氮肥增效剂对川中丘区春玉米产量及氮素利用的影响

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玉米是川中丘区旱地主要粮食作物,生产上存在土地利用率高、化肥施用量大、氮素利用率低等问题,严重阻碍了玉米产量和效益的发挥。提升氮肥利用率不仅可以提高土壤养分含量,还有利于作物吸收发育,从而提高玉米产量。因此,如何科学合理提升氮肥利用率,减少氮肥施用量,对于丘陵旱地玉米产量的提升与土地的可持续利用意义重大。在氮肥施用中合理添加氮肥增效剂,是提高氮肥利用效率、减少化学氮肥施用,实现国家化学肥料减施增效目标的重要技术途径之一。本文通过田间试验,设施用氮肥(正常氮A1、减氮20%A2)2个水平,配施氮肥增效剂(设不配施B1、双氰胺B2、氢醌B3、双氰胺与氢醌复配B4、)4个水平,以空白处理(CK)为对照,探究减氮配施氮肥增效剂对于川中丘区土壤氮素、土壤酶活性、玉米氮素吸收利用及产量的影响,为玉米生产减氮增效、改善土壤氮素结构、提高玉米氮素利用提供理论依据。研究主要结果如下:1.2016、2017年玉米的株高、茎粗等形态指标均随施氮量的减少而降低,配施氮肥增效剂显著提高了玉米的株高、茎粗,降低穗高系数。减氮20%情况下配施氮肥增效剂,玉米株高、茎粗呈现大幅提升。配施硝化抑制剂与脲酶抑制剂的复配组合对于玉米植株形态指标提升尤为明显。正常氮与减氮20%配施氮肥增效剂均能促进玉米生长发育,而减氮20%情况下提升幅度更为明显。2.配施硝化抑制剂的处理均提高了土壤碱解氮、铵态氮含量,降低了硝态氮含量;而配施脲酶抑制剂的处理有效抑制了脲酶活性,提升了土壤中的氮素含量。2016、2017年分别表现为A1B4>A1B2>A1B3>A1B1、A2B4>A2B2>A2B3>A2B1>CK。施用硝化抑制剂提高了土壤氮素、土壤酶活性指数,2016年吐丝期、成熟期A1B2、A1B4较A1B1碱解氮分别提高了14.01%、24.20%;22.64%、33.06%;2017年吐丝期、成熟期A1B2、A1B4较A1B1碱解氮分别提高了16.27%、26.50%;13.99%、35.77%。2016、2017年减氮20%处理下,成熟期A2B2、A2B4较A2B1分别提高2.32 mg/kg、7.95 mg/kg;8.42 mg/kg、7.39 mg/kg。配施脲酶抑制剂显著降低了土壤脲酶活性,2016、2017年正常氮、减氮20%处理下B4较B1分别平均降低了35.34%、33.87%;34.76%、33.22%。配施双氰胺与氢醌复配组合是促进土壤氮素积累、提高酶活性、促进土壤保氮的最佳氮肥增效剂配施方式。3.氮肥增效剂及其组合对玉米各时期氮素积累量均有显著影响。施用硝化抑制剂显著提高了植株氮素含量,2016年植株叶片方面A1B2、A1B4较A1B1提高了2.67%、11.58%;A2B2、A2B4较A2B1提高了7.80%、10.42%且其相较于A1B1无明显差异。2017年植株叶片方面A1B2、A1B4较A1B1提高了10.66%、31.97%;A2B2、A2B4较A2B1提高了4.78%、12.53%且其相较于A1B1亦无明显差异。氮肥增效剂及其组合不仅对玉米各时期氮素积累量有着显著影响,且对玉米各时期干物质积累量有着显著影响。随生育进程干物质积累差异加大,成熟期达到最大,而各时期植株干物质积累量变化表现为:A1B4>A1B2>A1B3>A1B1、A1B4>A2B2>A2B3>A2B1>CK。配施氮肥增效剂显著提高了玉米植株氮素积累量和干物质积累量。与B1相比,减氮20%下B2、B4处理拔节期干物质积累量分别提高了40.72%、49.57%。可见,氮肥增效剂有助于提高玉米干物质的积累量,且以复配的效果最佳,减氮20%情况下基本可达到正常施氮水平。4.2016、2017年玉米产量整体的变化规律为A1B4>A1B2>A1B3>A2B4>A1B1>A2B2>A2B3>A2B1>CK。2016、2017年A2较A1平均降低了10.22%、9.26%;且施氮水平对玉米穗长、秃尖长、穗粗、百粒重、产量的影响均数达到极显著。2016年正常氮处理中A1B2、A1B4处理降低了玉米秃尖长,提高了穗长、穗粗、穗粒数、百粒重和产量,分别较A1B1秃尖长降低了32.04%、38.83%;穗长提高了2.01%、3.22%;穗粗提高了7.26%、7.09%;穗粒数提高了0.79%、2.50%;百粒重提高了7.61%、9.90%;产量增加了8.22%、12.25%。施用氮肥增效剂显著改善了玉米果穗穗部性状,与A1B1相比,减氮下A2B4秃尖长减少了30%;而穗长增加了8.5%;穗粒数增加了5.24%;穗粗增加了8.7%;百粒重增加了12.64%;最终产量提高了18.13%。与正产施氮处理A1B1相比,减氮20%下配施双氰胺处理玉米产量变化不显著。本试验条件下以复配处理玉米生产利润最高,比不施用增效剂处理两年分别提高了18.78%和37.38%。说明施用氮肥增效剂是实现玉米减氮增效的有效途径。
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