覆膜和施氮肥对玉米产量和根层土壤硝态氮分布和去向的影响

【目的】采用大田覆膜栽培技术,研究西北黄土塬区覆膜和施肥量对玉米产量、根层土壤硝态氮分布和去向的影响,为西北黄土塬区合理施氮和农业可持续发展提供理论依据。【方法】试验共设置6个处理,分别为:(1)对照组(CK):不施肥、不覆膜;(2)覆膜和不施肥处理(MN0);(3)施基肥(氮肥80 kg·hm~(-2),磷肥80 kg·hm~(-2))和不覆膜处理(BN1);(4)施基肥(氮肥80 kg·hm~(-2),磷肥80 kg·hm~(-2))和覆膜处理(MN1);(5)施基肥(氮肥80kg·hm~(-2),磷肥80 kg·hm~(-2))、追施氮肥(氮肥80 kg·hm~(-2))和不覆膜处理(BN2);(6)施基肥(氮肥80 kg·hm~(-2),磷肥80 kg·hm~(-2))、追施氮肥(氮肥80 kg·hm~(-2))和覆膜处理(MN2),测定玉米产量、土壤水分、土壤硝态氮分布和玉米地上部氮素吸收量的差异。【结果】玉米地上部干物质积累量随着生育期的推进呈持续增加的趋势,干物质积累速率也随之增加,两年的干物质积累量主要表现为MN2BN2MN1BN1CKMN0;玉米产量随着地上部干物质积累量的增加而增加,覆膜和施肥显著提高玉米产量,2012年,BN1和MN1处理的产量比CK处理分别提高了31.41%和38.33%,BN2和MN2处理的产量比CK处理分别提高了49.89%和79.06%;覆膜提高了玉米根层土壤水分含量,在整个生育期的影响程度为先增加、后降低;随生育期推进,不施肥处理根层土壤硝态氮含量持续下降,土壤上层(0—50 cm)硝态氮含量略大于下层(50—100 cm),土壤上、下层间的硝态氮含量差异逐渐减弱;在施基肥和追肥处理下,覆膜有提高土壤硝态氮含量的作用;玉米地上部对根层氮素的吸收率与施肥量正相关,覆膜和施肥对玉米氮素吸收量影响显著,在不施肥条件下,覆膜对氮素吸收量影响不显著;覆膜处理的氮素去向表现为:植株地上部氮素吸收量氮素残留量氮素表观损失量;两年的氮肥回收率表现为MN2BN2MN1BN1,覆膜可以显著提高氮肥回收率。【结论】综合考虑玉米产量、氮素表观损失和氮肥利用率,施基肥(氮肥80 kg·hm~(-2),磷肥80kg·hm~(-2))、追施氮肥(氮肥80 kg·hm~(-2))和覆膜处理(MN2)显著提高玉米产量、表层土壤含水量,以及减缓硝态氮向深层迁移速度、降低氮素表观损失量和提高氮肥利用率,推荐MN2处理为最佳处理。     

不同施氮量下缓释氮肥与尿素掺混对玉米生长与氮素吸收利用的影响

【目的】研究不同施氮量下,尿素与缓释氮肥掺混对大田玉米生长、干物质累积量、产量、氮肥利用率和土壤硝态氮残留的影响,为作物高效施氮管理提供理论依据。【方法】试验选用玉米品种郑单958,设置了3种氮肥类型(尿素(U)、缓释氮肥(S)、尿素缓释肥3∶7掺混(SU))和4个施氮水平(N1(90 kg·hm~(-2))、N2(120 kg·hm~(-2))、N3(180 kg·hm~(-2))、N4(240 kg·hm~(-2))),以不施氮肥(N0)为对照,共13个处理。生育期内对玉米株高、茎粗和叶面积指数进行观测,并统计干物质累积量、产量及产量构成因素。【结果】氮肥类型与施氮量及两者交互作用对玉米生长指标、干物质累积量、产量及产量构成要素都有显著的影响。尿素掺混缓释氮肥(SU)在N3施氮量下玉米最大干物质累积量和氮素累积吸收量分别为17 927.9 kg·hm~(-2)和156.1 kg·hm~(-2),较其他处理分别提高了16.0%—61.7%和8.1%—45.2%。尿素掺混缓释氮肥(SU)在N3施氮量下,产量达到最高,为6 200 kg·hm~(-2),比尿素(U)N3处理和缓释氮肥(S)N2处理的产量分别增加了19.8%和20.7%;其中,缓释氮肥处理(S)和尿素掺混缓释氮肥处理(SU)在N2施氮量下比尿素处理施氮量减少30%时,产量无显著性差异。玉米的产量并不是随着施氮量的增加而增加,尿素(U)和尿素掺混缓释氮肥处理(SU)在N3施氮量时玉米产量比N4施氮量分别增加了19.7%和19.0%,缓释氮肥处理(S)中N2施氮量的玉米产量比N3和N4施氮量分别提高10.9%和26.5%。尿素掺混缓释氮肥(SU)N3处理玉米吐丝期后营养器官中氮素向籽粒中转运量最大,比尿素(U)N3处理和缓释氮肥(S)N2处理分别增加了14.7%和8.2%,有利于促进籽粒的增产。土壤硝态氮的累积量随着施氮量的增加而增加,但是尿素掺混缓释氮肥(SU)处理的土壤硝态氮累积量比尿素(U)处理和缓释氮肥(S)处理分别平均减少21.2%和9.5%,尿素掺混缓释氮肥(SU)处理土壤硝态氮含量主要分布在0—40 cm土层,不仅促进玉米的吸收,更减少土壤氮素向更深土层的淋失,提高耕作层的土壤养分。【结论】尿素与缓释氮肥掺混,施氮量180 kg·hm~(-2)是试验区玉米高效生产的最佳施氮量。     

不同施氮水平对春玉米氮素利用及土壤硝态氮残留的影响

过量施用氮肥造成的环境问题日益严重,氮肥合理使用成为了人们研究的热点.通过研究不同施氮水平对春玉米氮索利用及土壤硝态氮残留的影响,为氮肥的合理利用提供依据.通过在北京市通州区农业技术推广站进行田间小区试验,研究了不同施氮量(0、50、100、200和300kg·hm~(-2))对春玉米产量及氮素利用效率、氮平衡和土壤硝态氮累积量的影响.结果表明:(1)春玉米在施氮量为200kg·hm~(-2)时达到最高产量,为9 006.4 kg·hm~(-2),不同氮肥水平的氮肥利用率在19.7%～25.8%之间,在100 kg·hm~(-2)时的利用效率最高,达到25.8%.(2)作物吸氮量随输入量的增加而增加,氮盈余主要以土壤残留为主,表观损失在氮盈余中的比例虽小,但随施氮量的增加而增加的趋势更加明显.(3)硝态氮在180cm土层中的累积量随氮素输入量的增加而显著增加,在300 kg·hm‘2时达到最高值,为195 kg·hm~(-2),在施氮水平为100 kg·hm~(-2)时作物生长的需要就基本上能够得到满足,而在高施氮水平下(200和300 kg·hm~(-2))时土壤中的硝态氮出现富集现象,对环境形成一定的威胁.     

施氮量对水稻产量、氮素吸收及土壤氮素平衡的影响

为了研究施氮量对不同水稻品种的产量、氮素吸收及土壤氮素平衡的影响,2017—2018年在豫南稻区以5个籼稻品种为试验材料,设置5个施氮水平(0、82. 5、165、247. 5和330 kg·hm~(-2)),进行大田试验,测定水稻产量、氮素累积量,分析氮素利用率和土壤氮素平衡。结果表明,施氮显著提高水稻产量,郭陆滩试验点5个品种增产率41. 3%～82. 0%;洋河试验点5个品种增产率22. 5%～44. 8%。根据方程拟合结果郭陆滩试验点的5个品种推荐施氮量变幅为169～209 kg·hm~(-2),产量变幅为9 581～13 081 kg·hm~(-2),氮素累积量为143. 8～251. 6kg·hm~(-2),氮素利用率47. 1～57. 6 kg·hm~(-2);洋河试验点的5个品种推荐施氮量变幅为104～213 kg·hm~(-2),产量变幅为8 716～10 675 kg·hm~(-2),氮素累积量为105. 3～193. 0 kg·hm~(-2),氮素利用率35. 9～39. 8 kg·hm~(-2)。本试验设置中,在较高产量时,氮肥利用率维持在合理范围内条件下,洋河试验点施氮量151 kg·hm~(-2)为宜,郭陆滩试验点施氮量192 kg·hm~(-2)为宜。     

密植与氮肥用量对不同耐密型夏玉米品种产量及氮素利用效率的影响

【目的】探究密度与氮肥用量对不同耐密型夏玉米品种籽粒产量及氮素利用效率的影响。【方法】以稀植大穗型品种鲁单981(LD981)和紧凑耐密型品种郑单958(ZD958)为供试材料,设置52 500和82 500株/hm~2两个种植密度,同时设置0、90、180、270和360 kg·hm~(-2) 5个施氮水平,研究密度与氮肥用量对不同耐密型夏玉米品种单株及群体干物质积累特性、氮素转运效率、氮素利用效率、产量及其构成因素的影响。【结果】增加种植密度,相同施氮水平处理的千粒重和穗粒数显著降低,单位面积穗数、空秆率、倒伏率显著提高,不耐密品种空秆率、倒伏率增加更显著。其中,ZD958与LD981各施氮处理的平均千粒重、穗粒数分别降低6.24%、6.77%和7.52%、18.09%,LD981空秆率、倒伏率高达17.0%、27.6%,显著高于ZD958。高密度条件下,籽粒产量随施氮量增加而增加,施氮270和360 kg·hm~(-2)处理的产量差异不显著;低密度条件下,随施氮量增加,籽粒产量先上升后下降,施氮量270 kg·hm~(-2)处理产量达到最大值。增加种植密度,夏玉米单株干物质积累量呈降低趋势,群体干物质积累量呈增加的趋势。随施氮量增加,单株和群体干物质积累量均显著增加,花后干物质贡献率呈上升趋势。相同氮素水平下,高密度处理显著提高夏玉米总氮素积累量、氮素转运量及其对籽粒的贡献率。增加种植密度,ZD958和LD981各施氮处理的平均总氮素积累量、氮肥农学利用率、氮肥利用率分别增加15.94%、39.01%、26.22%和1.96%、5.79%、14.92%。相同种植密度水平下,总氮素积累量和花后氮素同化量随施氮量增加呈上升趋势,而氮肥农学效率、氮肥利用率和氮肥偏生产力呈下降趋势。增加种植密度,营养器官氮素转运量和氮素转运对籽粒的贡献率显著增加。高密度种植条件下,氮素转运效率及贡献率随施氮量增加而增加,而低密度种植条件下,随施氮量增加而降低。【结论】本试验条件下,增密施氮显著提高不同耐密型夏玉米干物质积累量,但密度对籽粒产量的影响,品种间差异显著。增密后,LD981籽粒产量增加不显著,ZD958籽粒产量显著提高。高密度条件下,增加施氮量,不同耐密型玉米籽粒产量均显著增加,而LD981空秆率、倒伏率显著提高,是限制LD981籽粒产量提高的主要原因。增密显著提高不同耐密型玉米氮素利用率,提高营养器官氮素转运量;增加种植密度,ZD958花后氮素同化量增加,LD981则降低。施氮降低了植株氮素利用效率,但可以提高高密度条件下植株氮素吸收量,提高花后氮素同化量。增密与施氮相结合,有利于耐密型玉米产量与氮肥利用率协同提高。综合考虑产量和氮效率两方面,ZD958适宜种植密度为82 500株/hm~2,施氮量为270 kg·hm~(-2);LD981适宜种植密度为52 500株/hm~2,施氮量为180 kg·hm~(-2)。     

氮肥减量下缓释肥和尿素配施对黄土高原春玉米氮素利用和产量效益的影响

针对黄土高原春玉米生产中过量施肥和效益较低的问题,研究氮肥减量下缓释肥(Slow-releaseUrea,简称C)和尿素(Urea,简称U)配施对春玉米干物质量、地上部氮素积累量、产量、品质以及经济效益的影响。于2017和2018年在长武试验站进行试验,以半膜覆盖下的春玉米为研究对象,设置5种处理:不施氮肥(CK)、常规施肥模式为全尿素施肥(100%U, N 225kg·hm~(-2))、缓释肥和尿素7∶3配施(100%CU,N 225kg·hm~(-2))、氮肥减量20%下的缓释肥和尿素7∶3配施(80%CU, N 180kg·hm~(-2))、氮肥减量40%下的缓释肥和尿素7∶3配施(60%CU,N 135kg·hm~(-2))。结果表明:与施氮量225 kg·hm~(-2)相比,氮肥减量下的缓释肥和尿素配施处理均显著提高了氮肥利用率和氮肥偏生产力。与常规施肥相比,2 a的收获期80%CU处理均提高了土壤硝态氮质量分数,而干物质量、地上部氮素积累量、土壤铵态氮质量分数以及籽粒品质与之无显著差异。不同施氮处理中,80%CU在2 a均收获了最高的产量,与100%U和100%CU相比无显著差异,但显著高于60%CU。从经济效益来看,80%CU处理下春玉米生产中的纯利润最高,平均纯利润为11 122元·hm~(-2),平均每年比100%U增加189元·hm~(-2)。综上,在黄土高原地区氮肥减量20%下缓释肥和尿素配施可以实现减氮增效的目标。     

施氮方式对小麦扬麦20产量和氮肥损失的影响

在江苏泰州姜堰高砂土上,通过15N标记技术,研究施氮方式和施氮水平对小麦产量和氮肥利用率的影响。结果表明,氮肥1次条施的最佳施氮量和最高产量分别为160 kg·hm~(-2)和5.67 t·hm~(-2),均明显低于分次施用的240 kg·hm~(-2)和6.33 t·hm~(-2)。80~160 kg·hm~(-2)施氮量时,小麦地上部分各部位吸氮量无显著差异;240 kg·hm~(-2)施氮量时,分次施用的小麦籽粒、秸秆和地上部分吸氮量比1次条施分别增加12.3%(P0.05)、28.5%(P0.05)和16.4%(P0.05)。分次施用条件下,肥料氮小麦吸收率随施氮量增加而增加;1次条施条件下,肥料氮小麦吸收率随施氮量增加呈减少趋势。80 kg·hm~(-2)施氮量1次条施的氮肥损失率比分次施用减少11.6%(P0.05),160 kg·hm~(-2)施氮量1次条施的氮肥损失率与分次施用无显著差异,240 kg·hm~(-2)施氮量1次条施的氮肥损失率比分次施用增加17.0%(P0.05),氮肥表观利用率的变化与氮肥损失率相反。     

不同施氮量对稻茬田马铃薯干物质·氮素累积及产量的影响

以费乌瑞它为试验材料,通过田间试验研究不同施氮量(N 0、86、124、161、248 kg/hm~2)对马铃薯干物质累积规律、氮素累积规律、产量和氮肥利用率的影响。结果表明,在块茎膨大期和成熟期,随着施氮量的增加,马铃薯块茎的干物质、氮素累积均呈先增加后降低的趋势。马铃薯最高产量在施氮量为124 kg/hm~2(N_2处理),与N_0处理相比,N_2处理块茎产量显著增加了19.8%。通过曲线回归分析得出,马铃薯的最佳施氮量为137.6 kg/hm~2。马铃薯氮素吸收利用率以施氮量124 kg/hm~2处理最高,为37.1%,其氮肥偏生产力、氮肥农学利用效率和氮肥生理利用效率均以施氮量86 kg/hm~2处理最高,分别为293.1、35.7、97.4 kg/kg。在安徽稻茬田马铃薯生长中适宜施氮量应控制在130～150 kg/hm~2。     

施氮量对美玉7号玉米鲜穗产量、施肥效益及氮素利用率的影响

以美玉(加甜糯)7号为材料,设纯氮0、150、225、300、375 kg·hm~(-2)共5个处理,研究不同施氮量对其鲜穗产量、施肥效益及氮素吸收利用效率的影响。结果表明,在施氮0~300 kg·hm~(-2)时,显著提高美玉(加甜糯)7号鲜穗产量和施肥效益,两者均以N_(300)处理最高,比N_0处理增产34.1%和增收30.8%。氮肥表观利用率、农学利用率和偏生产力随施氮量的增加而降低,生理利用率变化不大。综合考虑玉米鲜穗产量、施肥效益及氮肥利用率认为,美玉(加甜糯)7号合理施氮量范围为225~300 kg·hm~(-2)。     

控释肥对小麦/玉米农田土壤硝态氮累积和迁移的影响

【目的】利用田间试验研究树脂包膜控释尿素对冬小麦夏玉米产量、肥料表观利用率、氮肥表观损失量、土壤硝态氮的累积和迁移规律的影响,为一次性施肥技术的发展提供重要的理论指导。【方法】对冬小麦-夏玉米轮作的大田试验设置3个处理:(1)不施氮(CK);(2)普通尿素优化施肥处理(OPT,基施50%,小麦返青、玉米拔节50%);(3)树脂包膜尿素一次性施肥处理(CRF,80%OPT施氮量)。小麦OPT和CRF处理氮用量分别为180和144 kg·hm~(-2),玉米OPT和CRF处理氮分别为210和168 kg·hm~(-2),小麦磷钾的施用量分别为P2O5 90 kg·hm~(-2)、K2O 60 kg·hm~(-2),玉米磷钾的施用量分别为P2O5 60 kg·hm~(-2)、K2O 60 kg·hm~(-2),肥源分别为过磷酸钙和氯化钾。在小麦返青期、拔节期、孕穗期和收获期以及玉米苗期、拔节期、灌浆期和成熟期按照20 cm土层采集0—100 cm土壤剖面土样进行分析,在收获时收集植株叶片及籽粒样品进行养分分析并测定其产量。【结果】与优化施肥相比,控释肥在减少20%施氮量的情况下,小麦产量达到7.87 t·hm~(-2),地上部总氮吸收量为209 kg·hm~(-2),玉米产量和吸氮量分别为7.57 t·hm~(-2)和142 kg·hm~(-2),不仅保证了小麦、玉米的产量和地上部总氮吸收量,小麦玉米持续施用控释肥还减少了土壤中氮的表观损失量。土层中硝态氮素累积主要发生在40—60 cm土层,控释肥能够有效减少硝态氮在0—100 cm土层中的累积量,同时减缓硝态氮向深层土壤迁移的速率。【结论】在冬小麦-夏玉米体系中,控释肥能够实现减量施氮不减产,同时减少氮肥损失,降低土壤中硝态氮的累积和迁移,降低环境风险。     

施氮量和种植密度对玉米品种龙育828产量及氮利用特性的影响

为促进玉米高产高效,以龙育828为供试品种,设置3个施氮水平(150,300,450 kg·hm~(-2))和3个种植密度(52 500,60 000,67 500株·hm~(-2)),研究施氮量和种植密度对龙育828产量和氮利用特性的影响。结果表明:施氮量和种植密度均显著影响龙育828产量及其构成因素。在本试验设置密度范围内,增加种植密度,龙育828产量显著提高;随着施氮量的增加,龙育828产量在低密度(52 500株·hm~(-2))条件下显著增加,而在中密度(60 000株·hm~(-2))和高密度(67 500株·hm~(-2))条件下呈先增后降趋势。提高氮肥施用量,氮肥偏生产力(NPFP)、氮肥农学利用率(ANUE)、氮肥利用率(NUE)、氮素收获指数(NHI)整体呈下降趋势;随着密度的提高,在低氮(150 kg·hm~(-2))和中氮(300 kg·hm~(-2))条件下,NPFP、ANUE、NUE呈增加趋势,NHI呈下降趋势,而在高氮(450 kg·hm~(-2))条件下,NHI和NUE呈降低趋势,NPFP和ANUE呈增加趋势。在施氮量300 kg·hm~(-2)和种植密度为67 500株·hm~(-2)时,玉米产量最高(11 217 kg·hm~(-2))且显著高于其他处理。氮肥利用率最高的组合则是施氮量150 kg·hm~(-2)与密度67 500株·hm~(-2)。因此,考虑到产量和经济效益,在本试验条件下认为施氮量为300 kg·hm~(-2)与密度为67 500株·hm~(-2)的组合为最适宜处理。     

控释氮肥减施对春玉米产量、氮素吸收及转运的影响

【目的】针对吉林省春玉米区氮肥施用不合理、氮肥利用效率下降的问题,通过田间试验研究控释氮肥较农民习惯用量减施条件下,春玉米的干物质形成与养分需求规律及分配特征,为控释氮肥在吉林省春玉米上的合理施用提供科学依据。【方法】于2013—2014年连续2年在吉林省公主岭市刘房子镇开展试验,供试玉米品种为先玉335,试验共设置了5个施肥处理,分别为不施氮肥(CK),农民习惯施肥(FP),推荐施肥(OPT,较FP减氮25%),控释氮肥1(CRU1,施氮量同OPT),控释氮肥2(CRU2,较FP减氮40%)。通过2年田间定位试验,系统分析了春玉米不同生育期植株生物量和氮素累积以及成熟期的分配特征,并研究了不同施氮处理对玉米产量、氮肥利用效率及氮素转运效率的影响。【结果】不同施氮处理间产量及产量构成因子差异显著,且年际和处理间的交互作用也达到极显著水平。玉米产量并未因施氮量的减少而降低,且有小幅度增产。CRU1处理的玉米产量高于FP处理,两年平均增产4.5%,但与OPT处理产量相比差异并不显著。控释氮肥减量施用提高了氮肥生理效率、氮肥农学利用率、氮肥偏生产力和氮肥利用率,CRU1处理较FP处理,氮肥生理效率提高了28.5%,氮肥农学利用率提高了4.9 kg·kg~(-1),氮肥偏生产力提高了18.1 kg·kg~(-1),氮肥利用率提高了18.4%。春玉米干物质积累量随生育时期的推移呈快-慢-快的积累动态,且年际间变化趋势基本相一致,CRU1处理玉米地上部干物质积累量较FP处理增加了7.7%。控释氮肥适量减施不影响植株后期氮素的累积与分配,还可以提升植株氮素的吸收利用能力,促进花后植株养分的转运效率。CRU1处理玉米地上部氮素累积量较FP处理增加了5.0%,CRU1处理对籽粒的贡献率最高,两年平均为62.1%,较FP处理提高13.3%。【结论】控释氮肥减量25%(180 kg·hm~(-2))施用不降低玉米产量,还可有效提高植株氮素的转运效率,从而提高氮肥利用率。控释氮肥处理与推荐施肥处理在玉米产量、养分积累和转运以及氮肥利用均无显著性差异,相对农民习惯处理有显著性提高。     

施氮对塔额盆地甜菜干物质与氮素积累及产量品质的影响

在塔额盆地滴灌施肥条件下,以甜菜‘Beta796’为试验材料开展田间试验,设置施氮0 kg·hm~(-2)(N0),150 kg·hm~(-2)(N1)、210 kg·hm~(-2)(N2)和270kg·hm~(-2)(N3)4个处理,研究施氮对甜菜干物质与氮素积累及产量品质的影响规律,以期为区域高产高糖甜菜生产氮肥的科学施用提供理论依据。结果表明,施氮能增加甜菜叶面积指数、干物质积累量及氮素积累量,提高干物质及氮素的最大累积速率及平均积累速率,显著提高甜菜产量,降低甜菜块根的含糖量。施氮显著增加块根中α-氨基氮、Na~+含量,增加蔗糖糖蜜损失,降低蔗糖回收率。与N0处理相比,施氮能提高甜菜可回收蔗糖产量,但不同处理可回收蔗糖产量差异不显著。综合不同施氮量下甜菜产量、产糖量、品质与种植收益,塔额盆地滴灌条件下高产优质甜菜的氮肥推荐用量为210 kg·hm~(-2)。     

太湖流域不同施氮水平对水稻产量和土壤氮素的影响

试验结果表明,太湖地区稻麦两熟制水稻产量与施氮量呈二次曲线关系,可用方程y=-0.00002x~2+0.0095x+9.0384(r=0.993~(**))来描述,当施氮量为237.5 kg/hm~2时,可获得最高理论产量10.17t/hm~2.不同生育时期植株的干物质积累量和氮素的积累量都随着施氮水平的增加而增大;氮肥表观利用率、生理利用率和农学利用率都随着施氮量的增加而降低;高肥处理432 kg/hm~2和540 kg/hm~2成熟期植株干物质积累量和氮素的积累量都较高,但因大量氮素滞留在茎鞘中而导致产量不高.土壤各层全氮含量随着深度的增加而减小;随着施氮量的增加,0～60cm各层土壤全氮含量增大,而60～100 cm各层变化趋势不明显;但当施氮量较高(大于324 kg/hm~2)时,土壤氮素累积与下渗,土壤各层全氮含量提高,易造成氮肥奢侈吸收与氮肥污染.     

增密减氮对嫩单18产量和氮素利用率的影响

以紧凑耐密型玉米品种嫩单18为试验材料。设置2个种植密度:60 000株/hm~2和75 000株/hm~2;设置4个施氮量:0(N0)、120 kg/hm~2(N1)、240 kg/hm~2(N2)和360 kg/hm~2(N3)。探究栽培密度与氮肥施用水平对耐密型玉米品种嫩单18单株及群体干物质积累特性、氮素转运效率、氮素利用效率、产量及其构成因素的影响。结果表明,同一种植密度条件下,氮肥施用水平对千粒重、穗粒数、产量、花后单株干物质积累量、花后群体干物质积累量和氮素利用率影响显著;增加种植密度,同一施肥水平下嫩单18的千粒重和穗粒数显著降低,花后氮素同化量对子粒的贡献率随着施氮量的增加而减少,营养器官氮素转运量对子粒的贡献率随着施氮量的增加而增加,这与低密度种植情况相反,表明高密度条件下花后营养器官氮素转运量对提高玉米产量的贡献较大。因此,根据品种特性适当增加种植密度、减少氮肥用量能够更好地协调群体与个体间的关系,提高群体的光能和养分利用效率,从而获得更高的产量。综合玉米子粒产量和氮肥利用率,嫩单18的适宜栽培模式为密度75 000株/hm~2、施氮量240 kg/hm~2。     

河北省山前平原鲜食玉米优化氮肥用量及对玉米产量和养分利用率的影响

鲜食玉米因经济效益好而受到广泛关注,但生产中的最佳施氮量尚未明确.在河北省山前平原区的石家庄市农林科学研究院试验场,以鲜食玉米品种京科糯2000为试材,施氮量设0(不施,CK)、75、150、225、300和375 kg/hm2计6个处理,其中40％在玉米播种时施用(种肥同播)、60％在拔节期(8叶期)施用,研究了不同施氮量对鲜食玉米收获鲜穗产量和养分利用效率的影响.结果表明:河北省山区平原鲜食玉米的优化施氮量为178.2 kg/hm2,此时果穗产量为15652 kg/hm2.增加施氮量可以促进鲜食玉米地上部植株对氮素的吸收,随着施氮量的增加,秸秆吸收的氮素比例高于子粒吸收的氮素比例.鲜食玉米的氮素利用率随着施氮量的增加呈逐渐降低趋势,优化施氮条件下鲜食玉米的氮肥利用率为15.6％～20.8％.应进一步优化氮肥管理措施,以提高鲜食玉米的氮肥利用效率.     

不同基因型玉米品种产量和氮素利用效率对减施氮肥的响应

选用氮高效型高产品种是实现玉米高产稳产、节本增效的重要技术途径。以我国玉米生产主推品种郑单958(Zhengdan 958,ZD958)、先玉335(Xianyu 335,XY335)、京科968(Jingke 968,JK968)和京农科728(Jingnongke 728,JNK728)为试验材料,设置0 kg/hm~2(N0)、75 kg/hm~2(N1)、150 kg/hm~2(N2)和225 kg/hm~2(N3)共4个纯氮施用水平,研究并明确不同基因型玉米品种产量和氮素利用效率对减施氮肥的响应特征。结果表明:(1)施用氮肥可显著提高玉米籽粒产量,4个氮肥处理条件下籽粒产量均以京科968为最高,分别较郑单958、先玉335和京农科728平均增产4.1%、7.7%和14.6%。施氮量由纯氮225 kg/hm~2适当减施75kg/hm~2(N3→N2)时,京科968和京农科728减产不显著;而郑单958和先玉335减产显著。(2)不同施氮水平下,品种间的单株生物量、花后干物质积累量和干物质转移率存在显著差异。施氮量由纯氮225 kg/hm~2减为150 kg/hm~2(N3→N2)时,京科968和京农科728单株生物量降低,但差异不显著,而郑单958和先玉335差异显著。(3)氮素利用效率随施氮量增加呈降低趋势,京科968和京农科728在不同施氮水平的氮肥农学利用率、氮肥生理利用率均高于郑单958和先玉335,且在低氮水平下优势更明显。(4)每生产100 kg籽粒需吸收纯氮量在不同施氮水平和品种间均存在显著差异。不同品种间,在4个施氮处理条件下每生产100 kg籽粒平均需吸收纯氮量表现为郑单958(2.3 kg)先玉335(2.2 kg)京农科728(2.1 kg)京科968(2.0 kg)。由此可见,京科968在土壤瘠薄条件下仍可获得较高的产量水平;氮素利用效率随施氮量增加呈降低趋势;京科968和京农科728的氮素利用效率在不同氮肥处理条件下均高于郑单958和先玉335,且由纯氮225 kg/hm~2适当减施75 kg/hm~2时减产不显著。干物质积累量高、花后干物质转运能力强、生产单位重量籽粒所需氮肥量少、氮素利用效率高是京科968和京农科728在适量减施氮肥条件下减产不显著的主要原因。     

施氮对春玉米产量、氮素积累及利用的影响

通过田间试验研究了不同施氮量对玉米产量、干物质和氮素积累及氮肥利用效率的影响,结果表明:施氮可显著增加玉米产量,在施氮量70~210 kg/hm2范围内玉米产量随施氮量的增加而增加,当施氮量增加至280 kg/hm2玉米产量下降,根据玉米产量(y)和施氮量(x)拟合,得出适宜施氮量为178 kg/hm2。施用氮肥可显著增加玉米干物质和氮积累量,并随施氮量的增加而增加。氮肥农学利用率、当季回收率和偏生产力均随施氮量的增加而下降,分别由14.1 kg/kg、46.2%和135.2 kg/kg下降至7.4 kg/kg、19.3%和37.6 kg/kg。     

控释氮肥与速效氮肥配施对玉米氮素吸收及利用的影响

采用田间试验研究3个施氮水平(0、105、150 kg/hm2)与2种配施比例(控释氮肥100%、控释氮肥与速效氮肥配比为70∶30)对玉米产量、干物质积累、氮素积累、转运及氮肥利用效率的影响。结果表明,施氮可显著提高玉米产量,提高幅度为10.4%~28.2%。其中N150 kg/hm2处理玉米产量最高。在相同氮水平条件下,控释氮肥与速效氮肥配施处理玉米产量高于单施控释氮肥处理。施氮可显著提高玉米各生育期干物质积累量和氮素积累量,并随施氮水平的提高而提高。在相同氮水平条件下,控释氮肥与速效氮肥配施处理玉米各生育期干物质积累量和氮素积累量高于单施控释氮肥处理。氮素农学利用率和当季回收率均随施氮水平的提高而提高,氮肥偏生产力表现为随施氮水平的提高而降低。在相同氮水平条件下,控释氮肥与速效氮肥配施处理氮肥当季回收率、农学利用率和偏生产力均高于单施控释氮肥处理。     

施氮量对复播青贮玉米产量、氮吸收利用及土壤硝态氮含量的影响

本研究以‘新饲玉13号’为材料,研究在滴灌春小麦-青贮玉米一年两作体系下的复播青贮玉米适宜的氮肥施用量。在滴灌条件下设置5个施氮水平(N1:104.4 kg/hm~2,N2:174.0 kg/hm~2,N3:243.6 kg/hm~2,N4:313.2 kg/hm~2,N5:382.8 kg/hm~2),以未施氮为对照(CK),分析施氮量对复播青贮玉米鲜草产量、氮素吸收利用和土壤硝态氮含量的影响。结果表明,随施氮量的增加,青贮玉米的植株干物质重、氮含量、氮累积量和鲜草产量呈增加趋势,而青贮玉米的氮肥当季回收利用率、氮肥农学效率和氮肥生产效率呈下降趋势;收获期在0～100 cm土层内,不同施氮处理的土壤硝态氮含量均表现为随土层加深逐渐降低,但施氮量大于243.6 kg/hm~2时,土层深度100 cm处硝态氮大量积累,有向下淋洗的风险。利用一元二次方程拟合产量与施氮量之间的关系,明确了在该试验土壤肥力条件下青贮玉米鲜草最高产量的施氮量为244 kg/hm~2,经济施氮量为238 kg/hm~2。