馬雪瑩，康建宏，梁 熠，馬 鈺

(寧夏大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，銀川 750021)

氮素是作物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)來(lái)源之一，對(duì)作物的生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量形成具有重要影響。玉米是寧夏南部旱區(qū)重要的糧食作物，隨著傳統(tǒng)氮肥大量施用，玉米的增產(chǎn)幅度得到不同程度提升[1]。但普通尿素過(guò)量施用，在土壤中經(jīng)過(guò)揮發(fā)、淋溶和反硝化等一系列反應(yīng)，其氮素?fù)p失率達(dá)14%～45%[2]；若一次性基施普通尿素，會(huì)造成玉米生育后期脫肥、早衰等?？蒯尫首鳛橐环N新型肥料，能提高施用效率，同時(shí)節(jié)省用量及人工[3]，可根據(jù)作物需肥曲線來(lái)調(diào)控養(yǎng)分釋放周期。但施氮時(shí)控釋肥配比不同，氮素的釋放周期和釋放量相應(yīng)改變，從而影響玉米的生物量積累、養(yǎng)分積累和最終產(chǎn)量形成。因此，研究春玉米干物質(zhì)積累、產(chǎn)量及氮素利用率對(duì)不同控釋尿素配施比例的響應(yīng)，有利于優(yōu)化旱區(qū)雨養(yǎng)條件下的栽培技術(shù)。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)不同控釋肥摻混比例、類型及在不同生態(tài)環(huán)境下玉米的產(chǎn)量構(gòu)成因素、養(yǎng)分吸收速率等進(jìn)行了大量研究，郭萍等[4]研究發(fā)現(xiàn)，普通尿素配比75%的控釋尿素一次性基施不但能促進(jìn)干物質(zhì)積累和分配，又可增產(chǎn)；但是隨控釋尿素比例的增加，穗長(zhǎng)、穗粗、穗粒數(shù)和百粒質(zhì)量等均表現(xiàn)出先升后降的趨勢(shì)。尹彩俠等[5]研究表明，與單施普通尿素相比，單施控釋尿素能夠提高植株的吸氮量，促進(jìn)氮素向籽粒轉(zhuǎn)移，并且氮肥的表觀利用率提高5.21%。李前等[6]的研究表明，相較施用普通尿素，盆栽試驗(yàn)中施用緩/控釋肥延緩或控制了氮素釋放，明顯提高葉綠素含量。Liu 等[7]發(fā)現(xiàn)，黃土高原地區(qū)耕作時(shí)，將控釋肥料與黑色覆膜技術(shù)相結(jié)合，可以提高水分利用效率并適當(dāng)滿足玉米的氮素需求，從而提高春玉米產(chǎn)量。上述研究多集中在控釋肥種類和氮肥施用比例方面，對(duì)控釋肥不同配施比例在寧南旱作地區(qū)的研究相對(duì)較少。因此，本試驗(yàn)設(shè)置不同控釋肥配比處理，研究不同控釋與普通尿素配施處理下春玉米的干物質(zhì)積累動(dòng)態(tài)變化、氮素利用效率和玉米產(chǎn)量，以期獲得最佳配比方案，為黃土溝壑區(qū)旱地春玉米持續(xù)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的栽培管理技術(shù)提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)在寧夏固原市彭陽(yáng)縣城陽(yáng)鄉(xiāng)旱作節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)示范園進(jìn)行。該地區(qū)海拔1 660 m，年平均氣溫7.4 ℃～8.5 ℃，無(wú)霜期140～170 d，年平均日照時(shí)數(shù)為2 518.1 h，降水量350～550 mm。試驗(yàn)地前茬作物為傳統(tǒng)旱地地膜玉米，土壤類型為黃綿土，耕層土壤(0～20 cm)理化性質(zhì)見(jiàn)表1。

1.2 試驗(yàn)區(qū)降雨量

試驗(yàn)區(qū)2016和2017年玉米生育期內(nèi)的降雨量存在較大差異(圖1)。玉米生育期內(nèi)總降雨量，2016年為327.3 mm，2017年為270.4 mm；降雨量差異最明顯的為7月，正值玉米需水關(guān)鍵期，2016年高達(dá)123.3 mm，而2017年僅62.5 mm。

圖1 生育期內(nèi)降雨量Fig.1 Rainfall in growth period

表1 土壤理化性質(zhì)Table 1 Physical and chemical properties of soil

1.3 供試材料

供試玉米選用該地區(qū)主推的緊湊耐密型品種‘先玉698’。供試氮肥類型2種：控釋尿素(聚氨酯包膜尿素，總氮量≥43.20%，控釋期60～65 d，由寧夏農(nóng)林科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所提供)和常規(guī)尿素(總氮量≥46.4%，中國(guó)石油寧夏石化分公司生產(chǎn))。

1.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，各處理氮磷鉀統(tǒng)一用量，除供試氮肥及施肥方法以外，其他管理均與當(dāng)?shù)靥镩g栽培方式保持一致。選擇2個(gè)氮肥種類(控釋尿素和常規(guī)尿素，純氮量均225 kg·hm-2)，設(shè)置4個(gè)處理，以不施肥為對(duì)照(CK)，具體見(jiàn)表2。

1.5 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.5.1 植株的干物質(zhì)量 在玉米生育關(guān)鍵時(shí)期(拔節(jié)期、大喇叭口期、吐絲期、灌漿期及成熟期)，每小區(qū)選3株生長(zhǎng)發(fā)育一致、比較具有代表性的植株取樣，將植株洗凈后用濾紙吸干，按莖、葉、穗分解，烘干法(先105 ℃殺青30 min，然后在 80 ℃烘至恒量)測(cè)定玉米的干物質(zhì)量。

1.5.2 植株的全氮含量 在玉米的拔節(jié)期、大喇叭口期、吐絲期、灌漿期及成熟期，按小區(qū)選擇3株代表性植株，按莖鞘、葉片和穗部分解后裝袋烘干，采用H2SO4-H2O2消煮半微量凱氏定氮法測(cè)定全氮含量[8-9]。

1.5.3 測(cè)產(chǎn)和考種 在春玉米成熟期，取每試驗(yàn)小區(qū)中間 4 行測(cè)定玉米穗數(shù)、鮮穗質(zhì)量及含水量[10]，于田間測(cè)定出籽率；取20穗玉米風(fēng)干后在室內(nèi)進(jìn)行考種，測(cè)定穗粗、穗長(zhǎng)及穗行數(shù)，手動(dòng)脫粒且利用自動(dòng)數(shù)粒機(jī)計(jì)數(shù)穗粒數(shù)，得出平均每穗穗粒數(shù)和平均百粒質(zhì)量，測(cè)定含水量后折合14%含水量計(jì)算單位面積產(chǎn)量。

表2 氮肥種類及施用量Table 2 Nitrogen fertilizer types and different application rates

1.6 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Microsoft Excel 2010軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和作圖，使用SPSS 23.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，在α=0.05水平下進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)；采用 Origin 2018軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行干物質(zhì)量積累過(guò)程的擬合。相關(guān)計(jì)算公式為：氮素養(yǎng)分利用效率(Nitrogen utilization efficiency, NUE)=籽粒產(chǎn)量/地上部分氮素積累量；氮肥偏生產(chǎn)力(Partial factor productivity from applied N,PFPN)=施氮區(qū)籽粒產(chǎn)量/氮肥施用量；氮肥農(nóng)學(xué)利用率(Nitrogen agronomic efficiency,NAE)=(施氮區(qū)籽粒產(chǎn)量/空白對(duì)照區(qū)籽粒產(chǎn)量)/氮肥施用量；肥料貢獻(xiàn)率(Fertilizer contribution rate,FCR)=(施肥區(qū)產(chǎn)量-無(wú)肥區(qū)產(chǎn)量)/施肥區(qū)產(chǎn)量。數(shù)據(jù)以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 干物質(zhì)積累量

2.1.1 春玉米干物質(zhì)積累對(duì)不同氮肥處理的響應(yīng) 不同控釋尿素配比對(duì)春玉米的干物質(zhì)積累有顯著影響(表3)，2016與2017年玉米整個(gè)生育期內(nèi)均表現(xiàn)為控釋尿素配施常規(guī)尿素處理的干物質(zhì)積累量較高，2016年為T3>T4>T2>T1>CK，2017年為T2>T3>T4>T1>CK；2016年T3處理干物質(zhì)積累量明顯高于其他處理，較T1、T2和T4分別提高17.33%、8.60%和4.94%；2017年T2處理玉米全生育期及花后的干物質(zhì)積累量較T1、T3和T4分別提高7.77%、4.90%、 3.08%和39.90%、13.09%、19.82%。2016年T3處理的控釋尿素配施比例有利于花后干物質(zhì)的積累，2017年單施常規(guī)尿素(T1)僅使花前干物質(zhì)積累增加，而T2處理的控釋尿素配施比例在玉米生長(zhǎng)中后期保持較高的干物質(zhì)積累速率，從而明顯提高花后干物質(zhì)積累量。表明控釋尿素配施常規(guī)尿素(T2、T3)較單施常規(guī)尿素(T1)顯著增加玉米全生育期尤其是花后的干物質(zhì)積累量，有利于籽粒的灌漿，增加粒質(zhì)量，這是控釋尿素配施最終獲得高產(chǎn)的基礎(chǔ)。2 a間各處理干物質(zhì)積累總量有差異，表現(xiàn)為2016年干物質(zhì)總量高于2017年，可能是年際間降水差異導(dǎo)致。

2.1.2 干物質(zhì)積累參數(shù) 利用Logistic方程擬合不同條件處理下玉米干物質(zhì)積累過(guò)程，2016年和2017年玉米生長(zhǎng)的干物質(zhì)積累均呈現(xiàn)“S”型變化增長(zhǎng)趨勢(shì)，通過(guò)計(jì)算得到相關(guān)參數(shù)(表4)。擬合方程的R2均大于0.99，表明玉米干物質(zhì)積累量與生育期時(shí)間符合Logistic方程，可以用方程參數(shù)準(zhǔn)確描述積累過(guò)程，比較不同處理的差異。由表4可知，常規(guī)與控釋尿素不同配比下，對(duì)干物質(zhì)積累的最大干物質(zhì)積累速率(Gmax)、干物質(zhì)積累速率達(dá)到最大值時(shí)的生長(zhǎng)量(Wmax)有較大影響。2016年與2017年的最大干物質(zhì)積累速率(Gmax)分別為T3、T2最大，且T3>T4>T2> T1>CK(2016)，T2>T3>T4>T1>CK(2017)；2016年T3的干物質(zhì)最大積累速率較T1、T2和T4分別提高8.81%、4.24%、4.77%，2017年較T1、T3和T4提高44.72%、22.74%和37.67%；因此，與干物質(zhì)積累動(dòng)態(tài)聯(lián)合分析來(lái)看，單施常規(guī)尿素(T1)導(dǎo)致群體的最大干物質(zhì)積累速率出現(xiàn)過(guò)早，最大干物質(zhì)積累速率下降較快，導(dǎo)致成熟期群體總干物質(zhì)積累量降低?？蒯屇蛩嘏涫┨幚淼腤max和Gmax都較高，最終干物質(zhì)積累量增多。2016與2017年Wmax均以控釋尿素配施常規(guī)尿素處理(T2、T3)最大，2016年較T1提高 24.65%，2017年提高 35.11%。干物質(zhì)最大積累速率高有利于獲得更多的干物質(zhì)積累。常規(guī)與控釋尿素不同配比對(duì)玉米達(dá)到最大干物質(zhì)積累速率的時(shí)間(Tmax)和干物質(zhì)持續(xù)期也有較大影響，2016年T3處理達(dá)到最大灌漿速率需要的時(shí)間最長(zhǎng)，分別比CK、T1、T3和T4延長(zhǎng)0.75、2.32、 0.98和1.01 d，干物質(zhì)持續(xù)積累達(dá)135.93 d；2017年T2處理較其他處理的Tmax分別延長(zhǎng) 20.77、13.67、5.11和18.12 d, 干物質(zhì)持續(xù)積累達(dá)143.92 d，干物質(zhì)積累持續(xù)期較其他處理平均提高11.02%。常規(guī)與控釋尿素配施處理(T2、T3)較單施控釋尿素或單施常規(guī)尿素延長(zhǎng)最大干物質(zhì)積累速率出現(xiàn)的時(shí)間，提高干物質(zhì)積累持續(xù)期，最終積累更多的光合產(chǎn)物。

表3 不同氮肥處理下春玉米的干物質(zhì)積累Table 3 Dry matter accumulation of spring maize under different nitrogen applications

表4 不同氮肥處理下春玉米干物質(zhì)積累參數(shù)Table 4 Dry matter accumulation parameters of spring maize under different nitrogen applications

2.2 不同氮肥處理對(duì)春玉米氮素吸收、積累與分配的影響

2.2.1 春玉米各器官氮素積累及分配的變化 由圖2可知，玉米營(yíng)養(yǎng)器官氮素轉(zhuǎn)移分配，2 a均表現(xiàn)為前期占比大，至后期逐漸減小，而籽粒氮素積累占比逐漸增大。各處理氮素積累總量，2016年表現(xiàn)為T3>T4>T2>T1>CK，T3處理較CK和T1分別提高38.64%、18.71%；2017年為T2>T3>T4>T1>CK；T2處理較CK和T1分別提高77.3%，40.46%。灌漿期籽粒氮素占氮素積累總量的45.01%～47.99%(2016)、 48.51%～53.10%(2017)，其中T2、T3處理的籽粒氮素積累量最大，分別較T1顯著增加16.26%(2016)、40.01%(2017)。即2 a中T3處理和T2處理的氮素吸收量及籽粒的氮素分配量達(dá)最大，平均高于其他處理12.76%～51.36%和 1.17%～50.54%，說(shuō)明控釋尿素配施處理的玉米氮素積累量較高?？蒯屇蛩嘏涫┨幚碇?，2016年以T3處理氮素總積累量和籽粒積累量最多，2017年以T2處理的氮素總積累量和籽粒積累量最多。說(shuō)明T2、T3處理既能保證植株總氮吸收，又能獲得較多籽粒氮素積累。

2.2.2 春玉米花后氮素的運(yùn)轉(zhuǎn)及貢獻(xiàn)率 由表5可知，春玉米花后氮素轉(zhuǎn)移量及其對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率在2016及2017年均表現(xiàn)為葉片高于莖鞘，且以T2處理較高，不同處理葉片氮素轉(zhuǎn)移量和貢獻(xiàn)率表現(xiàn)為T3>T4>T2>T1>CK(2016)、T2>T3>T4>T1>CK(2017)，葉片在氮素轉(zhuǎn)移及貢獻(xiàn)中占比較大，為籽粒的形成做出主要貢獻(xiàn)，T3較T1處理氮素轉(zhuǎn)移量和貢獻(xiàn)率分別顯著增加4.75%和13.82%(2016)、22.49%和4.57%(2017)。2016、2017年控釋尿素配施處理(T2、T3)的籽粒氮素積累量較單施常規(guī)尿素(T1)分別平均增加28.83%、27.51%。2 a數(shù)據(jù)表明，合理配施控釋肥能有效提高葉片和莖鞘的氮素轉(zhuǎn)移量及對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率，尤其是葉片，從而使籽粒氮素積累量得到較高提升，為產(chǎn)量的增加提供基礎(chǔ)。

不同小寫字母表示不同處理間差異顯著 (P<0.05)

表5 不同氮肥處理下春玉米花后氮素的運(yùn)轉(zhuǎn)及貢獻(xiàn)率Table 5 Nitrogen transfer and contribution rate of spring maize under different nitrogen applications

2.2.3 春玉米氮素利用效率的變化 2 a數(shù)據(jù)表明(表6)，控釋/常規(guī)尿素不同配施下，玉米氮素利用效率具有顯著差異。2016年、2017年控釋尿素配比處理(T2、T3、T4)的氮肥農(nóng)學(xué)利用效率較T1平均提高39.42%、1.63%；不同處理氮肥偏生產(chǎn)力和氮肥貢獻(xiàn)率的變化也表現(xiàn)出相同趨勢(shì)，使用控釋尿素配比處理，T2、T3較控釋尿素一次性基施(T4)平均增加8.64%、39.43%(2016)和19.24%、43.43%(2017)。2 a內(nèi)，氮肥農(nóng)學(xué)利用效率增幅為20.26%～60.15%，肥料貢獻(xiàn)率增長(zhǎng)12.29%～49.15%。因此，相較于傳統(tǒng)單施常規(guī)氮素，控釋尿素配比處理(T2、T3、T4)能夠提高氮素利用效率，同時(shí)，使用控釋尿素處理之間，又以控釋與常規(guī)尿素配施(T2、T3)處理的氮素利用效率更高，增產(chǎn)潛力更大。

表6 不同氮肥處理下春玉米氮素利用效率Table 6 Nitrogen use efficiency of spring maize under different nitrogen fertilizers

2.3 春玉米產(chǎn)量形成對(duì)不同氮肥處理的響應(yīng)

施用控釋尿素較傳統(tǒng)單施常規(guī)尿素能顯著增加春玉米產(chǎn)量(表7)，2016、2017年均為施用控釋尿素處理(T2、T3、T4)產(chǎn)量較高；且常規(guī)尿素配施控釋肥處理(T2、T3)具更高產(chǎn)量。T2、T3處理較T1分別平均增加7.59%和8.82%?？蒯屇蛩嘏涫┨幚硐拢?016年T3處理產(chǎn)量最高，較T1、T4提高12.53%和 6.25%；2017年T2處理產(chǎn)量最高，較T1、T4提高11.82%和7.36%。常規(guī)、控釋尿素配施(T2、T3)明顯提高春玉米的產(chǎn)量，2 a的平均產(chǎn)量較施常規(guī)尿素和控釋肥一次性基施分別提高7.59%，1.58%(T2)和8.82%， 4.48%(T3)。

同時(shí)，施用控釋尿素能顯著提高玉米百粒質(zhì)量和穗粒數(shù)，穗行數(shù)和出籽率差異未達(dá)到顯著水平，百粒質(zhì)量和穗粒數(shù)均表現(xiàn)為T3>T2>T4>T1>CK(2016)、T2>T1>T3>T4>CK(2016)。由此可知，不同處理春玉米產(chǎn)量的差異可能是百粒質(zhì)量和穗粒數(shù)的差異形成的。

如表8所示，在2016年，百粒質(zhì)量(X1)、穗粒數(shù)(X2)及禿尖率(X4)決定產(chǎn)量形成的 99.99%，其中，百粒質(zhì)量(X1)對(duì)產(chǎn)量形成的直接作用最大。由通徑分析結(jié)果可以看出，百粒質(zhì)量(X1)和穗粒數(shù)(X2)對(duì)產(chǎn)量形成表現(xiàn)為正向效應(yīng)，而禿尖率(X4)為負(fù)向效應(yīng)。進(jìn)一步分析間接通徑作用發(fā)現(xiàn)，百粒質(zhì)量(X1)通過(guò)穗粒數(shù)(X2)及禿尖率(X4)對(duì)產(chǎn)量形成具有正向效應(yīng)分別為(X1→X2→Y=1.052；X1→X4→Y=1.006)，穗粒數(shù)(X2)通過(guò)百粒質(zhì)量(X1)和禿尖率(X4)對(duì)產(chǎn)量形成的影響為(X2→X1→Y=0.559；X2→X4→Y=0.535)，雖也表現(xiàn)為正向效應(yīng)，但間接作用不明顯。而禿尖率(X4)通過(guò)百粒質(zhì)量(X1)和穗粒數(shù)(X2)對(duì)產(chǎn)量形成為負(fù)向作用，分別為(X4→X1→Y=-0.630，X4→X1→Y=-0.631)，2個(gè)間接負(fù)向作用較接近，說(shuō)明禿尖率的減小有利于百粒質(zhì)量和穗粒數(shù)的增多。分析2017年數(shù)據(jù)可知，百粒質(zhì)量(X1)、穗粒數(shù)(X2)及穗粗(X3)決定產(chǎn)量形成的99.92%，其中百粒質(zhì)量(X1)對(duì)產(chǎn)量形成的直接作用最大，2 a結(jié)果相同。通徑分析可得，百粒質(zhì)量(X1)、穗粒數(shù)(X2)及穗粗(X3)均對(duì)產(chǎn)量具有正向作用；由間接通徑作用可看出，X1通過(guò)X2和X3對(duì)產(chǎn)量形成具有促進(jìn)效應(yīng)，分別為(X1→X2→Y=0.182；X1→X3→Y=0.199)，X2和X3通過(guò)X1對(duì)產(chǎn)量形成也具有促進(jìn)效應(yīng)，分別為(X2→X1→Y=0.048；X3→X1→Y=0.017)正向作用相對(duì)較小；而穗粒數(shù)(X2)通過(guò)穗粗(X3)和穗粗(X3)通過(guò)穗粒數(shù)(X2)對(duì)產(chǎn)量形成的影響均為負(fù)向效應(yīng)，分別為(X2→X3→Y=-0.055； X3→X2→Y=-0.018)。綜合分析得出，2 a內(nèi)均以百粒質(zhì)量(X1)對(duì)產(chǎn)量形成的作用最顯著，穗粒數(shù)(X2)其次，且其他構(gòu)成因素相互作用，均對(duì)產(chǎn)量形成具有一定的影響。

表7 不同氮肥處理下春玉米產(chǎn)量及產(chǎn)量性狀Table 7 Yield of spring maize and yield traits under different nitrogen fertilizer treatments

表8 不同氮肥處理春玉米產(chǎn)量形成因素與產(chǎn)量的通徑分析Table 8 Path analysis of yield formative factors and yield of spring maize under different nitrogen fertilizer treatments

3 討 論

干物質(zhì)積累量被認(rèn)為是產(chǎn)量形成的另一種體現(xiàn)，干物質(zhì)積累量的高低決定了作物產(chǎn)量的多少[11]。有研究表明[12-13]，普通尿素與控釋尿素配施能夠提高單株玉米的干物質(zhì)積累量，明顯促進(jìn)吐絲期及吐絲后干物質(zhì)積累。魏延邦等[14]研究發(fā)現(xiàn)后移氮素供應(yīng)使干物質(zhì)積累速率在抽雄后增加，同時(shí)延緩抽雄至灌漿期積累速率的下降。適當(dāng)控釋尿素?fù)交焓┯每纱龠M(jìn)葉片生長(zhǎng)，增加葉片氮素轉(zhuǎn)移量，獲得更多干物質(zhì)累積[15]。但干物質(zhì)積累不會(huì)隨施氮增加而無(wú)限增長(zhǎng)[16]。本研究結(jié)果表明，各處理的干物質(zhì)積累量隨生育時(shí)期的推進(jìn)呈典型的“S”型積累曲線[17-18]，用logistic方程擬合度較高，與侯玉虹等[19]研究結(jié)果一致；控釋與常規(guī)尿素配施處理(T2、T3)的干物質(zhì)積累總量顯著高于常規(guī)尿素單施和控釋尿素單施，尤其能夠提高花后物質(zhì)積累量，常規(guī)與控釋尿素配施處理花后積累量及最大積累速率顯著高于其他處理。由玉米干物質(zhì)積累變化模型參數(shù)可知，控釋肥配施處理明顯提高模擬方程參數(shù)，2 a中T2和T3處理干物質(zhì)速率達(dá)到最高值時(shí)的生長(zhǎng)量(Wmax)較其他處理平均提高29.88%，干物質(zhì)積累時(shí)間和活躍期等也得到延長(zhǎng)。2016年生物量較2017年高，可能是由于2016年7月降水充沛；降水充沛為控釋肥釋放提供了適宜條件[20]。因此認(rèn)為T2、T3處理能夠增加花后干物質(zhì)積累速率和積累持續(xù)期，從而獲得更高的物質(zhì)生產(chǎn)能力。

植株氮素積累對(duì)籽粒形成至關(guān)重要，在玉米生育前期適時(shí)控氮能夠增加后期籽粒中的干物質(zhì)和氮素，既能在整個(gè)生育期高效利用氮素又可后期增產(chǎn)[21]。張總正等[22]研究發(fā)現(xiàn)，緩釋尿素作為底肥施用可以顯著提高夏玉米植株對(duì)氮素的吸收，增加營(yíng)養(yǎng)器官氮素運(yùn)移量和籽粒的氮素吸收累積。衣文平等[23]研究了不同比例的樹(shù)脂包膜尿素與普通尿素對(duì)春玉米的影響，認(rèn)為在等氮量情況30%控氮比處理的氮肥利用率、氮肥農(nóng)學(xué)利用率和氮肥偏生產(chǎn)力均明顯優(yōu)于其他處理。利用15N追蹤法尋查肥料去向的結(jié)果表明，新型包膜控釋肥的施入明顯降低肥料氮素的損失和土壤殘留，側(cè)面說(shuō)明其肥料利用的高效，與本研究結(jié)果相似[24]。本研究結(jié)果顯示，控釋尿素處理全氮積累量顯著高于單施常規(guī)尿素(T1)，其中以T2(2017年)、T3(2016年)處理效果最好，與大多數(shù)研究結(jié)果一致[25]，說(shuō)明控釋尿素配施能增加玉米植株的全氮積累量；各處理不同器官的氮素分配在各時(shí)期呈動(dòng)態(tài)變化，氮素分配中心在吐絲期前分布在莖鞘和葉片，生長(zhǎng)后期直至成熟期轉(zhuǎn)移至籽粒，T2和T3處理能顯著提高營(yíng)養(yǎng)器官氮素轉(zhuǎn)移量，且葉片較莖鞘氮素轉(zhuǎn)移量更高。另外，本研究中，控釋尿素配施處理明顯提高氮肥利用率、氮肥農(nóng)學(xué)利用率和氮肥偏生產(chǎn)力，有利于氮素營(yíng)養(yǎng)向籽粒轉(zhuǎn)移，籽粒氮素總積累量較高[26]。年際間以2016年氮素利用效率較高，且2016年降水較2017年充沛，說(shuō)明等氮肥條件下，充沛的降雨結(jié)合控釋尿素緩慢釋放肥效特性，使肥效得到充分發(fā)揮[27]?？梢?jiàn)施用控釋尿素相比單施常規(guī)尿素明顯提高玉米氮素利用效率，與單施控釋尿素相比，T2和T3配施比例最好，可作為寧南旱區(qū)合理的氮肥配施 方案。

春玉米產(chǎn)量與控釋肥配施比例密切相關(guān)，在不同控釋肥配比下產(chǎn)量性狀表現(xiàn)也不同。由于土壤條件、年際間降雨量條件等差異，需根據(jù)當(dāng)?shù)馗髦贫取夂驐l件等因素決定控釋氮肥配比[28]。朱寶國(guó)[29]研究發(fā)現(xiàn)，一次性基施90%控釋尿素能夠最大限度提高不同時(shí)期玉米地上部干物質(zhì)量，穗粒數(shù)是決定產(chǎn)量的主要因素。鄭雨等[30]研究表明，控釋尿素與普通尿素6∶1配合基施處理可提產(chǎn)68.1%。姜秀芳等[31]發(fā)現(xiàn)施氮量210 kg·hm-2時(shí)40%控釋尿素比例能提高產(chǎn)量，原因是其穗粒數(shù)和百粒質(zhì)量得到顯著提升[32]。黃土高原地區(qū)緩釋肥配施普通尿素時(shí)，在純氮225 kg·hm-2基礎(chǔ)減氮1/5和不減氮處理，較單施普通尿素均顯著增加穗粒數(shù)，這與本研究結(jié)果相似[33]。本研究得出，2 a不同氮肥配比處理中，施用控釋尿素處理較單施常規(guī)尿素產(chǎn)量升高，同為控釋尿素施用處理間，2016年以基施控釋尿素150 kg·hm-2處理產(chǎn)量最高，2017年以基施控釋尿素75 kg·hm-2處理獲得最高產(chǎn)量。通徑分析表明，百粒質(zhì)量對(duì)產(chǎn)量形成的直接作用最大，穗粒數(shù)其次，控釋尿素與常規(guī)尿素配施處理較其他處理明顯提高了玉米的穗粒數(shù)和百粒質(zhì)量，進(jìn)而獲得較高的籽粒產(chǎn)量。另有研究表明，不同降水年型對(duì)施氮的響應(yīng)也具差異[34]，2016年7月降水高于2017年，產(chǎn)量也較2017年高，2 a間的產(chǎn)量差異可能是由于玉米生長(zhǎng)需水關(guān)鍵期降雨量差異導(dǎo)致。水分對(duì)產(chǎn)量的多方面因素影響，包括生育期內(nèi)降水量分布及水分敏感期等，也受農(nóng)田年際間耗水量的影響[35]。2 a中控釋氮素配施處理表現(xiàn)出較大增產(chǎn)優(yōu)勢(shì)；分別以T3、T2處理獲得較高產(chǎn)量，因此獲得高產(chǎn)必須在合理的控釋肥配施比例下，減少禿尖的發(fā)生，增加百粒質(zhì)量、穗粒數(shù)，以達(dá)到提產(chǎn)目標(biāo)。

此外，輕簡(jiǎn)化栽培措施研究中，除了物質(zhì)生產(chǎn)能力、產(chǎn)量及氮素利用效率對(duì)不同控釋尿素配施方案的差異評(píng)價(jià)，還受到底墑、不同降水年型及施氮用量的影響[36]。本研究結(jié)果表明，年際間相同施氮量條件下，得到的推薦常規(guī)尿素與控釋尿素配施比例方案不同，這可能是降雨量差異導(dǎo)致。

4 結(jié) 論

在寧夏南部旱區(qū)，控釋尿素和常規(guī)尿素配施顯著提升春玉米收獲期及花后干物質(zhì)量，提高干物質(zhì)積累參數(shù)和氮素利用效率，同時(shí)增加百粒質(zhì)量，獲得較高產(chǎn)量，以控釋尿素基施N 75 kg·hm-2+常規(guī)尿素基施N 75 kg·hm-2+小口期追施常規(guī)尿素N 75 kg·hm-2(2016)和控釋尿素基施N 150 kg·hm-2+常規(guī)尿素N 75 kg·hm-2(2017)2種處理可作為寧南旱區(qū)實(shí)際可行的施肥措施。