全 文 ：不同控释氮肥对夏玉米同化物积累及氮平衡的影响*
司东霞1,2 摇 崔振岭1 摇 陈新平1**摇 吕福堂2
( 1中国农业大学资源与环境学院, 北京 100193; 2聊城大学农学院, 山东聊城 252000)
摘摇 要摇 选用聚酯包膜尿素 (Ncau、CRU)、磷矿粉包膜尿素 (NhnP)和腐殖酸包膜尿素
(NhnF)4 种控释氮肥,研究了在区域推荐用量下一次性施用对夏玉米同化物累积分配及环境
效应的影响.结果表明: 控释氮肥 CRU和 Ncau的氮素释放曲线与夏玉米的氮素吸收吻合较
好;与区域氮素推荐施肥技术相比,施用 CRU 的夏玉米产量可提高 4. 2% ,施用 Ncau 可维持
相近的产量水平;CRU显著增加了夏玉米花后干物质的累积量,Ncau 则明显提高了花前干物
质的累积比例;在降雨量较大的情况下,CRU 可使氮素表观损失减少 19 kg N·hm-2 .一次性
施用 NhnF和 NhnP可造成 0. 1% ~8. 9%的产量损失,氮素表观损失增加. CRU 和 Ncau 两种
控释氮肥均可在“总量控制、分期调控冶的区域氮肥推荐用量下,作为区域氮肥推荐施肥的轻
简化替代技术应用于夏玉米生产.
关键词摇 控释肥料摇 夏玉米摇 氮素释放摇 养分吸收
文章编号摇 1001-9332(2014)06-1745-07摇 中图分类号摇 S143摇 文献标识码摇 A
Effects of controlled release nitrogen fertilizer application on dry matter accumulation and
nitrogen balance of summer maize. SI Dong鄄xia1,2, CUI Zhen鄄ling1, CHEN Xin鄄ping1, L譈 Fu鄄
tang2 ( 1 College of Resources and Environmental Sciences, China Agricultural University, Beijing
100193, China; 2College of Agricultural Sciences, Liaocheng University, Liaocheng 252000, Shan鄄
dong, China) . 鄄Chin. J. Appl. Ecol. , 2014, 25(6): 1745-1751.
Abstract: Effects of four controlled release nitrogen (N) fertilizers, including two kinds of polyes鄄
ter coated urea (Ncau, CRU) and phosphate (NhnP) and humic acid (NhnF) coated urea on as鄄
similates accumulation and nitrogen balance of summer maize were investigated in a mode of one鄄
time fertilization at the regional N recommended rate. The results showed that the N release curves
of the two controlled release fertilizers CRU and Ncau matched well with the summer maize N up鄄
take. Compared with the regional N recommendation rate, CRU could increase maize yield by
4. 2% and Ncau could maintain the same yield level. CRU significantly increased the dry matter ac鄄
cumulation rate after anthesis of summer maize, but Ncau markedly increased the dry matter accu鄄
mulated ratio before anthesis. Meanwhile, CRU could reduce the apparent N losses by 19
kg N·hm-2 in the case of large precipitation. However, NhnF and NhnP caused the yield losses by
0. 1% -8. 9% , and enhanced the apparent N losses. Therefore, both CRU and Ncau with one鄄time
fertilization could be a simplified alternative to the “ total control, staging regulation冶 fertilization
technique at the regional N recommended rate for summer maize production.
Key words: controlled release fertilizer; summer maize; N release; nutrients uptake.
*公益性行业(农业)科研专项(201303103)、国家重点基础研究发
展计划项目(2009CB118606)和 CAU鄄Agrium合作项目资助.
**通讯作者. E鄄mail: chenxp@ cau. edu. cn
2013鄄09鄄13 收稿,2014鄄03鄄25 接受.
摇 摇 玉米是我国主要的粮食作物.自 2008 年以来,
我国的玉米总产量超过世界总产量的 20% .在过去
的 10 年里,由于价格和产量两个方面的驱动作用,
玉米的栽培面积以每年 4. 1% 的速度增长,截止
2010 年,我国的玉米收获面积达到 3. 2伊107 hm2[1] .
在目前土壤肥力条件下,施用氮肥仍是提高玉
米产量、改善品质的重要措施[2-3] . 然而,在我国玉
米生产中,不合理施肥的现象普遍存在.近年在山东
省的调查结果显示,不同农户间夏玉米氮肥施用量
变异很大(变幅 80 ~ 600 kg N·hm-2,n = 366),有
59%的农户存在过量施肥的现象. 氮肥的大量施用
成为氮肥利用效率降低和限制玉米产量进一步提高
应 用 生 态 学 报摇 2014 年 6 月摇 第 25 卷摇 第 6 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, Jun. 2014, 25(6): 1745-1751
的重要原因,由此带来的氮素流失和环境污染也日
趋严重[4-6] . 现阶段,在玉米推荐施肥技术中,田块
尺度上,根层氮肥实时监控技术可同步土壤氮素供
应和作物需求,在保持或提高产量的同时可显著提
高氮素利用效率,降低氮素向环境中的淋失风险;在
区域尺度上,根据氮素根层调控的理论和研究结果,
结合区域土壤养分的变异状况,“总量控制,分期调
控冶的区域氮肥推荐施肥技术的田间应用也取得重
要进展[7-12] .然而,由于我国农村劳动力向城市转移
和农村剩余劳动力文化水平较低,包括施肥技术在
内的栽培技术的简化成为当前农业生产中迫切需要
解决问题.施用控释肥料可有效控制养分释放的速
度和时间,在减少施肥次数、减轻劳力负担的同时,
可显著降低氮素的施用量,提高氮素利用率,并提高
作物产量和品质.其施用效果已在小麦、玉米等多种
大田作物上得到验证,有望成为大田作物简化施肥
技术的重要措施[13-15] .控释肥料的释放及其在土壤
中的转化运移受到包括温度在内的多种因素的影
响[16] .在一定生态区域内,控释肥料的合理选用对
实现高产优质的农业生产和环境保护具有重要意
义.
本研究以华北地区夏玉米为对象,选用 4 种控
释肥料,与“总量控制,分期调控冶的区域氮肥施用
技术相比,研究其在一次性施用情况下,对夏玉米干
物质累积与分配的影响及其环境效应,以期筛选出
优化施肥用量下,氮素养分释放与夏玉米氮素需求
相吻合,且环境友好的控释肥料,为简化玉米施肥技
术提供依据.
1摇 材料与方法
1郾 1摇 试验材料
试验于 2009 年 6 月—2010 年 9 月在华北玉米
主产区———山东省聊城市阳谷县陈集村进行. 供试
控释氮肥共 4 种. 其中,聚酯包膜尿素(Ncau)含 N
44% ,释放期 56 d(25 益恒温培养测定,下同);磷矿
粉包膜尿素(NhnP)含 N 28% ,全 P(P2O5)8. 8% ,有
效磷(P2O5)0. 3% ,释放期 20 d;腐殖酸包膜尿素
(NhnF)含 N 30% ,有机质 15% ,释放期 7 d;聚酯包
膜尿素(CRU)含 N 44% ,释放期 46 d. 供试夏玉米
品种分别为浚单 18(2009)和浚单 20(2010). 供试
土壤(0 ~ 30 cm)理化性状见表 1.
1郾 2摇 试验设计
2009 年,试验共设 4 个氮肥处理,条带式设计,
试验小区长36 m、宽4郾 15 m,面积149 m2 ,4次重
表 1摇 土壤的基本理化性状
Table 1摇 Basic physical and chemical properties of test soil
年份
Year
有机质
Organic
matter
(g·kg-1)
全氮
Total N
(g·kg-1)
速效磷
Available P
(mg·kg-1)
速效钾
Available K
(mg·kg-1)
pH 土壤质地
Soil
texture
2009 10. 9 0. 85 6 106 7. 96 轻壤
2010 11. 1 0. 92 6 92 7. 82 中壤
复. 4 个氮肥处理分别为 Nopt (区域推荐施肥)、
Ncau、NhnP和 NhnF. 2010 年,试验共设 6 个氮肥处
理,条带式设计,试验小区长 74 m、宽 4. 15 m,面积
307 m2,4 次重复. 6 个氮肥处理分别为 Ncon(传统
氮肥处理)、Nopt、Ncau、NhnP、NhnF 和 CRU. 其中,
Ncon 氮肥用量为 250 kg N · hm-2, Nopt 为 180
kg N·hm-2,两处理均分为拔节期和大喇叭口期两
次追施,Ncon 追施比例为 2 颐 3,Nopt 追施比例为
1 颐 2;Ncau、NhnP、NhnF 和 CRU 4 个控释肥料处理
氮肥用量均为 180 kg N·hm-2,播种时一次性施入,
肥料距种子 5 cm.所有处理磷、钾肥用量相同,分别
为磷肥(过磷酸钙,12% )60 kg P2 O5 ·hm-2,钾肥
(氯化钾,60% )75 kg K2O·hm-2 .所有肥料的施用
方式均为播种行一侧耧施,施肥深度 10 cm. 2009 年
和 2010 年夏玉米均为 6 月 18 日播种,9 月 24 日收
获,田间生育期为 99 d. 夏玉米生育期内,耕作、播
种、灌水及病虫害管理等均按当地农民习惯进行.
1郾 3摇 测定项目及方法
1郾 3郾 1 植株生长与养分吸收 摇 夏玉米生育期内,选
择各关键生育期,每小区选取代表性植株 5 株,采集
地上部样品,70 益下烘干称量,测定各生育期干物
质累积量. 2009 年分吐丝期(R1)和收获期(R6)2 次
取样; 2010 年分别于拔节期 ( V6 )、大喇叭口期
(V10)、吐丝期(R1)、灌浆期(R2)和收获期(R6)5 次
取样.其中,吐丝期干物质为花前干物质累积量,收
获期植株茎叶、玉米芯和籽粒干物质之和为收获期
干物质总量,收获期干物质总量与吐丝期干物质的
差值为花后干物质累积量.
植株地上部烘干样品磨细过筛,采用 H2 SO4 鄄
H2O2 联合消煮,凯氏定氮法测定植株氮浓度;利用
干物质累积量和植株氮浓度计算各生育期植株氮素
吸收量.
1郾 3郾 2 控释肥料田间养分释放特征摇 2010 年夏玉米
季,采用埋袋法测定不同控释肥料的田间氮素释放
特征.称取控释肥料 3 g,放入尼龙网袋中(按生育
期计算埋袋个数,每生育期 3 袋作为 3 次重复),播
种时埋入相对应的控释肥料处理土壤中,埋深 10
6471 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 25 卷
cm(与肥料的施用深度相同),V6、V10、R1、R2 和 R6
等关键生育期取出,研磨,用 0. 1 mm 孔径的尼龙网
过滤到 100 mL容量瓶中,定容,凯氏定氮法测定氮
素残留量.
1郾 3郾 3 土壤无机氮动态与氮素平衡 摇 2010 年播种
前,每区组选取 8 ~ 10 个点,收获后每小区选取 5 个
点,分别采集 0 ~ 30、30 ~ 60、60 ~ 90 cm混合土壤样
品,过 3 mm筛,混匀,称土样 12 g,加 0. 01 mol·L-1
CaCl2溶液 100 mL(土 颐 液为 1 颐 10),振荡 1 h,过
滤,滤液用三通道流动分析仪(TRAACS鄄2000)测定
无机氮含量(Nmin,包括 NO3 - 鄄N和 NH4 + 鄄N),同时测
定土壤水分含量.
夏玉米生育期内,氮素平衡指标(氮素表观损
失,Nb)按下式计算:
Nb =(Ni+Nf)-(Nh+Nc)
式中,Ni为播种前 0 ~ 90 cm 土壤无机氮;Nf为化肥
N;Nh为收获后 0 ~ 90 cm 土壤无机氮;Nc为植株地
上部氮素吸收量.
1郾 4摇 数据处理
试验数据均采用 Excel 2010 进行处理,用 SPSS
17. 5 进行统计分析. 采用 Duncan 新复极差法进行
多重比较(琢=0. 05).
2摇 结果与分析
2郾 1摇 不同控释氮肥对夏玉米产量的影响
不同氮肥处理夏玉米产量差异显著(表 2). 与
区域氮肥推荐施用技术(Nopt)相比,2009 年,磷矿
粉包膜控释肥(NhnP)和聚脂包膜尿素(Ncau)可获
得与 Nopt相近的产量,腐殖酸包膜控释肥(NhnF)
的产量显著降低. 2010 年,控释肥料 CRU 的产量最
高,与 Nopt、Ncau和 Ncon处理的产量差异未达显著
水平;NhnP和 NhnF 两种控释肥料的产量最低,比
Nopt减产 4郾 7% . 综合分析不同控释肥料的产量效
应,CRU和 Ncau两种包膜肥料与 Nopt 的产量相近
或略有提高,可通过一次性施肥的方式用于夏玉米
生产; NhnF 和 NhnP 一次性施用会分别导致
4. 3% ~8郾 1%和 0. 1% ~4. 3%的产量损失.
2郾 2摇 不同控释氮肥对夏玉米干物质累积与分配的
影响
氮素供应的时期与强度显著影响作物同化产物
的累积与分配. 2009 年试验结果表明,与 Nopt 相
比,夏玉米花前、花后和全生育期总干物质的累积量
各氮肥处理之间差异不显著,Ncau 前期干物质的积
累比例较大,表明施用该控释肥料后期干物质的积
累对籽粒的贡献相对较小(表 3);NhnP 和 NhnF 花
前、花后干物质积累比例与 Nopt 相近. 2010 年,不
同氮肥处理间花前干物质的累积量无显著差异,但
表 2摇 不同处理夏玉米产量
Table 2 摇 Grain yield of summer maize under different
treatments
处理
Treat鄄
ment
2009
产量
Yield
(t·hm-2)
相对产量1)
Relative yield
(% )
2010
产量
Yield
(t·hm-2)
相对产量1)
Relative yield
(% )
Ncon 8. 19依0. 51ab 100. 3
Nopt 10. 29依0. 12a 100. 0 8. 17依0. 26ab 100. 0
Ncau 10. 06依0. 59ab 97. 7 8. 24依0. 18ab 101. 0
NhnP 10. 28依0. 41ab 99. 9 7. 82依0. 01b 95. 7
NhnF 9. 46依0. 37b 91. 9 7. 81依0. 04b 95. 7
CRU 8. 51依0. 46a 104. 2
1)相对产量 =各施肥处理产量 /区域推荐施肥处理(Nopt)产量伊
100% Relative yield =Yield of each fertilizer treatment / Yield of regional
recommended fertilization treatment伊100% . 同一列中不同字母表示不
同处理间差异显著 ( P < 0. 05 ) Different letters in the same column
meant significant difference among treatments at 0. 05 level. 下同 The
same below.
表 3摇 不同处理夏玉米的干物质累积与分配
Table 3摇 Dry matter accumulation and distribution of summer maize under different treatments
处理
Treat鄄
ment
2009
积累量
Accumulation
( t·hm-2)
花前
Before
anthesis
花后
After
anthesis
总量
Total
积累比例
Accumulation
percentage (% )
花前
Before
anthesis
花后
After
anthesis
2010
积累量
Accumulation
( t·hm-2)
花前
Before
anthesis
花后
After
anthesis
总量
Total
积累比例
Accumulation
percentage (% )
花前
Before
anthesis
花后
After
anthesis
Ncon 5. 77a 8. 20b 13. 97bc 41. 3 58. 7
Nopt 7. 14a 9. 53a 16. 67a 42. 8 57. 2 6. 03a 8. 71ab 14. 73b 40. 9 59. 1
Ncau 7. 21a 8. 72a 15. 93a 45. 3 54. 7 6. 30a 8. 22b 14. 52b 43. 4 56. 6
NhnP 7. 23a 9. 64a 16. 87a 42. 9 57. 1 5. 16a 8. 03b 13. 19c 39. 1 60. 9
NhnF 6. 90a 9. 27a 16. 17a 42. 7 57. 3 5. 55a 7. 93b 13. 48c 41. 2 58. 8
CRU 摇 摇 摇 摇 摇 5. 91a 9. 97a 15. 89a 37. 2 62. 8
74716 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 司东霞等: 不同控释氮肥对夏玉米同化物积累及氮平衡的影响摇 摇 摇 摇 摇 摇
花后和总干物质的累积量差异显著,控释肥料 CRU
花后干物质累积量和总干物质累积量均高于其他氮
素处理,表明 CRU处理籽粒产量的形成主要依赖于
花后形成的同化产物;与 2009 年相近,2010 年 Ncau
处理的花前干物质累积比例高于 Nopt、 NhnP 和
NhnF处理,后三者与 Ncon花前、花后干物质累积比
例相近.
2郾 3摇 不同控释氮肥处理氮素释放、作物氮素吸收与
氮素效率
2010 年夏玉米生育期内,田间条件下控释肥料
氮素的释放动态和作物地上部氮素吸收动态见图
1.对比不同控释肥料氮素释放和作物氮素需求的情
况可以发现,控释肥料 CRU氮素释放与作物的氮素
需求吻合较好,有 27. 3%的控释氮素保留至开花期
后释放,致使开花以后,尤其灌浆后期,植株氮素吸
收量持续增加;Ncau前期氮素释放速度较 CRU 快,
与作物氮素吸收曲线吻合性稍差,开花期释放了
90. 5%的控释氮素,仅有 9. 5%的氮素保留至开花
期后释放,相应灌浆前期植株氮素吸收量较大,但灌
浆后期植株氮素吸收趋于平缓;而 NhnP和 NhnF两
种控释肥料在拔节期分别有 97. 4%和 99. 7%的氮
素释放出来,造成夏玉米前期氮素供应集中,后期氮
素供应不足,灌浆后期植株基本没有氮素可供吸收.
这可能是施两种控释肥料的夏玉米产量较低的主要
原因.
在相同氮素用量下,不同氮肥及施用方式的夏
玉米氮素吸收量及养分效率也不同(表 4). 2009
年,Nopt处理的氮素吸收量显著高于 Ncau 处理,与
NhnP和 NhnF处理差异不显著. 2010 年,CRU 处理
的氮素吸收量显著高于NhnP和NhnF处理,与其余
图 1摇 控释肥料氮素释放和夏玉米氮素吸收动态(2010)
Fig. 1摇 Dynamics of N release of controlled release fertilizer and N uptake of summer maize (2010).
玉: N释放 N release; 域: N吸收 N uptake.
表 4摇 不同处理的氮素吸收和偏生产力(PFP)
Table 4摇 N uptake and PFP under different treatments
处理
Treatment
2009
N吸收
N uptake
(kg·hm-2)
偏生产力
PFP
(kg·kg-1)
PFP 增加
PFP increment
(% , vs. Nopt)
2010
N吸收
N uptake
(kg·hm-2)
偏生产力
PFP
(kg·kg-1)
PFP 增加
PFP increment
(% , vs. Nopt)
Ncon 摇 摇 摇 159. 7ab 28. 0b -27. 8
Nopt 202. 5a 57. 2a 0. 0 169. 3ab 38. 8a 0. 0
Ncau 172. 2b 55. 9ab -2. 3 162. 8ab 39. 2a 1. 0
NhnP 187. 7ab 57. 1ab -0. 1 145. 7b 37. 1a -4. 3
NhnF 182. 7ab 52. 6b -8. 1 143. 6b 37. 1a -4. 3
CRU 摇 摇 摇 181. 3a 40. 4a 4. 2
8471 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 25 卷
表 5摇 不同处理氮平衡
Table 5摇 N balance under different treatments (kg N·hm-2)
处理
Treatment
氮输入 N input
初始无机氮*
Initial
inorganic N
肥料投入氮
Fertilizer
N
总输入
Total
input
氮输出 N output
作物吸收氮
Crop uptake
N
收获后无机氮*
Inorganic N
after harvest
总输出
Total
output
N平衡
N balance
Ncon 171 250 421 160 47 206 215
Nopt 171 180 351 169 42 212 139
Ncau 171 180 351 163 53 216 135
NhnP 171 180 351 146 30 176 175
NhnF 171 180 351 144 51 195 156
CRU 171 180 351 181 50 231 120
*0 ~ 90 cm土层 0-90 cm soil layer.
氮肥处理差异未达显著水平. 肥料的偏生产力是表
示肥料利用效率的重要指标之一,除 2009 年的
NhnF处理以外,各控释肥处理氮肥的偏生产力与
Nopt差异不显著;传统施肥模式的氮肥偏生产力显
著降低.
2郾 4摇 不同控释氮肥处理的氮平衡
灌溉和降雨是导致氮素流失的重要驱动因子.
由于夏玉米生育期内雨量集中,氮肥的淋失现象相
当普遍(表 5). 2010 年,控释肥料 CRU 的氮素表观
损失最低(120 kg N·hm-2),比 Nopt氮素表观损失
减少 19 kg N·hm-2;Ncau 与 Nopt 的氮素损失量相
当;NhnP和 NhnF 的氮素损失分别比 Nopt 增加 36
和 17 kg N·hm-2;传统施肥方式的氮素损失最高,
比 Nopt 增加 76 kg N·hm-2,表明除 CRU 和 Ncau
外,其余控释肥一次性施用也有一定的氮素淋失
风险.
3摇 讨摇 摇 论
玉米产量的高低与生育期内干物质的累积分配
和氮素吸收密切相关.有研究表明,高产玉米生育后
期干物质累积分配和氮素吸收量明显增加. Lee 和
Tollenaar[17]报道,可获得较高产量的现代玉米品种
开花后累积的干物质占全生育期干物质总量的
50% ,与籽粒干物质占干物质总量的比例相近,表明
玉米产量的形成几乎全部依赖于花后干物质. Pl佴net
和 Lemaire[18]对 280 个玉米试验的统计结果表明,
高产玉米吐丝期后氮素的吸收量不低于 30
kg N·hm-2;Chen等[11]比较了根层氮素管理的高
产玉米和一般产量水平玉米的氮素吸收特点发现,
高产玉米后期的氮素吸收量明显增加.
氮素管理措施是影响玉米生育后期氮素吸收和
干物质累积的重要因素. 吕鹏等[19]研究表明,夏玉
米生育期内氮肥分次施用,尤其是适当增加花粒肥
施入比例,可以提高氮代谢相关酶活性,延缓植株衰
老,促进氮素吸收,进而提高籽粒产量. 由于夏玉米
的生育期与雨季同步,传统氮素管理模式下,氮素淋
失比较严重,养分利用效率低[6,10,12] .以高产高效为
目标的夏玉米生产中,控释肥料的施用成为提高产
量,减少氮素损失,提高氮素利用率的重要途径之
一.苏琳等[14]比较了相同施氮水平下,普通尿素和
包膜控释尿素在夏玉米上的应用效果,结果表明,施
用控释肥料的玉米果穗叶光合速率、叶绿素含量、硝
酸还原酶活性、籽粒灌浆速率均显著提高,玉米籽粒
产量比普通尿素平均提高 9. 5% . 朱红英等[20]报
道,不同控释肥料品种对玉米的增产作用差异很大,
与普通氮肥相比,增产幅度在 0. 3% ~ 13. 5% ,其
中,控释肥料玉和域反而降低了玉米产量.本试验所
选择的几种控释肥料对夏玉米生长和产量的效应也
不相同. CRU和 Ncau分别有 27. 3%和 9. 5%的控释
氮素保留至开花期后释放,有利于玉米生育后期氮
素的吸收和干物质的累积. 与区域氮肥推荐施肥技
术相比,控释肥料 CRU 和 Ncau 的产量水平略有提
高或持平,表明这两种控释肥料可通过一次性施肥
应用于夏玉米生产中;而控释氮肥 NhnP和 NhnF拔
节期分别有 97. 4%和 99. 7%的氮素释放出来,造成
夏玉米前期氮素供应集中,后期氮素供应不足,灌浆
后期基本没有氮素可供植株吸收,出现减产现象.由
此可知,不同控释肥料对玉米生长和产量的影响存
在差异,生产中应该慎重选用.
氮肥的用量、施用时期及氮肥在土壤中的释放
特性决定了作物生育期内土壤中氮素的供应强度,
在影响作物氮素吸收的同时,也影响了土壤中氮素
的累积及淋失.卢艳丽等[21]研究了不同控释肥料用
量在华北平原小麦 /玉米轮作体系中的应用效果,与
传统氮肥处理相比,减少控释肥料用量 20%的情况
下,在显著提高玉米产量的同时,0 ~ 40 cm 土层硝
94716 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 司东霞等: 不同控释氮肥对夏玉米同化物积累及氮平衡的影响摇 摇 摇 摇 摇 摇
态氮含量降低,有利于减小环境污染风险;这一结果
在杨俊刚等[22]的研究中也得到了证实.温度的高低
可显著影响控释肥料的养分释放特性[16],水分条件
是土壤中氮素转化和运移的主要驱动因素. Hanafi
等[23]研究了不同种类包膜肥料在土壤中的养分淋
失特性,结果表明,包膜肥料的养分淋失量大大小于
未包膜肥料,不同包膜肥料之间,由于包膜材料的不
同,养分淋失也存在较大变异.根据中国气象科学数
据共享服务网统计资料,1989—2008 年本试验区夏
玉米生育期内的平均温度为 25. 6 益,变异系数
2郾 7% ;平均降雨量为 535 mm,变异系数 31. 0% .由
此分析,夏玉米生育期内的降雨量大小可能成为影
响控释肥料氮素释放、运移和损失的主要环境因素.
根据本试验 2010 年的土壤氮素平衡计算结果,不同
控释肥料的氮素表观损失差异较大,Ncau 和 CRU
与区域氮素推荐施肥技术的氮素损失相当或略有降
低,NhnP和 NhnF两种包膜控释氮肥的氮素损失量
则高于区域推荐氮素处理,这可能与 2010 年夏玉米
生育期内降雨量较大(573 mm),加速了氮素在土壤
中的运移有关.
不同形态的氮素在土壤中的转化运移特点决定
了氮素的淋失特性. Paramasivam 和 Alva[24]研究了
模拟条件不同包膜材料控释尿素的氮素淋失量和氮
素淋失形态,结果表明,包膜尿素的氮素淋失总量小
于普通尿素,硝态氮是包膜尿素的主要淋失形态,未
包膜普通尿素的淋失形态主要是尿素分子态氮和硝
态氮.土壤中氮素转化过程由微生物和各种酶参与
完成,生产中可通过添加一些生化反应的抑制剂来
控制氮素的转化过程[25-27] . 因此,不同控释肥料的
田间淋失形态及损失途径的阻控技术有待于进一步
研究,以减少氮素淋失,提高肥料利用效率.
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作者简介摇 司东霞,女,1969年生,博士,副教授.主要从事植物
营养和养分资源综合管理研究. E鄄mail: sidongxia@126. com
责任编辑摇 张凤丽
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