氮肥運(yùn)籌對(duì)遼東地區(qū)玉米產(chǎn)量和干物質(zhì)積累的影響

　　摘要：為探明施肥深度和施氮量對(duì)遼東地區(qū)玉米產(chǎn)量及物質(zhì)生產(chǎn)特性的影響，設(shè)置二因素裂區(qū)試驗(yàn)，研究氮肥深施對(duì)玉米產(chǎn)量和干物質(zhì)積累的影響，分析玉米物質(zhì)生產(chǎn)特性、產(chǎn)量構(gòu)成及干物質(zhì)積累的變化規(guī)律，以期為遼東地區(qū)氮肥合理施用提供理論依據(jù)。結(jié)果表明：在遼東地區(qū)，氮肥深施可提高植株對(duì)氮素的利用效率，促進(jìn)植株生長(zhǎng)，有利于干物質(zhì)的積累，氮肥深施可顯著提高拔節(jié)期、大喇叭口期、吐絲期和灌漿中期植株的干物質(zhì)積累量，分別比普通施肥處理提高8.81、15.75、6.36和7.86個(gè)百分點(diǎn)，大喇叭口期至灌漿中期是植株干物質(zhì)積累的主要階段，氮肥深施比普通施肥處理提高7.16個(gè)百分點(diǎn)。因此認(rèn)為：氮肥深施可有效提高本地區(qū)玉米植株的干物質(zhì)積累量，有利于玉米產(chǎn)量增加的同時(shí)，還可提高植株的氮素利用效率，降低肥料施用過量造成的環(huán)境污染問題，從而實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

　　關(guān)鍵詞：玉米;氮肥深施;遼東地區(qū);干物質(zhì)積累

　　玉米作為糧食、經(jīng)濟(jì)、飼料于一體的重要作物，其高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)對(duì)保障我國(guó)糧食安全十分重要，我國(guó)人均耕地面積僅為0.097hm2(2017年)，遠(yuǎn)低于世界平均水平，因此提高單產(chǎn)是保證我國(guó)糧食供應(yīng)的主要途徑。2017年我國(guó)玉米單產(chǎn)為6110kg/hm2，僅為美國(guó)玉米單產(chǎn)的55.5%，遼寧地處世界玉米的黃金帶，玉米單產(chǎn)達(dá)6647kg/hm2(2017年)，但仍遠(yuǎn)低于美國(guó)，因此我國(guó)玉米單產(chǎn)仍有很大的提升空間[1]。

　　肥料論文范例：農(nóng)作物秸稈肥料在土壤技術(shù)中的研究

　　肥料為作物生長(zhǎng)提供充足的養(yǎng)分，是提高單產(chǎn)的重要措施，上世紀(jì)，肥料對(duì)玉米單產(chǎn)的貢獻(xiàn)率高達(dá)40%~50%，21世紀(jì)后雖有所下降，但仍達(dá)25.3%[2,3]。近年來肥料與環(huán)境的矛盾日益突出，生產(chǎn)上化肥施用過量、盲目施肥等現(xiàn)象嚴(yán)重，導(dǎo)致肥料利用率低下，增加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本的同時(shí)還造成了一系列環(huán)境污染問題[4,5]，因此，在保證我國(guó)糧食安全的前提下，提高肥料利用率的同時(shí)降低肥料對(duì)環(huán)境的污染是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中迫切需要解決的問題。氮素是植株生長(zhǎng)必需的大量元素，土壤中的氮素一部分被植物吸收利用，另一部分殘留在土壤中，還有少量通過地表徑流、淋溶、氨揮發(fā)、硝化和反硝化作用等多種途徑進(jìn)入大氣和水體中，造成環(huán)境污染[6]。

　　研究表明：氮肥深施可以減少氨揮發(fā)，降低因淋溶造成的氮素?fù)p失，還可以增強(qiáng)土壤膠體對(duì)銨離子的吸附能力，從而降低環(huán)境污染[7]。同時(shí)，氮肥深施可促進(jìn)玉米根系生長(zhǎng)，提高養(yǎng)分的吸收與利用效率，有利于干物質(zhì)積累，為玉米高產(chǎn)奠定生物量基礎(chǔ)[8];另外深松及氮肥深施可提高深層根系數(shù)量和活力，改善根系生長(zhǎng)狀況，減緩根系衰老，從而提高玉米產(chǎn)量[9];還有研究表明氮肥深施能提高玉米光合能力，延長(zhǎng)光合持續(xù)期，提高氮素吸收效率，增加干物質(zhì)積累，從而獲得高產(chǎn)，但超過15cm后反而下降[10];氮肥深施對(duì)遼東地區(qū)玉米產(chǎn)量及氮肥吸收利用情況尚缺少系統(tǒng)研究，因此針對(duì)遼東地區(qū)研究氮肥深施對(duì)玉米的影響對(duì)提升遼寧玉米生產(chǎn)水平、促進(jìn)農(nóng)民增產(chǎn)增收的同時(shí)保持生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展有十分重要的意義。

　　1材料與方法

　　1.1試驗(yàn)點(diǎn)概況

　　試驗(yàn)于2016年在遼寧省丹東農(nóng)業(yè)科學(xué)院鳳城試驗(yàn)基地完成，玉米生育期5月-9月活動(dòng)積溫為3159.9℃·d，降雨量816.7mm，日照時(shí)數(shù)992h。試驗(yàn)地為棕壤土，0～20cm土層含有機(jī)質(zhì)16g/kg，堿解氮65mg/kg，有效磷58mg/kg，速效鉀31mg/kg。

　　1.2材料與方法

　　試驗(yàn)品種為丹玉801，采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，主區(qū)為氮肥施用深度：為種下5cm(P)和種下15cm(S)，副區(qū)為施氮量：分別為不施氮0(N0)、低氮90(N90)、中氮180(N180)、高氮300(N300)kg/hm2，各處理施磷量75kg/hm2，施鉀量120kg/hm2，氮肥為尿素，含氮量≥464g/kg，磷肥為過磷酸鈣，含P2O5量≥120g/kg，鉀肥為氯化鉀，含K2O量≥600g/kg，8個(gè)處理，3次重復(fù)，小區(qū)面積48m2，全部磷、鉀肥和氮肥的40%于播種前一次性基施，剩余的60%于大喇叭口期一次性追施。

　　4月29日播種，種植密度5.25萬株/hm2，9月25日收獲。1.3測(cè)定項(xiàng)目與方法產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成：收獲前調(diào)查每小區(qū)果穗結(jié)實(shí)≥20粒的果穗數(shù)量折算穗數(shù)，成熟收獲后稱取小區(qū)總穗鮮重，按平均穗重法選取15穗果穗進(jìn)行室內(nèi)考種，測(cè)定穗長(zhǎng)、穗粗、禿尖長(zhǎng)、行數(shù)、行粒數(shù)、千粒重及籽粒含水量，計(jì)算穗粒數(shù)和產(chǎn)量，千粒重和產(chǎn)量按14%含水率折算。

　　2結(jié)果與分析

　　2.1不同處理對(duì)玉米產(chǎn)量構(gòu)成因素和穗部性狀的影響

　　8個(gè)處理的產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素結(jié)果：產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素受施肥深度的影響不顯著，受施氮量影響均顯著，施肥深度及施氮量的互作效應(yīng)對(duì)產(chǎn)量、穗數(shù)及穗粒數(shù)的影響顯著。產(chǎn)量隨施氮量的增加而升高，從8個(gè)處理的產(chǎn)量結(jié)果可以看出：SN300最高，SN180其次，PN300隨后，PN180位居第四位，4者間差異不顯著，PN300、PN180、SN90和PN90的產(chǎn)量間差異不顯著。

　　穗數(shù)受施氮量和施肥深度與施氮量交互效應(yīng)的影響不敏感，其中SN180的穗數(shù)最多，SN0最少，SN0顯著低于其他7個(gè)處理，其他7個(gè)處理間差異不顯著。施氮量和施肥深度與施氮量的互作效應(yīng)對(duì)穗粒數(shù)影響顯著，施氮處理(N300、N180、N90)的穗粒數(shù)顯著高于不施氮處理(N0)，深施處理穗粒數(shù)由多到少依次為SN180>SN300>SN90，三者間差異不顯著，PN300位居第四位，PN180和PN90隨后，三者與SN300及SN90差異不顯著。千粒重受施氮量的影響顯著，但受施肥深度和施肥深度與施氮量互作效應(yīng)的影響不顯著。

　　2.2施肥深度和施氮量對(duì)玉米干物重積累和氮素利用效率的影響

　　施肥深度及施氮量對(duì)玉米不同生育時(shí)期干物質(zhì)積累量的影響結(jié)果：施肥深度對(duì)拔節(jié)期、大喇叭口期、吐絲期和灌漿中期的干物質(zhì)積累量影響均顯著，僅對(duì)成熟期玉米干物質(zhì)積累量影響不顯著，可以看出，深施處理有利于促進(jìn)玉米植株的生長(zhǎng)，可顯著提高成熟期以前玉米植株的干物質(zhì)積累量。施氮量對(duì)玉米各個(gè)生育時(shí)期干物質(zhì)積累量的影響均顯著，隨著施氮量的增加，干物質(zhì)積累量顯著提高，均以N300處理最大，吐絲期以后增加趨勢(shì)更明顯，說明增施氮肥是促進(jìn)玉米植株生長(zhǎng)，提高玉米干物質(zhì)積累量的有效措施。施肥深度及施氮量的互作效應(yīng)對(duì)拔節(jié)期、吐絲期和灌漿中期干物質(zhì)積累量的影響顯著，對(duì)大喇叭口期和成熟期的影響不顯著，8個(gè)處理不同生育時(shí)期的干物質(zhì)積累量結(jié)果。

　　3討論與結(jié)論

　　氮肥深施通過增強(qiáng)土壤膠體的吸附能力和減少因揮發(fā)和淋溶造成的損失，從而提高氮肥利用效率;同時(shí)，氮肥深施還有利于出苗整齊，增加玉米株高和葉片數(shù)，提高葉面積指數(shù)和葉片葉綠素含量，增強(qiáng)植株的凈光合速率，延長(zhǎng)葉片光合持續(xù)期，使玉米生長(zhǎng)后期保持較好的生物學(xué)性狀，進(jìn)而促進(jìn)穗長(zhǎng)、穗粒數(shù)、千粒重和產(chǎn)量的增加[10-12]。

　　本研究中，施肥深度通過與施氮量的互作效應(yīng)實(shí)現(xiàn)玉米穗數(shù)和穗粒數(shù)的增加，促進(jìn)玉米果穗的增長(zhǎng)、增粗，進(jìn)而提高玉米產(chǎn)量，其中SN300產(chǎn)量最高，SN180次之，分別比PN300和PN180增產(chǎn)7.75%和8.68%，由此可見，氮肥深施有利于遼東地區(qū)玉米產(chǎn)量的提高。植株干物質(zhì)積累狀況對(duì)玉米產(chǎn)量有直接影響，本研究中，拔節(jié)期、大喇叭口期、吐絲期和灌漿期氮肥深施處理的干物質(zhì)積累量顯著高于普通施肥處理，分別比普通施肥處理提高8.81、15.75、6.36和7.86個(gè)百分點(diǎn)。

　　大喇叭口期至灌漿中期是植株干物質(zhì)積累的主要階段，氮肥深施處理大喇叭口期至吐絲期玉米干物質(zhì)積累量占整個(gè)生育期干物質(zhì)積累量的17.21%，比普通施肥處理提高0.79個(gè)百分點(diǎn)，吐絲期至灌漿中期各處理干物質(zhì)積累量占整個(gè)生育期干物質(zhì)積累量的33.0%~59.5%，氮肥深施處理比普通施肥提高6.37個(gè)百分點(diǎn)，可以看出，在遼東地區(qū)，氮肥深施可有效的提高植株的干物質(zhì)積累量，特別是植株花后的干物質(zhì)積累，有利于玉米籽粒產(chǎn)量的提高，從而促進(jìn)增產(chǎn)，與前人研究結(jié)果一致[12,13]。我國(guó)肥料利用效率低，同時(shí)農(nóng)田化學(xué)氮肥的損失易對(duì)環(huán)境造成不良影響，因此改進(jìn)施肥技術(shù)，通過降低氮肥損失率來提高氮肥的吸收利用效率具有相當(dāng)大的潛力[2]。

　　氮肥深施能抑制氨揮發(fā)，從而提高氮肥利用率[14]，研究表明：玉米種子正下方深度施氮優(yōu)于根側(cè)施氮，以8~16cm為宜[15];一定深度范圍內(nèi)氮肥利用率隨尿素施用深度的增加而升高，施用深度0cm、5cm、10cm和15cm的氮肥利用率依次為39.67%、44.92%、53.11%和52.65%[16];本研究中，氮肥深施可顯著提高玉米的氮肥生理利用率和氮肥農(nóng)學(xué)利用率，說明氮肥深施可提高玉米植株對(duì)土壤中氮素的吸收能力，促進(jìn)植株的生長(zhǎng)發(fā)育，有利于花后植株氮素向籽粒轉(zhuǎn)移，從而實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)。

　　偏生產(chǎn)力是反應(yīng)土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分水平和化肥施用量綜合效應(yīng)的重要指標(biāo)，比較適合我國(guó)目前土壤和環(huán)境養(yǎng)分供應(yīng)量大、化肥增產(chǎn)效益下降的事實(shí)，是評(píng)價(jià)肥料利用率的適宜指標(biāo)[17]，一般認(rèn)為氮肥的偏生產(chǎn)力在40~80kg/kg之間，大于60kg/kg表明氮素管理較好或施肥量較低[18]，本地區(qū)，氮肥深施雖有利于氮肥偏生產(chǎn)力的提高，但仍有很大提升空間。

　　從本研究可以看出：在遼東地區(qū)，氮肥深施通過增加玉米果穗穗長(zhǎng)、穗粗，促進(jìn)穗數(shù)和穗粒數(shù)的增多，提高植株干物質(zhì)積累量，特別是大喇叭口期至灌漿中期的干物質(zhì)積累量，為玉米高產(chǎn)奠定生物量基礎(chǔ)，同時(shí)，氮肥深施可提高玉米植株對(duì)氮素的利用效率，調(diào)節(jié)土壤養(yǎng)分與植株養(yǎng)分平衡，促進(jìn)玉米植株生長(zhǎng)的同時(shí)，有利于減少農(nóng)田肥料損失，從而降低肥料施用過量造成的環(huán)境污染，為實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]中國(guó)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局.中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒[M].北京:中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社,2018.

　　[2]朱兆良,金繼運(yùn).保障我國(guó)糧食安全的肥料問題[J].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào),2013,19(2):259-273.

　　[3]李書田,金繼運(yùn).中國(guó)不同區(qū)域農(nóng)田養(yǎng)分輸入、輸出與平衡[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,44(20):4207-4229.

　　[4]白由路.植物營(yíng)養(yǎng)與肥料研究的回顧與展望[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),2015,48(17):3477-3492.

　　[5]侯云鵬,陸小平,趙世英,等.平衡施肥對(duì)春玉米產(chǎn)量及養(yǎng)分吸收的影響[J].玉米科學(xué),2014,22(4):126-131.

　　[6]周偉,呂騰飛,楊志平,等.氮肥種類及運(yùn)籌技術(shù)調(diào)控土壤氮素?fù)p失的研究進(jìn)展[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2016,27(9):3051-3058.

　　[7]劉海東,唐湘如,趙烈,等.不同施肥深度對(duì)直播水稻氮素積累與轉(zhuǎn)移的影響[J].華北農(nóng)學(xué)報(bào),2016,31(5):216-221.

　　作者：樊葉1，樊琳琳2，薛兵東1，王秀鳳1，那明慧1，付俊1，高洪敏1，張麗麗1，*

轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明來自發(fā)表學(xué)術(shù)論文網(wǎng)：http:///nylw/25815.html