内蒙古中西部玉米临界氮浓度稀释模型的构建与验证

作者：张炜健; 高宇; 唐彧哲; 张贺景; 杨海波; 闫东; 李斐^*

来源：植物营养与肥料学报, 2022, 28(11): 2020-2029.

• 玉米
• 临界氮浓度稀释曲线
• 氮营养指数
• 产量

【目的】建立内蒙古中西部地区玉米临界氮浓度稀释曲线模型，利用相应的氮营养指数对玉米进行氮素营养诊断，并验证曲线的可靠性，以期为实现内蒙古中西部玉米合理施用氮肥提供理论依据。【方法】于2019—2021 年，分别在内蒙古中部的达拉特旗和西部的五原县、乌拉特前旗 3 个典型区域，以新玉 12、晋单42、先玉 1225、泽玉 19、宏育 203 和晋单 542 以及东农 258 为试验材料，进行建模田间试验。6 个氮肥处理包括传统氮肥 (N 400 kg/hm2)、不施氮 (对照)、推荐优化施氮 (N) 180 kg/hm2 (OPT) 以及 70% OPT、130% OPT、170% OPT，分别在玉米拔节期 (V6)、八叶期(V8)、十叶期(V10)、大喇叭口期 (V12)、吐丝期 (R1)、乳熟期(R3) 和蜡熟期 (R5) 进行植株取样，测定植株地上部生物量和植株氮浓度，利用地上部生物量和植株氮浓度构建临界氮浓度稀释模型。2021 年在达拉特旗进行验证试验，设置推荐施氮示范田和传统习惯生产田，测定玉米植株地上部生物量和植株氮浓度，利用氮营养指数 (NNI) 对临界氮浓度稀释模型进行验证。【结果】内蒙古中西部不同品种玉米产量水平相当，为 10.60～12.72 t/hm2。达拉特旗、五原县、乌拉特前旗 3 个典型区域的临界氮浓度稀释曲线分别为 Nc = 3.09DM-0.32、Nc = 3.30DM–0.28 和 Nc = 3.58DM–0.35，生物量与临界氮浓度拟合的决定系数 (R2) 分别为 0.98、0.82 和 0.88。整合 3 个试验地点的 7 个玉米品种数据，将临界氮浓度稀释曲线模型跨地点和品种进一步拟合，建立了内蒙古中西部玉米临界氮浓度稀释曲线 Nc = 3.32DM–0.305,R2 为 0.89，且达到显著水平，模型验证的均方根误差 RMSE 为 2.39 g/kg。根据新构建的临界氮浓度稀释曲线模型，内蒙古中西部玉米合理施氮量为 N 180～220 kg/hm2。【结论】在同一区域，产量水平接近的玉米品种可以共用一条临界氮浓度稀释曲线。内蒙古中西部玉米产量在 10.60～12.72 t/hm2，构建的内蒙古中西部地区春玉米临界氮浓度稀释曲线为Nc = 3.32DM–0.305；模型验证结果表明，该模型稳定性较好，可以有效地对内蒙古中西部玉米植株氮素营养状况进行诊断。通过模型推断，内蒙古中西部玉米合理施氮 (N) 量为 180～220 kg/hm2。

• 单位
  内蒙古农业大学