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为阐明控释尿素与普通尿素掺混施用在玉米上的农学与环境效应及其作用机制，本研究基于东北地区两种典型土壤类型开展了连续2年的田间试验，主要研究了控释尿素与普通尿素不同掺混比例条件下玉米的籽粒产量及产量构成因素、生育期内植株地上部干物质量和氮素吸收量的动态变化过程，分析比较了花前花后干物质累积与氮素吸收的比例差异，评估了土壤-作物系统的氮素平衡与表观损失状况，并深入研究了玉米生育期内NH3挥发与N2O排放的通量变化与损失总量，以期为东北地区玉米的控释尿素与普通尿素掺混施用技术提供理论基础与技术依据，促进区域作物的高产高效轻简化生产与农业绿色可持续发展。主要研究结果如下：
1、与普通尿素单独施用(CRU0%)处理相比，控释尿素与普通尿素不同比例掺混施用均有效的提高了玉米的籽粒产量、成熟期干物质累积量和经济效益(除2018年风沙土上控释尿素掺混比例60%(CRU60%)处理)，其中控释尿素掺混比例30%(CRU30%)处理的玉米产量、成熟期干物质累积量和经济效益最高。2018年春季干旱年景下，CRU30%处理相比CRU0%处理在风沙土和黑土上分别增产2.1thm-2(27.6%)和1.2thm-2(11.1%)，成熟期地上部干物质量分别增加4.0thm-2(30.7%)和2.5thm-2(14.0%)，净收益分别增加4230元(44.1%)和2266元(14.6%)。2019年相对湿润年景下，CRU30%处理相比CRU0%处理在风沙土和黑土上分别增产2.3thm-2(21.3%)和1.5thm-2(11.3%)，成熟期地上部干物质量分别增加2.9thm-2(17.3%)和2.9thm-2(13.5%)，净收益分别增加4560元(28.9%)和2867元(14.0%)。2018和2019年，两种土壤类型上各施氮处理干物质累积量从吐丝期(R1)表现出差异并逐渐扩大。与CRU0%处理相比，风沙土和黑土上CRU30%处理吐丝后干物质累积量占总累积量平均比例、平均穗粒数和百粒重分别增加了8.8%，8.2%，8.9%和4.5%，10.0%，1.2%。
2、与CRU0%处理相比，控释尿素与普通尿素不同比例掺混施用均有效的提高了玉米成熟期氮素吸收量和氮素利用效率(除2018年风沙土上CRU60%处理)，其中CRU30%处理的玉米成熟期氮素吸收量和氮素利用效率最高。2018年春季干旱年景下，CRU30%处理相比CRU0%处理在风沙土和黑土上成熟期地上部氮素吸收量分别增加25.5kghm-2(30.5%)和25.9kghm-2(21.5%)，氮肥回收利用率、氮肥农学利用率、氮肥偏生产力分别提高13.8%(94.1%)、11.8kgkg-1(91.9%)、11.8kgkg-1(27.6%)和14.0%(108.1%)、6.5kgkg-1(121.5%)、6.5kgkg-1(11.1%)。2019年相对湿润年景下，CRU30%处理相比CRU0%处理在风沙土和黑土上成熟期地上部氮素吸收量分别增加29.9kghm-2(20.7%)和33.3kghm-2(18.7%)，氮肥回收利用率、氮肥农学利用率、氮肥偏生产力分别提高16.1%(28.9%)、12.6kgkg-1(35.0%)、12.6kgkg-1(21.3%)和18.0%(39.5%)、8.1kgkg-1(28.2%)、8.1kgkg-1(11.3%)。2018和2019年，两种土壤类型上各施氮处理氮素吸收量从拔节期(V12)表现出差异并逐渐扩大。与CRU0%处理相比，风沙土和黑土上CRU30%处理吐丝后氮素吸收量占总吸收量平均比例分别增加了14.7%和9.9%。
3、与CRU0%处理相比，控释尿素与普通尿素不同比例掺混施用均有效的减少了土壤表观氮素损失量，其中CRU30%处理的土壤表观氮素损失量最小。2018年春季干旱年景下，CRU30%处理相比CRU0%处理在风沙土和黑土上表观氮素损失量分别减少24.7%和20.9%。2019年相对湿润年景下，CRU30%处理相比CRU0%处理在风沙土和黑土上表观氮素损失量分别减少43.8%和50.0%。与CRU0%处理相比，控释尿素与普通尿素不同比例掺混施用均有效的减少了土壤活性气态氮损失，其中CRU30%处理的土壤NH3挥发和N2O排放累积量最小。2018年春季干旱年景下，CRU30%处理相比CRU0%处理在风沙土和黑土上NH3挥发累积量、N2O排放累积量分别减少14.0%、12.1%和19.0%、10.3%。2019年相对湿润年景下，CRU30%处理相比CRU0%处理在风沙土和黑土上NH3挥发累积量、N2O排放累积量分别减少12.3%、20.2%和9.0%、12.4%。
综上所述，适当比例的控释尿素与普通尿素掺混施用可获得良好的农学、经济与环境效益。30％控释尿素和70％普通尿素掺混施用通过减少玉米生育期内NH3挥发和N2O排放而有效减少了氮素损失，维持了较高的土壤有效氮素含量，满足了玉米植株生育期内的氮素需求而增加了干物质累积，尤其是促进了花后干物质的累积、提高了籽粒数量和粒重，从而实现了增产、增收和氮素增效。本研究结果阐明了控释尿素与普通尿素掺混施用技术促进玉米高产高效绿色生产的作用机制，为东北地区一次性轻简化施肥条件下氮素的高效优化管理提供了重要依据。
1、与普通尿素单独施用(CRU0%)处理相比，控释尿素与普通尿素不同比例掺混施用均有效的提高了玉米的籽粒产量、成熟期干物质累积量和经济效益(除2018年风沙土上控释尿素掺混比例60%(CRU60%)处理)，其中控释尿素掺混比例30%(CRU30%)处理的玉米产量、成熟期干物质累积量和经济效益最高。2018年春季干旱年景下，CRU30%处理相比CRU0%处理在风沙土和黑土上分别增产2.1thm-2(27.6%)和1.2thm-2(11.1%)，成熟期地上部干物质量分别增加4.0thm-2(30.7%)和2.5thm-2(14.0%)，净收益分别增加4230元(44.1%)和2266元(14.6%)。2019年相对湿润年景下，CRU30%处理相比CRU0%处理在风沙土和黑土上分别增产2.3thm-2(21.3%)和1.5thm-2(11.3%)，成熟期地上部干物质量分别增加2.9thm-2(17.3%)和2.9thm-2(13.5%)，净收益分别增加4560元(28.9%)和2867元(14.0%)。2018和2019年，两种土壤类型上各施氮处理干物质累积量从吐丝期(R1)表现出差异并逐渐扩大。与CRU0%处理相比，风沙土和黑土上CRU30%处理吐丝后干物质累积量占总累积量平均比例、平均穗粒数和百粒重分别增加了8.8%，8.2%，8.9%和4.5%，10.0%，1.2%。
2、与CRU0%处理相比，控释尿素与普通尿素不同比例掺混施用均有效的提高了玉米成熟期氮素吸收量和氮素利用效率(除2018年风沙土上CRU60%处理)，其中CRU30%处理的玉米成熟期氮素吸收量和氮素利用效率最高。2018年春季干旱年景下，CRU30%处理相比CRU0%处理在风沙土和黑土上成熟期地上部氮素吸收量分别增加25.5kghm-2(30.5%)和25.9kghm-2(21.5%)，氮肥回收利用率、氮肥农学利用率、氮肥偏生产力分别提高13.8%(94.1%)、11.8kgkg-1(91.9%)、11.8kgkg-1(27.6%)和14.0%(108.1%)、6.5kgkg-1(121.5%)、6.5kgkg-1(11.1%)。2019年相对湿润年景下，CRU30%处理相比CRU0%处理在风沙土和黑土上成熟期地上部氮素吸收量分别增加29.9kghm-2(20.7%)和33.3kghm-2(18.7%)，氮肥回收利用率、氮肥农学利用率、氮肥偏生产力分别提高16.1%(28.9%)、12.6kgkg-1(35.0%)、12.6kgkg-1(21.3%)和18.0%(39.5%)、8.1kgkg-1(28.2%)、8.1kgkg-1(11.3%)。2018和2019年，两种土壤类型上各施氮处理氮素吸收量从拔节期(V12)表现出差异并逐渐扩大。与CRU0%处理相比，风沙土和黑土上CRU30%处理吐丝后氮素吸收量占总吸收量平均比例分别增加了14.7%和9.9%。
3、与CRU0%处理相比，控释尿素与普通尿素不同比例掺混施用均有效的减少了土壤表观氮素损失量，其中CRU30%处理的土壤表观氮素损失量最小。2018年春季干旱年景下，CRU30%处理相比CRU0%处理在风沙土和黑土上表观氮素损失量分别减少24.7%和20.9%。2019年相对湿润年景下，CRU30%处理相比CRU0%处理在风沙土和黑土上表观氮素损失量分别减少43.8%和50.0%。与CRU0%处理相比，控释尿素与普通尿素不同比例掺混施用均有效的减少了土壤活性气态氮损失，其中CRU30%处理的土壤NH3挥发和N2O排放累积量最小。2018年春季干旱年景下，CRU30%处理相比CRU0%处理在风沙土和黑土上NH3挥发累积量、N2O排放累积量分别减少14.0%、12.1%和19.0%、10.3%。2019年相对湿润年景下，CRU30%处理相比CRU0%处理在风沙土和黑土上NH3挥发累积量、N2O排放累积量分别减少12.3%、20.2%和9.0%、12.4%。
综上所述，适当比例的控释尿素与普通尿素掺混施用可获得良好的农学、经济与环境效益。30％控释尿素和70％普通尿素掺混施用通过减少玉米生育期内NH3挥发和N2O排放而有效减少了氮素损失，维持了较高的土壤有效氮素含量，满足了玉米植株生育期内的氮素需求而增加了干物质累积，尤其是促进了花后干物质的累积、提高了籽粒数量和粒重，从而实现了增产、增收和氮素增效。本研究结果阐明了控释尿素与普通尿素掺混施用技术促进玉米高产高效绿色生产的作用机制，为东北地区一次性轻简化施肥条件下氮素的高效优化管理提供了重要依据。