施氮量對興安盟冷涼區青貯玉米產量、品質及氮肥利用率的影響

摘要［目的］探究興安盟冷涼區青貯玉米產量、品質及氮肥利用率對不同施氮量的響應。［方法］以青貯玉米“金嶺17”為試驗材料，設置不同施氮量（0、100、200、300kg/hm2），在青貯玉米乳熟期進行收割，測定其株高、產量和品質等指標，并計算氮肥利用率。［結果］隨著施氮量增加，青貯玉米株高、產量和粗蛋白含量逐漸增加，而氮肥偏生產力逐漸降低，在施氮量為200kg/hm2時，上述指標分別為334.40cm、23522.36kg/hm2、6.51%和117.61；在施氮量為300kg/hm2時，上述指標分別為341.80cm、24908.68kg/hm2、7.81%和83.03。［結論］綜合考慮青貯玉米產量、品質及氮肥利用率，建議該地區施氮量為200kg/hm2。

關鍵詞青貯玉米；產量；品質；氮肥利用率

中圖分類號S513"文獻標識碼A"文章編號0517-6611（2025）01-0149-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2025.01.031

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

EffectofNitrogenApplicationonYield，QualityandNitrogenUseEfficiencyofSilageMaizeintheCoolZoneofXing’anLeague

MANGChun-xia"ZHAOLi-xing"DONGWu-yun-ga2etal

（1.Xing’anLeagueInstituteofAgricultureandAnimalHusbandryScience，Xing’anLeague，InnerMongolia137400;2.Pre-KerchinForestandGrasslandDisasterPreventionandMitigationCentre，Xing’anLeague，InnerMongolia137400）

Abstract［Objective］Toinvestigatetheresponseofyield，qualityandnitrogenfertilizerutilizationofsilagemaizetodifferentnitrogenapplicationrateinthecoolzoneofXing’anLeague.［Method］Usingsilagemaize“Jinling17”asthetestmaterial，differentamountsofnitrogenapplication（0，100，200and300kg/hm2）wereset.Thesilagemaizewasharvestedduringtheperiodofmilkymaturity.Theindicatorsofplantheight，yieldandqualityweredetermined，andnitrogenfertilizerutilizationratewerecalculated.［Result］Withincreasingnitrogenapplication，theplantheight，yieldandcrudeproteincontentofsilagemaizeincreasedandnitrogenpartialfactorproductivitygraduallydecreased.Theaboveindexeswere334.40cm，23522.36kg/hm"6.51%and117.61whennitrogenratewas200kg/hm"andtheaboveindexeswere341.80cm，24908.68kg/hm"7.81%and83.03whennitrogenratewas300kg/hm"respectively.［Conclusion］Consideringtheyield，qualityandnitrogenuseefficiencyofsilagemaize，therecommendednitrogenapplicationratewas200kg/hm2.

KeywordsSilagemaize;Yield;Quality;Nitrogenuseefficiency

基金項目興安盟科技計劃項目；興安盟農牧科學研究所青年創新基金項目（2023SQNJJ04）。

作者簡介莽春霞（1989—），女，內蒙古興安盟人，助理研究員，碩士，從事牧草栽培研究。

*通信作者，助理工程師，從事林草栽培與病蟲害防治研究。

興安盟位于內蒙古自治區東北部，是典型的農牧交錯區，也是中國重要的農畜產品生產基地。青貯玉米作為食草家畜喜食的優質飼草作物之一，其干草產量可達12.0～13.5 t/hm2^［1］。近年來，在糧改飼政策的扶持下，興安盟青貯玉米保有種植面積為1.0萬hm 有效緩解了冷涼區冬春季節青綠飼料短缺的問題。隨著當地青貯玉米種植面積不斷增加，合理的栽培措施成為提高青貯玉米產量和改善營養品質的關鍵。

氮是實現青貯玉米高產優質的重要營養元素，農業生產中往往通過大量施用氮肥來追求高產，這會導致氮肥利用率降低和土壤污染等問題^［2-3］，因此科學合理地施用氮肥成為實現青貯玉米優質栽培的重要措施。李婧等^［4］在隴中黃土高原半干旱雨養農業區的研究表明，在全膜雙壟溝播模式下，氮肥用量為 300 kg/hm2時，不僅能夠改善糧飼兼用玉米的品質，還能保持較高的玉米產量。受娜等^［5］在研究隴東旱塬區青貯玉米的氮肥施用效果時，綜合考慮對干物質積累與水分利用效率的影響，建議該地區的合理施氮量為210 kg/hm2。王寧等^［6］在河北平原區的研究表明，在溝灌條件下，施氮量為168 kg/hm2時，青貯玉米能夠獲得較高的水分利用效率和產量。然而在興安盟冷涼區雨養條件下，施氮量對青貯玉米產量、品質及氮肥利用率影響的研究鮮有報道，因此，該研究通過設置不同施氮量，探究青貯玉米產量、品質及氮肥利用率的變化規律，以期為該地區青貯玉米栽培過程的氮肥管理提供借鑒和參考。

1材料與方法

1.1試驗地概況

試驗地點位于內蒙古興安盟烏蘭浩特市興安盟農牧科學研究所試驗基地（122°03′E，46°06′N），該基地屬溫帶大陸性季風氣候，海拔286m，年均氣溫4.1℃，年降水量416.7mm，無霜期140d左右。試驗地土壤為暗栗鈣土，基本理化性質：有機質21.09g/kg，全氮0.27g/kg，全磷0.17g/kg，全鉀64.12g/kg，堿解氮43.54mg/kg，速效鉀77.38mg/kg。

1.2供試材料

供試青貯玉米品種為“金嶺17”，由內蒙古金嶺青貯玉米種業有限公司提供。

1.3試驗設計

試驗采用隨機區組設計，于2023年5月15日播種青貯玉米，株距0.3m，行距0.6m，小區面積為20.0m2（4.0m×5.0m），基肥為過磷酸鈣（P2O516%）和氯化鉀（K2O50%），施用量均為80kg/hm2。設置4個施氮量處理：0、100、200、300kg/hm分別用N0、N100、N200、N300表示，每個處理重復3次。試驗所用氮肥為尿素（N46%），按照40%、60%的比例分別在青貯玉米播種期和拔節期施入。于青貯玉米乳熟期測定株高、產量、烘干樣品氮素含量、中性洗滌纖維（NDF）含量和酸性洗滌纖維（ADF）含量，并計算粗蛋白含量、相對飼用價值（RFV）和氮肥利用率等指標。

1.4"測定指標及方法

在青貯玉米乳熟期進行收割，每個小區隨機選取10株玉米，用卷尺測量植株高度，留茬15 cm刈割。刈割后帶回實驗室，用烘箱在105 ℃殺青30 min，然后調至75 ℃烘干至恒重，測定單株干物質質量，并折算公頃干物質產量。將烘干樣品粉碎過篩，采用凱氏定氮法測定粗蛋白含量，采用范式洗滌法測定NDF和ADF含量^［7］。RFV計算公式為：RFV=120/NDF×（88.9-0.779×ADF）/1.29^［7］。

1.5 氮肥利用率計算方法^［8-9］

氮肥貢獻率=（施氮區產量-對照區產量）/施氮區產量×100%

氮肥農學利用率=（施氮區產量-對照區產量）/施氮量×100%

氮肥吸收利用率=（施氮區地上部吸氮量-對照區地上部吸氮量）/施氮量×100%

氮肥偏生產力=施氮區產量/施氮量×100%

1.6數據統計與分析

試驗數據采用MicrosoftExcel2013軟件進行初步整理，利用DPS7.0軟件進行單因素方差分析和鄧肯氏多重比較。

2結果分析

2.1施氮量對青貯玉米株高和干物質產量的影響

由表1可知，隨著施氮量的增加，株高逐漸增加，N300處理株高為341.80cm，顯著高于N0和N100處理。干物質產量也隨施氮量增加而增加，N300處理干物質產量為24908.68kg/hm較N0和N100處理分別顯著增加29.55%和13.61%。

2.2施氮量對青貯玉米品質的影響

由表2可知，隨著施氮量的增加，青貯玉米粗蛋白含量顯著升高，N300處理粗蛋白含量為7.81%，顯著高于N0、N100和N200處理。隨著施氮量的增加，NDF和ADF含量均呈先升高后降低的趨勢，二者含量均在施氮量為200kg/hm2時最高。隨著施氮量的增加，RFV呈先降低后升高的變化規律，在施氮量為300kg/hm2時最高。

2.3施氮量對青貯玉米氮肥利用率的影響

由表3可知，隨著施氮量的增加，氮肥偏生產力顯著降低。氮肥農學利用率隨著施氮量的增加逐漸降低，N100～N300處理間無顯著差異。氮肥貢獻率隨著施氮量的增加逐漸上升，N300處理顯著高于N100處理。N100處理的氮肥吸收利用率顯著高于N200和N300處理。

3討論

3.1施氮量對青貯玉米干物質產量的影響

氮是植物生長發育過程中重要的營養元素，也是調控禾谷類作物高產優質的關鍵因子^［10］。研究表明，增施氮肥能夠顯著提高青貯玉米地上部干物質產量^［11-14］。陳遠學等^［15］在四川省洪雅縣的研究表明，青貯玉米產量隨著施氮量的增加而增加，在施氮量為180 kg/hm2 時達到最大，超過這一閾值后，產量不再增加。王久龍等^［16］在新疆石河子地區的研究表明，青貯玉米產量在施氮量為237 kg/hm2時達到最大。該研究結果表明，施氮量在0 ～ 300 kg/hm2時，青貯玉米干物質產量隨著施氮量的增加而增加，當施氮量為200 kg/hm2時青貯玉米干物質產量為23 522.36 kg/hm 當施氮量超過200 kg/hm2時青貯玉米干物質產量無顯著增加。由此可見，施氮可以顯著提高青貯玉米干物質產量，但施氮量超過200 kg/hm2這一閾值后，增產效果不顯著。相關研究表明，施氮量過多反而會造成土壤中硝態氮逐年積累和氮素損失^［17-18］。

3.2施氮量對青貯玉米品質的影響

施氮不僅能夠促進青貯玉米的生長，而且有利于產量和品質的提升^［19-21］。氮肥對青貯玉米各營養含量的影響較大，合理增施氮肥可以有效提高青貯玉米粗蛋白質含量，降低洗滌纖維含量，提高青貯玉米的飼用價值^［22-23］。該研究中，隨著施氮量的增加，青貯玉米粗蛋白含量顯著提高，當施氮量為300 kg/hm2時最高，為7.81%，同時，在該處理下青貯玉米表現出較低纖維含量和較高的相對飼喂價值，這與呂鵬等^［24］在山東省黃淮海區域對夏玉米施氮肥的研究結果相似。

3.3施氮量對青貯玉米氮肥利用率的影響

適量施用氮肥有利于青貯玉米的生長，然而氮肥用量過高，不僅會使土壤中氮肥含量超過作物需肥量，青貯玉米產量增幅減少，生產中的產出投入比降低，同時還會增加環境污染的風險。在該研究中，隨著施氮量的不斷增加，氮肥偏生產力顯著降低，這與楚光紅等^［25］的研究結果一致。由此可見，為了協調作物產量、品質和氮肥利用率之間的關系，需在保證作物高產優質的前提下盡可能提高氮肥利用率，避免過度施氮導致作物的奢侈吸收^［26］。

4結論

該研究綜合考慮青貯玉米產量、品質和氮肥利用率三者間的關系，建議興安盟冷涼區青貯玉米施氮量為200kg/hm2。

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