不同氮源配比对沙地水肥一体化玉米生长的影响

摘要  [目的]在少量多次的水肥供应模式下，通过施用不同比例的氮源，探究促进玉米生长适宜的氮源及配比。[方法]以MC670为供试玉米材料，采用盆栽土培试验，设置4个不同的硝氮铵氮比例（硝铵比10 ∶0、硝铵比7 ∶3、硝铵比5 ∶5、硝铵比3 ∶7），分析不同氮源配比对玉米生长及氮、磷、钾素积累的影响。[结果]与混合供氮处理相比，硝铵比10 ∶0处理的玉米生物量积累最高，但与硝铵比5 ∶5的处理不存在显著差异;与其他处理相比，硝铵比5 ∶5的处理对玉米株高有显著提高作用;在养分积累方面，硝铵比10 ∶0处理的玉米植株磷、钾积累量最高，但与硝铵比5 ∶5处理不存在显著差异;硝铵比5 ∶5处理的玉米植株氮积累量最高，但与硝铵比10 ∶0处理不存在显著差异。[结论]在沙地玉米水肥一体化种植中，硝铵比为10 ∶0和5 ∶5时，最有利于玉米植株干物质与养分的积累，但当硝铵比为5 ∶5时，其地上部的农艺性状表现更佳。

关键词  玉米;硝态氮;铵态氮;氮素形态配比;沙地;养分积累

中图分类号  S 513   文献标识码  A    文章编号  0517-6611（2022）15-0139-04

doi： 10.3969/j.issn.0517-6611.2022.15.037

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Effects of Different Nitrogen Sources Proportion on the Growth of Maize in Sandy Land with Water and Fertilizer Integration

DAN Chen-xin， CHEN Yu-lin， FENG Zi-hui et al

（College of Natural Resources and Environment， South China Agricultural University， Guangzhou，Guangdong  510642）

Abstract  [Objective]Under the mode of supplying a small amount of water and fertilizer several times， by applying different ratios of nitrogen sources，the appropriate nitrogen sources and ratios that promote the growth of maize were explored.[Method]Using MC670 as the test corn material， the potted soil culture experiment was used to set 4 different ratios of ammonium nitrate and ammonium nitrogen （nitrate ratio 10 ∶0， ammonium nitrate ratio 7 ∶3， nitrate ammonium ratio 5 ∶5， nitrate，ammonium ratio 3 ∶7）， the effects of different nitrogen source ratios on corn growth and the accumulation of nitrogen， phosphorus and potassium were analyzed.[Result]Compared with the treatment with mixed nitrogen supply， the biomass accumulation of corn was highest in the treatment with ammonium nitrate ratio of 10 ∶0， but there was no significant difference with the treatment with ammonium nitrate ratio of 5 ∶5;compared with other treatments，the treatment with ratio of 5 ∶5 could significantly increase the height of corn plant;in terms of nutrient accumulation， the amount of phosphorus and potassium accumulation in corn plants treated with ammonium nitrate ratio 10 ∶0 was the highest， but there was no significant difference with the treatment with ammonium nitrate ratio 5 ∶5.The nitrogen accumulation of maize plants treated with an ammonium nitrate ratio of 5 ∶5 was the highest， but there was no significant difference from the treatment with an ammonium nitrate ratio of 10 ∶0.[Conclusion]In the integrated water and fertilizer planting of sandy corn， when the ratio of nitrate to ammonium was 10 ∶0 and 5 ∶5， it was most conducive to the accumulation of dry matter and nutrients in corn plants， but when the ratio of nitrate to ammonium was 5 ∶5， the agronomic traits of its aerial parts were better.

Key words  Corn;Nitrate nitrogen;Ammonium nitrogen;Nitrogen form ratio;Sand;Nutrient accumulation

玉米属禾本科一年生草本植物，是世界重要的粮食作物，具有很强的耐旱性、耐寒性、耐贫瘠性以及极好的环境适应性[1]。此外，玉米不仅是畜牧业、养殖业等的重要饲料来源，同时也是食品、医疗卫生、轻工、化工等行业中不可或缺的原料之一[2]。氮元素是玉米生长过程中吸收最多的元素，在促进玉米植株生长、器官建成、干物质积累以及光合作用方面发挥不可替代的作用[3]。硝态氮（NO3--N）和铵态氮（NH4+-N）是植物吸收氮素的2种主要形态，由于二者在分子形态上的差异，其对植物的促生长作用也不尽相同[4]，从而导致部分植物在NO3--N环境下生长较好，而部分植物则在NH4+-N环境下生长较好，表现出对不同形态氮素吸收利用的偏好性和选择性[5]。研究表明，在非酸性土壤或淹水环境下，大多数作物在NO3--N条件下的干物质积累量、产量优于NH4+-N条件下生长的作物[6]。此外，不同作物对不同氮源的吸收反应也有一定差异，陶爽等[7]研究指出，将NO3--N与NH4+-N按不同比例混施时，部分植物的生长状况会优于单一供应NO3--N或NH4+-N植物的生长状况，表现出氮素对植物生长的“联合效应”。因此，笔者基于前人的研究，以MC670玉米为材料，将NO3--N与NH4+-N按不同比例混施，通过对不同处理玉米生长状况及氮磷钾积累量进行分析，讨论在沙地条件下不同氮源对玉米种植的影响，从而为沙地玉米种植在氮肥选用上提供一定参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料    供试玉米品种为MC670。供试肥料铵态氮为硫酸铵（N 21.2%），硝态氮为硝酸钙（N 13%），磷肥为磷酸二氢钾（P2O5 52%，K2O 34%），钾肥为氯化钾（K2O 60%）。

1.2 试验设计    选用铵态氮、硝态氮2种不同氮源。并设置以下4个处理：N1（硝态氮：铵态氮=10 ∶0）、N2（硝态氮：铵态氮=7 ∶3）、N3（硝态氮：铵态氮=5 ∶5）、N4（硝态氮：铵态氮=3 ∶7）。每个处理重复4次，共16盆。

采用上底直径28 cm、高度25 cm、下底直径22 cm的塑料花盆，每盆装沙子10 kg。提前用基质育苗，待玉米幼苗长至2～3片叶时，选择长势均匀的幼苗移栽到塑料花盆中。试验盆模拟大田玉米播种株行距45 cm×45 cm均匀摆放。不施底肥，根据玉米配方肥的用量配比来制定追肥方案。具体追肥见表1。

1.3 测定项目与方法

株高：采用刻度尺测定。茎粗：采用游标卡尺测定。地上部干物质重量、地下部干物质重量及氮磷钾含量：所有处理的地上部和地下部用清水冲洗干净并蘸干后装入牛皮纸袋，于105 ℃烘箱杀青30 min后，调至75 ℃烘至恒重，称干重。粉碎后，用H2SO4-H2O2消煮，分别用凯氏定氮法、钼锑抗比色法和原子吸收分光光度法测定氮、磷、钾含量[8]。

1.4 数据处理与分析    采用Microsoft Excel 2003进行数据处理与作图，采用SPSS 17.0软件对不同处理之间的相关数据进行显著性差异分析（P<0.05）。

2 结果与分析

2.1 不同氮源配比对玉米生长性状的影响

由表2可知，在同一水肥管理下，以不同硝铵比配施的3个处理中，硝铵比5 ∶5（N3）处理玉米株高最高，为153.0 cm，较硝铵比10 ∶0（N1）处理增加了4.9%，叶干重、茎粗分别较N1处理增加了0.18%、1.8%。此外，在硝铵比7 ∶3（N2）、硝铵比5 ∶5（N3）、硝铵比3 ∶7（N4）3个处理中，N2处理茎粗最粗，为22.5 cm，较N1、N4处理分别增加2.3%、6.1%。N4处理中的各项指标在4个处理中均最低，其中，株高、茎粗、茎干重、叶干重、根干重分别较N1处理降低了6.0%、3.6%、17.5%、13.1%、20.5%。由此可知，在整个试验期内，N4处理的玉米幼苗生长性状是4个处理中最弱的。经方差分析和新复极差测验可知，在0.05水平上，N3处理和N4处理的株高、叶干重存在显著差异，与其他处理无显著差异。总体而言，硝铵比为10 ∶0对玉米生物量积累具有明显促进作用，硝铵比为5 ∶5对玉米的株高和生物量积累具有促进作用。

2.2 不同氮源配比对玉米养分吸收的影响

2.2.1    玉米氮积累量。

由图1可知，在同一水肥管理下，以不同硝铵比配施的4个处理中，植株的氮积累量硝铵比5 ∶5（N3）处理达到最高，为1.56 g/株，其次是硝铵比10 ∶0（N1）处理，为1.53 g/株，N1处理和N3处理之间不存在显著差异。在硝铵比3 ∶7（N4）处理中，硝态氮比例降低至30%，植株的氮积累量降至最低，相比N1、N2、N3处理，分别降低了18.3%、7.4%、19.9%。经方差分析和新复极差测验，在0.05水平上，N1处理与N3处理之间无显著差异，二者与N4处理均具有显著差异，N2处理与N4处理之间无显著差异。说明硝铵比为10 ∶0或硝铵比为5 ∶5时，能促进植株对氮素的吸收与积累。

2.2.2    玉米磷积累量。