喷施尿素硝酸铵提高夏玉米产量并降低氮肥用量和土壤氮素盈余

[目的]尿素分次追施是黄淮海夏玉米的常规施肥方法,但费事费力,播撒不匀还可能降低肥效,引发氮素损失.我们结合当前推广的微喷灌技术,研究了喷施尿素硝酸铵液体肥(UAN)替代土施尿素的可行性以及适宜的施肥量.[方法]于 2019 和 2020 年,在泰安市岱岳区马庄镇开展田间试验,供试夏玉米品种为登海605(DH605)和登海 518(DH518).设沟施尿素-N 210 kg/hm2(Ur),喷施UAN-N 126 kg/hm2(U1,减氮 40%)、168 kg/hm2(U2,减氮 20%)和 210 kg/hm2(U3)处理,以及 1 个不施氮对照(N0).在玉米抽雄期(VT)、成熟期(R6),采集植株样品分析不同部位氮素含量和干物质积累量,计算氮素吸收、运转和利用率.于玉米播前、拔节期(V6)、大喇叭口期(V12)、抽雄期(VT)、乳熟期(R3)和成熟期(R6),取 0-20、20-40、40-60 cm土层土样,分析硝态氮和铵态氮含量,计算氮素残留和盈余量.[结果]DH605 和DH518 两个玉米品种的产量均表现为U3 处理显著高于U2 和Ur处理,而U1 处理显著低于U2 和Ur处理,U3 处理DH605 的产量和净收益较Ur处理分别增加了 6.71%和 11.75%,DH518 分别增加了 7.57%和 13.61%.干物质积累量、氮素积累量、氮素转运量和花后氮素同化量均随UAN用量的增加而增加,U3 处理各指标均显著高于其他处理,两品种氮素回收率较Ur处理分别提高了 20.78 和 19.22 个百分点,氮素农学利用率分别增加了 4.57 和 4.99 kg/kg.U2 处理两品种玉米产量与Ur处理无显著差异,但植株氮素积累量、氮素转运量和花后氮素同化量高于Ur处理,最终提高了氮素回收率和氮素农学利用率.VT时期 20-40 cm土层NO3--N含量随UAN施用量增加而增加.玉米VT至R6 时期,各处理 0-20 cm土层NO3--N含量基本呈降低趋势,Ur处理降低幅度最大,且喷施UAN处理与沟施尿素处理相比减少了玉米R6 时期 40-60 cm土层NO3--N含量,降低了氮素淋失潜在风险.此外,与Ur相比,喷施UAN处理降低了土壤氮素盈余,U3 处理DH605 和DH518 两年分别平均降低 43.63 和 40.36 kg/hm2,U2 处理则分别平均降低了 48.25 和 51.91 kg/hm2.[结论]在施氮量较传统用量减少 20%的前提下,喷灌施用尿素硝酸铵溶液促进了玉米氮素积累和再分配,在保证产量的同时,可显著增加氮素回收率和氮素农学利用率,降低土壤NO3--N淋失的潜在风险和土壤氮素盈余,实现夏玉米生产减肥增效的目标.