不同土壤水分状况下实现夏玉米高产及氮素高效的控释尿素用量研究

【目的】水分和氮肥运筹是提高玉米产量的重要措施。本文研究了不同土壤水分状况下适宜的控释尿素用量,为控释肥大面积高效应用和玉米轻简化栽培提供科学依据。【方法】本研究以‘郑单958’为试验材料,采用旱棚土柱试验,两因素裂区设计。主区为水分处理:重度水分胁迫（最大田间持水量的35%±5%,W1）,轻度水分胁迫（55%±5%,W2）,正常水分（75%±5%,W3）。副区为控释尿素处理:不施氮（N0）,低氮（施纯氮105 kg/hm2,N1）,中氮（施纯氮210 kg/hm2,N2）,高氮（施纯氮315 kg/hm2,N3）处理。分别在吐丝期（R1）、籽粒建成期（R2）、乳熟期（R3）、蜡熟期（R5）和完熟期（R6）,取植株样,称量茎鞘、叶片、籽粒和穗轴的生物量,在收获期测产。采用CAIPOS土壤墒情监测系统控制土壤水分,每天早晨和傍晚各读取一次以确定每天的浇水量。【结果】相同水分条件下,夏玉米产量随着控释尿素施氮量的增加而增加,相同氮素水平,各处理产量呈现随着土壤水分含量的增加而增加的趋势。重度水分胁迫下,植株干物质和氮素积累整体水平较低,尤其是花后干物质和氮素的积累所占比例较低;2014年N1、N2和N3之间的产量差异不显著,2015年氮素籽粒生产效率和氮肥利用率随施氮量增加而显著降低。轻度水分胁迫下,夏玉米干物质、氮素积累和产量随着施氮量的增加呈显著增加的趋势,花后干物质和氮素的积累所占比例较高;N3处理产量和氮素积累量与正常水分条件下N3处理差异不显著;2014年N3与N2处理之间氮素籽粒生产效率和氮肥利用率差异均不显著,2015年N3处理的氮肥利用率显著高于N2处理。正常水分条件下,N3与N2处理产量差异不显著,但显著高于N1处理;N2处理的花后干物质与氮素积累所占比例、氮肥农学效率、氮肥利用率和氮肥生理效率显著高于N3处理。【结论】水氮互作对夏玉米产量和氮肥利用具有显著影响,轻度水分胁迫下,适当提高氮肥用量（W2N3）,或者正常供水下配合适量氮肥（W3N2）,水氮互作效应最显著,能够保持氮素的高效释放,有利于花后植株中干物质与氮素的积累,从而提高夏玉米产量和氮肥利用率。本试验条件下,在土壤水分含量为最大田间持水量的75%±5%时,控释尿素施氮量以纯氮210 kg/hm2为最佳;在土壤水分含量为最大田间持水量的55%±5%时,控释尿素施氮量以纯氮315 kg/hm2为宜。