氮肥类型对夏玉米产量与水、氮高效利用及氮素损失的影响

摘要

以夏播玉米郑单958和农大108为材料，研究了3种类型氮肥(尿素、包膜尿素与复合肥)不同施氮量(0、90和180kgN/hm2)对华北平原夏玉米产量与水、氮利用效率及氮素损失的影响，并从土壤氮素矿化、无机氮动态、植株氮素累积、源库特性与碳氮代谢等方面，对氮肥类型影响夏玉米产量及水、氮利用的机制进行了探讨。主要研究结果如下： 1.施氮使夏玉米显著增产，增产效应以复合肥(2004年)或包膜尿素(2005年)最好。以两季夏玉米平均来看，在180kgN/hm2条件下两品种产量表现为包膜尿素＞复合肥＞尿素处理，在90kgN/hm2条件下郑单958表现为复合肥＞包膜尿素＞尿素处理，而农大108则相反。夏玉米穗粒数随3种类型氮肥施用量增加而增加，而千粒重受施氮量的影响在氮肥类型间差异较大。 2.施氮量增大，植株氮累积量增大，氮肥利用率(NUE)降低，一般包膜尿素与复合肥NUE高于尿素。氮肥类型间氮生理效率、氮素利用效率、氮肥效率与氮素吸收效率均存在差异。以两季夏玉米平均来看，两品种耗水量表现为包膜尿素＞复合肥＞尿素处理；水分利用效率(WUE)随施氮量增大而提高，郑单958表现为复合肥＞尿素＞包膜尿素处理，农大108在90kgN/bm2条件下尿素处理最高，在180kgN/hm2条件下表现相反。夏玉米季氮肥在冬小麦季后效显著，且氮肥类型间差异明显，尿素90kgN/hm2处理最大(21～27％)，其次是包膜尿素与尿素180kgN/hm2处理，复合肥180kN/hm2处理在13％左右，包膜尿素90kgN/hm2处理在10％以下。 3.不施氮处理氨挥发损失量为3.08～2.19kgN/hm2。氮肥类型间氨挥发损失量差异明显，表现尿素＞复合肥＞包膜尿素趋势，3者氨挥发损失量在90kgN/hm2条件下分别为3.16～2.63、0.89～1.03与0.82～0.79kgN/hm2，在180kgN/hm2条件下分别为4.84～5.48、1.31～1.75与1.28～1.51kgN/hm2。氮淋失量随施氮量增大而增大，肥料氮淋失量表现为尿素＞复合肥＞包膜尿素。 4.施氮促进土壤氮素矿化，明显增加土壤无机氮含量，包膜尿素与复合肥增幅大于尿素。夏玉米季土壤无机氮含量变化趋势，2004年不施氮处理呈“V”型，尿素与包膜尿素处理一般呈“N”，或倒“V”型，复合肥处理一般呈“N”型或“M”型；2005年不施氮处理呈“N”型，除复合肥处理中下土层呈“W”型外其他施氮处理一般均呈“N”型。夏玉米12叶展至吐丝期氮累积速率最大，生育前期与灌浆期较小；施氮提高氮累积速率，一般包膜尿素与复合肥处理增幅大于尿素处理。施氮主要通过提高播种至9叶展与吐丝前后的土壤氮素矿化量与土壤无机氮含量，增大植株播种至9叶展与12叶展至吐丝期氮素累积量，从而提高产量。氮肥类型对夏玉米需氮与土壤供氮的耦合效应差异也通过以上途径实现。 5.施氮增大夏玉米LAI、叶绿素含量、光合速率以及叶、茎鞘含氮量，降低茎鞘物质输出率与粒叶比，一般以复合肥与包膜尿素效果较好；施氮抑制2005年郑单958前期根系生长与下扎，但最终使单株总根量增大，且表现为尿素＞复合肥＞包膜尿素处理，并显著提高吐丝期25～80cm土层根系含氮量。本试验条件下，郑单958属增源增产型，其粒叶比与产量呈显著负相关，主要依靠增源、稳定穗粒数、降低粒叶比以提高粒重而获得高产，而农大108属源库互作型，依靠增源与增库(提高穗粒数为主，提高千粒重为辅)的共同作用获得高产。 6.较高的叶、茎鞘含氮量与较低的茎鞘C/N对产量形成有利。施氮有增加叶、茎鞘含糖量与含氮量，并降低茎鞘C/N的效果，一般包膜尿素与复合肥效果好于尿素。夏玉米氮收获指数(NHI)存在基因型差异，施氮使NHI下降，包膜尿素与复合肥下降幅度较尿素大。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

第二章试验设计

第三章氮肥类型对夏玉米产量与水、氮利用的影响

第四章氮肥类型对夏玉米氮素损失的影响

第五章氮肥类型对夏玉米产量及水、氮素高效利用的影响机制

第六章讨论与结论

参考文献

致 谢

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