秸秆还田与施氮肥对松嫩平原玉米氮素吸收及产量的影响

针对松嫩平原玉米生产特点,设置玉米秸秆不还田、秸秆还田两种条件和3个施氮水平,研究秸秆还田与施氮肥对松嫩平原玉米氮素吸收及产量的影响。结果表明,除收获期玉米植株氮素含量变化规律不明显外,其余时期玉米植株氮素含量、干物质量、氮积累量及产量均随氮肥用量的增加而增加。在玉米3叶期,供试的3个施氮水平下,秸秆还田处理均使玉米氮素含量和吸收积累量降低,至拔节期秸秆还田处理对玉米植株氮素含量的不利影响消失。在不施氮肥条件下,秸秆还田处理提高了拔节期玉米植株氮素的含量;玉米的氮素吸收积累量在不施氮肥条件下仍低于秸秆不还田处理。在玉米收获期,秸秆还田处理增加了玉米子粒的氮素含量与氮素吸收积累量。在3个施氮水平下,秸秆还田处理玉米产量与秸秆不还田处理差异不显著。     

不同施氮方式对夏玉米产量、氮素吸收与利用的影响

大田条件下以不施氮处理为对照(CK),设置农民传统施肥(FP)、水肥一体化(WF)以及水肥一体化减氮20%(WF-N)4种水氮管理模式,研究氮肥用量及施氮方式对玉米产量形成、氮素吸收及其利用效率的影响。结果表明,同等施氮量下,与FP处理相比,WF处理的子粒产量、穗粒数、千粒重和完熟期植株干物质积累量分别增加9.57%、7.45%、2.41%和9.14%;完熟期植株氮素积累量增加8.77%,氮肥偏生产力(PFPN)、氮肥农学效率(AEN)、氮肥利用率(NUE)分别增加9.57%、45.28%、28.65%。减氮20%条件下,水肥一体化施氮处理的玉米产量及产量构成、完熟期植株干物质积累量与FP处理间无显著差异,其PFPN、AEN、NUE较FP处理分别增加24.34%、21.87%和21.38%。     

供氮量及化学调控对玉米苗期生长及氮素吸收分配特征的影响

以郑单958为材料,设置不同氮素梯度于苗期利用完全营养液培养,3叶期叶面喷施聚糠萘合剂,研究供氮量对苗期玉米氮素吸收分配特征的影响以及聚糠萘合剂化学调控的效果。结果表明,与去离子水处理相比,增加氮素供应可使株高增加,根系增长,根冠比值显著降低,叶片与根中硝酸还原酶活性(NRA)增大,鞘中NRA减小。随氮素浓度的增加,株高、最大根长和叶片数逐渐增加,各器官干物质积累量依次增加,叶片中NRA依次增强,氮素吸收和向地上部分配的比例显著增加。聚糠萘合剂处理与相应清水对照相比,提高了植株干物质积累,缩短了最大根长,增加了侧根条数,提高了玉米植株中总吸氮量及氮素利用率。对于不同浓度梯度的氮素处理,低浓度(2.5mmol/L)和中浓度(5.0 mmol/L)培养液中调节剂处理氮素利用率分别比对照增加52.75%和54.91%,表明中、低氮条件下聚糠萘合剂提高了氮素利用率。     

缓释型玉米专用肥不同氮源配比对玉米生长的影响

以春玉米大丰30和缓效氮源硫包膜尿素为试材,采取盆栽方式,设不施氮为对照,研究缓效氮不同添加比例下缓效氮的释放速率,春玉米干物质积累量、吸氮量、氮素利用率及产量,土壤p H值的动态变化。结果表明,配施缓效氮能有效提高玉米对氮素的利用,增加产量。随着缓效氮添加比例增加,玉米干物质积累量、吸氮量及产量均呈先增加后减少的趋势,其中添加33%缓效氮处理为最优处理。添加33%缓效氮处理中缓效氮累积释放率和玉米对氮素的吸收规律更加吻合,与普通尿素处理相比,产量增加73.83%,成熟期玉米地上部吸氮量和干物质积累量分别增加15.40%和20.10%,地下部吸氮量和干物质重分别增加21.11%和13.09%。配施缓效氮显著提高玉米氮素利用率,缓效氮添加比例为33%和50%处理分别比普通尿素处理提高14.76%和12.46%。     

氮高效玉米基因型氮素生产效率研究

通过田间试验,在高氮和低氮条件下对不同氮效率的27个玉米自交系氮素生产效率进行研究。结果表明,高氮和低氮下,高产氮高效型自交系在吐丝期氮素干物质生产效率最高,分别为53.69、58.69 g/g,高产氮高效型自交系在吐丝期干物质量高于低产氮低效型自交系。施氮肥后氮素子粒生产效率和氮素干物质生产效率均有下降趋势。高氮和低氮下高产氮高效型自交系在生育后期植株氮积累量高于低产氮低效型自交系,低氮下二者差异显著,高产氮高效型自交系比低产氮低效型自交系高5.88%,氮积累量的差异主要来自于吐丝后氮的积累。高产氮高效型植株生育后期根系吸收能力强,子粒氮素利用效率高,施氮肥后高产氮高效型植株生育后期氮吸收积累能力增强。     

东北和西北春玉米氮磷钾养分吸收、积累特点比较

通过东北(吉林公主岭,JL-GZL)和西北(新疆伊犁71团,XJ-71)两个生态条件差异明显的大田试验,比较不同生态区春玉米植株养分吸收、积累差异。研究表明,西北试点的春玉米子粒产量、干物质积累量、氮磷钾等养分积累量均高于东北试点,其中,子粒产量、干物质积累量达极显著水平,叶片、茎秆、子粒氮、磷、钾养分积累量均达显著水平。东北春玉米叶片、茎秆氮含量较西北春玉米高,叶片、茎秆磷含量无显著差异,叶片、茎秆钾含量在整个生育期低于西北春玉米。西北春玉米每吸收1 kg氮所产生的子粒、干物质分别较东北春玉米高7.75%、7.11%,每吸收1 kg钾所产生的子粒、干物质分别较东北春玉米低9.12%、9.71%,每吸收1 kg磷所产生的子粒、干物质两个生态区无显著差异。氮磷钾收获指数与养分利用效率的变化趋势相同,西北试点氮收获指数高于东北试点,钾收获指数低于东北试点,磷收获指数无显著差异。     

施氮时期对夏花生产量及氮素吸收利用的影响

采用大田试验,研究了施氮时期对夏花生产量、植株地上部氮素积累运转及氮肥利用率的影响。结果表明,不同时期累计施氮N120kg/hm~2显著增加了荚果产量,其中以基施N40kg/hm~2+苗期和花针期分别追N40kg/hm~2处理最高,但与基施N60kg/hm~2+花针期追N60kg/hm~2、基施N60kg/hm~2+苗期追N60kg/hm~2处理差异不显著。与不施氮相比,施氮提高了植株地上部氮素积累量和籽粒氮素积累量。植株地上部氮素吸收主要集中在开花下针至荚果膨大阶段,以基施N40kg/hm~2+苗期和花针期分别追N40kg/hm~2处理吸收氮最多,氮肥利用率最高,与其它4个施氮处理相比,氮肥利用率分别增加了19.41、8.83、10.66和13.25个百分点。     

氮肥后移对玉米冠层内物质分配及氮素利用的影响

研究不同施氮量、不同施肥时期对玉米产量与氮素利用的影响,对玉米干物质生产、氮素积累与分配进行分析。结果表明,施氮量为180 kg/hm2时,产量表现为基施处理最高,较拔节期、大喇叭口期施肥处理分别提高1.17%、7.69%;施氮量为75 kg/hm2时,拔节期施肥处理产量最高,较基施、大喇叭口期施肥处理分别提高10.31%、4.61%。大喇叭口期施肥处理的干物质积累与氮素积累量少,氮肥利用效率低,说明氮肥后移需考虑植株前期对氮素的需要。拔节期施肥处理产量与基施处理产量和氮素积累量相当或提高,植株干物质积累增加,冠层内茎叶干物质比例协调,生育后期穗下层茎叶干物重下降缓慢,氮素利用效率高。施氮量为75 kg/hm2,氮肥适当后移可提高氮肥利用率。     

不同肥料滴灌配施夏玉米产量与氮磷钾吸收利用特性

以郑单958为材料,在滴灌施肥条件下设不施氮(N0)、不施磷(P0)、不施钾(K0)和氮磷钾均施(NPK)4个处理,以传统灌溉施肥方式(施用量同NPK处理)为对照,研究滴灌水肥一体不同肥料配施夏玉米产量与氮磷钾吸收、分配及利用特性。结果表明,滴灌条件下,相较于磷钾肥,玉米对氮肥更敏感。N0处理的产量、干物质积累量、整株氮磷吸收量均显著降低,其叶片钾含量、茎鞘磷含量极显著增加,导致叶片钾积累量、茎鞘磷积累量显著增加。P0和K0处理玉米产量、干物质积累量、植株氮素吸收量均与NPK处理无显著差异,分别导致磷素和钾素吸收量显著降低。不施磷钾肥处理氮素从秸秆向子粒的转运受到限制,子粒含氮量下降,氮素收获指数显著降低。滴灌条件下,氮磷钾肥平衡施用玉米养分吸收均衡、分配合理,物质生产和产量显著高于传统灌溉施肥方式。     

施氮期对夏玉米氮素积累运转及氮肥利用的影响

通过设置不同施氮期试验,研究对夏玉米植株氮素积累运转及氮肥利用率的影响。结果表明,与不施氮相比,施氮提高了植株氮素积累量、子粒氮素积累量和氮素收获指数(NHI)。吐丝后穗部氮素积累迅速增长,茎鞘氮素转运主要集中在灌浆初期,叶片氮素转运主要发生在灌浆中后期。施氮使氮生理效率较不施氮处理平均下降了16%,处理间氮肥效率差异不显著。植株总吸氮量的60%～70%主要集中在吐丝至成熟期,以3叶期施氮+12叶展追氮处理氮吸收最多,氮肥利用率(NUE)最高,与其他处理相比,3叶期施氮+12叶展追氮处理NUE分别提高了21.8个百分点和22.8个百分点。     

生物炭与化肥减量配施对玉米干物质、产量及氮、磷、钾积累转运的影响

采用田间小区试验,以先玉335为材料,设置5个处理,分别为CK(常规尿素+磷酸二铵+硫酸钾)、BF1(生物炭+80%尿素+80%磷酸二铵+80%硫酸钾)、BF2(生物炭+80%尿素+磷酸二铵+硫酸钾)、BF3(生物炭+尿素+80%磷酸二铵+硫酸钾)、BF4(生物炭+尿素+磷酸二铵+80%硫酸钾),玉米开花期、成熟期采集样品,分析不同处理干物质和养分积累转运特征,明确生物炭与化肥减量配施对玉米产量及氮磷钾养分积累转运的影响。结果表明,BF1、BF2、BF3、BF4处理均增加了植株干物质积累量、转运率及对子粒干物质积累贡献率,提高了玉米产量,促进了玉米植株氮磷钾素积累总量。因此,可应用生物炭与化肥减量配施实现玉米节肥增产。本试验条件下,减量20%硫酸钾配施生物炭对玉米产量效果最优。     

缓释肥减量施用对覆膜栽培玉米生物性状、干物质积累与养分分配的影响

通过大田试验研究缓释肥覆膜减量条件下的玉米生物性状、干物质分配比例、养分含量差异及其与产量的相关性分析。结果表明,与不覆膜(T2)处理相比,覆膜可使玉米的茎粗提高11.05%~19.34%,株高提高2.78%~5.39%,穗位高提高6.20%~10.28%,覆膜条件下缓释肥减量对玉米生物性状无明显影响。覆膜可以使玉米干物质积累提高25.22%~31.01%,较普通复合肥(T6)相比,施用缓释肥更有利于玉米干物质积累,且缓释肥覆膜减量15%(T4)不会影响玉米干物质积累,减量过度(T5)则会显著降低玉米干物质积累以及子粒和茎秆的氮含量。相关分析发现,玉米产量与生物性状存在显著或极显著的相关性,与不同部位养分含量也存在显著或极显著相关性。覆膜条件下施用缓释肥有利于改善玉米生物性状,提高干物质积累和养分含量,玉米茎粗、株高、穗位高与茎秆氮含量、叶片钾含量、子粒氮含量可以作为玉米产量评估的重要指标。     

磷肥用量对土壤速效磷及玉米产量和养分吸收的影响

通过两年田间肥料定位试验,研究北疆灰漠土区不同磷肥用量对土壤速效磷含量以及玉米生长和养分吸收的影响。结果表明,不施磷肥或施磷量较低（75 kg/hm²）时,土壤速效磷含量显著降低;施磷量为150 kg/hm²时土壤速效磷含量基本维持平衡;施磷量为300 kg/hm²时土壤速效磷在0～40 cm土壤积累明显。施磷肥可显著增加玉米干物质量,施磷量超过150 kg/hm²干物质量增加不明显。玉米植株的氮素和磷素积累量随施磷量增加而显著增加,磷肥对玉米植株磷素养分的分配影响不大,但可显著促进氮素向子粒的转运,氮素在子粒的分配比例显著增加。施磷肥可显著提高玉米产量,施磷量为150 kg/hm²可维持土壤速效磷平衡并获得高产,是该区玉米的适宜磷肥用量。     

生物炭与肥料配施对土壤养分及玉米产量的影响

采用田间试验的方法,设无生物炭无肥料(CK)、常规施肥(F1)、80%常规施肥(F2)、80%常规施肥+20%生物炭(F2B)、70%常规施肥(F3)以及70%常规施肥+30%生物炭(F3B)6个处理,研究生物炭和肥料配施对土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾及玉米不同生育期干物质积累和产量的影响。结果表明,生物炭与肥料配施处理(F2B、F3B)较单施肥处理(F2、F3)在不同程度上提高土壤有机质、土壤全氮、有效磷、速效钾含量、玉米各生育期干物质量及产量。F2B处理的玉米产量略高于F1处理,二者差异不显著。与常规施肥相比,生物炭与化肥合理配施改善土壤养分状况。试验区最佳肥料-生物炭施用量效配比为80%常规肥+20%生物炭。     

氮肥一次性基施与分次施用对春玉米氮素利用的差异

通过两年田间定位试验,研究不同氮肥施用方式下玉米产量形成与氮素吸收动态特征。结果表明,增施氮肥后,玉米产量、生物量和吸氮量分别增加121.97%～177.88%、95.08%～127.77%、206.18%～295.46%,氮肥一次性基施(N1)和氮肥分次施用(N2)两个处理下植株生物量和氮累积量均在12展叶(V12)至吐丝期(R1)增长最快。与N1相比,N2处理下吐丝后干物质累积量增加30.18%,氮素累积量增加105.53%;N2处理下吐丝后氮素累积量对子粒的贡献率达68.13%～75.00%,显著高于N1处理。N2处理下玉米产量、生物量、吸氮量两年平均较N1处理分别增加7.60%、4.56%和3.19%,氮肥利用率、生理利用率、偏生产力和农学效率平均较N1处理分别提高6.13%、10.22%、3.83%和12.58%。N2处理通过氮肥的分次施用保障了玉米开花后的氮素供给,提升了氮肥利用效率,更有利于玉米的高产稳产。     

施肥方式对玉米－大豆套作体系氮素吸收利用效率的影响

通过田间试验探讨了A1（N,210kg•hm-2）、A2（N,270kg•hm-2）、A3（N,330kg•hm-2）3种施氮水平和距窄行玉米0cm(B1)、15cm(B2)、30cm(B3)、45cm(B4) 4种施肥距离对玉米——大豆套作体系氮素吸收利用效率的影响。结果表明,与习惯施氮（A3）相比,减量施氮（A1、A2）提高了大豆R2、R5期单株根瘤数、根瘤干重和根瘤固氮潜力,以距玉米15cm处施肥的根瘤固氮能力较强;玉米、大豆的籽粒产量、地上部植株氮素吸收量和氮肥利用率随施氮量的增加呈先增加再降低的趋势,以A2处理的最高;施肥距离过大和过小均不利玉米、大豆产量的提高和氮素的吸收利用,以距玉米15~30cm处施肥效果最佳;减量施氮18%（A2）时,B2、B3处理相对常规穴施（B1）处理,玉米、大豆及玉米－大豆系统的籽粒产量、植株氮素吸收量、氮肥利用率和土壤总氮含量均显著提高,土壤氮素贡献率显著降低。     

不同施氮模式对春玉米产量、养分吸收及氮肥利用率的影响

通过田间试验研究吉林省黑土区不同施氮模式对春玉米产量、养分吸收及利用率的影响。结果表明, 玉米氮肥合理运筹有利于干物质积累和对养分的吸收与利用, 可获得较高的产量、效益和氮肥利用效率。在试验条件下, 施纯N 200 kg/hm², 1/5氮肥基施、2/5氮肥于拔节期追施、2/5氮肥于大喇叭口期追施的氮肥施用方式, 为黑土区春玉米最佳氮肥运筹模式。     

氮磷钾配比对高产夏玉米产量、养分吸收积累的影响

通过大田试验研究了高产夏玉米土壤养分限制因素及植株养分吸收积累规律。结果表明：各施肥处理均比不施肥显著增产,增产7.3%～15.9%,氮磷钾推荐施肥(OPT)处理产量最高,达到12 051.2 kg/hm²,增产1 651.2 kg/hm²;施用氮肥、钾肥能显著提高夏玉米的产量,N、K是高产夏玉米主要养分限制因素。高产夏玉米植株体内氮、磷、钾的积累量均随生育期的延长而增加,养分积累量的大小顺序为N>K>P,从拔节期至大喇叭口期是氮素、磷素和钾素吸收量和吸收速率最大的时期,整个生育期,高产夏玉米能持续吸收N、P、K养分。N当季回收率为18.05%,P₂O₅为14.55%,K₂O为18.34%,每生产100 kg经济产量需吸收的N、P₂O₅、K₂O的量分别为1.62、0.69、1.83 kg。     

平衡施肥对春玉米产量及养分吸收的影响

在吉林省玉米主产区采用田间试验研究平衡施肥对玉米产量、养分吸收利用和土壤养分表观平衡的影响。结果表明,与农民习惯施肥（FP）相比,平衡施肥（OPT）在减施氮肥17.0%～37.7%、减施磷肥39.2%～48.7%的情况下,玉米产量提高2.3%～3.1%。OPT处理的养分吸收总量和肥料利用效率有不同程度的提高,其中氮吸收量提高12.3～25.4 kg/hm²,磷吸收量提高0.8～2.9 kg/hm²,钾吸收量提高2.8～4.5 kg/hm²,肥料利用效率提高13.7～19.6个百分点。平衡施肥处理的氮、磷、钾养分平衡系数分别为0.92～1.11、0.83～0.96、0.67～0.77,均好于农民习惯施肥,说明平衡施肥的氮、磷、钾等养分投入基本合理。