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矮壮素(chlorocholine chloride,CCC)是一种季铵类植物生长延缓剂,具有增强植物抗逆性、促进根系发育及调控作物养分代谢的功能。针对华北夏玉米施氮量高和氮肥利用效率低的问题,于2018和2019年在中国农业科学院作物科学研究所河南省新乡试验站进行了矮壮素对不同氮肥水平下华北夏玉米生长及氮素利用的影响研究。以京农科728(JNK 728)和中单909(ZD 909)为材料,采用裂区设计,主区为矮壮素基施处理,副区为施氮处理,氮肥(纯氮)梯度分别设置N0、N1、N2、N3(0 kg hm-2、62.5 kg hm-2、125.0 kg hm-2、187.5 kg hm-2)4个水平。研究CCC基施处理对不同氮肥水平下夏玉米氮素吸收、同化、分配和积累的影响,揭示矮壮素对华北夏玉米氮素利用效率的调控效应。研究结果如下:1.CCC处理降低了夏玉米获得最高产量的施氮量;且在同等施氮水平,CCC处理下,玉米产量呈增加趋势。JNK 728和ZD 909在CCC处理下获得最高产量的施氮量均为125 kg hm-2,均较常规氮肥处理获得最高产量的施氮量(187.5 kg hm-2)降低33.4%;在CCC处理下,JNK 728和ZD 909在2018年的最高产量分别为9977 kg hm-2和10330 kg hm-2,分别比常规氮肥处理增加7.1%和0.3%;2019年最高产量分别为12645 kg hm-2和12587 kg hm-2,分别比常规氮肥处理增加4.1%和0.4%。2.CCC处理提高了低中氮水平下夏玉米的光合性能。在低中氮水平下(N1、N2:62.5 kg hm-2、125.0 kg hm-2),CCC处理提高了夏玉米叶面积指数和功能叶叶绿素含量,相比常规氮肥处理,JNK 728平均分别增加8.1%和8.2%,ZD 909平均分别增加12.4%和5.2%。整个生育期内JNK728光合势和净同化率较常规氮肥平均分别增加了6.1%和13.8%,ZD 909平均分别增加6.2%和10.1%,JNK 728和ZD 909灌浆期穗位叶的净光合速率分别增加了16.5%和11.6%,从而促进了光合产物的积累,改善了光合性能,增加了干物质积累量。3.CCC处理提高了低中氮水平下夏玉米功能叶氮代谢关键酶活性,促进了氮素的吸收利用。在低中氮(N1、N2:62.5 kg hm-2、125.0 kg hm-2)水平下,CCC处理相比常规氮肥处理,JNK 728叶片硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶、谷氨酸合成酶、谷丙转氨酶活性和可溶性蛋白含量在生育期内平均分别增加了17.3%、8.7%、12.6%、3.3%和14.0%,ZD 909平均分别增加了15.0%、10.2%、26.0%、12.6%和7.0%。4.CCC处理促进了夏玉米生育期内耕层土壤(0-60 cm)无机氮的积累,促进了氮素利用。不同施氮梯度下,相比常规氮肥处理,矮壮素处理提高了两个品种玉米生育期内耕层土壤NO3--N和NH4+-N含量。在低中氮水平下(N1、N2:62.5 kg hm-2、125.0 kg hm-2),矮壮素处理相比常规氮肥处理,JNK 728氮素积累量、氮肥偏生产力、氮肥农学效率和氮肥利用率分别增加了8.9%、10.0%、15.7%和24.8%,ZD 909分别增加20.9%、5.7%、14.9%和71.7%。综上所述,CCC基施处理提高了华北夏玉米在低中氮水平下的氮素利用率及产量。其中,在125 kg hm-2氮素水平下,CCC基施对夏玉米减氮增产效果最优。本研究结果可为华北夏玉米区减氮增效化控栽培技术提供理论指导。