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合理施用氮肥,筛选氮高效品种对于提高氮肥利用率,减少环境污染具有长期的战略意义。本文针对西北地区玉米生产中存在的氮肥施用不合理等问题,通过文献数据收集与分析明确该区域玉米的氮素需求特征,通过在山西应县和陕西长武在两个氮水平下(N225:225 kg N ha-1,N0:0 kg N ha-1)进行田间试验筛选高产氮高效品种,为玉米氮肥减施增效技术提供理论依据和品种支撑。获得的主要结果如下:(1)基于文献数据收集与分析,西北五省(甘肃、宁夏、山西、陕西和新疆)产量对于氮肥的反应在不同区域的表现是不同的,这些地区均表现为随着施氮量的提高产量呈现先增加后稳定的趋势,并且各省产量对于氮肥的反应都可利用“线性+平台”的形式进行模拟。对于甘肃、宁夏、山西、陕西和新疆这五个省实现最大产量的最优施氮量分别为197、260、240、203 kg/ha和211 kg/ha,相对应的最大产量分别为10.6、13.1、10.0、10.2 t/ha和16.2 t/ha;玉米地上部氮吸收量和产量有很好的线性关系,随着籽粒产量的增加玉米地上部吸氮量增加,生产1 t玉米籽粒的氮素需求的平均值为21.1 kg。(2)以供试玉米品种在不同氮水平下的产量平均值作为对照,将18个供试品种划分为高氮高效型(L0HN)、双高效型(H0HN)、低氮高效型(H0LN)和双低效型(L0LN)等4种类型,研究表明在山西应县,高氮高效型(L0HN)和双高效型(H0HN)品种在N225条件下,具有增产2.8%-6.9%的潜力,同时这两类型的品种具有节氮10.1%-29.2%的潜力。这两类型的品种有DF30、QS388、RP909、JN336、JY18、DH605、ZD9988和XY335,其中DF30、JY18、DH605和XY335四个品种在两年中表现稳定且增产潜力在5%以上。(3)不同类型品种的产量差异主要取决于成熟期植株的总干物质累积量和花后干物质累积量。高氮高效型(L0HN)和双高效型(H0HN)品种比双低效型(L0LN)品种的成熟期总干物质累积量和花后干物质累积量分别高20%和37%,并且随着不同品种产量的增加,花后干物质累积有逐渐增加的趋势。不同类型玉米品种在十叶期的生物量差异不显著,但随着生育期的推进,高氮高效型(L0HN)和双高效型(H0HN)品种的生物量与双低效型(L0LN)品种相比差异逐渐增大,并且在乳熟期达到最大。(4)在N225条件下,高氮高效(L0HN)和双高效(H0HN)品种相比双低效(L0LN)品种具有更高的总氮吸收量和籽粒氮累积量,分别平均高35.7和25.7 kg/ha。高氮高效型(L0HN)和双高效型(H0HN)品种比双低效型(L0LN)品种具有更高的花后氮素吸收量,高氮高效品种和双高效品种比双低效品种的花后氮素吸收量平均高86%。(5)高氮高效型(L0HN)品种的氮肥农学效率、氮肥表观回收率显著高于双低效型(L0LN)品种;氮肥偏生产力表现为高氮高效型(L0HN)和双高效型(H0HN)品种显著高于低氮高效型(H0LN)和双低效型(L0LN)品种,而氮肥生理利用效率在四类型品种间没有显著差异。