不同株高夏玉米品种的氮素吸收与利用特性

选用鲁单981 (LD981)、郑单958 (ZD958)和登海661 (DH661) 3个不同株高玉米品种, 在大田和栽培池条件下分别设67 500株 hm^-2和82 500株 hm^-2 2个种植密度, 0和180 kg hm^-2 2个施氮量。大田试验的氮肥以开沟方式施入, 栽培池试验氮肥分别以5、20和40 cm深度分层施入, 利用¹⁵N同位素示踪技术研究不同株高夏玉米对氮素的吸收与利用特性。结果表明, 与67 500株 hm^-2种植密度比较, 82 500株 hm^-2种植密度夏玉米籽粒产量及氮素偏生产力显著提高。夏玉米吸收的氮素69.3%~77.3%来自土壤, 22.7%~30.7%来自肥料, 土壤氮和肥料氮收获指数分别为54.6%和57.5%。与67 500株 hm^-2种植密度比较, 82 500株 hm^-2种植密度矮秆品种DH661氮素积累来自肥料的比例显著降低, 中品种ZD958和高秆品种LD981没有显著变化; 中、高秆品种肥料氮收获指数显著降低, 矮秆品种增加。5 cm土层施氮对植株肥料氮积累量贡献率最大, 40 cm土层施氮对植株肥料氮的贡献率最小, 随着株高增加, 深层(40 cm)氮对植株肥料氮积累量的贡献率逐渐增加, 浅层(5 cm)氮对植株肥料氮积累量的贡献率逐渐降低。中、高秆品种对土壤深层40 cm施氮的氮肥回收率较高, 而矮秆品种对土壤浅层20 cm施氮的氮肥回收率较高; 20 cm和40 cm ¹⁵N在20~40 cm和40~60 cm土层残留量分别达到60%, 说明矮秆品种对20~40 cm土层氮素回收率较高, 中、高秆品种对40~60 cm土层氮素回收率较高。     

不同农业废弃物还田对玉米氮素吸收利用及氮平衡的影响

为研究秸秆、牛粪和鸡粪不同还田量对玉米氮素吸收积累、氮素利用率及氮平衡的影响。通过探讨不同农业废弃物还田对土壤-玉米系统的氮素表观平衡,为农业废弃物与化肥合理配施,提高氮素吸收利用效率、减少氮素损失提供理论依据和技术支撑。在等养分量(N240kg/hm²,P2O5154kg/hm²,K2O197kg/hm²)的条件下,进行田间小区试验。研究结果表明：适量的秸秆、牛粪和鸡粪还田与单施化肥相比均可显著提高玉米籽粒、茎叶和植株的氮素吸收积累量,其中25%鸡粪有机氮还田配施75%化肥氮（S10处理）玉米籽粒、茎叶和植株的氮素吸收积累量最高,分别为129.4、98.4、227.8kg/hm²。农业废弃物与化肥配施能有效降低氮素表观损失,其中S10处理氮素表观损失最低为37.7kg/hm²。适宜的秸秆、牛粪和鸡粪还田量能明显的提高氮肥表观利用率,在秸秆还田处理中,75%秸秆粉碎还田配施化肥N191.2kg/hm²(S4)氮肥表观利用率最高为44.7%比单施化肥(S1)高4.3%;在牛粪还田处理中,25%牛粪有机氮还田配施75%化肥氮(S6)的氮肥表观利用率最高为51.2%,比单施化肥处理高10.8%;在鸡粪还田处理中,25%鸡粪有机氮还田配施75%化肥氮(S10)的氮肥表观利用率最高达56.84%。比单施化肥处理高16.5%。因此,综合玉米的氮素吸收量、氮素损失量以及氮素利用率等因素,最佳还田方式为25%鸡粪有机氮还田配施75%化肥氮(S10)。     

不同时期三系杂交稻主栽品种对氮肥用量的响应

以16个不同时期三系杂交籼稻主栽品种(育成时间1976-2006)为材料,通过0 kg hm⁻² (CK)、135 kg hm⁻² (N1)、255 kg hm⁻² (N2) 3种氮素水平试验,研究施氮量对其氮素利用、积累和转运特性的影响。结果表明：(1)早期 (1983年前育成)和中期(1983-1993年育成)品种对氮肥反应比近期(1993年后育成)品种敏感。增施135 kg hm^-2 (N1)氮肥使早期品种产量大幅提高,而近期育成品种在施氮量255 kg hm^-2 (N2)时产量才明显增加。(2) 施用氮肥增加水稻植株的氮积累量,增施135 kg hm^-2 (N1)氮肥时各品种植株各部分含氮量的增幅相近;增施255 kg hm^-2 (N2)氮肥时,早期品种氮同化量的增加主要在开花前,而近期品种主要在花后至成熟期间,施氮量对早期品种茎叶的氮转运率无影响,却显著降低近期品种的氮转运效率。(3) 当施氮量由135 kg hm^-2 (N1)上升到255 kg hm^-2 (N2)时,早期品种的氮肥农学利用率、偏生产力、吸收利用率和生理利用率均下降,而近期品种氮肥的农学利用率、吸收利用率上升,生理利用率基本保持不变。(4) 相关分析表明,氮的农学利用率、氮偏生产力、氮肥吸收效率均与杂交稻的生物量和产量极显著正相关。在施氮量为135 kg hm^-2 (N1)时,氮肥的农学利用率与生理利用率显著正相关,而在施氮量255 kg hm^-2 (N2)时,氮肥的农学利用率与氮肥的吸收效率、生理利用率显著正相关。     

施氮量对垄作小麦氮肥利用率和土壤硝态氮含量的影响

以平作为对照,研究了垄作种植方式下施氮量对冬小麦氮肥吸收利用、0~100 cm土层土壤硝态氮含量以及产量的影响。在一定范围内增加施氮量,小麦的氮肥利用率降低,土壤氮的贡献率降低,小麦植株内的氮素积累量增加,收获指数提高,产量增加。低氮(0~66 kg hm^-2)条件下,小麦生育期间土壤硝态氮淋洗损失的可能小,小麦收获后0~100 cm土体内不会累积大量硝态氮。施氮量在165~264 kg hm^-2时,60~100 cm土体内土壤硝态氮含量增加,出现硝态氮下移趋势。种植方式影响小麦的氮肥利用效率,垄作种植小麦氮肥利用率和产量均高于平作小麦。垄作种植麦田60~80 cm土体内土壤硝态氮含量相对较高,而平作种植麦田80~100 cm土层硝态氮含量相对较高。种植方式对氮肥利用率的影响大于施氮量的影响, 但施氮量对氮素收获指数、籽粒产量以及经济系数的影响大于种植方式的影响。本试验条件下,2种种植方式在施氮量为纯氮165 kg hm^-2时可以获得较高的氮肥利用率和氮素收获指数,平作小麦氮肥利用率为35.75%~36.41%,而垄作小麦为45.32%~47.25%; 但2种种植方式的小麦都是施氮量为纯氮264 kg hm^-2时获得最高产量, 平作和垄作小麦的最高产量分别达8 078.31 kg hm^-2和
8 212.27 kg hm^-2。     

公顷产10000kg小麦氮素和干物质积累与分配特性

以泰山23和济麦22为试验品种,通过连续2年的田间试验,对单产高达10 000 kg hm^-2的小麦进行了施氮量和氮素吸收转运和分配特性的研究。在2006-2007年生长季,随着施氮量的增加,小麦籽粒产量先增加后降低,施纯氮240 kg hm^-2 (N240)和270 kg hm^-2(N270)处理的产量分别达9 954.73 kg hm^-2和10 647.02 kg hm^-2,比不施氮肥处理(N0)分别增加11.20%和18.93%。与N0处理相比,施氮处理显著增加了小麦植株氮素积累量、籽粒氮素积累量和开花后营养器官氮素向籽粒的转运量;随着施氮量的增加,成熟期小麦植株氮素积累量呈先增后降趋势,以N270处理最高;开花后营养器官氮素向小麦籽粒转运量和转运率先升后降,转运量以N270处理最大,为213.78 kg hm^-2;而转运率以N240处理最高,为67.98%。随施氮量的增加,小麦成熟期各器官干物质积累量、花后营养器官干物质再分配量和再分配率先增后降,均以N270处理最高;开花后干物质积累对籽粒的贡献率亦呈先增后降的趋势,以N240处理最高。2005-2006年的试验结果呈相同变化趋势。在本试验条件下,小麦产量水平达10 000 kg hm^-2时的适宜施氮量为240~270 kg hm^-2,可供生产中参考。     

玉米秸秆还田条件下麦田氮素运转和籽粒产量对氮肥的响应

为给秸秆全部还田条件下豫北麦玉两熟高产地区冬小麦合理施用氮肥提供理论依据,以周麦18和济麦22为试材,于2011-2013年研究了不同施氮处理(小麦全生育期不施氮肥,及底施纯氮120 kg/hm2基础上拔节期分别追施0,60,100,140,180,210 kg/hm2)下麦田土壤和植株氮素含量的动态变化,分析了不同追氮量对植株氮素吸收、麦田氮肥利用率和籽粒产量的影响。结果表明,小麦植株氮素吸收积累和籽粒产量随施氮量的增加呈单峰曲线变化,周麦18和济麦22分别在220,260 kg/hm2和120,180 kg/hm2施氮量下植株氮素吸收积累达到峰值,籽粒产量较高。麦田氮流失量随施氮量增加呈先升后降变化趋势。秸秆还田配施适量氮肥能够显著提高氮肥偏生产力、氮肥农学利用率;随着施氮量的持续增加氮肥偏生产力、氮肥农学利用率显著降低。综合来看,玉米秸秆还田条件下兼顾氮肥效率和籽粒产量,豫北麦玉两熟区周麦18适宜的氮肥配施量为220~260 kg/hm2,种植济麦22适宜的氮肥配施量为120~180 kg/hm2。     

高产条件下施氮量对冬小麦氮素吸收分配利用的影响

通过2年田间定位试验,采用15N示踪技术,研究了高产条件下不同施氮量处理对冬小麦氮素吸收、分配、利用及产量和品质的影响。结果表明,在本试验土壤肥力条件下,当施氮量超过150 kg/hm²时,不能显著增加植株氮素积累量,对小麦生育后期植株氮素吸收无显著促进效应。随施氮量增加,氮素在籽粒中的分配比例降低,在茎和叶的分配量及比例显著增加。15N示踪试验指出,施氮量由195 kg/hm²增至240 kg/hm²,植株吸收的肥料氮素增加,吸收的土壤氮素减少,植株总的氮素积累量无显著差异;施氮量增加,开花后营养器官中的氮素向籽粒的转移无显著差异,而转移效率及氮素转移对籽粒的贡献率降低。施氮量增加,氮素吸收效率和氮素利用效率下降,氮肥生产效率降低,氮素收获指数亦降低。施氮量为105～240 kg/hm²时,氮肥当季回收率为36.22%～50.54%,其中追肥氮回收率大于基肥氮;施氮量增加,氮肥回收率先增加后降低,195 kg/hm²处理氮肥当季回收率较高。适量施氮,籽粒产量增加,蛋白质含量提高,加工品质改善;过量施氮,籽粒产量降低,加工品质趋于变劣。本试验条件下,综合考虑产量、品质和氮素利用率,施氮量为150～195 kg/hm²可供生产中参考。     

不同供氮水平对春玉米干物质积累及氮素吸收利用的影响

为了掌握玉米适宜施氮量,研究不同供氮水平对春玉米干物质积累和氮素吸收利用的影响。本研究采用田间小区试验的方法,设置0、120、240、360 kg/hm² 4个施氮水平,研究了玉米各器官干物质吸收积累、氮素吸收利用及产量的变化。结果表明,不同供氮水平下春玉米干物质积累和氮素吸收均符合Logistic方程[y=K/(1+ae^bx)],氮肥施用量可明显影响干物质最大积累速率和氮素最大吸收速率,各施氮水平下均表现为N₃₆₀＞N₂₄₀＞N₁₂₀＞N₀。玉米产量随施氮量的增加而增加,施氮量为360 kg/hm²时,玉米产量最高,达10081.5 kg/hm²,但相较N₂₄₀玉米增产效果并不显著,同时氮肥利用率较N₂₄₀降低15.5%。本试验条件下,综合考虑产量和氮素利用效率两因素,施氮量240 kg/hm²为玉米最佳氮肥用量。     

长期秸秆还田下施氮量对棉花产量和氮素利用的影响

施氮能够增加土壤中氮的有效性,提高植株光合作用,促进植株对氮的吸收和干物质的积累,最终增加作物产量。但是在长期高氮秸秆还田条件下,是否应调整施氮量尚不清楚。为探究长期秸秆还田条件下施氮量对棉花光合速率、干物质和养分积累分配、产量、氮素利用和土壤氮素变化的影响,本研究设置0(N0)、150(N150)、180(N180)、210(N210)、240(N240)、270(N270)和300(N300)kghm^-2共7个施氮量处理。与常规施氮量(N300)相比,2020—2021年,减氮30%(N210)处理2年均获得了较高产量,分别为1853.62 kg hm^-2和1872.43 kg hm^-2,减氮40%(N180)仅在第1年保持了较高产量,为1743.68kghm^-2。2021年, N210的净光合速率、干物质和养分积累量均高于N180,两者间生殖器官的干物质和养分分配系数、氮肥利用效率未有显著差异,但N180的土壤表观氮盈余量显著降低了39.15%。综上,长期秸秆还田条件下,鲁西北棉区应适量减少施...     

抚仙湖北部农田区不同施肥对水稻产量、氮素吸收及利用率的影响

针对抚仙湖北部农田区的蔬菜施肥过量导致土壤养分残余量大,会对后作水稻施肥造成影响的问题,采用田间小区开展不同施肥试验研究。结果表明,砂壤土和粘壤土在施氮量为150~360 kg/hm²范围内,水稻植株氮素积累量随着施氮量的增加而提高,而增加的氮素积累量主要表现在茎叶部位;穗肥施用氮肥可提高籽粒氮素积累量。水稻氮肥吸收利用率和产量,砂壤土以施氮255 kg/hm2时最高,分别为45.1%和10594 kg/hm²;而粘壤土施氮150~360 kg/hm²之间,氮肥吸收利用率为20.9%~22.4%之间,产量为10486~10596 kg/hm2之间;当对砂壤土和粘壤土的水稻穗肥施用氮肥时,水稻氮肥吸收利用率（分别为42.8%、23.5%）和产量（分别为10445 kg/hm²、10564 kg/hm²）最高。水稻的氮素收获指数、氮肥农学利用率、氮肥生理利用率及氮肥偏生产力,均以砂壤土明显高于粘壤土,且随着施氮量的增加而显著下降。蔬菜后作水稻施氮量以150~255 kg/hm²范围为宜,氮肥分基肥50%+分蘖肥30%+穗肥20%施用     

玉米/大豆和玉米/甘薯模式下玉米磷素吸收特征及种间相互作用

采用根系分隔盆栽试验和田间小区试验相结合的方法,通过研究玉米/大豆和玉米/甘薯套作模式下不同分隔方式及不同供磷水平,即0、35、70、105、140 kg P₂O₅ hm^-2对玉米磷素吸收利用的影响,阐明两种套作模式下种间相互作用及玉米磷素吸收特性。结果表明,2种套作体系中无论施磷与否,玉米均表现出套作优势(Acs>0,NCRcs>1),且玉米在玉米/大豆套作模式中的竞争能力强于玉米/甘薯模式,大豆和甘薯处于套作劣势,两种模式均促进了玉米磷素积累和产量的提高,施磷70 kg hm^-2时,与根系分隔相比,不分隔时玉米磷素积累和产量在玉米/大豆、玉米/甘薯中分别提高了17.05%、5.62%和16.84%、7.17%,磷素当季利用率平均提高了7.81%。种植模式和施磷水平互作效应显著,两种模式均以105 kg hm^-2处理玉米茎、叶和穗磷素积累和产量较高,且玉米/大豆套作大于玉米/甘薯套作,说明玉米/大豆模式更有利于玉米磷素的积累及产量的提高。     

小麦/玉米/大豆和小麦/玉米/甘薯套作对土壤氮素含量及氮素转移的影响

为探讨小麦/玉米/大豆套作对氮素营养的种间促进机制, 采用叶片¹⁵N富积标记法研究了小麦/玉米/大豆(A1)和小麦/玉米/甘薯(A2) 2种套作系统中不同施氮水平下的土壤培肥效果和氮素转移规律。结果表明,施氮可以提高小麦、玉米的土壤总氮含量,以施纯氮150~300 kg hm^-2处理最高;大豆较甘薯更有利于保持土壤肥力,施氮0、150、300和450 kg hm^-2水平下种植大豆后的土壤总氮含量比种植大豆前(小麦收获后)高38.6%、20.2%、9.4%和16.7%,而种植甘薯则降低总氮含量3.1%、1.8%、14.0%和3.8%。A1系统中小麦和玉米季土壤中NO₃-N含量低于A2系统,且随施氮量的增加而增加;大豆季土壤中NO₃-N含量高于甘薯季。A1和A2系统均存在¹⁵N的双向转移,¹⁵N转移量随施氮量的增加而降低,且A1的¹⁵N净转移量和转移强度高于A2;A1系统中小麦、玉米和大豆的¹⁵N净转移量比A2系统的¹⁵N净转移量分别高3.3%~12.1%、27.0%~166.2%和26.2%~78.7%。玉米与小麦之间的¹⁵N净转移方向为从玉米向小麦,玉米与大豆之间的¹⁵N净转移方向为从大豆向玉米,玉米与甘薯之间的¹⁵N净转移方向为从玉米向甘薯。     

小麦/玉米/大豆三熟套作体系中小麦根系分泌特性及氮素吸收研究

为探讨小麦/玉米/大豆多熟套作体系下小麦根系分泌物的分泌特性及其对根系生长环境和植株氮素吸收的影响,2006-2008年连续两个生长季采用田间定位试验,研究了小麦-大豆、小麦-甘薯、小麦/玉米/大豆和小麦/玉米/甘薯4种种植模式下小麦根系分泌物的数量与种类、小麦根系生长、土壤水分、土壤氮含量及植株吸氮量的变化特性。结果表明,与小麦-大豆和小麦-甘薯两种净作模式及小麦/玉米/甘薯套作模式相比,小麦/玉米/大豆套作降低了开花期和成熟期小麦生长区的土壤湿度、pH值及NO₃^--N和NH₄⁺-N的含量,提高了小麦植株地上部总吸氮量、根系活力、根干重及土壤总氮含量,并且,开花期小麦根系分泌有机酸总量和可溶性糖含量增加,表现为套作>净作,大豆茬口>甘薯茬口,边行>中行,其中以小麦边行处理的分泌量最高。拔节期根系分泌的有机酸,净作处理以乙酸含量较高,占总量的47.8%~51.6%,套作处理以柠檬酸含量较高,占总量的31.7%~55.1%;开花期根系分泌的有机酸,净作和套作处理均以乙酸含量较高,占总量的33.3%~78.3%。小麦/玉米/大豆套作对小麦根系分泌有机酸和可溶性糖有促进作用,从而改善了根系生长环境,提高了小麦对氮素的吸收。     

玉米–大豆带状套作行距配置对作物生物量、根系形态及产量的影响

空间配置是影响间作套种作物生长和产量构成的关键因素之一。本研究固定玉米–大豆套作带宽200 cm,玉米采用宽窄行种植,设置4个玉米窄行行距为20 cm(A1)、40 cm(A2)、60 cm(A3)和80 cm(A4)套作处理,2个玉米和大豆净作对照处理,研究行距配置对套作系统中玉米和大豆生物量、根系及产量的影响。结果表明,套作大豆冠层光合有效辐射和红光/远红光比值均低于净作,且随着玉米窄行的增加而降低。套作系统中大豆地上地下生物量、总根长、根表面积和根体积从第三节龄期(V3)到盛花期(R2)逐渐增加,但随着玉米窄行的增加而降低。套作玉米地上地下生物量从抽雄期到成熟期逐渐增加,根体积却逐渐降低,但这些参数随玉米窄行的变宽而增加。玉米和大豆在带状套作系统中产量均低于净作,且随玉米窄行的变宽,玉米产量逐渐增加,2012和2013两年最大值平均为6181 kg hm–2,而大豆产量逐渐降低,两年最大值平均为1434 kg hm–2,产量变化与有效株数和粒数变化密切相关。此外,玉米–大豆带状套作群体土地当量比(LER)大于1.3,最大值出现在A2处理,分别为1.59(2012年)和1.61(2013年),且最大经济收益也出现在A2处理(2年每公顷平均收益为1.93万元)。因此,合理的行距配置对玉米–大豆带状套作系统中作物的生长、产量构成和群体效益具有重要的作用。     

小麦/玉米/大豆和小麦/玉米/甘薯套作对根际土壤细菌群落多样性及植株氮素吸收的影响

为探讨小麦/玉米/大豆和小麦/玉米/甘薯套作体系中根际细菌群落多样性与作物氮素高效吸收的差异特性及二者间的关系,应用变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术研究了小麦–大豆(A1)、小麦–甘薯(A2)、玉米(A3)、小麦/玉米/大豆(A4)和小麦/玉米/甘薯(A5)5种种植模式的根际细菌群落多样性。结果表明,与A1、A2、A3及A5相比,A4套作提高了各作物在开花期(或吐丝期)与成熟期的籽粒吸氮量、地上部总吸氮量和Shannon-Weiner index多样性指数(H′)。处理间的吸氮量与H′的变化规律为套作>单作、大豆茬口>甘薯茬口,以A4处理最高。不同种植模式下DGGE图谱条带的数量及亮度有较大区别,且有几条特征性条带发生了明显变化。不同种植模式间的细菌群落结构相似性较低,群落相似度系数(Cs)表现为套作与套作间>套作与单作间;A4与A5间的Cs相对较小,二者间的细菌群落结构差异较大。A4模式有利于提高根际细菌群落多样性,增强植株对氮素的吸收能力。     

光、氮及其互作对玉米氮素吸收利用和物质生产的影响

以玉米单交种豫玉22为材料,设置2个光照处理和3个氮肥水平,研究光、氮及其互作下玉米酶活性、干物质生产和产量变化特征及其对玉米氮素吸收利用和物质生产的影响。结果表明,弱光胁迫下玉米叶片硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶活性降低,植株和籽粒氮积累量下降;干物质积累量显著降低;果穗穗长、行粒数和穗粒数减少,导致产量显著降低。但弱光胁迫下增施氮肥可以提高叶片硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶活性,增加干物质积累量,穗长、行粒数和穗粒数增加,产量显著提高,并且随施氮量的增多,产量增加效果也越显著。可见,光、氮及其互作对玉米氮素吸收利用及物质生产具有显著影响,弱光胁迫条件下增施氮肥可以部分缓解其致害效应,减少玉米产量损失。     

施氮方式对玉米-大豆套作体系中作物产量及玉米籽粒灌浆特性的影响

氮肥的过量施用和低效利用, 造成资源浪费和环境污染, 不利于农业的可持续发展。为了减少氮肥的投入量, 发挥氮肥的增产效益, 本研究对玉米-大豆套作模式的施氮量和施肥距离进行优化调整。通过两年田间试验, 探讨了减氮36% (RN36%)、减氮18% (RN18%)和习惯施氮(CN) 3种施氮水平和距离窄行玉米0 cm (D1)、15 cm (D2)、30 cm (D3)、45 cm (D4) 4种施肥距离对作物产量和玉米花后干物质积累与转运、籽粒灌浆特征的影响。结果表明, 与习惯施氮相比, 减氮18%处理的玉米花后干物质转移量、转移率及对籽粒的贡献率分别提高了22.65%、18.75%和15.90%, 籽粒平均灌浆速率和最大灌浆速率提高了9.79%和10.76%; 玉米、大豆产量及系统周年产量提高了4.95%、7.07%和5.35%; 各施肥距离间, 以距离窄行玉米15~30 cm的施肥效果最佳。减氮18%时, D2处理下玉米的平均灌浆速率、最大灌浆速率、穗粒数及百粒重比玉米常规穴施(D1)处理分别提高了10.32%、10.92%、9.08%和4.75%; 玉米、大豆产量和系统总产最高。玉米-大豆套作体系下, 减氮18%和距离窄行玉米15~30 cm施肥有利于增加玉米花后干物质的积累, 促进干物质向籽粒中转运, 增大灌浆速率, 增加百粒重和穗粒数, 提高玉米产量和大豆产量, 以实现系统周年作物增产。     

减量施氮对玉米-大豆套作系统中作物产量的影响

通过田间试验,研究了种植模式(玉米单作、大豆单作、玉米-大豆套作)和施氮水平(0、180、240 N kg hm^–2)对作物产量和大豆光合特性、干物质积累的影响。结果表明,大豆叶片P_n、G_s、C_i、T_r和植株干物质积累量随生育时期的推移呈先增加后降低的趋势。与单作相比,套作处理大豆的P_n、G_s、T_r在V5期(玉米大豆共生期)显著降低,但在R2、R4、R6期(玉米收获后)无显著差异,地下部、地上部及总干物质积累量在各生育时期呈降低趋势,R4~R6期的作物生长率和经济系数则显著提高。玉米-大豆套作体系下,施氮显著提高了大豆花后叶片P_n、G_s、T_r和植株地下部、地上部及总干物质积累量,增加了大豆单株荚数和产量,与习惯施氮(240 N kg hm^–2)相比,减量施氮处理(180 N kg hm^–2)大豆的P_n在R4、R6期提高了3.57%、11.82%,总干物质积累量在R6、R8期提高了5.06%、10.21%,单株荚数、产量提高了8.30%、10.15%。减量施氮处理下,玉米-大豆套作系统的总产量最高,总经济系数为0.49,LER达2.17。玉米-大豆套作减量一体化施肥有利于提高大豆光合特性和干物质积累,提高大豆产量和玉米-大豆套作系统总产。     

黑龙江省不同年代玉米杂交种氮肥利用效率对种植密度和施氮水平的响应

以黑龙江省近50年来第I积温带大面积种植的8个典型春玉米品种为材料,于2009-2010年进行密度和施肥的田间试验,比较不同年代主栽品种氮肥偏生产力(PFP)、氮肥农学效率(NAE)、氮肥吸收利用率(NRE)及主要器官氮含量对密度和氮素的响应差异。结果显示,1970s-2000s品种更替过程中,PFP和NRE呈递增趋势,增幅分别为3.41 kg kg^-1 10年^-1和2.26个百分点10年^-1。NAE在1970s-1990s呈显著递增趋势,之后呈下降趋势。氮收获指数随年代递增呈显著下降趋势,平均每10年下降1.51个百分点;茎、叶和籽粒氮积累量随年代推进呈显著递增趋势,平均每10年分别递增0.09、0.07和0.12 g株^-1;上述各主要指标在年代、密度和氮肥水平之间存在显著的互作效应。各年代品种的氮肥利用效率均随氮肥水平的提高而显著下降,随密度的增加呈抛物线形变化趋势,最高效率值出现在50 000-70 000株 hm^-2范围内,现代品种的最高氮效率的种植密度高于老品种。各年代品种籽粒、叶片、茎氮素积累量和氮收获指数随密度增加呈显著递减趋势。各年代品种籽粒、茎和叶片氮素积累量随施氮量增加呈增加趋势,施氮量对氮收获指数影响各年代品种表现不同。上述结果表明,品种改良的氮肥增效潜力较大。在现有的品种状况下,增密不仅可以增产,而且可以显著提高肥料效率。     

玉米/大豆间作条件下根瘤菌与氮肥互作对大豆产量和品质的影响

通过大豆与玉米间作,研究根瘤菌与氮肥互作对大豆产量和品质的影响。研究结果表明,合理运筹氮肥和大豆种子拌根瘤菌均可提高间作大豆产量、品质和效益;大豆种子拌根瘤菌还可增强玉米/大豆间作系统的互补促进效应,减少施氮量,增加复合系统总效益;大豆高产、优质、高效等不同指标对应的最大需氮量不同,在确定大豆最佳施氮量时应考虑施氮量与根瘤菌互作效应的影响。