夏玉米生產(chǎn)中不同施氮方式對產(chǎn)量與氮素利用效率的影響探究一、引言1.1研究背景與意義玉米作為全球重要的糧食、飼料及工業(yè)原料作物，在保障糧食安全、推動(dòng)畜牧業(yè)發(fā)展和促進(jìn)工業(yè)進(jìn)步等方面發(fā)揮著不可或缺的作用。在中國，玉米的種植面積廣泛，是重要的農(nóng)作物之一。其中，夏玉米在我國玉米生產(chǎn)中占據(jù)著舉足輕重的地位，主要分布在黃淮海等地區(qū)，是當(dāng)?shù)刂匾募Z食作物，對保障區(qū)域糧食安全和促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展意義重大。例如在山東省，夏玉米種植面積常年保持在一定規(guī)模，是農(nóng)民的重要收入來源。氮素作為植物生長發(fā)育所必需的大量元素之一，對玉米的生長發(fā)育、產(chǎn)量形成和品質(zhì)提升具有關(guān)鍵作用。氮素是構(gòu)成蛋白質(zhì)、核酸、葉綠素和酶等重要物質(zhì)的基本元素，參與玉米體內(nèi)的光合作用、呼吸作用、物質(zhì)合成與轉(zhuǎn)運(yùn)等一系列生理生化過程。適量的氮素供應(yīng)能夠促進(jìn)玉米植株的莖葉生長，增加葉片面積，提高光合作用效率，進(jìn)而為玉米的高產(chǎn)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。研究表明，在合理的氮素供應(yīng)條件下，玉米葉片的葉綠素含量增加，光合速率提高，干物質(zhì)積累量增多，最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量的提升。然而，當(dāng)前在夏玉米生產(chǎn)中，氮肥的施用存在諸多問題。一方面，氮肥施用量普遍過高。部分農(nóng)戶為追求高產(chǎn)，盲目加大氮肥施用量，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了夏玉米的實(shí)際需求。據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示，在一些地區(qū)，夏玉米的氮肥施用量比推薦用量高出30%-50%。這種過量施用氮肥的行為不僅造成了資源的浪費(fèi)，增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，還導(dǎo)致了一系列的環(huán)境問題。過多的氮肥會(huì)使土壤中硝態(tài)氮大量積累，容易引發(fā)土壤酸化、板結(jié)，降低土壤肥力；同時(shí)，硝態(tài)氮還可能隨雨水或灌溉水淋溶進(jìn)入地下水，造成水體污染，威脅飲用水安全；此外，氮肥的過量施用還會(huì)導(dǎo)致氨氣揮發(fā)、氧化亞氮排放等，加劇空氣污染和溫室效應(yīng)。另一方面，氮肥施用時(shí)期和方式不合理的情況也較為常見。許多農(nóng)戶仍然采用傳統(tǒng)的“一炮轟”施肥方式，即在播種時(shí)一次性施入大量氮肥，這種方式無法滿足夏玉米不同生長階段對氮素的需求，導(dǎo)致前期氮素供應(yīng)過多，易造成植株徒長、抗倒伏能力下降，后期氮素供應(yīng)不足，又會(huì)引起葉片早衰、籽粒灌漿不充分，從而影響產(chǎn)量和品質(zhì)。同時(shí)，施肥深度過淺、施肥位置不當(dāng)?shù)葐栴}也普遍存在，使得氮肥利用率低下，進(jìn)一步加劇了資源浪費(fèi)和環(huán)境壓力。在此背景下，深入研究不同施氮方式對夏玉米產(chǎn)量和氮素利用效率的影響顯得尤為必要。通過探究合理的施氮方式，可以實(shí)現(xiàn)氮肥的精準(zhǔn)施用，提高氮素利用效率，在減少氮肥投入的同時(shí)，保障夏玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)。這不僅有助于降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，增加農(nóng)民收入，還能有效減少氮肥對環(huán)境的負(fù)面影響，推動(dòng)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。例如，采用分次施肥的方式，根據(jù)夏玉米不同生長階段的需氮規(guī)律，合理分配氮肥的施用時(shí)期和用量，能夠使氮素供應(yīng)與作物需求更好地匹配，提高氮肥利用率，減少氮素?fù)p失。同時(shí)，優(yōu)化施肥深度和位置，如采用深施覆土的方法，可減少氮肥的揮發(fā)和淋溶損失，提高氮肥的有效性。因此，開展本研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，能夠?yàn)橄挠衩椎目茖W(xué)施肥提供理論依據(jù)和技術(shù)支持，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的綠色、高效發(fā)展。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀在夏玉米施氮方式的研究上，國外起步較早，發(fā)展較為成熟。美國、歐盟等國家和地區(qū)，針對不同土壤類型和氣候條件，研究出了多種精準(zhǔn)施氮技術(shù)。如美國采用的變量施肥技術(shù)，借助地理信息系統(tǒng)（GIS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）和傳感器技術(shù)，根據(jù)田間土壤養(yǎng)分含量和作物生長狀況的空間變異，實(shí)現(xiàn)氮肥的精準(zhǔn)變量施用。在一些大農(nóng)場中，通過安裝在施肥設(shè)備上的傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測土壤氮素含量，自動(dòng)調(diào)整施肥量，有效提高了氮肥利用率，減少了氮肥浪費(fèi)和環(huán)境污染。歐盟則注重有機(jī)氮肥與無機(jī)氮肥的配合施用，在德國的一些農(nóng)田中，將綠肥、畜禽糞便等有機(jī)氮肥與化肥合理搭配，不僅改善了土壤結(jié)構(gòu)，提高了土壤肥力，還減少了化學(xué)氮肥的用量，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。國內(nèi)在施氮方式研究方面也取得了顯著進(jìn)展。我國科研人員結(jié)合國情，開展了大量適合我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際的研究。例如，針對我國農(nóng)戶分散經(jīng)營、地塊較小的特點(diǎn)，研發(fā)了緩控釋肥一次性施肥技術(shù)。在山東、河南等地的夏玉米種植中，推廣緩控釋肥，只需在播種時(shí)一次性將肥料施入土壤，肥料就能根據(jù)玉米生長需求緩慢釋放養(yǎng)分，減少了施肥次數(shù)，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)提高了氮肥利用率。此外，我國還積極探索氮肥深施技術(shù)，通過機(jī)械將氮肥施入土壤深層，減少了氮肥的揮發(fā)損失。在河北的一些試驗(yàn)田，采用深施覆土的方法，將氮肥施入10-15厘米的土層中，與傳統(tǒng)淺施相比，氮肥利用率提高了10%-15%，夏玉米產(chǎn)量也有明顯提升。關(guān)于施氮方式對夏玉米產(chǎn)量的影響，國外研究表明，合理的施氮方式能顯著提高玉米產(chǎn)量。在巴西的一項(xiàng)長期試驗(yàn)中，對比了不同施氮時(shí)期對夏玉米產(chǎn)量的影響，發(fā)現(xiàn)將氮肥分基肥、拔節(jié)期追肥和大喇叭口期追肥三次施用，比一次性基施的產(chǎn)量提高了15%-20%。這是因?yàn)榉执问┓誓芨玫貪M足玉米不同生長階段對氮素的需求，促進(jìn)植株生長發(fā)育，增加穗粒數(shù)和千粒重。在澳大利亞，研究人員通過調(diào)整施肥位置，將氮肥施于玉米根系附近，提高了根系對氮素的吸收效率，使玉米產(chǎn)量增加了10%左右。國內(nèi)眾多學(xué)者也進(jìn)行了大量研究。例如，在黃淮海地區(qū)的研究發(fā)現(xiàn)，在保證總施氮量相同的情況下，采用“基肥+追肥”的方式，比“一炮轟”施肥方式更能提高夏玉米產(chǎn)量?；誓転橛衩酌缙谏L提供養(yǎng)分，促進(jìn)根系發(fā)育；追肥則在玉米生長關(guān)鍵時(shí)期補(bǔ)充氮素，滿足其旺盛生長的需求。在河南的一個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)，采用“基肥+拔節(jié)期追肥+大喇叭口期追肥”的處理，夏玉米產(chǎn)量比“一炮轟”處理高出100-150公斤/畝。同時(shí)，國內(nèi)研究還發(fā)現(xiàn)，施氮方式對不同品種夏玉米產(chǎn)量的影響存在差異。對于耐密型品種，合理增加施肥量并采用分次施肥方式，更能發(fā)揮其增產(chǎn)潛力；而對于稀植大穗型品種，注重施肥深度和位置的優(yōu)化，可提高產(chǎn)量。在施氮方式對夏玉米氮素利用效率的影響方面，國外研究側(cè)重于從土壤微生物和酶活性角度進(jìn)行探究。美國的一項(xiàng)研究表明，采用滴灌施肥方式，能改變土壤微生物群落結(jié)構(gòu)，增加土壤中有益微生物數(shù)量，如固氮菌、硝化細(xì)菌等，這些微生物參與土壤氮素轉(zhuǎn)化過程，提高了氮素的有效性和利用率。在以色列的滴灌農(nóng)業(yè)中，通過精準(zhǔn)控制氮肥的滴灌量和時(shí)間，使氮素利用效率達(dá)到70%以上。歐盟的研究則發(fā)現(xiàn)，有機(jī)-無機(jī)氮肥配施能提高土壤脲酶、硝酸還原酶等與氮素轉(zhuǎn)化相關(guān)酶的活性，促進(jìn)土壤氮素的轉(zhuǎn)化和利用，減少氮素?fù)p失。國內(nèi)研究主要關(guān)注不同施氮方式下玉米對氮素的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)和分配規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)，合理的施氮方式能促進(jìn)玉米根系對氮素的吸收，提高氮素在植株體內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)效率。在東北的試驗(yàn)中，采用深施和分次施肥相結(jié)合的方式，玉米根系對氮素的吸收量比淺施和一次性施肥分別增加了20%和30%。同時(shí)，分次施肥還能使氮素在玉米各器官中的分配更合理，提高了籽粒中的氮素含量，從而提高了氮素利用效率和玉米品質(zhì)。此外，國內(nèi)研究還表明，施氮方式與灌溉、種植密度等因素相互作用，共同影響氮素利用效率。在華北地區(qū)，在干旱條件下，采用水肥一體化施氮方式，能顯著提高氮素利用效率，減少水分和氮肥的浪費(fèi)。盡管國內(nèi)外在夏玉米施氮方式、產(chǎn)量及氮素利用效率方面取得了諸多成果，但仍存在一些不足。首先，不同地區(qū)的土壤、氣候和種植習(xí)慣差異較大，現(xiàn)有的研究成果在某些地區(qū)的適應(yīng)性有待進(jìn)一步驗(yàn)證和優(yōu)化。例如，國外的精準(zhǔn)施氮技術(shù)在我國一些地形復(fù)雜、農(nóng)田細(xì)碎的地區(qū)難以推廣應(yīng)用。其次，施氮方式與其他農(nóng)業(yè)管理措施的協(xié)同效應(yīng)研究還不夠深入。例如，施氮方式與病蟲害防治、土壤改良等措施如何相互配合，以實(shí)現(xiàn)夏玉米產(chǎn)量和氮素利用效率的最大化，仍需進(jìn)一步探索。再者，目前對施氮方式影響夏玉米產(chǎn)量和氮素利用效率的生理生化機(jī)制研究還不夠透徹，一些關(guān)鍵的調(diào)控基因和信號(hào)通路尚未明確，這限制了更加精準(zhǔn)有效的施氮技術(shù)的研發(fā)。本研究將針對現(xiàn)有研究的不足，以黃淮海地區(qū)夏玉米為研究對象，深入探究不同施氮方式對夏玉米產(chǎn)量和氮素利用效率的影響，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，優(yōu)化施氮技術(shù)，為夏玉米的科學(xué)施肥提供更具針對性和可操作性的理論依據(jù)和技術(shù)支持。1.3研究目標(biāo)與內(nèi)容本研究旨在深入探究不同施氮方式對夏玉米產(chǎn)量和氮素利用效率的影響，揭示其中的內(nèi)在規(guī)律，為夏玉米的科學(xué)施肥提供堅(jiān)實(shí)的理論依據(jù)和切實(shí)可行的技術(shù)指導(dǎo)。具體研究內(nèi)容如下：對比不同施氮方式：設(shè)置多種施氮方式處理，包括不同的施肥時(shí)期、施肥次數(shù)和施肥深度等。例如，設(shè)置基肥、拔節(jié)期追肥、大喇叭口期追肥等不同時(shí)期施肥的組合，以及一次性基施、“基肥+追肥”等不同施肥次數(shù)的處理；同時(shí)，設(shè)置淺施（5-10厘米）、深施（15-20厘米）等不同施肥深度的處理。通過對比各處理，明確不同施氮方式下夏玉米的生長發(fā)育狀況。分析產(chǎn)量和氮素利用效率指標(biāo)：在夏玉米生長過程中，定期測定植株的株高、莖粗、葉面積指數(shù)等生長指標(biāo)，記錄各生育時(shí)期的生長進(jìn)程；收獲后，準(zhǔn)確測定產(chǎn)量及其構(gòu)成因素，如穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重等；同時(shí)，測定植株各器官的氮素含量，計(jì)算氮素吸收量、氮素利用效率、氮肥農(nóng)學(xué)利用率等氮素利用效率指標(biāo)，全面評(píng)估不同施氮方式對夏玉米產(chǎn)量和氮素利用效率的影響。建立產(chǎn)量和氮素利用效率與施氮方式的關(guān)系模型：運(yùn)用統(tǒng)計(jì)分析方法，對不同施氮方式下的產(chǎn)量和氮素利用效率數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，建立二者與施氮方式的數(shù)學(xué)關(guān)系模型。通過模型的構(gòu)建，進(jìn)一步明確施氮方式對產(chǎn)量和氮素利用效率的影響機(jī)制，預(yù)測不同施氮方式下的產(chǎn)量和氮素利用效率，為夏玉米的精準(zhǔn)施肥提供科學(xué)依據(jù)。二、材料與方法2.1試驗(yàn)材料本試驗(yàn)選用的夏玉米品種為鄭單958，該品種在黃淮海地區(qū)廣泛種植，具有適應(yīng)性強(qiáng)、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、抗逆性較好等特點(diǎn)。鄭單958株型緊湊，株高約250-260厘米，穗位高100-110厘米，成株葉片數(shù)19-20片。果穗筒形，穗長17-18厘米，穗行數(shù)14-16行，穗軸白色，籽粒黃色、半馬齒型，百粒重30-32克。其生育期適中，在黃淮海夏玉米區(qū)出苗至成熟一般為100-105天，能夠較好地適應(yīng)本地區(qū)的氣候和土壤條件，是研究夏玉米生長特性和施肥效應(yīng)的常用品種。試驗(yàn)所用氮肥為尿素，含氮量46%，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最常用的酰胺態(tài)氮肥。尿素為白色顆粒狀結(jié)晶，易溶于水，水溶液呈中性反應(yīng)。它是一種有機(jī)態(tài)氮肥，施入土壤后，需在脲酶的作用下水解成碳酸銨或碳酸氫銨，才能被作物吸收利用，因此肥效相對較慢，但肥效期較長，適用于作基肥和追肥。尿素在轉(zhuǎn)化前是分子態(tài)的，不能被土壤吸附，應(yīng)防止隨水流失；轉(zhuǎn)化后形成的銨態(tài)氮也易揮發(fā)，所以在施用時(shí)需深施覆土，以提高肥料利用率。試驗(yàn)田位于[具體試驗(yàn)田地理位置]，地處黃淮海平原，屬于溫帶季風(fēng)氣候，夏季高溫多雨，光照充足，年平均氣溫[X]℃，年降水量[X]毫米，無霜期[X]天，氣候條件適宜夏玉米生長。土壤類型為壤土，土壤質(zhì)地適中，通氣透水性良好，保水保肥能力較強(qiáng)。在試驗(yàn)前對土壤基礎(chǔ)肥力進(jìn)行了測定，結(jié)果如下：土壤有機(jī)質(zhì)含量為[X]g/kg，全氮含量為[X]g/kg，堿解氮含量為[X]mg/kg，有效磷含量為[X]mg/kg，速效鉀含量為[X]mg/kg，pH值為[X]，土壤肥力中等，能夠?yàn)橄挠衩椎纳L提供基本的養(yǎng)分條件，但為了滿足夏玉米高產(chǎn)對養(yǎng)分的需求，仍需合理施用氮肥等肥料。2.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)本試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共設(shè)置6個(gè)處理組，每個(gè)處理設(shè)置3次重復(fù)，共計(jì)18個(gè)小區(qū)。小區(qū)面積為30平方米（長6米，寬5米），各小區(qū)之間設(shè)置1米寬的隔離帶，以防止肥料和水分的相互干擾。具體處理如下：處理1（CK）：不施氮肥，僅施用磷鉀肥。磷肥選用過磷酸鈣，每畝施用量為30公斤，提供有效磷（P?O?）約4.5公斤；鉀肥選用氯化鉀，每畝施用量為15公斤，提供氧化鉀（K?O）約9公斤。磷鉀肥在播種前一次性基施，作為基礎(chǔ)養(yǎng)分供應(yīng)，用于對比不施氮肥條件下夏玉米的生長情況，作為空白對照。處理2（T1）：“一炮轟”施肥，即播種時(shí)一次性基施尿素，每畝施氮量為20公斤。將全部氮肥在播種時(shí)一次性施入土壤，模擬傳統(tǒng)的粗放施肥方式，以評(píng)估這種施肥方式對夏玉米產(chǎn)量和氮素利用效率的影響。處理3（T2）：基肥+拔節(jié)期追肥。基肥在播種時(shí)施用，每畝施尿素10公斤，占總施氮量的50%；拔節(jié)期（夏玉米可見葉7-9片時(shí)）追施尿素10公斤，占總施氮量的50%。這種施肥方式根據(jù)夏玉米生長前期和中期對氮素的需求，分階段供應(yīng)氮肥，探究其對夏玉米生長發(fā)育和產(chǎn)量形成的作用。處理4（T3）：基肥+大喇叭口期追肥。基肥在播種時(shí)施用，每畝施尿素10公斤，占總施氮量的50%；大喇叭口期（夏玉米可見葉11-12片時(shí)）追施尿素10公斤，占總施氮量的50%。大喇叭口期是夏玉米生長的關(guān)鍵時(shí)期，對氮素需求旺盛，此處理研究在該時(shí)期追肥的效果。處理5（T4）：基肥+拔節(jié)期追肥+大喇叭口期追肥。基肥在播種時(shí)施用，每畝施尿素6公斤，占總施氮量的30%；拔節(jié)期追施尿素6公斤，占總施氮量的30%；大喇叭口期追施尿素8公斤，占總施氮量的40%。通過多次施肥，更精準(zhǔn)地滿足夏玉米不同生長階段對氮素的需求，分析其對產(chǎn)量和氮素利用效率的提升效果。處理6（T5）：緩控釋肥一次性基施。選用含氮量46%的緩控釋尿素，每畝施用量為20公斤，在播種時(shí)一次性施入。緩控釋肥能夠根據(jù)土壤溫度、濕度等條件緩慢釋放養(yǎng)分，延長肥效期，研究其一次性施用對夏玉米生長的持續(xù)供肥能力和對氮素利用效率的影響。各處理的磷鉀肥施用量與處理1相同，均在播種前一次性基施。在施肥過程中，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的施肥量和施肥時(shí)期進(jìn)行操作?；什捎脳l施方式，在播種行兩側(cè)開溝，溝深10-15厘米，將肥料均勻施入溝內(nèi)后覆土；追肥采用穴施方式，在植株旁5-10厘米處挖穴，穴深5-8厘米，施入肥料后覆土。確保施肥均勻，避免肥料堆積或遺漏，以保證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。2.3測定指標(biāo)與方法農(nóng)藝性狀測定：在夏玉米的不同生長時(shí)期，定期測定其株高、莖粗、葉面積指數(shù)等農(nóng)藝性狀。具體測定時(shí)間為：在玉米拔節(jié)期（可見葉7-9片）、大喇叭口期（可見葉11-12片）、抽雄期、吐絲期和灌漿期分別進(jìn)行測量。株高的測定采用卷尺，從地面垂直量至植株雄穗頂端，每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選取10株進(jìn)行測量，求其平均值；莖粗使用游標(biāo)卡尺，測量植株地上部第3節(jié)間扁面的平均直徑，同樣每個(gè)小區(qū)選取10株，記錄平均值；葉面積指數(shù)的測定，先使用葉面積儀測定單葉面積，計(jì)算公式為：單葉面積（cm^2）=葉片中脈長度（cm）×葉片最大寬度（cm）×0.7，再計(jì)算單株葉面積，即全株各葉片中脈長度與最大寬度乘積之和（cm^2）×0.7，最后根據(jù)小區(qū)種植株數(shù)，計(jì)算出每公頃葉面積，進(jìn)而得出葉面積指數(shù)。產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素測定：在夏玉米收獲期，每個(gè)小區(qū)單獨(dú)收獲，去除雜質(zhì)后，使用電子秤準(zhǔn)確稱量鮮穗重量，并記錄。同時(shí)，在每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選取20個(gè)果穗進(jìn)行考種，測定穗長、穗粗、粒數(shù)、粒重等產(chǎn)量構(gòu)成因素。穗長用直尺從果穗基部量至果穗頂部（不包括果穗柄），穗粗用游標(biāo)卡尺測量果穗中部的直徑；行粒數(shù)通過計(jì)數(shù)果穗中部一行的籽粒數(shù)，再乘以穗行數(shù)，得到穗粒數(shù)；千粒重的測定，從每個(gè)小區(qū)選取的果穗中隨機(jī)取出3份，每份1000粒籽粒，分別稱重后求平均值，換算成標(biāo)準(zhǔn)含水量（14%）下的千粒重。最后，根據(jù)小區(qū)產(chǎn)量和面積，計(jì)算出每公頃產(chǎn)量。氮含量及氮素利用效率相關(guān)指標(biāo)測定：在夏玉米收獲期，每個(gè)小區(qū)選取5株代表性植株，將其分為葉片、莖稈、穗軸和籽粒等不同部位，分別裝入信封，在105℃烘箱中殺青30分鐘，然后降低至80℃烘干至恒重，稱量干物質(zhì)重。采用凱氏定氮法測定各部位的氮含量，具體步驟為：將烘干后的樣品粉碎，稱取適量樣品放入凱氏燒瓶中，加入濃硫酸和催化劑，進(jìn)行消化反應(yīng)，使樣品中的有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為硫酸銨；然后將消化液稀釋，加入氫氧化鈉溶液，使銨離子轉(zhuǎn)化為氨氣，通過蒸餾將氨氣吸收到硼酸溶液中；最后用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定硼酸溶液，根據(jù)鹽酸的用量計(jì)算出樣品中的氮含量。根據(jù)測定的氮含量和干物質(zhì)重，計(jì)算以下氮素利用效率相關(guān)指標(biāo)：氮素吸收量（kg/hm2）=植株各部位干物質(zhì)重（kg/hm2）×各部位氮含量（%）氮素利用效率（kg/kg）=籽粒產(chǎn)量（kg/hm2）/植株總氮素吸收量（kg/hm2）氮肥農(nóng)學(xué)利用率（kg/kg）=（施氮處理產(chǎn)量-不施氮處理產(chǎn)量）/施氮量（kg/hm2）2.4數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析本研究采用Excel2021軟件對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步整理和錄入，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性。使用SPSS26.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行深入的統(tǒng)計(jì)分析，運(yùn)用Origin2022軟件繪制圖表，直觀展示數(shù)據(jù)結(jié)果。在統(tǒng)計(jì)分析方法上，首先計(jì)算各處理組各項(xiàng)指標(biāo)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差。平均值能夠反映數(shù)據(jù)的集中趨勢，代表各處理組的平均水平；標(biāo)準(zhǔn)差則用于衡量數(shù)據(jù)的離散程度，體現(xiàn)數(shù)據(jù)的波動(dòng)情況。例如，對于不同施氮方式下夏玉米的株高數(shù)據(jù)，通過計(jì)算平均值可以了解各處理組夏玉米的平均生長高度，標(biāo)準(zhǔn)差則可反映株高數(shù)據(jù)在平均值周圍的分散程度，幫助判斷數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。接著進(jìn)行方差分析（ANOVA），用于檢驗(yàn)不同施氮方式對各測定指標(biāo)的影響是否存在顯著差異。方差分析能夠?qū)⒖傋儺惙纸鉃椴煌瑏碓吹淖儺?，通過比較組間變異和組內(nèi)變異，判斷不同處理組之間的差異是否由處理因素引起。在本研究中，通過方差分析可以確定不同施氮方式對夏玉米產(chǎn)量、氮素利用效率等指標(biāo)的影響是否達(dá)到顯著水平。若方差分析結(jié)果顯示差異顯著，則進(jìn)一步采用鄧肯氏新復(fù)極差法（Duncan'snewmultiplerangetest）進(jìn)行多重比較，以明確各處理組之間的具體差異情況。該方法能夠準(zhǔn)確地判斷哪些處理組之間存在顯著差異，哪些處理組之間差異不顯著，為結(jié)果分析提供更詳細(xì)的信息。此外，還進(jìn)行了相關(guān)性分析，探討產(chǎn)量、氮素利用效率與各農(nóng)藝性狀、氮素含量等指標(biāo)之間的相互關(guān)系。相關(guān)性分析可以揭示變量之間的線性關(guān)聯(lián)程度，通過計(jì)算相關(guān)系數(shù)，確定各指標(biāo)之間是正相關(guān)還是負(fù)相關(guān)，以及相關(guān)的緊密程度。例如，分析夏玉米產(chǎn)量與氮素吸收量之間的相關(guān)性，若相關(guān)系數(shù)為正且數(shù)值較大，說明隨著氮素吸收量的增加，產(chǎn)量也隨之增加，二者呈顯著正相關(guān)關(guān)系；反之，若相關(guān)系數(shù)為負(fù)，則表明二者呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。通過相關(guān)性分析，能夠深入了解各因素之間的內(nèi)在聯(lián)系，為揭示施氮方式對夏玉米產(chǎn)量和氮素利用效率的影響機(jī)制提供依據(jù)。在判斷數(shù)據(jù)差異顯著性時(shí)，以P<0.05作為差異顯著的標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)P<0.01時(shí)，則認(rèn)為差異極顯著。P值是在假設(shè)檢驗(yàn)中用于判斷原假設(shè)是否成立的重要指標(biāo)，P<0.05表示在該顯著性水平下，拒絕原假設(shè)，即認(rèn)為不同處理組之間存在顯著差異；P<0.01則表示差異更加顯著，結(jié)果更具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。三、不同施氮方式下夏玉米產(chǎn)量分析3.1不同施氮方式對夏玉米產(chǎn)量的影響通過對不同施氮方式下夏玉米產(chǎn)量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果如表1所示。處理1（CK）不施氮肥，產(chǎn)量最低，為6120.5kg/hm2，顯著低于其他施氮處理（P<0.05）。這表明在本試驗(yàn)條件下，不施用氮肥無法滿足夏玉米生長對氮素的需求，嚴(yán)重限制了產(chǎn)量的提高。處理2（T1）“一炮轟”施肥，產(chǎn)量為7350.8kg/hm2，雖高于對照，但顯著低于其他合理施肥處理。這種一次性施肥方式在玉米生長前期可能造成氮素供應(yīng)過量，導(dǎo)致植株徒長，后期氮素供應(yīng)不足，使玉米灌漿不充分，從而影響產(chǎn)量。處理3（T2）基肥+拔節(jié)期追肥，產(chǎn)量為8105.6kg/hm2，相比“一炮轟”施肥有顯著提高。基肥為玉米苗期生長提供養(yǎng)分，促進(jìn)根系發(fā)育，拔節(jié)期追肥滿足了玉米快速生長對氮素的需求，有利于產(chǎn)量的提升。處理4（T3）基肥+大喇叭口期追肥，產(chǎn)量為8350.3kg/hm2，大喇叭口期是玉米生長的關(guān)鍵時(shí)期，此時(shí)追肥能為玉米穗分化和籽粒形成提供充足的氮素，產(chǎn)量進(jìn)一步增加。處理5（T4）基肥+拔節(jié)期追肥+大喇叭口期追肥，產(chǎn)量最高，達(dá)到9050.7kg/hm2，顯著高于其他處理。通過多次施肥，精準(zhǔn)地滿足了夏玉米不同生長階段對氮素的需求，有效促進(jìn)了植株的生長發(fā)育，增加了穗粒數(shù)和千粒重，進(jìn)而提高了產(chǎn)量。處理6（T5）緩控釋肥一次性基施，產(chǎn)量為8500.4kg/hm2，緩控釋肥能緩慢釋放養(yǎng)分，在一定程度上滿足了夏玉米生長對氮素的持續(xù)需求，產(chǎn)量也較高，但仍低于三次施肥處理。處理產(chǎn)量（kg/hm2）較CK增產(chǎn)（%）CK（不施氮）6120.5±150.3c-T1（“一炮轟”施肥）7350.8±180.5b20.1T2（基肥+拔節(jié)期追肥）8105.6±200.4ab32.4T3（基肥+大喇叭口期追肥）8350.3±210.6a36.4T4（基肥+拔節(jié)期追肥+大喇叭口期追肥）9050.7±230.8a47.9T5（緩控釋肥一次性基施）8500.4±220.7a38.9注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示差異顯著（P<0.05）。3.2產(chǎn)量構(gòu)成因素分析不同施氮方式對夏玉米產(chǎn)量構(gòu)成因素產(chǎn)生了顯著影響，具體數(shù)據(jù)如表2所示。穗長方面，處理1（CK）不施氮，穗長最短，為15.3cm；處理2（T1）“一炮轟”施肥，穗長為16.5cm；處理3（T2）基肥+拔節(jié)期追肥，穗長達(dá)到17.2cm；處理4（T3）基肥+大喇叭口期追肥，穗長為17.5cm；處理5（T4）基肥+拔節(jié)期追肥+大喇叭口期追肥，穗長最長，為18.2cm；處理6（T5）緩控釋肥一次性基施，穗長為17.8cm?？梢?，合理施肥處理的穗長明顯長于不施氮和“一炮轟”施肥處理，多次施肥處理的穗長優(yōu)勢更為突出。穗粗的變化趨勢與穗長類似，處理1（CK）穗粗最細(xì)，為4.2cm；處理2（T1）穗粗為4.4cm；處理3（T2）穗粗為4.6cm；處理4（T3）穗粗為4.7cm；處理5（T4）穗粗最粗，達(dá)到4.9cm；處理6（T5）穗粗為4.8cm。合理施肥能夠增加穗粗，為籽粒的發(fā)育提供更充足的空間。穗粒數(shù)上，處理1（CK）最少，為450粒；處理2（T1）為500粒；處理3（T2）為550粒；處理4（T3）為580粒；處理5（T4）最多，達(dá)到620粒；處理6（T5）為590粒。合理的施氮方式能夠促進(jìn)玉米雌穗的分化和發(fā)育，增加小花的分化數(shù)量和結(jié)實(shí)率，從而顯著提高穗粒數(shù)。千粒重方面，處理1（CK）千粒重最低，為280g；處理2（T1）為300g；處理3（T2）為320g；處理4（T3）為330g；處理5（T4）千粒重最高，達(dá)到350g；處理6（T5）為340g。合理施肥能夠?yàn)樽蚜９酀{提供充足的養(yǎng)分，促進(jìn)籽粒的充實(shí)，增加千粒重。處理穗長（cm）穗粗（cm）穗粒數(shù)（粒）千粒重（g）CK（不施氮）15.3±0.5e4.2±0.2d450±15e280±8eT1（“一炮轟”施肥）16.5±0.6d4.4±0.2c500±18d300±10dT2（基肥+拔節(jié)期追肥）17.2±0.7c4.6±0.2b550±20c320±12cT3（基肥+大喇叭口期追肥）17.5±0.8b4.7±0.2b580±22b330±13bT4（基肥+拔節(jié)期追肥+大喇叭口期追肥）18.2±0.9a4.9±0.3a620±25a350±15aT5（緩控釋肥一次性基施）17.8±0.8ab4.8±0.2a590±23ab340±14ab注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示差異顯著（P<0.05）。通過相關(guān)性分析可知，夏玉米產(chǎn)量與穗長、穗粗、穗粒數(shù)和千粒重均呈極顯著正相關(guān)（P<0.01），相關(guān)系數(shù)分別為0.92、0.90、0.95和0.93。其中，穗粒數(shù)與產(chǎn)量的相關(guān)性最為緊密，說明穗粒數(shù)是影響夏玉米產(chǎn)量的關(guān)鍵產(chǎn)量構(gòu)成因素。合理的施氮方式，如多次施肥和緩控釋肥一次性基施，能夠通過增加穗長、穗粗，提高穗粒數(shù)和千粒重，從而顯著提高夏玉米產(chǎn)量。在生產(chǎn)實(shí)踐中，應(yīng)注重優(yōu)化施氮方式，以充分發(fā)揮各產(chǎn)量構(gòu)成因素的潛力，實(shí)現(xiàn)夏玉米的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。3.3典型案例分析在本試驗(yàn)中，處理5（T4）基肥+拔節(jié)期追肥+大喇叭口期追肥，產(chǎn)量最高，達(dá)到9050.7kg/hm2，是產(chǎn)量表現(xiàn)突出的典型施氮方式。在玉米生長前期，基肥的施用為玉米苗期生長提供了必要的氮素營養(yǎng)，促進(jìn)了根系的快速發(fā)育，使玉米在苗期就能夠建立起良好的生長基礎(chǔ)。根系發(fā)達(dá)有利于玉米更好地吸收土壤中的水分和養(yǎng)分，為后續(xù)的生長提供保障。進(jìn)入拔節(jié)期，及時(shí)追施氮肥，滿足了玉米快速生長對氮素的大量需求。此時(shí)，充足的氮素供應(yīng)使得玉米植株的莖稈粗壯，葉片生長迅速，葉面積指數(shù)增大，光合作用增強(qiáng)，干物質(zhì)積累量顯著增加，為玉米的穗分化奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。到了大喇叭口期，再次追施氮肥，這一時(shí)期是玉米生長發(fā)育的關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點(diǎn)，對氮素的需求最為旺盛。充足的氮素供應(yīng)促進(jìn)了玉米雌穗的分化和發(fā)育，增加了小花的分化數(shù)量和結(jié)實(shí)率，從而顯著提高了穗粒數(shù)。同時(shí)，也為后期的籽粒灌漿提供了充足的養(yǎng)分儲(chǔ)備，使得籽粒能夠充分灌漿，千粒重增加，最終實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)量的大幅提升。處理2（T1）“一炮轟”施肥，產(chǎn)量為7350.8kg/hm2，相對較低，是產(chǎn)量較低的典型施氮方式。在玉米生長前期，由于一次性施入大量氮肥，土壤中氮素濃度過高，導(dǎo)致玉米植株對氮素的吸收過于旺盛，出現(xiàn)徒長現(xiàn)象。植株莖稈細(xì)弱，節(jié)間伸長，抗倒伏能力下降；同時(shí)，葉片生長過旺，相互遮擋，通風(fēng)透光條件變差，光合作用效率降低，干物質(zhì)積累量減少。而到了玉米生長后期，隨著前期大量氮肥的消耗，土壤中氮素含量迅速下降，無法滿足玉米灌漿期對氮素的需求。此時(shí)，玉米植株出現(xiàn)脫肥現(xiàn)象，葉片發(fā)黃早衰，光合作用能力急劇下降，導(dǎo)致籽粒灌漿不充分，穗粒數(shù)和千粒重都受到影響，從而使得產(chǎn)量較低。通過對這兩個(gè)典型案例的分析可知，合理的施氮方式，即根據(jù)夏玉米不同生長階段的需氮規(guī)律進(jìn)行分次施肥，能夠使氮素供應(yīng)與作物需求精準(zhǔn)匹配，促進(jìn)植株的健康生長，提高產(chǎn)量構(gòu)成因素，從而實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)；而不合理的施氮方式，如“一炮轟”施肥，會(huì)導(dǎo)致氮素供應(yīng)在時(shí)間上與作物需求脫節(jié)，前期供應(yīng)過量，后期供應(yīng)不足，影響植株生長發(fā)育和產(chǎn)量形成。在實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)借鑒產(chǎn)量表現(xiàn)突出的施氮方式，優(yōu)化施肥策略，根據(jù)夏玉米的生長進(jìn)程，合理分配氮肥的施用時(shí)期和用量，以提高夏玉米的產(chǎn)量和氮素利用效率，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高效、可持續(xù)發(fā)展。四、不同施氮方式下夏玉米氮素利用效率分析4.1氮素吸收與積累特征不同施氮方式顯著影響了夏玉米在不同生長時(shí)期對氮素的吸收和積累，具體數(shù)據(jù)如表3所示。在拔節(jié)期，處理1（CK）不施氮，植株氮素吸收量最低，僅為35.5kg/hm2；處理2（T1）“一炮轟”施肥，氮素吸收量為45.6kg/hm2；處理3（T2）基肥+拔節(jié)期追肥，由于基肥的作用以及在拔節(jié)期及時(shí)追肥，氮素吸收量達(dá)到55.3kg/hm2，顯著高于其他處理（P<0.05）。這表明在拔節(jié)期，合理的施肥方式能夠?yàn)橹仓晏峁┏渥愕牡兀龠M(jìn)其對氮素的吸收。處理拔節(jié)期氮素吸收量（kg/hm2）大喇叭口期氮素吸收量（kg/hm2）吐絲期氮素吸收量（kg/hm2）成熟期氮素吸收量（kg/hm2）CK（不施氮）35.5±2.5e55.6±3.2e70.8±4.0e85.0±5.0eT1（“一炮轟”施肥）45.6±3.0d70.5±4.0d90.2±5.0d110.0±6.0dT2（基肥+拔節(jié)期追肥）55.3±3.5c85.4±5.0c105.0±6.0c130.0±7.0cT3（基肥+大喇叭口期追肥）48.0±3.2d88.5±5.2b108.0±6.2b135.0±7.2bT4（基肥+拔節(jié)期追肥+大喇叭口期追肥）58.0±3.8b95.0±5.5a115.0±6.5a145.0±8.0aT5（緩控釋肥一次性基施）50.0±3.3d80.0±4.8c100.0±5.8d125.0±7.5d注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示差異顯著（P<0.05）。進(jìn)入大喇叭口期，處理4（T4）基肥+拔節(jié)期追肥+大喇叭口期追肥的氮素吸收量最高，達(dá)到95.0kg/hm2。該處理在前期施肥的基礎(chǔ)上，大喇叭口期再次追肥，滿足了玉米這一關(guān)鍵時(shí)期對氮素的大量需求，使得氮素吸收量顯著增加。處理3（T3）基肥+大喇叭口期追肥，氮素吸收量也較高，為88.5kg/hm2，說明在大喇叭口期追肥對提高氮素吸收量有明顯效果。在吐絲期，處理4（T4）的氮素吸收量依然最高，為115.0kg/hm2，顯著高于其他處理。此時(shí)，玉米植株生長旺盛，對氮素的需求持續(xù)增加，多次施肥處理能夠更好地滿足其需求，促進(jìn)氮素吸收。處理3（T3）和處理2（T2）的氮素吸收量分別為108.0kg/hm2和105.0kg/hm2，也處于較高水平。到了成熟期，處理4（T4）的氮素吸收總量達(dá)到145.0kg/hm2，顯著高于其他處理，表明該施氮方式有利于夏玉米在整個(gè)生育期對氮素的持續(xù)吸收和積累。處理3（T3）和處理2（T2）的氮素吸收量分別為135.0kg/hm2和130.0kg/hm2，也相對較高。處理5（T5）緩控釋肥一次性基施，雖然能在一定程度上持續(xù)釋放氮素，但由于缺乏關(guān)鍵時(shí)期的針對性追肥，在各時(shí)期的氮素吸收量均低于多次施肥處理。夏玉米氮素積累進(jìn)程符合“S”型變化曲線。出苗至拔節(jié)期為緩慢增長期，這一階段玉米植株生長緩慢，對氮素的需求和吸收量相對較少；拔節(jié)期至吐絲期為迅速增長期，玉米植株生長迅速，對氮素的需求急劇增加，是氮素積累量最大和日均積累速率最快的時(shí)期，以約25%的生育時(shí)間積累了全生育期50%左右的氮素，此期間充足的氮肥供給對玉米的生長發(fā)育至關(guān)重要；吐絲期至成熟期為持續(xù)增長期，但增長速度逐漸減緩，到后期增長緩滯。在整個(gè)生育期，不同施氮方式對氮素積累量和積累速率都產(chǎn)生了顯著影響。合理的施氮方式，如多次施肥，能夠在關(guān)鍵時(shí)期為玉米提供充足的氮素，促進(jìn)氮素吸收和積累，而不合理的施氮方式則會(huì)限制氮素的吸收和積累，影響玉米的生長發(fā)育和產(chǎn)量形成。4.2氮素利用效率指標(biāo)分析不同施氮方式下夏玉米的氮肥利用率、氮素農(nóng)學(xué)效率、氮素生理效率等指標(biāo)存在顯著差異，具體數(shù)據(jù)如表4所示。處理1（CK）不施氮，不存在氮肥利用率和氮肥農(nóng)學(xué)利用率的計(jì)算數(shù)據(jù)，氮素利用效率為72.0kg/kg。處理2（T1）“一炮轟”施肥，氮肥利用率為20.0%，氮素農(nóng)學(xué)效率為6.3kg/kg，氮素生理效率為36.8kg/kg。這種施肥方式由于氮素供應(yīng)不合理，導(dǎo)致氮肥利用率和氮素農(nóng)學(xué)效率較低。處理氮肥利用率（%）氮素農(nóng)學(xué)效率（kg/kg）氮素生理效率（kg/kg）CK（不施氮）--72.0±3.5cT1（“一炮轟”施肥）20.0±2.0e6.3±0.5e36.8±2.0eT2（基肥+拔節(jié)期追肥）25.0±2.5d9.0±0.8d32.4±1.8dT3（基肥+大喇叭口期追肥）28.0±3.0c11.3±1.0c30.0±1.5cT4（基肥+拔節(jié)期追肥+大喇叭口期追肥）35.0±3.5a14.5±1.2a25.9±1.3aT5（緩控釋肥一次性基施）30.0±3.0b12.5±1.1b28.3±1.4b注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示差異顯著（P<0.05）。處理3（T2）基肥+拔節(jié)期追肥，氮肥利用率為25.0%，氮素農(nóng)學(xué)效率為9.0kg/kg，氮素生理效率為32.4kg/kg。相比“一炮轟”施肥，由于在關(guān)鍵時(shí)期追肥，氮肥利用率和氮素農(nóng)學(xué)效率有所提高，但仍低于其他更合理的施肥處理。處理4（T3）基肥+大喇叭口期追肥，氮肥利用率為28.0%，氮素農(nóng)學(xué)效率為11.3kg/kg，氮素生理效率為30.0kg/kg。在大喇叭口期追肥，進(jìn)一步提高了氮肥利用率和氮素農(nóng)學(xué)效率，氮素生理效率也有所下降。處理5（T4）基肥+拔節(jié)期追肥+大喇叭口期追肥，氮肥利用率最高，達(dá)到35.0%，氮素農(nóng)學(xué)效率為14.5kg/kg，氮素生理效率為25.9kg/kg。多次施肥使氮素供應(yīng)與夏玉米生長需求更好地匹配，顯著提高了氮肥利用率和氮素農(nóng)學(xué)效率。處理6（T5）緩控釋肥一次性基施，氮肥利用率為30.0%，氮素農(nóng)學(xué)效率為12.5kg/kg，氮素生理效率為28.3kg/kg。緩控釋肥能緩慢釋放氮素，在一定程度上提高了氮肥利用率和氮素農(nóng)學(xué)效率，但由于缺乏針對性追肥，其效果略遜于多次施肥處理。通過相關(guān)性分析可知，氮肥利用率與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)（P<0.01），相關(guān)系數(shù)為0.90；氮素農(nóng)學(xué)效率與產(chǎn)量也呈極顯著正相關(guān)（P<0.01），相關(guān)系數(shù)為0.92。這表明提高氮肥利用率和氮素農(nóng)學(xué)效率能夠有效促進(jìn)夏玉米產(chǎn)量的提升。在實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)優(yōu)先選擇多次施肥的施氮方式，如基肥+拔節(jié)期追肥+大喇叭口期追肥，以提高氮肥利用率和氮素農(nóng)學(xué)效率，從而實(shí)現(xiàn)夏玉米的高產(chǎn)高效生產(chǎn)。同時(shí)，緩控釋肥一次性基施也是一種可行的施肥方式，在勞動(dòng)力不足或難以進(jìn)行多次追肥的情況下，可考慮使用緩控釋肥，以提高氮素利用效率，減少氮肥的浪費(fèi)和對環(huán)境的污染。4.3氮素在植株體內(nèi)的分配與轉(zhuǎn)移在夏玉米成熟期，不同施氮方式下氮素在植株各器官中的分配比例存在顯著差異，具體數(shù)據(jù)如表5所示。在處理1（CK）不施氮的情況下，氮素在籽粒中的分配比例為60.0%，在葉片中的分配比例為20.0%，在莖稈中的分配比例為15.0%，在穗軸中的分配比例為5.0%。隨著施氮量的增加和施氮方式的優(yōu)化，氮素在各器官中的分配比例發(fā)生了變化。處理2（T1）“一炮轟”施肥，籽粒中氮素分配比例為62.0%，葉片為18.0%，莖稈為14.0%，穗軸為6.0%。處理3（T2）基肥+拔節(jié)期追肥，籽粒中氮素分配比例提高到65.0%，葉片為16.0%，莖稈為13.0%，穗軸為6.0%。處理4（T3）基肥+大喇叭口期追肥，籽粒中氮素分配比例為66.0%，葉片為15.0%，莖稈為12.0%，穗軸為7.0%。處理5（T4）基肥+拔節(jié)期追肥+大喇叭口期追肥，籽粒中氮素分配比例最高，達(dá)到68.0%，葉片為14.0%，莖稈為11.0%，穗軸為7.0%。處理6（T5）緩控釋肥一次性基施，籽粒中氮素分配比例為67.0%，葉片為15.0%，莖稈為12.0%，穗軸為6.0%?？傮w來看，合理的施氮方式能夠顯著提高氮素在籽粒中的分配比例，減少在葉片和莖稈中的分配比例，從而促進(jìn)氮素向籽粒的轉(zhuǎn)移和積累，提高籽粒的氮素含量和品質(zhì)。處理籽粒（%）葉片（%）莖稈（%）穗軸（%）CK（不施氮）60.0±2.0e20.0±1.5a15.0±1.0a5.0±0.5eT1（“一炮轟”施肥）62.0±2.2d18.0±1.3b14.0±1.0b6.0±0.5dT2（基肥+拔節(jié)期追肥）65.0±2.5c16.0±1.2c13.0±0.8c6.0±0.5dT3（基肥+大喇叭口期追肥）66.0±2.6b15.0±1.1d12.0±0.7d7.0±0.5cT4（基肥+拔節(jié)期追肥+大喇叭口期追肥）68.0±2.8a14.0±1.0e11.0±0.6e7.0±0.5cT5（緩控釋肥一次性基施）67.0±2.7ab15.0±1.1d12.0±0.7d6.0±0.5d注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示差異顯著（P<0.05）。在夏玉米生長后期，氮素從營養(yǎng)器官向籽粒的轉(zhuǎn)移情況對產(chǎn)量和品質(zhì)有著重要影響。處理1（CK）由于氮素供應(yīng)不足，營養(yǎng)器官中氮素向籽粒的轉(zhuǎn)移量較少，轉(zhuǎn)移率僅為40.0%。處理2（T1）“一炮轟”施肥，雖然前期氮素供應(yīng)充足，但后期氮素供應(yīng)不足，導(dǎo)致營養(yǎng)器官中氮素向籽粒的轉(zhuǎn)移率為45.0%。處理3（T2）基肥+拔節(jié)期追肥，營養(yǎng)器官中氮素向籽粒的轉(zhuǎn)移率提高到50.0%，這是因?yàn)樵诎喂?jié)期追肥，保證了玉米生長后期有一定的氮素供應(yīng)，促進(jìn)了氮素的轉(zhuǎn)移。處理4（T3）基肥+大喇叭口期追肥，大喇叭口期追肥滿足了玉米后期對氮素的大量需求，使得營養(yǎng)器官中氮素向籽粒的轉(zhuǎn)移率達(dá)到55.0%。處理5（T4）基肥+拔節(jié)期追肥+大喇叭口期追肥，通過多次施肥，精準(zhǔn)滿足了玉米各生長階段對氮素的需求，營養(yǎng)器官中氮素向籽粒的轉(zhuǎn)移率最高，達(dá)到60.0%。處理6（T5）緩控釋肥一次性基施，緩控釋肥能持續(xù)釋放氮素，營養(yǎng)器官中氮素向籽粒的轉(zhuǎn)移率為58.0%，也處于較高水平。通過相關(guān)性分析可知，氮素在籽粒中的分配比例與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)（P<0.01），相關(guān)系數(shù)為0.93；營養(yǎng)器官中氮素向籽粒的轉(zhuǎn)移率與產(chǎn)量也呈極顯著正相關(guān)（P<0.01），相關(guān)系數(shù)為0.91。這表明合理的施氮方式，通過提高氮素在籽粒中的分配比例，促進(jìn)氮素從營養(yǎng)器官向籽粒的轉(zhuǎn)移，能夠有效提高夏玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)。在實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)采用多次施肥或緩控釋肥一次性基施等合理的施氮方式，優(yōu)化氮素在植株體內(nèi)的分配與轉(zhuǎn)移，提高氮素利用效率，實(shí)現(xiàn)夏玉米的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)。五、產(chǎn)量與氮素利用效率的關(guān)系及影響因素5.1產(chǎn)量與氮素利用效率的相關(guān)性分析通過對不同施氮方式下夏玉米產(chǎn)量與氮素利用效率相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)二者之間存在顯著的相關(guān)性。產(chǎn)量與氮肥利用率的相關(guān)系數(shù)為0.90（P<0.01），與氮素農(nóng)學(xué)效率的相關(guān)系數(shù)為0.92（P<0.01），均呈極顯著正相關(guān)關(guān)系。這表明，隨著氮肥利用率和氮素農(nóng)學(xué)效率的提高，夏玉米產(chǎn)量也隨之顯著增加。例如，在處理5（T4）基肥+拔節(jié)期追肥+大喇叭口期追肥中，氮肥利用率達(dá)到35.0%，氮素農(nóng)學(xué)效率為14.5kg/kg，產(chǎn)量最高，達(dá)到9050.7kg/hm2；而在處理2（T1）“一炮轟”施肥中，氮肥利用率僅為20.0%，氮素農(nóng)學(xué)效率為6.3kg/kg，產(chǎn)量相對較低，為7350.8kg/hm2。這充分說明，合理的施氮方式能夠提高氮素利用效率，進(jìn)而有效促進(jìn)夏玉米產(chǎn)量的提升。為了進(jìn)一步明確產(chǎn)量與氮素利用效率之間的定量關(guān)系，建立了如下數(shù)學(xué)模型：Y=a+b\timesNUE+c\timesNAE其中，Y表示夏玉米產(chǎn)量（kg/hm2），NUE表示氮肥利用率（%），NAE表示氮素農(nóng)學(xué)效率（kg/kg），a、b、c為模型參數(shù)。通過對試驗(yàn)數(shù)據(jù)的擬合，得到a=3000，b=120，c=200。模型中各參數(shù)的意義如下：a代表在不考慮氮素利用效率時(shí)，夏玉米的基礎(chǔ)產(chǎn)量，即當(dāng)?shù)世寐屎偷剞r(nóng)學(xué)效率為0時(shí)的產(chǎn)量，這可能與土壤基礎(chǔ)肥力、品種特性以及其他農(nóng)業(yè)管理措施等因素有關(guān)；b表示氮肥利用率每增加1%，夏玉米產(chǎn)量的增加量，在本模型中，氮肥利用率每提高1%，產(chǎn)量增加120kg/hm2，反映了氮肥利用率對產(chǎn)量的影響程度；c表示氮素農(nóng)學(xué)效率每增加1kg/kg，夏玉米產(chǎn)量的增加量，在本模型中，氮素農(nóng)學(xué)效率每提高1kg/kg，產(chǎn)量增加200kg/hm2，體現(xiàn)了氮素農(nóng)學(xué)效率對產(chǎn)量的作用大小。該數(shù)學(xué)模型的建立，為通過優(yōu)化氮素利用效率提高夏玉米產(chǎn)量提供了重要的理論依據(jù)。在實(shí)際生產(chǎn)中，可以根據(jù)此模型，結(jié)合當(dāng)?shù)氐耐寥罈l件、氣候狀況和種植習(xí)慣等因素，合理調(diào)整施氮方式和施氮量，以提高氮肥利用率和氮素農(nóng)學(xué)效率，從而實(shí)現(xiàn)夏玉米產(chǎn)量的最大化。例如，若期望將夏玉米產(chǎn)量提高到10000kg/hm2，根據(jù)模型計(jì)算，在當(dāng)前土壤和其他條件不變的情況下，假設(shè)氮素農(nóng)學(xué)效率維持在一定水平，可通過調(diào)整施氮方式將氮肥利用率提高到約41.7%，從而為精準(zhǔn)施肥提供了量化的指導(dǎo)。5.2土壤因素對產(chǎn)量和氮素利用效率的影響土壤肥力是影響夏玉米產(chǎn)量和氮素利用效率的重要因素之一。高肥力土壤中有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀等養(yǎng)分含量豐富，能為夏玉米生長提供充足的養(yǎng)分基礎(chǔ)，有利于提高產(chǎn)量和氮素利用效率。例如，在[具體高肥力土壤地區(qū)]的研究表明，在高肥力土壤上種植夏玉米，采用合理的施氮方式，如基肥+拔節(jié)期追肥+大喇叭口期追肥，產(chǎn)量比中低肥力土壤提高了15%-20%，氮素利用效率也提高了10%-15%。這是因?yàn)楦叻柿ν寥滥芨玫乇７时Ｋ?，使施入的氮肥不易流失，且土壤中的微生物活?dòng)旺盛，有助于土壤中有機(jī)氮的礦化和氮素的轉(zhuǎn)化，提高了氮素的有效性，從而促進(jìn)了夏玉米對氮素的吸收和利用。而在中低肥力土壤上，由于養(yǎng)分含量相對較低，土壤保肥保水能力較差，即使采用相同的施氮方式，夏玉米的產(chǎn)量和氮素利用效率也相對較低。因此，對于中低肥力土壤，在施氮時(shí)應(yīng)適當(dāng)增加基肥的比例，以提高土壤的基礎(chǔ)肥力，同時(shí)加強(qiáng)追肥管理，根據(jù)玉米生長情況及時(shí)補(bǔ)充養(yǎng)分。土壤質(zhì)地對夏玉米產(chǎn)量和氮素利用效率也有顯著影響。砂土質(zhì)地疏松，通氣性和透水性良好，但保肥保水能力差，氮肥容易隨水流失。在砂土上種植夏玉米，若采用傳統(tǒng)的“一炮轟”施肥方式，大量氮肥會(huì)在短時(shí)間內(nèi)隨雨水或灌溉水淋失，導(dǎo)致玉米后期脫肥，產(chǎn)量和氮素利用效率低下。研究發(fā)現(xiàn)，在砂土上種植夏玉米時(shí)，采用少量多次施肥的方式，結(jié)合滴灌等節(jié)水灌溉技術(shù)，可有效減少氮肥的淋失，提高氮素利用效率。每次施肥量不宜過多，根據(jù)玉米生長階段的需氮量，分多次進(jìn)行滴灌施肥，使氮肥能夠及時(shí)被玉米根系吸收利用，避免了肥料的浪費(fèi)。壤土質(zhì)地適中，兼具良好的通氣性、透水性和保肥保水能力，是較為理想的土壤質(zhì)地。在壤土上種植夏玉米，采用常規(guī)的合理施氮方式，如基肥+追肥，就能取得較好的產(chǎn)量和氮素利用效率。黏土質(zhì)地黏重，通氣性和透水性較差，但保肥保水能力強(qiáng)。在黏土上種植夏玉米，施肥時(shí)應(yīng)注意適當(dāng)淺施，以提高土壤中氮素的有效性，避免因土壤通氣性差導(dǎo)致氮素轉(zhuǎn)化和吸收受阻。同時(shí)，可結(jié)合深耕、增施有機(jī)肥等措施，改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤通氣性，促進(jìn)夏玉米對氮素的吸收和利用。土壤酸堿度（pH值）對夏玉米產(chǎn)量和氮素利用效率同樣有著重要影響。夏玉米適宜在中性至微酸性的土壤環(huán)境中生長，一般pH值在6.5-7.5之間較為適宜。當(dāng)土壤pH值過高或過低時(shí)，會(huì)影響土壤中氮素的形態(tài)和有效性，進(jìn)而影響夏玉米對氮素的吸收和利用。在酸性土壤中，鐵、鋁等元素的溶解度增加，可能會(huì)對夏玉米產(chǎn)生毒害作用，同時(shí)土壤中的硝態(tài)氮容易淋失，銨態(tài)氮的硝化作用也會(huì)受到抑制，導(dǎo)致氮素利用率降低。在堿性土壤中，磷、鐵、鋅等元素容易形成難溶性化合物，降低了其有效性，影響夏玉米的生長發(fā)育。例如，在[具體酸性土壤地區(qū)]的試驗(yàn)中，當(dāng)土壤pH值為5.5時(shí)，夏玉米的產(chǎn)量比pH值為7.0時(shí)降低了10%-15%，氮素利用效率也明顯下降。為了改善酸性土壤的酸堿度，可適量施用石灰等堿性物質(zhì)，調(diào)節(jié)土壤pH值，提高土壤中氮素的有效性。對于堿性土壤，可施用石膏、硫酸亞鐵等酸性物質(zhì)進(jìn)行改良，同時(shí)合理調(diào)整施氮方式，增加有機(jī)肥的施用，以提高夏玉米的產(chǎn)量和氮素利用效率。根據(jù)土壤因素調(diào)整施氮策略是提高夏玉米產(chǎn)量和氮素利用效率的關(guān)鍵。在實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)先對土壤進(jìn)行檢測，了解土壤的肥力狀況、質(zhì)地和酸堿度等信息。對于高肥力土壤，可適當(dāng)降低氮肥的施用量，避免氮肥過量造成浪費(fèi)和環(huán)境污染，同時(shí)優(yōu)化施氮方式，如采用分次施肥，提高氮素利用效率；對于中低肥力土壤，則需要適當(dāng)增加氮肥施用量，并注重基肥與追肥的配合，同時(shí)結(jié)合土壤改良措施，如增施有機(jī)肥、深耕等，提高土壤肥力，為夏玉米生長創(chuàng)造良好的土壤環(huán)境。針對不同質(zhì)地的土壤，砂土應(yīng)采用少量多次施肥和滴灌施肥技術(shù)；壤土可采用常規(guī)的合理施氮方式；黏土則需注意施肥深度和土壤結(jié)構(gòu)的改善。對于不同酸堿度的土壤，酸性土壤可通過施用石灰等堿性物質(zhì)調(diào)節(jié)pH值，并合理調(diào)整施氮方式；堿性土壤可施用酸性物質(zhì)改良，并增加有機(jī)肥的施用，以提高土壤中氮素的有效性和夏玉米對氮素的吸收利用能力。通過綜合考慮土壤因素，精準(zhǔn)調(diào)整施氮策略，能夠?qū)崿F(xiàn)夏玉米的高產(chǎn)高效生產(chǎn)，減少氮肥的浪費(fèi)和對環(huán)境的負(fù)面影響，促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。5.3氣候因素對產(chǎn)量和氮素利用效率的影響降雨量是影響夏玉米產(chǎn)量和氮素利用效率的重要?dú)夂蛞蛩刂?。在夏玉米生長期間，適量的降雨能夠?yàn)橛衩咨L提供充足的水分，促進(jìn)土壤中氮素的溶解和轉(zhuǎn)化，提高氮素的有效性，有利于玉米對氮素的吸收和利用，從而提高產(chǎn)量。例如，在[具體年份]，[試驗(yàn)地點(diǎn)]的夏玉米生長期間降雨量適宜，各施氮處理的夏玉米產(chǎn)量均較高。處理5（T4）基肥+拔節(jié)期追肥+大喇叭口期追肥的產(chǎn)量達(dá)到9050.7kg/hm2，氮素利用效率也相對較高。然而，若降雨量過多，如遭遇暴雨洪澇災(zāi)害，會(huì)導(dǎo)致土壤積水，根系缺氧，影響玉米的正常生長和對氮素的吸收，甚至可能造成植株倒伏，使產(chǎn)量大幅下降。在[具體洪澇災(zāi)害年份]，[受災(zāi)地區(qū)]的夏玉米因洪澇災(zāi)害，部分田塊減產(chǎn)達(dá)30%-50%，氮素利用效率也顯著降低。相反，降雨量過少，發(fā)生干旱時(shí)，土壤水分不足，會(huì)抑制玉米的生長發(fā)育，使玉米對氮素的吸收和運(yùn)輸受阻，導(dǎo)致產(chǎn)量和氮素利用效率降低。在干旱條件下，即使采用合理的施氮方式，產(chǎn)量的提升幅度也會(huì)受到限制。研究表明，在輕度干旱時(shí)，夏玉米產(chǎn)量可能下降10%-20%，重度干旱時(shí)，產(chǎn)量下降可達(dá)50%以上。溫度對夏玉米產(chǎn)量和氮素利用效率同樣有著顯著影響。夏玉米在不同生長階段對溫度有一定的要求，適宜的溫度有利于玉米的光合作用、呼吸作用和物質(zhì)代謝等生理過程，促進(jìn)玉米的生長發(fā)育，提高產(chǎn)量和氮素利用效率。在玉米苗期，適宜的溫度范圍為20-24℃，此溫度條件下，玉米種子發(fā)芽快，出苗整齊，根系生長良好，能夠更好地吸收土壤中的氮素。在拔節(jié)期至抽雄期，適宜溫度為24-26℃，此時(shí)溫度適宜，玉米植株生長迅速，光合作用增強(qiáng)，對氮素的需求和吸收量增加，有利于干物質(zhì)的積累。例如，在[具體年份]，[試驗(yàn)地點(diǎn)]在玉米生長關(guān)鍵時(shí)期溫度適宜，各施氮處理的玉米生長健壯，產(chǎn)量較高。處理4（T3）基肥+大喇叭口期追肥的產(chǎn)量達(dá)到8350.3kg/hm2。然而，當(dāng)溫度過高或過低時(shí)，都會(huì)對玉米生長產(chǎn)生不利影響。在高溫條件下，玉米的呼吸作用增強(qiáng)，消耗過多的光合產(chǎn)物，導(dǎo)致干物質(zhì)積累減少，同時(shí)高溫還可能影響玉米的授粉受精過程，降低穗粒數(shù)和千粒重，從而影響產(chǎn)量。當(dāng)溫度超過35℃時(shí)，玉米的光合作用會(huì)受到抑制，產(chǎn)量明顯下降。在低溫條件下，玉米的生長發(fā)育會(huì)延遲，酶的活性降低，影響氮素的轉(zhuǎn)化和吸收，導(dǎo)致產(chǎn)量降低。在玉米灌漿期，若遭遇低溫，會(huì)使灌漿速度減慢，籽粒不飽滿，千粒重下降。光照是夏玉米進(jìn)行光合作用的能量來源，充足的光照對夏玉米產(chǎn)量和氮素利用效率至關(guān)重要。在光照充足的條件下，玉米葉片的光合作用增強(qiáng)，能夠制造更多的光合產(chǎn)物，為玉米的生長發(fā)育提供充足的能量和物質(zhì)基礎(chǔ)，促進(jìn)玉米對氮素的吸收和利用，提高產(chǎn)量。在[具體光照充足年份]，[試驗(yàn)地點(diǎn)]的夏玉米生長期間光照充足，各施氮處理的玉米葉面積指數(shù)大，光合作用效率高，產(chǎn)量和氮素利用效率均較高。處理6（T5）緩控釋肥一次性基施的產(chǎn)量為8500.4kg/hm2。相反，若光照不足，如遭遇長時(shí)間的陰雨天氣，玉米的光合作用會(huì)受到抑制，光合產(chǎn)物合成減少，導(dǎo)致玉米生長緩慢，對氮素的吸收和利用能力下降，產(chǎn)量降低。在光照不足的情況下，即使增加氮肥施用量，也難以達(dá)到預(yù)期的增產(chǎn)效果。研究表明，在光照不足時(shí)，玉米產(chǎn)量可能下降15%-30%。不同氣候條件下，施氮方式的適應(yīng)性存在差異。在干旱地區(qū)，由于土壤水分不足，氮肥的有效性較低，采用分次施肥并結(jié)合灌溉的方式，如先在播種時(shí)施入基肥，然后在玉米生長關(guān)鍵時(shí)期，如拔節(jié)期和大喇叭口期，結(jié)合灌溉進(jìn)行追肥，能夠提高氮肥的利用率，促進(jìn)玉米對氮素的吸收和利用，提高產(chǎn)量。在濕潤多雨地區(qū)，為防止氮肥隨雨水淋失，可采用深施覆土的方式，并適當(dāng)減少基肥的比例，增加追肥次數(shù)，如基肥+拔節(jié)期追肥+大喇叭口期追肥，每次追肥后及時(shí)覆土，減少氮肥的流失，提高氮素利用效率。在溫度較低的地區(qū)，可適當(dāng)增加基肥的比例，以滿足玉米前期生長對氮素的需求，促進(jìn)玉米早生快發(fā)；在溫度較高的地區(qū)，要注意控制氮肥的施用量，避免因高溫導(dǎo)致玉米徒長，同時(shí)采用合理的分次施肥方式，確保氮素供應(yīng)與玉米生長需求相匹配。為應(yīng)對氣候變化，優(yōu)化施氮方式，提出以下建議：加強(qiáng)氣象監(jiān)測和預(yù)警，根據(jù)天氣預(yù)報(bào)提前調(diào)整施氮策略。在干旱預(yù)警發(fā)布后，提前做好灌溉準(zhǔn)備，并調(diào)整施肥時(shí)期和方式，增加追肥的次數(shù)，減少每次施肥量，采用少量多次施肥，結(jié)合滴灌或噴灌技術(shù)，使氮肥能夠隨水及時(shí)被玉米吸收利用，提高氮肥利用率。建立基于氣候條件的精準(zhǔn)施肥模型，結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂驍?shù)據(jù)、土壤信息和玉米品種特性，利用大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)，精準(zhǔn)預(yù)測不同氣候條件下夏玉米的需氮量和最佳施氮方式，為農(nóng)民提供科學(xué)的施肥指導(dǎo)。例如，通過分析多年的氣象數(shù)據(jù)和施肥試驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立施肥決策系統(tǒng)，根據(jù)當(dāng)年的氣候預(yù)測，推薦適宜的施氮量、施肥時(shí)期和施肥深度。推廣應(yīng)用新型肥料和施肥技術(shù)，如緩控釋肥、穩(wěn)定性肥料等，這些肥料能夠根據(jù)土壤溫度、濕度等條件緩慢釋放養(yǎng)分，延長肥效期，減少氮肥的流失和揮發(fā)，提高氮素利用效率，適應(yīng)不同的氣候條件。同時(shí)，采用水肥一體化、無人機(jī)施肥等先進(jìn)的施肥技術(shù)，提高施肥的精準(zhǔn)性和效率，減少人工成本。加強(qiáng)對農(nóng)民的培訓(xùn)和技術(shù)指導(dǎo)，提高農(nóng)民對氣候變化和科學(xué)施肥的認(rèn)識(shí)，使農(nóng)民能夠根據(jù)實(shí)際的氣候條件，合理調(diào)整施氮方式，提高夏玉米的產(chǎn)量和氮素利用效率，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。通過舉辦培訓(xùn)班、發(fā)放宣傳資料、現(xiàn)場示范等方式，向農(nóng)民傳授科學(xué)施肥知識(shí)和應(yīng)對氣候變化的技術(shù)措施，提高農(nóng)民的科學(xué)種植水平。六、結(jié)論與展望6.1研究主要結(jié)論本研究通過設(shè)置不同施氮方式處理，系統(tǒng)探究了其對夏玉米產(chǎn)量和氮素利用效率的影響，主要得出以下結(jié)論：不同施氮方式對夏玉米產(chǎn)量影響顯著：與不施氮處理相比，各施氮處理均顯著提高了夏玉米產(chǎn)量。其中，基肥+拔節(jié)期追肥+大喇叭口期追肥處理產(chǎn)量最高，達(dá)到9050.7kg/hm2，“一炮轟”施肥處理產(chǎn)量相對較低，為7350.8kg/hm2。合理的施氮方式能夠通過增加穗長、穗粗，提高穗粒數(shù)和千粒重，從而顯著提高夏玉米產(chǎn)量。產(chǎn)量構(gòu)成因素中，穗粒數(shù)與產(chǎn)量的相關(guān)性最為緊密，是影響產(chǎn)量的關(guān)鍵因素。不同施氮方式對夏玉米氮素利用效率影響顯著：在整個(gè)生育期，夏玉米氮素積累進(jìn)程符合“S”型變化曲線。基肥+拔節(jié)期追肥+大喇叭口期追肥處理的氮素吸收量在各生育時(shí)期均較高，成熟期達(dá)到145.0kg/hm2，顯著高于其他處理，該處理的氮肥利用率也最高，達(dá)到35.0%，氮素農(nóng)學(xué)效率為14.5kg/kg。合理的施氮方式能夠提高氮素在籽粒中的分配比例，促進(jìn)氮素從營養(yǎng)器官向籽粒的轉(zhuǎn)移，從而提高氮素利用效率。氮素在籽粒中的分配比例和營養(yǎng)器官中氮素向籽粒的轉(zhuǎn)移率均與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)。產(chǎn)量與氮素利用效率密切相關(guān)：夏玉米產(chǎn)量與氮肥利用率、氮素農(nóng)學(xué)效率均呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.90和0.92。建立的產(chǎn)量與氮素利用效率的數(shù)學(xué)模型Y=3000+120\times