施氮量对兴安盟冷凉区青贮玉米产量、品质及氮肥利用率的影响
作者： 莽春霞 赵力兴 董乌云嘎 其格其 候伟峰 姜昕禹 张旗 毕盛楠
摘要 ［目的］探究兴安盟冷凉区青贮玉米产量、品质及氮肥利用率对不同施氮量的响应。［方法］以青贮玉米“金岭17”为试验材料，设置不同施氮量（0、100、200、300 kg/hm2），在青贮玉米乳熟期进行收割，测定其株高、产量和品质等指标，并计算氮肥利用率。［结果］随着施氮量增加，青贮玉米株高、产量和粗蛋白含量逐渐增加，而氮肥偏生产力逐渐降低，在施氮量为200 kg/hm2时，上述指标分别为334.40 cm、23 522.36 kg/hm2、6.51%和117.61；在施氮量为300 kg/hm2时，上述指标分别为341.80 cm、24 908.68 kg/hm2、7.81%和83.03。［结论］综合考虑青贮玉米产量、品质及氮肥利用率，建议该地区施氮量为200 kg/hm2。
关键词 青贮玉米；产量；品质；氮肥利用率
中图分类号 S 513 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2025）01-0149-03
doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2025.01.031
开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
Effect of Nitrogen Application on Yield， Quality and Nitrogen Use Efficiency of Silage Maize in the Cool Zone of Xing’an League
MANG Chun-xia ZHAO Li-xing DONG Wu-yun-ga2 et al
（1.Xing’an League Institute of Agriculture and Animal Husbandry Science， Xing’an League， Inner Mongolia 137400;2.Pre-Kerchin Forest and Grassland Disaster Prevention and Mitigation Centre， Xing’an League， Inner Mongolia 137400）
Abstract ［Objective］ To investigate the response of yield， quality and nitrogen fertilizer utilization of silage maize to different nitrogen application rate in the cool zone of Xing’an League.［Method］ Using silage maize “Jinling 17” as the test material， different amounts of nitrogen application （0， 100， 200 and 300 kg/hm2） were set.The silage maize was harvested during the period of milky maturity.The indicators of plant height， yield and quality were determined， and nitrogen fertilizer utilization rate were calculated.［Result］ With increasing nitrogen application， the plant height， yield and crude protein content of silage maize increased and nitrogen partial factor productivity gradually decreased.The above indexes were 334.40 cm， 23 522.36 kg/hm 6.51% and 117.61 when nitrogen rate was 200 kg/hm and the above indexes were 341.80 cm， 24 908.68 kg/hm 7.81% and 83.03 when nitrogen rate was 300 kg/hm respectively.［Conclusion］ Considering the yield， quality and nitrogen use efficiency of silage maize， the recommended nitrogen application rate was 200 kg/hm2.
Key words Silage maize;Yield;Quality;Nitrogen use efficiency
基金项目 兴安盟科技计划项目；兴安盟农牧科学研究所青年创新基金项目（2023SQNJJ04）。
作者简介 莽春霞（1989—），女，内蒙古兴安盟人，助理研究员，硕士，从事牧草栽培研究。
*通信作者，助理工程师，从事林草栽培与病虫害防治研究。
兴安盟位于内蒙古自治区东北部，是典型的农牧交错区，也是中国重要的农畜产品生产基地。青贮玉米作为食草家畜喜食的优质饲草作物之一，其干草产量可达12.0～13.5 t/hm2［1］。近年来，在粮改饲政策的扶持下，兴安盟青贮玉米保有种植面积为1.0万hm 有效缓解了冷凉区冬春季节青绿饲料短缺的问题。随着当地青贮玉米种植面积不断增加，合理的栽培措施成为提高青贮玉米产量和改善营养品质的关键。
氮是实现青贮玉米高产优质的重要营养元素，农业生产中往往通过大量施用氮肥来追求高产，这会导致氮肥利用率降低和土壤污染等问题［2-3］，因此科学合理地施用氮肥成为实现青贮玉米优质栽培的重要措施。李婧等［4］在陇中黄土高原半干旱雨养农业区的研究表明，在全膜双垄沟播模式下，氮肥用量为 300 kg/hm2时，不仅能够改善粮饲兼用玉米的品质，还能保持较高的玉米产量。受娜等［5］在研究陇东旱塬区青贮玉米的氮肥施用效果时，综合考虑对干物质积累与水分利用效率的影响，建议该地区的合理施氮量为210 kg/hm2。王宁等［6］在河北平原区的研究表明，在沟灌条件下，施氮量为168 kg/hm2时，青贮玉米能够获得较高的水分利用效率和产量。然而在兴安盟冷凉区雨养条件下，施氮量对青贮玉米产量、品质及氮肥利用率影响的研究鲜有报道，因此，该研究通过设置不同施氮量，探究青贮玉米产量、品质及氮肥利用率的变化规律，以期为该地区青贮玉米栽培过程的氮肥管理提供借鉴和参考。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验地点位于内蒙古兴安盟乌兰浩特市兴安盟农牧科学研究所试验基地（122°03′ E，46°06′ N），该基地属温带大陆性季风气候，海拔286 m，年均气温4.1℃，年降水量416.7 mm，无霜期140 d左右。试验地土壤为暗栗钙土，基本理化性质：有机质21.09 g/kg，全氮0.27 g/kg，全磷0.17 g/kg，全钾64.12 g/kg，碱解氮43.54 mg/kg，速效钾77.38 mg/kg。
1.2 供试材料
供试青贮玉米品种为“金岭17”，由内蒙古金岭青贮玉米种业有限公司提供。
1.3 试验设计
试验采用随机区组设计，于2023年5月15日播种青贮玉米，株距0.3 m，行距0.6 m，小区面积为20.0 m2（4.0 m×5.0 m），基肥为过磷酸钙（P 2O 5 16%）和氯化钾（K 2O 50%），施用量均为80 kg/hm2。设置4个施氮量处理：0、100、200、300 kg/hm 分别用N 0、N 100、N 200、N 300表示，每个处理重复3次。试验所用氮肥为尿素（N 46%），按照40%、60%的比例分别在青贮玉米播种期和拔节期施入。于青贮玉米乳熟期测定株高、产量、烘干样品氮素含量、中性洗涤纤维（NDF）含量和酸性洗涤纤维（ADF）含量，并计算粗蛋白含量、相对饲用价值（RFV）和氮肥利用率等指标。
1.4 测定指标及方法
在青贮玉米乳熟期进行收割，每个小区随机选取10株玉米，用卷尺测量植株高度，留茬15 cm刈割。刈割后带回实验室，用烘箱在105 ℃杀青30 min，然后调至75 ℃烘干至恒重，测定单株干物质质量，并折算公顷干物质产量。将烘干样品粉碎过筛，采用凯氏定氮法测定粗蛋白含量，采用范式洗涤法测定NDF和ADF含量［7］。RFV计算公式为：RFV=120/NDF×（88.9-0.779×ADF）/1.29［7］。
1.5 氮肥利用率计算方法［8-9］
氮肥贡献率=（施氮区产量-对照区产量）/施氮区产量×100%
氮肥农学利用率=（施氮区产量-对照区产量）/施氮量×100%
氮肥吸收利用率=（施氮区地上部吸氮量-对照区地上部吸氮量）/施氮量×100%
氮肥偏生产力=施氮区产量/施氮量×100%
1.6 数据统计与分析
试验数据采用Microsoft Excel 2013软件进行初步整理，利用DPS 7.0软件进行单因素方差分析和邓肯氏多重比较。
2 结果分析
2.1 施氮量对青贮玉米株高和干物质产量的影响
由表1可知，随着施氮量的增加，株高逐渐增加，N 300处理株高为341.80 cm，显著高于N 0和N 100处理。干物质产量也随施氮量增加而增加，N 300处理干物质产量为24 908.68 kg/hm 较N 0和N 100处理分别显著增加29.55%和13.61%。
2.2 施氮量对青贮玉米品质的影响
由表2可知，随着施氮量的增加，青贮玉米粗蛋白含量显著升高，N 300处理粗蛋白含量为7.81%，显著高于N 0、N 100和N 200处理。随着施氮量的增加，NDF和ADF含量均呈先升高后降低的趋势，二者含量均在施氮量为200 kg/hm2时最高。随着施氮量的增加，RFV呈先降低后升高的变化规律，在施氮量为300 kg/hm2时最高。
2.3 施氮量对青贮玉米氮肥利用率的影响
由表3可知，随着施氮量的增加，氮肥偏生产力显著降低。氮肥农学利用率随着施氮量的增加逐渐降低，N 100～N 300处理间无显著差异。氮肥贡献率随着施氮量的增加逐渐上升，N 300处理显著高于N 100处理。N 100处理的氮肥吸收利用率显著高于N 200和N 300处理。
3 讨论
3.1 施氮量对青贮玉米干物质产量的影响
氮是植物生长发育过程中重要的营养元素，也是调控禾谷类作物高产优质的关键因子［10］。研究表明，增施氮肥能够显著提高青贮玉米地上部干物质产量［11-14］。陈远学等［15］在四川省洪雅县的研究表明，青贮玉米产量随着施氮量的增加而增加，在施氮量为180 kg/hm2 时达到最大，超过这一阈值后，产量不再增加。王久龙等［16］在新疆石河子地区的研究表明，青贮玉米产量在施氮量为237 kg/hm2时达到最大。该研究结果表明，施氮量在0 ～ 300 kg/hm2时，青贮玉米干物质产量随着施氮量的增加而增加，当施氮量为200 kg/hm2时青贮玉米干物质产量为23 522.36 kg/hm 当施氮量超过200 kg/hm2时青贮玉米干物质产量无显著增加。由此可见，施氮可以显著提高青贮玉米干物质产量，但施氮量超过200 kg/hm2这一阈值后，增产效果不显著。相关研究表明，施氮量过多反而会造成土壤中硝态氮逐年积累和氮素损失［17-18］。