尿素硝酸铵溶液在东北半干旱区滴灌玉米高产高效应用

尿素硝酸铵溶液在东北半干旱区滴灌玉米高产高效应用

随着农业生产对环境要求的日益严苛，农业资源的高效利用成为提升粮食生产的关键。玉米作为东北地区的重要粮食作物，其施肥技术的优化直接影响到产量与氮素利用效率。本研究通过在吉林省半干旱区开展连续两年的田间定位试验，探讨了尿素硝酸铵溶液（UAN）在玉米滴灌中的施用效果。通过与传统尿素施肥技术对比，研究了不同施氮量下的玉米产量、氮素利用效率、氮素回收率及土壤氮素平衡差异，为实现玉米减氮增效提供科学依据。

研究背景

东北半干旱区的玉米种植面临着氮肥过量使用的问题，导致氮素损失严重，土壤环境污染日益加剧。传统的尿素施肥虽然能促进玉米生长，但由于氮素的挥发和淋失，导致肥料利用率低，且环境负担重。因此，探索高效施肥方式成为提高玉米产量和氮素利用效率的迫切需求。

尿素硝酸铵溶液（UAN）作为一种含氮肥料，在滴灌系统中表现出良好的增效作用。其高效、节约的特点使得它成为一种替代传统尿素的理想选择。然而，如何科学合理地确定UAN的最佳施用阈值，仍然是当前研究的重点。

研究目的与方法

本研究旨在探讨尿素硝酸铵溶液在东北半干旱区滴灌玉米中的适宜施用量和增效机制。研究设置了6个不同氮肥用量（0、100、140、180、220、260 kg(N)·hm^-2），并与常规尿素施肥（220 kg(N)·hm^-2）进行对比，分析了氮肥施用对玉米产量、氮素利用效率及土壤氮素含量的影响。

实验设计：

• 研究地点：吉林省乾安县
• 实验年份：2020—2021年
• 实验材料：尿素硝酸铵溶液（UAN）
• 氮肥处理：0、100、140、180、220、260 kg(N)·hm^-2

结果分析

3.1 玉米产量与增产效应

研究结果表明，施氮显著提高了玉米的产量。随着氮肥施用量的增加，玉米产量呈现出增加趋势。然而，当施氮量超过180 kg(N)·hm^-2后，增产效果趋于平稳，且与传统尿素施用量的对比差异不显著。在两年的实验中，UAN处理的玉米产量平均增加了2.02%，增产主要得益于UAN对玉米每穗粒数和百粒重的提高。

3.2 氮素利用效率与回收率

通过对比不同氮肥施用量下的氮素回收率和氮素农学利用率，发现施用UAN能有效提高氮素利用效率。在180 kg(N)·hm^-2的施氮量下，UAN处理的氮素回收率较尿素处理提高了4.45%，氮素农学利用率提高了2.09 kg·kg^-1。此外，UAN在减少氮肥损失方面也表现出了优势。在60-100 cm土层中，UAN处理减少了7.51%的氮素损失，相比于尿素处理，显著降低了氮素的挥发和淋失。

3.3 土壤氮素含量与平衡

土壤中氮素的有效利用是提高氮肥利用效率的关键。实验结果显示，施用UAN处理显著降低了土壤中无机氮含量，尤其是在深层土壤中，表明UAN能够有效减少土壤中氮素的积累，降低环境污染风险。

微生物肥料的作用与优势

虽然UAN已表现出优于尿素的氮素利用效率和增产效应，但微生物肥料在现代农业中同样具有不可忽视的潜力。微生物肥料通过改善土壤微生物群落，促进氮素的转化和固定，不仅可以提高作物的营养吸收能力，还能促进土壤健康，减少化肥使用量。近年来，微生物肥料的研发不断推进，成为解决氮素利用效率低下、土壤退化等问题的有效手段。

例如，施用含固氮菌的微生物肥料，可以在作物根际形成有益微生物群体，促进氮的生物固氮作用。这种肥料不仅能提高土壤中的氮素利用率，还能改善土壤结构，增强作物的抗逆性。因此，在未来的农业生产中，微生物肥料与UAN的联合使用，将是提升农业可持续性和生产效益的重要途径。

结论

通过本研究的实验数据分析，尿素硝酸铵溶液（UAN）在东北半干旱区滴灌玉米的施肥效果显著优于传统尿素，尤其是在提高氮素利用效率和减少氮素损失方面。UAN适宜施用量为188.90 kg·hm^-2，可在减少氮肥投入的同时，获得更高的玉米产量和氮素回收率。与尿素相比，UAN能够有效降低氮素损失，提高玉米产量和氮素利用效率，具有较高的环境效益。

未来，微生物肥料的加入将进一步增强肥料的效率与环境友好性，推动农业生产的绿色发展。通过微生物肥料与UAN的联合施用，能够实现氮肥的高效利用，同时减少化肥对环境的负面影响，为东北半干旱区的可持续农业发展提供强有力的技术支持。

参考文献：
孔丽丽, 尹彩侠, 侯云鹏等. 尿素硝酸铵溶液在东北半干旱区滴灌玉米高产高效应用的研究. 《作物研究》, 2023.
张磊, 赵胤凯, 刘志全等. 微生物肥料在农业中的应用与发展. 《农业技术》, 2022.