不同生育期灌水和施氮对夏玉米生长、产量和水分利用效率的影响

【目的】研究不同生育期灌水和施氮对玉米各生育期生长、产量和水分利用效率的影响。【方法】以夏玉米蠡玉16号为试验材料,设置了7个水分处理(全生育期灌水、苗期+拔节期灌水、苗期+抽穗期灌水、苗期+灌浆期灌水、拔节期+抽穗期灌水、拔节期+灌浆期灌水、抽穗期+灌浆期灌水)和3个氮素水平(不施氮肥、低氮(60kg/hm2)、高氮(180 kg/hm2)),研究不同生育期灌水和施氮对夏玉米生长、产量及水分利用效率的影响。【结果】不同生育期灌水和施氮对夏玉米的株高、叶面积、地上部干物质、产量及水分利用效率均有一定的影响。与全生育期灌水相比,在平均氮肥(各指标3个氮素处理的平均值)水平下,苗期+灌浆期灌水处理及抽穗期+灌浆期灌水处理的株高、叶面积、地上部干物质累积量和籽粒产量显著降低,且后者的水分利用效率最低。相比较而言,苗期+拔节期灌水、苗期+抽穗期灌水及拔节期+抽穗期灌水处理玉米产量的下降幅度不大,而灌溉水利用效率却有较大提高。【结论】在试验地区,与全生育期灌水相比,苗期+拔节期灌水、苗期+抽穗期灌水以及拔节期+抽穗期灌水处理有利于维持玉米产量并提高水分利用效率,而施氮也可以显著增加玉米的产量和水分利用效率。在本试验条件下,以高氮全生育期灌水处理的产量最高。     

水氮耦合对冬小麦根系分布和根冠比及产量的影响

【目的】研究膜下沟灌水氮耦合对冬小麦根系分布、根冠比及产量的影响,为冬小麦生产提供理论依据。【方法】以冬小麦为试材进行田间试验,设1500、3000m3/ha两个灌水水平和75、150和300kg/ha3个施氮水平,测定不同处理组合冬小麦根部特征及产量。【结果】冬小麦根系随着土层深度增加,根长密度呈指数下降;灌水量相同时,适当增加施氮量能促进冬小麦根系生长,但施氮量过高时又会抑制冬小麦根系生长。施氮量相同时,增加灌水量会显著抑制冬小麦根系生长。冬小麦产量随灌水量的增加而增加,而冬小麦根冠比随灌水量的增加而减少。冬小麦产量与根冠比之间呈一元二次显著性相关。【结论】冬小麦产量与根冠比呈一元二次显著相关,3000m3/ha灌水量和150kg/ha施氮量为较优的灌溉施氮方式。     

水氮耦合对冬小麦根系分布和根冠比及产量的影响

【目的】研究膜下沟灌水氮耦合对冬小麦根系分布、根冠比及产量的影响,为冬小麦生产提供理论依据。【方法】以冬小麦为试材进行田间试验,设1500、3000 m3/ha两个灌水水平和75、150和300 kg/ha 3个施氮水平,测定不同处理组合冬小麦根部特征及产量。【结果】冬小麦根系随着土层深度增加,根长密度呈指数下降;灌水量相同时,适当增加施氮量能促进冬小麦根系生长,但施氮量过高时又会抑制冬小麦根系生长。施氮量相同时,增加灌水量会显著抑制冬小麦根系生长。冬小麦产量随灌水量的增加而增加,而冬小麦根冠比随灌水量的增加而减少。冬小麦产量与根冠比之间呈一元二次显著性相关。【结论】冬小麦产量与根冠比呈一元二次显著相关,3000 m3/ha灌水量和150 kg/ha施氮量为较优的灌溉施氮方式。     

灌水次数与施氮量互作对胡麻/玉米带田作物生长与产量的影响

旨在研究甘肃白银地区9种不同水氮配比胡麻/玉米带田叶面积指数、干物质质量和产量。结果表明,在整个生育期内,随着灌水次数和施氮量的增加,胡麻/玉米带田叶面积指数均表现"抛物线"的变化动态,胡麻/玉米带田干物质量均呈现"直线"上升的变化动态。灌溉次数和施氮量对胡麻玉米叶面积指数和干物质量有显著影响,氮肥效应大于水分效应。通过胡麻/玉米带田产量构成因素的主成分分析可知,所有胡麻产量构成因素对9个处理下胡麻产量影响为:出籽率千粒质量单株粒质量单株蒴果数分枝数蒴果种子粒数株高分茎数,所有玉米产量构成因素对9个处理下玉米产量的影响为:株高穗粗穗长穗行数行粒数百粒质量秃尖长出籽率。由胡麻/玉米带田产量及经济效益分析可知,适宜甘肃白银的胡麻/玉米带田灌水量和施氮量模式分别是T8-二次灌水三水平施氮量[快速生长期和盛花期各浇一次水(W2)/氮肥240kg/hm~2(N3)]和T6-三次灌水二水平施氮量[快速生长期、盛花期和青果期各浇一次水(W3)/氮肥180kg/hm~2(N2)]。     

水肥耦合对夏玉米生物学特性和产量的影响

以夏玉米为对象,采用旱棚盆栽试验方法,研究了模拟不同降水年型下肥与水耦合对夏玉米生物学特性和产量的影响.结果表明:不同水肥条件下,在夏玉米各个生育时期,株高、茎粗和叶面积的变化均呈‘单峰式’曲线;在一定氮、钾肥用量范围内,夏玉米株高、茎粗和叶面积都随灌水量的增加而增加,但灌水过多会阻滞玉米生长;在灌水量一定的条件下,夏玉米株高、茎粗和叶面积也会随着施肥量的增加而增加.试验条件下夏玉米最高产量及相应水肥配比为86.14 g/pot,灌水量为350mm,施氮量为180 kg/hm2,施钾量为120 kg/hm2.合理的水肥耦合对于减少水资源浪费,提高水肥利用率具有重要的理论和实践意义.     

水氮耦合对金盏花产量和叶黄素含量变化的影响

【目的】探索甘肃河西地区金盏花栽培最佳的水氮施用量,旨在提高金盏花产量与叶黄素含量。【方法】2009～2010年在垄作沟灌条件下,以节水栽培品种NK08-5为材料,进行不同灌水量和施氮量组合的田间试验。【结果】灌水3600m3/ha与施N270kg/ha组合处理的产量最高,较灌水4200m3/ha与施N和灌水4200m3/ha与施N90kg/ha处理的产量差异达显著水平,灌水3600m3/ha与施N90kg/ha和灌水3000m3/ha与270kg/ha处理的叶黄素含量最高均为11.7%。【结论】金盏花垄作沟灌有明显的水氮耦合效应,品种NK08-5最佳的水氮施用量组合为灌水3600m3/ha与施N90kg/ha。     

水氮耦合对金盏花产量和叶黄素含量变化的影响

【目的】探索甘肃河西地区金盏花栽培最佳的水氮施用量,旨在提高金盏花产量与叶黄素含量。【方法】2009~2010年在垄作沟灌条件下,以节水栽培品种NK08-5为材料,进行不同灌水量和施氮量组合的田间试验。【结果】灌水3600 m3/ha与施N 270 kg/ha组合处理的产量最高,较灌水4200 m3/ha与施N和灌水4200 m3/ha与施N 90 kg/ha处理的产量差异达显著水平,灌水3600 m3/ha与施N 90 kg/ha和灌水3000 m3/ha与270 kg/ha处理的叶黄素含量最高均为11.7%。【结论】金盏花垄作沟灌有明显的水氮耦合效应,品种NK08-5最佳的水氮施用量组合为灌水3600 m3/ha与施N 90 kg/ha。     

施氮量对旱地春玉米产量、干物质积累及叶面积指数的影响

为进一步提高旱地春玉米单产,以天泰33为试验材料,设置0、120、240、300、360、420 kg/hm2 6个施氮水平,探讨不同施氮量对旱地春玉米产量、干物质积累及叶面积指数的影响。结果表明,在一定范围内,随着施氮量的增加,春玉米子粒产量显著提高,超过某一施氮量(300 kg/hm2),增产趋缓甚至略减。叶面积指数随施氮量增大而增大,在吐丝期达到高峰,然后开始下降。随着施氮量逐渐增加,群体干物质积累量明显增加。试验条件下,适当增加氮肥施用量,可以显著提高旱地春玉米的子粒产量。天泰33在旱地条件下春玉米获得高产的适宜施氮量为300 kg/hm2。     

灌溉和尿素类型对玉米氮素利用及产量和品质的影响

【目的】研究不同灌水条件下,控释尿素与常规尿素用量对玉米氮利用及产量和品质的影响。【方法】采用随机区组设计5个施氮水平和2个水分水平,研究不同类型尿素与水耦合对玉米干物质量、叶面积指数、籽粒产量、生物产量、地上部氮素吸收和籽粒蛋白质产量的影响。【结果】相同灌水条件下,施氮处理玉米干物质量、叶面积指数均大于对照,控释尿素处理玉米的干物质量、叶面积指数大口期前低于常规尿素,开花后却显著高于常规尿素;增加施氮量可显著提高玉米吸氮量及花后籽粒吸氮量,营养器官虽可获得较大的氮素累积,但降低了向籽粒转移氮量。同一氮水平下,灌浆水提高了玉米地上部干物质量、叶面积指数和籽粒产量,降低了玉米地上部吸氮量、花后籽粒吸氮量和花前转移氮量,籽粒蛋白质含量和产量也显著降低。与常规尿素相比,控释尿素与水分对玉米氮素吸收、籽粒产量和籽粒蛋白质产量的耦合效应更显著。【结论】与常规尿素相比,不论有无灌浆水,控释尿素均能较好地协调玉米的地上部生长,具有明显的“前控后保”效果,利于获得高产与优质的同步,而灌浆水可以显著提高这种效果。     

不同氮肥用量对春玉米幼苗生长和根系形态的影响

为促进玉米幼苗根系发育,提高氮素的吸收能力,从而提高氮素积累量和利用效率,通过田间试验,研究不同氮肥用量对春玉米幼苗生长、根系形态及氮素吸收利用效率的影响。结果表明:在一定氮素范围内施氮量的增加玉米苗期生物重增加,而高量施氮(N180)导致根冠比下降;优化施氮(N150)处理提高了土壤速效氮、磷以及钾含量;由扫描图片可得不同施氮处理玉米根系形态差异不大,优化施氮处理具有很好的根系形态;减量施氮(N120)和优化施氮处理能够增加苗期玉米根系长度、体积、平均直径以及表面积指标;随着施氮量的增加,苗期春玉米植株氮素吸收效率呈下降趋势,而氮素生理利用效率先增加后降低,减量施氮处理玉米氮吸收效率较高,优化施氮处理具有较高的氮素生理利用效率。     

微咸水灌溉对土壤盐分和春玉米生长发育的影响

通过田间小区试验,研究了3 g/L微咸水灌溉对土壤盐分动态和春玉米生长发育的影响。结果表明,用矿化度为3 g/L的微咸水灌溉可在土体中积累较多的盐分,对春玉米叶面积、株高、叶绿素含量、干物质、产量均有不良影响,玉米叶面积在玉米生长后期减少速度较快,干物质积累相对减少,玉米产量下降。在干旱年份微咸水灌溉致使玉米产量下降了28.0%,多雨年份玉米产量下降了10.4%,井渠混灌在干旱和多雨年份玉米产量则分别下降了14.0%和7.4%。     

施肥对春玉米养分吸收和产量形成的影响

研究了施肥对春玉米叶面积系数,氮、磷、钾吸收状况及干物质积累分配和经济产量的影响,并探讨了上述诸生长因素与经济产量之间的关系。结果表明,施肥使春玉米吸钾主要集中在前期的特性更加明显,全生育期的氮、磷吸收出现２ 个高峰（不施肥处理仅前期有１ 个氮、磷吸收高峰）,灌浆期叶面积系数保持较高数值,后期干物质积累量大幅度提高,同时也使经济系数明显增大。相关分析指出,灌浆期叶面积系数,前、中期吸钾量,后期吸收氮、磷量及各生长发育阶段的干物质积累量均与经济产量显著相关     

不同氮用量对四川春玉米光合特性、氮利用效率及产量的影响

【目的】明确不同施氮量下春玉米产量形成的光合机制,分析不同施氮量对氮肥利用率、土壤氮素盈余量等的影响,为当地合理施用氮肥,促进春玉米高产高效提供理论参考。【方法】以玉米品种仲玉3号为试验材料,分别于2019、2020年在四川农业大学雅安试验农场的肥效长期定位试验地进行田间试验,设置5个供氮水平,分别为0（不施氮）、90 kg·hm^-2（低氮）、180 kg·hm^-2（适量氮）、270 kg·hm^-2（农民习惯施氮）、360 kg·hm^-2（高氮）,记为N0、N1、N2、N3、N4。于拔节期、吐丝期和灌浆期测定叶面积,分别计算叶面积指数、光合势;于灌浆期测定穗位叶净光合速率等光合参数以及吐丝期、灌浆期测定叶绿素含量;吐丝期、灌浆期、收获期测定地上部群体干物质积累量,收获时测定产量,分析各部位氮含量,计算土壤氮素盈余量、春玉米氮素利用效率和施氮经济效益。【结果】（1）春玉米产量随施氮量增加先升后持平,2019、2020两年都是N2处理的产量最高,平均为9 746 kg·hm^-2,相较于N0、N1处理分别增产179%、28.7%（P<0.05）,而N2与N3、N4处理间产量无显著差异。两年产量经线性+平台拟合,平台施氮量为134.8 kg·hm^-2,平台产量为9 604 kg·hm^-2,此时产投比也最高（12.6）。（2）适量施氮（N2）相比不施氮均显著提高穗位叶叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率以及叶面积指数和光合势等,继续增施氮肥上述指标无显著差异甚至显著降低。（3）结合光合特性与收获期产量的相关性分析及偏最小二乘法分析表明,春玉米光合势、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、叶面积指数、叶绿素a+b与产量均呈极显著正相关关系（P<0.01）,且影响春玉米产量的主导因素是叶绿素a+b。（4）收获期籽粒氮素积累量和地上部氮总积累量两年都是随施氮量增加先显著上升,在N2处理后（超过180 kg·hm^-2）微弱上升或基本持平;经拟合表明土壤氮素盈余量为0时施氮量为139 kg·hm^-2;春玉米氮肥表观利用率两年都是N2处理最高,平均达73.7%,较N1处理提高10.8%（P<0.05）,继续增施氮肥,氮肥表观利用率则显著下降,N3、N4处理氮肥表观利用率相较于N2处理分别降低32.9%和48.1%（P<0.05）。【结论】适量施氮能明显提高春玉米叶片光合性能,延缓穗位叶总叶绿素的降解,延长光合作用持续期,优化总叶绿素、叶面积指数和光合势在春玉米产量形成中的作用。同时,适量施氮能显著增加地上部群体干物质积累量和籽粒产量,促进玉米对氮素的吸收与积累,降低土壤氮素残留,提高氮肥表观利用率。综合产量、施肥经济效益、氮肥表观利用率和氮素盈余量等因素,试验区（四川雅安）氮素投入量为139—180 kg·hm^-2能维持春玉米的高产高效目标。     

晋中地区不同灌水处理对春玉米形态指标、耗水量及产量的影响

在晋中地区研究不同灌水处理对春玉米植株形态指标、耗水量和产量的影响。结果表明,水分胁迫抑制玉米生长发育,充分供水处理(T2)具有较高的株高、叶面积及叶面积指数(LAI);随灌水量减少,各个形态指标均呈下降趋势,0次灌水处理(T6)降至最低;2次灌水且灌水量最高处理(T4)耗水量最高,但产量却低于T2处理;T6处理产量明显降低,耗水量最小;春玉米全生育期耗水量与产量呈抛物线关系。通过产量、耗水量及水分生产效率(WUE)对比分析,认为生产上(2010年)适宜节水灌溉方案为拔节、抽雄期各灌水1次,灌水定额为900 m3/hm2。     

耕作、施氮和密度及其互作对旱地春玉米土壤水分及产量形成的影响

【目的】 黄土旱塬半湿润易旱区属于雨养农业区,水分亏缺为主要限制因素,因此,有必要筛选适于黄土旱塬半湿润易旱区春玉米综合栽培模式,从而提高旱地春玉米水分利用效率和产量。【方法】 2017—2018年玉米生长季,探讨不同耕作方式（翻耕、免耕、深松）、施氮（0、150、225 kg·hm^-2）和种植密度（52 500、67 500 株/hm²）对春玉米田土壤水分动态、水分利用效率、春玉米生长、产量及其构成因素的互作效应,提高玉米综合生产力。【结果】 （1）2017—2018年春玉米播种期0—200 cm土层土壤蓄水量均表现为免耕>深松>翻耕,2年平均免耕与深松播种期0—200 cm土层土壤蓄水量较翻耕分别提高6.1%和4.1%。2年春玉米水分利用效率均在深松高密高氮（STH2）处理最高。（2）深松与免耕处理较翻耕处理显著提高叶面积指数与干物质积累量,随密度与施氮量的增加,春玉米叶面积指数与干物质积累随之增加,耕作×密度对拔节、抽雄期叶面积指数有显著影响,密度×施氮对灌浆中期叶面积指数有显著影响。STH2处理下,玉米成熟期干物质积累量较其他处理提高3.3%—32.9%。（3）穗粒数和百粒重与施氮呈显著正相关关系（P<0.05）,深松与免耕处理玉米产量显著高于翻耕。STH2处理产量最高,2017年STH2产量较其他处理增幅为1.4%—63.3%;2018年增幅为2.9%—39.6%。【结论】 在黄土旱塬半湿润易旱区,深松耕配施150—225 kg·hm^-2施氮量与67 500株/hm²种植密度,不仅可以提高春玉米水分利用效率,还可获得较高的玉米产量效益;免耕配施225 kg·hm^-2施氮量与67 500株/hm²种植密度,可获得较高的经济效益。     

不同施肥模式和覆盖方式对春玉米干物质积累和水分利用效率的影响

研究南方红壤旱地不同施肥模式和覆盖方式下春玉米干物质积累、产量及水分利用效率的变化特征,对于该区域科学评价及合理利用施肥模式具有重要意义。以当地常规施肥模式(CK)为对照,研究了南方红壤旱地不同施肥模式和覆盖方式(TOK:常规施肥+有机肥+K肥+地膜覆盖;TO:常规施肥+有机肥+地膜覆盖,TK:常规施肥+K肥+露地)对春玉米干物质积累、产量及水分利用的影响。结果表明:各处理春玉米叶片叶绿素含量大小顺序为TOKTKTOCK。苗期和拔节期,TOK和TK处理春玉米的单株叶面积和叶面积指数均明显高于对照;抽雄期和成熟期,TOK处理均显著(P0.05)高于对照。各个主要生育时期,TOK处理植株的根系干重均显著(P0.05)高于其他处理,TOK和TK处理植株的茎和叶干重均显著(P0.05)高于其他处理。各个主要生育期,不同处理0~20 cm的土壤含水量均高于对照,其大小顺序为TOKTOTKCK;水分利用效率大小顺序为TOKTKTOCK,以TOK处理为最高,比对照增加38.04%。TK、TO和TOK处理的穗粗、行数与对照均无明显差异,但其穗长、行粒数、每穗粒数和百粒重均显著高于(P0.05)对照。玉米产量大小顺序为TOKTKTOCK,TOK、TK和TO处理的籽粒产量分别比对照增加34.41%、11.72%和8.36%。在常规施肥的基础上,增施有机肥和K肥、采取地膜覆盖有利于增加春玉米干重物质积累量,增加籽粒产量和提高水分利用效率。     

调亏灌溉下春玉米水氮耦合效应试验研究

为探讨寒地黑土区节水型高产玉米生产技术,以玉米品种九龙12为试验材料,采用正交试验方法,通过春玉米筒测试验,在3种施氮水平条件下,研究了苗期、拔节期、抽雄期3个水分亏缺水平对玉米生长发育指标和产量影响的耦合效应。结果表明:在不同调亏时期,植株经复水灌溉后有不同程度的补偿性生长。施氮量决定不同调亏时期的水分亏缺程度,苗期供应水分过高、氮肥过大会减少植株茎粗;拔节期水分亏缺时,植株茎粗受施氮量的影响较大,水分亏缺程度越重,氮肥施用量就应随之增高。当目标产量大于13 500kg·hm-2时,在95%的置信区间,苗期、拔节期和抽雄期的水分亏缺阈值分别为田间持水量的48%~66%、72%~84%和66%~81%,施纯氮肥160kg·hm-2。     

灌溉方式对西辽河平原玉米产量和水氮利用效率的影响

为科学选择适于西辽河平原春玉米生产的灌溉方式,于2018—2020年在通辽市、赤峰市、兴安盟,采用3种灌溉方式——浅埋滴灌、膜下滴灌和传统畦灌开展试验,探究其对春玉米产量和水、氮利用效率的影响。结果表明,在玉米吐丝后,通辽市和赤峰市浅埋滴灌的干物质积累量显著(P<0.05)高于传统畦灌。浅埋滴灌下,玉米茎鞘干物质转运率和转运贡献率较膜下滴灌、传统畦灌分别高9.31%、15.25%和13.45%、29.07%,叶片干物质转运率和转运贡献率分别提高15.17%、32.38%和6.93%、47.82%。在3种灌溉方式下,春玉米吐丝前、吐丝后的干物质积累量均与产量呈显著(P<0.05)正相关。总的来看,浅埋滴灌下春玉米的产量较膜下滴灌和传统畦灌平均增产3.43%和7.43%,膜下滴灌较传统畦灌平均增产3.87%。在灌溉水利用效率上,浅埋滴灌和膜下滴灌均显著(P<0.05)高于传统畦灌;在氮肥偏生产力上,除2018年兴安盟试验点外,浅埋滴灌均显著(P<0.05)高于传统畦灌。综合产量、水氮高效利用等因素,浅埋滴灌的灌溉方式为西辽河平原和拟生态区适宜的灌溉方式。     

不同模式下春玉米物质生产与群体光合性能研究

[目的]构建高产春玉米良好的群体结构,提高春玉米光能利用率,充分发挥春玉米的增产潜力。[方法]在大田试验条件下,从玉米品种、密度和肥料管理方面研究了3种模式（农户模式、优化模式、高产模式）对春玉米物质生产与群体光合生理指标的影响。[结果]优化模式和高产模式较农户模式分别增产10.79%、27.62%,秃尖长度显著减少。3种模式的叶面积指数（LAI）,群体光合势（LAD）,干物质累积（DMA）以及生长率（CGR）规律依次为高产模式＞优化模式＞传统模式。[结论]优化品种、合理增密以及加强养分资源管理是春玉米获得高产的关键措施。