东北半干旱区浅埋滴灌下玉米高产高效的尿素硝酸铵溶液投入阈值

为探明滴灌玉米尿素硝酸铵溶液(UAN)对尿素的增效作用及适宜投入阈值,在吉林省半干旱区(乾安县)开展连续2年(2020-2021年)的田间定位试验,以UAN为试验材料,设6个氮肥用量[0 kg(N)·hm^(-2)、100 kg(N)·hm^(-2)、140 kg(N)·hm^(-2)、180 kg(N)·hm^(-2)、220 kg(N)·hm^(-2)和260 kg(N)·hm^(-2)],并以尿素优化用量处理[Urea,220 kg(N)·hm^(-2)]为对照,研究玉米产量与构成、干物质积累、叶面积指数、氮素利用率、土壤氮素含量及氮素平衡差异。结果表明,施氮显著提高了玉米产量,并随施氮量增加而增加,当氮肥用量超过180 kg·hm^(-2)后,增产幅度不显著,且高于Urea处理,两年平均增幅为2.02%。增产原因是施用UAN提高了玉米每穗粒数和百粒重。对于施用UAN的处理来说,玉米各生育期叶面积指数、干物质积累量、干物质转运量和吐丝后干物质积累对籽粒贡献率总体随施氮量增加呈增加趋势,当施氮量增至180 kg·hm^(-2)后以上指标不再显著增加,但均高于Urea处理(2021年吐丝后干物质积累对籽粒贡献率除外);氮素回收率、氮素农学利用率和氮素偏生产力随氮肥用量的增加呈下降趋势,且相同氮肥用量下,UAN处理较Urea处理分别提高4.45%、2.09 kg·kg^(-1)和2.09 kg·kg^(-1)。与Urea处理相比,相同用量下UAN处理降低了60~100 cm土壤无机氮含量,使氮素损失量较Urea处理降低7.51%。通过拟合施氮量与玉米产量、氮素回收率和土壤表观氮素损失量,确定UAN适宜用量为188.90 kg·hm^(-2),相应玉米产量为11 863.42 kg·hm^(-2),氮素回收率为44.21%,氮素表观损失量为151.79 kg(N)·hm^(-2)。与传统尿素优化用量处理(Urea)相比,UAN的施用可在降低14.14%氮肥用量的前提下,使得玉米产量增加4.78%,氮素回收率增加7.61%,氮素表观损失量降低29.55%。以理论最高产量施氮量95%为置信区间,确定UAN适宜施氮范围为179~198 kg(N)·hm^(-2)。综上所述,与施用尿素相比,施用UAN可减少氮素投入总量,获得更高的玉米产量和氮素利用效率,并降低氮素损失,是东北半干旱区实现玉米减氮增效的有效途径。