全 文 ：书“麦／玉／豆”模式下氮肥运筹对玉米
碳氮代谢的影响
邓小燕，王小春，杨文钰，张群
（农业部西南作物生理生态与耕作重点实验室 四川农业大学农学院，四川 温江６１１１３０）
摘要：在“麦／玉／豆”套作模式下，以玉米杂交种川单４１８为材料，采用两因素随机区组设计，通过２年试验研究了
不同施氮量０，９０，１８０，２７０，３６０ｋｇ纯 Ｎ／ｈｍ２，和不同施氮时期即底肥∶拔节肥∶攻苞肥＝５∶０∶５，３∶２∶５和
５∶２∶３对玉米碳氮代谢的影响。研究结果表明，施氮量低于２７０ｋｇ纯Ｎ／ｈｍ２ 时，随着施氮量的增加，玉米叶片、
茎鞘的氮素和总糖积累以及碳氮代谢关键酶硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶、蔗糖磷酸合成酶活性表现出增加趋势，
超过２７０ｋｇ纯Ｎ／ｈｍ２ 时会起抑制作用，２年均以施氮量为２７０ｋｇ纯Ｎ／ｈｍ２ 时表现最优，其次是施氮量为１８０ｋｇ
纯Ｎ／ｈｍ２，施氮量为１８０和２７０ｋｇ纯Ｎ／ｈｍ２ 时显著或极显著高于对照。各施氮处理叶片Ｃ／Ｎ从拔节期至乳熟期
平均下降速率分别为２６％，２５％，２１％，２３％，且当施氮量为２７０ｋｇ纯Ｎ／ｈｍ２ 时茎鞘Ｃ／Ｎ保持较低水平，叶片乳熟
期仍然保持高效合成能力，有利于产量形成。不同氮肥配比对碳氮代谢影响表现为３∶２∶５＞５∶０∶５＞５∶２∶３，
氮肥后移（３∶２∶５）促进叶片和茎鞘糖、氮积累，增强硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶和蔗糖磷酸合成酶活性，与氮肥
前移（５∶２∶３）相比差异显著。因此“麦／玉／豆”模式结合氮肥运筹能够协调并能明显改善玉米碳氮代谢，进而实
现周年作物的可持续生产。综合总糖、氮素的积累以及碳氮代谢关键酶的表现，“麦／玉／豆”模式下以施２７０ｋｇ纯
Ｎ／ｈｍ２，基追比３∶２∶５为最佳氮肥运筹方式。
关键词：麦／玉／豆；玉米；氮肥运筹；碳氮代谢
中图分类号：Ｓ５１３．０６２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００４５７５９（２０１２）０４００５２１０
旱地三熟“麦／玉／豆”种植模式是近年来在南方丘陵地区发展起来的一种新型种植模式，它有效地提高了复
种指数、土地利用率、光能利用率和粮食总产，该模式集禾本科与禾本科、禾本科与豆科套作为一体，有效地实现
了土地的用养结合和养分互补［１，２］。不同间套作模式对作物碳氮代谢的影响主要集中在氮素的吸收积累上。雍
太文等［３］通过２年根系分隔盆栽试验研究“麦／玉／豆”套作体系对氮素的种间竞争作用及其吸收利用特性，结果
表明，“麦／玉／豆”体系中作物间对氮素的竞争与促进作用并存，小麦（犜狉犻狋犻犮狌犿犪犲狊狋犻狏狌犿）、玉米（犣犲犪犿犪狔狊）为套
作优势作物，大豆（犌犾狔犮犻狀犲犿犪狓）处于劣势。并且研究发现：在玉／豆套作体系中，玉米的根系深入距离比大豆更
长，甚至能够深入大豆行，充分吸收大豆固氮养分，从而提高自身氮素的积累［４］。张宏等［５］研究认为栽培模式的
不同，氮素在各器官的积累、运转差异明显，其机制是不同栽培模式通过调节作物对水分吸收的大小来改善作物
对氮素的吸收和累积。张桂国等［６］研究苜蓿（犕犲犱犻犮犪犵狅）＋玉米间作时发现两者在第１年的生产中表现更强的
竞争作用，进入生长的第２年，苜蓿固氮作用增强，同时间作玉米会吸收苜蓿所固定的氮素，系统内的互利大于竞
争作用，从而获得了间作的产量优势。关于氮肥运筹对作物碳氮代谢的影响，大量研究表明，氮肥运筹对作物产
量和氮肥利用率有显著影响，在一定的施肥水平下，谷氨酰胺合成酶、硝酸还原酶活性随施氮量的增加而增强，过
量施氮反而影响蔗糖磷酸合成酶及各种酶的活性［７１０］。申丽霞等［１１］研究施氮对夏玉米碳氮代谢及穗粒形成的影
响时认为，施氮量为１８０ｋｇ纯Ｎ／ｈｍ２ 时，显著促进玉米碳氮代谢，施氮量增加至２４０ｋｇ纯Ｎ／ｈｍ２ 时，促进作用
下降，施氮使碳氮代谢的关键酶硝酸还原酶（ＮＲ）、谷氨酰胺合成酶（ＧＳ）、蔗糖磷酸合成酶（ＳＰＳ）活性提高。刘亚
５２－６１
２０１２年８月
草 业 学 报
ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ
第２１卷 第４期
Ｖｏｌ．２１，Ｎｏ．４
收稿日期：２０１１１１１７；改回日期：２０１２０１０５
基金项目：国家公益性行业（农业）科研专项（２０１１０３００１），国家重点基础研究发展计划（９７３计划）项目（２０１１ＣＢ１００４００）和国家大豆产业技术体
系专项（ＣＡＲＳ０４ＰＳ１９）资助。
作者简介：邓小燕（１９８７），女，四川乐至人，在读硕士。Ｅｍａｉｌ：ｆｅｎｇｙｕｙａｎｎａｎｆｅｉ＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ
通讯作者。Ｅｍａｉｌ：ｘｃｈｗａｎｇ＠ｓｉｃａｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
亮等［１２］研究氮肥不同比例分期施用对超高产玉米叶片保护酶活性的影响时发现，氮肥不同比例分期追施使玉米
叶片生育后期保护酶活性增强，产量提高，最佳施肥模式为６０％做底肥，拔节肥和吐丝期均追施２０％。前人在氮
肥对玉米氮素积累、分配的影响，以及氮肥在不同轮作模式：苏丹草（犛狅狉犵犺狌犿狊狌犱犪狀犲狀狊犲）－黑麦草（犔狅犾犻狌犿）［１３］，
玉米－大豆［１４］，小麦－玉米［１５］中的作用均有一定的研究；但是就“麦／玉／豆”模式下碳氮积累动态和碳氮代谢协
调性研究相对较少。因此，本试验以“麦／玉／豆”套作为基础，旨在探明不同施氮时期和不同施氮量相互搭配时，
对主要粮食作物玉米碳氮代谢的影响，为提高该模式周年产量、科学施肥和减少农田氮肥污染提供理论依据。
１ 材料与方法
１．１ 供试材料
供试材料的玉米品种为川单４１８，由四川农业大
学玉米研究所提供，小麦为内麦９号，大豆选用贡选１
号，由自贡农科所提供。
试验于２００８－２０１０年２个年度在川中丘区———
遂宁市射洪县瞿河乡新华村（３０°８７′Ｎ，１０５°３８′Ｅ）进
行。试验点气候属于亚热带湿润季风气候区，２００９年
年平均日照１３０７．２ｈ，年平均气温１６．７℃，年降水量
９１５ｍｍ；２０１０年年平均日照１４８２．９ｈ，年平均气温
１５．２℃，年降水量９９３ｍｍ，试验田土质为遂宁紫色
土，土壤基础肥力状况见表１。
表１ 试验前土壤基础肥力状况
犜犪犫犾犲１ 犜犺犲犳狅狌狀犱犪狋犻狅狀狅犳狊狅犻犾犳犲狉狋犻犾犻狋狔
犫犲犳狅狉犲狋犺犲犲狓狆犲狉犻犿犲狀狋
年份
Ｙｅａｒ
有机质
Ｏｒｇａｎｉｃ
ｍａｔｔｅｒ
（ｇ／ｋｇ）
全氮
Ｔｏｔａｌ
ｎｉｔｒｏｇｅｎ
（ｇ／ｋｇ）
碱解氮
Ａｖａｉｌａｂｌｅ
ｎｉｔｒｏｇｅｎ
（ｍｇ／ｋｇ）
速效磷
Ａｖａｉｌａｂｌｅ
ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ
（ｍｇ／ｋｇ）
速效钾
Ａｖａｉｌａｂｌｅ
ｐｏｔａｓｓｉｕｍ
（ｍｇ／ｋｇ）
２００９ ２１．６５ ０．７７ ４４．１４ ６．７９ １３９．００
２０１０ １８．４９ ０．８６ ６７．２６ ５．６９ １３４．００
注：表为玉米行的土壤基础肥力状况，于玉米播种前取土壤测定。
Ｎｏｔｅ：Ｔｈｉｓｔａｂｌｅｒｅｆｌｅｃｔｅｄｔｈｅｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆｓｏｉｌｆｅｒｔｉｌｉｔｙｉｎｍａｉｚｅ
ｒｏｗ，ｔｈｅｓｏｉｌｗａｓｔａｋｉｎｇｂｅｆｏｒｅｔｈｅｓｏｗｉｎｇｏｆｍａｉｚｅ．
１．２ 试验设计
２００８－２０１０年，２年均采用两因素随机区组试验设计，Ａ为不同施氮量（尿素），Ａ１：９０ｋｇ纯Ｎ／ｈｍ２、Ａ２：１８０
ｋｇ纯Ｎ／ｈｍ２、Ａ３：２７０ｋｇ纯Ｎ／ｈｍ２、Ａ４：３６０ｋｇ纯Ｎ／ｈｍ２，不施氮ＣＫ作为对照；Ｂ为按底肥∶拔节肥∶攻苞肥
不同时空配比，３个水平，Ｂ１：５∶０∶５，Ｂ２：３∶２∶５，Ｂ３：５∶２∶３。３次重复，设一对照共３９个小区，小区带长４
ｍ，每小区种２带，小区面积１６ｍ２。密度５２５００株／ｈｍ２，采用１ｍ／１ｍ田间配置（２ｍ开厢，１ｍ１０月底种小
麦，小麦收获后，第２年６月初接种大豆，另１ｍ第２年４月初移栽玉米），穴植双株，株距３８ｃｍ；底肥配施磷肥
（过磷酸钙）Ｐ２Ｏ５１０２ｋｇ／ｈｍ２，钾肥（氯化钾）Ｋ２Ｏ８２．５ｋｇ／ｈｍ２，氮肥兑清粪水施用。小麦、大豆田间管理控制一
致。小麦１０月底免耕机直播，１ｍ的种植带内种５行，行距２０ｃｍ，氮肥施用１８０ｋｇ纯Ｎ／ｈｍ２ 采取底肥∶拔节
肥＝７∶３的施肥方式，Ｐ２Ｏ５７８．７５ｋｇ／ｈｍ２ 和Ｋ２Ｏ１３５ｋｇ／ｈｍ２ 作为底肥一次施用。大豆于小麦收后６月初免
耕直播，１ｍ的种植带内种２行，行距３３．３ｃｍ，穴距３３．４ｃｍ，穴留３株，种植密度为１３５０００株／ｈｍ２，大豆基肥
配施纯Ｎ２７．６ｋｇ／ｈｍ２、Ｐ２Ｏ５７６．５ｋｇ／ｈｍ２、Ｋ２Ｏ３３ｋｇ／ｈｍ２、追肥为初花后施纯Ｎ２７．６ｋｇ／ｈｍ２，其他管理同大田。
１．３ 测定项目及方法
在拔节期、开花期、灌浆中期，乳熟期、成熟期，各小区随机采取５株植株叶片和茎鞘１０５℃杀青６０ｍｉｎ，８０℃
恒温烘干后采用蒽酮比色法测总糖含量，即称取１００ｍｇ样品于试管中，加蒸馏水２０～３０ｍＬ，加２ｍＬ冷的９．２
ｍｏｌ／Ｌ高氯酸，置沸水浴中提取２０ｍｉｎ，过滤至１００ｍＬ容量瓶中定容。取１０ｍＬ干燥刻度试管１支依次编为
０～６号，加入提取液０．５ｍＬ和１．５ｍＬ蒸馏水，再加蒽酮－醋酸乙酯试剂０．５ｍＬ，充分摇匀后，加５ｍＬ浓硫酸
猛摇试管数次，立即放入沸水浴保温１ｍｉｎ，冷却后摇匀，以空白作参比，于６３０ｎｍ波长下比色；半微量凯氏定氮
法测氮含量，即称取０．２００ｇ样品于消煮管中，采用浓 Ｈ２Ｏ２－浓 Ｈ２ＳＯ４ 湿灰法恒温３８０℃消煮２ｈ至消煮成透
明或微黄，用凯氏定氮－半微量蒸馏法在全自动定氮仪上测定样品中的含氮量。计算碳氮比（Ｃ／Ｎ），即总糖含
量／全氮含量。
在开花期、开花后１０ｄ、开花后２０ｄ，开花后３０ｄ，开花后４０ｄ，各小区随机采取５株植株穗位叶，用液氮速冻
后保存用于测硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶和蔗糖磷酸合成酶的活性［１６，１７］。硝酸还原酶的测定称取１．０００ｇ叶
片，于预冷的研钵中，加４ｍＬ缓冲液研磨成匀浆，转入离心管中，在４℃４０００ｒ／ｍｉｎ下离心１５ｍｉｎ得粗酶提取
３５第２１卷第４期 草业学报２０１２年
液，取粗酶液０．４ｍＬ于试管中，加入１．４ｍＬ０．１ｍｏｌ／ＬＫＮＯ３ 溶液和０．２ｍＬＮＡＤＨ溶液，混匀。在２５℃水
浴中保温３０ｍｉｎ，对照不加ＮＡＤＨ溶液，保温结束后立即加入１ｍＬ磺胺溶液终止酶反应，再加１ｍＬ萘基乙烯
胺溶液，显色１５ｍｉｎ后于４０００ｒ／ｍｉｎ下离心１５ｍｉｎ，取上清液在５４０ｎｍ下比色测定。根据标准曲线计算出反
应液中所产生的亚硝态氮总量。谷氨酰胺合成酶的测定，称取１．０００ｇ植物材料加５ｍＬ提取缓冲液，冰浴上研
磨匀浆，４℃下４０００ｒ／ｍｉｎ离心２０ｍｉｎ。取１．４ｍＬ粗酶液加入３．２ｍＬ反应混合液和１．４ｍＬＡＴＰ溶液，混匀
于３７℃下保温０．５ｈ，加入显色剂２ｍＬ，摇匀并放置片刻后，于５０００ｒ／ｍｉｎ下离心１０ｍｉｎ，取上清液测定５４０
ｎｍ处的吸光值。蔗糖磷酸合成酶活性的测定，称量１．０００ｇ叶片，置于预冷的研钵中，加５ｍＬ缓冲液研磨成匀
浆，取上清液用硫酸铵分布沉淀，收集３０％～４０％饱和沉淀物，复溶于缓冲液中透析２４ｈ制得粗酶液，取０．４ｍＬ
粗酶液加入０．１５ｍＬ反应混合液，３０℃保温１０ｍｉｎ，加入０．０５ｍＬ１２ｍｏｌ／ＬＮａＯＨ，沸水煮１０ｍｉｎ，再加入０．７
ｍＬ３０％ＨＣｌ及０．２ｍＬ用９５％乙醇制备的浓度为０．１％的间苯二酚，摇匀后置于８０℃水浴保温１０ｍｉｎ，冷却后
于４８０ｎｍ下比色，测定蔗糖的生成量。
１．４ 数据处理
试验数据采用Ｅｘｃｅｌ２００３和ＤＰＳｖ６．５５软件按二因素随机区组设计方法进行分析处理。
２ 结果与分析
２．１ 氮肥运筹对玉米叶片和茎鞘碳、氮含量的影响
２．１．１ 玉米茎鞘、叶的总糖积累 ２年试验的平均数结果显示（表２）：玉米茎鞘总糖含量从拔节期至灌浆中期呈
现出一定的增加趋势，而后表现出一定的下降趋势，成熟期总糖含量再次上升。施氮处理茎鞘总糖含量显著高于
对照，其中施氮量为２７０ｋｇ纯Ｎ／ｈｍ２ 在整个生育期内均高于其他处理，其次为１８０ｋｇ纯Ｎ／ｈｍ２，两者在拔节
期、灌浆中期、乳熟期和成熟期存在显著差异。不同基追比对玉米茎鞘糖含量的影响表现为Ｂ２＞Ｂ１＞Ｂ３，且Ｂ２
（氮肥后移）分别比Ｂ１（传统施氮方式）、Ｂ３（氮肥前移）高出０．３％～３％，２％～１８％。拔节期各处理差异不显著，
开花期以后各处理间存在显著或极显著差异，合理的氮肥配比能够促进茎鞘糖的积累，促进作用主要体现在开花
以后。
表２ 不同处理下玉米叶片和茎鞘的总糖积累
犜犪犫犾犲２ 犛狌犵犪狉犪犮犮狌犿狌犾犪狋犻狅狀犻狀犾犲犪犳犪狀犱狊狋犲犿／狊犺犲犪狋犺狅犳犿犪犻狕犲狌狀犱犲狉犱犻犳犳犲狉犲狀狋狋狉犲犪狋犿犲狀狋 ％
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
拔节期
Ｊｏｉｎｔｉｎｇｓｔａｇｅ
茎鞘
Ｓｔｅｍ／ｓｈｅａｔｈ
叶
Ｌｅａｆ
开花期
Ｂｌｏｏｍｉｎｇｓｔａｇｅ
茎鞘
Ｓｔｅｍ／ｓｈｅａｔｈ
叶
Ｌｅａｆ
灌浆中期
Ｍｉｄｇｒａｉｎｆｉｌｉｎｇｓｔａｇｅ
茎鞘
Ｓｔｅｍ／ｓｈｅａｔｈ
叶
Ｌｅａｆ
乳熟期
Ｍｉｌｋｉｎｇｓｔａｇｅ
茎鞘
Ｓｔｅｍ／ｓｈｅａｔｈ
叶
Ｌｅａｆ
成熟期
Ｍａｔｕｒｉｎｇｓｔａｇｅ
茎鞘
Ｓｔｅｍ／ｓｈｅａｔｈ
叶
Ｌｅａｆ
ＣＫ ８．０７Ｃｃ ９．２１Ｃｃ １０．９２Ｃｃ ８．１２Ｃｃ １８．４８Ｃｄ ５．１１Ｃｃ １５．０９Ｃｃ １０．２７Ｃｃ １８．２１Ｃｃ １０．６８Ｃｄ
Ａ１ ９．１０Ｂｂ １５．３６Ａｂ １３．８５Ａａ １０．３７Ａａ ２１．７６Ｂｃ ９．４４Ｂｂ １９．７８Ｂｂ １２．１２Ａａｂ ２１．３６ＡＢａｂ １１．６５Ｂｃ
Ａ２ ９．３８ＡＢｂ １５．９３Ａａ １３．８７Ａａ １０．３８Ａａ ２２．５０ＡＢｂ ９．９９Ｂｂ １９．９１ＡＢｂ １２．０８ＡＢｂ ２１．４５Ａａｂ １２．１６Ａｂ
Ａ３ ９．６３Ａａ １６．１１Ａａ １４．０７Ａａ １０．９２Ａａ ２３．１６Ａａ １１．３９Ａａ ２０．８５Ａａ １２．８１Ａａ ２１．５６Ａａ １２．６１Ａａ
Ａ４ ８．１９Ｃｃ １４．７３Ｂｂ １２．８３Ｂｂ ９．８３Ｂｂ ２１．５８Ｂｃ ９．４２Ｂｂ １９．０５Ｂｂ １１．９３Ｂｂ ２０．８８Ｂｂ １１．１７Ｂｃ
Ｂ１ ９．６７Ａａ １５．７３Ａａ １３．８８Ａａ ９．８１Ａｂ ２３．１４Ａｂ ９．１９ＡＢｂ ２０．０１Ａａ １２．０８Ａａｂ ２０．９２Ａｂ １２．８３ＡＢｂ
Ｂ２ ９．３９Ａａ １５．６３Ａａ １４．１４Ａａ １１．８４Ａａ ２３．８７Ａａ １１．７９Ａａ ２０．５１Ａａ １２．８６Ａａ ２１．３７Ａａ １３．２５Ａａ
Ｂ３ ８．９６Ａａ １５．５７Ａａ １３．０１Ａｂ ９．５１Ｂｂ ２０．０９Ｂｃ ９．０９Ｂｂ １８．９５Ｂｂ １１．２３Ａｂ ２１．３１Ａａ １２．６１Ｂｂ
注：表中数据为２００９年和２０１０年的平均值。不同小写字母和大写字母分别表示在０．０５和０．０１水平差异显著，具有相同字母表示差异不显著，下同。
Ｎｏｔｅ：Ｖａｌｕｅｓｉｎｔａｂｌｅａｒｅｔｈｅａｖｅｒａｇｅｏｆ２００９ａｎｄ２０１０．Ｖａｌｕｅｓｆｏｌｏｗｅｄｂｙｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｅｔｔｅｒｓａｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｔ犘＜０．０５（ｓｍａｌｌｅｔｔｅｒ）ａｎｄ
犘＜０．０１（ｃａｐｉｔａｌｌｅｔｔｅｒ）ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏＬＳＤｔｅｓｔ．Ｔｈｅｓａｍｅｂｅｌｏｗ．
叶片总糖含量总体上表现出一定的下降趋势，并于灌浆中期降至最低。施氮处理叶片总糖积累均显著高于
对照，处理间仍以中高施氮水平（２７０ｋｇ纯Ｎ／ｈｍ２）表现最好，整个生育期分别比Ａ１、Ａ２、Ａ４高５％～２１％，１％
４５ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１２） Ｖｏｌ．２１，Ｎｏ．４
～１４％，７％～２２％，其次是中低施氮水平（１８０ｋｇ纯Ｎ／ｈｍ２），两者于开花后达到显著水平，拔节期至开花期高施
氮处理与其他处理存在显著或极显著差异，施氮量为１８０，２７０ｋｇ纯Ｎ／ｈｍ２ 均能满足作物营养生长所需氮肥，开
花之后以中高施氮表现更好。不同基追比对玉米叶片糖含量表现为Ｂ２＞Ｂ１＞Ｂ３，以氮肥后移表现最好，与茎鞘
表现出相似的规律。
２．１．２ 玉米茎鞘、叶的氮素积累 叶片的含氮量高于茎鞘，但叶片和茎鞘氮素积累变化趋势一致（表３），即从拔
节期至灌浆中期氮含量逐渐增加，并于灌浆中期达到最大值，之后表现出一定的下降趋势，茎鞘的下降幅度大于
叶片，下降幅度分别为４４％～５５％，２０％～３０％。
施氮处理植株的氮素积累量显著高于对照。施氮量处理仍然是以２７０ｋｇ纯Ｎ／ｈｍ２ 表现最好。当施氮量小
于２７０ｋｇ纯Ｎ／ｈｍ２ 时，各个时期的氮素积累均随施氮量的增加而增加，与对照相比，成熟期茎鞘，Ａ１、Ａ２、Ａ３、
Ａ４分别高出４６％，６２％，１２２％，４３％；成熟期叶片，各施氮处理比对照分别高出２８％，３０％，３３％，２５％。１８０，２７０
ｋｇ纯Ｎ／ｈｍ２ 施氮量处理显著高于９０，３６０ｋｇ纯Ｎ／ｈｍ２，过高和过低的施氮量均不利于氮素的积累，各处理氮素
积累差异在茎鞘中更大，施氮量为３６０ｋｇ纯Ｎ／ｈｍ２ 对玉米生长产生明显的抑制作用。
基追比为３∶２∶５的处理在各生育时期均表现较好，叶片和茎鞘表现出相似的规律，即Ｂ２＞Ｂ１＞Ｂ３，氮肥前
移与其他处理差异显著，表明生育前期施肥过量可能会起抑制作用，反而不利于植物的生长，且应重施攻苞肥。
表３ 不同处理下玉米叶片和茎鞘氮的积累
犜犪犫犾犲３ 犖犪犮犮狌犿狌犾犪狋犻狅狀犻狀犾犲犪犳犪狀犱狊狋犲犿／狊犺犲犪狋犺狌狀犱犲狉犱犻犳犳犲狉犲狀狋狋狉犲犪狋犿犲狀狋 ％
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
拔节期
Ｊｏｉｎｔｉｎｇｓｔａｇｅ
茎鞘
Ｓｔｅｍ／ｓｈｅａｔｈ
叶
Ｌｅａｆ
开花期
Ｂｌｏｏｍｉｎｇｓｔａｇｅ
茎鞘
Ｓｔｅｍ／ｓｈｅａｔｈ
叶
Ｌｅａｆ
灌浆中期
Ｍｉｄｇｒａｉｎｆｉｌｉｎｇｓｔａｇｅ
茎鞘
Ｓｔｅｍ／ｓｈｅａｔｈ
叶
Ｌｅａｆ
乳熟期
Ｍｉｌｋｉｎｇｓｔａｇｅ
茎鞘
Ｓｔｅｍ／ｓｈｅａｔｈ
叶
Ｌｅａｆ
成熟期
Ｍａｔｕｒｉｎｇｓｔａｇｅ
茎鞘
Ｓｔｅｍ／ｓｈｅａｔｈ
叶
Ｌｅａｆ
ＣＫ １．２７Ｂｃ １．６９Ｂｃ １．３２Ｂｃ ２．０２Ｂｃ １．４１Ｃｃ ２．０９Ｃｄ ０．８４Ｂｂ １．４７Ｃｃ ０．３７Ｄｄ １．３８Ｃｄ
Ａ１ １．４１Ａｂ ２．１１Ａｂ １．６５Ａａ ２．３７Ｂｃ １．６５Ｂｂ ２．４４Ｂｂ ０．８６ＡＢｂ １．９５ＡＢｂ ０．５４Ｃｃ １．７７Ｂｂｃ
Ａ２ １．４５Ａｂ ２．１３Ａａ １．６６Ａａ ２．５３Ａｂ １．７１ＡＢｂ ２．５４Ａｂ ０．９０Ａａ １．９７Ａａｂ ０．６０ＢＣｂ １．８０ＡＢｂ
Ａ３ １．５２Ａａ ２．１４Ａａ １．６８Ａａ ２．６１Ａａ １．７８Ａａ ２．６４Ａａ ０．９６Ａａ ２．０２Ａａ ０．８２Ａａ １．８３Ａａ
Ａ４ １．３９Ａｂ ２．０１Ａｂ １．６１Ａｂ ２．３１Ｂｃ １．６４Ｂｂ ２．３０Ｂｃ ０．７４Ｃｃ １．８１Ｂｂ ０．５３Ｃｃ １．７３Ｂｃ
Ｂ１ １．３８Ａｂ ２．１１Ａａ １．６４Ａｂ ２．４５Ａｂ １．７４Ａａ ２．５０Ａｂ ０．９０ＡＢｂ １．９４ＡＢａ ０．６５Ａｂ １．７６ＡＢｂ
Ｂ２ １．４４Ａｂ ２．０４Ａａ １．７６Ａａ ２．４８Ａａ １．８２Ａａ ２．６５Ａａ ０．９６Ａａ ２．０１Ａａ ０．７６Ａａ １．９０Ａａ
Ｂ３ １．５２Ａａ ２．１４Ａａ １．５４Ａｂ ２．４３Ａｂ １．５３Ａｂ ２．４０Ａｂ ０．７４Ｂｃ １．８７Ｂｂ ０．４７Ｂｃ １．６９Ｂｃ
２．１．３ 氮肥运筹对玉米茎鞘和叶片碳氮比的影响 氮肥运筹对叶片和茎鞘的Ｃ／Ｎ的影响达到了显著或极显著
水平（表４）。茎鞘从拔节期至成熟期，Ｃ／Ｎ逐渐上升；叶片Ｃ／Ｎ从拔节期至灌浆中期呈下降趋势，而后急剧上
升，乳熟期至成熟期缓慢上升。表明拔节期玉米叶片碳氮代谢旺盛，大量积累同化物，随着玉米生长发育，大量氮
素向籽粒积累，从而造成营养器官氮含量低，也可能由于生育后期土壤氮素供应不足。在玉米生育末期由于籽粒
灌浆结束，接收能力降低，同化物在叶片大量积累，同时叶片衰落，氮代谢能力低，所以Ｃ／Ｎ升高。
不同施肥量对Ｃ／Ｎ影响为：生育后期茎鞘中适度低的Ｃ／Ｎ是同化物高效运输的标志，拔节期至开花期，茎
鞘中Ａ１、Ａ２、Ａ３极显著高于Ａ４，而灌浆中期至成熟期施氮量以３６０ｋｇ纯Ｎ／ｈｍ２ 处理Ｃ／Ｎ升高最迅速，显著或
极显著高于其他处理，Ａ３最低，整个生育期Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４的Ｃ／Ｎ平均上升率分别为５８％，５４％，４３％，６２％。
叶片中２７０ｋｇ纯Ｎ／ｈｍ２ 处理在关键中期处于上升阶段，保持高效合成能力，其他处理则处于下降阶段。叶片中
平均下降率为２６％，２５％，２１％，２３％，Ａ３下降速率最慢。
不同基追比的影响结果分析表明，茎鞘中Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３平均上升率分别为５０％，４６％，６４％，氮肥后移使得Ｃ／
Ｎ保持在一个较低的上升水平。叶片中平均下降率为２７％，２１％，２６％，表明氮肥后移时叶片Ｃ／Ｎ下降速率缓
慢，同化物合成能力强，能够持续较好输出同化物。
５５第２１卷第４期 草业学报２０１２年
表４ 不同氮肥运筹下玉米叶片和茎鞘的犆／犖
犜犪犫犾犲４ 犆／犖狉犪狋犻狅犻狀狊狋犲犿／狊犺犲犪狋犺犪狀犱犾犲犪犳狌狀犱犲狉犱犻犳犳犲狉犲狀狋狊狋犪犵犲
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
拔节期
Ｊｏｉｎｔｉｎｇｓｔａｇｅ
茎鞘
Ｓｔｅｍ／ｓｈｅａｔｈ
叶
Ｌｅａｆ
开花期
Ｂｌｏｏｍｉｎｇｓｔａｇｅ
茎鞘
Ｓｔｅｍ／ｓｈｅａｔｈ
叶
Ｌｅａｆ
灌浆中期
Ｍｉｄｇｒａｉｎｆｉｌｉｎｇｓｔａｇｅ
茎鞘
Ｓｔｅｍ／ｓｈｅａｔｈ
叶
Ｌｅａｆ
乳熟期
Ｍｉｌｋｉｎｇｓｔａｇｅ
茎鞘
Ｓｔｅｍ／ｓｈｅａｔｈ
叶
Ｌｅａｆ
成熟期
Ｍａｔｕｒｉｎｇｓｔａｇｅ
茎鞘
Ｓｔｅｍ／ｓｈｅａｔｈ
叶
Ｌｅａｆ
ＣＫ ６．３５Ａａ ５．４５Ｂｃ ８．２７Ａａ ４．０２Ｂｂ １３．１１Ａｂ ２．４４Ｃｃ １７．９６Ｃｃ ６．９９Ａａ ４９．２２Ａａ ７．７４Ａａ
Ａ１ ６．４５Ａａ ７．２８Ａｂ ８．３９Ａａ ４．３８Ａａ １３．１９Ａａ ３．８７Ｂｂ ２３．００ＡＢｂ ６．２２Ｂｂ ３９．５６Ｂｂ ６．５８Ｂｂ
Ａ２ ６．４７Ａａ ７．４８Ａｂ ８．３６Ａａ ４．１０Ｂｂ １３．１６Ａａ ３．９３Ｂｂ ２２．１２ＡＢｂｃ６．１３Ｂｂ ３５．７５Ｂｂ ６．７６Ｂｂ
Ａ３ ６．６０Ａａ ７．５３Ａａ ８．３８Ａａ ４．１８ＡＢｂ １３．０１Ａｂ ４．３１Ａａ ２１．７２Ｂｃ ６．３４Ｂｂ ２６．２９Ｃｃ ７．４４ＡＢａ
Ａ４ ５．８９Ｂｂ ７．３３Ａｂ ７．９７Ｂｂ ４．２６Ａａ １３．１６Ａａ ４．１０ＡＢａ ２５．７４Ａａ ６．５９ＡＢｂ ３９．４０Ｂｂ ６．４６Ｂｂ
Ｂ１ ６．７２Ａａ ７．４５Ｂｂ ８．４６Ａａ ４．００Ｂｂ １３．３０Ａａ ３．６８Ｂｂ ２２．２３Ｂｂ ６．２３ＡＢｂ ３２．１８Ｂｂ ７．２９Ａａ
Ｂ２ ６．１８Ａａ ７．３０Ｂｂ ８．０３Ｂｂ ４．７７Ａａ １３．１２Ａｂ ４．４５Ａａ ２１．３６Ｂｂ ６．４０Ａａ ２８．１２Ｃｃ ６．９７Ａｂ
Ｂ３ ６．４９Ａａ ７．６３Ａａ ８．４５Ａａ ３．９１Ｂｂ １３．１３Ａｂ ３．７９ＡＢｂ ２５．６１Ａａ ６．０１Ｂｂ ４５．３４Ａａ ５．６９Ｂｂ
２．２ 氮肥运筹对玉米碳氮代谢关键酶活性的影响
２．２．１ 硝酸还原酶活性 不同施氮量对硝酸还原酶（ＮＲ）活性影响表明（图１），各处理穗位叶ＮＲ活性从开花
期至花后１０ｄ是一个增长趋势，在花后１０ｄ达到最大值，而后呈下降趋势。整个时期内施氮处理ＮＲ活性均高
于对照，开花期至花后１０ｄ是籽粒灌浆的关键时期，这时穗位叶酶活性将直接影响籽粒灌浆。花后１０ｄ，施氮量
为２７０ｋｇ纯Ｎ／ｈｍ２ 时ＮＲ活性高于其他处理，２年分别比Ａ１、Ａ２、Ａ４高出２６．９％～３０．５％，９．２％～１１．５％，
２９．８％～３７．０％，ＮＲ活性下降阶段的速率２年表现不同，但均低于对照，表明施氮能明显减小ＮＲ活性降低的
速率。不同基追比对ＮＲ活性影响结果表明（图２），Ｂ２处理曲线始终处于其他处理的上方，Ｂ１次之，Ｂ３最低，其
中花后１０ｄ至花后２０ｄ，基追比为５∶０∶５和３∶２∶５时ＮＲ活性缓慢下降，基追比为５∶２∶３则急剧下降，２
年中不同施肥配比下降率分别为２．１％～３．７％，３．７％～３．８％，１２％～１９％。开花期氮肥后移分别比传统施氮
和氮肥前移高出３５．７％～４０．４％，５６．４％～７２．９％。
图１ 施氮量对玉米穗位叶硝酸还原酶活性的影响
犉犻犵．１ 犜犺犲狀犻狋狉犪狋犲狉犲犱狌犮狋犪狊犲（犖犚）犪犮狋犻狏犻狋狔狅犳犿犪犻狕犲犻狀狊狆犻犽犲犾犲犪犳狌狀犱犲狉犱犻犳犳犲狉犲狀狋狀犻狋狉狅犵犲狀犾犲狏犲犾狊
２．２．２ 谷氨酰胺合成酶活性 谷氨酰胺合成酶（ＧＳ）是玉米氮代谢的另一个关键酶，施氮处理ＧＳ活性均高于
对照，且对照ＧＳ活性下降速率高于施氮处理，施氮量为２７０ｋｇ纯Ｎ／ｈｍ２ 在各个时期ＧＳ活性均高于其他处理
（图３）。花后１０ｄ，Ａ３处理ＧＳ活性比Ａ１、Ａ２、Ａ４分别高出９．０％～１０．５％，１．０％～５．９％，１２．０％～１４．２％，下
降阶段表现为：以施氮量为３６０ｋｇ纯Ｎ／ｈｍ下降速率最快，达到８．５％～１１．０％，其他处理差异不大，可以看出，
６５ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１２） Ｖｏｌ．２１，Ｎｏ．４
施氮量为２７０ｋｇ纯Ｎ／ｈｍ２ 时ＧＳ活性表现最强，且随着氮肥施用量的增加，ＧＳ活性越强，但是氮肥施用过量时
反而会抑制ＧＳ活性。各处理ＧＳ活性在整个时期内与ＮＲ表现出相似的规律，即呈先增长后下降的趋势，于花
后１０ｄ达到最大值，而后呈下降趋势（图４）。不同基追比对穗位叶ＧＳ活性的影响不大，开花至开花３０ｄ，施氮
配比为３∶２∶５时ＧＳ活性最高，花后１０ｄ至花后２０ｄ，各处理ＧＳ活性下降速率分别为３．０％～３．８％，１．４％～
４．０％，５．３％～７．０％，且两年ＧＳ活性差异不大。
图２ 施氮时期对玉米穗位叶硝酸还原酶活性的影响
犉犻犵．２ 犜犺犲狀犻狋狉犪狋犲狉犲犱狌犮狋犪狊犲（犖犚）犪犮狋犻狏犻狋狔狅犳犿犪犻狕犲犻狀狊狆犻犽犲犾犲犪犳狌狀犱犲狉犱犻犳犳犲狉犲狀狋狀犻狋狉狅犵犲狀犪狆狆犾犻犮犪狋犻狅狀狋犻犿犲
图３ 施氮量对玉米穗位叶谷氨酰胺合成酶活性的影响
犉犻犵．３ 犜犺犲犵犾狌狋犪犿犻狀犲狊狔狀狋犺犲狋犪狊犲（犌犛）犪犮狋犻狏犻狋狔狅犳犿犪犻狕犲犻狀狊狆犻犽犲犾犲犪犳狌狀犱犲狉犱犻犳犳犲狉犲狀狋狀犻狋狉狅犵犲狀犾犲狏犲犾狊
２．２．３ 蔗糖磷酸合成酶活性 施氮量对蔗糖磷酸合成酶（ＳＰＳ）活性影响表现为（图５），施氮量小于２７０ｋｇ纯
Ｎ／ｈｍ２ 时，随着施氮量的增加，ＳＰＳ活性增强，超过２７０ｋｇ纯Ｎ／ｈｍ２，随着施氮量的增加，ＳＰＳ活性呈下降趋势，
表明过量的施用氮肥反而会抑制ＳＰＳ活性。施肥处理ＳＰＳ活性均高于对照，ＳＰＳ活性下降阶段的速率为对照最
快，其次是低施氮处理，中高施氮处理下降速率最慢。随着生育时期的推进，各处理叶片ＳＰＳ活性从开花至花后
１０ｄ是一个急剧上升过程，花后１０ｄ达到最大值，花后１０ｄ至花后２０ｄＳＰＳ活性缓慢下降，花后２０ｄ至花后４０
ｄＳＰＳ活性急剧下降（图６）。施氮配比为３∶２∶５时穗位叶ＳＰＳ活性在各个时期均高于其他处理，且花后１０ｄ
ＳＰＳ活性２年分别比Ｂ１、Ｂ３高出１２．０％～１６．０％，２４．６％～３６．０％，氮肥后移ＳＰＳ活性下降最慢。
３ 讨论
３．１ “麦／玉／豆”模式与氮肥运筹之间的相互作用
在本试验中，氮肥运筹对玉米碳氮代谢的影响存在时间上的差异，综合来看施氮量为２７０ｋｇ纯Ｎ／ｈｍ２ 时保
证了玉米整个生育期所需氮肥，施氮能明显促进 ＮＲ、ＧＳ的活性，过量施氮又会起抑制作用，与赵宏伟等［１８］、
７５第２１卷第４期 草业学报２０１２年
Ｋｉｃｈｅｙ等［１９］研究结果一致。吕丽华等［２０］研究认为：供氮过多，使叶片碳氮比过低，叶片氮代谢旺盛，光合产物输
出率降低。赵营等［２１］研究认为当施氮量超过１２５ｋｇ纯Ｎ／ｈｍ２ 时增产效果就不明显了，本试验中施氮量为２７０
ｋｇ纯Ｎ／ｈｍ２ 时碳氮代谢表现与此不同，其原因是配合基追比为３∶２∶５，使得前期氮肥保持合理水平，同时也
能保证攻苞肥用量。已有研究表明，氮肥前移能促进作物生育前期的碳氮代谢，这可能导致营养体生长过旺，后
图４ 施氮时期对玉米穗位叶谷氨酰胺合成酶活性的影响
犉犻犵．４ 犜犺犲犵犾狌狋犪犿犻狀犲狊狔狀狋犺犲狋犪狊犲（犌犛）犪犮狋犻狏犻狋狔狅犳犿犪犻狕犲犻狀狊狆犻犽犲犾犲犪犳狌狀犱犲狉犱犻犳犳犲狉犲狀狋狀犻狋狉狅犵犲狀犪狆狆犾犻犮犪狋犻狅狀狋犻犿犲
图５ 施氮量对玉米穗位叶蔗糖磷酸合成酶活性的影响
犉犻犵．５ 犜犺犲狊狌犮狉狅狊犲狆犺狅狊狆犺犪狋犲狊狔狀狋犺犪狊犲（犛犘犛）犪犮狋犻狏犻狋狔狅犳犿犪犻狕犲犻狀狊狆犻犽犲犾犲犪犳狌狀犱犲狉犱犻犳犳犲狉犲狀狋狀犻狋狉狅犵犲狀犾犲狏犲犾狊
图６ 施氮时期对玉米穗位叶蔗糖磷酸合成酶活性的影响
犉犻犵．６ 犜犺犲狊狌犮狉狅狊犲狆犺狅狊狆犺犪狋犲狊狔狀狋犺犪狊犲（犛犘犛）犪犮狋犻狏犻狋狔狅犳犿犪犻狕犲犻狀狊狆犻犽犲犾犲犪犳狌狀犱犲狉犱犻犳犳犲狉犲狀狋狀犻狋狉狅犵犲狀犪狆狆犾犻犮犪狋犻狅狀狋犻犿犲
８５ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１２） Ｖｏｌ．２１，Ｎｏ．４
期追肥不足，不利于籽粒的形成；氮肥后移能促进作物生育后期的碳氮代谢，伴随着的可能是叶片的早衰，因此要
协调两者之间的关系，本试验研究发现在“麦／玉／豆”模式下，氮肥后移更能满足玉米生长后期籽粒的营养所需。
这可能是因为玉米等禾谷类作物籽粒灌浆物质主要来自花后光合产物的运输，因此花后光合生产能力很重要，提
高拔节肥和攻苞肥比例有利于后期物质积累，而前期较低的底肥施用量基本能保证玉米前期的生长，后期小麦收
获后，加上高的氮肥用量能明显补偿前期生长，其补偿机制还有待于进一步研究。已有研究表明施氮量相同，随
追施肥氮的增加，植株对肥料氮和土壤氮的吸收量均增加，适当施用穗肥有助于促进氮素的输出进而提高产量，
说明增加追施氮肥的比例，可促进拔节至开花期和开花至成熟期作物对氮素的吸收［２２，２３］。本试验中氮肥后移对
玉米碳氮代谢起明显的促进作用，与前人研究结论一致。
３．２ “麦／玉／豆”模式结合氮肥运筹的可持续性
“麦／玉／豆”体系中，由于小麦、玉米、大豆３个作物占据不同生态地位，且发生了氮素转移，改变了作物对氮
的吸收特性，对玉米而言，无论施氮与否，最终表现出套作优势，与大豆套作后，大豆通过根瘤固氮及氮素转移等
作用促进禾本科氮素吸收和生物产量增加［２４］。本试验中，氮肥后移玉米叶片和茎鞘总糖、氮素积累分别比传统
施氮比例高６．４９％，５．５３％，比氮肥前移高１１．５０％，１４．７１％，对穗位叶硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶、蔗糖磷酸
合成酶活性的影响，氮肥后移比传统施氮高１５．５１％，０．９２％，２０．２２％，比氮肥前移高出４５．６７％，６．５９％，
２７．９８％，且差异显著；表明由于套作中氮素发生转移以及种间促进作用，使得玉米生育前期有一部分氮素供给，
过量施氮反而起抑制作用，应采用氮肥后施，保证灌浆期氮素供给，避免前期氮水平过高；由此推测，连续多年实
施分带轮作促进作用会愈明显。张玉先和王孟雪［２５］研究“麦／玉／豆”轮作制度下施肥措施对土壤养分的影响时
就发现年际间调肥处理可以平衡土壤养分，有效改善土壤环境。分带轮作能够协调并能明显改善土壤肥力状况，
避免了长期净作施肥导致的土壤肥力的单一性。刘忠宽等［２６］研究玉米－紫花苜蓿间作模式发现，间作处理的有
机质、有机氮、速效氮呈增加趋势，而这种增加趋势随着间作时间的延长越发明显，间作可以增加主作物产量，但
是否增产及增产幅度与间作模式和间作时间有关。本试验与上述结论一致。“麦／玉／豆”模式结合氮肥运筹具有
持续操作性，因此，需要连续多年实施“麦／玉／豆”套作结合氮肥运筹，才能更加体现其优越性。
４ 结论
结合２年的试验分析表明：当施氮量低于２７０ｋｇ纯Ｎ／ｈｍ２ 时，随着施氮量的增加，对碳氮代谢的关键指标
表现出一定的促进作用，当施氮量超过２７０ｋｇ纯Ｎ／ｈｍ２ 时，增施氮肥表现出明显的抑制作用。在保证前期氮肥
所需的前提下，应重施攻苞肥。因此，在本试验条件下，综合考虑总糖、总氮积累以及碳氮代谢关键酶活性，施氮
量为２７０ｋｇ纯Ｎ／ｈｍ２，底肥∶拔节肥∶攻苞肥为３∶２∶５为最佳氮肥运筹方式。
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０６ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１２） Ｖｏｌ．２１，Ｎｏ．４
犈犳犳犲犮狋狊狅犳狀犻狋狉狅犵犲狀狊狋狉犪狋犲犵犻犲狊狅狀犮犪狉犫狅狀犪狀犱狀犻狋狉狅犵犲狀犿犲狋犪犫狅犾犻狊犿狅犳犿犪犻狕犲犻狀
狑犺犲犪狋／犿犪犻狕犲／狊狅狔犫犲犪狀狉犲犾犪狔犻狀狋犲狉犮狉狅狆狆犻狀犵狊狔狊狋犲犿
ＤＥＮＧＸｉａｏｙａｎ，ＷＡＮＧＸｉａｏｃｈｕｎ，ＹＡＮＧＷｅｎｙｕ，ＺＨＡＮＧＱｕｎ
（ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＣｒｏｐＥｃｏｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙａｎｄＦａｒｍｉｎｇＳｙｓｔｅｍｉｎＳｏｕｔｈｗｅｓｔＣｈｉｎａ，ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＰ．Ｒ．
Ｃｈｉｎａ，ＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＣｏｌｅｇｅｏｆＳｉｃｈｕａｎＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｅｎｊｉａｎｇ６１１１３０，Ｃｈｉｎａ）
犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｔｒａｔｅｇｉｅｓｗｈｉｃｈｃｏｎｔａｉｎｅｄｆｉｖｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｎｉｔｒｏｇｅｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｒａｔｅｓ：０，
９０，１８０，２７０ａｎｄ３６０ｋｇＮ／ｈａａｎｄｔｈｒｅｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｓｓｉｇｎｉｎｇｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｓ（ｂａｓｉｃＮ∶ｊｏｉｎｔｉｎｇＮ∶ｈｕｇｅｂｅｌｂｏｔｔｏｍ
Ｎ）：５∶０∶５，３∶２∶５ａｎｄ５∶２∶３ｏｎｃａｒｂｏｎａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎｍｅｔａｂｏｌｉｓｍｏｆｍａｉｚｅｉｎｗｈｅａｔ／ｍａｉｚｅ／ｓｏｙｂｅａｎｒｅｌａｙ
ｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇｓｙｓｔｅｍｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄｂｙｔｗｏｆａｃｔｏｒｓｒａｎｄｏｍｉｚｅｄｔｒｉａｌｓｕｓｉｎｇＣｈｕａｎｄａｎ４１８ｍａｔｅｒｉａｌｔｈｒｏｕｇｈｔｗｏ
ｙｅａｒｓ’ｆｉｅｌｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ．Ｗｈｅａｔ／ｍａｉｚｅ／ｓｏｙｂｅａｎｒｅｌａｙｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇｓｙｓｔｅｍｗｈｉｃｈｗａｓａｎｅｗｐｌａｎｔｉｎｇｐａｔｔｅｒｎ
ｃｏｕｌｄｉｎｃｒｅａｓｅｇｒａｉｎｙｉｅｌｄｓｇｒｅａｔｌｙｂｅｃａｕｓｅｏｆｓｏｙｂｅａｎｎｉｔｒｏｇｅｎｆｉｘａｔｉｏｎ，ｉｎｔｅｒｓｐｅｃｉｆｉｃｎｉｔｒｏｇｅｎｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎａｎｄ
ｆａｃｉｌｉｔａｔｉｏｎａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎｔｒａｎｓｆｅｒ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔ，ｔｈｅａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｏｔａｌｓｕｇａｒａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎｏｆ
ｌｅａｖｅｓａｎｄｓｔｅｍ／ｓｈｅａｔｈａｎｄａｌｓｏｔｈｅａｃｔｉｖｉｔｙｏｆｎｉｔｒａｔｅｒｅｄｕｃｔａｓｅ，ｇｌｕｔａｍｉｎｅｓｙｎｔｈｅｔａｓｅａｎｄｓｕｃｒｏｓｅｐｈｏｓｐｈａｔｅ
ｓｙｎｔｈａｓｅｏｆｅａｒｌｅａｖｅｓｗｈｉｃｈｗｅｒｅｔｈｅｋｅｙｅｎｚｙｍｅｓｔｏｔｈｅｃａｒｂｏｎａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎｍｅｔａｂｏｌｉｓｍｉｎｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｔｈｅｉｎ
ｃｒｅａｓｉｎｇｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｗｈｅｎｔｈｅａｍｏｕｎｔｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｗａｓｕｎｄｅｒ２７０ｋｇＮ／ｈａ，ｈｏｗ
ｅｖｅｒ，ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｗｅｒｅｏｐｐｏｓｉｔｅｗｈｉｌｅｔｈｅｎｉｔｒｏｇｅｎｌｅｖｅｌｓｗｅｒｅｂｅｙｏｎｄ２７０ｋｇＮ／ｈａ．Ｆｏｒｔｗｏｙｅａｒｓ，ｔｈｅａｍｏｕｎｔ
ｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｗｈｉｃｈｗａｓ２７０ｋｇＮ／ｈａｈａｄｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ａｎｄｔｈｅｎｃａｍｅ１８０ｋｇＮ／ｈａ，ｔｈｅｒｅ
ｓｕｌｔｓｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎｔｒｅａｔｍｅｎｔｗｈｉｃｈｗｅｒｅ１８０ａｎｄ２７０ｋｇＮ／ｈａｗｅｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｏｒｑｕｉｔｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｔｏｔｈｅｃｏｍ
ｐａｒｅｄｇｒｏｕｐ．ＴｈｅａｖｅｒａｇｅｄｅｃｒｅａｓｉｎｇｒａｔｅｏｆＣ／Ｎｉｎｌｅａｖｅｓｗｅｒｅ２６％，２５％，２１％，２３％，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｂｕｔｉｎ
ｓｔｅｍ／ｓｈｅａｔｈ，ｉｔｒｅｍａｉｎｅｄａｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｌｏｗｌｅｖｅｌｗｈｅｎｔｈｅａｍｏｕｎｔｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｗａｓ２７０ｋｇＮ／ｈａ，ｌｅａｖｅｓ
ｗｈｏｓｅｎｉｔｒｏｇｅｎｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｗａｓ２７０ｋｇＮ／ｈａｓｔｉｌｈａｄａｎｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓｙｎｔｈｅｔｉｃａｂｉｌｉｔｙｉｎｍｉｌｋｉｎｇｓｔａｇｅ，ａｎｄａｌｓｏｒｅ
ｍａｉｎｅｄａｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｌｏｗｌｅｖｅｌｏｆＣ／Ｎｉｎｓｔｅｍ／ｓｈｅａｔｈ．Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｓｓｉｇｎｉｎｇｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｓｈａｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔｅｆｆｅｃｔｓｏｎ
ｃａｒｂｏｎａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ，ｔｈａｔｗａｓ，３∶２∶５＞５∶０∶５＞５∶２∶３，ｉｔｗａｓｏｂｖｉｏｕｓｔｈａｔｔｈｅｐｏｓｔｐｏｎｉｎｇｏｆ
ｎｉｔｒｏｇｅｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｃｏｕｌｄｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｍａｔｔｅｒｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ａｎｄａｌｓｏｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅａｃｔｉｖｉｔｙｏｆｎｉｔｒａｔｅｒｅｄｕｃｔａｓｅ，
ｇｌｕｔａｍｉｎｅｓｙｎｔｈｅｔａｓｅａｎｄｓｕｃｒｏｓｅｐｈｏｓｐｈａｔｅｓｙｎｔｈａｓｅｏｆｅａｒｌｅａｖｅｓ，ｉｔｗａｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｃｏｍｐａｒｅｄｔｏａｎｔｅｄｉｓｐｌａｃｅ
ｍｅｎｔｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．Ａｓａｒｅｓｕｌｔ，ｎｉｔｒｏｇｅｎｓｔｒａｔｅｇｉｅｓｉｎｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｗｉｔｈｗｈｅａｔ／ｍａｉｚｅ／ｓｏｙｂｅａｎｒｅｌａｙ
ｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇｓｙｓｔｅｍｃａｎｏｂｖｉｏｕｓｌｙｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｃａｒｂｏｎａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎｍｅｔａｂｏｌｉｓｍｏｆｍａｉｚｅ，ａｎｄｔｈｅｎ，ｒｅａｌｉｚｅｔｈｅ
ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅｃｒｏｐｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．Ｉｎｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｗｉｔｈｍａｔｔｅｒｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｏｆｔｈｅｋｅｙｅｎｚｙｍｅｓ，
ｔｈｅｂｅｓｔｎｉｔｒｏｇｅｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｔｒａｔｅｇｙｗａｓ２７０ｋｇＮ／ｈａａｎｄ３∶２∶５．
犓犲狔狑狅狉犱狊：ｗｈｅａｔ／ｍａｉｚｅ／ｓｏｙｂｅａｎ；ｍａｉｚｅ；ｎｉｔｒｏｇｅｎｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ；ｃａｒｂｏｎａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ
１６第２１卷第４期 草业学报２０１２年