夏玉米是我国北方主要的粮食作物之一，具有耐 肥性强、增产潜力大的特点。农民一味地以增加氮肥 投入来获得高产，氮肥超量施用现象普遍存在。北京、 山东、河北小麦-玉米轮作体系氮肥平均用量高达 500~600 N kg·hm^-2，远远超过全国氮肥平均用量^[1]。张 福锁等^[2]研究表明，我国农田玉米平均氮肥利用率为 26.1%，而华北平原小麦玉米轮作体系夏玉米传统施 肥条件下氮肥利用率仅为10%^[3]。长期大量施用氮肥 不仅造成氮素利用率低下，损失严重，而且加速地下水硝酸盐含量超标，导致湖泊富营养化，给环境带来 一系列负面影响。

脲酶抑制剂可以减缓土壤中尿素酰胺态氮向铵 态氮的水解速度，而硝化抑制剂可以控制铵态氮向硝 态氮的氧化^{[4, 5]}，二者分别对尿素的转化某一个特定过 程产生作用，能够减少氮肥通过氨挥发、硝酸盐淋溶 及氮氧化物气态损失^[6]。我国对脲酶抑制剂和硝化抑制 剂的研究侧重于土壤氮素转化、生物有效性方面。董 欣欣等^[7]研究脲酶抑制剂NBPT 和硝化抑制剂DMPP 及其配合施用7 年后的结果表明，DMPP 可显著提高 土壤pH 值、增加微生物生物量氮的含量、降低土壤 的表观硝化率，且两者配合施用的效果更明显。张文 学等^[8]研究NBPT和DMPP对稻田氨挥发的影响结果 表明，与单施尿素相比，脲酶抑制剂可显著增加稻谷 产量，脲酶抑制剂与硝化抑制剂配合施用可更有效地 提高氮肥的回收率。徐星凯等^[9]研究脲酶抑制剂、硝化 抑制剂及其组合对尿素施入距根际不同位置铵态氮 和硝态氮分布的影响，表明它们能始终显著降低水稻 根际与近根际土中铵态氮含量直至施肥后60 d。李莉 等^[10]研究表明，白浆土施用硝化抑制剂DMPP 就可以 达到减少尿素态氮损失，提高尿素肥料利用率的效 果。苏壮^[11]通过盆栽试验表明，脲酶抑制剂及脲酶和 硝化抑制剂组合均能有效降低铵态氮转化速率，使铵 态氮最大积累量延迟14 d，延缓硝态氮释放高峰达 60 d以上。傅丽等^[12]通过田间埋袋试验研究脲酶抑制 剂与不同硝化抑制剂组合对土壤尿素氮转化的影响 表明，各抑制剂均不同程度减缓尿素氮水解，增加土 壤有效氮含量。韩宝文等^[13]在夏玉米上施用不同浓度 脲酶抑制剂结果表明，较普通尿素有一定增产作用， 明显提高肥料利用率和收获后土壤无机氮含量。

近年来，农田氮素合理施用、新型肥料研发与施 用一直是农业环境问题的研究热点之一，尿素中添加 脲酶抑制剂和硝化抑制剂制成长效氮肥是一类有效 提高氮素效率的新型肥料。但针对尿素中添加脲酶抑 制剂和硝化抑制剂复配制成稳定氮肥不同用量对夏 玉米产量效应和氮素效应研究较少。本试验通过研究 稳定氮肥不同用量对夏玉米产量、氮肥效率、经济效 益及土壤养分含量的影响，找出稳定氮肥最佳用量， 旨在为稳定氮肥合理施用提供科学依据。 1 材料与方法 1.1 研究概况

试验于2013 年6月—9月在安徽省阜阳市颍东 区棉种场进行。研究区地处淮北平原西部，安徽省西 北方，属暖温带半湿润季风气候。年均气温15 ℃，无 霜期220 d，年均降水910 mm左右。当地习惯种植制 度为小麦-玉米两熟制。供试土壤为砂姜黑土。供试土 壤理化性质：全氮1.08 g·kg^-1，全磷0.60 g·kg^-1，有机质 19.0 g·kg^-1，碱解氮97.0 g·kg^-1，速效磷28.0 mg·kg^-1， 速效钾199.6 mg·kg^-1，pH值5.33。 1.2 供试肥料

稳定氮肥由中国科学院沈阳应用生态研究所提 供，为普通尿素中加入脲酶抑制剂和硝化抑制剂复配 制成；磷肥为颗粒状过磷酸钙，P₂O₅含量12%，铜陵市 金禾肥业责任有限公司生产；钾肥为粉末状红色氯化 钾，K₂O含量60%，俄罗斯生产。 1.3 试验设计

试验设7 个处理：（1）不施肥（CK）；（2）农民习惯 施氮N 270 kg·hm^-2（CF）；（3）不施稳定氮肥（S0）；（4） 稳定氮肥N 90 kg·hm^-2（S90）；（5）稳定氮肥N 150 kg· hm^-2（S150）；（6）稳定氮肥N 210 kg·hm^-2（S210）；（7） 稳定氮肥N 270 kg·hm^-2（S270）。处理（2）为普通尿素 按6颐4 基肥和大喇叭口期追肥分次施用。磷钾肥用量 均为P₂O₅ 90 kg·hm^-2、K2O 90 kg·hm^-2，除处理（2）氮肥 分次施用，其他肥料均全部基施。小区面积5 m×8 m= 40 m²，3次重复，随机区组排列。

供试玉米品种为隆平206，种植密度为6.0#215;104 株·hm^-2。2013 年6月14 日施肥翻耕播种，9月27 日 收获。各小区统一按照当地习惯方式进行田间管理。 1.4 测定项目及方法

玉米成熟后，按小区收获脱粒风干后测实产。同 时每小区采玉米3株地上部植株进行室内考种。植株 按籽粒和秸秆分开，烘干、称重、粉碎，分析不同部位 氮含量，采用H₂O₂-H₂SO₄消煮，凯氏定氮法测定。土 壤基本理化性质用常规方法测定^[14]。

收获指数（HI）= 经济产量/生物产量；

氮肥表观利用率（NARE，%）=（施氮区植株总吸 氮量-不施氮区植株总吸氮量）/氮肥用量×100；

氮肥农学效率（NAE，kg·kg^-1）=（施氮区产量-不 施氮区产量）/氮肥用量；

氮肥生理效率（NPE，kg·kg^-1）=（施氮区产量-不 施氮区产量）/（施氮区植株总吸氮量-不施氮区植株 总吸氮量）；

氮肥偏生产力（NPFP，kg·kg^-1）=施氮区产量/氮肥用量。 1.5 数据处理

应用Excel 2003 和SPSS7.0 统计分析软件进行数据统计与分析。 2 结果与分析 2.1 稳定氮肥对夏玉米产量的影响

稳定氮肥施用对夏玉米产量有显著影响（表 1）。 各处理玉米籽粒产量表现为：S270>S210>CF>S150> S90>S0>CK。施用稳定氮肥各处理比CK增产41.1%耀 156.7%，比S0 增产36.7%~81.9%，均达到显著性差异 水平。且随着施用量的增加，夏玉米籽粒产量呈显著 增加趋势，高用量S210 和S270 无显著性差异，与其 他处理存在显著性差异。高量稳定氮肥S210和S270 玉米产量显著高于习惯施氮，分别增产7.3%和 10.5%。秸秆产量施用稳定氮肥处理和农民习惯施氮 无显著性差异，但显著高于CK 和S0 处理。收获指数 以S210 最高，与S150、S270 和CF 无显著差异，显著 高于CK、S0和S90。说明稳定氮肥用量在S210 就能 较农民习惯施氮显著提高玉米产量。

表 1 稳定氮肥对夏玉米产量的影响 Table 1 Effect of stabilized nitrogen fertilizer on summer maize yield

表选项

稳定氮肥对夏玉米产量构成的影响结果见表 2。 施肥处理较CK 能显著提高夏玉米穗重、穗粒重和行 粒数，提高其他构成因素。施用稳定氮肥能有效提高 夏玉米株高、穗位高、穗重、穗粒重、穗长和行粒数，各 处理株高、穗位高、穗长和行粒数无显著性差异。穗重 以S210 最大，与S270、CF无显著性差异，显著高于其 他施肥处理；穗粒重以S270 最大，与S210、CF 无显 著性差异，显著高于其他施肥处理。说明高量稳定氮 肥施用通过提高夏玉米穗重及穗粒重来提高产量。

表 2 稳定氮肥对夏玉米产量构成的影响 Table 2 Effect of stabilized nitrogen fertilizer on the yield components of summer maize

表选项

表 3 结果表明，稳定氮肥处理籽粒、秸秆和总吸 氮量显著高于CK，且随着施用量增加逐渐增大，以 S270 处理最高，显著高于其他处理。高量稳定氮肥 S270 籽粒、秸秆和总吸氮量显著高于农民习惯施氮 处理；S210 籽粒吸氮量显著高于习惯施氮处理，总吸 氮量高于习惯施氮处理。稳定氮肥吸氮量随用量增加 在籽粒中分配比例呈先升后降趋势，秸秆中分配比例 呈先降后升趋势。习惯施氮CF在籽粒中分配比例低 于施用稳定氮肥处理。

表 3 稳定氮肥对夏玉米氮素吸收量的影响 Table 3 Effect of stabilied nitrogen fertilizer on nitrogen accumulation of summer maize

表选项

大量研究表明，氮素在玉米生产中增产作用显 著，施氮量较大时氮素表观利用率显著下降^[15]。本试 验中施用稳定氮肥处理均能有效提高NARE，为 47.05%~54.14%，并不随施用量的增加而显著下降， 显著高于农民习惯施氮处理，说明施用长效氮肥能显 著提高NARE。NAE、NPFP施用稳定氮肥处理显著高于CF，且随着施用量的增加呈显著降低趋势；NPE 除 S270 外，稳定氮肥处理均高于CF，但各处理无显著 性差异（表 4）。说明稳定氮肥较农民习惯施氮能有效 提高夏玉米氮肥利用效率。

表 4 稳定氮肥对夏玉米氮肥利用效率的影响 Table 4 Effect of stabilized nitrogen fertilizer on N use efficiency of summer maize

表选项

由表 5 可以看出，施肥处理经济效益显著高于不 施肥CK处理，施用稳定氮肥处理显著高于不施氮S0 处理，且随着施用量的增加，收益呈增加趋势，收入比 S0增加35.8%~76.0%。除S90外，施用稳定氮肥处理收入高于农民习惯施氮，随着施用量的增加而增大，增幅 达1.6%~11.4%。

表 5 稳定氮肥对夏玉米经济效益的影响 Table 5 Effect of stabilized nitrogen fertilizer on economic benefits

表选项

尿素是目前农业生产上最常施用的氮素肥料，施 入土壤后在脲酶作用下迅速水解成氨，造成氨挥发损 失，又在硝化作用下转化成硝酸根，造成硝酸盐的淋 失。因此，抑制脲酶和硝化菌活性是减少氮素损失的 有效途径，而脲酶抑制剂和硝化抑制剂就有此功效。 研究表明，脲酶抑制剂和硝化抑制剂两者协同施用， 可以延缓尿素水解并且使水解产物NH₄⁺在土壤中保 持更长时间，从而减少NO₃^--N 的淋溶^[16]，此外，还能 在一定程度上抑制反硝化作用，抑制NH₃挥发^[17]。本 研究从玉米产量结果得出，随着稳定氮肥施用量的增 加，玉米产量呈显著增加趋势，S270 最高，S210 和 S270 无显著性差异，但显著高于农民习惯施氮CF， 高量稳定氮肥施用通过提高玉米产量要素中穗重和 穗粒重来增加产量。

氮肥表观利用率、氮肥农学效率、氮肥生理效率 和氮肥偏生产力是从不同角度描述作物对肥料养分 的利用效率^[2]。施用稳定氮肥较农民习惯施氮显著提 高氮肥NARE 和NAE，提高NPFP，除S270 外，提高 NPE。S150、S210和S270 较农民习惯施氮有效提高夏 玉米经济效益，收入增加1.6%~11.4%。这与王晓彬 等^[18]研究结果尿素配施抑制剂减少尿素水解、增加氮 素有效性和提高作物吸氮量结果一致。

许多试验结果表明，凡是容易发生氮肥淋溶损失 和硝化-反硝化损失的地方，施用硝化抑制剂后作物 产量均得到提高^[19]。本试验地处淮北平原，雨热同季， 降水多集中在7、8月份，供试土壤类型为砂姜黑土， 具有强烈干缩湿胀特征，土壤质地粘重，结构性差，土 壤蓄水保水能力弱，易旱易涝，是我国面积最大的中 低产土壤之一^[20]。试验地气候特点和土壤性质决定氮 肥极易淋溶和硝化-反硝化损失，故施用硝化抑制剂 和脲酶抑制剂复配制成的稳定氮肥能有效降低氮素 损失，显著提高夏玉米产量和氮肥利用效率。 4 结论

本试验结果表明，稳定氮肥通过向尿素中添加脲 酶和硝化抑制剂可有效减少氮素损失，提高玉米产量 和肥料利用率，具有良好的应用前景。综合产量、氮 肥利用效率及经济效益的结果，稳定氮肥用量以210 kg·hm^-2处理效果最佳。