全 文 ：收稿日期：!""#$"%$!& 接受日期：!""#$’!$’"
基金项目：国家自然科学基金（(")#’"%*）；北京农业育种基础研究创新平台项目；国家科技攻关计划“粮食丰产科技工程”项目（!""+,-."!-’(
$!$’）资助。
作者简介：吕丽华（’*##—），女，河北景县人，博士研究生，主要从事作物高产与资源高效利用研究。/01234：53674892:; <3=2> 981
! 通讯作者 ?@4："’"$+!#((+’’，/01234：A2=6BC;92C> @DC> 9=
施氮量对夏玉米碳、氮代谢和氮利用效率的影响
吕丽华’，陶洪斌’，王 璞’!，赵 明!，赵久然(，鲁来清&
（’ 农业部作物栽培与耕作学重点实验室，中国农业大学农学与生物技术学院，北京 ’""*&；! 中国农业科学院作物科学
研究所，北京 ’"""%’；( 北京市农林科学院玉米研究中心，北京 ’"""%*；& 中国农业大学吴桥试验站，河北吴桥 "+’%""）
摘要：本试验研究了施氮量（"、*"、’%"、!#" E6 F G1!）对夏播玉米 HI""%、金海 )号和郑单 *)%碳、氮积累、运转及氮肥
利用的影响。结果表明，(个品种的茎叶碳、氮积累量，成熟期地上部总氮量均为在施氮量 ’%" E6 F G1!或 !#" E6 F G1!
下较高，但是最终碳、氮运转率，氮素吸收效率，氮素利用效率和氮肥利用率均在施氮量 *" E6 F G1! 下较高。本试验
中，碳运转率与产量呈正相关，氮运转率与氮肥利用率呈正相关，表明较高的碳、氮运转率可以促进产量和氮肥利
用率的提高。本研究在施氮量 *" E6 F G1! 下，HI""%和金海 )号茎鞘的 H F J值在吐丝期和成熟期分别为 !!K’’!
!!K*’、()K++!)&K!(，叶片的 H F J值分别为 &K(!!)K’’、*K"+!’"K)#；在施氮量 *"!’%" E6 F G1!下，(个品种夏玉
米产量达到了 ’"+%%!’’&+’ E6 F G1!；HI""%和金海 )号的氮肥利用率达到了 (’K))L!&*K((L，而郑单 *)%的氮肥
利用率仅为 ’)K’’L!’*K!"L。
关键词：夏玉米；氮肥；碳、氮代谢；碳氮比；氮肥利用率
中图分类号：M)’(K"+ 文献标识码：- 文章编号：’""%$)")N（!""%）"&$"+("$"%
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植物营养与肥料学报 !""%，’&（&）：+(" $ +(#
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#+!* $4 G>FE?> H& B "+，6"’0* #*)$3*#L $4 / 4*#!’0’N*# $4 P"*(&.+( GA? 6+, EADEEO F EGDC>O 1
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碳、氮代谢作为作物体内最基本的代谢途径，不
仅影响玉米的生长发育进程，而且在很大程度上决
定着产量结果［E］。玉米在粒重形成过程中，子粒累
积了大量的碳和氮，氮约占 EDAO，而碳约占
?>O［C］。子粒中的氮一部分来自于抽雄前茎和叶中
积累的氮素的再转移［IFK］，另一部分则来源于根系
的直接供应［I，A］；而子粒中的碳一部分来自于子粒
形成时的光合产物［J］，另一部分来自于营养体的碳
转移［M］。碳、氮代谢相互影响、相互制约［?FG］，碳、氮
比可用于反映植物碳、氮代谢相对强弱，通常碳、氮
比随着施氮水平的增加而降低［E>］。
针对玉米氮素积累、运转及氮肥利用率前人已经
从品种［ EE］、氮肥施用量［EC］、氮肥类型［ EI］和施氮时
期［EK］等方面都进行了大量研究。一些人认为，随氮
肥用量的增加，玉米营养器官的氮素运转率也呈增加
的趋势［EC］，但过量的氮素运转则导致叶片早衰及光
合能力下降［EA］，最终可能影响到正在发育的子粒的
碳、氮的输送，从而不利于产量和氮肥利用率的提高。
而另一些人则认为，施用过量的氮肥，氮素的转运率
及其在子粒中的比例都降低，致使子粒产量降低［EJ］。
以上的结果均证明，过量施氮不利于玉米干物质累积
和高产，但是，对不同施氮量下玉米碳、氮代谢及其与
产量和氮肥利用关系的定量化方面研究较少。
因此，本试验通过设定不同施氮水平，调控夏玉米
植株的碳、氮代谢，研究华北平原高产群体内的碳、氮
积累、运转及氮肥利用情况，从而确立高产夏玉米不同
器官的适宜碳、氮比及夏玉米碳、氮代谢与氮肥调控的
关系指标，从营养生理的角度为协调碳、氮代谢提供准
确信息，并且在实现高产的同时达到氮肥高效利用，为
夏玉米高产超高产栽培技术提供一些参考。
) 材料与方法
)*) 试验设计
试验于 C>>J 年在中国农业大学吴桥实验站
（IMQKER>CS/，EEJQIMRCIST）进行。该试验站位于黑龙
港流域中部，年均气温 ECDJU，全年! >U积温
K?JCDGU，年均降雨量 AJC 88。据试验站气象资料，
C>>J年玉米生育期间降雨量为 KIJDC 88。试验地
>—C> )8 土 层 有 机 质 含 量 E>DIK & B H&、全 氮
>DMJ & B H&、有效磷 K?DKG 8& B H&、速效钾 E>MDJA
8& B H&、碱解氮 JMD?J 8& B H&。
田间试验采用裂区设计，氮肥为主区，品种为副
区，I次重复。夏玉米品种分别为 -=>>?（小株小穗，
株型紧凑，穗上叶片直立）、郑单 GA?（中株中穗，株
型紧凑，穗上叶片较直立）、金海 A号（大株大穗，株
型较紧凑，穗上叶片较直立）。K 个施氮水平，氮肥
（尿素）用量分别为 / >、G>、E?>、CM> H& B "8C，分别于
播前和大喇叭口期按照 E VK施用。种植密度，-=>>?
为 EEDCA W E>K 株 B "8C，郑单 GA? 为 GDMA W E>K
株 B "8C，行距 >DKA 8；金海 A 号为 ?DCA W E>K
株 B "8C，行距 >DJ 8。小区面积 KDC 8 W E> 8。各处
理均施磷肥（重过磷酸钙）XCYA E>IDA H& B "8C、钾肥
（ZC[YK）ZCY EECDA H& B "8C、锌肥 P([YK EA H& B "8C，均
做基肥一次施入。全生育期内未进行灌溉。I个品
种均于 J 月 EM 号播种，生育期分别为 E>> .
（-=>>?）、E>M .（郑单 GA?）和 EEE .（金海 A号）。
)*+ 测定项目及方法
分别在 G 叶展、EC 叶展、吐丝期、灌浆中期（吐
丝后 CK .）和成熟期取样，烘干、粉碎待测。郑单 GA?
植株分为 I 层，穗上层（棒 I 叶以上）、穗位层（棒 I
叶）和穗下层。植株及子粒全 /含量采用半微量凯
氏定氮法测定；植株可溶性糖和淀粉含量采用蒽酮
比色法测定。每小区收获玉米 I!K行（每行 K 8），
称所有果穗总鲜重；从所收果穗中随机选取 E>穗，
测定出子率和含水率，计算实际产量（按 EKO折算
含水率）。
)*, 计算
运转率（O）\（吐丝期物质积累量 F成熟期物
质积累量）B 吐丝期物质积累量 W E>>；
/收获指数（/’!#$&*( "+#3*,! ’(.*9，/]^，O）\子
EIJK期 吕丽华，等：施氮量对夏玉米碳、氮代谢和氮利用效率的影响
粒中氮量 !植株吸氮量 " #$$［#%］；
碳、氮比（& ! ’ ()*+,）-（可溶性糖 .淀粉含量）!
全 ’含量；
氮素吸收效率（’+*(,/01 23*)40 055+6+0167，’89:，
4/ ! 4/）-植株吸氮量 !施氮量；
氮素利用效率（’+*(,/01 2;0 055+6+0167，’8:，
4/ ! 4/）-子粒产量 !植株吸氮量；
氮肥利用率（<06,=0(7 ,5 ’ 50(*+>+?0(，<’@，A）-
（施氮区植株吸氮量 B不施氮区植株吸氮量）!施氮
量 " #$$。
试验数据采用 CDC =0(;+,1 E0（CDC，#FEF）软件
GHI（G010()> H+10)( I,J0>）程序和 I+6(,;,5* :K60>
L$$M进行统计分析。
! 结果与分析
!"# 不同施氮量下夏玉米茎叶的总糖积累与运转
表 #显示，&@$$E和郑单 FNE茎鞘和叶片糖分总
和的积累量与施氮量并不呈正比，基本为 ’F$ 或
’#E$处理较高，而金海 N号为 ’#E$和 ’L%$处理较
高；但糖分总和运转率基本为 ’$或 ’F$处理较高
（穗下层除外）。&@$$E 茎鞘和叶片的总糖积累量
’#E$处理明显较高（吐丝期叶片除外）；而总糖运
转率 ’F$处理明显高于其他处理。金海 N号茎鞘和
叶片总糖积累量随施氮量增加而增加，’#E$或 ’L%$
处理显著高于 ’$处理；而茎鞘和叶片的总糖运转
率 ’$处理较高。郑单 FNE不同层次茎鞘和叶片的
总糖积累量和运转率规律有所差异。穗上层茎鞘和
叶片的总糖积累量和运转率 ’F$处理最高，且与其
他处理存在不同程度的差异；穗位层茎鞘和叶片的
总糖积累量 ’F$或 ’#E$处理最高，总糖运转率随着
施氮量的增加先升后降，表现为 ’F$ 处理最高；穗
下层茎鞘和叶片的总糖积累量在吐丝期为 ’#E$或
’L%$处理较高，总糖运转率则为 ’#E$处理最高。
表 # 不同施氮量下夏玉米叶和茎鞘的总糖积累量与总糖运转率
$%&’( # )*+%, %--*.*’%/012 %23 /,%24’1-%/012 ,%/( 02 ’(%5 %23 4/(. %23 46(%/6 15 4*..(, .%07( 80/6 3055(,(2/ 9 ,%/(4
品种
&2>*+=)(;
部位
9,;+*+,1
处理
O(0)*P01*;
总糖累积量 C2/)( )662P2>)*+,1（4/ ! QPL） 运转率（A）
O()1;>,6)*+,1 ()*0吐丝期 C+>4+1/ 成熟期 I)*2(+*7
茎鞘
CC
叶
H0)5
合计
O,*)>
茎鞘
CC
叶
H0)5
合计
O,*)>
茎鞘
CC
叶
H0)5
合计
O,*)>
&@$$E 地上部
CQ,,*
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’F$ FL% )R ML% ) #LNT ) EMF )R MTN R ##SS R FUN ) B NUT ) %U$ )
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’L%$ %E% )R ML# )R ##$E )R %NS R MES )R #$%% R MUF )R B L$UM ) LUE R
VWN 地上部
CQ,,*
’$ #$F# ) TMN R #NLS R #L$S R T#% R #ST# R B #$UN ) TU# ) B %UN )
’F$ #$NS ) TMF )R #TFN R #TT# )R TNT ) #EE$ )R B MSUN )R B MU$ R B LNUE R
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XYFNE D:H ’$ #MM R S% R L$$ R #M# R EF R #FE ) #U% )R B M#UE ) #U$ )
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’#E$ #T% )R %$ )R L#% R #T$ ) #$% )R L#$ ) TUT ) B NMUN R MUL )
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’F$ M#M )R #FS R N$F R MMM )R #FL ) NLF ) B SUN )R LU# )R B MUF )R
’#E$ MNF ) LLM ) NEL ) LS% R #SS R TF$ ) LNU% ) LNUE ) #NUE )
’L%$ M#T )R LMF ) NNM )R LFN R #ET )R NMT ) SU# ) LMU# ) MUT )
注（’,*0）：同一列内同一品种不同字母表示差异达 NA显著水平（1 - M）Y+550(01* >0**0(; Z+*Q+1 ) 6,>2P1 +1 0)6Q 62>*+=)( P0)1 ;+/1+5+6)1* )* NA
>0=0>（1 - M）；VWN—金海 N号 V+1Q)+ N；XYFEN—郑单 FEN XQ01/J)1 FEN；D:H—穗上层 DR,=0 0)( >)70(；:H—穗层 :)( >)70(；8:H—穗下层 81J0( 0)(
>)70(；CC—C*0P )1J ;Q0)*Q，下同 OQ0 ;)P0 R0>,Z[
LMS 植 物 营 养 与 肥 料 学 报 #T卷
当运转率为正值时，反映在成熟期茎叶的糖分
向外运转用于子粒的生长，运转率为负值则说明成
熟期茎叶的糖份仍然处于积累状态。由表 !可见，
郑单 "#$茎叶总糖运转率为穗下层最高，且基本均
为正值，说明穗下层茎叶糖分运转较多，同时也说明
穗下层由于早衰糖分提前向外运转。%&’’$茎鞘和
叶片的总糖积累量小于金海 #号；而茎鞘的总糖运
转率却高于金海 #号。
!"! 不同施氮量下夏玉米氮素积累与运转
()()! 不同施氮量下夏玉米茎叶的氮素累积与运
转 表 (看出，%&’’$和郑单 "#$叶片和茎鞘氮素积
累量和氮素运转量随施氮量增加而增加，*!$’ 或
*(+’处理较高；而氮素运转率正好相反，基本为 *’
或 *"’处理较高。可见，氮素积累量较高并不代表
氮素运转率也较高。同样金海 # 号氮素积累量
*!$’或 *(+’处理较高，但氮素运转量 *(+’处理明
显较小；氮素运转率 *’和 *"’处理显著高于 *!$’
和 *(+’处理。说明对于金海 #号高氮条件不利于
氮素运转。郑单 "#$不同层次茎叶氮素积累和运转
规律受施氮量影响程度不同。穗位层叶片和茎鞘的
氮素积累量和运转率处理间差异不显著；穗上层叶
片和茎鞘的氮素积累量 *(+’ 处理明显较高（成熟
期），而氮素运转率 *’处理显著高于 *!$’ 和 *(+’
处理；穗下层茎鞘的氮素积累量 *(+’ 处理显著高
于 *’ 和 *"’ 处理，而叶片和茎鞘的氮素运转率处
理间差异不显著。
%&’’$叶片和茎鞘的氮素积累量小于金海 #
号，氮素运转率却高于金海 #号，说明 %&’’$氮素利
用效率较高。郑单 "#$各层叶片和茎鞘的氮素积累
和运转规律不尽相同。叶片的氮素积累量和运转率
为穗下层较高；而茎鞘的氮素积累量同样表现为穗
下层较高，但氮素运转率则为穗上层最高。
表 ! 不同施氮量下夏玉米叶和茎鞘的氮素积累量与氮素运转率
#$%&’ ! ( $))*+*&$,-./ $/0 ,1$/2&.)$,-./ .3 &’$3 $/0 2,’+425’$,5 .3 2*++’1 +$-6’ 7-,5 0-33’1’/, ( 1$,’2
品种
%,-./0123
部位
453/./56
处理
7281.986.3
氮素积累量 * 1::,9,-1./56（;< = >9(） 运转率（?）
72163-5:1./56 21.8吐丝期 @/-;/6< 成熟期 A1.,2/.B
叶 C81D 茎鞘 @@ 叶 C81D 茎鞘 @@ 叶 C81D 茎鞘 @@
%&’’$ 地上部
@>55.
*’ E( F G( : GG 1 (’ F H#)E F G+)" F
*"’ +E 1F H’ F: GG 1 (H 1 #E)" 1 H!)" 1
*!$’ $( 1 HE 1F G" 1 (H 1 #!)( 1F H$)’ 1
*(+’ $’ 1 H" 1 G# 1 (" 1 ##)E 1 H!)+ 1
IJ# 地上部
@>55.
*’ ++ F HH F G" : (( : H$)" 1 H")$ 1
*"’ $E 1 H$ 1F #’ F (+ F: H!)E 1F HH)( 1F
*!$’ $+ 1 H$ 1F #H 1F (" 1F G$)# F G")G F
*(+’ $E 1 #’ 1 #$ 1 GG 1 G()( F G()" F
KL"#$ MNC *’ !H 1 (! 1 " F # F G’)" 1 +#)’ 1
*"’ !E 1 (! 1 !( 1 + 1 ($)’ 1F EE)# 1
*!$’ !# 1 (’ 1 !! 1F E 1F (!)G F E+)’ 1
*(+’ !E 1 (! 1 !( 1 + 1 (+)" 1F E+)$ 1
NC *’ !" F !’ 1 !H 1 E 1 (()" F GH)# 1
*"’ (E 1 !! 1 !# 1 + 1 H!)’ 1 G+)+ 1
*!$’ (G 1F !! 1 !# 1 + 1 GH)’ 1 (")+ 1
*(+’ (# 1 !! 1 !# 1 + 1 H’)$ 1 G+)H 1
ONC *’ G# 1 (! : !H 1 !( F E()" 1 G")H 1
*"’ G+ 1 (+ F !H 1 !H 1F EG)# 1 HH)E 1
*!$’ G" 1 (" 1F !( 1 !$ 1F E$)! 1 H’)H 1
*(+’ H’ 1 GG 1 !# 1 !" 1 E()" 1 H!)+ 1
()()( 不同施氮量下夏玉米氮素阶段性累积量和
氮收获指数（*JP） 增施氮肥可显著促进玉米植株
和子粒氮素累积；G个品种夏玉米子粒氮量以 *!$’
或 *(+’处理较高（表 G）；但茎叶的氮素运转率基本
为 *’或 *"’处理较高（表 (）。说明氮素运转率与
子粒氮量并不呈正比，因此茎叶氮素积累量对子粒
GGEH期 吕丽华，等：施氮量对夏玉米碳、氮代谢和氮利用效率的影响
氮的贡献大小应结合运转量与运转率综合评价较为
合理。!"##$氮素阶段性累积量 %&$#和 %’(#处理
较高；地上部总氮量和子粒氮量 %’(# 处理显著高
于 %#处理。在吐丝期之前，郑单 )*$氮素阶段性累
积量 %’(#处理较高；而之后 %&$#处理显著高于其
他处理。郑单 )*$地上部总氮量 %’(#处理最高，而
子粒氮量 %&$#处理最高，均显著高于 %#和 %)#处
理。可见，氮肥用量过高反而导致子粒氮含量降低，
从而明显增加了收获时茎叶氮素的残留量。在吐丝
期之前，金海 *号氮素阶段性积累量各施氮处理间
差距不大；之后 %&$#处理显著高于其他处理。金
海 *号地上部总氮量和子粒氮量 %&$#处理最高，且
显著高于 %#处理。
表 +还看出，玉米氮素积累具有明显基因型差
异。在整个生育时期，!"##$ 氮素累积一直呈现降
低的趋势，氮素累积高峰出现在播种至 &’ 叶展时
期。郑单 )*$整个生育时期氮素累积呈现先升、后
降、再升高、再降低的过程，氮素累积高峰出现播种
至 &’叶展时期和吐丝期至灌浆中期，且灌浆中期
至成熟期各处理氮素累积量均为负值。可见，生育
后期营养器官中的氮素不仅仅转移至子粒，还有一
部分随叶片的脱落而损失。金海 *号整个生育期氮
素积累较为平稳，氮素积累高峰出现在播种至吐丝
期。
表 ! 不同施氮量下夏玉米品种的氮素阶段性积累量与氮收获指数
"#$%& ! ’ #(()*)%#+,-. #+ /,00&1&.+ 21-3+4 5+#2&5 #./ ’ 4#16&5+ ,./&7 -0 5)**&1 *#,8& 3,+4 /,00&1&.+ ’ 1#+&5
%素阶段性累积量 % ,--./.0,1234（56 7 8/’） 成熟期 9,1.:21;
品种
!.012<,:=
处理
>:?,1/?41=
播种至
&’叶展
@3A246 13
&’B0?,C
&’叶展
至吐丝期
&’B0?,C 13
=205246
吐丝期至
灌浆中期
@205246 13
/2DEC200246
灌浆中期
至成熟期
92DEC200246 13
/,1.:21;
地上部
总氮
@8331 %
（56 7 8/’）
子粒氮
F:,24 %
（56 7 8/’）
氮收获
指数
%GH
（I）
!"##$ %# JJ K +) K +& K ’ K &+) K (J K *+L$ K
%)# (+ K *+ , *’ , * K &$+ ,K &&$ ,K J+L+ ,
%&$# )& , ** , M& ,K && , &)$ , &&( ,K *$L) ,
%’(# )M , *# , M& ,K &* , ’## , &’J , J+L& ,
郑单 )*$ %# J) ,K J* ,K (J K B & , ’#) K &++ K J+LJ ,
N8?46D,4 )*$ %)# () , (* , $’ ,K B &# , ’’J ,K &+$ K J#LM K
%&$# (J , JJ ,K &#) , B &M ,K ’+J , &*& , J+L( ,
%’(# $+ , () , $) ,K B $ , ’M+ , &M( , J#L+ K
金海 *号 %# (M , J’ ,K +M K +J - ’#* K &’J K J&L+ ,
O248,2 * %)# (J , (* , M+ , *+ K ’MJ ,K &*# ,K J#L( ,
%&$# $# , (# , *# , JJ , ’JJ , &J# , J#L& ,
%’(# $& , (M , +) ,K JJ , ’J& , &M’ ,K *MLM K
9:! 不同施氮量下夏玉米茎叶的碳、氮比
施氮量对茎鞘碳、氮比的影响明显大于叶片，并
且 +个品种夏玉米茎鞘和叶片的碳、氮比基本随施
氮量增加而降低。主要因为 %#和 %)#处理茎鞘和
叶片的总糖运转率虽然比 %&$#和 %’(#处理高，但
前者的氮素运转率比后者更高。图 &显示，在吐丝
期，!"##$茎鞘的碳、氮比 %#和 %)#处理较高，成熟
期 %#和 %&$#处理较高，均明显高于 %’(#处理；叶
片的碳、氮比处理间差别不明显。在吐丝期，金海 *
号茎鞘和叶片的碳、氮比 %# 处理稍高；进入成熟
期，%#和 %)#处理明显高于其他处理。郑单 )*$中
上层茎鞘和叶片的碳、氮比受氮肥影响程度明显小
于下层。穗上层和穗位层茎鞘和叶片的碳、氮比以
%#和 %)# 处理稍高；而穗下层碳、氮比 %# 和 %)#
处理明显高于 %&$#和 %’(#处理。
茎鞘和叶片的碳、氮比在成熟期显著高于吐丝
期，主要是生育后期氮素的运转率明显高于总糖（表
&、表 ’），从而造成营养器官氮含量较低；另外，可能
是由于生育后期氮供应不足而造成。结合表 &、表 ’
和图 &可知，!"##$ 茎鞘的总糖和氮素运转率基本
高于金海 *号，碳、氮比却低于金海 *号，说明碳、氮
比不能反应出碳、氮绝对运转量的高低，只能反应
碳、氮相对运转量的高低。因此，仅用碳、氮比来衡
量碳、氮代谢的好坏有一定缺陷，应结合运转量与运
转率来综合评价更为合理。在吐丝期，郑单 )*$ 叶
片的碳、氮比不同层次间差别不明显，进入成熟期则
M+J 植 物 营 养 与 肥 料 学 报 &M卷
图 ! 不同施氮量下夏玉米茎鞘和叶片的碳、氮比
"#$%! & ’ ( )*+#, #- .+/0’ .1/*+1 *-2 3/*4 ,4 .500/) 0*#6/ 7#+1 2#44/)/-+ ( )*+/.
（!!：吐丝期 !"#$"%& ’()&*；+!：成熟期 +)(,-"(. ’()&*）
穗下层大于穗位层和穗上层，这是由于穗下层叶片
总糖运转率比中上层高，但氮素运转率更高。
89: 氮肥对夏玉米产量及氮肥利用率的影响
对氮素的吸收、利用效率和对氮肥的利用率在
不同品种、不同施氮量间存在明显的差异，氮素吸收
效率、氮素利用效率和氮肥利用率均随施氮量增加
而减小，各项指标 /01处理明显较高（表 2）。
表 : 不同施氮量下 ;个品种夏玉米氮素吸收利用效率和氮肥利用率
<*=3/ : ( *=.,)>+#,- *-2 5+#3#6*+#,- ,4 .500/) 0*#6/ *+ 2#44/)/-+ -#+),$/- 4/)+#3#6/) *>>3#?*+#,- )*+/.
品种
3,#("4)-’
处理
5-*)(6*%(’
产量
7-)"% ."*#8
（$& 9 :6;）
氮素吸收效率
/<=>
（$& 9 $&）
氮素利用效率
/<>
（$& 9 $&）
氮肥利用率
?/@
（A）
3@11B /1 0CDD E FGHD1 )
/01 I1FBB ) ;H1G ) DBH21 )E 20HCC )
/IB1 00D0 E IH10 E D1H;D E CIHDD )
/;G1 I1B21 ) 1HG2 J D2HIG )E ;;HGB E
郑单 0DB /1 I1GG1 ) DIHDC )
K:*%&8)% 0DB /01 II;0; ) ;HDI ) 20H01 )E I0H;1 )
/IB1 II2GB ) IHCI E 2BHD0 )E IDHII )
/;G1 III1D ) 1H01 J 2DHFF E I;HF2 E
金海 D号 /1 I1DDB E DIH2D )
L"%:)" D /01 II1;I )E ;HGC ) 22HGB )E 2DH2C )
/IB1 II2FI ) IH2B E 2CH1G E CCHBC )
/;G1 I1D1B E 1H0F J 21HC2 E ;1H2B E
/<=>：/"(-M&*% ,N()$* *OO"J"*%J.；/<>：/"(-M&*% ,’* *OO"J"*%J.；?/@：?*JM4*-. MO / O*-("#"P*-
DCF2期 吕丽华，等：施氮量对夏玉米碳、氮代谢和氮利用效率的影响
!"##$产量低于郑单 %&$ 和金海 & 号；并且施
氮处理产量高于不施氮处理。!"##$的氮素吸收效
率低于其他 ’个品种，说明 !"##$植株吸收氮的能
力较弱；并且随施氮量增加氮素吸收效率降低，处
理间差异显著。!"##$的氮素利用效率高于其他 ’
个品种，说明尽管 !"##$对氮的吸收能力较差，但单
位植株吸氮量生产的子粒产量最高；并且 (%#处理
氮素利用效率显著高于 ()$# 和 (’*# 处理。郑单
%&$的子粒产量 (%#和 ()$#处理较高，但处理间差
异不显著；而其余各项指标 (%# 处理较高，且与
(’*#处理差异显著，与 ()$#处理差异较小（氮肥吸
收效率除外）。金海 &号的子粒产量 (%#和 ()$#处
理较高，且与 (#和 (’*#处理差异显著；其他各项
指标变化规律与郑单 %&$相近。
! 讨论
!"# 氮肥施用量对夏玉米碳、氮积累，运转及氮效
率的影响
协调的碳、氮代谢对玉米的高产稳产至关重要。
通常碳、氮比可以作为碳、氮代谢协调程度的重要指
标，可反映出碳、氮各自库源的相对丰缺程度及其对
作物生长发育的影响［)］。供氮过多，使叶片碳、氮比
过低，叶片氮代谢旺盛，光合产物的输出率降低，造
成光合产物对光合器官的反馈抑制［)$］。但碳、氮比
不能反应出处理间绝对运转量的高低，只能反应碳
和氮相对运转量的高低。因此，用碳、氮比作为衡量
碳、氮代谢是否正常的唯一指标是不合适的，应结合
运转量与运转率来综合评价更为合理。本试验结果
表明，茎叶的碳、氮比基本为 (# 或 (%# 处理较高，
并且碳、氮运转率也同样表现为 (%#处理较高。可
见，施氮量与碳、氮的运转率并不呈正比，施氮量高
并不代表碳、氮运转率也较高，过量施氮可导致叶片
中的氮向子粒转运减少，与前人的研究结果一致［*］；
而适宜的施氮量（(%#）可促进碳、氮向子粒的运输，
为较高的子粒产量和子粒氮量奠定了基础。
+个品种茎叶碳、氮积累量、地上部总氮量 ()$#
或 (’*#处理较高，但最终碳、氮运转率，氮素吸收效
率，氮素利用效率和氮肥利用率 (%#处理最高。可
见，施氮量过高时（(’*#），尽管氮素积累量增加，但
氮素的转运量、转运率及在子粒中的比例都降低，影
响氮效率和子粒产量与品质的提高，这也是郑单
%&$和金海 &号子粒氮量 (’*#处理较低的原因。
本试验中，子粒产量和氮肥利用率 (%#或 ()$#
处理较高（!"##$ 除外）。!"##$、郑单 %&$ 和金海 &
号 (%# 和 ()$# 处理的产量分别比 (’*# 处理高
&),、’$#和 *++ -. / 01’，氮肥利用率分别高 )*2,34、
32&’4和 )%2)&4。说明施氮量为 %#!)$# -. / 01’
时可达到产量和氮肥利用效率的协同提高，特别是
在施氮量为 %# -. / 01’时表现最好。
!"$ 碳、氮代谢与夏玉米产量和氮效率的关系
黄高宝等［)%］认为，氮素总运转率与子粒产量、
氮素利用效率均呈显著正相关，相关系数分别为
#2*’#和 #2,,$。而本试验相关分析表明，成熟期地
上部总氮量与产量和氮肥利用率呈正相关，尤其与
产量呈极显著正相关，而与氮素利用效率呈极显著
负 相 关，相 关 系 数 分 别 为 #2*,#!、#2#,#、
5 #2%*#!!；茎鞘和叶片的氮素运转率与产量呈负
相关，而与氮素利用效率和氮肥利用率呈正相关，但
相关性均未达到显著水平，相关系数分别为 5
#2)&$、#23%)、#2#$#；茎鞘和叶片的总糖运转率与产
量、氮素利用效率均呈正相关，而与氮肥利用率呈负
相关，相关系数分别为 #2)3+、#2+)3、5 #2)),（6 7
+,，! 8 #2#&）。因此可以推断，成熟期较高的地上
部总氮量，能够促进产量和氮肥利用率的协同提高；
较高的茎叶氮素运转率，可以促进氮素利用效率和
氮肥利用率的提高；较高的茎叶总糖运转率，则可
以促进产量和氮素利用效率的提高。
!"! 夏玉米碳、氮代谢与氮肥调控的关系指标
+个夏玉米品种在施氮量为 ( %#!)$# -. / 01’
的条件下生长发育良好。适宜的施氮量既保持了较
高的碳、氮运转率，又避免生育后期叶片早衰，从而
维持了生长中后期叶片的高光合能力，为产量与氮
肥利用率达到协同提高奠定了基础。品种间的碳、
氮比差别较大，在施氮量 %# -. / 01’ 条件下，小株小
穗型品种（!"##$）和大株大穗型品种（金海 &号）茎
鞘的碳、氮比在吐丝期和成熟期分别为 ’’2))!
’’2%)、+&2,,! &32’+，叶片的碳、氮比分别为 32+’
! &2))、%2#,! )#2&*。在施氮量 %#!)$# -. / 01’
的条件下，+ 个品种夏玉米产量达到 )#,$$!))3*$
-. / 01’；氮收获指数达到 &$2%4!,+2*4；氮肥利
用率 !"##$和金海 &号达到 +)2&&4!3%2++4，而郑
单 %&$仅达到 )&2))4!)%2’#4。
参 考 文 献：
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