng)縣城陽(yáng)鄉(xiāng)農(nóng)業(yè)技術(shù)示范園區(qū) （106°77′E，35°81′N）進(jìn)行，該地區(qū)平均海撥1 669 m，年平均氣溫約 7.9 ℃，多年平均降水量約 450 mm，年均蒸發(fā)量約 1 349 mm，屬于典型的中溫帶半干旱雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)。試驗(yàn)區(qū)土壤類型為黃綿土，前茬作物為傳統(tǒng)耕作旱地玉米，不同年份耕層（0～20 cm）土壤基本養(yǎng)分狀況見(jiàn)表1。

1.2 試驗(yàn)?zāi)攴萁邓?/p>

由圖1可見(jiàn)，試驗(yàn)區(qū)降水主要集中于7—9月，且年、月間分布不均（圖1）。2016年、2017年、2018年全年降水量分別為408.8、458.3、655.7 mm，4—10 月（玉米生長(zhǎng)季） 降水量分別為 383.8、414.1、603.5 mm。2016 年生長(zhǎng)季降水量較常年平均降水量低，且降水主要集中在 4—7 月，灌漿期降水量偏低。2017 年生長(zhǎng)季降水與多年平均降水量持平，但玉米播種期、花期、灌漿中后期降水較少。2018 年降水量比多年平均降水量高，基本能滿足玉米生長(zhǎng)發(fā)育所需。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

供試玉米品種選用該區(qū)播種比例較高的先玉 698。供試肥料：常規(guī)尿素（中國(guó)石油寧夏石化分公司提供，總氮量≥46.4%） ，控釋尿素（聚氨酯包膜尿素，寧夏農(nóng)林科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所提供，總氮量≥43.2%，控釋期為 70 d）。

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共設(shè) 5 個(gè)處理：?jiǎn)问┠蛩?UR處理 （基施N 150 kg/hm2+小口期追施N 75 kg/hm2）；1/3CRU處理（控釋尿素基施N 75 kg/hm2+常規(guī)尿素基施N 75 kg/hm2+小口期追施N 75 kg/hm2）；2/3CRU處理（控釋尿素基施N 150 kg/hm2+常規(guī)尿素基施N 75 kg/hm2）；單施控釋氮肥CRU處理（控釋尿素基施N 225 kg/hm2）；CK處理（不施氮肥）。每個(gè)處理重復(fù)3次，共 15 個(gè)小區(qū)。除 CK處理外，各處理氮、磷、鉀用量一致。施純氮量為225 kg/hm2，施磷量為120 kg/hm2 （過(guò)磷酸鈣，P2O5 質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥16%），施鉀量為60 kg/hm2（硫酸鉀，K2O 質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥50%）。作基肥的控釋尿素、常規(guī)尿素和所有磷鉀肥于播種前整地時(shí)一次性深施，常規(guī)尿素于小喇叭口期采用玉米專用追肥器施入，施入深度為 7 cm 左右。各小區(qū)耕作方式為壟作覆膜（覆膜方式為全膜覆蓋），膜側(cè)種植，每個(gè)小區(qū)種植 10 行，行距 55 cm，種植密度均為 6萬(wàn)株/hm2。試驗(yàn)田塊均未進(jìn)行人工灌溉，除供試肥料和施肥方法外，其他田間管理均與當(dāng)?shù)剞r(nóng)民習(xí)慣保持一致。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.4.1 植株干物質(zhì) 分別于玉米拔節(jié)期（V6）、大喇叭口期（V12）、開(kāi)花期（R1）、乳熟期（R3）、蠟熟期（R5）、完熟期（R6），在各小區(qū)取 3 株長(zhǎng)勢(shì)均勻一致的植株。將植株按照葉片、莖稈（含雄穗、葉鞘、穗軸）、籽粒分開(kāi)，105 ℃ 殺青 30 min后，80 ℃ 烘干至恒質(zhì)量，測(cè)定各器官干物質(zhì)量，粉碎過(guò)篩后保存，用于植株養(yǎng)分分析。

1.4.2 植株全氮含量 植株干樣粉碎過(guò)篩后，用濃 H2SO4-H2O2 消煮，采用半微量凱氏定氮法測(cè)定氮含量。

1.4.3 收獲考種 成熟期調(diào)查每個(gè)小區(qū)的實(shí)際穗數(shù)，收獲中間 4 行，稱取所有果穗的總鮮質(zhì)量，折合13%含水量及相應(yīng)出籽率測(cè)產(chǎn)，按平均穗質(zhì)量從所收果穗中隨機(jī)選取 10 穗進(jìn)行室內(nèi)考種。

1.5 計(jì)算方法

植株總氮積累量（kg/hm2）=成熟期單株干質(zhì)量 ×成熟期植株含氮量；

氮肥偏生產(chǎn)力（kg/kg）=施氮小區(qū)籽粒產(chǎn)量/施氮量；

氮肥農(nóng)學(xué)利用率（kg/kg）=（施氮小區(qū)籽粒產(chǎn)量-不施氮小區(qū)籽粒產(chǎn)量）/施氮量；

氮肥利用率=（施氮區(qū)植株地上部吸氮量-不施氮區(qū)植株地上部吸氮量）/施氮量×100%；

氮收獲指數(shù)=籽粒氮積累總量/植株氮積累總量。

1.6 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)和圖表處理采用 Excel 2010、DPS 7.05軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。采用單因素方差分析檢驗(yàn)處理間的差異顯著性。多重比較采用 Duncans 法。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同降水年型控釋尿素輸入對(duì)春玉米產(chǎn)量的影響

降水量是影響旱地春玉米產(chǎn)量波動(dòng)的主要因素。由表 2可見(jiàn)，生長(zhǎng)季不同降水年型春玉米產(chǎn)量差異較大。其中以豐水年（2018 年）平均產(chǎn)量最高，達(dá)到 13.94 t/hm2，2016年、2017年平均產(chǎn)量分別為 11.36、11.06 t/hm2；豐水年平均產(chǎn)量比2016年、2017年分別高 22.71%、26.04%。不同降水年型間，平均穗粒數(shù)、百粒質(zhì)量皆表現(xiàn)為 2018年＞2016年＞2017年；2017 年生長(zhǎng)季降水量雖高于 2016 年，但 2017 年花期（7月）干旱、灌漿中后期（9月）少雨導(dǎo)致其平均穗粒數(shù)、百粒質(zhì)量分別比2016 年降低 4.84%、7.10%，最終產(chǎn)量低于 2016 年。同一降水年型，春玉米產(chǎn)量隨控釋尿素的輸入而增加，3 年都表現(xiàn)出相同趨勢(shì)。3 年試驗(yàn)結(jié)果表明：與常規(guī)尿素分次施用（UR）相比，控釋尿素處理（1/3CRU、2/3CRU、CRU）顯著提高了春玉米的產(chǎn)量，2016年、2017年、2018年控釋尿素處理的平均產(chǎn)量增幅分別為 5.21%、7.26%、3.39%。同為控釋尿素處理，因降水量不同，各處理春玉米產(chǎn)量均不相同，2016年表現(xiàn)為2/3CRU處理>CRU處理>1/3CRU處理，2017年表現(xiàn)為1/3CRU處理>2/3CRU處理>CRU處理，2018年表現(xiàn)為2/3CRU處理>1/3CRU處理>CRU處理。

2.2 不同降水年型控釋尿素輸入對(duì)春玉米群體干物質(zhì)積累量及其比例的影響

不同降水年型控釋尿素輸入通過(guò)影響玉米群體物質(zhì)積累總量、開(kāi)花前后物質(zhì)積累量及其占總生物量的比例，進(jìn)而影響玉米的產(chǎn)量。不同降水年型對(duì)拔節(jié)期前物質(zhì)積累影響較小，但對(duì)拔節(jié)期至開(kāi)花期、開(kāi)花期至成熟期的干物質(zhì)積累量及其比例影響顯著（表3）。豐水年（2018年）開(kāi)花期至成熟期各處理平均群體干物質(zhì)積累量比平水年（2017年）、欠水年（2016年）分別提高了 49.95%、44.29%，平均物質(zhì)積累量占總生物量的比例分別提高了 8.10%、16.37%。2016 年雖為欠水年，但其水分和養(yǎng)分臨界期 （6—7月） 降水比例高于平水年（2017年），故其拔節(jié)期至開(kāi)花期各處理平均物質(zhì)積累量和成熟期物質(zhì)積累總量較 2017 年分別提高 58.94%、20.14%。玉米群體物質(zhì)積累量尤其是花后物質(zhì)積累量與最終產(chǎn)量密切相關(guān)，而控釋尿素輸入對(duì)前兩者產(chǎn)生顯著影響。3 年數(shù)據(jù)顯示，拔節(jié)期各處理玉米群體物質(zhì)積累量差異不顯著，而相對(duì)于常規(guī)尿素（UR）處理，控釋尿素處理在開(kāi)花期至成熟期則表現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)。2016年、2017年控釋尿素處理在開(kāi)花期至成熟期平均群體干物質(zhì)積累量較UR處理分別提高 9.76%、8.71%。降水相對(duì)充足且關(guān)鍵期分配比例適宜的年份（2018年），2/3CRU、CRU 處理在開(kāi)花期群體干物質(zhì)積累量差異未達(dá)到顯著水平，而成熟期 2/3CRU 處理群體干物質(zhì)積累量顯著高于 CRU 處理。而在6—7月水分臨界期降水分配比例較低時(shí)（2017年），降低控釋尿素的比例，輔以中后期追施常規(guī)尿素的 1/3CRU 處理，成熟期群體物質(zhì)積累量最高。

2.3 不同降水年型控釋尿素輸入對(duì)春玉米氮素累積的影響

不同降水年型對(duì)旱作春玉米氮素累積有著較大影響。隨著生長(zhǎng)季降水量的增加， 植株氮素積累總量和籽粒氮素累積量都有增加趨勢(shì)。欠水年（2016年）、平水年（2017年）、豐水年（2018年） 施氮處理的平均植株氮素積累總量分別為221.56、147.50、231.75 kg/hm2，籽粒氮素累積量分別為138.68、93.69、150.29 kg/hm2；豐水年植株和籽粒氮素積累量分別比欠水年、平水年高 4.59%～57.12%、8.37%～60.40%。除平水年外，與單施常規(guī)尿素UR相比，控釋尿素處理顯著提高春玉米植株、籽粒的平均氮素累積量（圖2）?？蒯屇蛩靥幚黹g以2/3CRU處理的玉米植株、籽粒的氮素累積量最高，較1/3CRU、CRU 處理分別提高 2.34%、1.91%和2.61%、3.41%。

2.4 控釋尿素輸入對(duì)春玉米氮肥利用效率的影響

由表4可知，控釋尿素處理顯著提升春玉米的氮肥利用率、氮肥農(nóng)學(xué)利用率、氮肥偏生產(chǎn)力。以2017年（平水年）為例，與常規(guī)尿素UR處理相比，控釋尿素處理平均氮肥利用率、平均氮肥農(nóng)學(xué)利用率、平均氮肥偏生產(chǎn)力增幅分別為6.85%、64.99%、7.27%。同為控釋尿素處理，控釋尿素一次性基施和控釋尿素與常規(guī)尿素配施在不同年份間氮肥利用率、氮肥農(nóng)學(xué)利用率和氮肥偏生產(chǎn)力表現(xiàn)不同，但配施處理總體表現(xiàn)更佳。氮收獲指數(shù)反映了氮素向籽粒中的分配比例。欠水年（2016年）和平水年（2017年），控釋尿素處理氮素收獲指數(shù)與常規(guī)尿素處理相比差異不顯著；而在豐水年 （2018 年），以 1/3CRU 處理的氮素收獲指數(shù)最高。

3 討論

3.1 降水年型與控釋肥輸入對(duì)春玉米產(chǎn)量的影響

水、氮是限制寧南山區(qū)春玉米穩(wěn)產(chǎn)和高產(chǎn)的主要因子。全生育期降水總量和降水量在春玉米不同生育階段的分布會(huì)影響氮肥的輸入效果，進(jìn)而影響玉米的最終產(chǎn)量［12，21］。前人按照作物生育期內(nèi)總降水量與常年平均降水量的差異，界定出豐水年、平水年、欠水年 3 種類型，并得出作物在豐水年的產(chǎn)量一般會(huì)高于平水年、欠水年［6，21］。但是，在降水總量差異不大的情況下，不同生長(zhǎng)階段降水量的分布同樣會(huì)對(duì)玉米產(chǎn)量產(chǎn)生顯著影響［12，22］。本研究結(jié)果表明，欠水年（2016年）、平水年（2017年）的春玉米產(chǎn)量較豐水年（2018年）分別低18.50%、 20.66%，且平水年、欠水年不同氮肥處理春玉米產(chǎn)量的變異系數(shù)分別為 8.58%、8.38%，遠(yuǎn)高于豐水年的 4.82%，說(shuō)明降水少可能導(dǎo)致不同氮肥處理的產(chǎn)量波動(dòng)增大。

單位面積的穗數(shù)、穗粒數(shù)、粒質(zhì)量決定最終產(chǎn)量，而氮素對(duì)穗粒數(shù)和粒質(zhì)量的影響更大［21］。玉米的單穗粒數(shù)是由穗行數(shù)和每行粒數(shù)構(gòu)成，穗行數(shù)受自身遺傳的影響較大，受環(huán)境影響較??；而每行粒數(shù)受環(huán)境脅迫影響較大，且在15葉展（V 15）之前完成，最早可能在12葉展（V12）之前完成，故V6—V15葉期間若水分供應(yīng)不足，可能導(dǎo)致穗粒數(shù)降低［6］。玉米花期遭遇干旱會(huì)影響授粉、受精過(guò)程，導(dǎo)致穗粒數(shù)降低，灌漿期干旱會(huì)導(dǎo)致籽粒灌漿受阻，粒質(zhì)量下降［12，21］。本研究中，2018年生長(zhǎng)季降水量大，其穗長(zhǎng)、穗粒數(shù)、穗粒質(zhì)量皆高于2016年、2017年；2017 年生長(zhǎng)季降水量雖高于 2016 年，但其花期（7月）、灌漿中后期（9月）的降水量較 2016 年同期降低了55.5%、71.5%，導(dǎo)致了穗粒數(shù)和穗粒質(zhì)量的下降。由此可知，生長(zhǎng)季降水量并非影響產(chǎn)量構(gòu)成的唯一因素，關(guān)鍵時(shí)期總降水分配比例更為重要。有研究認(rèn)為，控/緩釋氮肥通過(guò)促進(jìn)灌漿和增加籽粒質(zhì)量，從而取得與速效氮肥分次施用接近或顯著增加的產(chǎn)量效果［23-24］。但也有研究表明，在春季溫度較低的地區(qū)，控/緩釋氮肥前期養(yǎng)分釋放較慢，造成玉米前期短時(shí)脫肥，后期氮素過(guò)量供應(yīng)導(dǎo)致玉米貪青晚熟，產(chǎn)量低于速效氮肥分次施用［25］。本試驗(yàn)連續(xù) 3 年研究結(jié)果表明，與常規(guī)尿素分次施用相比，控釋與常規(guī)尿素配施顯著提高了玉米產(chǎn)量，以1/3CRU、2/3CRU處理增產(chǎn)效果最佳，2016年、2017年、2018年1/3CRU處理和2/3CRU處理分別較UR處理增產(chǎn) 2.82%和7.41%、11.82%和5.82%、4.19%和5.42%，控釋尿素一次性基施與速效氮肥分次施用效果接近，這與前人的研究結(jié)果［26-27］一致。

3.2 降水年型與控釋尿素輸入對(duì)春玉米物質(zhì)積累與分配的影響

降水年型與控釋尿素輸入對(duì)現(xiàn)代玉米品種生育期內(nèi)的物質(zhì)積累，尤其是花后物質(zhì)積累量有顯著影響。前人研究表明，與普通尿素相比，控釋尿素輸入可顯著增加玉米干物質(zhì)積累量，且使干物質(zhì)向開(kāi)花后分配比例增加，花后干物質(zhì)積累對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率顯著提高［28-29］。本研究表明，開(kāi)花前常規(guī)尿素和控釋尿素處理的總干物質(zhì)積累量差異未達(dá)到顯著水平，但花后控釋尿素輸入提高了光合產(chǎn)物積累。由此說(shuō)明，一方面，控釋尿素能夠顯著提高玉米花后干物質(zhì)積累量及花后干物質(zhì)積累量占總干物質(zhì)積累量的比例；另一方面，在豐水年，與常規(guī)尿素分次施用相比，控釋尿素處理在促進(jìn)群體物質(zhì)積累尤其是花后物質(zhì)積累量上的優(yōu)勢(shì)在逐步減弱。不同控釋尿素處理間，2016年、2018 年以 2/3CRU 處理最優(yōu)，而 2017 年則是 1/3CRU 處理在此方面表現(xiàn)更好。

3.3 降水年型與控釋尿素輸入對(duì)春玉米氮素積累與利用的影響

控釋尿素在一定程度上通過(guò)控制溶解過(guò)程、水解和硝化速率，從而確保 NO-3-N、NH+4-N 不會(huì)因施肥產(chǎn)生劇烈變動(dòng)，使氮素釋放能較好地與玉米各生長(zhǎng)階段對(duì)氮素的需求達(dá)到吻合，進(jìn)而顯著促進(jìn)玉米植株吸收氮素，提高氮素利用效率［30-31］。由于地區(qū)間氣候、土壤差異以及所用玉米品種不同，導(dǎo)致控釋尿素配比、施用時(shí)間不同，進(jìn)而造成氮素吸收和利用效率的差異。在黃淮海地區(qū)，由于夏玉米生長(zhǎng)季短、雨熱同期，相對(duì)于基施包膜尿素處理，拔節(jié)期施用包膜能夠促進(jìn)夏玉米植株氮素的積累，提高成熟期籽粒的含氮量，氮肥偏生產(chǎn)力、氮肥農(nóng)學(xué)利用率和氮肥利用率均顯著提高［13］。而東北區(qū)春玉米的相關(guān)研究表明，控釋尿素與常規(guī)尿素 6 ∶4 配施時(shí)，氮肥農(nóng)學(xué)效率、氮肥吸收利用率均顯著高于常規(guī)尿素處理［32］。本研究表明，與常規(guī)尿素相比，欠水年和豐水年控釋尿素輸入可顯著提高植株和籽粒氮素積累量，促進(jìn)氮素向籽粒中分配，提升氮肥利用率、氮肥農(nóng)學(xué)利用率和氮肥偏生產(chǎn)力，其中以控釋尿素基施 N 150 kg/hm2 +常規(guī)尿素基施 N 75 kg/hm2 配施處理效果最好。

玉米生長(zhǎng)季降水量及同一降水年型生育期內(nèi)降水分布的差異，不但影響春玉米產(chǎn)量，同時(shí)對(duì)植株氮素吸收和利用也會(huì)產(chǎn)生顯著影響。前人的研究表明，與正常降水年份相比，相同處理下干旱年份植株氮素累積總量和花后氮素吸收量有很大程度的降低；同時(shí)，氮素表觀盈余量增加［5，21］。本研究結(jié)果也表明，豐水年植株、籽粒氮素積累量比欠水年高 4.59%、8.37%。但與前人研究不同的是，本研究平水年的植株氮素積累量較欠水年低，這可能是生育期內(nèi)降水分布差異造成。2016 年雖為欠水年，但降水主要集中在 6—7月，正值當(dāng)?shù)赜衩椎拇罄瓤诤烷_(kāi)花期，氮素吸收速度較快，而 2017 年降水雖與常年平均值持平，但主要集中在8 月，此時(shí)，氮素吸收速度減緩，導(dǎo)致植株和籽粒氮素積累量降低。從氮素表觀平衡角度看，不同降水年型搭配適宜控釋尿素能有效促進(jìn)氮素輸出，進(jìn)而提升氮素吸收效率。然而，在氮素表觀盈余量中，土壤氮素殘留、氮素?fù)p失對(duì)于不同降水年型和控釋尿素輸入的響應(yīng)如何，有待進(jìn)一步研究和探討。

4 結(jié)論

年際、季節(jié)間降水變幅和控釋尿素輸入對(duì)寧夏南部山區(qū)旱作春玉米穗粒數(shù)、百粒質(zhì)量 、籽粒產(chǎn)量、花后干物質(zhì)積累量、植株和籽粒氮素積累及氮素利用等性狀有顯著影響。豐水年或大喇叭口期—開(kāi)花期（6—7月）降水比例較高的欠水年，控釋尿素輸入對(duì)于上述性狀的調(diào)控效果更為明顯，且以 2/3 控釋尿素與 1/3 常規(guī)尿素一次性基施產(chǎn)量的穩(wěn)定性、氮素吸收利用效率更好。而平水年，在農(nóng)民傳統(tǒng)的 2/3 常規(guī)尿素基施和 1/3 小喇叭口期追施基礎(chǔ)上，可優(yōu)化為3個(gè) “1/3”：1/3 控釋尿素+1/3 常規(guī)尿素基施+1/3 常規(guī)尿素追施，可在寧夏南部山區(qū)玉米生產(chǎn)中推廣使用。

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