全 文 ：作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2013, 39(8): 1478−1490 http://www.chinacrops.org/zwxb/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

本研究由国家自然科学基金项目(30971731, 31000684, 31271640)和江苏省三项工程项目[SX(2010)086]资助。
* 通讯作者(Corresponding author): 陆卫平, E-mail: wplu@yzu.edu.cn, Tel: 0514-87979377
第一作者联系方式: E-mail: 204jll@163.com, Tel: 13665268176
Received(收稿日期): 2012-11-15; Accepted(接受日期): 2013-04-22; Published online(网络出版日期): 2013-05-20.
URL: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20130520.1159.012.html
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2013.01478
不同施氮水平对超高产夏玉米氮磷钾积累与分配的影响
景立权 1 赵福成 1,2 王德成 1 袁建华 3 陆大雷 1 陆卫平 1,*
1扬州大学农学院 / 农业部长江中下游作物生理生态与栽培重点开放实验室 / 江苏省作物遗传生理重点实验室, 江苏扬州 225009;
2浙江省东阳玉米研究所, 浙江东阳 322100; 3江苏省农业科学院粮食作物研究所, 江苏南京 210014
摘 要: 为探明不同施氮水平下玉米超高产(≥13 500 kg hm−2)群体氮磷钾积累及分配规律, 通过苏玉 20、浚单 20两
品种 3年不同氮肥运筹方案的试验, 实现了籽粒最高产量 14 753 kg hm−2的目标。结果表明: (1)随着生育进程, 两品
种氮磷钾在植株、籽粒中积累逐渐增大, 在叶片、茎秆、叶鞘中呈先单峰变化趋势, 叶片氮钾峰值在大口期, 磷峰值
在开花期。增大灌浆期植株氮积累量及叶片氮转移率, 促使成熟期籽粒氮磷较大积累量, 利于超高产玉米群体的形
成。(2)籽粒产量、1 kg氮生产籽粒量、氮肥的农学效率、氮素利用率、植株(叶片、茎秆、叶鞘、籽粒等器官)氮磷
钾含量在 450 kg hm−2施氮水平时达到最大值, 其值(苏玉 20)分别为 14 753 kg hm−2、44.0 kg、19.24%、38.63%、335.4
kg hm−2、178.2 kg hm−2、230.7 kg hm−2, 过高过低施氮均使氮磷钾积累量及产量下降。(3)由两品种产量与施氮水平
的回归方程, 确定了超高产时的最佳施氮量、超高产施氮水平和最佳施氮范围, 苏玉 20 分别为 457.0 kg hm−2、
418.3~495.7 kg hm−2、418.5~495.4 kg hm−2; 浚单 20分别为 452.7 kg hm−2 (最佳施氮量)、410.8~494.6 kg hm−2 (最佳施
氮范围)。
关键词: 玉米; 施氮水平; 超高产; 氮磷钾; 积累与分配
Effects of Nitrogen Application on Accumulation and Distribution of Nitrogen,
Phosphorus, and Potassium of Summer Maize under Super-high Yield Condi-
tions
JING Li-Quan1, ZHAO Fu-Cheng1,2, WANG De-Cheng1, YUAN Jian-Hua3, LU Da-Lei1, and LU Wei-Ping1,*
1Agriculture College of Yangzhou University / Key Laboratory of Crop Physiology, Ecology and Cultivation in Middle and Lower Reaches of Yang-
tze River, Ministry of Agriculture / Key Laboratory of Crop Genetics and Physiology of Jiangsu Province, Yangzhou 225009, China; 2 Dongyang
Institute of Maize Research, Dongyang 322100, China; 3 Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, Nanjing 210014, China
Abstract: Establishing a high quality population is an important prerequisite to achieve high grain yield. Nitrogen (N) application
is one of the most important practices in maize (Zea mays L.) production and plays a critical role in regulating population quality.
To explore the effects of N application on accumulation and distribution of N, phosphorus (P), and potassium (K) of summer
maize under the conditions of super-high yield (≥13 500 kg ha−1), we planted two maize cultivars (Suyu 20 and Xundan 20), wtih
different N application levels across three years, and the highest grain yield reached to14 753 kg ha−1. The results showed that in
the growth process, N, P, K accumulation increased gradually in the plants and grains of Suyu 20 and Xundan 20, and showed a
curvilinear change in leaves, stems and sheatheswith a peak value at trumpeting stage and anthesis stage, respectively. The in-
creasing of N accumulation and transfer rate in leaves at filling stage promoted the N and P accumulation of grain at mature stage,
leading to super-high yield groups. In Suyu 20, yield, grain production per kg N, N agronomy efficiency, N utilization efficiency,
N, P, K content in leaves, stems and sheathes were the highest at 450 kg ha−1 which were 14 753 kg ha−1, 44.0 kg, 19.24%, 38.63%,
335.4 kg ha−1, 178.2 kg ha−1, 230.7 kg ha−1, respectively. But N, P, K accumulation and yield decreased when N application level
was too high or too low. According to the regression equations between N application rate and yield of two varieties, for Xundan
20 the optimal N amount was 457.0 kg ha−1, the range of optimum N was 418.5−495.4 kg ha−1, 418.3−495.7 kg ha−1 for su-
第 8期 景立权等: 不同施氮水平对超高产夏玉米氮磷钾积累与分配的影响 1479


per-high yield groups; and for Xundan 20, the optimal N was 452.7 kg ha−1, the range of optimum N was 410.8−494.6 kg ha−1
Keywords: Maize; Nitrogen application; Super-high yield; NPN; Accumulation and distribution
在我国, 2004—2011年玉米连续 8年增产, 近年
来 , 玉米在我国粮食增产中的作用达 55%[1],
2006—2010 年 5 年内全国涌现出 159 块 15 000 kg
hm−2 以上的高产田[2], 玉米已超过水稻成为我国第
一大作物[3]。然而, 我国玉米生产水平与同处北半球
且自然条件、种植面积也比较相似的美国相比, 差
距甚远 [3]。据报道, 美国玉米高产纪录 27 743 kg
hm−2 (美国 Iowa州, Francis Childs, 2002), 我国仅为
21 154.5 kg hm−2 (新疆奇台总场, 李少昆, 2012), 美
国在 2007 年全国平均产量就已高达 9480 kg hm−2,
而我国至今不足 6000 kg hm−2。在无法扩大种植面积
的情况下, 提高单产是玉米增产的唯一途径。
玉米超高产群体的形成囿于多方面因素, 超高
产目标的实现凝聚着现代科学技术与传统精细农艺
之精华[4]。氮肥运筹是协调作物氮磷钾等营养元素
积累、分配的重要手段, 是实现夏玉米超高产的最有
效方法之一。前人以大于或等于 12 000 kg hm−2 [5]、
15 000 kg hm−2 [6]等为标准判定夏玉米超高产与否,
并研究了密度[7-8]、行距配置[7]、肥料运筹[9-10]等对
超高产玉米群体干物质生产及光合特性[5-6]、群体质
量与个体生理功能[11], 氮素吸收和利用规律[9,11], 根
系时空分布特征[13], 养分积累与转运特征(春玉米)[14]
等的影响, 然而超高产夏玉米氮磷钾积累、转运及分
配规律却鲜见报道, 本文研究了不同施氮水平下的
超高产夏玉米对氮磷钾的吸收积累及分配规律, 提
出了超高产夏玉米的最佳施氮量, 以期为我国玉米
进一步增产稳产及超高产育种提供理论与技术依据。
1 材料与方法
1.1 材料与试验地点
试验在扬州大学农学院作物栽培生理省级重点
实验室试验田内进行。2008年筛选出在本地具有超
高产潜力的品种苏玉 20、浚单 20, 并初步确定最佳
种植密度 82 500株 hm−2。2009、2010年以两品种为
材料继续开展不同施氮水平处理试验, 探索其需肥
规律及其施肥方案。试验地灌排设施良好, 土壤为
沙质土壤, 前茬休耕, 2009、2010 年玉米秸秆还田,
耕作层 0~20 cm, 3年土壤耕作层农化性质见表 1。

表 1 供试土壤耕作层农化性质
Table 1 Agro-chemical character of the tested soil
年份
Year
有机质
Organic matter
(g kg−1)
全氮
Total N
(g kg−1)
碱解氮
Alkali-hydrolysable N
(mg kg−1)
速效钾
Available K
(mg kg−1)
有效磷
Available P
(mg kg−1)
2008 16.08 0.98 80.22 85.07 6.01
2009 14.33 1.31 93.43 85.34 9.45
2010 14.27 0.96 82.33 86.14 6.31

1.2 试验设计
每年 6 月 22 日左右大田直播, 采用裂区设计,
品种为主区, 施氮水平为裂区。2008、2009 年小区
面积 24 m2, 2010年为 110 m2, 大、小行距分别为 0.7
m和 0.3 m; 2008年 2个密度水平(75 000株 hm−2、
82 500株 hm−2), 2009、2010年密度为 82 500株 hm−2,
重复 3次。根据斯坦福方程, 以 100 kg籽粒需氮量
2.5 kg, 实现产量 15 000 kg hm−2时需施氮 375 kg
hm−2, 2008年以此为中心上下加减 10%、20%, 结果
表明施氮量为 450 kg hm−2、密度为 82 500株 hm−2
时产量最高, 在此基础上 2009年以 450 kg hm−2施氮
水平为中心上下加减 10%、20%, 2010年重复 1次。
均在拔节期追施穗肥, 开花吐丝期施粒肥, 具体施
氮方案如表 2。基施肥 P2O5 150 kg hm−2、K2O 225 kg
hm−2, 均在播种时一次施用。其他管理按高产田要求
进行。
1.3 测定项目及方法
1.3.1 氮磷钾含量 从每处理分别选定 3~5 株长
势均匀一致有代表性植株标记叶龄进程。在拔节期、
大喇叭口期(大口期)、开花期、灌浆期(花后 25 d)、
成熟期各处理分别取 3 株的地上部分, 按照叶片、
叶鞘、茎秆、苞叶、籽粒等器官分开, 105℃杀青 30
min, 75℃烘至恒重。将干样品粉碎后, 2008、2009
年采用 H2O2-H2SO4湿灰化法消煮, 用凯氏定氮法测
1480 作 物 学 报 第 39卷

表 2 氮肥施用方案
Table 2 Nitrogen fertilization scheme (kg hm−2)
施氮处理
N treatment
基肥
Base fertilizer
穗肥
Ear-fertilizer
粒肥
Grain fertilizer
2008
0 0 0 0
300.0 112.5 187.5 0
337.5 112.5 187.5 37.5
375.0 112.5 225.0 37.5
412.5 112.5 262.5 37.5
450.0 112.5 262.5 75.0
2009, 2010
0 0 0 0
360 135 225 0
405 135 225 45
450 135 270 45
495 135 315 45
540 135 315 90

定样品中的含氮量; 用钒钼黄比色法测定样品中的
含磷量 ; 用火焰光度计法测定样品中的含钾量。
2010年采用 CuSO4·5H2O和 K2SO4作催化剂, H2SO4
(浓)消解, 用全自动凯氏定氮仪(Kjeltec 8400, FOSS,
Denmark)测氮含量; 每样品称重 0.45 g 左右, 加 4
mL HNO3、3 mL超纯水和 2滴 H2O2, 置于微波消解
仪(MARS5, CEM, USA)内消解后, 采用原子吸收色
谱仪(Solar S4+GraphiteFurnace System 97, Thermo
Elemental, USA)测磷、钾含量。
1.3.2 籽粒产量及其构成 收获各小区中间两
行玉米 , 分别装入尼龙网袋 , 晒干脱粒称重 , 以含
水量 14%的重量折算产量。另取 20穗玉米考种, 调
查穗行数、行粒数及千粒重等。规定籽粒产量≥13
500 kg hm−2时为超高产水平。
1.4 数据分析
1 kg氮生产籽粒量(Grain production per kg N)=
单位面积成熟期产量/地上部分植株积累氮的总量
氮素收获指数(N harvest index)=成熟期单位面积
植株籽粒氮积累量/地上部分植株氮积累总量
氮肥的农学效率(N agronomy efficiency)=(施氮
肥区−不施氮肥区产量)/施氮水平
氮素利用率(N utilization efficiency)=(施氮处理
植株地上部分−不施氮处理氮积累量)/施氮水平
最佳施氮范围(The optimal N application)=最高
理论产量的 95%及以上时的施氮范围
采用 Microsoft Excel 2007 处理数据, 用 SPSS
19.0 统计分析数据, 用 Duncan’s 法作多重比较。
2009、2010 年 2 年试验结果趋势相似, 本文主要以
2010年数据进行分析。
2 结果与分析
2.1 不同施氮处理对两品种籽粒产量及其构成
因素的影响
施氮可显著提高籽粒产量, 3 年的数据(表 3)表
明, 籽粒产量随着施氮水平的提高呈先增高后降低
的趋势, 且在 450 kg hm−2施氮水平处达到最高, 相
对不施氮处理, 450 kg hm−2施氮水平 3年平均增产
幅度苏玉 20 为 134.17%, 浚单 20 为 163.39%。由
千粒重、总粒数与产量作通径分析及相关分析 ,
其系数表明产量的提高主要是源于总粒数的增多 ,
其次是千粒重的增大。综合 3 年试验数据 , 得施
氮水平(x)与产量(Y)之间的回归方程 , 苏玉 20 为
Y = −0.47x2 +433.20x−84774 (R2 = 0.948); 浚单 20
为 Y = −0.36x2 + 328.65x – 61665.8 (R2 = 0.951), 可
知本试验条件下, 苏玉 20最佳施氮量、最佳施氮范
围、超高产施氮范围分别为 457.0 kg hm−2、
418.3~495.7 kg hm−2、418.5~495.4 kg hm−2; 浚单 20
最佳施氮量、最佳施氮范围分别为 452.7 kg hm−2、
410.8~494.6 kg hm−2。
2.2 氮素积累及分配规律
由表 4、表 5可知, 在相同生育时期, 随着施氮
水平的不同, 两品种各器官表现出相似的氮素积累
规律, 叶片、茎秆、叶鞘、苞叶、籽粒中含氮量随
着施氮水平的升高均呈单峰变化趋势, 峰值出现在
450 kg hm−2施氮水平处。相同施氮水平下, 随着生
育进程, 两品种氮素积累规律不尽相同, 苏玉 20 叶
片、茎秆、叶鞘呈单峰变化趋势, 叶片峰值出现在
大口期, 茎秆、叶鞘出现在开花期; 而浚单 20 叶片
峰值出现在大口期, 茎秆出现在灌浆期, 叶鞘出现
在开花期。两品种苞叶、籽粒的氮素积累均逐渐增
大, 成熟期达到最大值。不施氮和 450 kg hm−2两个
氮素处理 , 灌浆期叶片氮素 , 苏玉 20 分别下降
23.87%、49.92%, 浚单 20分别下降 23.31%、48.84%。
在 6 个氮素处理下, 两品种植株的整个生育期内氮
素积累总量不同, 苏玉 20 分别是浚单 20 的 1.43、
第 8期 景立权等: 不同施氮水平对超高产夏玉米氮磷钾积累与分配的影响 1481


1.27、1.23、1.21、1.22、1.30 倍, 说明氮素的供应
及品种的氮素利用率有利于促进超高产群体的形
成。两品种成熟期各器官氮积累量与产量的回归方程
苏玉 20为 Y=39769.5−1934.60X1−3685.91X2+ 3681.81X3−
1333.35X4+899.87X5, 直接通径系数分别为−6.155、
−5.874、4.836、−1.145、9.349; 浚单 20为 Y＝ −14633.81+
547.23X1+519.75X2−2626.33X3−162.24X4+561.52X5,
直接通径系数分别为 0.724、4.359、−6.804、−0.137
和 3.085。由此可知苏玉 20 产量受籽粒中氮素积累
量的影响最大, 其次浚单 20为叶鞘。

表 3 不同施氮水平对玉米产量及其构成因素的影响
Table 3 Effect of nitrogen treatments on grain yield and its components of maize
苏玉 20 Suyu 20 浚单 20 Xundan 20

施氮处理
N treatment
(kg hm−2)
千粒重
1000-grain
weight (g)
总粒数
Total grains
(kg hm−2)
产量
Yield
(kg hm−2)
千粒重
1000-grain
weight (g)
总粒数
Total grains
(kg hm−2)
产量
Yield
(kg hm−2)
2008
0 257 d 3175 e 7006 e 254 c 2171 f 4735 f
300.0 324 c 3871 d 10773 d 318 b 3136 e 8566 e
337.5 340 b 4088 c 11939 c 316 b 3403 d 9236 d
375.0 347 b 4183 b 12469 b 328 b 3628 c 10221 c
412.5 352 a 4164 b 12591 b 321 b 4223 b 11643 b
450.0 359 a 4390 a 13554 a 347 a 4429 a 13202 a
Pc 0.247 0.753 0.206 0.808
Rc 0.995** 0.999** 0.936** 0.994**
2009
0 241 b 2556 d 5298 d 241 b 2599 e 5387 e
360 352 a 3465 c 10489 c 358 a 3288 d 10123 d
405 349 a 3939 b 11823 b 359 a 3621 c 11179 c
450 363 a 4480 a 13986 a 361 a 4461 a 13850 a
495 362 a 4012 b 12490 b 362 a 4018 b 12509 b
540 363 a 3899 b 12172 b 359 a 3841 bc 11859 bc
Pc 0.333 0.690 0.364 0.683
Rc 0.953** 0.989** 0.915* 0.977**
2010
0 241 c 2880 c 5960 e 226 d 2654 d 5165 f
360 366 b 3194 d 10052 d 323 c 3516 c 9754 e
405 395 a 3627 b 12325 c 323 c 4166 b 11558 c
450 394 a 4357 a 14753 a 354 a 4339 a 13212 a
495 364 b 4356 a 13633 b 337 b 4122 b 11928 b
540 364 b 3506 b 10967 d 336 b 3477 c 10059 d
Pc 0.470 0.623 0.383 0.648
Rc 0.883* 0.935** 0.944** 0.980**
同一年内、相同品种内不同字母者表示在 0.05水平上差异显著; Pc: 直接通径系数; Rc: 相关系数。*,**分别表示在 0.05和 0.01水平上
差异显著。
In each year and for the same cultivation, values followed by different letters are significantly different at P<0.05; Pc: path coefficient; Rc:
related coefficient. *, ** Significantly different at the 0.05 and 0.01 probability levels, respectively.


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表 4 不同施氮处理下苏玉 20生育时期内各器官氮素积累量变化(2010年)
Table 4 Dynamics of plant N accumulation of Suyu 20 at different growth stages under different N treatments in 2010 (kg hm−2)
生育时期
Growth stage
施氮处理
N treatment
叶片
Leaf
茎秆
Stem
叶鞘
Sheath
苞叶
Husk
籽粒
Seed
植株
Plant
0 10.8±0.8 b 2.0±0.3 b 3.1±0.3 b 15.8±1.3 b
360 26.5±0.8 a 3.4±0.8 a 4.1±0.8 a 33.9±1.4 a
405 25.3±0.4 a 3.4±0.3 a 4.6±0.9 a 33.3±1.0 a
450 26.6±0.7 a 3.6±0.3 a 4.9±0.9 a 35.1±1.6 a
495 28.0±0.8 a 3.7±0.4 a 4.6±0.1 a 36.2±0.9 a
拔节期
Jointing stage
540 27.1±0.2 a 3.4±0.2 a 5.2±0.3 a 35.7±0.7 a
0 67.0±2.4 d 17.0±0.3 d 14.0±0.3 d 98.0±3.4 d
360 95.2±2.7 c 21.7±0.2 c 17.0±0.3 c 133.9±2.8 c
405 101.0±1.6 c 24.7±0.4 c 17.6±0.4 c 143.3±3.4 c
450 123.7±2.5 a 29.8±0.8 a 23.3±0.8 a 176.8±2.2 a
495 108.5±2.4 b 27.4±0.8 b 19.1±0.8 b 154.9±2.4 b
大口期
Trumpeting
stage
540 115.3±2.6 b 25.5±0.2 b 20.1±0.7 b 160.9±3.2 b
0 41.5±1.8 d 18.4±0.5 d 16.5±0.8 d 5.1±0.6 d 81.4±2.0 d
360 98.2±3.0 c 28.3±0.6 c 24.4±0.9 c 9.1±0.3 c 171.9±1.7 c
405 96.2±3.0 c 29.1±0.5 c 24.6±0.5 c 10.1±0.5 c 171.8±3.0 c
450 115.9±1.7 a 43.2±0.6 a 34.1±0.8 a 14.1±0.6 a 216.3±2.2 a
495 108.1±2.9 b 38.4±0.7 b 30.2±0.3 b 12.3±0.8 b 200.8±3.1 b
开花期
Anthesis stage
540 111.2±2.4 b 42.6±0.7 b 28.3±0.4 b 13.9±0.4 b 207.9±3.3 b
0 34.5±2.4 d 16.7±0.3 b 9.3±0.4 d 7.0±0.7 e 65.2±1.9 e 132.7±2.4 e
360 73.1±3.0 c 30.5±0.2 a 16.8±0.7 c 10.4±0.5 d 113.1±1.8 d 261.3±4.1 d
405 74.9±3.3 c 31.9±0.7 a 17.1±0.8 c 11.1±0.8 c 123.0±4.8 c 274.2±3.8 c
450 86.4±2.7 a 33.9±0.9 a 19.7±0.5 a 15.0±0.2 a 132.6±2.8 a 302.1±4.1 a
495 79.3±1.9 b 33.2±0.2 a 16.9±0.3 c 13.3±0.9 b 125.4±3.1 b 283.4±2.5 b
灌浆期
Filling stage
540 85.3±2.5 a 33.0±0.4 a 18.8±0.6 b 15.0±0.1 a 121.8±2.9 c 290.1±4.7 b
0 31.6±3.1 e 18.9±0.2 c 7.8±0.2 e 10.8±0.3 d 92.2±1.9 f 161.3±3.1 f
360 42.0±2.2 d 28.6±0.1 b 10.2±0.7 d 13.6±0.6 c 152.9±3.4 e 273.1±3.0 e
405 51.1±1.6 c 27.2±0.3 b 12.5±0.4 c 14.1±0.2 c 157.3±3.6 d 288.2±1.8 d
450 58.1±2.2 a 32.2±0.5 a 18.2±0.3 a 18.5±0.1 a 181.9±3.7 a 335.4±3.6 a
495 53.3±3.1 b 31.9±0.6 a 16.7±0.9 b 16.4±0.8 b 173.2±4.0 b 318.1±3.2 b
成熟期
Maturity stage
540 55.7±2.0 b 30.8±0.2 a 16.2±0.4 b 16.3±0.3 b 171.8±2.8 c 317.8±2.8 c
相同生育时期内的同列标明不同字母的值在 0.05水平上显著。
At the same growth stage, values within a column followed by different letters are significantly different at P<0.05.

2.3 磷素积累及分配规律
由表 6和表 7可知, 在相同生育时期, 随着施氮
水平的不同, 两品种各器官表现出相似的磷素积累
规律, 即各器官磷积累量随着施氮水平的升高均呈
单峰变化趋势, 最大值出现在 450 kg hm−2施氮处理
水平处, 相对于苏玉 20, 浚单 20各器官表现更敏感。
相同施氮水平下, 随着生育进程的推进, 苏玉 20 叶
片、茎秆磷素积累量呈单峰变化趋势, 峰值出现在开
第 8期 景立权等: 不同施氮水平对超高产夏玉米氮磷钾积累与分配的影响 1483


表 5 不同施氮处理下浚单 20生育时期内各器官氮素积累量变化(2010年)
Table 5 Dynamics of plant N accumulation of Xundan 20 at different growth stages under different N treatments in 2010 (kg hm−2)
生育时期
Growth stage
施氮处理
N treatment
叶片
Leaf
茎秆
Stem
叶鞘
Sheath
苞叶
Husk
籽粒
Seed
植株
Plant
0 14.4±0.4 b 4.7±0.5 b 7.4±0.1 b 26.5±1.2 b
360 27.2±0.7 a 9.7±0.4 a 10.4±0.4 a 47.3±1.9 a
405 27.8±0.3 a 9.1±0.9 a 9.9±0.9 a 46.8±2.0 a
450 27.6±0.8 a 10.1±0.7 a 10.9±0.5 a 48.6±1.4 a
495 27.5±0.2 a 10.4±0.6 a 10.6±0.3 a 48.6±1.7 a
拔节期
Jointing stage
540 27.9±0.4 a 9.3±0.3 a 10.3±0.4 a 47.5±0.9 a
0 58.0±0.8 d 14.0±0.5 d 10.3±0.4 c 82.2±1.7 d
360 82.0±1.0 c 19.7±0.6 c 21.9±0.5 b 123.7±3.2 c
405 83.0±1.5 c 21.4±0.4 c 21.8±0.7 b 126.2±2.5 c
450 99.4±1.1 a 25.8±0.5 a 25.7±0.3 a 150.8±1.7 a
495 94.2±0.7 b 25.5±0.2 a 25.7±0.2 a 145.4±2.7 ab
大口期
Trumpeting
stage
540 94.1±1.9 b 23.7±0.6 b 25.3±0.4 a 143.1±2.5 b
0 27.8±0.7 c 26.0±0.5 c 27.1±0.5 d 7.4±0.4 d 88.2±1.8 d
360 56.9±0.6 b 57.5±0.4 b 42.9±0.4 c 9.8±0.6 c 180.3±3.4 c
405 57.0±1.1 b 57.7±0.5 b 43.8±0.8 c 10.3±0.4 c 181.2±2.1 c
450 62.8±1.9 a 67.7±0.2 a 52.0±0.5 a 14.2±0.4 a 209.9±2.4 a
495 61.7±1.8 a 67.0±0.9 a 48.0±0.8 b 12.3±0.2 b 202.5±3.3 b
开花期
Anthesis stage
540 61.4±0.6 a 66.3±0.8 a 47.9±0.7 b 12.2±0.3 b 201.8±2.8 b
0 22.1±0.5 d 34.5±0.1 e 13.5±0.2 e 4.6±0.1 d 31.8±4.6 e 106.4±4.7 f
360 43.7±0.7 c 77.3±0.3 d 23.1±0.5 d 7.4±0.2 c 53.8±2.8 c 204.4±2.6 e
405 43.5±1.2 c 81.0±0.1 c 24.2±0.4 c 7.4±0.4 c 54.1±3.4 c 211.1±2.0 d
450 47.4±0.5 a 103.4±0.3 a 38.9±0.2 a 12.5±0.4 a 60.2±4.5 a 262.4±3.0 a
495 45.9±0.7 b 95.4±0.7 b 35.6±0.7 b 11.5±0.4 b 57.4±3.9 b 246.8±2.1 b
灌浆期
Filling stage
540 45.7±0.5 b 93.6±0.8 b 34.8±0.6 b 11.3±0.4 b 56.1±4.6 b 242.5±4.1 c
0 21.3±1.3 e 36.5±0.9 e 12.9±0.9 f 12.9±0.4 e 41.9±2.8 c 116.4±3.2 f
360 26.8±1.2 d 62.6±0.2 d 25.1±0.7 e 25.1±0.2 d 78.6±4.4 b 215.5±2.5 e
405 28.1±0.7 c 74.1±0.9 c 26.8±0.2 d 26.8±0.2 d 77.7±2.8 b 229.3±2.1 d
450 32.1±1.9 a 102.0±0.3 a 33.3±0.8 a 31.4±0.7 a 82.4±2.7 a 276.4±3.4 a
495 30.4±1.3 b 92.4±0.7 b 31.4±0.6 b 33.3±0.4 b 81.3±3.9 a 260.2±2.5 b
成熟期
Maturity stage
540 28.3±1.2 c 85.5±0.9 c 29.3±0.9 c 29.3±0.3 b 76.6±2.8 b 244.6±2.9 c
相同生育时期内的同列标明不同字母的值在 0.05水平上显著。
At the same growth stage, values within a column followed by different letters are significantly different at P<0.05.

花期, 叶鞘、苞叶、籽粒呈逐渐增大趋势, 而浚单 20
苞叶磷积累量从开花期逐渐递减。在不施氮和 450 kg
hm−2两个氮素水平上, 灌浆期苏玉20叶片磷素分别下
降 64.67%、44.51%, 浚单 20分别下降 65.35%、39.35%,
说明灌浆期内较大的叶片磷素转移率不利于高产的形
成。两品种成熟期各器官磷积累量与产量的回归方程苏
玉 20 为 Y = −12977.75−236.06X1−1241.04X2−26.35X3+
312.88X5, 直接通径系数分别为 0.277、−1.178、−0.019
和 1.886; 浚单 20 为 Y = −5226+178.28X1−432.47X2+
505.92X3−305.76X4+141.93X5, 直接通径系数分别为
0.265、−0.604、0.438、−0.089 和 0.950。由此可知两
品种产量受籽粒中磷素积累量的影响最大。
1484 作 物 学 报 第 39卷

表 6 不同施氮处理下苏玉 20生育时期内各器官磷素积累量变化(2010年)
Table 6 Dynamics of plant P accumulation of Suyu 20 at different growth stages under different N treatments in 2010 (kg hm−2)
生育时期
Growth stage
施氮处理
N treatment
叶片
Leaf
茎秆
Stem
叶鞘
Sheath
苞叶
Husk
籽粒
Seed
植株
Plant
0 6.1±0.1 c 2.1±0.2 b 1.9±0.1 b 10.0±0.7 c
360 9.7±0.1 b 3.2±0.3 a 2.8±0.2 a 15.7±1.7 b
405 9.8±0.2 b 3.2±0.2 a 2.8±0.2 a 15.8±1.2 b
450 10.2±0.2 b 3.9±0.2 a 2.8±0.3 a 16.9±2.0 b
495 11.4±0.2 a 3.9±0.3 a 2.9±0.3 a 18.2±1.0 a
拔节期
Jointing stage
540 11.4±0.3 a 4.0±0.3 a 3.0±0.2 a 18.3±1.7 a
0 19.7±1.2 d 10.5±0.2 d 5.9±0.7 c 36.0±2.0 d
360 25.8±1.3 c 12.3±0.6 c 7.8±0.2 b 45.9±0.7 c
405 25.9±1.4 c 12.9±0.7 c 7.7±0.7 b 46.4±0.6 c
450 29.7±0.8 a 15.3±0.7 a 9.1±0.5 a 54.0±1.3 a
495 26.3±1.8 b 13.8±0.1 b 8.0±0.1 b 48.1±1.4 b
大口期
Trumpeting
stage
540 27.0±1.8 b 13.3±0.8 b 7.4±0.8 b 47.7±0.9 b
0 29.6±1.3 d 8.6±0.8 e 4.4±0.4 e 4.3±0.7 c 54.4±0.9 d
360 33.0±0.9 c 12.8±0.6 d 7.5±0.7 d 7.4±0.6 b 68.6±2.1 c
405 36.7±0.8 a 14.0±0.5 c 8.1±0.8 c 8.0±0.6 b 74.5±0.7 c
450 34.9±1.3 a 13.9±0.6 a 10.7±0.7 b 10.2±0.2 a 83.4±0.9 a
495 37.6±1.2 b 18.8±0.7 c 9.7±0.4 a 9.6±0.7 a 77.3±0.8 b
开花期
Anthesis stage
540 33.6±1.3 c 15.5±0.4 b 10.1±0.8 a 10.0±0.4 a 76.4±1.3 b
0 18.2±1.3 f 6.4±0.7 c 2.8±0.1 c 2.7±0.5 c 46.7±1.4 d 85.5±1.8 e
360 25.9±1.4 e 11.0±0.5 b 4.4±0.4 b 4.0±0.6 b 76.1±3.2 c 129.7±1.3 d
405 27.7±1.5 c 11.9±0.6 b 4.8±0.2 b 4.7±0.2 b 83.1±1.1 b 140.7±1.4 c
450 28.1±0.8 a 12.4±0.3 a 8.6±0.4 a 9.5±0.6 a 84.2±3.3 a 161.6±1.5 a
495 30.9±2.1 b 12.8±0.1 a 9.5±0.5 a 9.4±0.3 a 89.5±2.6 b 151.8±2.2 b
灌浆期
Filling stage
540 28.2±1.6 b 12.1±0.7 a 9.5±0.7 a 9.4±0.6 a 84.6±1.0 b 153.2±1.2 b
0 10.5±1.0 d 4.2±0.4 c 4.2±0.9 d 4.2±0.6 d 70.2±2.1 d 102.7±3.1 d
360 18.0±1.0 c 8.2±0.5 b 7.4±0.7 c 7.3±0.7 c 100.1±3.0 c 149.8±1.2 c
405 18.9±1.4 b 8.2±0.7 b 9.7±0.1 b 9.6±0.6 b 100.3±2.0 c 155.7±1.3 c
450 19.1±0.9 a 10.8±0.4 a 9.4±0.8 a 9.3±0.6 a 116.8±3.5 a 178.2±1.9 a
495 20.9±1.9 b 12.7±0.2 b 10.2±0.7 b 10.1±0.6 b 105.2±1.8 b 163.3±1.1 b
成熟期
Maturity stage
540 18.7±1.5 ab 10.5±0.1 a 9.6±0.6 b 9.5±0.8 b 104.1±3.2 b 160.8±1.3 b
相同生育时期内的同列标明不同字母的值在 0.05水平上显著。
At the same growth stage, values within a column followed by different letters are significantly different at P<0.05.

2.4 钾素积累及分配规律
由表8和表9可知, 在相同生育时期, 两品种各器
官钾素积累均随着施氮水平的升高呈单峰变化趋势,
峰值出现在 450 kg hm−2施氮处理。相同施氮水平下,
随着生育进程, 两品种叶片、茎秆、叶鞘钾素积累量
呈单峰变化趋势, 叶片峰值出现在大口期, 叶鞘出现
在开花期, 茎秆出现在灌浆期中期, 且灌浆后期钾素
转出速率低; 籽粒的钾素积累两品种均逐渐增大, 成
第 8期 景立权等: 不同施氮水平对超高产夏玉米氮磷钾积累与分配的影响 1485


表 7 不同施氮处理下浚单 20生育时期内各器官磷素积累量变化(2010年)
Table 7 Dynamics of plant P accumulation of Xundan 20 at different growth stages under different N treatments in 2010 (kg hm−2)
生育时期
Growth stage
施氮处理
N treatment
叶片
Leaf
茎秆
Stem
叶鞘
Sheath
苞叶
Husk
籽粒
Seed
植株
Plant
0 5.8±0.2 b 2.7±0.2 b 1.5±0.4 b 10.0±1.7 b
360 9.4±0.1 a 3.8±0.3 a 2.4±0.1 a 15.6±0.5 a
405 9.5±0.4 a 3.8±0.4 a 2.4±0.3 a 15.7±1.1 a
450 9.9±0.4 a 4.2±0.1 a 2.4±0.3 a 16.5±0.7 a
495 10.0±0.3 a 4.1±0.3 a 2.5±0.1 a 16.7±0.9 a
拔节期
Jointing stage
540 9.6±0.2 a 4.1±0.4 a 2.6±0.2 a 16.2±1.5 a
0 17.5±1.1 d 8.8±0.1 d 4.6±0.7 b 30.8±1.6 d
360 25.6±1.1 c 10.8±0.3 c 6.5±0.3 a 42.8±1.5 c
405 25.7±0.8 c 11.7±0.6 c 6.4±0.3 a 43.7±1.2 c
450 28.9±1.2 a 14.6±0.6 a 7.0±0.7 a 50.5±1.5 a
495 27.1±1.3 b 12.8±0.3 b 6.7±0.3 a 46.6±1.2 b
大口期
Trumpeting
stage
540 27.8±0.8 b 12.8±0.7 b 6.1±0.3 a 46.7±1.4 b
0 29.3±1.9 c 9.2±0.4 d 4.0±0.6 c 4.7±0.3 d 55.1±1.3 d
360 32.7±1.8 b 13.9±0.6 c 7.1±0.8 b 7.8±0.2 c 70.5±0.5 c
405 34.4±0.5 b 14.6±0.8 b 7.7±0.3 b 8.3±0.2 c 73.1±1.2 bc
450 37.6±1.2 a 17.5±0.7 a 10.3±0.5 a 11.0±0.3 a 84.2±1.6 a
495 35.3±1.7 b 15.5±0.8 b 9.3±0.1 b 10.0±0.3 b 78.2±0.9 b
开花期
Anthesis stage
540 34.3±2.0 b 15.1±0.7 b 9.7±0.1 c 10.4±0.1 b 77.9±1.3 b
0 17.9±1.0 d 7.1±0.3 d 2.4±0.4 e 2.5±0.2 d 45.4±1.9 d 83.7±2.1 e
360 25.6±0.8 c 11.7±0.5 c 4.1±0.2 d 3.4±0.1 c 74.8±3.8 c 128.3±3.5 d
405 27.4±1.5 b 12.5±0.2 b 4.4±0.9 d 3.7±0.1 c 81.8±3.4 b 138.2±1.8 c
450 29.8±1.9 a 14.1±0.2 a 9.9±0.5 a 6.0±0.1 a 91.9±1.1 a 161.1±3.9 a
495 28.2±1.8 b 13.4±0.9 a 9.1±0.8 b 4.2±0.3 b 83.2±3.7 b 146.4±1.6 b
灌浆期
Filling stage
540 27.9±1.4 b 12.7±0.5 d 9.1±0.8 c 4.0±0.1 b 76.3±2.2 c 138.5±3.7 c
0 10.2±1.4 d 4.8±0.9 c 3.8±0.4 e 3.5±0.5 c 68.9±1.6 f 99.5±1.2 f
360 17.7±1.1 c 8.8±0.8 c 7.5±0.2 d 4.7±0.6 b 93.8±1.8 e 141.9±2.6 e
405 18.6±0.8 b 8.8±0.2 b 9.3±0.2 b 4.8±0.5 b 99.0±2.1 d 149.2±2.0 d
450 22.8±1.4 a 15.4±0.3 a 11.0±0.8 a 6.0±0.4 a 121.9±1.8 a 186.4±2.9 a
495 19.6±1.1 b 13.3±0.7 b 9.2±0.4 b 5.3±0.7 a 115.5±1.2 b 171.6±1.9 b
成熟期
Maturity stage
540 18.2±2.0 c 13.2±0.5 b 8.1±0.6 c 5.0±0.6 b 106.8±1.3 c 159.5±1.3 c
相同生育时期内的同列标明不同字母的值在 0.05水平上显著。
At the same growth stage, values within a column followed by different letters are significantly different at P<0.05.

熟期达到最大值。在不施氮和 450 kg hm−2两个氮素处
理水平上, 灌浆期苏玉 20叶片钾素分别下降 43.46%、
43.30%, 浚单 20分别下降 35.41%、53.30%, 说明灌浆
期内两品种叶片钾素转移速率存在基因型差异, 并对
产量的影响程度浚单 20 高于苏玉 20。将两品种成熟
期各器官钾积累量与产量的回归方程苏玉 20 为 Y =
−7043.86+75.56X1+530X2−1045.95X3−1144.12X4+
246.85X5, 直接通径系数分别为 0.114、1.805、−1.363、
−0.483和 0.914; 浚单 20为 Y = −10592.42+ 396.33X1+
396.92X2 −1425.98X3−1276.89X4+364.78X5, 直接通径
系数分别为 0.524、2.881、−3.698、−1.081 和 2.551。
由此可知两品种产量受茎秆中钾素积累量的影响最大。

1486 作 物 学 报 第 39卷

表 8 不同施氮处理下苏玉 20生育时期内各器官钾素积累量变化(2010年)
Table 8 Dynamics of plant K accumulation of Suyu 20 at different growth stages under different N treatments in 2010 (kg hm−2)
生育时期
Growth stage
氮处理
N treatment
叶片
Leaf
茎秆
Stem
叶鞘
Sheath
苞叶
Husk
籽粒
Seed
植株
Plant
0 16.5±0.7 b 2.3±0.2 b 2.8±0.6 b 21.5±2.0 b
360 24.8±0.3 a 7.9±0.3 a 8.7±0.4 a 41.4±1.9 a
405 26.6±0.7 a 7.9±0.8 a 9.1±0.8 a 43.6±1.9 a
450 27.1±0.5 a 8.2±0.4 a 8.8±0.3 a 44.1±0.5 a
495 27.3±0.8 a 8.3±0.2 a 8.8±0.3 a 44.4±0.9 a
拔节期
Jointing stage
540 26.2±0.2 a 8.4±0.4 a 9.0±0.5 a 43.7±2.1 a
0 76.3±0.8 d 14.7±0.6 d 12.9±0.9 d 103.9±2.7 d
360 86.6±0.8 c 26.7±0.6 c 22.2±0.2 c 135.5±2.3 c
405 85.9±0.6 c 27.3±0.5 c 22.6±0.4 c 135.7±2.0 c
450 100.0±1.9 a 32.4±0.4 a 28.0±0.4 a 160.3±2.4 a
495 92.3±1.2 b 29.6±0.7 b 24.8±0.3 b 146.7±2.7 b
大口期
Trumpeting
stage
540 91.1±1.3 b 29.9±0.4 b 24.7±0.3 b 145.7±1.5 b
0 42.3±0.6 d 48.7±0.6 d 16.3±0.8 d 8.3±0.3 e 128.5±2.6 d
360 57.5±0.5 c 64.8±0.4 c 43.8±0.5 c 8.7±0.7 d 188.1±1.6 c
405 57.8±1.1 c 64.7±0.3 c 45.6±0.4 c 8.9±0.4 d 190.9±2.6 c
450 61.7±1.9 a 66.2±0.4 a 49.5±0.3 a 12.7±0.4 a 211.4±2.0 a
495 64.1±1.6 b 69.1±0.2 b 50.8±0.2 b 14.0±0.1 b 203.2±3.3 b
开花期
Anthesis stage
540 60.8±0.9 b 64.0±0.7 c 49.2±0.8 c 11.7±0.7 c 199.0±2.5 b
0 25.9±0.7 e 54.9±0.3 e 15.9±0.7 e 5.5±0.8 f 22.6±4.0 e 138.7±3.2 f
360 36.7±1.0 d 65.3±0.6 d 28.1±0.5 d 6.7±0.4 e 34.4±3.3 d 184.3±2.1 e
405 40.1±1.4 c 75.1±0.6 c 32.1±0.2 c 7.0±0.6 d 36.0±2.8 d 204.2±4.7 d
450 43.4±2.1 a 82.0±0.3 a 34.3±0.5 a 10.1±0.6 a 54.9±4.5 a 260.2±1.9 a
495 47.3±0.9 b 88.0±0.7 b 38.7±0.4 b 12.8±0.3 b 59.8±4.6 b 237.9±2.3 b
灌浆期
Filling stage
540 43.2±1.2 b 81.9±0.5 b 34.1±0.5 b 9.5±0.5 c 45.2±3.8 c 226.9±2.7 c
0 23.9±1.3 c 48.4±0.6 d 13.2±0.6 e 8.6±0.6 d 37.3±2.3 f 145.1±2.0 f
360 33.3±1.9 b 65.0±0.7 c 19.5±0.3 d 9.6±0.4 c 46.2±3.7 e 187.4±4.6 e
405 33.6±1.4 b 71.6±0.4 b 21.0±0.5 c 10.3±0.6 b 51.0±4.6 d 201.5±3.9 d
450 36.9±1.1 a 75.2±0.2 a 23.1±0.4 a 11.6±0.7 a 62.8±4.2 a 230.7±2.3 a
495 36.4±0.7 a 76.1±0.9 a 24.1±0.3 a 11.5±0.5 a 69.3±2.7 b 223.1±2.9 b
成熟期
Maturity stage
540 34.1±1.0 b 74.6±0.7 a 23.4±0.8 a 11.9±0.7 a 56.7±2.1 c 214.8±3.3 c
相同生育时期内的同列标明不同字母的值在 0.05水平上显著。
At the same growth stage, values within a column followed by different letters are significantly different at P<0.05.

2.5 不同施氮处理对两品种各生育期氮吸收利
用、氮收获指数及农学效率的影响
不同施氮处理、不同品种对不同生育期的玉米
氮积累量、1 kg氮生产籽粒量、氮素收获指数及氮
素利用率差异均极显著, 且存在显著或极显著的互
作效应(表 10)。两品种植株氮积累量整个生育时期
以拔节至开花阶段最大 , 其次为开花至成熟阶段 ,
且随施氮量的提高呈先增大后降低的单峰变化趋
势, 峰值出现在 450 kg hm−2施氮处理。出苗至拔
节、拔节至开花、开花至成熟 3 个阶段苏玉 20 植
株平均氮积累量分别是浚单 20 氮积累量的 0.72、
1.09和 2.29倍, 表明玉米灌浆期较大的植株氮积累
利于籽粒产量的提高。两品种 1 kg氮生产籽粒量、
氮肥的农学效率及氮素利用率均在 450 kg hm−2施氮
处理达到最大值, 过高过低施氮时, 三者及产量均
呈下降趋势, 这可能是适量施氮促进超高产形成的
一个重要原因。氮肥农学效率在品种间差异不显著
(配对 F检验, F=1.29, Sig.=0.27), 趋势一致。
第 8期 景立权等: 不同施氮水平对超高产夏玉米氮磷钾积累与分配的影响 1487


表 9 不同施氮处理下浚单 20生育时期内各器官钾素积累量变化(2010年)
Table 9 Dynamics of plant K accumulation of Xundan 20 at different growth stages under different N treatments in 2010 (kg hm−2)
生育时期
Growth stage
氮处理
N treatment
叶片
Leaf
茎秆
Stem
叶鞘
Sheath
苞叶
Husk
籽粒
Seed
植株
Plant
0 14.4±0.2 b 4.7±0.6 b 7.4±0.2 b 26.5±1.4 b
360 27.2±0.4 a 9.9±0.4 a 10.2±0.2 a 47.3±1.9 a
405 27.8±0.3 a 10.1±0.4 a 9.9±0.4 a 47.8±0.9 a
450 27.6±0.2 a 10.1±0.4 a 10.1±0.3 a 47.8±1.0 a
495 27.5±0.4 a 10.0±0.5 a 10.2±0.5 a 47.8±1.3 a
拔节期
Jointing stage
540 27.9±0.5 a 9.6±0.4 a 10.3±0.3 a 47.8±1.7 a
0 58.0±0.6 d 14.0±0.5 d 10.3±0.6 c 82.2±2.5 d
360 82.0±1.5 c 19.7±0.2 c 21.9±0.4 b 123.7±3.2 c
405 83.0±0.5 c 21.4±0.3 c 21.8±0.4 b 126.2±3.4 c
450 94.2±1.7 a 25.5±0.6 a 25.7±0.5 a 150.8±2.5 a
495 99.4±1.4 b 25.8±0.3 a 25.7±0.2 a 145.4±1.9 b
大口期
Trumpeting
stage
540 94.1±1.5 b 23.7±0.2 b 25.3±0.4 a 143.1±2.9 b
0 33.0±1.0 d 34.0±0.3 c 31.1±0.5 d 7.4±0.5 d 120.5±1.6 d
360 56.9±1.8 c 57.5±0.2 b 42.9±0.6 c 9.8±0.1 c 182.0±1.8 c
405 57.0±1.4 c 57.7±0.4 b 43.8±0.2 c 10.3±0.7 c 183.5±1.5 c
450 68.8±1.5 a 67.7±0.8 a 52.0±0.8 a 14.2±0.2 a 219.3±3.2 a
495 61.7±1.8 b 67.0±0.7 a 48.0±0.6 b 12.3±0.6 b 204.1±2.2 b
开花期
Anthesis stage
540 61.4±1.4 b 66.3±0.2 a 47.9±0.7 b 12.2±0.4 b 202.6±3.3 b
0 37.1±1.5 d 57.5±0.4 e 13.5±0.5 e 3.8±0.6 d 22.8±2.9 e 151.5±4.2 e
360 43.7±1.7 c 77.3±0.5 d 23.1±0.7 d 6.2±0.9 c 53.8±2.0 c 220.9±3.9 d
405 43.5±1.7 c 81.0±0.2 c 24.2±0.5 c 6.7±0.3 c 54.1±3.7 c 225.0±2.3 d
450 52.4±1.0 a 103.4±0.8 a 38.9±0.7 a 10.6±0.9 a 60.2±4.2 a 283.8±4.7 a
495 45.9±1.8 b 95.4±0.7 b 35.6±0.3 b 8.7±0.7 b 57.4±2.7 b 260.4±3.9 b
灌浆期
Filling stage
540 45.7±1.0 b 93.6±0.6 b 34.8±0.5 b 8.6±0.6 b 56.1±2.8 b 256.2±2.5 c
0 21.3±1.6 e 46.5±0.6 e 12.9±0.4 f 12.9±0.8 e 32.9±4.4 d 132.4±2.5 f
360 26.8±1.6 d 62.6±0.2 d 25.1±0.5 e 25.1±0.7 d 78.6±2.5 c 214.1±4.2 e
405 28.1±0.9 c 74.1±0.7 c 26.8±0.5 d 26.8±0.5 d 77.7±4.5 c 227.9±2.9 d
450 32.1±1.8 a 102.0±0.7 a 33.3±0.3 a 31.4±0.4 a 86.4±2.1 a 279.9±2.6 a
495 30.4±1.7 b 92.4±0.3 b 31.4±0.7 b 33.3±0.8 b 81.3±2.1 b 258.5±2.1 b
成熟期
Maturity stage
540 28.3±2.0 c 85.5±0.9 c 29.3±0.8 c 29.3±0.2 b 77.6±1.9 c 243.3±3.9 c
相同生育时期内的同列标明不同字母的值在 0.05水平上显著。
At the same growth stage, values within a column followed by different letters are significantly different at P<0.05.

3 讨论
3.1 超高产夏玉米施氮量研究
增施氮磷钾养分可增加作物产量已被世界各国
的生产实践所证实。满足即将到来的 70亿人口对粮
食的需求, 依靠氮肥运筹取得玉米的高产将变得非
常重要[15]。按照精确定量栽培基本原理[16], 根据基
础供氮量、目标产量需氮量和氮素的利用率确定最
佳施氮量, 基于施氮量按氮磷钾在作物体内的吸收
规律再确定氮磷钾的量[17], 该方法已经为我国高产
高效农业做出了贡献。然而供氮量囿于品种、土壤
及其生态条件等复杂且难以确定的因素[18], 目标产
量和氮肥的利用率也时常根据经验估计得出, 准确
获得这些参数是确定施氮量的难点。本研究基于以
上原理, 通过当地的试验数据, 由不同品种产量结
果和施氮水平进行方程拟合, 进而确定其超高产时
的最佳施氮量及施氮范围, 这综合了原理方程式中
涉及到的各因素的结果, 具有一定的准确度和推广
意义。由该回归方程可知, 苏玉 20最佳施氮量、最
佳施氮范围、超高产施氮范围分别为 457.0 kg hm−2、
1488 作 物 学 报 第 39卷

表 10 施氮对各生育期氮吸收利用、氮收获指数及农学效率的影响(2010年)
Table 10 N uptake and utilization efficiency, N harvest index and agronomy efficiency under N treatments at different growth stages
in 2010
不同生育阶段氮素积累量
N accumulation at different stages (kg hm−2)
品种
Cultivar
氮处理
N treatment 出苗−拔节
Seeding
−Jointing
拔节−开花
Jointing
−Anthesis
开花−成熟
Anthesis
−Maturity
1 kg氮
生产籽粒量
Grain produc-
tion per kg
N (kg)
氮素
收获指数
N harvest
index (%)
氮肥
农学效率
N agronomy
efficiency
(kg kg−1)
氮素
利用率
Nutilization
efficiency
0 15.8 b 65.5 d 80.0 d 36.9 b 57.13 a — —
360 33.9 a 138.0 c 101.9 c 36.7 b 55.85 b 11.37 c 31.25 b
405 33.3 a 138.5 c 110.8 b 43.6 a 54.60 b 15.72 b 29.95 b
450 35.1 a 181.2 a 118.9 a 44.0 a 54.26 b 19.54 a 38.63 a
495 36.2 a 164.5 b 116.2 a 43.0 a 54.33 b 15.50 b 31.44 b
540 35.7 a 172.2 b 109.3 b 34.6 c 54.16 b 9.27 d 28.86 c
苏玉 20
Suyu 20
Average 31.7 143.3 106.2 39.81 55.05 14.28 32.02
0 26.5 b 61.7 d 28.1 f 44.4 b 36.03 a — —
360 47.3 a 132.8 c 35.0 e 45.3 b 36.53 a 12.75d 27.43 c
405 46.8 a 135.0 c 47.5 c 50.4 a 33.92 b 15.78 b 27.86 bc
450 48.6 a 161.0 a 66.6 a 47.8 a 29.84 c 17.88 a 35.52 a
495 48.6 a 153.4 b 58.0 b 45.9 b 31.28 c 13.66 c 29.02 b
540 47.5 a 153.3 b 43.3 d 41.2 b 31.37 c 9.06 e 23.66 d
浚单 20
Xundan 20
Average 44.2 132.9 46.4 45.85 33.16 13.83 28.70
F值 F-value
品种 Cultivar 2129.04** 90.93** 14508.78** 593.96** 9439.24** 1.29 164.48**
氮处理 N treatment 611.06** 824.99** 519.23** 106.55** 43.84** 99.03** 136.41**
品种×氮 Cultivar×N 2.89* 415.46** 27.00** 14.07** 11.39** 3.37* 3.48*
同栏标以不同字母的值在 0.05水平上差异显著; *,**分别表示在 0.05 和 0.01水平上差异显著。
Values followed by a different letter are significantly different at P < 0.05.

*, ** Significantly different at the 0.05 and 0.01 probability levels,
respectively.

418.3~495.7 kg hm−2、418.5~495.4 kg hm−2; 浚单 20
最佳施氮量、最佳施氮范围分别为 452.7 kg hm−2、
410.8~494.6 kg hm−2, 即过高过低施氮不利于氮
磷钾的吸收利用及产量的提高。这与杨雄等 [19]在
水稻上的研究结果相一致。浚单 20 品种在 2010
年的试验中未达超高产水平 , 原因可能是不适宜
本地气候, 造成后期早衰。然而, 产量对施氮量的
响应程度跟氮肥运筹密切相关 , 需要进一步深入
研究。
3.2 超高产夏玉米产量与氮磷钾积累和分配关系
的研究
作物的产量直接或间接受氮磷钾在其器官内积
累和转运状况的影响, 施氮对作物生长发育的调节
及产量很大程度上是作物器官内氮磷钾吸收与分配
关系协调的结果。氮转运对玉米籽粒的贡献率远大
于干物质的, 且较多的研究认为, 玉米氮磷钾转运
对籽粒养分的贡献率要大于吐丝后氮磷钾积累对籽
粒养分的贡献率[15]。霍中洋等[20]的研究表明, 产量
大于 10.50 t hm−2的水稻品种叶片的干物质和氮素积
累与转运比其他产量水平品种在抽穗后表现出明显
的优势, 穗部氮素积累量较高。孙永健等[21]认为水
稻各生育期对氮磷钾的吸收及结实期各养分转运间
均存在协同性, 且与产量呈显著正相关。阳显斌等[22]
认为低磷处理下, 磷高效小麦品种的氮磷钾积累量
及产量较高, 且积累量主要集中在拔节期后。本研
究表明, 过量施氮情况下, 氮磷钾吸收及产量均下
第 8期 景立权等: 不同施氮水平对超高产夏玉米氮磷钾积累与分配的影响 1489


降, 原因可能是过量施氮促使植株启动了自我保护
机制, 是植物对外界环境变化的一种自我反应。玉
米植株氮积累量以拔节-开花阶段最大, 而灌浆期植
株氮积累大的品种产量高。同时, 灌浆期较大的叶
片氮素转移率, 较小的叶片磷转移率有利于高产的
形成。叶片钾素转移速率受基因型差异影响较大 ,
对产量的影响程度浚单 20 高于苏玉 20。在成熟时
期, 两品种产量受籽粒(浚单 20为叶鞘)中氮、磷, 茎
秆钾的含量影响最大, 这与孙永健等[21]在水稻上的
研究结果相似。
4 结论
随施氮水平的提高, 籽粒产量、1 kg 氮生产籽
粒量、氮肥的农学效率、氮素利用率、植株(叶片、
茎秆、叶鞘、籽粒等器官)氮磷钾积累量均呈单峰变
化趋势, 均在 450 kg hm−2施氮水平达到最大值, 其
值(苏玉 20)分别为 14 753 kg hm−2、44.0 kg、19.24%、
38.63%、335.4 kg hm−2、178.2 kg hm−2、230.7 kg
hm−2。增大灌浆期植株氮积累量及叶片氮转移速率,
促使成熟期籽粒氮磷较大积累量, 利于超高产玉米
群体的形成。两品种的最佳施氮量、超高产施氮水
平和最佳施氮范围, 苏玉 20分别为 457.0 kg hm−2、
418.3~495.7 kg hm−2、418.5~495.4 kg hm−2; 浚单 20
分别为 452.7 kg hm−2 (最佳施氮量)、410.8~494.6 kg
hm−2 (最佳施氮范围)。
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