寧夏紅寺堡區氮肥減量對玉米生長及產量的影響

黃治忠 李娟 王銳 王玉平 馬國明 常少剛 蔣鵬 孫權

摘? 要：為了探明寧夏紅寺堡區玉米在常規施肥基礎上生長與產量同步提高的適宜氮肥減施量，以玉米品種“豐田101”為研究對象，研究了不同氮肥減施量對玉米生長及產量的影響。結果表明：不同氮肥減施量對玉米株高、莖粗、穗位高、產量及其構成因素均有顯著影響。其中，氮肥減施15.07%時，玉米株高、穗位高、禿尖長度最優，產量與收獲指數較高。因此，在寧夏紅寺堡區常規施肥基礎上，玉米的最適氮減施量為15.07%。

關鍵詞：氮肥減量;玉米;生長;產量

中圖分類號 S513文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2019）01-0045-03

玉米（Zea mays L.）是世界上最重要的糧食兼經濟作物，在人們的生產生活中占有重要的地位[1]。目前，我國玉米種植面積約3612萬hm2，僅次于美國居第2位。玉米是寧夏主要作物之一，播種面積占當地農作物總播種面積的28.57%，其中，引揚黃灌區約17.33萬hm2，山區地膜覆蓋種植約8萬hm2，平均產量為7800kg/hm2，僅為寧夏高產記錄（19500kg/hm2）的40%，為全國玉米高產記錄的34.33%，仍具有巨大的增產潛力[2]。

氮是玉米生長的必需元素，也是形成產量的重要影響因子[3]。玉米生育期內，氮供應量的高低對最終產量的形成有很大的影響。增施氮肥能促進玉米植株的生長發育以及蛋白質和葉綠素的形成，促進碳同化，進而提高產量[4]。但是過量施用氮肥容易導致氮利用率低，目前我國氮肥的當季利用率約為30%～35%[5-6]。有研究表明，過量施用氮肥會抑制玉米株高、莖粗以及根的生長，給植物光合作用帶來不良的影響，同時給農田土壤與環境帶來巨大壓力[7]。因此，氮肥減施成為了近年來玉米種植中的研究熱點，對農業可持續發展具有重要意義。

本研究針對寧夏紅寺堡區長期種植玉米對氮肥的不合理施用，在常規施肥基礎上進行了不同程度的氮肥減施，探索其對玉米生長及產量的影響，為寧夏玉米生產中合理施用氮肥提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況 試驗區位于當地農業生產主產區紅寺堡鎮梨花村，地處中溫帶干旱氣候區，為典型的溫帶大陸性氣候，常年干旱少雨，晝夜溫差大。年平均降水量250mm，年平均蒸發量2387mm，為降水量的9倍左右。年平均氣溫8.7℃，日溫差13.7℃，全年>10℃積溫可達3200℃以上。年日照時數3100h，是我國光照較豐富地區之一，大風日25d，年平均風速2.9～3.7m/s。風能資源充足，土壤普遍沙化，水分蒸發量大，水資源緊缺，主要依靠引揚黃灌溉。

1.2 供試材料 供試玉米品種為“豐田101”，供試肥料為尿素，磷酸二銨，硝酸銨，硫酸銨，硫酸鉀，氯化鉀。

1.3 試驗設計 本試驗采用單因素多水平隨機區組設計，通過在施用養分量為N∶P2O5∶K2O=30∶10∶5的基礎上，不同程度的降低施氮量，共設置5個施肥量，具體用量見表1。試驗小區面積為200m2，采用寬窄行種植（40～70～40cm），株距20cm，目標產量為1.5萬kg/hm2。試驗處理均采用滴灌，其他管理措施與大田保持一致。

1.4 測定指標及方法

1.4.1 生長指標 在玉米成熟期時，各處理隨機取20株用鋼卷尺測量玉米株高及穗位高。

1.4.2 產量及構成指標 在玉米生理成熟后，各處理除去兩邊行及兩端各1m取中間8行，進行田間綜合性狀調查，統計收獲株數和果穗數。各小區隨機取20株玉米的果穗進行室內考種，測定不同處理每個小區的產量。測產指標包括：穗長（cm）、穗位高（cm）、穗粗（mm）、穗重（g）、行數、行粒數、禿尖長（cm）、芯粗（mm）、百粒重（g）、穗粒數、地上干物質重量（g）等指標。其中，穗長及禿尖長用直尺（1mm）測量，穗粗用數顯游標卡尺（0.01mm）測定，穗重、百粒重、及地上干物質重用電子秤（0.01g）測定。

1.5 數據處理 試驗使用SPSS 17.0版數理統計軟件和Excel 2003進行方差分析與數據處理。用新復極差法進行顯著性檢驗，顯著性水平p<0.05（n=20）。

2 結果與分析

2.1 氮肥減量對玉米生長指標的影響

2.1.1 莖粗 由圖1可知，處理1～5，隨著氮肥施用量的降低，玉米的莖粗顯著降低。處理1對玉米的莖粗促進最為明顯，處理3、4、5差異不明顯。

2.1.2 株高 由圖2可知，玉米株高與氮肥施用量之間存在顯著的二次曲線相關關系，即適量施氮有利株高生長，但在不增加其他技術手段情況下，僅靠增施高量氮肥反而抑制玉米株高的發育。這是因為高氮肥會造成玉米植株徒長，養分分配不均，籽粒中碳水化合物分配較少，生物量下降。換句話說，紅寺堡瘠薄土壤減施氮肥容易降低玉米株高，不利于群體效應的發揮。

2.1.3 穗位高 由圖3可知，玉米穗位高與氮肥施用量之間存在顯著的二次曲線相關關系，即隨施氮量的減少穗位高度先上升后下降，適量施氮時穗位較高，施氮量為300kg/hm2時，玉米穗位最高;但在不增加其他技術手段情況下，僅靠增施高量氮肥反而抑制玉米穗位高度，不利于器官的建成和產量的增加。

2.2 氮肥減量對玉米產量及構成因素的影響 由圖4可知，紅寺堡瘠薄風沙土氮素施用量與產量之間存在間顯著線性相關關系，在不增加其他技術手段的前提下，單純減施氮肥造成玉米減產，減氮越多，產量降低越大。但二者降幅不同步。試驗條件下，施氮量降低了15.07%、29.73%及44.84%，玉米籽粒產量分別下降了5.07%、10.82%及9.61%。玉米生物學產量分別只下降了0.29%、4.00%和6.86%。顯然，氮素不足對籽粒內容物合成運轉的影響遠超過對植株體的影響。

由表2可知：處理4的籽粒產量比處理2減少6%，比處理1減少10%，說明處理2與處理3之間差異不顯著，較低的氮肥不利于產量的形成;在生物量方面有同樣的趨勢，因而每個處理收獲系數沒有顯著差異。因此，氮肥適當減施不會造成籽粒產量以及玉米生物產量的顯著降低。各處理之間雙穗率沒有顯著差異，說明氮肥減施與雙穗率沒有顯著的相關性。

由表3可以看出，處理4玉米穗數最多，處理2最少;各處理間對玉米禿尖度無明顯差異，處理4相較于其他處理對玉米穗粒重最為顯著，處理1的百粒重最大。處理3玉米禿尖度最小，與處理1相比降低6.5%，行粒數較大，與處理1即常規施肥處理相比無顯著性差異。

3 討論

株高、莖粗是衡量玉米生長快慢的重要指標，氮肥對作物生長具有良好的促進作用，適量增施氮肥能顯著提高玉米株高、莖粗等農藝性狀，同時增加玉米穗長、穗粗、穗粒數和百粒重等穗部性狀[8-11]。有研究[12-13]認為，隨著施氮量的增加，玉米的穗長、穗粗會略微變大，穗行數、行粒數、百粒重在不同施氮水平無明顯差異，同時禿尖先變短后變長。研究[14]顯示，氮肥的投入可顯著提高玉米產量，且產量與施氮量呈顯著地二次拋物線或線性加平臺的關系。本研究表明，施氮量為286.65kg/hm2時，即氮肥減施15.07%時，玉米產量與最高產量差異不顯著;在一定的氮肥減施范圍內，玉米株高、穗位高、穗數、行粒數、雙穗率、產量及收獲指數均較高。較大幅度的氮肥減施或高量氮肥施用，均對玉米生長不利，降低產量。

4 結論

不同氮肥減施量對玉米生長及產量均有不同程度的影響。其中在常規施肥基礎上氮肥減施15.07%時，玉米株高、穗位高、禿尖度最優，產量及收獲系數較高，為最佳減施量。

參考文獻

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（責編：張宏民）