玉米科学２０１４，２２（１）：１３７—１４２文章编号：１００５—０９０６（２０１４）０１一叭３７—０６
ＪｏｕｍａｌｏｆＭａｉｚｅＳｃｉｅｎｃｅｓ
氮钾配比对寒地玉米干物质积累、
产量及品质的影响
姜佰文，逢
妍，于亚利，王春宏
（东北农业大学资源与环境学院，哈尔滨１５００３０）
摘要：通过田间小区试验，研究不同氮钾配比对玉米不同生育期和不同器官的干物质积累、分配、运转和产量及对品质的影响。结果表明，施氮量为１５０ｋｇ／｝Ｉｍ２、施钾量为１００ｋｇ／ｈｍ２的处理在成熟期茎、叶、穗干物质量、阶段子粒干物质积累量、茎部转运量、转运率、贡献率以及玉米子粒产量、子粒蛋白质与淀粉含量均高于其他处理。因此，氮、钾肥施用量为１５０ｋｇ，｝ｌｍ２和１００ｋｇ／ｌｌｍ２有利于寒地玉米的干物质积累、产量及其品质的提高。
关键词：寒地玉米；氮钾配比；干物质积累；产量；品质中图分类号：Ｓ５１３．０６２
文献标识码：Ａ
Ｅ仟ｅＣｔＯｆＲａｔｉＯＳＯｆＮｉｔｒＯｇｅｎｔＯＰＯｔａＳＳｉｕｍ
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ＤｒｙＭａｔｔｅｒＡＣＣＵｍＵＩａｔｉＯｎ，
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ｑｕａｌｉｔｙｏｆｃｏｍｉｎｃｏｌｄ
ａｒｅａ
ｄｒｙｍａｔｔｅｒａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ，ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ，ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ，ｖｉｅｌｄａｎｄ
ｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄｂｙｕｓｉｎｇｆｉｅｌｄｐ１０ｔｔｒｉａｌ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔａｔｍａｔｕｒｅｓｔａｇｅ，ｆｏｒｔｈｅＮ２Ｋ２
（Ｎ１５０ｋｇ／ｈａ＋Ｋ２０ｌ００ｋｇ／ｌｌａ）ｔｒｅａｔｍｅｎｔ，ｄｒｙ
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ａＵｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｏｔｈｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ．Ｙｉｅｌｄ，ｐｍｔｅｉｎａｎｄ
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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｃｏｍｉｎｃｏｌｄａｒｅａ；ＲａｔｉｏｏｆＮ
Ｋ；Ｄｒｙｍａｔｔｅｒａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ；Ｙｉｅｌｄ；Ｑｕａｌｉｔｙ
玉米是高光效的Ｃ。植物，强大的光合作用使玉米在生育期内积累较大的干物质量，大量的干物质积累是玉米高产的基础【１】。氮、钾是玉米生长发育不可缺少的元素，对提高玉米的产量和品质有重要的作用。大量研究表明，增施氮肥或钾肥可提高玉米的干物质积累量和干物质转移效率，从而提高产量。张瑞富等研究认为，在开花期和成熟期各器官干物质积累量随着施氮量的增加而增大【２】。王进军等研究表明，在一定范围内增加氮肥用量可增加玉米干物
质积累速率【３］。刘英等认为，钾肥对玉米的增产效果显著，尤其在氮肥充足时钾肥的增产效果更加显著【４ｌ。韩立军研究指出，玉米地上部干重增加与施钾水平增加趋势一致【５】。姚晓旭等研究认为，底肥施尿素１５０ｋｇ／ｈｍ２、硫酸钾５６．２５ｋｇ／ｈｍ２，追肥施尿素
４５０
ｋｇ，｝ｌｍ２、硫酸钾１６８．７ｋｇ，ｌｌｍ２的处理在灌浆期后
的单株干物质积累高于其他处理，至蜡熟期达到最大值，为３７３．１６ｇ／株，此氮、钾肥运筹方式对超高产玉米干物质的积累最有利【６】。金继运等研究认为，适宜的氮钾配比及施肥技术促进玉米植株生育前期总生物量的积累以及生育后期干物质从营养体向子粒的转移，从而获得较高的子粒产量门。氮、钾肥料的施用不仅影响玉米干物质的转运和积累，同时对玉米的品质也有一定的影响。有研究指出，一定氮肥用量范围内，玉米子粒蛋白质含量随氮肥用量的增加而增加【８】。王庆祥等对氮、钾肥对甜玉米品质的影响研
收稿日期：２０１３—０７一０４
基金项目：农业部“９４８”项目子课题（２０１ｌ—Ｇ１８）、东北农业大学博士
启动基金项目
作者简介：姜佰文（１９７０一），男，教授，博士，研究方向为植物营养与
施肥技术。Ｅ—ｍａｉｌ：ｊｂｗｎｅａｕ＠１６３．ｃｏｍ
玉
米科学
２２卷
究表明，钾肥过多会抑制甜玉米子粒中淀粉及蛋白质含量的增加，氮肥以中氮处理的可溶性糖含量和蛋白质含量最高【９】。氮钾互作对寒地玉米的干物质积累及品质影响的相关研究较少，本试验通过研究氮钾配比对玉米植株干物质的积累、分配、运转和产量及品质的影响，以明确氮、钾肥料的最佳用量和配比，为寒地玉米生产中合理施肥提供理论依据。
于拔节期、抽雄期、灌浆期、蜡熟期和完熟期测定干物质量，每小区中间３行随机抽选３株进行取样。采集的样品在１０５℃杀青３０ｍｉｎ，于６５℃烘干至恒重称量。
子粒淀粉的测定采用蒽酮比色法；脂肪的测定采用索氏提取法一残余法；蛋白质含量＝全氮含量×６．２５（６．２５为玉米氮一蛋白质换算系数）。
１．３统计分析
１材料与方法
１．１试验方法
干物质转运量＝营养器官最大干重一成熟期营养器官干重；干物质转运率＝干物质转运量／营养器官最大干重×１００％；转移干物质对子粒的贡献率＝干物质转移量，粒重×１００％。
采用数据统计分析软件ＤＰｓ及Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ
Ｅｘｃｅｌ
Ｏｍｃｅ
试验于２０１１年４。９月在东北农业大学试验基地进行，供试品种为先玉３３５。供试土壤为黑土，土壤基本理化性质为有机质３４．９ｇ／ｌ（ｇ，全氮ｇ／ｌ（ｇ，全磷０．８ｌｇ瓜ｇ，缓效钾１０１８．４ｍ班ｇ，碱解氮１４６．５ｍｇ／ｌ【ｇ，速效磷１０９．１ｍ以ｇ，速效钾
１．４９２０５．５
２００３进行数据分析。
ｍｇ，Ｉ【ｇ，ｐＨ值为６．５９。
试验采用完全随机区组试验设计，氮、钾肥各ｋｇ／ｈｍ２；Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３施钾量分别为５０、１００、
２结果与分析
２．１
氦钾配比对玉米不同器官干物质积累的影响不同氮钾配比对寒地玉米不同器官干物质积累
设３个水平（Ｎｌ、Ｎ２、Ｎ３施氮量分别为７５、１５０、
２２５
与分配的影响如表１所示。
随着玉米生长的推进干物质积累量不断增加，直至成熟。拔节期植株生长较为缓慢，干物质积累量少，各器官干物质积累表现为叶＞茎，分别占植株
总干物质量的５９．２３％～６３．８３％、３６．１７％一４０．７７％。
１５０ｋｇ／１１ｍ２），磷肥水平各处理相同，均为Ｐ：Ｏ，９０ｋｇ／ｈｍ２。其中，氮肥为尿素（含Ｎ４６％），磷肥为重过磷酸钙（含Ｐ：０，４６％），钾肥为硫酸钾（含Ｋ：Ｏ５０％）。磷、钾肥作种肥一次性施人，氮肥３０％作种肥，７０％于１０叶期追肥。小区试验共９个处理，各处理３次重复。试验采用田间小区随机区组排列，每小区行长７．５ｍ，行
距７０ｃｍ，５行区，株距２７ｃｍ，小区面积为２６ｍ２，周
各处理茎、叶干物质量均表现为Ｎ３Ｋ２处理最高，茎干物质量Ｎ１Ｋ３处理最低，叶干物质量Ｎ１Ｋ１处理最低，说明在一定范围内氮、钾肥施用过多会导致作物生长过于茂盛，群体过大，而施用量过少也不利于干物质的积累。
边设立保护行。
１．２测定项目与方法
表１
Ｔａｂｌｅｌ
氮钾配比对寒地玉米干物质积累量的影响
ｏｎ
ＥＨ．ｅｃｔｏｆｎｕｔｒｉｅｎｔ粕ｄｐｏｔａｓｈｍａｎ马ｇｅｍｅｎｔ
ｄｒｙｍａｔｔｅｒａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｃｏｍｉｎｃｏｌｄ
ａｒｅａ
１期
姜佰文等：氮钾配比对寒地玉米干物质积累、产量及品质的影响
续表１
Ｃｏｎｔｉｎｕｅｄ１
１３９
各器官干物质量（∥株）
生育期
Ｇｍｗｔｈｓｔａｇｅ
各器官占总干物质量比例（％）
Ｒａｄｉ０ｏｆ
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
Ｄｒｙｍａｔｔｅｒｗｅｉｇｈｆ０ｆ０ｒ群ｍ８
ｏｒｇ¨ｓ
ｔｏｔｏｔａｌ
ｗｅｉｇＩｌ‘
叶
Ｌｅａｆ３５．７５３４．２５３４．９０３５．６０３４．５０３４．２８３５．０２２２．４７２０．９５２０．４２２１．４９２０．４ｌ２０．６３２０．８９２０．９ｌ２１．１７１３．００１３．３４１２．９６１２．０２１２．１２１２．１７１２．１４１１．８７１２．２０
单株干物质量（∥株）
Ｔ０ｔａｌｄｒｙｍａｔｔｅｒ
穗
Ｃｏｂ
茎
Ｓｔａｌｋ８５．４９
叶ｋａｆ
５５．２２ｃｄ５７．８３ａｂｃ６１．０２
ａ
穗
Ｃｏｂ８．９０８．６３７．１７８．５５１１．４０ｌＯ．９０１０．１６４２．４８４２．６２４３．１６４１．７５４１．６３４１．９３４３．４ｌ４２．１５４１．０８
茎
Ｓｔａｌｋ
５５．３５５７．１３５７．９３５５．８５５４．１０５４．８２５４．８２３５．０５３６．４３３６．４２３６．７７３７．９６３７．４４３５．７０３６．９４３７．７５２２．０３２１．３０２２．９９２１．０５
ｗｅｉｇ｝Ｉｔ
抽雄期
１ｋｓｅｌｉｎｇｓｔａｇｅ
ＮｌＫ３Ｎ２Ｋ１Ｎ２Ｉ（２Ｎ２Ｋ３Ｎ３ＫｌＮ３Ｋ２Ｎ３Ｋ３
１３．７５ｄ１４．５７１２．５４
ｃ
ｃ
１５４．４７１６８．８７１７４．８５１６６．１２１７２．９１１７５．６１１７０．５ｌ２６５．５２２８９．５７２９２．８０２９５＿８２３１９．１８３１２．２２２９７．７９３０１．４６２８３．１２３７４．１８３８５．６３３９１．８８４３０．５１４４５．３６４３６．３２４１５．２４４３４．１７４２７．６１
９６．４７ａｂ１０１．２９
ａ
ｅ
１４．２０ｃｄ１９．７２１９．１５
ａ
９２．７８ｂ９３．５４ｂ９６．２６ａｂ９３．４８ｂ９３．０６ｄ１０５．４９１０６．６４
ｃ
５９．１４ａｂｃ５９．６５ａｂ６０．２０ａｂ５９．７ｌａｂ５９．６７ｄ６０．６７ｃｄ５９．７８ｄ６３．５６ａｂ６５．１５
ａ
ａ
１７．３２ｂ１１２．７９ｄ１２３．４ｌｂｃ１２６．３７ａｂ１２３．４９ｂｃ１３２．８７
ａ
灌浆期
Ｆｉｌｌｉｎｇｓｔａｇｅ
ＮｌＫｌＮ１Ｋ２ＮｌＫ３Ｎ２Ｋ１Ｎ２Ｋ２Ｎ２Ｋ３Ｎ３Ｋ１Ｎ３Ｋ２Ｎ３Ｋ３
ｃ
１０８．７７ｂｃ１２１．１５
ａ
１３０．９ｌａｂ１２９．２８ａｂ１２７．０８ａｂ１１６．３０ｃｄ２４３．０９ｃｄ２５２．０２ｂｃ２５１．ｏｏｄ２８８．１７２９９．４６２９２．５２
ａ
ｌ１６．９１ａｂ１０６．３ｌ
ｃ
“．４ｌ
ａｂ
６２．２１ｂｃｄ６３．０３ａｂｃ５９．９４ｄ４８．６５ａｂ５１．４６５０．７９５１．７４５３．９８５３．０８５０．４ｌ５１．５２５２．１７
ａ
ｌｌ１．３６ａｂｃ１０６．８８
ｃ
成熟期
Ｍａｔｕｒｅｓｔａｇｅ
ＮｌＫｌＮｌｌ（２Ｎ１Ｋ３Ｎ２ＫｌＮ２ｌ（２Ｎ２Ｋ３Ｎ３Ｋ１Ｎ３Ｋ２Ｎ３Ｋ３
８２．４５ｂ８２．１５ｂ９０．０９９０．６０９１．９２９０．７２
ａ
“．９７
６５．３５６４．０５６６．９４６７．２４６７．０４６６．５５６７．０３６７．７２
ａ
ａａ
ａａａ
２０．“
２０．７９２１．３ｌ２１．１０２０．０８
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２７６．３６ａｂ２９１．０２２８９．５８
ａ
８８．４７ａｂ９１．６３
ａ
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ａ
注：不同字母表示处理间差异达５％显著水平。下表同。Ｎｏｔｅ：Ｄｉ雠ｒｅｎ“ｅｔｔｅｒｓｍｅａＩｌｓｉ印ｉｆｉｃａＩｌｃｅ
ａｔ
ｔｈｅ０．０５ｐｍｂａｂｉｌｉｔｙｌｅｖｅｌｂｅｔｗｅｅｎｔｒ∞ｔｍｅｎｔｓ．７ｒｈｅ
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拔节期至抽雄期玉米在营养生长的同时进行生殖生长，各器官中积累的干物质量大幅度增加，各器官干物质积累量表现为茎＞叶＞穗，分别占植株总干物质量的５５．３５％～５７．９３％、３４．２５％。３５．６％、７．１７％。１１．４％。茎干物质量最高的是Ｎ２Ｋ２处理，达
１０１．２９
量表现为穗＞茎＞叶。各器官干物质量在不同处理间存在显著差异，不同处理水平下，茎、叶、穗干物质量均为Ｎ２Ｋ２处理最高。成熟期穗部干物质量最高处理是Ｎ２Ｋ２，与Ｎ１水平下各处理差异显著。地上部总干物质量最大的处理是Ｎ２Ｋ２，单株干物质量为４４５．３６ｇ，株，最低是ＮｌＫｌ处理，单株干物质量为
３７４．１８
ｇ，株，较茎干物质量最低的Ｎ１Ｋ３处理
（８５．４９ｇ，株）高１５．６％；其次是Ｎ２Ｋ１、Ｎ３Ｋ２处理，三
ｇ，株。说明在一定范围内，子粒的干物质量、
者差异不显著，与其他处理间差异显著。叶干物质量Ｎ２Ｋ２处理最高，达６１．０２∥株，与Ｎ１水平下各处理差异显著；穗干物质量最高的是Ｎ３Ｋ１处理，其次是Ｎ３Ｋ２、Ｎ３Ｋ３处理，高氮更有利于穗部干物质量的
积累。
植株总干物质量随施氮、钾量的增加先增加后降低。２．２氮钾配比对玉米阶段子粒干物质、总干物质积
累量的影响
氮钾配比对寒地玉米阶段子粒干物质积累量及总干物质积累量的影响如表２所示。
抽雄期至灌浆期干物质总积累量Ｎ２Ｋ３处理最高，Ｎ２Ｋ２处理次之，差异不显著，但与其他处理差异显著，其中，Ｎ１Ｋ１处理最低，由此表明，较低的
灌浆期至成熟期各处理茎、叶的干物质量达最大值，玉米穗部干物质累积量明显增加，说明营养物质主要被运输到子粒中，满足其生长需要，干物质质
玉
米科学
２２卷
氮、钾施用量不利于植株的生长；灌浆期至成熟期干理，达１１．８２ｇ／株，最小是Ｎ３Ｋ３处理，转运量为
物质总积累量表现为Ｎ３Ｋ３处理最高，与其他处理７．７７ｇ／株；茎部转运量最大是Ｎ２Ｋ２处理，达差异显著。
２９．２４
ｇ，株，最小是Ｎ１Ｋ１处理，仅为１０．６２∥株。子粒干物质积累是玉米获得高产的关键。抽雄不同处理间茎、叶干物质转运率也存在明显差
期至灌浆期Ｎ２Ｋ２处理阶段子粒干物质积累量最异。叶部转运率最高的是Ｎ３Ｋ１处理，Ｎ３Ｋ３处理最高，Ｎ２Ｋ３处理次之，且与Ｎ１Ｋｌ、Ｎ２Ｋ１、Ｎ３Ｋ３处理低；茎部转运率最高的是Ｎ２Ｋ２处理，比ＮｌＫｌ处理均达到显著差异；灌浆期至成熟期Ｎ２Ｋ２处理阶段高１８．９３％。
子粒干物质积累量最高，与Ｎ１水平下的各处理间氮钾配比对子粒总贡献率的影响与茎对子粒贡呈显著差异，与其他处理差异不显著。献率的影响基本一致，说明对子粒总贡献率来说茎２．３氦钾配比对玉米干物质运转的影响
起决定作用。Ｎ２Ｋ２处理茎、叶对子粒总贡献率最氮钾配比对寒地玉米茎、叶干物质运转的影响大，其次是ＮｌＫ２处理，过高的氮、钾用量不利于干如表３所示，各处理间叶部转运量最大是Ｎ２Ｋ１处
物质向子粒中的转移。
表２氮钾配比对寒地玉米阶段子粒干物质、总干物质积累量的影响
Ｔｈｂｌｅ２
Ｅ珏宅ｃｔｏｆｎｕｔｒｉｅｎｔａｎｄｐｏｔａｓｈｍａｎａｇｅｍｅｎｔｏｎ
ｋｅｍｅＩａｎｄｔｏｔａＩｄｒｙｍａｔｔｅｒａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｏｆ
ｄｕｒｉｎｇ
ｄｉ船ｒｅｎｔ
ｓｔａｇｅｓ
ｏｆｃｏｍｉｎｃｏｌｄ
ａｒｅａ
∥株
表３氮钾配比对寒地玉米茎、叶干物质运转的影响
Ｔａｂｌｅ３
Ｅ珏ｂｃｔｏｆｎｕｔｒｉｅｎｔａｎｄｐｏｔａｓｈｍａｎａｇｅｍｅｎｔ
ｏｎ
ｔｒａｎｓｌｏｃａｔｉｏｎｏｆｄｒｙｍａｔｔｅｒｏｆｃｏｍｉｎｃｏｌｄ
ａｒｅａ
２．４氮钾配比对玉米产量的影响
处理Ｎ２Ｋ２产量最高，与Ｎ１水平下各处理相比分别氮钾配比对寒地玉米产量的影响如图１所示。增产２３．７％、２０．５％、２１．７％，呈显著差异；与处理
ｌ期
姜佰文等：氮钾配比对寒地玉米干物质积累、产量及品质的影响
１４１
Ｎ３Ｋ１、Ｎ３Ｋ３相比分别增产１０．８％、１５．８％，达显著差异；与处理Ｎ２Ｋ１、Ｎ２Ｋ３、Ｎ３Ｋ２差异不显著。
一３・８
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ＮＺｎＺｎＺｎＺ
处理Ｔｍａｔｍｅｎｔ
图３氮钾配比对玉米脂肪含量的影响
Ｆｉｇ．３
ＦｈｏｆｃｏｍｉｎｄｉⅡ色ｒｅｎｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
处理Ｔｍａｔｍ㈣【
图１
Ｆｋ１
氮钾配比对玉米产量的影响
Ｙｉｅｌｄ０ｆｃｏｍｉｎｄｉⅡｂｒｅｎｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
ｎ９
２．５氮钾配比对玉米品质的影响
淀粉、脂肪、蛋白质的含量是衡量玉米品质及营养价值高低的重要指标。如图２所示，Ｎ２Ｋ２处理淀粉含量最高。在相同施氮水平下，随施钾量的增加，各处理淀粉含量表现为先增加后下降的趋势，在Ｎ１水平下，Ｋ２处理与Ｋ１、Ｋ３处理达显著差异；在相同施钾水平下，随施氮量的增加各处理淀粉含量也呈先增加后下降的趋势，且在Ｋ１和Ｋ２水平下，Ｎ２与Ｎ３处理差异显著。
８７６５４
一一
ＺＺ
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一
一
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ＮＺＮ，ｎＺＮ，
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ＮＺ一
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处理Ｔｍｔｍ∞Ｌ
图４氮钾配比对玉米蛋白质含量的影响
Ｆｉｇ．４
Ｐｍｔｅｉｎ０ｆｃｏｍｉｎｄｉ珏ｂｒｅｎｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
毛ｌｕ８
３结论与讨论
适宜的氮磷钾配比能有效地促进玉米植株生育前期总生物量的积累以及生育后期干物质从营养体向子粒的转移，在生育后期达到较高的粒重增长速
一
率与营养体干重下降速率，从而获得较高的子粒产
Ｚ一Ｚ
ＮＺ
一
Ｚ
ｎ２一Ｚ
一２ＮＺ
刊２ＮＺｎ２ＮＺ—ＺｎＺＮＺｎＺ
ｒ，
Ｚ∽Ｚ
量和收获指数［１０】。开花后干物质的转移对子粒增产
处理ＴＤＢ吐ｍｅｎｔ
的贡献率较大，是获得高产的主要途径【１”。
在本试验条件下，氮钾比例为１．５：ｌ的处理（施氮１５０ｋｇ／ｈｍ２、施钾１００ｋｇ／ｈｍ２）有利于寒地玉米的干物质积累和获得最高产量。金继运、何萍研究认为，春玉米氮、钾适宜用量分别为Ｎ
２６３
图２氮钾配比对玉米淀粉含量的影响
Ｆｉｇ．２
ＳｔａｒｃｈｏｆｃｏｍｉｎｄⅢ色ｒｅｎｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
氮、钾调控对脂肪含量的影响较小，处理Ｎ３Ｋ２含量较高，处理Ｎ１Ｋ３含量较低，这可能跟玉米品种有关（图３）。
图４表明，Ｎ２Ｋ２处理蛋白质含量最高，Ｎ２Ｋ３处理次之，差异不显著，但与其他处理均呈显著差异。在Ｎｌ、Ｎ２水平下，各施钾处理均表现为Ｋ２＞Ｋ３＞Ｋ１；在Ｎ３水平下，Ｋ１处理蛋白质含量较高，但与Ｋ２、Ｋ３处理差异不显著；在相同施钾水平下，各施氮处理均表现为Ｎ２处理的蛋白质含量
最高。
ｋｇ／ｈｍ２和
Ｋ２０１５０ｋｇ／ｈｍ２，即氮钾比例为１．７５：１是适宜的配比
组合。结果不同可能由于试验采用的玉米品种、土壤理化性质及气候条件存在差异。
本试验通过对寒地玉米品质的研究，得出玉米蛋白质含量与淀粉含量均以施氮１５０ｋ加ｍ２、施钾
１００
ｋｇ／ｈｍ２的处理最高，但对脂肪含量的影响较小。ｋｇ／｝ｌｍ２更有利于寒地玉米蛋白质与淀粉的提
由此表明，在本试验条件下，施氮１５０ｋｇ／ｈｍ：、施钾
１００
高。与王春虎和陈惠阳等研究结果基本一致…３１。
１４２
玉
米科学
响【Ｊ】．玉米科学，１９９９，７（４）：５７—６０．
ＪｉｎＪＹ，Ｈｅ
ａｓ
２２卷
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Ｐ．Ｄｙｎ砌ｉｃｓ０ｆｂｉｏｍａｓｓａｒＩｄｉｔｓｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ０ｆｓｐｒｉ“ｇｍａｉｚｅ
ａｆｆ＆ｔｅｄｂｙｎｉｔ。ｏｇｅｎａＪｌｄｐｏｔ船ｓｉｕｍｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎⅡ】．ＪｏｕｍａｌｏｆＭａｉｚｅ
Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，１９９９，７（４）：５７—６０．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）
０ｎ
ＷＪ，ＨｅＰ，ＪｉｎＪＹ．Ｐｏｔａｓｓｉｕｍｎｕｔｒｉｔｉｏｎ
ａｔ
ｄｒｙｍａｔｔｅｒａＩｌｄｎｕｔｒｉｅｎｔｓ
【８】ＲａｊａＶ．Ｅ脏ｃｔ
ｓｕｐｅｒｓｗｅｅｔ
ｏｆｎｉｔｍｇｅｎａｆｌｄｐｌａＩｌｔｐ叩ｕｌａｔｉｏｎ
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ｑｕａｌｉｔｙｏｆ
ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｔｒａＩｌｓｌｏｃａｔｉｏｎ
ｒｅｐｍｄｕｃｔｉｖｅｓｔａｇｅｏｆｍａｉｚｅ【Ｊ】．Ｐｌａｎｔ
ｃｏｍ【Ｊ】．Ｉｎｄ．Ｊ．Ａｇｒｏｎ．，２００ｌ，４６（２）：２４６—２４９．
Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ柚ｄＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒＳｃｉｅｎｃｅ，２００９，１５（４）：７９９—８０７．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）
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（责任编辑：胡娟）
（上接第１３６页）
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（责任编辑：姜媛媛）
氮钾配比对寒地玉米干物质积累、产量及品质的影响
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：
姜佰文， 逄妍， 于亚利， 王春宏， JIANG Bai-wen， PANG Yan， YU Ya-li， WANG Chun-hong东北农业大学资源与环境学院,哈尔滨,150030玉米科学
Journal of Maize Sciences2014,22(1)
本文链接：http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical_ymkx201401024.aspx
玉米科学２０１４，２２（１）：１３７—１４２文章编号：１００５—０９０６（２０１４）０１一叭３７—０６
ＪｏｕｍａｌｏｆＭａｉｚｅＳｃｉｅｎｃｅｓ
氮钾配比对寒地玉米干物质积累、
产量及品质的影响
姜佰文，逢
妍，于亚利，王春宏
（东北农业大学资源与环境学院，哈尔滨１５００３０）
摘要：通过田间小区试验，研究不同氮钾配比对玉米不同生育期和不同器官的干物质积累、分配、运转和产量及对品质的影响。结果表明，施氮量为１５０ｋｇ／｝Ｉｍ２、施钾量为１００ｋｇ／ｈｍ２的处理在成熟期茎、叶、穗干物质量、阶段子粒干物质积累量、茎部转运量、转运率、贡献率以及玉米子粒产量、子粒蛋白质与淀粉含量均高于其他处理。因此，氮、钾肥施用量为１５０ｋｇ，｝ｌｍ２和１００ｋｇ／ｌｌｍ２有利于寒地玉米的干物质积累、产量及其品质的提高。
关键词：寒地玉米；氮钾配比；干物质积累；产量；品质中图分类号：Ｓ５１３．０６２
文献标识码：Ａ
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玉米是高光效的Ｃ。植物，强大的光合作用使玉米在生育期内积累较大的干物质量，大量的干物质积累是玉米高产的基础【１】。氮、钾是玉米生长发育不可缺少的元素，对提高玉米的产量和品质有重要的作用。大量研究表明，增施氮肥或钾肥可提高玉米的干物质积累量和干物质转移效率，从而提高产量。张瑞富等研究认为，在开花期和成熟期各器官干物质积累量随着施氮量的增加而增大【２】。王进军等研究表明，在一定范围内增加氮肥用量可增加玉米干物
质积累速率【３］。刘英等认为，钾肥对玉米的增产效果显著，尤其在氮肥充足时钾肥的增产效果更加显著【４ｌ。韩立军研究指出，玉米地上部干重增加与施钾水平增加趋势一致【５】。姚晓旭等研究认为，底肥施尿素１５０ｋｇ／ｈｍ２、硫酸钾５６．２５ｋｇ／ｈｍ２，追肥施尿素
４５０
ｋｇ，｝ｌｍ２、硫酸钾１６８．７ｋｇ，ｌｌｍ２的处理在灌浆期后
的单株干物质积累高于其他处理，至蜡熟期达到最大值，为３７３．１６ｇ／株，此氮、钾肥运筹方式对超高产玉米干物质的积累最有利【６】。金继运等研究认为，适宜的氮钾配比及施肥技术促进玉米植株生育前期总生物量的积累以及生育后期干物质从营养体向子粒的转移，从而获得较高的子粒产量门。氮、钾肥料的施用不仅影响玉米干物质的转运和积累，同时对玉米的品质也有一定的影响。有研究指出，一定氮肥用量范围内，玉米子粒蛋白质含量随氮肥用量的增加而增加【８】。王庆祥等对氮、钾肥对甜玉米品质的影响研
收稿日期：２０１３—０７一０４
基金项目：农业部“９４８”项目子课题（２０１ｌ—Ｇ１８）、东北农业大学博士
启动基金项目
作者简介：姜佰文（１９７０一），男，教授，博士，研究方向为植物营养与
施肥技术。Ｅ—ｍａｉｌ：ｊｂｗｎｅａｕ＠１６３．ｃｏｍ
玉
米科学
２２卷
究表明，钾肥过多会抑制甜玉米子粒中淀粉及蛋白质含量的增加，氮肥以中氮处理的可溶性糖含量和蛋白质含量最高【９】。氮钾互作对寒地玉米的干物质积累及品质影响的相关研究较少，本试验通过研究氮钾配比对玉米植株干物质的积累、分配、运转和产量及品质的影响，以明确氮、钾肥料的最佳用量和配比，为寒地玉米生产中合理施肥提供理论依据。
于拔节期、抽雄期、灌浆期、蜡熟期和完熟期测定干物质量，每小区中间３行随机抽选３株进行取样。采集的样品在１０５℃杀青３０ｍｉｎ，于６５℃烘干至恒重称量。
子粒淀粉的测定采用蒽酮比色法；脂肪的测定采用索氏提取法一残余法；蛋白质含量＝全氮含量×６．２５（６．２５为玉米氮一蛋白质换算系数）。
１．３统计分析
１材料与方法
１．１试验方法
干物质转运量＝营养器官最大干重一成熟期营养器官干重；干物质转运率＝干物质转运量／营养器官最大干重×１００％；转移干物质对子粒的贡献率＝干物质转移量，粒重×１００％。
采用数据统计分析软件ＤＰｓ及Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ
Ｅｘｃｅｌ
Ｏｍｃｅ
试验于２０１１年４。９月在东北农业大学试验基地进行，供试品种为先玉３３５。供试土壤为黑土，土壤基本理化性质为有机质３４．９ｇ／ｌ（ｇ，全氮ｇ／ｌ（ｇ，全磷０．８ｌｇ瓜ｇ，缓效钾１０１８．４ｍ班ｇ，碱解氮１４６．５ｍｇ／ｌ【ｇ，速效磷１０９．１ｍ以ｇ，速效钾
１．４９２０５．５
２００３进行数据分析。
ｍｇ，Ｉ【ｇ，ｐＨ值为６．５９。
试验采用完全随机区组试验设计，氮、钾肥各ｋｇ／ｈｍ２；Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３施钾量分别为５０、１００、
２结果与分析
２．１
氦钾配比对玉米不同器官干物质积累的影响不同氮钾配比对寒地玉米不同器官干物质积累
设３个水平（Ｎｌ、Ｎ２、Ｎ３施氮量分别为７５、１５０、
２２５
与分配的影响如表１所示。
随着玉米生长的推进干物质积累量不断增加，直至成熟。拔节期植株生长较为缓慢，干物质积累量少，各器官干物质积累表现为叶＞茎，分别占植株
总干物质量的５９．２３％～６３．８３％、３６．１７％一４０．７７％。
１５０ｋｇ／１１ｍ２），磷肥水平各处理相同，均为Ｐ：Ｏ，９０ｋｇ／ｈｍ２。其中，氮肥为尿素（含Ｎ４６％），磷肥为重过磷酸钙（含Ｐ：０，４６％），钾肥为硫酸钾（含Ｋ：Ｏ５０％）。磷、钾肥作种肥一次性施人，氮肥３０％作种肥，７０％于１０叶期追肥。小区试验共９个处理，各处理３次重复。试验采用田间小区随机区组排列，每小区行长７．５ｍ，行
距７０ｃｍ，５行区，株距２７ｃｍ，小区面积为２６ｍ２，周
各处理茎、叶干物质量均表现为Ｎ３Ｋ２处理最高，茎干物质量Ｎ１Ｋ３处理最低，叶干物质量Ｎ１Ｋ１处理最低，说明在一定范围内氮、钾肥施用过多会导致作物生长过于茂盛，群体过大，而施用量过少也不利于干物质的积累。
边设立保护行。
１．２测定项目与方法
表１
Ｔａｂｌｅｌ
氮钾配比对寒地玉米干物质积累量的影响
ｏｎ
ＥＨ．ｅｃｔｏｆｎｕｔｒｉｅｎｔ粕ｄｐｏｔａｓｈｍａｎ马ｇｅｍｅｎｔ
ｄｒｙｍａｔｔｅｒａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｃｏｍｉｎｃｏｌｄ
ａｒｅａ
１期
姜佰文等：氮钾配比对寒地玉米干物质积累、产量及品质的影响
续表１
Ｃｏｎｔｉｎｕｅｄ１
１３９
各器官干物质量（∥株）
生育期
Ｇｍｗｔｈｓｔａｇｅ
各器官占总干物质量比例（％）
Ｒａｄｉ０ｏｆ
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
Ｄｒｙｍａｔｔｅｒｗｅｉｇｈｆ０ｆ０ｒ群ｍ８
ｏｒｇ¨ｓ
ｔｏｔｏｔａｌ
ｗｅｉｇＩｌ‘
叶
Ｌｅａｆ３５．７５３４．２５３４．９０３５．６０３４．５０３４．２８３５．０２２２．４７２０．９５２０．４２２１．４９２０．４ｌ２０．６３２０．８９２０．９ｌ２１．１７１３．００１３．３４１２．９６１２．０２１２．１２１２．１７１２．１４１１．８７１２．２０
单株干物质量（∥株）
Ｔ０ｔａｌｄｒｙｍａｔｔｅｒ
穗
Ｃｏｂ
茎
Ｓｔａｌｋ８５．４９
叶ｋａｆ
５５．２２ｃｄ５７．８３ａｂｃ６１．０２
ａ
穗
Ｃｏｂ８．９０８．６３７．１７８．５５１１．４０ｌＯ．９０１０．１６４２．４８４２．６２４３．１６４１．７５４１．６３４１．９３４３．４ｌ４２．１５４１．０８
茎
Ｓｔａｌｋ
５５．３５５７．１３５７．９３５５．８５５４．１０５４．８２５４．８２３５．０５３６．４３３６．４２３６．７７３７．９６３７．４４３５．７０３６．９４３７．７５２２．０３２１．３０２２．９９２１．０５
ｗｅｉｇ｝Ｉｔ
抽雄期
１ｋｓｅｌｉｎｇｓｔａｇｅ
ＮｌＫ３Ｎ２Ｋ１Ｎ２Ｉ（２Ｎ２Ｋ３Ｎ３ＫｌＮ３Ｋ２Ｎ３Ｋ３
１３．７５ｄ１４．５７１２．５４
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１５４．４７１６８．８７１７４．８５１６６．１２１７２．９１１７５．６１１７０．５ｌ２６５．５２２８９．５７２９２．８０２９５＿８２３１９．１８３１２．２２２９７．７９３０１．４６２８３．１２３７４．１８３８５．６３３９１．８８４３０．５１４４５．３６４３６．３２４１５．２４４３４．１７４２７．６１
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ａ
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ａ
灌浆期
Ｆｉｌｌｉｎｇｓｔａｇｅ
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成熟期
Ｍａｔｕｒｅｓｔａｇｅ
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注：不同字母表示处理间差异达５％显著水平。下表同。Ｎｏｔｅ：Ｄｉ雠ｒｅｎ“ｅｔｔｅｒｓｍｅａＩｌｓｉ印ｉｆｉｃａＩｌｃｅ
ａｔ
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ｓ锄ｅ
ｂｅｌｏｗ
拔节期至抽雄期玉米在营养生长的同时进行生殖生长，各器官中积累的干物质量大幅度增加，各器官干物质积累量表现为茎＞叶＞穗，分别占植株总干物质量的５５．３５％～５７．９３％、３４．２５％。３５．６％、７．１７％。１１．４％。茎干物质量最高的是Ｎ２Ｋ２处理，达
１０１．２９
量表现为穗＞茎＞叶。各器官干物质量在不同处理间存在显著差异，不同处理水平下，茎、叶、穗干物质量均为Ｎ２Ｋ２处理最高。成熟期穗部干物质量最高处理是Ｎ２Ｋ２，与Ｎ１水平下各处理差异显著。地上部总干物质量最大的处理是Ｎ２Ｋ２，单株干物质量为４４５．３６ｇ，株，最低是ＮｌＫｌ处理，单株干物质量为
３７４．１８
ｇ，株，较茎干物质量最低的Ｎ１Ｋ３处理
（８５．４９ｇ，株）高１５．６％；其次是Ｎ２Ｋ１、Ｎ３Ｋ２处理，三
ｇ，株。说明在一定范围内，子粒的干物质量、
者差异不显著，与其他处理间差异显著。叶干物质量Ｎ２Ｋ２处理最高，达６１．０２∥株，与Ｎ１水平下各处理差异显著；穗干物质量最高的是Ｎ３Ｋ１处理，其次是Ｎ３Ｋ２、Ｎ３Ｋ３处理，高氮更有利于穗部干物质量的
积累。
植株总干物质量随施氮、钾量的增加先增加后降低。２．２氮钾配比对玉米阶段子粒干物质、总干物质积
累量的影响
氮钾配比对寒地玉米阶段子粒干物质积累量及总干物质积累量的影响如表２所示。
抽雄期至灌浆期干物质总积累量Ｎ２Ｋ３处理最高，Ｎ２Ｋ２处理次之，差异不显著，但与其他处理差异显著，其中，Ｎ１Ｋ１处理最低，由此表明，较低的
灌浆期至成熟期各处理茎、叶的干物质量达最大值，玉米穗部干物质累积量明显增加，说明营养物质主要被运输到子粒中，满足其生长需要，干物质质
玉
米科学
２２卷
氮、钾施用量不利于植株的生长；灌浆期至成熟期干理，达１１．８２ｇ／株，最小是Ｎ３Ｋ３处理，转运量为
物质总积累量表现为Ｎ３Ｋ３处理最高，与其他处理７．７７ｇ／株；茎部转运量最大是Ｎ２Ｋ２处理，达差异显著。
２９．２４
ｇ，株，最小是Ｎ１Ｋ１处理，仅为１０．６２∥株。子粒干物质积累是玉米获得高产的关键。抽雄不同处理间茎、叶干物质转运率也存在明显差
期至灌浆期Ｎ２Ｋ２处理阶段子粒干物质积累量最异。叶部转运率最高的是Ｎ３Ｋ１处理，Ｎ３Ｋ３处理最高，Ｎ２Ｋ３处理次之，且与Ｎ１Ｋｌ、Ｎ２Ｋ１、Ｎ３Ｋ３处理低；茎部转运率最高的是Ｎ２Ｋ２处理，比ＮｌＫｌ处理均达到显著差异；灌浆期至成熟期Ｎ２Ｋ２处理阶段高１８．９３％。
子粒干物质积累量最高，与Ｎ１水平下的各处理间氮钾配比对子粒总贡献率的影响与茎对子粒贡呈显著差异，与其他处理差异不显著。献率的影响基本一致，说明对子粒总贡献率来说茎２．３氦钾配比对玉米干物质运转的影响
起决定作用。Ｎ２Ｋ２处理茎、叶对子粒总贡献率最氮钾配比对寒地玉米茎、叶干物质运转的影响大，其次是ＮｌＫ２处理，过高的氮、钾用量不利于干如表３所示，各处理间叶部转运量最大是Ｎ２Ｋ１处
物质向子粒中的转移。
表２氮钾配比对寒地玉米阶段子粒干物质、总干物质积累量的影响
Ｔｈｂｌｅ２
Ｅ珏宅ｃｔｏｆｎｕｔｒｉｅｎｔａｎｄｐｏｔａｓｈｍａｎａｇｅｍｅｎｔｏｎ
ｋｅｍｅＩａｎｄｔｏｔａＩｄｒｙｍａｔｔｅｒａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｏｆ
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ｓｔａｇｅｓ
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表３氮钾配比对寒地玉米茎、叶干物质运转的影响
Ｔａｂｌｅ３
Ｅ珏ｂｃｔｏｆｎｕｔｒｉｅｎｔａｎｄｐｏｔａｓｈｍａｎａｇｅｍｅｎｔ
ｏｎ
ｔｒａｎｓｌｏｃａｔｉｏｎｏｆｄｒｙｍａｔｔｅｒｏｆｃｏｍｉｎｃｏｌｄ
ａｒｅａ
２．４氮钾配比对玉米产量的影响
处理Ｎ２Ｋ２产量最高，与Ｎ１水平下各处理相比分别氮钾配比对寒地玉米产量的影响如图１所示。增产２３．７％、２０．５％、２１．７％，呈显著差异；与处理
ｌ期
姜佰文等：氮钾配比对寒地玉米干物质积累、产量及品质的影响
１４１
Ｎ３Ｋ１、Ｎ３Ｋ３相比分别增产１０．８％、１５．８％，达显著差异；与处理Ｎ２Ｋ１、Ｎ２Ｋ３、Ｎ３Ｋ２差异不显著。
一３・８
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ＮＺｎＺｎＺｎＺ
处理Ｔｍａｔｍｅｎｔ
图３氮钾配比对玉米脂肪含量的影响
Ｆｉｇ．３
ＦｈｏｆｃｏｍｉｎｄｉⅡ色ｒｅｎｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
处理Ｔｍａｔｍ㈣【
图１
Ｆｋ１
氮钾配比对玉米产量的影响
Ｙｉｅｌｄ０ｆｃｏｍｉｎｄｉⅡｂｒｅｎｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
ｎ９
２．５氮钾配比对玉米品质的影响
淀粉、脂肪、蛋白质的含量是衡量玉米品质及营养价值高低的重要指标。如图２所示，Ｎ２Ｋ２处理淀粉含量最高。在相同施氮水平下，随施钾量的增加，各处理淀粉含量表现为先增加后下降的趋势，在Ｎ１水平下，Ｋ２处理与Ｋ１、Ｋ３处理达显著差异；在相同施钾水平下，随施氮量的增加各处理淀粉含量也呈先增加后下降的趋势，且在Ｋ１和Ｋ２水平下，Ｎ２与Ｎ３处理差异显著。
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一
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处理Ｔｍｔｍ∞Ｌ
图４氮钾配比对玉米蛋白质含量的影响
Ｆｉｇ．４
Ｐｍｔｅｉｎ０ｆｃｏｍｉｎｄｉ珏ｂｒｅｎｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
毛ｌｕ８
３结论与讨论
适宜的氮磷钾配比能有效地促进玉米植株生育前期总生物量的积累以及生育后期干物质从营养体向子粒的转移，在生育后期达到较高的粒重增长速
一
率与营养体干重下降速率，从而获得较高的子粒产
Ｚ一Ｚ
ＮＺ
一
Ｚ
ｎ２一Ｚ
一２ＮＺ
刊２ＮＺｎ２ＮＺ—ＺｎＺＮＺｎＺ
ｒ，
Ｚ∽Ｚ
量和收获指数［１０】。开花后干物质的转移对子粒增产
处理ＴＤＢ吐ｍｅｎｔ
的贡献率较大，是获得高产的主要途径【１”。
在本试验条件下，氮钾比例为１．５：ｌ的处理（施氮１５０ｋｇ／ｈｍ２、施钾１００ｋｇ／ｈｍ２）有利于寒地玉米的干物质积累和获得最高产量。金继运、何萍研究认为，春玉米氮、钾适宜用量分别为Ｎ
２６３
图２氮钾配比对玉米淀粉含量的影响
Ｆｉｇ．２
ＳｔａｒｃｈｏｆｃｏｍｉｎｄⅢ色ｒｅｎｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
氮、钾调控对脂肪含量的影响较小，处理Ｎ３Ｋ２含量较高，处理Ｎ１Ｋ３含量较低，这可能跟玉米品种有关（图３）。
图４表明，Ｎ２Ｋ２处理蛋白质含量最高，Ｎ２Ｋ３处理次之，差异不显著，但与其他处理均呈显著差异。在Ｎｌ、Ｎ２水平下，各施钾处理均表现为Ｋ２＞Ｋ３＞Ｋ１；在Ｎ３水平下，Ｋ１处理蛋白质含量较高，但与Ｋ２、Ｋ３处理差异不显著；在相同施钾水平下，各施氮处理均表现为Ｎ２处理的蛋白质含量
最高。
ｋｇ／ｈｍ２和
Ｋ２０１５０ｋｇ／ｈｍ２，即氮钾比例为１．７５：１是适宜的配比
组合。结果不同可能由于试验采用的玉米品种、土壤理化性质及气候条件存在差异。
本试验通过对寒地玉米品质的研究，得出玉米蛋白质含量与淀粉含量均以施氮１５０ｋ加ｍ２、施钾
１００
ｋｇ／ｈｍ２的处理最高，但对脂肪含量的影响较小。ｋｇ／｝ｌｍ２更有利于寒地玉米蛋白质与淀粉的提
由此表明，在本试验条件下，施氮１５０ｋｇ／ｈｍ：、施钾
１００
高。与王春虎和陈惠阳等研究结果基本一致…３１。
１４２
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ａｒＩｄ
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ｉｎ
ｉｒｒｉｇａｔｅｄ
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（责任编辑：姜媛媛）
氮钾配比对寒地玉米干物质积累、产量及品质的影响
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：
姜佰文， 逄妍， 于亚利， 王春宏， JIANG Bai-wen， PANG Yan， YU Ya-li， WANG Chun-hong东北农业大学资源与环境学院,哈尔滨,150030玉米科学
Journal of Maize Sciences2014,22(1)
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