全 文 ：中国生态农业学报 2012年 5月 第 20卷 第 5期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, May 2012, 20(5): 529−535


* 农业部公益性行业科研专项(201103003)和国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2009CB1186006)资助
** 通讯作者: 叶优良(1968—), 男, 博士, 副教授, 主要从事养分资源管理研究。E-mail: ylye2004@163.com
王玲敏(1987—), 女, 硕士研究生, 主要从事氮素资源管理研究。E-mail: wanglingmin1987@126.com
收稿日期: 2011-10-25 接受日期: 2011-12-28
DOI: 10.3724/SP.J.1011.2012.00529
施氮对不同品种玉米产量、氮效率的影响*
王玲敏1 叶优良1** 陈范骏2 尚云峰3
(1. 河南农业大学资源与环境学院 郑州 450002; 2. 中国农业大学资源与环境学院 北京 100193;
3. 河南省许昌县土壤肥料站 许昌 461000)
摘 要 随着人们对农田氮肥过量施用导致肥料利用率下降和农田地下水硝酸盐污染等问题认识的逐渐加
深, 不同品种玉米氮素营养效率的研究得到普遍重视。本文选择在我国主要应用的 15 个玉米品种, 在 0、120
kg·hm−2、240 kg·hm−2 氮水平下, 通过田间试验研究了施氮对不同品种玉米产量和氮效率的影响。结果表明:
“郑单 958”、“32D22”、“滑玉 14”、“豫丰 335”、 “新单 29”、“中科 11”和“漯单 9 号”在施氮量为 120 kg·hm−2
时产量最高; “先玉 335”、“浚单 18”、“蠡玉 13”、“浚单 20”、“农大 108”、“NE8”、“豫禾 988”和“洛玉 4 号”
在施氮量为 240 kg·hm−2 时产量最高。以产量差异的显著性关系为标准进行聚类分析, 可将 15 个玉米品种分
为高产、中产、低产 3 个类型。在 3 个氮水平下, “蠡玉 13”都表现为高产品种, “先玉 335”都表现为中产品种,
“豫丰 335”和“豫禾 988”都表现为低产品种。根据玉米在中氮和高氮水平下的氮效率, 可以将其划分为 4 个类
型, “郑单 958”、“浚单 20”、“蠡玉 13”、“浚单 18”和“漯单 9 号”为双高效型, “农大 108”、“NE8”、“豫禾 988”、
“豫丰 335”和“洛玉 4 号”为双低效型。根据产量和氮效率的聚类分析结果, “蠡玉 13”和“浚单 20”在中氮和高
氮时都是高产又高氮效率的品种; “郑单 958”和“漯单 9”在中氮时是高产高氮效率的品种; 而“豫丰 335”、“豫
禾 988”、“NE8”和“洛玉 4 号”在中氮和高氮时都是低产又低氮效率的品种; “农大 108”在高氮时是低产又低氮
效率的品种。玉米产量与氮营养性状的相关性分析结果表明, 氮吸收效率对产量的影响较小, 氮素利用效率
与秸秆吸氮量之间存在抑制作用, 氮素利用效率与氮收获指数间有很好的协同作用。通径分析结果表明, 在
3 个施氮水平下, 玉米氮素利用效率对产量有较大的作用, 而氮素吸收效率对产量的作用很小。在低氮水平
下, 氮素利用效率和籽粒吸氮量对产量起决定性作用; 在高氮水平下, 氮素利用效率起主要作用。
关键词 玉米品种 施氮量 产量 氮效率 氮吸收效率
中图分类号: S143.1; S513 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2012)05-0529-07
Effect of nitrogen fertilization on maize yield and nitrogen
efficiency of different maize varieties
WANG Ling-Min1, YE You-Liang1, CHEN Fan-Jun2, SHANG Yun-Feng3
(1. College of Resources and Environment, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, China; 2. College of
Resources and Environment, China Agricultural University, Beijing 100193, China; 3. Xuchang Soil and Fertilizer Station,
Henan Province, Xuchang 461000, China)
Abstract Efficient use of nitrogen (N) fertilizer is essential for increased economic returns of maize and minimum potential nega-
tive effects of N on water and soil. Efforts at improving yield potential have focused on maize varieties with high N use efficiency
(NUE). The effects of N fertilizer on yield and NUE were determined in a conducted field experiment in Xuchang County of Henan
Province, China. A total of about 15 common maize varieties in China were used under 3 N doses (0 kg·hm−2, 120 kg·hm−2 and 240
kg·hm−2). The results showed that “Zhengdan958”, “32D22”, “Huayu14”, “Yufeng335”, “Xindan29”, “Zhongke11” and “Luodan9”
had the highest grain yield at 120 kg·hm−2 N dose. Also “Xianyu335”, “Xundan18”, “Liyu13”, “Xundan20”, “Nongda108”, “NE8”,
“Yuhe988” and “Luoyu4” had the highest yield at 240 kg·hm−2 N treatment. Based on yield difference, 15 maize varieties were classified
as high-yield varieties, medium-yield varieties and low-yield varieties. At the three N doses, “Liyu13” was identified as a high-yield
530 中国生态农业学报 2012 第 20卷


variety, “Xianyu335” as a medium-yield variety, and “Yufeng335” and “Yuhe988” as low-yield varieties. Based on nitrogen efficiency
(NE), 15 maize varieties were classified into 4 NE grades under medium and high nitrogen treatments. “Zhengdan958”, “Xundan20”,
“Liyu13”, “Xundan18” and “Luodan9” were classified as double high-efficient type; and “Nongda108”, “NE8”, “Yuhe988”,
“Yufeng335” and “Luoyu4” as double low-efficient type. Cluster analysis on yield and N efficiency showed that “Liyu13” and
“Xundan20” were high-yield and high-NE varieties under medium and high N application dose; “Zhengdan958” and “Luodan9”
were high-yield and high-NE varieties under medium N application dose; “Yufeng335”, “Yuhe988”, “NE8” and “Luoyu4” were
low-yield and low-NE varieties under both medium and high N application doses; “Nongda108” was low-yield and low-NE variety
under high N application dose. Correlation analysis for grain yield and N content showed that N uptake efficiency little influenced
yield. While NUE inhibited straw N accumulation, it synergized N harvest index. Path analysis indicated that yield was determined
mainly by NUE and that for all the treatments, N uptake efficiency little influenced yield. NUE and grain N uptake significantly in-
fluenced yield under low N conditions, but it was true form NUE under high N conditions.
Key words Maize varieties, Nitrogen fertilization amount, Yield, Nitrogen efficiency, Nitrogen uptake efficiency
(Received Oct. 25, 2011; accepted Dec. 28, 2011)
玉米是我国三大粮食作物之一, 是单株生产力
高、生长迅速的 C4植物, 在玉米产量提高的诸因素
中, 遗传改良作用约占 35%~40.5%[1]。氮肥是影响
玉米生长和产量的重要物质, 提高作物氮素利用效
率可减少生产成本和对氮肥的依赖, 有利于减少对
地下水的污染[2−3]。巨晓棠等[4]对我国北方氮肥用量
及其对环境的影响研究表明, 我国粮食生产中氮肥
的短缺和过量施肥并存。由于不合理使用氮肥而引
起氮素利用效率低的现象日益普遍, 因此, 如何通
过各种措施提高玉米的氮肥利用效率是当前农业生
产上面临的重大课题。研究表明, 不同玉米基因型
在吸收利用氮素方面存在极大差异, 不仅表现在不
同品种对增施氮肥的反应有显著差异, 而且在植株
体内氮素的分配与利用也有明显差异 [5−7], 通过挖
掘玉米本身遗传潜力, 筛选或培育氮高效利用玉米
杂交种是提高氮肥利用效率、增加粮食产量的一条
有效途径 [8]。目前在我国, 玉米育种的重点一直放
在高产和抗病方面 , 对氮营养高效种质资源的收
集、筛选工作做得较少。因此, 探讨不同氮供应水
平下玉米品种高产高效特性, 对玉米氮高效育种具
有重要意义。本试验通过对我国主要应用的 15个玉
米品种进行分类, 研究其在不同施氮量下产量与氮
营养性状的相关性, 以期为玉米高产高效品种选育
和依据品种确定氮肥需求量进行科学施肥提供理论
依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验地设在河南省许昌县河街乡斜店村, 为小
麦玉米轮作区, 土壤类型为潮土, 年平均气温 14.3 ,℃
玉米季总降雨量为 397 mm。土壤基本理化性状为:
pH 7.9, 土壤有机质含量 15.37 g·kg−1、全氮含量 1.6 g·kg−1,
播前 0~90 cm土壤矿质氮 69.6 kg·hm−2, 速效磷 10.7
mg·kg−1, 速效钾 80.0 mg·kg−1。
1.2 试验材料
试验选用我国主栽的 15个玉米品种(表 1)。根
据各品种的耐密性, 把“郑单 958”、“先玉 335”、“浚
单 20”、“32D22”、“蠡玉 13”和“洛玉 4 号”的种植
密度定为 6.75万株·hm−2, 其余各品种种植密度为 6
万株·hm−2。
1.3 试验设计
试验采用裂区设计, 以氮水平为主区, 品种为
副区, 每个品种设低氮、中氮、高氮 3个氮水平, 每公
顷施 N量分别为 0(N0)、120 kg (N120)和 240 kg (N240),
氮肥用尿素(含 N 46%), 1/3基施, 2/3在玉米大喇叭
口期追施; 磷肥用重过磷酸钙(含 P2O5 44%), 用量
为 90 kg(P2O5)·hm−2, 钾肥用氯化钾(含 K2O 60%), 用
量为 90 kg(K2O)·hm−2, 磷钾肥全部基施。小区面积为

表 1 试验玉米品种及代号
Table 1 Codes of different maize varieties used in the experiment
代号 Code 品种 Variety 代号 Code 品种 Variety 代号 Code 品种 Variety
1 郑单 958 Zhengdan958 6 浚单 18 Xundan18 11 豫丰 335 Yufeng335
2 先玉 335 Xianyu335 7 农大 108 Nongda108 12 新单 29 Xindan29
3 浚单 20 Xundan20 8 NE8 13 中科 11 Zhongke11
4 32D22 9 豫禾 988 Yuhe988 14 洛玉 4号 Luoyu4
5 蠡玉 13 Liyu13 10 滑玉 14 Huayu14 15 漯单 9号 Luodan9

第 5期 王玲敏等: 施氮对不同品种玉米产量、氮效率的影响 531


23 m2, 重复 3 次。播种前先划小区, 肥料在每个小
区均匀撒施, 人工深翻入土。2008年 6月 4日播种,
管理方式采用当地高产栽培手段, 6月 8日灌水, 6月
12日齐苗, 6月 22日定苗, 9月 28日收获。
1.4 样品采集与分析
1.4.1 植株样品的采集与测试
成熟期每小区收获 10 m2测产。植株样品在 105 ℃
杀青 0.5 h后, 在 70 ℃烘箱中烘 48 h至恒重, 样品
经粉碎, 采用 H2SO4-H2O2消化, 半微量凯氏定氮法
测定全氮[9]。
1.4.2 土壤样品的采集与测试
于播种前采集 0~30 cm、30~60 cm和 60~90 cm
土层土样, 用连续流动分析仪(AA3 型)测硝态氮和
铵态氮含量。有机质测定用重铬酸钾氧化−外加热法;
速效钾测定采用 1 mol·L−1 NH4OAc浸提−火焰光度
计法; 有效磷测定用NaHCO3浸提, 钼蓝比色法; 全
氮测定用混合催化剂消煮, 凯氏定氮法[9]。
1.4.3 数据计算及分析
氮收获指数(nitrogen harvest index, NHI)=
籽粒氮含量/总吸氮量[10] (1)
氮效率(nitrogen use efficiency, NUE)=籽粒产量/
供氮量(土壤矿质氮与施氮量之和) (2)
氮素吸收效率(nitrogen uptake efficiency, NUpE)
指全生育期植株总吸收氮量占土壤总供氮量的比例,
计算公式为:
氮素吸收效率=植株总吸氮量/供氮量 (3)
氮素利用效率 (nitrogen utilization efficiency,
NUtE)指单位植株吸收的氮所形成的产量 , 其计算
公式为:
氮素利用效率=产量/植株总吸氮量[6,11] (4)
1.4.4 数据统计及分析
采用 SPSS软件对数据进行聚类分析, DPS单因
素程序进行方差分析, 显著水平为 5%。
2 结果与分析
2.1 施氮对不同品种玉米产量的影响
在同一施氮水平下, 不同品种玉米之间的产量
差异显著(图 1)。在 N0水平下, 玉米产量在 6 336~
8 328 kg·hm−2之间变化, 平均产量 7 208 kg·hm−2, 变
异系数和极差分别为 8.29%和 1 992 kg·hm−2, 以“蠡
玉 13”产量最高, “豫禾 988”产量最低。在 N120水平
下, 玉米产量在 6 868~9 500 kg·hm−2之间变化, 平均
产量 8 186 kg·hm−2, 变异系数和极差分别为 8.96%和
2 632 kg·hm−2, 以“郑单 958”产量最高, “豫禾 988”产量
最低。在 N240水平下, 玉米产量在 7 139~10 189 kg·hm−2
之间变化, 平均产量 8 392 kg·hm−2, 变异系数和极
差分别为 10.39%和 3 050 kg·hm−2, 以“浚单 20”产量
最高, “32D22”产量最低。
根据施氮量与玉米产量的变化规律, 可以把 15
个品种分为中氮高产和高氮高产两种类型。“郑单
958”、“32D22”、“滑玉 14”、“豫丰 335”、“新单 29”、
“中科 11”和“漯单 9号”在施氮量为 120 kg·hm−2时产
量最高, 为中氮高产品种; “先玉 335”、“浚单 18”、
“蠡玉 13”、“浚单 20”、“农大 108”、“NE8”、“豫禾
988”和“洛玉 4号”在施氮量为 240 kg·hm−2时产量最
高, 为高氮高产品种。
对 15个品种玉米在 3个氮水平下的产量进行聚
类分析 , 以品种间产量差异的显著性关系为标准 ,
可将 15个玉米品种分类为差异显著的高产、中产和
低产品种。由图 2a可见, 在 N0条件下, 表现为高产
的品种有“蠡玉 13”、“浚单 18”和“郑单 958”, 产量都
超过 7 970 kg·hm−2; 低产品种有“豫丰 335”、“中科
11”和“豫禾 988”, 产量均低于 6 560 kg·hm−2; 其余
为中产品种。在 N120条件下(图 2b), 表现为高产的
品种有“蠡玉 13”、“滑玉 14”、“漯单 9 号”、“郑单
958”和“浚单 20”, 产量均高于 8 750 kg·hm−2; 低产



图 1 不同施氮量下不同品种玉米的产量
Fig. 1 Effects of different nitrogen application rates on grain yield for different maize varieties
N0: 0 kg(N)·hm−2; N120: 120 kg(N)·hm−2; N240: 240 kg(N)·hm−2. 下同 The same below.
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图 2 不施氮(N0, a)、施 120 kg(N)·hm−2(N120, b)和 240
kg(N)·hm−2 (N240, c)水平下不同品种玉米产量
聚类分析树状图
Fig. 2 Dendrogram using Average Linkage for grain yield of
different varieties under 0 kg(N)·hm−2(N0, a), 120 kg(N)·hm−2
(N120, b) and 240 kg(N)·hm−2 (N240, c)

品种有“豫丰 335”、“洛玉 4号”、“NE8”和“豫禾 988”,
产量均低于 7 350 kg·hm−2; 其余为中产品种。在 N240
条件下(图 2c), 表现为高产的品种有“浚单 20”和“蠡
玉 13”, 产量超过 9 780 kg·hm−2; 中产品种有“浚单
18”、“郑单 958”和“先玉 335”, 产量在 8 923~9 323
kg·hm−2之间; 其他品种表现低产。在 3个氮水平下,
“蠡玉 13”都表现为高产品种, “先玉 335”都表现为中
产品种, “豫丰 335”和“豫禾 988”都表现为低产品种。
2.2 施氮对不同品种玉米氮效率特征的影响
不同品种玉米在 3 个氮水平下的氮效率有很大
差异。在不施氮条件下氮效率都非常高, 但在生产
上意义不大 , 中氮和高氮是生产中常见的施肥量 ,
因此本文根据供试品种在中氮和高氮下的氮效率平
均值可以把它们划分为不同的类型 : (1)双高效型 ,
此类品种在中氮和高氮水平下的氮效率均高于供试
品种的平均值, 位于图 3 中Ⅰ区, 双高效型品种包
括“郑单 958”、“浚单 20”、“蠡玉 13”、“浚单 18”和“漯
单 9 号”; (2)中氮高效型, 此类品种在中氮水平下的
氮效率高于供试品种的平均值, 而高氮水平下则低
于供试品种的平均值, 位于图 3 中Ⅱ区, 中氮高效
型品种包括“32D22”、“新单 29”、“滑玉 14”和“中科
11”; (3)双低效型, 此类品种在中氮、高氮水平下的
氮效率均低于供试品种的平均值, 位于图 3 中Ⅲ区,
双低效型品种包括“农大 108”、“NE8”、“豫禾 988”、
“豫丰 335”和“洛玉 4号”; (4)高氮高效型, 此类品种
在高氮水平下的氮效率高于供试品种的平均值, 中
氮水平下则相反, 位于图 3 中Ⅳ区, 高氮高效型品
种包括“先玉 335”。
2.3 施氮对不同类型代表品种玉米氮利用特征的
影响
综合考虑氮效率类型和产量类型, 选择高产又
高效的“蠡玉 13”和“先玉 335”, 低产又低效的“豫丰
335”和“豫禾 988”, 将这 4个品种进行对比发现(表 2),



图 3 不同品种玉米的氮效率类型
Fig. 3 Nitrogen efficiency types of different maize varieties
第 5期 王玲敏等: 施氮对不同品种玉米产量、氮效率的影响 533


在 3个施氮水平下, “蠡玉 13”和“先玉 335”的籽粒氮
含量和氮收获指数都显著高于“豫丰 335”和“豫禾
988”, 而“豫丰 335”的秸秆氮含量高于“蠡玉 13”和
“先玉 335”, 说明“豫丰 335”和“豫禾 988”的氮素向
籽粒的转移能力差; 高产高效品种籽粒吸氮量、氮
收获指数及氮效率显著高于低产低效品种, 而植株
总吸氮量和氮素利用效率品种间变化规律不明显。
这说明无论施氮与否, 籽粒吸氮量与氮收获指数能
够比较好地反映氮效率。
2.4 玉米产量与氮营养性状的相关分析
在 3个施氮水平下, 对氮营养性状与籽粒产量
分别进行相关分析 , 结果表明(表 3), 随着施氮量
的增加 , 产量与籽粒吸氮量和氮收获指数之间的
相关系数越来越小。不施氮时, 产量与籽粒吸氮量
显著相关, 说明低氮时, 氮素利用效率和籽粒吸氮
量对产量起决定性作用 ; 施氮后 , 产量与除氮素
利用效率以外的因素相关性都不显著 , 说明施氮
后产量主要受氮素利用效率的影响。在 3 个施氮水
平下, 产量与氮素利用效率都存在显著正相关。产
量与氮素吸收效率的相关系数都很低 , 表明氮素
吸收效率对产量的影响较小。氮素利用效率与秸秆
吸氮量之间都表现为显著负相关 , 说明氮素利用
效率与秸秆吸氮量之间存在抑制作用。氮素利用效
率与氮收获指数表现为极显著正相关 , 两者表现
很好的协同作用。因此, 在氮高效育种时应注意性
状间的制约关系, 改良某一性状时, 防止其他性状
变劣。各性状对产量的影响大小在不同施氮水平下
表现不一致。

表 2 不同施氮量下不同类型代表品种玉米的吸氮量和氮效率
Table 2 Nitrogen uptake and nitrogen efficiency of representative varieties of different types of maize under different N application rates
处理
Treatment
品种代号
Code of variety
籽粒氮含量
Grain N accumulation
(kg·hm−2)
秸秆氮含量
Straw N accumulation
(kg·hm−2)
氮收获指数
N harvest
index
氮素吸收效率
N uptake efficiency
(kg·kg−1)
氮素利用效率
N utilization effi-
ciency (kg·kg−1)
氮效率
N efficiency
(kg·kg−1)
N0 5 84.4a 65.1ab 0.56ab 2.14a 55.7a 119.0a
2 82.2a 50.3b 0.62a 1.89ab 51.8a 98.0ab
9 52.5b 54.1b 0.49b 1.52b 59.4a 90.5b
11 67.9b 79.6a 0.46b 2.11a 44.4b 93.6b
N120 5 105.6a 77.7a 0.58ab 0.96a 47.9b 46.2a
2 94.4a 52.5b 0.64a 0.77b 54.0a 41.7ab
9 73.5b 75.2a 0.49b 0.78b 46.2b 36.2b
11 78.4b 83.8a 0.48b 0.85ab 45.3b 38.6ab
N240 5 107.0a 100.1b 0.52ab 0.67ab 47.3ab 31.6a
2 102.2a 69.2c 0.60a 0.55b 52.9a 29.2ab
9 72.3b 96.7b 0.43b 0.55b 44.9ab 24.5b
11 85.9b 143.2a 0.38b 0.74a 32.0b 23.7b

表 3 不同施氮量下玉米产量与氮营养性状的相关分析
Table 3 Correlation analysis between maize yield and nitrogen nutrition characters at different N application rates
处理
Treatment
性状
Character
产量
Yield
籽粒含氮量
Grain N
accumulation
秸秆含氮量
Straw N
accumulation
氮收获指数
N harvest
index
氮素吸收效率
N uptake
efficiency
N0 籽粒含氮量 Grain N accumulation 0.745**
秸秆含氮量 Straw N accumulation −0.375 −0.340
氮收获指数 N harvest index 0.611** 0.691** −0.903**
氮素吸收效率 N uptake efficiency 0.163 0.380 0.734** −0.397
氮素利用效率 N utilization efficiency 0.500* 0.172 −0.889** 0.773** −0.757**
N120 籽粒含氮量 Grain N accumulation 0.550*
秸秆含氮量 Straw N accumulation −0.146 0.063
氮收获指数 N harvest index 0.422 0.392 −0.884**
氮素吸收效率 N uptake efficiency 0.133 0.528* 0.877** −0.557*
氮素利用效率 N utilization efficiency 0.618** −0.036 −0.787** 0.743** −0.685**
N240 籽粒含氮量 Grain N accumulation 0.424
秸秆含氮量 Straw N accumulation −0.127 0.043
氮收获指数 N harvest index 0.295 0.304 −0.920**
氮素吸收效率 N uptake efficiency 0.058 0.445* 0.913** −0.699**
氮素利用效率 N utilization efficiency 0.476* −0.224 −0.808** 0.734** −0.813**
“*”和“**”分别表示 P≤0.05和 P≤0.01水平相关性极显著, 下同。“*” and “**” stand for significant correlation at 0.05 and 0.01 levels re-
spectively. The same below.
534 中国生态农业学报 2012 第 20卷



相关分析反映两性状间密切程度, 并不能表明各
性状对籽粒产量作用的重要性。通径分析剖析了遗传相
关系数, 把它分解为直接作用和间接作用两部分, 从而
更加明确了各氮营养性状对籽粒产量的贡献大小。
通径分析表明(表 4), 在 3 个施氮水平下, 氮素
利用效率对产量的直接贡献比较大, 分别为 1.680、
1.405、1.814; 因为氮收获指数有较强的负影响, 使
其对产量的影响有所降低, 但最终作用仍表现较高
的相关性; 籽粒吸氮量对产量的直接贡献也比较大,
分别为 2.056、0.909、2.050; 氮收获指数对产量的
负贡献比较大, 但其通过对氮素利用效率的正效应,
抵消了氮收获指数的负效应, 氮收获指数与产量的
作用最终表现为正相关, 掩盖了其与产量的真实关
系。在 N0和 N120时, 产量与氮素利用效率和籽粒吸
氮量显著正相关 , 由此可见 , 在低氮条件下 , 氮素
利用效率和籽粒吸氮量对产量起决定性作用。在
N240 时, 产量只与氮素利用效率显著正相关, 说明
在高氮条件下, 氮素利用效率起主要作用。

表 4 不同施氮量下玉米产量与氮营养性状的通径分析
Table 4 Path analysis between maize yield and nitrogen nutrition characters at different N application rates
通径系数 Path coefficient (xij→y) 处理
Treatment
性状
Character (xi) xi1→y xi2→y xi3→y xi4→y xi5→y
rij
N0 籽粒含氮量(x1) Grain N accumulation 2.056** 0.035 −1.569 −0.066 0.289 0.745**
秸秆含氮量(x2) Straw N accumulation −0.700 −0.103 2.049 −0.127 −1.494 −0.375
氮收获指数(x3) N harvest index 1.421 0.093 −2.270** 0.069 1.299 0.611**
氮素吸收效率(x4) N uptake efficiency 0.781 −0.076 0.902 −0.173 −1.271 0.163
氮素利用效率(x5) N utilization efficiency 0.353 0.092 −1.756 0.131 1.680** 0.500*
N120 籽粒含氮量(x1) Grain N accumulation 0.909** −0.004 −0.375 0.070 −0.050 0.550*
秸秆含氮量(x2) Straw N accumulation 0.057 −0.057 0.844 0.116 −1.106 −0.146
氮收获指数(x3) N harvest index 0.357 0.050 −0.955* −0.074 1.044 0.422
氮素吸收效率(x4) N uptake efficiency 0.480 −0.050 0.532 0.133 −0.962 0.133
氮素利用效率(x5) N utilization efficiency −0.033 0.045 −0.709 −0.091 1.405** 0.618**
N240 籽粒含氮量(x1) Grain N accumulation 2.050* 0.039 −0.575 −0.685 −0.405 0.424
秸秆含氮量(x2) Straw N accumulation 0.087 0.913 1.743 −1.404 −1.466 −0.127
氮收获指数(x3) N harvest index 0.622 −0.840 −1.894** 1.075 1.332 0.295
氮素吸收效率(x4) N uptake efficiency 0.913 0.834 1.324 −1.538 −1.475 0.058
氮素利用效率(x5) N utilization efficiency −0.458 −0.738 −1.391 1.250 1.814** 0.476*
i, j=1, 2~5。i=j时表示 i性状对产量的直接通径系数; i≠j时, 表示 i性状通过 j性状对产量的间接通径系数, rij表示 i性状对产量的总影响。
i, j=1, 2~5. If i=j, it is the direct path coefficient of i character to yield; If i≠j, it is the indirect path coefficient of i character to yield through j charac-
ter; rij means the total effect of i character to yield.

3 讨论与结论
由产量的聚类分析结果和氮效率的聚类分析结
果可知, 在河南许昌地区, “蠡玉 13”和“浚单 20”在
中氮和高氮时都是高产又高氮效率的品种 ; “郑单
958”和“漯单 9”在中氮时是高产高氮效率的品种 ;
而“豫丰 335”、“豫禾 988”、“NE8”和“洛玉 4 号”在
中氮和高氮时都是低产又低氮效率的品种 ; “农大
108”在高氮时是低产又低氮效率的品种。有关氮效
率的决定因素争论颇多, Moll等[7]认为, 低氮条件下
氮利用效率对氮效率起主要作用, 而在高氮条件下
氮素吸收效率则起主要作用。周联东等[10]研究认为,
玉米吸氮量和氮素利用效率对籽粒产量均有较大
的直接作用, 但在低氮条件下, 氮高效品种中氮素
利用效率对籽粒产量的作用大于氮吸收量。陈范骏
等 [11]研究认为, 在低氮和高氮条件下氮吸收效率对
氮效率的直接作用均大于氮素利用效率的直接作
用。张亚丽等[12]在水稻上的研究认为, 对于生育期
较长的水稻, 其产量在供氮水平较低时是氮素利用
效率起决定作用, 在高供氮水平下则是吸氮量起决
定作用。王空军等[13]研究认为, 籽粒产量与氮素利
用效率呈极显著正相关关系, 高产与高氮素利用效
率的关系密切。本试验的研究结果与前人研究结果
有相似之处又不完全相同。本研究表明, 在高肥力
或者中等肥力土壤上, 低氮胁迫并不严重的情况下,
任何施氮水平下, 玉米氮素利用效率对产量有较大
的作用, 而氮素吸收效率对产量的作用很小, 在低
氮水平下, 氮素利用效率和籽粒吸氮量对产量起决
定性作用, 在高氮水平下, 氮素利用效率起主要作
用。前人的研究结果表明, 氮素利用效率对氮效率
的贡献随物种、基因型、环境条件和氮水平的变化
而变化[8,14−17], 本试验结果进一步证明了这一结论。
氮高效品种可描述为在不同供氮水平下均有较
高的产量, 同时意味着氮高效品种能吸收大量的氮
或有较高的氮素利用效率。与吸氮量相比, 氮素利
第 5期 王玲敏等: 施氮对不同品种玉米产量、氮效率的影响 535


用效率是一个相对稳定的筛选氮效率的指标。应该
进一步在不同地点、不同施氮水平下深入研究不同
品种玉米产量、吸氮量和氮素利用效率的表现, 以
期对不同氮效率玉米品种的生理机制做进一步深入
研究。
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