全 文 ：作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2012, 38(4): 699−706 http://www.chinacrops.org/zwxb/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

本研究由国家科技支撑计划项目(2008DABA4B04-08, 2011BAD11B05-18)资助。
* 通讯作者(Corresponding author): 李絮花, E-mail: lixh@sdau.edu.cn, Tel: 0538-8241546
第一作者联系方式: E-mail: lw0536@126.com
Received(收稿日期): 2011-09-20; Accepted(接受日期): 2012-01-19; Published online(网络出版日期): 2012-02-13.
URL: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20120213.1105.008.html
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2012.00699
控释尿素与普通尿素混施对夏玉米产量和氮肥效率的影响
李 伟 李絮花* 李海燕 彭 强 刘旭凤 唐慎欣
山东农业大学资源与环境学院, 山东泰安 271018
摘 要: 以释放期 60 d的控释尿素为供试材料, 研究相同氮肥用量条件下 0、10%、30%、50%、100%的控释氮肥与
普通尿素配合追施对夏玉米光合性能、灌浆速率、产量、经济效益及氮肥利用率的影响。结果表明: (1)与单施普通
尿素处理比较, 控释掺混处理的夏玉米穗位叶净光合速率、叶绿素含量以及硝酸还原酶活性均较高, 籽粒灌浆启动较
快, 灌浆活跃期延长。(2)随控释尿素比例的增加, 玉米产量呈先升高后降低的趋势; 与普通尿素处理相比, 控释掺混处理
的玉米产量分别增加 2.90%、7.91%、9.48%和 5.68%, 经济效益依次增加 397.34、1 077.65、1 263.94和 611.3元 hm−2。
(3)各控释掺混处理的氮肥农学效率依次为 8.31、10.55、11.81、12.50 和 9.46 kg kg−1, 氮肥利用率依次为 29.71%、
31.83%、38.49%、40.72%和 44.63%, 两项指标分别比普通尿素处理增加 1.15%~4.19%和 2.12%~14.92%。(4)控释尿
素与普通尿素的掺混比例为 50%时, 增产效果最好。
关键词: 夏玉米; 控释掺混氮肥; 灌浆速率; 产量; 氮肥利用率
Effects of Different Mixing Rates of Controlled-Release Urea and Common
Urea on Grain Yield and Nitrogen Use Efficiency of Summer Maize
LI Wei, LI Xu-Hua*, LI Hai-Yan, PENG Qiang, LIU Xu-Feng, and TANG Shen-Xin
College of Resources and Environment, Shandong Agricultural University, Tai’an 271018, China
Abstract: Using controlled-release urea (CRU) with releasing period of 60 d and conventional urea (U) as experimental materials,
the effects of different mixing rates of CRU (0, 10%, 30%, 50%, 100%) and U with the equality of nitrogen fertilization every
treatment on photosynthetic efficiency, grain filling rate, grain yield, economic profits and nitrogen use efficiency of summer
maize were studied. Results were as follows: (1) Net photosynthetic rates, chlorophyll contents and nitrate reductase activity in ear
leaves of treatments with different ratio of CRU were always higher , the grain filling was started-up faster and grain active filling
duration was longer than those of U treatment. (2) With the increase of proportion of CRU, the grain yield was increased firstly
and then gradually decreased. Compared with U treatment, the increase of grain yield in CRU+U treatments was 2.90%, 7.91%,
9.48%, and 5.68% in turn and the increase of economic profits was 397.34, 1 077.65, 1 263.94, and 611.3 yuan ha−1 in turn. (3) In
all treatments, nitrogen agronomy efficiency was 8.31, 10.55, 11.81, 12.5, and 9.46 kg kg−1 in turn, among them, CRU treatments
showed 1.15–4.19% more than U treatment; nitrogen use efficiency was 29.71%, 31.83%, 38.49%, 40.72%, and 44.63% in turn,
among them CRU treatments showed 2.12–14.92% more than U treatment. (4) Applying CRU with a mixing ratio of 50% was
most beneficial to increase the yield of summer maize.
Keywords: Summer maize; Controlled-release urea combined with conventional urea; Filling rate; Grain yield; Nitrogen use effi-
ciency
氮素对玉米增产作用显著, 但施氮量较大时氮
素利用率却显著下降[1-2], 目前我国化肥利用率较低,
氮肥仅为 30%~35%[3-4], 黄淮海平原主要作物氮肥
利用率仅为 16%~22%[5-6], 氮素利用率低造成了巨
大的能源浪费和环境污染, 如何提高氮素利用率成
为亟待解决的重大课题[7]。使用控释肥具有养分释
放与作物吸收同步的特点而成为提高氮肥利用效率
和增加作物产量的有效途径之一[8]。由于控释肥料
700 作 物 学 报 第 38卷

的价格比普通尿素高 2.5~8.0倍, 世界上控释肥的用
量仅占化肥用量的 0.15%, 1996年以来, 国内研发的
溶剂型再生树脂包衣技术, 已用于工业化生产, 其
价格比普通尿素仅高 1.5~1.6倍, 为大田应用提供了
物质保证。
全量或减量控释肥对玉米的增产效果已有较多
报道 [9-11], 但由于控释肥价格偏高 , 因此不一定能
起到既增产又增收的效果。而控释尿素与普通尿素
混施较单施控释尿素成本低, 且理论上可以满足玉
米对氮素的需求, 已经成为大田玉米生产中推广应
用的一个方向, 但对肥料用量、控释肥比例以及施
肥时期目前尚无系统研究, 缺少定量的技术指标指
导。为此, 笔者以价格低廉的、膜材料可降解的新
型水溶性聚合物包膜的控释尿素为载体, 配以不同
比例的普通尿素, 通过连续两年大田试验, 研究不
同用量的控释尿素与普通尿素配合追施对夏玉米产
量及氮肥利用率的影响, 以及相应处理表现出的光
合性能特性, 明确夏玉米氮素吸收利用特点, 以期
为制订夏玉米高产优质安全的配方施肥及配方肥的
生产方案提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验设计
由中国农业大学提供水溶性聚合物包膜控释尿
素(CRU), 控释期 60 d, 含氮量 44.5%, 普通尿素(U)
的含氮量为 46%。
山东农业大学资源与环境学院试验基地位于黄
淮海平原地区, 属于半湿润温暖带大陆性季风气候
区,年均降水量 697 mm。供试土壤为棕壤, 耕层土壤
容重 1.35 g cm−3、含全氮 0.79 g kg−1、有效磷 16.87
mg kg−1、有效钾 114.56 mg kg−1、有机质 14.59 g kg−1,
pH 7.2。
设置 6个试验处理: CK1 (不施氮肥), CK2 (U),
CRU1 (10%CRU + 90% U), CRU2 (30%CRU + 70%
U), CRU3 (50%CRU+50%U), CRU4 (100%CRU), 对
应控氮比(控释肥所占氮肥的比列)分别为 0、10%、
30%、50%和 100%, 各处理均施氮 180 kg hm−2; 每
个处理磷钾肥用量相同, 分别为 P2O5 75 kg hm−2,
K2O 120 kg hm−2。小区面积 2.4 m×10.0 m, 行距
60 cm, 每区 4 行, 3 次重复, 随机区组排列。供试
玉米品种为郑单 958, 种植密度 67 500 株 hm−2。
2009年于 6月 9日播种, 9月 28日收获, 2010年在
同一田块种植, 播种收获期分别为 6月 19和 10月
1 日。基施磷钾肥, 于小口期追施一次氮肥, 田间
管理同一般大田。
1.2 测定项目与方法
于玉米吐丝期开始, 每隔 10 d 取一次样(固定
中间一行 , 选取有代表性的植株 , 另一行留作测
产), 每处理取 3 片穗位叶, 用分光光度法 [12]测定
叶绿素含量 , 用磺胺比色法 [13]测定硝酸还原酶
(nitrate reductase, NR)活性, 于晴天上午 9:00后采
样。收获时, 每小区随机选取 5 m单行(中间行), 将
果穗全部收获 , 风干后脱粒称量, 并计算籽粒产量 ,
3次重复。
从吐丝后每隔 10 d取样一次, 每个处理取 3个
果穗, 选取中部籽粒 100粒, 于烘箱内 105℃杀青 30
min 后在 80℃下烘干至恒量。以吐丝后天数(t)为自
变量, 对应测得的百粒重为因变量(W), 参照朱庆森
等[14]的方法, 用 Richards方程 W = A(1+ Be−Ct)−1/D对
籽粒灌浆速率过程进行模拟。通过 Curve Expert 1.3
软件进行拟合, 得到 Richards 方程参数 A、B、C、
D (其中, A为终极生长量, B为初级参数, C为生长速
率参数, D为形状参数。当 D = 1时即为 Logistic方
程)。达最大灌浆速率时的天数 Tmax=(ln B − ln D)/C;
灌浆速率最大时的生长量 Wmax= A(D + 1)−1/D; 最大
灌浆速率 Gmax = (CWmax/D)[1 − (Wmax/A)D]; 积累起
始势 R0 = C/D; 灌浆活跃期(大约完成总积累量的
90%) P = 2(D + 2)/C。
用 CIRAS-2 型便携式光合测定系统(英国 PP-
systems 公司), 采用开放式气路, 于晴天 9:30~10:30,
测定穗位叶中部上表面净光合速率(Pn), 每处理重
复测定 3次。
参照 Moll等[15]的方法, 氮积累总量(g plant−1)=
植株含氮量(%)×生物量; 氮收获指数(%)=籽粒氮积
累总量/植株氮积累总量×100%。参照[16-17]的计算
方法, 氮肥农学效率(ANUE, kg kg−1)=(施氮区玉米
产量−对照区玉米产量 )/施氮量 ; 氮肥利用效率
(NUE, %)=(施氮区玉米地上部吸氮量一对照区玉米
地上部吸氮量)/施氮量×100%; 增产幅度(%)=(施氮
区玉米籽粒产量–对照区玉米籽粒产量)/对照区玉米
籽粒产量×100%。
1.3 数据处理
采用Microsoft Excel 2003软件对数据进行处理
和作图, DPS7.05 统计软件进行方差分析和最小显
著极差法多重比较。产量数据为两年的平均值, 生
理指标采用数据较全的第 2年数据。
第 4期 李 伟等: 控释尿素与普通尿素混施对夏玉米产量和氮肥效率的影响 701


2 结果与分析
2.1 不同控氮比对夏玉米吐丝后穗位叶叶绿素
含量和净光合速率的影响
施氮对吐丝期后夏玉米穗位叶叶绿素含量有显
著影响。由图 1可见, 自吐丝期始, 玉米叶片的叶绿
素含量先升高后降低, 呈单峰曲线变化, 在吐丝 10
d达到峰值, 之后缓慢下降, 30 d后急剧下降。同一
生育时期, 各处理间叶绿素含量差异显著, 各控氮
比处理的玉米叶片叶绿素含量都显著高于 CK1、
CK2; CRU4 叶绿素含量低于 CRU2 和 CRU3 处理,
但自吐丝 10 d起高于 CRU2和 CRU3处理, 随控氮
比增加, 叶绿素含量呈上升趋势。说明控释氮肥有
利于维持玉米生育后期叶绿素含量。
夏玉米的光合速率自吐丝期呈下降趋势。由图
2 可以看出, 施氮可显著提高吐丝期夏玉米穗位叶
的净光合速率(Pn), 与普通尿素相比 , 各不同控氮
比处理提高穗位叶净光合速率的效果尤为明显, 其
中高控氮比处理(CRU3、CRU4)增幅更大, CK1 和
CK2 处理自吐丝期开始净光合速率较其他控氮比处
理低, CRU3在吐丝期前 20 d Pn最大, 20 d后 CRU4
处理高于 CRU3 处理, 直至测量结束 Pn保持较高水
平。同一生育时期, 各控氮比处理 Pn基本随控氮比
的增加而增加(高控氮比处理 CRU3、CRU4例外)。

图 1 不同控氮比处理对吐丝期夏玉米穗位叶叶绿素含量的影响
Fig. 1 Effects of different ratios of CRU treatments on chlorophyll content in ear leaf of maize after silking stage
同组标以不同小写字母的柱状图所表示的值差异达到 5%显著水平。
Bars marked by different letters in the same growing stage are significantly different at the 0.05 probability level.

图 2 不同控氮比处理对花后夏玉米穗位叶净光合速率的影响
Fig. 2 Effects of different ratios of CRU treatments on net photosynthetic rate of ear leaf of maize after silking stage
同组标以不同小写字母的柱状图所表示的值差异达到 5%显著水平。
Bars marked by different letters in the same growing stage are significantly different at the 0.05 probability level.

2.2 不同控氮比对夏玉米吐丝后穗位叶硝酸还
原酶活性的影响
玉米硝酸还原酶是玉米氮素代谢中硝酸还原的
限速酶, 是氮素同化的另一重要途径, 其活性高低
能表征同化氮素能力的强弱。由图 3 看出, 吐丝期
后硝酸还原酶活性呈下降趋势, 其活性随控氮比的
702 作 物 学 报 第 38卷

不同而变化, 表现为同时期控氮比越高, 酶活性越
高。开花 30 d 时, 玉米处于乳熟期, 过早的衰老不
利于粒重的增加, 两对照此时酶活性急剧下降, 而
其他处理则下降比较缓慢, 尤以 CRU3 与 CRU4 处
理明显, 说明控释氮肥有利于夏玉米穗位叶维持较
高的硝酸还原酶活性, 从而更好地进行氮素同化。

图 3 不同控氮比处理对花后夏玉米穗位叶硝酸还原酶活性的影响
Fig. 3 Effects of different ratios of CRU on nitrate reductase activity of ear leaf of maize after silking stage
同组标以不同小写字母的柱状图所表示的值差异达到 5%显著水平。
Bars marked by different letters in the same growing stage are significantly different at the 0.05 probability level.

2.3 不同控氮比对夏玉米籽粒灌浆速率的影响
由表 1 可知, 用 Richards 模型可以较好地模拟
籽粒灌浆过程, 决定系数 R2在 0.998~0.999之间, 不
同处理间活跃灌浆时间(P)随控氮比的增加有延长
趋势, 各处理达最大灌浆速率天数(Tmax)差异基本一
致, 都是 26 d左右, 但起始势(R0)对照处理较高, 最
大灌浆速率对照处理较低, CRU3处理最大, 说明 R0
值大 , 进入灌浆盛期早 , 过早衰老 , 中后期生长速
率降低; 由表 1 还可看出, 全量控释氮肥处理(CRU4)
虽然灌浆活跃期比较长 , 但因为起始势 (R0)太低 ,
导致达到最大灌浆速率时生长量较低。从图 4 可以
看出, CRU2、CRU3 处理籽粒灌浆积累量处于较高
的水平, 而 CRU4 却有所下降, 但至后期仍有很强
的氮素积累趋势, 说明全量控释肥导致玉米贪青晚
熟, 不利于收获期积累较多的氮素, 造成了肥料的
浪费, 也充分说明实现高产要各因子协调平衡, 控
释尿素与普通尿素配合追施利于夏玉米灌浆因子间
的协调。
2.4 不同控氮比对夏玉米籽粒产量及经济效益
的影响
由表 2 可知, 控释尿素与普通尿素配合追施对
夏玉米增产显著。2009 年较普通尿素处理增产
3.20%~9.53%, 2010年增产 2.60%~9.43%, 两年均以
CRU3处理最高, CRU1、CRU2、CRU3和 CRU4平

表 1 不同控氮比下夏玉米籽粒灌浆速率特征参数
Table 1 Characteristic parameters of grain filling rate of summer maize under treatments applying different ratios of
controlled-release urea
处理
Treatment
R2 A B C D Tmax (d)
Wmax
(g 100-kernel−1)
Gmax
(g 100-kernel−1 d−1) R0
P
(d)
CK1 0.999 24.80 258.00 0.211 1.00 26.44 12.4.0 1.30 0.15 28.57
CK2 0.999 28.17 163.12 0.193 1.00 26.40 14.09 1.34 0.14 31.09
CRU1 0.999 29.54 128.62 0.184 1.00 26.40 14.77 1.36 0.13 32.61
CRU2 0.998 30.03 125.50 0.185 1.00 26.12 15.02 1.39 0.13 32.43
CRU3 0.998 30.55 96.12 0.178 1.00 25.65 15.28 1.36 0.12 33.71
CRU4 0.999 29.13 79.97 0.163 1.00 26.88 14.57 1.19 0.11 36.81
A: 终极生长量; B: 初级参数; C: 生长速率参数; D: 形状参数; Tmax: 达最大灌浆速率时的天数; Wmax: 灌浆速率最大时的生长量;
Gmax: 最大灌浆速率; R0: 起始势; P: 灌浆活跃期。
A: ultimate growth mass; B: primary parameter; C: growth rate parameter; D: appearance parameter; Tmax: days achieving the maximal
grain filling rate; Wmax: growth mass achieving the maximal grain filling rate; Gmax: maximal grain filling rate; R0: starting potential; P: active
grain filling period.

第 4期 李 伟等: 控释尿素与普通尿素混施对夏玉米产量和氮肥效率的影响 703




图 4 不同控氮比处理夏玉米籽粒灌浆动态
Fig. 4 Dynamics of grain filling of summer maize in treatments with different ratios of CRU

表 2 不同控氮比处理对夏玉米产量及产量构成因子的影响
Table 2 Effects of treatments applying different ratios of CRU on yield and its component of summer maize
籽粒产量
Grain yield (kg hm−2)
增产幅度
Yield increase (%)
经济效益
Economic profit (yuan hm−2)处理
Treatment
行粒数
Kernels
per row
穗行数
Rows per
era
千粒重
1000-kernel
weight (g) 2009 2010 2009 2010 2009 2010
CK1 31.25 e 14.75 d 246.48 f 6634.2 f 6506.7 f — — 10683.06 10453.56
CK2 32.75 d 15.25 c 278.50 e 8039.8 e 7991.1 e 21.19 22.81 12821.84 12825.48
CRU1 33.50 c 15.25 c 293.40 c 8296.9 d 8198.6 d 25.06 26.00 13283.39 13158.62
CRU2 36.75 a 15.50 b 301.30 b 8677.0 b 8620.6 b 30.80 32.49 13965.11 13837.50
CRU3 36.75 a 15.50 b 308.50 a 8805.8 a 8745.0 a 32.73 34.40 14194.49 13980.71
CRU4 36.00 b 15.60 a 288.50 d 8546.6 c 8394.6 c 28.83 29.01 13721.79 13148.19
根据市场价格, 尿素价格为 2200元 t−1, 控释尿素 3100元 t−1, P2O5 4.78元 kg−1, K2O 7.5元 kg−1, 玉米 1800元 t−1, 追肥劳动力
花费 300元。同列标以不同小写字母的值差异达到 5%显著水平。
Data in the table were calculated based on average market price with conventional urea 2200 yuan t−1, controlled-release urea 3100
yuan t−1, P2O5 4.78 yuan kg−1, K2O 7.5 yuan kg−1, corn 1800 yuan t−1, labor input 300 yuan. Values followed by different letters in the same
column are significantly different at the 0.05 probability level.

均分别增产 2.90%、7.91%、9.48%和 5.68%。从产
量构成因素来看, 行粒数以 CRU3 和 CRU2 处理最
高, 与其他处理差异显著; 穗行数以 CRU4 处理最
高, 各处理间千粒重差异显著, CRU3 处理最大; 可
以看出, 并不是特定的某一个因子对玉米产量构成
起决定作用, 而是各因子同等重要。与普通尿素处
理相比, RU1、RU2、RU3、RU4处理经济效益分别
增加 397.34、1 077.65、1 263.94和 611.33元 hm−2,
呈现随控氮比的增加, 经济效益先升高后降低的趋
势, RU3处理最高。
2.5 不同控氮比处理对夏玉米氮肥利用效率的
影响
氮肥农学效率是单位施肥量增加的作物籽粒产
量, 是农业生产中最重要的经济指标之一。由表 3
看出, 氮肥农学效率 CK2 处理最低, 随控氮比的增
加氮肥农学效率呈先增加后减小的趋势, 50%控氮
比即 CRU3 处理最高, 与其他处理差异显著; 氮肥
利用率各处理间差异显著, 在 29.70%~44.63%之间,
控氮比处理平均氮肥利用率为 38.92%, 比CK2提高
9.21%, 并且随控氮比的增加呈升高趋势; 氮素累积
量亦随控氮比的增加呈增加趋势, 但收获指数略有
不同, 高控氮比处理CRU3和CRU4值较小, 说明控
释氮肥能延缓作物的衰老, 增加夏玉米的氮素同化,
有高产的潜力。
3 讨论
3.1 不同控氮比处理对夏玉米光合作用的影响
玉米的籽粒产量主要取决于吐丝后籽粒形成过
程中植株光合产物的生产及向籽粒中的分配[18]。因
此, 玉米吐丝后叶片的功能和光合能力对产量的形
成极为重要。叶绿素是植物代谢过程中进行光合作
用、同化物质的基础, 是光合作用中的重要色素, 担
负着光合作用过程中原初反应时对太阳光量子的捕
获和传递 , 在一定范围内, 叶绿素含量越高 , 光合
作用越强[19]。张吉顺等[20]指出, 穗位叶叶绿素含量
随着生育进程呈单峰曲线变化 , 灌浆期达到最大
704 作 物 学 报 第 38卷

表 3 不同控氮比处理对夏玉米氮素利用效率的影响
Table 3 Effects of treatments applying different ratios of CRU on N use efficiency of summer maize
处理
Treatment
籽粒产量
Grain yield
(kg hm−2)
氮素累积量
N accumulation
amount (kg hm−2)
氮收获指数
N harvest index
(%)
氮肥农学效率
Agronomic N use
efficiency (kg kg−1)
氮肥利用率
N use efficiency
(%)
CK1 6506.7 f 111.45 f 61.30 b — —
CK2 7991.1 e 164.93 e 61.05 b 8.31 e 29.71 e
CRU1 8198.6 d 168.75 d 61.74 a 10.55 c 31.83 d
CRU2 8620.6 b 180.73 c 61.41 ab 11.81 b 38.49 c
CRU3 8745.0 a 184.74 b 56.00 c 12.50 a 40.72 b
CRU4 8394.6 c 191.78 a 51.77 d 9.46 d 44.63 a
同列标以不同小写字母的值差异达到 5%显著水平。
Values followed by different letters within a column are significantly different at the 0.05 probability level.

值。本研究与其研究结果一致, 各处理均在吐丝后
10 d达到峰值, 20 d时开始下降, 30 d后急剧下降,
高控氮比处理利于维持较高的叶绿素含量, 尤其在
吐丝 20 d后表现明显。
卫丽等[21]研究发现, 夏玉米叶片 NR 随生育进
程呈单峰曲线变化, 于吐丝期达到最大值。本研究
表明, 夏玉米穗位叶硝酸还原酶活性自吐丝后呈下
降趋势, 但控氮比越高酶活性越高, 特别在吐丝 20
d后表现明显。
李潮海等[16]指出, 施肥能够显著增加玉米的光
合速率(Pn), 不同施肥水平夏玉米的光合速率吐丝
前差异较小, 并且随着施肥量的增加, 后期高光合
速率持续期延长。本试验结果表明, 夏玉米光合速
率自吐丝后呈下降趋势, 但各控氮比处理明显提高
穗位叶净光合速率, 同一生育时期, 各处理 Pn随控
氮比的增加而增加。可见控释肥能够维持较高的光
合速率 , 有利于吐丝后干物质的积累和产量的提
高。
叶绿素含量、硝酸还原酶活性以及净光合速率
在夏玉米吐丝期后都表现较为一致的变化趋势, 这
可能与控释掺混处理氮素的释放速率有关。尿素被
聚合物包膜膜层所包裹, 膜层具有明显的隔水作用,
减缓了肥料养分向土壤环境的释放。控释氮肥在施
入土壤后, 被土壤溶液溶胀而变成水凝胶, 包膜肥
料核与水凝胶之间形成自由水层, 所吸的水透过树
脂膜缓慢扩散进入尿素核中, 形成尿素溶液, 与外
界自由水层进行养分交换, 尿素逐渐释放, 延长了
肥效。控释肥与普通尿素掺混, 可以弥补控释肥前
期释放速率过慢的不足, 及时供给玉米生长所需养
分 , 后期又不脱肥 , 实现了肥力间的接力效果 , 符
合夏玉米的需肥规律。
3.2 不同控氮比处理对夏玉米灌浆、产量及氮肥
利用率的影响
灌浆是玉米生长发育过程中极为重要的生育阶
段, 灌浆时间的长短和灌浆速率决定了玉米灌浆时
期的干物质积累量, 进而影响产量[22]。本试验结果
表明 , 各处理达到最大灌浆速率的时间基本一致 ,
但不同控氮比处理起始势较对照低, 且随控氮比的
增加起始势下降明显, 但控氮比处理活跃灌浆期延
长, 最大灌浆速率值较大(CRU4 除外), 灌浆速率最
大时的生长量也较大, 延长了快速灌浆期, 从而有
利于获得较高的经济产量。这主要是因为合理的控
氮比既能为玉米生殖器官形态建成的关键时期——
孕穗期提供充足的氮素, 又能保持生殖生长后期不
脱肥, 促进了籽粒的灌浆速率, 特别是能有效启动
灌浆的开始, 延长快速灌浆期, 并增加快速灌浆期
的籽粒日增重, 从而保证了玉米高产。
氮肥利用率和农学效率是表征氮肥利用效率的
重要指标[23-24], 反映作物对土壤中肥料氮的吸收与利
用效果[25], 氮肥类型对肥料利用率有显著影响[26]。本
试验中, 玉米氮肥利用率和氮肥农学效率显著提高,
各控氮比处理的氮肥利用率平均为 38.92%, 明显高
于普通尿素处理, 并且随控氮比的增加呈升高趋势;
氮肥农学效率以 CRU3 处理最高, 比普通尿素处理
高 4.19%。这与控释氮肥能促进玉米生育后期叶片
硝酸还原酶活性, 叶绿素含量, 促进玉米灌浆后期
体内氮素的吸收与同化, 增加玉米的氮素累积量有
关。
氮收获指数 (NHI)反映植株氮素的分配情况 ,
施氮影响 NHI。本试验条件下 , 各控氮比处理间 ,
NHI 随控氮比的增加呈减小趋势, 这与陈贤友等[27]
在水稻上的研究结论基本一致, 但控氮比 10%、30%
第 4期 李 伟等: 控释尿素与普通尿素混施对夏玉米产量和氮肥效率的影响 705


处理 CRU1和 CRU2的 NHI比对照高。过低的氮素
收获指数不利于作物的丰产, 因为本试验在小口期
追施的氮肥, 以后设计试验可以适当提前追肥, 以
使控释肥肥效充分发挥。
控释肥能显著增加玉米的产量, 较常规施肥增
产 3.38%~18.30%[9-11]。本研究结果表明, 控释尿素
与普通尿素配合追施使玉米显著增产 ,各处理中以
50%控氮比的 CRU3 处理产量最高, 较普通尿素处
理增产 9.48%; CRU2 次之, 增产 7.91%; 全控释氮
肥处理反而产量下降, 这可能是由于控释肥的释放
需要一定的时间, 造成玉米生育前期短时脱肥, 而
生育后期氮素供应过于充盈, 又造成贪青晚熟(氮肥
收获指数 NHI低, 氮素累积量较高)。因此控释肥与
普通尿素配合追施时需要适宜的比例。应该指出的
是, 玉米产量受肥料种类、施肥方式的影响很大, 由
于工作量大, 一次试验难以实施, 在后续的试验中
会陆续展开这方面的研究。
4 结论
控释尿素与普通尿素配合追施, 可以实现肥料
间肥效的有效接力 , 达到缓急相济 , 优势互补 , 平
衡供肥的目的 , 籽粒产量较普通尿素处理增加
2.90%~9.95%, 经济效益增加 397.34~1 263.94 元
hm−2, 玉米产量构成因子穗行数、行粒数以及千粒
重对产量建成作用均衡; 显著促进夏玉米吐丝后氮
素积累, 较普通尿素处理提高 2.32%~16.28%, 从而
保持良好的光合性能, 使氮素利用效率和农学效率
分别提高 7.14%~50.22%和 13.84%~50.42%。本试验
条件下, 控释肥与普通尿素配合追施的最好控氮比
为 50%。
References
[1] Miao Y X, Mulla D J, Robert P C, Hernandez J A. With-field
variation in corn yield and grain quality responses to nitrogen
fertilization and hybrid selection. Agron J, 2006, 98: 129−140
[2] Su L(苏琳), Dong Z-X(董志新), Shao G-Q(邵国庆), Li Z-J(李
增嘉), Ning T-Y(宁堂原). Effects of different application modest
and rates of controlled release urea on fertilizer nitrogen use effi-
ciency and grain yield of summer maize. Chin J Appl Ecol (应用
生态学报), 2010, 21(4): 915−920 (in Chinese with English ab-
stract)
[3] Zhu Z-L(朱兆良). Loss of fertilizer N from plants-soil system and
the strategies and techniques for its reduction. Soil Environ Sci (土
壤与环境), 2000, 9(1): 1−6 (in Chinese with English abstract)
[4] Zheng S-X(郑圣先), Nie J(聂军), Xiong J-Y(熊金英). Study on
role of controlled release fertilizer in increasing the efficiency of
nitrogen utilization and rice yield. Plant Nutr Fert Sci (植物营养
与肥料学报), 2001, 7(1): 11−16 (in Chinese with English ab-
stract)
[5] Zhao J-Y(赵俊晔), Yu Z-W(于振文). Effects of nitrogen rate on
nitrogen fertilizer use of winter wheat and content of soil ni-
trate-N under different fertilizer condition. Acta Ecol Sin (生态学
报), 2006, 26(3): 815−822 (in Chinese with English abstract)
[6] He M-R(贺明荣), Yang W-Y(杨雯玉), Wang X-Y(王晓英),
Wang Z-L(王振林), Yang W-L(杨万立). Effects of different N
management modes on grain yield and quality as well as fertilizer
N use efficiency of winter wheat. Acta Agron Sin (作物学报),
2005, 31(8): 1047−1051(in Chinese with English abstract)
[7] Fan Y-N(范亚宁), Li S-Q(李世清), Li S-X(李生秀). Utilization
rate of fertilizer N and dynamic changes of soil NO3−-N in sum-
mer maize field in semi-humid area of Northwest China. Chin J
Appl Ecol (应用生态学报), 2008, 19(4): 799−806 (in Chinese
with English abstract)
[8] Fan X-L(樊小林), Liu F(刘芳), Liao Z-Y(廖照源). The status
and outlook for the study of controlled-release fertilizers in China.
Plant Nutr Fert Sci (植物营养与肥料学报 ), 2009, 15(2):
463−473 (in Chinese with English abstract)
[9] Lu Y-L(卢艳丽), Bai Y-L(白由路), Wang L(王磊), Wang H(王
贺), Du J(杜君), Wang Z-Y(王志勇). Efficiency analysis of slow
/controlled release fertilizer on wheat-maize in North China.
Plant Nutr Fert Sci (植物营养与肥料学报 ), 2011, 17(1):
209−215(in Chinese with English abstract)
[10] Zhao B(赵斌), Dong S-T(董树亭), Zhang J-W(张吉旺), Liu
P(刘鹏). Effects of controlled-release fertilizer on yield and ni-
trogen accumulation and distribution in summer maize. Acta
Agron Sin (作物学报), 2010, 36(10): 1760−1768 (in Chinese
with English abstract)
[11] Wei L(卫丽), Ma C(马超), Huang X-S(黄晓书), Yang G-Q(杨改
青), Wang T-C(王同朝). Effects of controlled-release nitrogen
fertilizer on total N of soil and yield and quality of summer maize.
J Soil Water Conserv (水土保持学报), 2009, 23(4): 176−179 (in
Chinese with English abstract)
[12] Gu Z-Q(古志钦), Zhang L-Q(张利权), Yuan L(袁琳). Responses
of photosynthetic pigments of Spartina alterniflora and Phrag-
mites australis to durative water logging. Chin J Appl Ecol (应用
生态学报), 2009, 20(10): 2365−2369 (in Chinese with English
706 作 物 学 报 第 38卷

abstract)
[13] Zhang Z-L(张志良). Experimental Manual of Plant Physiology
(植物生理实验手册). Beijing: Higher Education Press, 1990 (in
Chinese)
[14] Zhu Q-S(朱庆森), Cao X-Z(曹显祖), Luo Y-Q(骆亦其). Growth
analysis on the process of grain filling in rice. Acta Agron Sin (作
物学报), 1988, 14(3): 182−193 (in Chinese with English ab-
stract)
[15] Moll R H, Kamprath E J, Jackson W A. Analysis and interpreta-
tion of factor which contribute to efficiency of nitrogen utiliza-
tion. Agron J, 1982, 74: 562−564
[16] Li C-H(李潮海), Liu K(刘奎), Zhou S-M(周苏玫), Luan L-M(栾
丽敏). Response of photosynthesis to eco-physiological factors
of summer maize on different fertilizer amounts. Acta Agron Sin
(作物学报), 2002, 28(2): 265−269 (in Chinese with English ab-
stract)
[17] Zhang Y-S(张银锁), Yu Z-R(宇振荣), Driessen P M. Experi-
mental study of assimilate production, partitioning and transloca-
tion among plant organs in summer maize (Zea mays) under
various environmental and management conditions. Acta Agron
Sin (作物学报), 2002, 28(1): 104−109 (in Chinese with English
abstract)
[18] Fu G-Z(付国占), Li C-H(李潮海), Wang J-Z(王俊忠), Wang
Z-L(王振林), Cao H-M(曹鸿鸣), Jiao N-Y(焦念元), Wang
X-D(王小东). Effects of stubble mulching and tillage manage-
ment on leaf senescence metabolism and grain yield in summer
maize. Acta Bot Boreali-Occident Sin (西北植物学报), 2005,
25(1): 155−160 (in Chinese with English abstract)
[19] Zhang Y-B(张玉斌), Cao Q-J(曹庆军), Zhang M(张铭), Cui
J-H(崔金虎). Effects of phosphorus application on chlorophyll
fluorescence characteristic and quality of spring maize. J Maize
Sci (玉米科学), 2009, 17(4): 79−81 (in Chinese with English ab-
stract)
[20] Yang J-S(杨吉顺), Gao H-Y(高辉远), Liu P(刘鹏), Li G(李耕),
Dong S-T(董树亭), Zhang J-W(张吉旺), Wang J-F(王敬锋). Ef-
fects of planting density and row spacing on canopy apparent
photosynthesis of high-yield summer corn. Acta Agron Sin (作物
学报), 2010, 36(7): 1226−1233 (in Chinese with English ab-
stract)
[21] Wei L(卫丽), Ma C(马超), Huang X-S(黄晓书), Du Y-Y(杜园
园), Wang T-C(王同朝). Effects of controlled release nitrogen
fertilizer on carbon and nitrogen metabolism of summer maize.
Plant Nutr Fert Sci (植物营养与肥料学报 ), 2010, 16(3):
773−776 (in Chinese with English abstract)
[22] Li S-C(李绍长), Bai P(白萍), Lü X(吕新), Liu S-Y(刘淑云),
Dong S-T(董树亭). Ecological and sowing data effects on maize
grain filling. Acta Agron Sin (作物学报), 2003, 29(5): 775−778
(in Chinese with English abstract)
[23] Zhang F-S(张福锁), Wang J-Q(王激清), Zhang W-F(张卫峰),
Cui Z-L(崔振岭), Ma W-Q(马文奇), Chen X-P(陈新平), Jiang
R-F(江荣风). Nutrient use efficiencies of major cereal crops in
China and measures for improvement. Acta Pedol Sin (土壤学
报), 2008, 45(5): 915−924 (in Chinese with English abstract)
[24] Zhu Z-L(朱兆良), Wen Q-X(文启孝). Soil Nitrogen in China (中
国土壤氮素). Nanjing: Jiangsu Science and Technology Press,
1992. pp 228−231 (in Chinese)
[25] Li F-M(李方敏), Fan X-L(樊小林), Chen W-D(陈文东). Effects
of controlled release fertilizer on rice yield and nitrogen use effi-
ciency. Plant Nutr Fert Sci (植物营养与肥料学报), 2005, 11(4):
494−500 (in Chinese with English abstract)
[26] Fu J-R(付建荣). Effects of controlled fertilizer on rice yield and
N recovery. Plant Nutr Fert Sci (植物营养与肥料学报), 2001,
7(2): 145−152 (in Chinese with English abstract)
[27] Chen X-Y(陈贤友), Wu L-H(吴良欢), Han K-F(韩科峰), Li
J-X(李金先), Ying J-Y(应金耀). Effects of different mixture
rates of coated urea and prilled urea on rice grain yield and ni-
trogen use efficiency. Plant Nutr Fert Sci (植物营养与肥料学
报), 2010, 16(4): 918−923 (in Chinese with English abstract)