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摘要 采用田间试验研究不同氮肥用量对吉林省东部（冲积土）、中部（黑土）、西部（淡黑钙土）不同类型土壤玉米产量的影响。结果表明：在不同类型土壤上，玉米产量均随氮肥用量的增加呈先增后降的趋势，根据玉米产量（y）和施氮量（x）拟合，结合当年玉米价格和肥料投入，得出吉林省东部（冲积土）、中部（黑土）、西部（淡黑钙土）最高产量氮肥用量和最佳经济产量的氮肥用量分别为203.3 kg/hm2、169.6 kg/hm2、173.2 kg/hm2和185.5 kg/hm2、149.0 kg/hm2、156.7 kg/hm2。综合考虑提高玉米产量和效益等因素，在吉林省东部（冲积土）适宜氮肥用量为185.5 kg/hm2，中部（黑土）适宜氮肥用量为149.0 kg/hm2、西部（淡黑钙土）适宜氮肥用量为156.7 kg/hm2。另外，土壤碱解氮含量与需氮量之间为负相关。
关键词 氮肥效应；玉米产量；土壤类型；吉林长春
中图分类号 S513；S143.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2015）18-0009-02
Research of Nitrogen Fertilizer Effect on Maize Under Different Types of Soil in Jilin Province
YANG Jian1，2 LIU Xiao-xiao1，2 FAN Hui-mei1，2
（1 Institute of Agricultural Quality Standards and Testing Technology，Jilin Academy of Agricultural Sciences，Changchun Jilin 130033；
2 Risk Assessment Lab of Agri-products Quality and Safety（Changchun），Agriculture Ministry of P.R.C）
Abstract Field experiment was conducted to study the effect of different nitrogen fertilizer application on the maize yield under different types of soil in east of Jilin Province（alluvial soil），middle（black），west（light chernozem）.The results showed that maize yield all along with the increase of nitrogen fertilizer increased under different types of soil，according to the maize yield（y）and nitrogen fertilizer application（x）fitting，combined with the price of maize and fertilizer inputs，it was concluded that the nitrogen fertilizer application of the highest yield and best economic yield were 203.3 kg/hm2，169.6 kg/hm2，173.2 kg/hm2 and 185.5 kg/hm2，149.0 kg/hm2，156.7 kg/hm2 on eastern Jilin Province（alluvial soil），middle（black） and west（light chernozem）respectively.Considering factors such as improved maize yield and benefit comprehensively，the suitable for nitrogen fertilizer was 185.5 kg/hm2 in eastern Jilin Province（alluvial soil），149.0 kg/hm2 in central（black），156.7 kg/hm2 in west（light chernozem）.There was closely linear negative correlation between soil alkaline hydrolysis N content and N application rate can put forward the suitable for nitrogen fertilizer by the related patterns of soil under different alkaline hydrolysis nitrogen levels.
Key words fertilizer response of nitrogen；maize yield；soil type；Changchun Jilin
玉米生產在吉林省农业生产中占有极其重要的地位，是吉林省种植面积最大的粮食作物，产量占全国的12.5%，为2 578.8万t[1]。吉林省玉米生产对我国粮食安全至关重要。
在各种营养元素中，氮素是作物最敏感的元素。施用氮肥，不仅对作物的生长发育[2-3]、产量形成[4-5]、抗逆性等有显著的效应，而且影响生态环境[6-8]。在玉米产量不断增加的条件下，施用氮肥的增产效果逐渐下降，氮肥利用率不断下降[2-10]，从而加重对土壤的污染。据统计，目前我国玉米的氮肥利用率不足30%[11]。因此，研究氮素的吸收和利用规律、促进氮肥合理施用，有助于玉米产量提高、生态环境保护。近年来，关于氮肥的吸收规律、施用技术及对玉米的增产效果已有不少研究[4-13]，并得到一些重要结论，但不同类型土壤下施氮对玉米产量方面影响的研究较少。为此，在吉林省东、中、西部不同类型土壤玉米带设置不同氮肥用量，研究氮肥的施用效果，以为吉林省不同类型土壤玉米带氮肥施用提供科学依据。 1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验在吉林省东部（桦甸）、中部（公主岭、梨树、榆树、农安）、西部（乾安、长岭）等 7市县3种类型土壤共计32个试验点进行。不同类型土壤养分背景值见表1。
1.2 试验材料
供试肥料：尿素（N 46%）、重过磷酸钙（P2O5 46%）和氯化钾（K2O 60%）。供试玉米品种：先玉335。
1.3 试验设计
根据氮肥用量，试验设5个处理，分别为0（N0）、90 kg/hm2（N90）、145 kg/hm2（N145）、200 kg/hm2（N200）、255 kg/hm2（N255）。32个试验点小区面积均为30 m2、6垄宽。各处理磷、钾肥用量均为75 kg/hm2和90 kg/hm2。其中，氮肥1/3基施，2/3拔节期追肥，全部磷、钾肥基施。
1.4 栽培管理
4月25—30日播种结束，栽植6.0万株/hm2。试验田管理按生产田进行；9月30日至10月5日收获，收获时取中间4垄玉米，按14%水分计产。
2 结果与分析
2.1 施氮对玉米产量的影响
由表2可知，玉米产量受氮肥施用量影响，施用氮肥的玉米产量比不施氮肥增产显著，吉林省东、中、西部增产幅度分别为20.3%～32.9%、15.5%～20.0%、20.5%～26.7%，其中，东部地区施用氮肥增幅最大，其次为西部地区，中部地区最低，可见氮肥在东部地区的冲积土、西部地区的淡黑钙土施用氮肥玉米增产效果比中部地区的黑土好。
玉米产量随着氮肥用量的提高而增加，但当氮肥用量达到一定量时，增产幅度下降。如：东部地区和西部地区，在施氮量为90～200 kg/hm2时，随着施氮量的增加玉米产量逐渐提高，但施氮量继续增加，超过200 kg/hm2，玉米产量下降。中部地区在施氮量为90～145 kg/hm2时，随着施氮量的增加玉米產量逐渐提高，当施氮量超过145 kg/hm2后，玉米产量开始下降。
对施氮量（x）、产量（y）建立一元二次回归方程（图1），并用此求导，计算东、中、西部的玉米最高产量氮肥用量、最佳经济氮肥用量及其对应的最高产量和最佳经济产量（表3）。
由表3可知，吉林省东部地区的最高产量、最佳经济产量的氮肥用量最高，分别为203.3、185.5 kg/hm2，其次为西部地区，最高产量、最佳经济产量的氮肥用量分别为173.2、156.7 kg/hm2。中部地区最低，最高产量、最佳经济产量的氮肥用量分别为169.6、149.0 kg/hm2。与最高产量氮肥用量相比，可节约氮肥8.8%～12.1%，且产量基本不下降。
2.2 土壤碱解氮含量与需氮量的关系
将吉林省东、中、西部32个试验点获得的玉米最佳经济产量氮肥用量与最高产量氮肥用量及其各试验点土壤碱解氮含量进行回归分析，结果见图2。可以看出，供试土壤碱解氮含量与玉米最佳经济产量氮肥用量和最高产量氮肥用量均存在极显著负相关关系，其线性回归方程分别为y= -0.930 8x 296.07（R2=0.770 8**）和y=-0.896 1x 308.97（R2=0.765 1**）。由此可见，土壤碱解氮含量可以很好地反映田块需要施用的氮肥用量。因此，在试验区域内，可依据土壤碱解氮含量x（mg/kg），根据推荐施肥方程计算出相应的氮肥经济用量或最高产量用量y（kg/hm2）。
3 结论与讨论
不同土壤类型下土壤养分供应能力和特征不同，直接影响玉米对肥料中氮的吸收与利用，进而影响玉米产量，本试验通过肥料效应函数法研究不同氮肥用量对吉林省东、中、西部不同类型土壤玉米产量的影响。结果表明，东部地区最高产量、最佳经济产量所需氮量最高分别为203.3、185.5 kg/hm2，其次为西部地区，分别为173.2、156.7 kg/hm2。而中部地区最高产量和最佳经济产量需氮量最低，为169.6、149.0 kg/hm2。主要是由于相对于吉林省东部地区和西部地区，中部地区（黑土）土壤碱解氮含量较高，土壤碱解氮含量较东部地区（冲积土）和西部地区（淡黑钙土）土壤分别高13.6%、25.0%。与最高产量氮肥用量相比，可节约氮肥8.8%～12.1%，且产量基本不下降。因此，综合考虑玉米效益、产量等，在吉林省东、中、西部以最佳经济氮肥用量最适宜。
在基于田间试验结果基础上，建立土壤碱解氮含量、氮肥推荐量间的回归方程，并得出土壤碱解氮含量与玉米最（下转第13页）
（上接第10页）
佳经济产量、最高产量氮肥用量存在极显著负相关，因此，可以在已知土壤碱解氮基数时计算出适宜的氮肥用量，对氮肥施用量的推荐具有重要意义。
4 参考文献
[1] 中华人民共和国农业部.中国农业年鉴[M].北京：中国农业出版社，2012.
[2] 刘占军，谢佳贵，张宽，等.不同氮肥管理对吉林春玉米生长发育和养分吸收的影响[J].植物营养与肥学学报，2011，17（1）：38-47.
[3] 尹彩侠，李桂花，张淑香，等.氮磷用量与施肥方式对玉米生长发育的影响[J].玉米科学，2011，19（4）：112-115.
[4] 刘春光，杨洪亮，赵丽影，等.氮对玉米产量形成的影响及在生产中的应用[J].吉林农业科学，2011，36（5）：36-40.
[5] 黄绍文，孙桂芳，金继运，等.氮、磷和钾营养对优质玉米子粒产量和营养品质的影响[J].植物营养与肥料学报，2004，10（3）：225-230.
[6] 叶东靖，高强，何文天，等.施氮对春玉米氮素利用及农田氮素平衡的影响[J].植物营养与肥料学报，2010，16（3）：552-558.
[7] 党廷辉，戚龙海，郭胜利，等.旱地土壤硝态氮与氮素平衡、氮肥利用的关系[J].植物营养与肥料学报，2009，15（3）：573-577.
[8] 蔡红光，米国华，张秀芝，等.不同施肥方式对东北黑土春玉米连作体系土壤氮素平衡的影响[J].植物营养与肥料学报，2012，18（1）：89-97.
[9] 谢佳贵，韩晓日，王立春，等.不同施氮模式对春玉米产量、养分吸收及氮肥利用率的影响[J].玉米科学 ，2013，21（2）：135-138.
[10] 邵蕾，张民，王丽霞，等.不同控释肥类型及施肥方式对肥料利用率和氮素平衡的影响[J].水土保持学报，2006，12（6）：115-119.
[11] 张福锁，王激清，张卫峰，等.中国主要粮食作物肥料利用率现状与提高途径[J].土壤学报，2008，45（5）：915-924.
[12] 隽英华，汪仁，孙文涛，等.春玉米产量、氮素利用及矿质氮平衡对施氮的响应[J].土壤学报，2012，49（3）：544-551.
[13] 赵营，同延安，赵护兵.不同供氮水平对夏玉米养分累积、转运及产量的影响[J].植物营养与肥料学报，2006，12（5）：622-627.
关键词 氮肥效应；玉米产量；土壤类型；吉林长春
中图分类号 S513；S143.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2015）18-0009-02
Research of Nitrogen Fertilizer Effect on Maize Under Different Types of Soil in Jilin Province
YANG Jian1，2 LIU Xiao-xiao1，2 FAN Hui-mei1，2
（1 Institute of Agricultural Quality Standards and Testing Technology，Jilin Academy of Agricultural Sciences，Changchun Jilin 130033；
2 Risk Assessment Lab of Agri-products Quality and Safety（Changchun），Agriculture Ministry of P.R.C）
Abstract Field experiment was conducted to study the effect of different nitrogen fertilizer application on the maize yield under different types of soil in east of Jilin Province（alluvial soil），middle（black），west（light chernozem）.The results showed that maize yield all along with the increase of nitrogen fertilizer increased under different types of soil，according to the maize yield（y）and nitrogen fertilizer application（x）fitting，combined with the price of maize and fertilizer inputs，it was concluded that the nitrogen fertilizer application of the highest yield and best economic yield were 203.3 kg/hm2，169.6 kg/hm2，173.2 kg/hm2 and 185.5 kg/hm2，149.0 kg/hm2，156.7 kg/hm2 on eastern Jilin Province（alluvial soil），middle（black） and west（light chernozem）respectively.Considering factors such as improved maize yield and benefit comprehensively，the suitable for nitrogen fertilizer was 185.5 kg/hm2 in eastern Jilin Province（alluvial soil），149.0 kg/hm2 in central（black），156.7 kg/hm2 in west（light chernozem）.There was closely linear negative correlation between soil alkaline hydrolysis N content and N application rate can put forward the suitable for nitrogen fertilizer by the related patterns of soil under different alkaline hydrolysis nitrogen levels.
Key words fertilizer response of nitrogen；maize yield；soil type；Changchun Jilin
玉米生產在吉林省农业生产中占有极其重要的地位，是吉林省种植面积最大的粮食作物，产量占全国的12.5%，为2 578.8万t[1]。吉林省玉米生产对我国粮食安全至关重要。
在各种营养元素中，氮素是作物最敏感的元素。施用氮肥，不仅对作物的生长发育[2-3]、产量形成[4-5]、抗逆性等有显著的效应，而且影响生态环境[6-8]。在玉米产量不断增加的条件下，施用氮肥的增产效果逐渐下降，氮肥利用率不断下降[2-10]，从而加重对土壤的污染。据统计，目前我国玉米的氮肥利用率不足30%[11]。因此，研究氮素的吸收和利用规律、促进氮肥合理施用，有助于玉米产量提高、生态环境保护。近年来，关于氮肥的吸收规律、施用技术及对玉米的增产效果已有不少研究[4-13]，并得到一些重要结论，但不同类型土壤下施氮对玉米产量方面影响的研究较少。为此，在吉林省东、中、西部不同类型土壤玉米带设置不同氮肥用量，研究氮肥的施用效果，以为吉林省不同类型土壤玉米带氮肥施用提供科学依据。 1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验在吉林省东部（桦甸）、中部（公主岭、梨树、榆树、农安）、西部（乾安、长岭）等 7市县3种类型土壤共计32个试验点进行。不同类型土壤养分背景值见表1。
1.2 试验材料
供试肥料：尿素（N 46%）、重过磷酸钙（P2O5 46%）和氯化钾（K2O 60%）。供试玉米品种：先玉335。
1.3 试验设计
根据氮肥用量，试验设5个处理，分别为0（N0）、90 kg/hm2（N90）、145 kg/hm2（N145）、200 kg/hm2（N200）、255 kg/hm2（N255）。32个试验点小区面积均为30 m2、6垄宽。各处理磷、钾肥用量均为75 kg/hm2和90 kg/hm2。其中，氮肥1/3基施，2/3拔节期追肥，全部磷、钾肥基施。
1.4 栽培管理
4月25—30日播种结束，栽植6.0万株/hm2。试验田管理按生产田进行；9月30日至10月5日收获，收获时取中间4垄玉米，按14%水分计产。
2 结果与分析
2.1 施氮对玉米产量的影响
由表2可知，玉米产量受氮肥施用量影响，施用氮肥的玉米产量比不施氮肥增产显著，吉林省东、中、西部增产幅度分别为20.3%～32.9%、15.5%～20.0%、20.5%～26.7%，其中，东部地区施用氮肥增幅最大，其次为西部地区，中部地区最低，可见氮肥在东部地区的冲积土、西部地区的淡黑钙土施用氮肥玉米增产效果比中部地区的黑土好。
玉米产量随着氮肥用量的提高而增加，但当氮肥用量达到一定量时，增产幅度下降。如：东部地区和西部地区，在施氮量为90～200 kg/hm2时，随着施氮量的增加玉米产量逐渐提高，但施氮量继续增加，超过200 kg/hm2，玉米产量下降。中部地区在施氮量为90～145 kg/hm2时，随着施氮量的增加玉米產量逐渐提高，当施氮量超过145 kg/hm2后，玉米产量开始下降。
对施氮量（x）、产量（y）建立一元二次回归方程（图1），并用此求导，计算东、中、西部的玉米最高产量氮肥用量、最佳经济氮肥用量及其对应的最高产量和最佳经济产量（表3）。
由表3可知，吉林省东部地区的最高产量、最佳经济产量的氮肥用量最高，分别为203.3、185.5 kg/hm2，其次为西部地区，最高产量、最佳经济产量的氮肥用量分别为173.2、156.7 kg/hm2。中部地区最低，最高产量、最佳经济产量的氮肥用量分别为169.6、149.0 kg/hm2。与最高产量氮肥用量相比，可节约氮肥8.8%～12.1%，且产量基本不下降。
2.2 土壤碱解氮含量与需氮量的关系
将吉林省东、中、西部32个试验点获得的玉米最佳经济产量氮肥用量与最高产量氮肥用量及其各试验点土壤碱解氮含量进行回归分析，结果见图2。可以看出，供试土壤碱解氮含量与玉米最佳经济产量氮肥用量和最高产量氮肥用量均存在极显著负相关关系，其线性回归方程分别为y= -0.930 8x 296.07（R2=0.770 8**）和y=-0.896 1x 308.97（R2=0.765 1**）。由此可见，土壤碱解氮含量可以很好地反映田块需要施用的氮肥用量。因此，在试验区域内，可依据土壤碱解氮含量x（mg/kg），根据推荐施肥方程计算出相应的氮肥经济用量或最高产量用量y（kg/hm2）。
3 结论与讨论
不同土壤类型下土壤养分供应能力和特征不同，直接影响玉米对肥料中氮的吸收与利用，进而影响玉米产量，本试验通过肥料效应函数法研究不同氮肥用量对吉林省东、中、西部不同类型土壤玉米产量的影响。结果表明，东部地区最高产量、最佳经济产量所需氮量最高分别为203.3、185.5 kg/hm2，其次为西部地区，分别为173.2、156.7 kg/hm2。而中部地区最高产量和最佳经济产量需氮量最低，为169.6、149.0 kg/hm2。主要是由于相对于吉林省东部地区和西部地区，中部地区（黑土）土壤碱解氮含量较高，土壤碱解氮含量较东部地区（冲积土）和西部地区（淡黑钙土）土壤分别高13.6%、25.0%。与最高产量氮肥用量相比，可节约氮肥8.8%～12.1%，且产量基本不下降。因此，综合考虑玉米效益、产量等，在吉林省东、中、西部以最佳经济氮肥用量最适宜。
在基于田间试验结果基础上，建立土壤碱解氮含量、氮肥推荐量间的回归方程，并得出土壤碱解氮含量与玉米最（下转第13页）
（上接第10页）
佳经济产量、最高产量氮肥用量存在极显著负相关，因此，可以在已知土壤碱解氮基数时计算出适宜的氮肥用量，对氮肥施用量的推荐具有重要意义。
4 参考文献
[1] 中华人民共和国农业部.中国农业年鉴[M].北京：中国农业出版社，2012.
[2] 刘占军，谢佳贵，张宽，等.不同氮肥管理对吉林春玉米生长发育和养分吸收的影响[J].植物营养与肥学学报，2011，17（1）：38-47.
[3] 尹彩侠，李桂花，张淑香，等.氮磷用量与施肥方式对玉米生长发育的影响[J].玉米科学，2011，19（4）：112-115.
[4] 刘春光，杨洪亮，赵丽影，等.氮对玉米产量形成的影响及在生产中的应用[J].吉林农业科学，2011，36（5）：36-40.
[5] 黄绍文，孙桂芳，金继运，等.氮、磷和钾营养对优质玉米子粒产量和营养品质的影响[J].植物营养与肥料学报，2004，10（3）：225-230.
[6] 叶东靖，高强，何文天，等.施氮对春玉米氮素利用及农田氮素平衡的影响[J].植物营养与肥料学报，2010，16（3）：552-558.
[7] 党廷辉，戚龙海，郭胜利，等.旱地土壤硝态氮与氮素平衡、氮肥利用的关系[J].植物营养与肥料学报，2009，15（3）：573-577.
[8] 蔡红光，米国华，张秀芝，等.不同施肥方式对东北黑土春玉米连作体系土壤氮素平衡的影响[J].植物营养与肥料学报，2012，18（1）：89-97.
[9] 谢佳贵，韩晓日，王立春，等.不同施氮模式对春玉米产量、养分吸收及氮肥利用率的影响[J].玉米科学 ，2013，21（2）：135-138.
[10] 邵蕾，张民，王丽霞，等.不同控释肥类型及施肥方式对肥料利用率和氮素平衡的影响[J].水土保持学报，2006，12（6）：115-119.
[11] 张福锁，王激清，张卫峰，等.中国主要粮食作物肥料利用率现状与提高途径[J].土壤学报，2008，45（5）：915-924.
[12] 隽英华，汪仁，孙文涛，等.春玉米产量、氮素利用及矿质氮平衡对施氮的响应[J].土壤学报，2012，49（3）：544-551.
[13] 赵营，同延安，赵护兵.不同供氮水平对夏玉米养分累积、转运及产量的影响[J].植物营养与肥料学报，2006，12（5）：622-627.