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2004-2005年在沈阳农业大学试验田,以玉米品种“富友一号”为试材,在不同量缓释尿素一次基施和普通尿素一次追施条件下,研究了不同施氮方式下玉米生长发育、产量及效益,旨在探讨玉米高产、高效施肥方式。主要研究结果如下:
缓释尿素一次基施和普通尿素一次追施均提高了玉米产量,其中普通尿素一次追施的籽粒产量显著大于缓释尿素一次基施。两者的籽粒产量和生物产量与尿素施用量之间均存在二次回归模型。以籽粒产量为目标时,缓释尿素一次基施和普通尿素一次追施的尿素施用量分别为209.5kg/hm2和279.6kg/hm2时,籽粒产量达到最高,分别为9928.2kg/hm2和10239.8kg/hm2。以生物产量为目标时,缓释尿素一次基施和普通尿素一次追施的尿素施用量分别为332.0kg/hm2和273.0kg/hm2时,生物产量达到最高,分别为25764.5kg/hm2和25888.7kg/hm2。
缓释尿素一次基施和普通尿素一次追施之间玉米秃尖长、穗粒数和穗粒重均有显著差异,普通尿素一次追施中穗粒数和穗粒重的各处理之间差异程度大于缓释尿素一次基施。缓释尿素一次基施下,穗粒数和百粒重对穗粒重的直接正向影响较大,穗长通过穗粒数和百粒重对穗粒重的间接正向影响较大。普通尿素一次追施处理下,穗长、穗粒数和百粒重对穗粒重的直接正向影响均较大。
普通尿素一次追施的各处理籽粒产量氮反应指数和氮肥农业效率均大于缓释尿素一次追施。两者中籽粒产量氮肥农业效率均随施氮量的增加而下降。缓释尿素一次基施各处理平均收益和利润均小于普通尿素一次追施。缓释尿素一次基施和普通尿素一次追施中玉米生产收益与尿素施用量之间均呈二次回归曲线模型,其中预测最佳收益时普通尿素一次追施所需的尿素用量和预测的收益均最大。
各处理LAI随时间变化均符合Logistic修正模型。各施氮处理的LAI最大增长速率均大于对照,且普通尿素一次追施中各处理LAI最大增长速率平均值高于缓释尿素一次基施。缓释尿素一次基施对玉米干物质积累的促进在拔节期以后显现,而普通尿素一次追施对玉米干物质积累的促进在大喇叭口期以后显现。普通尿素一次追施的干物质最大积累速率大于缓释尿素一次基施,且两者均大于对照。缓释尿素一次基施和对照的碳转移量均大于普通尿素一次追施,但光合碳量均小于普通尿素一次追施。
拔节期,缓释尿素一次基施各处理的平均光合速率显著大于普通尿素一次追施,而灌浆期则相反。拔节期缓释尿素一次基施和灌浆期普通尿素一次追施中各处理光合速率均大于对照,且达到最大光合速率需要适宜施氮量。施氮处理提高了玉米叶片的气孔导度,但这种作用持续时间较短。缓释尿素一次基施提高拔节期和大喇叭口期的比叶重,而普通尿素一次追施提高开花期和灌浆期的比叶重。
大喇叭口期、开花期和灌浆期普通尿素一次追施的叶片硝态氮含量均大于缓释尿素一次基施,其中大喇叭口期和开花期两者之间存在显著差异;两者在一定尿素施用量下,玉米叶片硝态氮含量最大。玉米叶片游离氨基酸和可溶性糖含量的变化均表现为大喇叭口期缓释尿素一次基施大于普通尿素一次追施,而开花期和灌浆期为后者大于前者。不同的是,缓释尿素一次基施和普通尿素一次追施的叶片游离氨基酸含量在开花期差异极显著,而大喇叭口期和灌浆期差异显著;两者叶片可溶性糖含量在3个测定时期的差异均为显著水平。3个测定时期中,两者叶片可溶性糖含量在适宜的施氮量下达到最高。3个测定时期中,普通尿素一次追施的叶片可溶性蛋白含量均大于缓释尿素一次基施,但只在大喇叭口期和开花期存在显著差异;缓释尿素一次基施中和普通尿素一次追施可溶性蛋白含量达到最大的尿素施用量分别为N3和N4处理。
在玉米生产中,为减小生产中工作量可以减少氮肥施用次数,甚至将氮肥以基施形式施入;为克服基施氮肥肥效持续时间短的问题可以采用缓释尿素。以追求高产为目标,缓释尿素一次基施的施用量应控制在200-250kg/hm2,普通尿素一次追施的施用量应控制在250-300kg/hm2。以追求高效为目标缓释尿素一次基施的施用量应控制在100-150kg/hm2,普通尿素一次追施的施用量应控制在150-200kg/hm2。