麥玉輪作區不同施氮量對夏玉米生物性狀及產量的影響

雷忠順 黃寅玲

摘要 為研究麥玉輪作區在受洪澇受害后不同施氮量對夏玉米產量的影響，并分析玉米生物性狀、產量及經濟效益對不同施氮量響應的差異。于2022年采用小區試驗，設置6種氮肥施用量模式，分別設常規施磷鉀肥（CK，T1）、常規施肥減施氮肥15%（T2）、常規施肥減施氮肥5%（T3）、常規施肥（T4）、常規施肥增施氮肥5%（T5）和常規施肥增施氮肥15%（T6）6個處理。結果表明，在一定范圍內，隨著施氮量的增加，夏玉米穗長、穗粗、株高等生物性狀呈增長趨勢，禿尖長度呈降低趨勢，以T5最佳。隨著氮肥施用量的增加，玉米籽粒產量表現為先升高后降低的變化趨勢，T5和T6產量分別為 9 201.0和9 166.5 kg/hm2，顯著高于常規減施氮肥的T1、T2和T3。不同施氮量處理經濟效益較T1均有不同程度增加，T5最高，為23 922.6元/hm2。綜合分析，麥玉輪作區在受洪澇受害后以常規施肥增施氮肥5%處理產量和經濟效益最佳。

關鍵詞 麥玉輪作；夏玉米；氮肥；生物性狀；產量

中圖分類號 S143.1? 文獻標識碼 A? 文章編號 0517-6611（2024）03-0131-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.03.032

Effects of Nitrogen Application Rate on Yield and Agronomic Traits of Maize in Wheat-corn Rotation Area

Abstract In order to study nitrogen utilization efficiency of summer maize in wheat-maize crop rotation area affected by flood in 2022， a plot experiment was designed to study the effects of different nitrogen rates on the yield， agronomic traits， economic benefit of maize. Conventional P and K fertilizer （T1）， cconventional fertilization reduces N application by 15% （T2）， conventional fertilization reduces N application by 5% （T3）， conventional fertilization （T4）， conventional fertilization increases N application by 5% （T5） and conventional fertilization increases N application by 15% （T6） treatments were set. The results showed that under the experiment conditions， ear length， ear diameter and plant height of maize gradually increased with the increase of nitrogen rates， however， the length of bare tip tends to decrease. T5 performed best. And the yields showed a trend of first increasing and then decreasing with the increase of nitrogen rates. And the yields of T5 and T6 treatments were 9 201.0 and 9 166.5? kg/hm2， respectively， which were significantly higher than that of the corresponding nutrient deficiency fertilizer treatments T1， T2 and T3. Compared with T1， the economic benefit of different nitrogen application rates increased in different degrees， and T5 reached the highest at 23 922.6 yuan/hm2.Comprehensive consideration of yield and economic benefit， T5 was the optimal combination.

Key words Wheat-maize rotation;Summer maize;Nitrogen fertilizer;Agronomic traits;Yield

小麥-玉米輪作是我國華北地區大田主要的種植模式，小麥和玉米產量不僅關系到農戶經濟收益，更關乎我國的糧食安全［1］。小麥-玉米輪作作為一種重要的耕作模式，在提高糧食產量中起到了重要作用。安陽市位于河南省北部，玉米為安陽市常年主要種植糧食作物之一。玉米的“糧食”主要為氮磷鉀肥料，玉米對氮肥較為敏感，施氮后增產效果明顯［2］，合理增施氮肥可有效提高作物產量［3-4］。氮素是玉米生長過程中需求量最大的礦物元素，氮素的投入極大程度上決定了玉米產量的提升，合理施用氮肥是作物獲得高產的有效措施之一［5］。追求玉米高產甚至超高產是農學家一直追求的目標，亦是國家糧食戰略的重要需求［6］。近年來，我國玉米連年增產，對于保障我國糧食安全起到重要作用［7］。

玉米生產中，氮肥過量投入現象普遍，氮肥利用率不高，農業生態環境受到威脅［8-9］，氮肥減施是玉米發展的必然趨勢［10-13］。隨著近年來測土配方施肥、化肥減量等項目實施，玉米施肥量逐漸合理。如何提高農作物氮肥利用率仍是當前關注的焦點。在受2021年“7.20”洪澇災害影響下，筆者結合農業部門常年推薦用量和當地實際生產中所使用的氮肥用量進行增減，研究氮肥不同用量對玉米生物性狀、產量及經濟效益的影響，為進一步優化玉米施氮量，實現糧食高產、穩產提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地設在安陽市洪河屯鄉葛莊村農田內，地力水平為中上等，土體無明顯障礙層，排灌方便，田面平整、肥力均勻、交通便利。試驗地土壤類型屬潮土，于2022年6月12日進行了土壤樣品采集，土壤有機質含量15.60 g/kg，全氮含量0.96 g/kg，有效磷含量13.60 mg/kg，速效鉀含量142.0 mg/kg，pH為7.9，容重1.53 g/cm3。前茬作物為小麥，產量9 750 kg/hm2，連續秸稈還田3年以上，玉米播種進行了旋耕整地。

1.2 試驗材料

供試肥料為尿素（N 46%）、過磷酸鈣（P2O5 12%）、氯化鉀（K2O 60%），由安陽市土肥工作站提供。供試玉米品種為鄭單958。

1.3 試驗設計

試驗設6個處理，3次重復，隨機區組排列。小區面積60 m2，每小區之間、區組間均設?。还?.5 m，埂高0.3 m，防止竄水竄肥；區組之間留0.5 m寬的淺溝，便于排灌水；試驗地周圍設2 m保護行。氮、磷、鉀肥采用農業部門常年推薦用量與當地大田常規施氮用量，N 240 kg/hm2，P2O5 30 kg/hm2，K2O 45 kg/hm2。磷肥、鉀肥及基施氮肥于定苗后施用，余下的氮肥在玉米大喇叭口期施入（表1）。

1.4 田間管理

2022年6月14日播種，6月14日進行小區規劃，6月27日按67 500株/hm2進行定苗，6月27日按試驗設計將基施氮肥和全部磷鉀肥，均勻混合后施入各個小區，7月23日追施氮肥。施肥方法采用開溝條施覆土，其他如澆水、除草、病蟲害防治等管理措施均在同一天內完成。

1.5 測定項目與方法

1.5.1 生物性狀測定。

于玉米成熟期，每小區設3個點，每點連續選取10株作為考察樣本，測定株高、穗位高。每點連續取樣10穗作為考察樣本，在室內測定穗長、穗粗、禿尖及穗行數、行粒數、千粒重。成熟后收獲各小區中間4行玉米，脫粒、曬干、稱重，并折合成產量（kg/hm2）。利用數粒儀數500粒稱重，重復3次，并換算成千粒重。

1.5.2 效益分析。

夏玉米按市場2.6元/kg計價，尿素按3.2元/kg計價，大喇叭口期追施尿素人工費用按300元/hm2計，種子、播種、農藥、灌水、收割及磷、鉀肥料等投入一致不做重復計算。

1.6 數據分析

采用Microsoft Excel 2007對試驗數據進行統計分析，采用SPSS 16.0軟件對試驗數據進行差異顯著性分析（LSD法）。

2 結果與分析

2.1 不同施氮量對玉米生物性狀的影響

由表2可知，在一定范圍內，隨著施氮量的增加，夏玉米穗長、穗粗、株高總體呈增長趨勢，同時可降低禿尖長度。不同施氮量處理對夏玉米穗長、穗粗、禿尖的影響均達顯著水平。從穗長看，隨著施氮量的增加呈上升趨勢，以T6最高，為17.37 cm；但T3、T4、T5、T6之間差異未達顯著水平。從穗粗看，隨著施氮量的增加呈先上升后降低趨勢，以T5最高，為14.81 cm，分別較T1、T2、T3、T4、T6增加2.62、0.69，0.19、0.06、0.01 cm；T3、T4、T5、T6與T1、T2差異達顯著水平。從禿尖看，不同施氮量處理間差異未達顯著水平，以T5表現最好。從株高、穗位高看，各處理之間差異均未達顯著水平。從成熟時間看，隨著施氮量的增加，成熟時間越來越晚。

2.2 不同施氮量對玉米產量構成的影響

從表3可以看出，增施氮肥可顯著提高夏玉米穗粒數和籽粒產量。在田間栽培管理措施相同的情況下，隨著氮肥施用量的增加，玉米籽粒產量表現為先升高后降低的趨勢。不同施氮量處理對夏玉米產量的影響達顯著水平，施用氮肥的各處理與不施氮肥的T1相比，夏玉米的產量構成要素差異均達顯著水平。從穗粒數看，隨著施氮量的增加呈上升趨勢，T5、T6均為481.7粒，T2、T3、T4、T5、T6之間差異不顯著；但隨著施氮量增加到一定量后穗粒數不再增長。從千粒重看，隨著施氮量的增加呈先上升后降低趨勢，各處理較T1增幅為3.0%～5.9%，以T4最高，為314.2 g，T2、T3、T4、T5、T6之間差異均未達顯著水平。施用氮肥的5個處理分別與T1相比，施氮后產量增幅分別為18.0%、26.2%、30.5%、32.7%、32.2%，以T5產量最高，為9 201.0 kg/hm2，但T4、T5、T6之間差異未達顯著水平。

2.3 不同施氮量對玉米經濟效益的影響

由表4可知，不同施氮量處理產生的經濟效益也存在差異，T5籽粒總產值最高，T1籽?？偖a值最低；T2、T3、T4、T5、T6較T1凈增收益1 532.1、2 839.8、3 535.8、3 843.3、3 585.6元/hm2，其中T5凈收益最高；與T4相比，T2和T3分別減少收益2 003.7和696.0元/hm2，T5和T6分別增加收益307.5和49.8元/hm2。說明常規施肥增施氮肥5%（T5）對夏玉米具有較好的增產增收效果。

3 討論

該試驗結果表明，常規施肥減施氮肥15%（T6）夏玉米穗長、穗粗、株高、穗位高下降較為明顯，尤其穗長和穗粗更為明顯，禿尖呈上升趨勢；常規施肥增施氮肥5%（T5）、15%（T6）處理與常規施肥（T4）、常規施肥減施肥氮肥5%（T3）相比，穗長、穗粗、禿尖、株高、穗位高基本相同，各處理間差異未達顯著水平，但以常規施肥增施氮肥5%（T5）表現最優；生物學性狀較優的處理玉米產量也最大，施肥能影響品種間的生物學性狀優劣從而間接影響玉米的產量水平，與安江勇等［6］研究結果一致。過量氮肥造成玉米貪青徒長，延長玉米的生育期，與包改麗等［14］的研究結果一致。

不同施氮量處理對夏玉米產量影響顯著。試驗中，夏玉米不施氮肥處理會顯著降低夏玉米產量；常規磷鉀肥由于不施氮肥，夏玉米生長過程中氮磷鉀比例嚴重失衡，造成夏玉米生長受阻，產量顯著下降，由此可知，氮磷鉀合理配比施用，是大幅提高玉米產量的重要調控技術。試驗中，施肥量對玉米產量及其構成因素具有重要影響。研究表明，在高產水平下，影響產量的主要因素是生育期、穗粗、行粒數、千粒重等［15］。該試驗中，隨著氮肥的增加，行粒數呈增長趨勢，穗粗、千粒重呈先增長后降低趨勢，與該試期前期相吻合。穗粒數、千粒重和籽粒產量在常規施肥增施氮肥5%（T5）下達到最大值，但與常規施肥處理（T4）、常規施肥增施氮肥15%（T6）之間差異不顯著。常規施肥增施氮肥15%（T6）夏玉米增產效果不明顯，表明在一定范圍內，穗粒數和千粒重均隨施氮量的增加而增加，進而產量增加；而當過量施氮時，產量不再增加甚至呈下降趨勢，這與前人［16-17］關于玉米氮肥用量研究結果一致。該試驗表明常規施肥增施氮肥5%（T5），可使籽粒產量和千粒重達到較高水平。這與前期研究結果“在240 kg/hm2夏玉米產量達到最佳”不一致，可能受2021年“7.20洪澇災害”的影響大水多次過田，且夏玉米生育期日照時數較常年少96.6 h的影響。

4 結論

夏玉米施用不同量氮肥表現具有一定差異，不同施氮量均可以促進夏玉米生長，增加夏玉米產量和效益。與不施氮肥相比，不同施氮量提高了夏玉米產量與經濟效益，產量提高了1 251.0～2 268.0 kg/hm2，經濟效益提高了1 532.1～3 843.3元/hm2；夏玉米常規施肥增施氮肥5%處理產量與常規施肥處理、常規施肥增施氮肥15%處理之間差異不顯著，但產量和凈增收益最高。綜上所述，在洪水多次過田后，麥玉輪作區夏玉米以常規施肥增施氮肥5%（T5）效果最佳，促進玉米生長并獲得高產，達到節本增效的目的。

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