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摘 要 以地膜覆盖、秸秆覆盖、不覆盖方式配合三个施氮量，研究在黏性土壤下种植玉米，氮肥吸收运转分配及对产量的影响。结果：随着施氮水平增加，玉米株高、穗位高、穗长、穗粗、穗粒数、百粒重等性状，叶绿素含量、叶片含氮量、净光合率，产量均呈现增长;地膜覆盖效果最明显，秸秆覆盖略低于地膜，但植株性状、光合性能指标、穗部特征性状、产量差异不大，明显优于露地生产。施肥以N16 kg/667 m2综合利用好，N收获指数、干物质生产效率高，N素流失相对较少，偏生产力、表观吸收率、氮肥利用率适中;覆盖方式则以全地膜覆盖最好，各项N运转、利用指标都偏优良，这与产量测定结果吻合。综合推荐施用纯N12～16 kg/667 m2+地膜覆盖，土壤肥力高于本试验地力时施肥量可选择至下限。
关键词 黏性土壤;玉米;覆盖方式;施肥量;产量;氮肥利用
中图分类号：S513 文献标志码：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.22.004
重庆丘陵旱地多，地形地貌复杂，气候特殊，玉米生长的土壤环境多黏重，生产季节又面临前期低温倒春寒、中期阴雨寡日、后期高温伏旱诸多不良气象影响，因而，要实现玉米高产，势必需要研发与生产条件相适宜的配套技术措施。本文主要研究在黏性土壤下覆盖与施氮措施对玉米生长、产量形成性状、产量形成生理指标及N物质运转、N利用率的影响，以便通过分析优化提出适宜本区域生产的节本高效玉米技术措施。
1 材料与方法
1.1 试验概况
试验地选择在铜梁区侣俸镇，位于北纬29°51′41″、东经105°59′53″，海拔311 m。丘陵地貌，土地较平整，土质黄壤，属国家六级分级中2级土（高肥力）。土壤pH值为7.6，含有机质26.9 g·kg-1，全氮、全磷、全鉀含量分别为1.21、0.467、3.41 g·kg-1，碱解氮、有效磷、速效钾含量分别为139.0、27.8、306 mg·kg-1。
1.2 参试因素
施氮因素：设正常施用量N20、N16、N12共3个水平，每667 m2纯氮施用量分别为20 kg、16 kg、12 kg。
覆盖因素：设露地不覆盖、地膜全覆盖和秸秆覆盖3个水平。
以CK，即不覆盖不施氮为空白对照。
1.3 试验设计及田间管理
玉米品种为渝单30，采用两因素完全实施的随机区组试验设计，共10个处理（包括对照），重复3次，30个小区，小区长8 m，4行区，小区面积22.4 m2。
2018年4月3日，按密度3 200株/667 m2播种;氮肥按试验方案进行，底肥、拔节肥、攻苞肥之比为4∶2∶4;氮肥用尿素，各处理（包括空白对照）均底施P2O5、K2O各6 kg/667 m2;4月12日出苗;其他栽管措施同当地大面积生产。
1.4 主要调查测定项目
播前和收获期分小区取样测定0～20 cm土层土壤养分、容重和水分，观测生育进程、植株性状、穗部性状、实际产量、茎叶穗重和灌浆期叶片叶绿素含量、含氮量、净光合率等。
2 结果与分析
2.1 不同处理对玉米生育进程、植株性状的影响
由表1可见，玉米生育进程不同施肥与覆盖方式没有差异。但在植株性状上差异明显，表现为：随氮肥施用量增加，穗位、株高、苞叶重、茎秆重、叶重均有增加趋势，N16与N12差异相对较小些，也明显高于不施氮肥处理。覆盖的效果稍好于露地，差异极小，但均与CK有极大差异，综合来看地膜覆盖效果最优。
2.2 不同处理对玉米叶片光合特性的影响
从施氮量来看，施肥处理各项指标均高于无肥露地对照处理，叶绿素含量指标、叶片含氮量、净光合率普遍具有随施氮增加而增加趋势[1]，其中以叶绿素含量变化最大，3个施氮量处理分别比CK（无肥露地）增长18.57%、19.54%、22.00%;N20处理效果最好（见表2）。
从覆盖方式来看，以净光合率增长最为明显（覆盖方式分别增长10.03%、8.25%，见表2）。已有研究表明，叶绿素含量、含氮量、净光合率指标差异大，有一致变化规律性，即地膜覆盖≈秸秆覆盖>露地>>不施肥露地生产[2-3]。
2.3 不同处理对玉米产量构成因素的影响
从不同施氮水平来看，随施氮量增加，产量构成因素中穗长、穗粗、百粒重、行粒数均表现增加，其中对穗长、行粒数、百粒重影响大些，这与盛耀辉等的报道结果一致[4];667 m2施纯N12～20 kg显著优于不施氮处理，而施纯N12 kg、16 kg、20 kg之间，以N16和N20差异较小（见表3）。
从不同覆盖方式来看，地膜覆盖对穗长、穗粗、行粒数、百粒重的效果均比秸秆覆盖、露地好，并都显著优于CK;秸秆覆盖，仅行粒数与露地没有差异，其余指标约高于露地，不过优势不明显（见表3）。本文结果与汤文光等[2]报道的覆盖效果基本一致。
2.4 不同处理玉米的N吸收运转情况
2.4.1 N的器官分配
玉米全株各器官的N积累量列于表4。可以看出，以籽粒最多，其次是秸秆，第三是叶片，苞叶和轴积累最少，这与杨大威[5]的研究结果一致。随着施肥量的增加，植株吸收氮素营养呈增加趋势，N12与N16间差异小，与N20差异大，各器官则以茎秆差异最大。
N运转情况见表5。可以看出，以籽粒、茎秆N存在较多，成熟时，物质向这两个器官运转量较大，特别是籽粒平均占全株55.84%。从施氮水平来看，运转比例随施肥量增加叶片与苞叶轴器官变化不大，但在茎秆、籽粒尚有差异，表现为籽粒器官随施氮增加虽然吸收增量，但籽粒含N占比在超过N16时呈下降，施肥N12、N16处理间没有差异。高N处理N运转更多集中在茎秆，即促进生长上。 覆盖方式对N吸收差异不大，两种覆盖各器官N吸收均明显高于CK（见表4）。从不同覆盖方式来看，各器官含N占比在叶片、苞叶轴、茎秆上变化不大，而在籽粒含N占比上差异大，表现为地膜覆盖有利于促进更多N向生殖器官运转（见表5），这与杨大威报道的结果一致[5]。
2.4.2 表观吸收率、氮肥利用率
由表6可以看出，表观吸收率、氮肥利用率，随着施肥量的减少逐渐增加，其中N20与N16差异不大，均与N12差异大;不同覆盖方式之间几乎没有差异。
2.4.3 N吸收量
每667 m2 N吸收量，施氮各处理以N20最高，N16与N12间差异极小;覆盖方式各处理基本没有差异。
2.4.4 肥料流失量
随施肥量增加肥料流失量增大，高氮处理氮素流失严重，N20流失量高达N12的6.81倍，N16与N12差异相对较小;覆盖能有效减少肥料流失，地膜覆盖流失最少，地膜覆盖、秸秆覆盖分别比露地减少流失19.21%、14.46%。从肥料流失角度考虑，N12、N16和地膜覆盖效果明显。
2.4.5 干物质生产效率
干物质积累随着施氮量增加而增加，达到一定峰值后，又随着氮的增加而下降;覆盖方式以全膜覆盖最高，秸秆覆盖、露地低且差异小。
2.4.6 偏生产力
偏生产力随着施肥量的减少逐渐增加，覆盖方式之间没有多大差异。
2.4.7 N收获指数
N收获指数，施肥处理间N16、N12没有差异，均高于N20处理;覆盖方式露地、秸秆差异不明显，以全膜覆盖N收获指数较高。
综合N运转、利用分析来看，施氮有利于物质运转增加，但在本试验高肥力土壤与施肥水平下，667 m2施氮16 kg最为有利，既有利于促进物质向生殖生长运转，N收获指数、干物质生产效率高，又能保持较低肥料流失和适中的偏生产率、氮肥利用率。从覆盖方式来看，地膜覆盖在物质向生殖生长运转，在降低流失量、提高N收获指数、干物质生产率均有明显优势。
2.5 不同处理对玉米产量的影响
不同施肥量和覆盖方式处理的玉米产量见表7。从表8产量方差分析结果可知，施氮与覆盖两因素产量差异均未达5%显著水平，两因素交互作用也不显著。其中施氮12～20 kg/667 m2，产量呈相应增长，但氮肥偏生产力下降;覆盖方式则以地膜覆盖产量最高，露地产量最低。从10个处理的多重比较来看，虽然施肥、覆盖各处理间产量差异不显著，但与CK相比，差异均达极显著，施氮12～20 kg/667 m2的盖膜组合增产效果明显。
3 小结与建议
在本试验设计范围内，随着施氮水平增加，玉米株高、穗位高、穗长、穗粗、穗粒数、百粒重等性状，叶绿素含量、叶片含氮量、净光合率，产量均呈现增长，其中N16与N20处理差异较小。覆盖方式，地膜覆盖效果最明显，秸秆覆盖略低于地膜，但植株性状、光合性能指标、穗部特征性状、产量差异不大，明显优于露地生产。
从N积累利用、运转指标分析看，低氮处理各项指标偏向优良，高氮处理指标偏劣明显。试验各处理中施肥以N16综合利用情况好，N收獲指数、干物质生产效率高，N素流失相对较少，偏生产力、表观吸收率、氮肥利用率适中;覆盖方式则以全地膜覆盖最好，各项N运转、利用指标都偏优良，这与产量测定结果吻合。
在试验黏性高肥土壤下，随施肥量增加玉米总产量增加，但不显著，而偏生产力、边际产量均下降，从产量方差分析来看，施氮三个水平在统计学上没有显著性差异，说明N 20 kg/667 m2施肥过量。综合分析，推荐施用纯N12～16 kg/667 m2+地膜覆盖，当土壤肥力高于本试验地力时施肥量可选择至下限。
参考文献：
[1] 吴亚男，齐华，盛耀辉，等.密度、氮肥对春玉米光合特性、干物质积累及产量的影响[J].玉米科学，2011，19（5）：124-127.
[2] 汤文光，唐海明，肖小平，等.不同保水措施对南方季节性干旱区春玉米的影响[J].中国农业科技导报，2011，13（3）：102-107.
[3] 李洪勋，吴伯志.地膜覆盖对玉米生理指标的影响研究综述[J].玉米科学，2014，12（S）：66-69.
[4] 盛耀辉，王庆祥，齐华，等.种植密度和氮肥水平对春玉米产量及氮素效率的影响[J].作物杂志，2010（6）：58-61.
[5] 杨大威.地膜覆盖对玉米产量及生理机制影响的研究[J].农业开发与装备，2014（6）：76.
（责任编辑：丁志祥）
关键词 黏性土壤;玉米;覆盖方式;施肥量;产量;氮肥利用
中图分类号：S513 文献标志码：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.22.004
重庆丘陵旱地多，地形地貌复杂，气候特殊，玉米生长的土壤环境多黏重，生产季节又面临前期低温倒春寒、中期阴雨寡日、后期高温伏旱诸多不良气象影响，因而，要实现玉米高产，势必需要研发与生产条件相适宜的配套技术措施。本文主要研究在黏性土壤下覆盖与施氮措施对玉米生长、产量形成性状、产量形成生理指标及N物质运转、N利用率的影响，以便通过分析优化提出适宜本区域生产的节本高效玉米技术措施。
1 材料与方法
1.1 试验概况
试验地选择在铜梁区侣俸镇，位于北纬29°51′41″、东经105°59′53″，海拔311 m。丘陵地貌，土地较平整，土质黄壤，属国家六级分级中2级土（高肥力）。土壤pH值为7.6，含有机质26.9 g·kg-1，全氮、全磷、全鉀含量分别为1.21、0.467、3.41 g·kg-1，碱解氮、有效磷、速效钾含量分别为139.0、27.8、306 mg·kg-1。
1.2 参试因素
施氮因素：设正常施用量N20、N16、N12共3个水平，每667 m2纯氮施用量分别为20 kg、16 kg、12 kg。
覆盖因素：设露地不覆盖、地膜全覆盖和秸秆覆盖3个水平。
以CK，即不覆盖不施氮为空白对照。
1.3 试验设计及田间管理
玉米品种为渝单30，采用两因素完全实施的随机区组试验设计，共10个处理（包括对照），重复3次，30个小区，小区长8 m，4行区，小区面积22.4 m2。
2018年4月3日，按密度3 200株/667 m2播种;氮肥按试验方案进行，底肥、拔节肥、攻苞肥之比为4∶2∶4;氮肥用尿素，各处理（包括空白对照）均底施P2O5、K2O各6 kg/667 m2;4月12日出苗;其他栽管措施同当地大面积生产。
1.4 主要调查测定项目
播前和收获期分小区取样测定0～20 cm土层土壤养分、容重和水分，观测生育进程、植株性状、穗部性状、实际产量、茎叶穗重和灌浆期叶片叶绿素含量、含氮量、净光合率等。
2 结果与分析
2.1 不同处理对玉米生育进程、植株性状的影响
由表1可见，玉米生育进程不同施肥与覆盖方式没有差异。但在植株性状上差异明显，表现为：随氮肥施用量增加，穗位、株高、苞叶重、茎秆重、叶重均有增加趋势，N16与N12差异相对较小些，也明显高于不施氮肥处理。覆盖的效果稍好于露地，差异极小，但均与CK有极大差异，综合来看地膜覆盖效果最优。
2.2 不同处理对玉米叶片光合特性的影响
从施氮量来看，施肥处理各项指标均高于无肥露地对照处理，叶绿素含量指标、叶片含氮量、净光合率普遍具有随施氮增加而增加趋势[1]，其中以叶绿素含量变化最大，3个施氮量处理分别比CK（无肥露地）增长18.57%、19.54%、22.00%;N20处理效果最好（见表2）。
从覆盖方式来看，以净光合率增长最为明显（覆盖方式分别增长10.03%、8.25%，见表2）。已有研究表明，叶绿素含量、含氮量、净光合率指标差异大，有一致变化规律性，即地膜覆盖≈秸秆覆盖>露地>>不施肥露地生产[2-3]。
2.3 不同处理对玉米产量构成因素的影响
从不同施氮水平来看，随施氮量增加，产量构成因素中穗长、穗粗、百粒重、行粒数均表现增加，其中对穗长、行粒数、百粒重影响大些，这与盛耀辉等的报道结果一致[4];667 m2施纯N12～20 kg显著优于不施氮处理，而施纯N12 kg、16 kg、20 kg之间，以N16和N20差异较小（见表3）。
从不同覆盖方式来看，地膜覆盖对穗长、穗粗、行粒数、百粒重的效果均比秸秆覆盖、露地好，并都显著优于CK;秸秆覆盖，仅行粒数与露地没有差异，其余指标约高于露地，不过优势不明显（见表3）。本文结果与汤文光等[2]报道的覆盖效果基本一致。
2.4 不同处理玉米的N吸收运转情况
2.4.1 N的器官分配
玉米全株各器官的N积累量列于表4。可以看出，以籽粒最多，其次是秸秆，第三是叶片，苞叶和轴积累最少，这与杨大威[5]的研究结果一致。随着施肥量的增加，植株吸收氮素营养呈增加趋势，N12与N16间差异小，与N20差异大，各器官则以茎秆差异最大。
N运转情况见表5。可以看出，以籽粒、茎秆N存在较多，成熟时，物质向这两个器官运转量较大，特别是籽粒平均占全株55.84%。从施氮水平来看，运转比例随施肥量增加叶片与苞叶轴器官变化不大，但在茎秆、籽粒尚有差异，表现为籽粒器官随施氮增加虽然吸收增量，但籽粒含N占比在超过N16时呈下降，施肥N12、N16处理间没有差异。高N处理N运转更多集中在茎秆，即促进生长上。 覆盖方式对N吸收差异不大，两种覆盖各器官N吸收均明显高于CK（见表4）。从不同覆盖方式来看，各器官含N占比在叶片、苞叶轴、茎秆上变化不大，而在籽粒含N占比上差异大，表现为地膜覆盖有利于促进更多N向生殖器官运转（见表5），这与杨大威报道的结果一致[5]。
2.4.2 表观吸收率、氮肥利用率
由表6可以看出，表观吸收率、氮肥利用率，随着施肥量的减少逐渐增加，其中N20与N16差异不大，均与N12差异大;不同覆盖方式之间几乎没有差异。
2.4.3 N吸收量
每667 m2 N吸收量，施氮各处理以N20最高，N16与N12间差异极小;覆盖方式各处理基本没有差异。
2.4.4 肥料流失量
随施肥量增加肥料流失量增大，高氮处理氮素流失严重，N20流失量高达N12的6.81倍，N16与N12差异相对较小;覆盖能有效减少肥料流失，地膜覆盖流失最少，地膜覆盖、秸秆覆盖分别比露地减少流失19.21%、14.46%。从肥料流失角度考虑，N12、N16和地膜覆盖效果明显。
2.4.5 干物质生产效率
干物质积累随着施氮量增加而增加，达到一定峰值后，又随着氮的增加而下降;覆盖方式以全膜覆盖最高，秸秆覆盖、露地低且差异小。
2.4.6 偏生产力
偏生产力随着施肥量的减少逐渐增加，覆盖方式之间没有多大差异。
2.4.7 N收获指数
N收获指数，施肥处理间N16、N12没有差异，均高于N20处理;覆盖方式露地、秸秆差异不明显，以全膜覆盖N收获指数较高。
综合N运转、利用分析来看，施氮有利于物质运转增加，但在本试验高肥力土壤与施肥水平下，667 m2施氮16 kg最为有利，既有利于促进物质向生殖生长运转，N收获指数、干物质生产效率高，又能保持较低肥料流失和适中的偏生产率、氮肥利用率。从覆盖方式来看，地膜覆盖在物质向生殖生长运转，在降低流失量、提高N收获指数、干物质生产率均有明显优势。
2.5 不同处理对玉米产量的影响
不同施肥量和覆盖方式处理的玉米产量见表7。从表8产量方差分析结果可知，施氮与覆盖两因素产量差异均未达5%显著水平，两因素交互作用也不显著。其中施氮12～20 kg/667 m2，产量呈相应增长，但氮肥偏生产力下降;覆盖方式则以地膜覆盖产量最高，露地产量最低。从10个处理的多重比较来看，虽然施肥、覆盖各处理间产量差异不显著，但与CK相比，差异均达极显著，施氮12～20 kg/667 m2的盖膜组合增产效果明显。
3 小结与建议
在本试验设计范围内，随着施氮水平增加，玉米株高、穗位高、穗长、穗粗、穗粒数、百粒重等性状，叶绿素含量、叶片含氮量、净光合率，产量均呈现增长，其中N16与N20处理差异较小。覆盖方式，地膜覆盖效果最明显，秸秆覆盖略低于地膜，但植株性状、光合性能指标、穗部特征性状、产量差异不大，明显优于露地生产。
从N积累利用、运转指标分析看，低氮处理各项指标偏向优良，高氮处理指标偏劣明显。试验各处理中施肥以N16综合利用情况好，N收獲指数、干物质生产效率高，N素流失相对较少，偏生产力、表观吸收率、氮肥利用率适中;覆盖方式则以全地膜覆盖最好，各项N运转、利用指标都偏优良，这与产量测定结果吻合。
在试验黏性高肥土壤下，随施肥量增加玉米总产量增加，但不显著，而偏生产力、边际产量均下降，从产量方差分析来看，施氮三个水平在统计学上没有显著性差异，说明N 20 kg/667 m2施肥过量。综合分析，推荐施用纯N12～16 kg/667 m2+地膜覆盖，当土壤肥力高于本试验地力时施肥量可选择至下限。
参考文献：
[1] 吴亚男，齐华，盛耀辉，等.密度、氮肥对春玉米光合特性、干物质积累及产量的影响[J].玉米科学，2011，19（5）：124-127.
[2] 汤文光，唐海明，肖小平，等.不同保水措施对南方季节性干旱区春玉米的影响[J].中国农业科技导报，2011，13（3）：102-107.
[3] 李洪勋，吴伯志.地膜覆盖对玉米生理指标的影响研究综述[J].玉米科学，2014，12（S）：66-69.
[4] 盛耀辉，王庆祥，齐华，等.种植密度和氮肥水平对春玉米产量及氮素效率的影响[J].作物杂志，2010（6）：58-61.
[5] 杨大威.地膜覆盖对玉米产量及生理机制影响的研究[J].农业开发与装备，2014（6）：76.
（责任编辑：丁志祥）