控释肥对夏玉米产量和氮素积累与分配的影响

在大田条件下研究树脂包膜控释肥(CRF)和硫包膜控释肥(SCF)对夏玉米花后光合产物和氮素积累与分配及产量的影响。结果表明,花后控释肥处理的光合速率始终较高,在相同施肥量(N、P、K量相同)情况下,控释肥CRF(1428kghm-2)和SCF(1668kghm-2)及其减量25%处理的单株干物质和氮素积累量都显著高于等量普通复合肥(CCF,1260kghm-2)处理;控释肥减量25%时,干物质向籽粒中的分配比例显著高于CCF处理;成熟期籽粒的氮素积累,控释肥处理都显著高于CCF处理,并随着控释肥比例的增加而增加,全量与减量25%的处理无显著差异。控释肥能显著提高玉米产量,等量控释肥增产13.15%和14.15%;控释肥减量25%时,分别比CCF增产9.69%和10.04%;其氮肥利用率和农学效率也均显著高于普通肥处理。     

不同类型氮肥对夏玉米氮素累积、转运与氮肥利用的影响

在较低施氮量下，研究了3种类型氮肥(普通尿素、包膜尿素和复合肥)不同施用量(0、90和180 kg N/hm²)对夏播玉米郑单958与农大108氮素吸收、累积、转运及氮肥利用的影响。结果表明，在本试验范围内，施氮量增大，植株氮素累积量增加，氮生理效率、氮肥效率与氮肥利用率(NUE)下降。同等施氮量下包膜尿素与复合肥较普通尿素NUE高，郑单958施90 kg N/hm²与农大108施180 kg N/hm²时尤为明显；氮素阶段性累积规律，两品种在不施氮和施氮条件下均具有基因型差异。播种至吐丝后21 d氮素累积量太大对夏玉米灌浆中后期氮素累积有一定抑制作用，郑单958表现特别明显；氮收获指数(NHI)具明显基因型差异，郑单958较农大108高近6个百分点。施氮使郑单958 NHI显著降低，农大108变化不明显。与普通尿素相比，包膜尿素与复合肥处理NHI较低，在郑单958施90 kg N/hm²与农大108施180 kg N/hm²时差异达显著水平；叶、茎鞘氮素转运量及其对籽粒氮贡献率随施氮量增大而增大，叶氮素转运主要在吐丝后21 d至成熟期，茎鞘氮素转运主要在吐丝至吐丝后21d；肥料氮主要在吐丝前发挥作用，且最主要是在12叶展至吐丝期，施氮与不施氮处理的氮素累积量差异在吐丝前后达最大。     

夏玉米铜的吸收与器官间的分配研究

以两种不同株型夏玉米品种为材料，就不同生育时期玉米植株对铜的吸收、积累及其在不同器官之间的分配情况进行了研究。结果表明，玉米植株铜的含量在苗期较高，随生长发育的进程而逐渐降低；穗期吸收量最大，子粒灌浆期间对铜的吸收量也较多，两品种吸收铜的差异主要在花粒期，紧凑型品种在乳熟期吸收量较大，而平展型品种在子粒形成期吸收量较大。成熟期不同器官铜的积累量依次为叶片、子粒、茎秆（雌穗）、叶鞘（苞叶）、雄穗、穗柄、花丝。两品种间单株吸铜量差异不明显，单位面积吸收量的差异主要是由于密度造成的。     

氮肥运筹对苗期受渍夏玉米干物质和氮素积累与转运的影响

以玉米品种郑单958为试验材料,研究不同氮肥运筹方式[氮肥全部基施(N1)、基肥70%+拔节肥30%(N2)、基肥50%+拔节肥50%(N3)和基肥30%+拔节肥50%+大喇叭口肥20%(N4)]对苗期受渍夏玉米叶面积指数(LAI)、干物质积累、氮素吸收积累及产量的影响,以期为苗期受渍夏玉米合理施肥提供理论依据。结果表明,苗期渍水7 d降低夏玉米产量,降幅达24.2%~25.7%,氮肥后移能够减轻苗期渍害对产量的影响。玉米产量与穗粒数的相关性大于与千粒重的相关性;吐丝期最大LAI和收获指数与产量存在极显著相关性,但粒叶比与产量间无显著相关性。苗期渍水7 d降低群体LAI,氮肥后移能增大穗位层和穗上层叶片的LAI以弥补穗下层LAI降低导致的群体LAI下降,且弥补的效应大于渍害导致穗下层LAI降低的效应,进而使得苗期渍水7 d下氮肥后移的群体LAI较氮肥前移增大。苗期渍水7 d显著降低吐丝后干物质积累量,渍水使营养器官干物质积累转运量增大;氮肥前移处理使营养器官干物质向籽粒的转运量增大,但不利于吐丝后籽粒干物质积累,氮肥后移处理则显著提高了吐丝后籽粒干物质积累量及其对籽粒产量的贡献率。苗期渍水7 d使夏玉米各器官氮素积累量下降,吐丝后营养器官贮藏氮素向籽粒的转运量和吐丝后籽粒氮素积累量低于对照,表明苗期渍水7 d处理不利于籽粒中氮素的积累。氮肥后移能够提高成熟期籽粒及营养器官氮素积累量。渍水7 d处理使氮素吸收效率和偏生产力显著低于对照,随着氮肥后移,氮素吸收效率提高0.9%~18.2%、偏生产力提高1.0%~17.5%。     

氮肥后移对超高产夏玉米产量及氮素吸收和利用的影响

采用田间试验研究了氮肥后移对超高产夏玉米产量、氮素吸收积累和氮肥效率的影响,旨在了解超高产夏玉米(≥ 12 000 kg hm^-2)的氮素吸收和转运特性,为实现夏玉米超高产合理施肥提供依据。结果表明,夏玉米施氮显著增产,增产幅度为9.62%~15.95%,氮肥后移比习惯施氮增产2.27%~5.33%。超高产夏玉米吐丝后氮素吸收积累量占总积累量的40.30%~47.78%,保证后期氮素养分充足供应对于夏玉米达到超高产水平至关重要;氮肥后移可促进超高产夏玉米后期的氮素吸收积累,降低夏玉米茎和叶片氮素的转运率,显著增强灌浆期夏玉米穗位叶硝酸还原酶活性,提高灌浆期叶片游离氨基酸含量,增加蛋白质产量;氮肥后移比习惯施氮的氮肥利用率提高1.88%~9.70%、农学效率提高0.96~2.21 kg kg^-1,以“30%苗肥+30%大喇叭口肥+40%吐丝肥”方式施用氮肥的产量和氮肥利用效率最佳。     

氮肥运筹对夏玉米生长发育及氮素利用的影响

在施N量为180 kg/km2条件下,研究了四种氮肥运筹方式N180(基∶12叶=1∶2),N180(基∶吐丝=1∶2),N180(8叶∶吐丝=2∶1),N180(8叶∶12叶=1∶1)对夏玉米产量及氮素利用的影响。结果表明,N180(基∶12叶=1∶2)处理千粒重大、空秆率低、产量高于其他处理,吐丝期后干物质和氮素积累迅速增加,氮肥利用率高。N180(基∶吐丝=1∶2)处理,吐丝期叶面积指数较小,前期干物质积累较少从而产量较低。N180(8叶∶12叶=2∶1)处理产量表现与N180(基∶吐丝=1∶2)处理基本相同,但氮肥利用率略高。N180(8叶∶12叶=1∶1)与其他处理相比穗粒数下降严重,产量显著低于其他处理,且干物质和氮素积累均较低,氮肥利用率最低。由此得出,在施N量为180 kg/km2条件下N180(基∶12叶=1∶2)产量及氮肥利用率协同提高,是一种较优的氮肥运筹方式。     

连作秸秆还田下玉米氮素积累与氮肥替代效应研究

针对东北地区农作物秸秆资源丰富,然而焚烧弃置严重,养分利用率较低等问题,探讨常年玉米连作下还田秸秆的氮肥替代效应在松嫩平原玉米种植生产上的可行性。试验于2017—2019年在东北农业大学校内试验场进行,采用框栽、连作方式,采用再裂区试验设计,主处理为秸秆不还田(S0)和秸秆还田(S1),副处理为3个施尿素梯度0(N0)、175 (N1)、350 (N2) kg hm^–2,再副处理为一次性施肥(基追比1∶0)和2次均匀施肥(基追比1∶1)。结果表明,每公顷还12 t玉米秸秆可替代单质氮36.80 kg, 2017—2019年黑龙江省产生的玉米秸秆量平均为4650.05万吨,秸秆还田可替代单质氮14.27万吨。在2次均匀施氮肥处理下,秸秆氮肥替代量比一次性施氮肥处理高26.88%。秸秆还田与玉米氮肥利用率负相关,在当地农业常用施尿素量350 kg hm^–2 (纯氮161 kg hm^–2)下,玉米氮肥利用率3年平均S0较S1高6.09%,产量S1较S0高4.66%,且在秸秆还田、2次等量施氮肥处理玉米产量最高为268.22 g...     

不同施肥条件下夏玉米的干物质积累、产量及氮肥利用效率

针对我国华北地区夏玉米生产中所面临的氮素污染和秸秆资源严重浪费等问题，中国农业大学和德国霍恩海姆大学(Hohenheim University of Germany)自1999以来开展了中德国际合作项目“华北平原作物高产高生产力条件下环境可承受的持续农业研究”。研究表明：在同一时期，优化施肥、秸秆还田优化施肥与传统施肥夏玉米干物质积累量无显著性差异。拔节到吐丝，优化施肥的干物质日增长量和干物质积累量并不低于传统施肥，吐丝到灌浆，略低于传统施肥；秸秆还田优化施肥两阶段的干物质日增长量和干物质积累量最高。3处理间夏玉米产量无显著性差异。优化施肥和秸秆还田优化施肥条件下，氮肥当季利用率显著高于传统施肥。     

氮肥对超高产冬小麦地上部各器官干物质积累的影响

1998-2000年在河南师范大学小麦试验田，选用具有超高产潜力的豫麦49号，研究了总施氮量270kg/hm^2基础上，不同氮肥运筹对小麦植株地上部各器官干物质积累的影响，结果表明：叶片、叶鞘、茎秆干物质积累峰值分别出现在抽穗期、灌浆初期、灌浆初期，干物质日积累量峰值均出现在拔节一抽穗期；底施氮肥比例增加，出苗一拔节期叶片、叶鞘干物质的积累呈增加趋势；赵冬期氮肥追施，有利于叶鞘干物质的积累；氮肥在药隔期追施及扬花期叶面喷施，促进了叶片、叶鞘、茎秆及穗部干物质的积累。     

水分胁迫对夏玉米干物质积累与分配的影响

采用盆栽方法,通过设置不同的水分处理,研究水分胁迫对夏玉米生长发育的影响.从根、茎秆、叶、叶鞘、雌穗等器官水平上考察水分胁迫对夏玉米物质积累、分配等的影响,以及不同水分处理下各器官对夏玉米干物质积累的贡献率.分析发现,不同水分条件下,叶片、茎秆和叶鞘三者是干物质积累的重要来源,在灌浆期以前,叶片是最主要的干物质积累器官.在灌浆前后期,叶片所占的比重分别为22%,21%;茎秆也是夏玉米干物质积累的来源之一,在抽雄初期,T_3茎秆占总重的26%,在抽雄后期T_4茎秆比重为30%.茎秆在吐丝期和灌浆后期的比重分别为24%和23%,而水分胁迫(T_8)的叶鞘比重分别为21%和18%;在生殖生长阶段,植株对水分胁迫非常敏感;水分胁迫下有利于干物质的快速积累,即缩短灌浆期.     

缓释肥施用量对超高产夏玉米氮素积累分配的影响

明确缓释肥施用量对超高产夏玉米氮素积累和分配的影响及其对产量形成的作用。以‘苏玉29’‘、苏玉30’为材料,采用裂区设计,设置7个缓释肥水平（N0、270、315、360、405、450、495kg/hm²）,研究夏玉米氮素积累和分配在不同处理下的变化趋势。结果表明：随着缓释肥施用量增加,两品种（‘苏玉29’、‘苏玉30’）氮素积累量与氮素利用效率均呈单峰变化趋势,在N405kg/hm²水平下达最大值,且‘苏玉29’氮素利用率显著高于‘苏玉30’。百千克籽粒需氮量随缓释肥施用量增加先升后降,在N405kg/hm²水平下达最大值,而每千克氮生产籽粒量的变化规律相反。随着施氮水平提升,玉米偏生产力降低。最高产处理下,茎、叶、鞘氮素转移率和对籽粒产量的贡献率显著高于其他处理。回归分析表明,成熟期叶片中氮素分配比例较高有利于‘苏玉29’高产,苞叶和穗轴中氮素分配比例较高有利于‘苏玉30’高产。在本实验条件下,两品种在N405kg/hm²时产量最高,氮素积累量、氮肥利用率和百千克籽粒需氮量最高,茎、叶、鞘的氮素转移率及其对产量的贡献率较高。     

不同氮肥模式对冠层结构及部分生理和农艺性状的影响

以郑单958为试验材料,设基肥低氮、基肥高氮、第1次氮肥在拔节期施入和不施氮4个处理,研究了施氮模式对冠层结构及部分生理和农艺性状的影响。结果显示,施氮处理各指标均优于不施氮处理。适当减少基肥氮量,具有以下优势,(1)在保证苗期氮肥供给的同时,每公顷节肥90 kg;(2)改善了冠层结构,增加了群体底层的透光率,使穗上叶和整株的茎叶夹角更紧凑,与基肥高氮处理相比分别减少4.33°和4.67°,同时降低了株高和穗位高,缩短了基部节间长度,有效防止茎秆倒伏;(3)与前期高氮处理相比,基肥低氮在灌浆初期叶片的叶绿素相对值和全氮含量均处于较高水平;(4)基肥低氮处理提高了单位面积的株数,并减少了秃尖长度,同时千粒重和穗粒数有所增加,最终获得较高产量。第1次氮肥在拔节期施入,前期控氮时间过长,营养元素失衡,苗期发育不良,不利于产量形成。     

乙烯利和氮肥对夏玉米氮素吸收与利用及产量的调控效应

以玉米品种"郑单958"为材料,在大田条件下,研究了乙烯利(0和180 g hm–2)和氮肥水平(0、75、150和225kg N hm–2)对夏玉米产量、氮素吸收和利用以及SPAD值的影响。结果表明,乙烯利处理显著降低了氮吸收量和吸收效率,但显著提高氮利用效率,其中乙烯利处理氮农学效率比对照提高了32.7%~34.6%,而且乙烯利处理对玉米产量及其产量构成因素没有显著影响;随着施氮量增加,夏玉米产量、产量构成因素和氮吸收量显著增加,而氮吸收效率、氮利用效率、氮偏生产力和氮农学效率随之降低,其中225 kg N hm–2处理氮吸收量比0 kg N hm–2处理提高了68.4%~91.8%,但225 kg N hm–2和150 kg N hm–2处理之间的氮吸收量差异不显著。乙烯利和氮肥对氮吸收量、氮吸收效率和氮农学效率具有互作效应。喷施乙烯利和增施氮肥均能提高灌浆期穗位叶SPAD值,但两者之间没有互作效应。通过相关性分析表明,夏玉米产量与吐丝期氮吸收量、收获期氮吸收量、灌浆期穗位叶SPAD值显著正相关。     

种植方式与密度对夏玉米碳、氮代谢和氮利用效率的影响

在67500,82500株/hm2密度水平下,以常规等行距种植方式为对照,比较分析不同缩行宽带种植方式（三行一带、四行一带、五行一带）对夏玉米碳、氮代谢与氮素利用效率的影响。结果表明,缩行宽带种植方式成熟期地上部总氮累积量、氮收获指数均高于对照等行距种植方式,其中三行一带、四行一带、五行一带种植方式地上部总氮累积量分别高于对照16．2％,16．9％,20．0％。籽粒产量较等行距种植方式均有不同程度增加,并达到显著水平。本研究中,成熟期地上部总氮量、叶片氮转运量与籽粒产量呈显著正相关,说明成熟期较高的地上部总氮积累、叶片高氮转运量可促进籽粒产量提高。而成熟期叶片C/N与籽粒产量呈显著负相关,各处理中,三行一带种植方式在低密度和高密度条件下成熟期叶片C/N均最低,而对照等行距种植方式值最高。     

春玉米农艺性状及养分积累动态对水溶肥管理的响应

探索东北半干旱区春玉米的最佳水溶肥管理措施是实现节肥增产的有效途径。试验在覆膜滴灌大田条件下,以‘迪卡159’为试验对象,研究吉林省西部半干旱区春玉米农艺性状及养分积累动态对水溶肥管理的响应。相关性和通径分析表明,产量(Y)与各农艺性状的相关关系由强到弱依次为行粒数(X₄)>穗粗(X₁)>穗行数(X₃)>穗长(X₂)>百粒重(X₅)。产量与穗行数和行粒数的最优回归方程为Y=-14878.79+465.886X₄+855.646X₃(R²=0.863,F=18.92)。同时,氮、磷、钾肥均追施4次不仅有利于春玉米穗粗、穗长、穗行数、行粒数和百粒重的增加,还能促进出苗63天后氮、磷、钾养分的积累与分配。在水溶肥用量与施肥方式相同的基础上,分次追施氮、磷、钾肥对春玉米产量的提高至关重要。     

水氮互作对夏玉米氮素积累运转及利用的影响

[目的]为探索水氮高效利用、减少农田氮肥污染途径,[方法]设置了不同水分和不同施氮水平的互作试验,研究其对夏玉米植株氮素积累运转及氮肥利用的影响。[结果]结果表明,与不施氮相比,施氮处理显著提高了植株氮素积累量,最终氮素积累量增加了24%～35%;施氮增加了茎叶及整株等营养器官花前贮藏氮素运转量,灌水增加了茎、叶、穗及全株花前贮藏氮素运转量,同时施氮和灌水均明显增加籽粒氮素积累总量,且处理间均表现为处理2＞处理1＞处理0。与处理0比,施氮处理籽粒氮素总量增加26.31%,灌水处理增加24.89%;施氮和灌水明显提高了氮素吸收效率和氮肥农学效率,对氮素利用效率影响结果不一。[结论]综合本试验研究结果,以N1W2处理综合表现最优,可以考虑生产中推广应用。     

夏玉米光合特性对氮素用量的反应

随氮素用量增加,植株下位叶、穗位叶和上位叶的光合速率（P_n）、叶绿素含量（Chl）、可溶蛋白含量（Pro）、Hill反应活性、Ca²⁺-ATPase活性、Mg²⁺-ATPase活性和PEPCase活性均不断增大。植株不同叶位Pn和Pro随生长进程均不断下降;不同叶位Chl的变化动态表现为下位叶在各测定时期之间差异较小、穗位叶和上位叶为单峰曲线。Hill反应活力、Ca²⁺-ATPase活性和Mg²⁺-ATPase活性的变化规律不同,随生长进程表现不断下降、单峰曲线和双峰曲线等不同形式。各叶位PEPCase活性均表现单峰曲线型变化。随氮素用量增加,叶源量、生物产量和籽粒产量不断增加。适量施氮具有全面改善玉米光合效率和内在生理、生化过程的作用。Ca²⁺-ATPase活性是影响光反应活力的重要因素;在叶片生长前中期,P_n受到PEPCase的影响较小,主要受到光反应活力和暗反应效率的调控。可采用叶源量作为玉米单株生产力的参考诊断指标。