花后氮肥调控对春玉米叶片光合性能及产量的影响

为研究花后追施氮肥对春玉米产量、根系及叶片光合性能的影响，本试验根据春玉米全生育期氮肥调控方案（INM）的最优施氮量（ONR）基础上，在春玉米吐丝期（R1）、乳熟期（R2）设置3个追氮处理，R1、R2期不追施氮肥（N1处理）；R1、R2期按照ONR方案追施氮肥（N2处理）；R1、R2期在ONR方案基础上氮肥施用量增加50%(N3处理)。通过2年田间试验结果表明，与花后不再追施氮肥相比（N1），花后追施氮肥（N2、N3）能显著增加玉米功能叶的SPAD值和R2期叶面积指数(LAI)，在每次追氮10 d后可提高穗位叶净光合速率(Pn)，从而维持春玉米长灌浆时间和高灌浆速率，产量平均增加13.2%、22.0%。春玉米吐丝后28 d，取0～60 cm土层玉米根系分层分析后表明，花后追氮对春玉米总体根系形态和总根重无显著影响，但显著增加了10～20 cm和50～60 cm土层的根长和根表面积，对玉米后期延衰、维持叶片功能和养分、水分吸收有促进作用。在R1、R2期分别增施50%施氮量（N3），较N2(ONR)处理的春玉米叶片光合性能、根系形态及产量均有提高趋势。     

玉米氮效率及其研究进展

玉米氮效率的基因型差异决定了不同氮肥供应条件下氮素吸收能力的差异,选用氮高效品种可以在低氮条件下获得高产,减少氮肥的浪费.近年来国内外对玉米氮效率的研究主要有以下几个方面:植株性状与氮效率的关系、氮效率的生理生化基础、氮效率的遗传改良等.对玉米氮效率及研究进展进行了综述,并讨论了如何继续开展对玉米氮效率的研究工作。     

氮肥运筹对夏玉米氮素利用及土壤无机氮时空变异的影响

研究不同施氮量及基肥追肥比例对土壤无机氮时空分布及玉米氮肥利用效率的影响。结果表明,不同施氮量和基追比显著影响土壤剖面硝态氮含量。各施氮处理不同生育期0～60 cm土层硝态氮含量均显著高于不施氮肥处理,且随施氮量的增加土壤中硝态氮含量增加。夏玉米生长季土壤铵态氮含量较低,且时空变化不明显。玉米氮素农学效率（NAE）、氮素利用效率（NUE）随施氮量的增加显著降低;氮素表观回收率（NRE）有相同的变化趋势,但差异不显著;氮素收获指数（NHI）随施氮量的增加显著增大。相同施氮水平下,“50%基肥+50%大喇叭口肥基追比”的NAE、NUE、NHI和玉米产量显著高于其他处理。因此,在玉米生产中应避免播种时一次性大量施用氮肥,增加后期施氮比例可显著提高氮肥利用效率和玉米产量。     

吉林省黑土区玉米氮肥减施效果研究

针对目前吉林省黑土区玉米种植过程中氮肥用量偏高导致的氮肥利用率低、氮素残留高等问题,在习惯施氮量的基础上设降低10%、20%、30%、40%的不同氮肥减量处理,研究减氮对春玉米干物质积累、子粒产量、氮素利用效率及土壤中无机氮积累的影响。结果表明,伏龙泉和米沙子试验点降低20%氮肥用量、开安试验点降低30%氮肥用量玉米子粒产量无显著降低,减氮处理显著提高氮肥的利用效率。降低氮肥用量可减少玉米收获后耕层土壤中无机氮的积累(硝态氮)。玉米施氮量在223 kg/hm2时玉米收获后耕层土壤无机氮含量与播种前基本一致。吉林省黑土玉米种植区适当降低氮肥用量不会显著影响玉米产量,同时会提高氮肥利用效率,减少玉米收获后耕层无机氮的积累。     

控释氮肥在土壤中的释放特征及其对春玉米养分吸收及氮肥利用率的影响

通过田间试验,研究控释氮肥在田间的养分释放特征及其在玉米生长期内养分需求和氮素供应状况以及对土壤无机氮、玉米产量和氮肥利用率的影响。结果表明,控释氮肥的养分释放达到了控释效果,其养分释放与玉米的养分吸收规律基本一致。与普通氮肥相比,施用控释氮肥有效地提高土壤中的无机氮含量,促进玉米植株对氮素的吸收利用。施用控释氮肥处理的玉米吸氮量比普通氮肥处理增加8.41%,玉米产量较普通氮肥增产720 kg/hm~2,氮肥利用率较普通氮肥处理高10.13个百分点,氮肥农学效率较普通氮肥处理高19.48%。     

不同施氮时期对夏玉米干物质积累及氮肥利用的影响

以提高夏玉米氮肥利用率、减少氮肥污染为目标,研究了不同施氮时期对夏玉米生长发育及氮肥利用率的影响。结果表明：施氮显著增加子粒产量和穗粒数,以3叶期施氮结合12展叶追氮处理的子粒产量最高,但对千粒重和单位面积穗数影响差异不显著。施氮使各处理植株的叶面积指数(LAI)均在生育后期保持较高值,延缓了叶片衰老,促进了干物质的积累。3叶期施氮结合12展叶追氮处理的夏玉米氮肥利用率最高,较3叶期施氮和12展叶施氮分别提高了21.8个百分点和22.8个百分点,较好地提高了夏玉米当季氮肥利用率,能够有效降低因氮素损失而造成的农田污染。     

杂合型对玉米氮的利用和产量的影响

由于环境中含有过量的氮肥,玉米适量施氮的重要性变得更加关键。玉米杂交种施用氮肥过多,由于不具备利用氮的能力将导致地下水硝酸盐污染(Schepers 等,1987)。但没有明确表明哪种玉米杂交种对于不同的土壤施氮比率的反应效果更好。Moll 等(1982)报道了玉米杂交种对氮肥利用的差异。指出在土壤含氮率低的情况下氮利用率(籽粒重量/植物含氮量),说明了8种杂交种籽粒产量的变化。与之相反,如果土壤含氮量高那么吸收率(植物含氮量/土     

玉米秸秆还田与实地氮肥管理对水稻产量与米质的影响

 以中熟粳稻扬粳4038为材料,在大田试验条件下研究了玉米秸秆还田与实地氮肥管理对水稻产量和稻米品质的影响。三年（2009—2011）试验结果表明: 1）玉米秸秆还田能提高稻田土壤全氮和有机质含量; 2）在不施氮条件下,玉米秸秆还田处理较对照产量提高了18.9%~32.0%; 3）在实地氮肥管理模式下,玉米秸秆还田处理较对照施氮量下降了7.4%~16.7%,但产量提高了0.5%~11.0%,氮肥偏生产力提高了18.0%~31.7%; 4）在不施氮或实地氮肥管理条件下,玉米秸秆还田均较对照显著提高了整精米率、最高黏度和崩解值,降低了垩白粒率、垩白度、最终黏度和消减值;玉米秸秆还田对水稻的出糙率、精米率、直链淀粉含量和胶稠度无显著影响。在不施氮条件下,与对照相比,玉米秸秆还田提高了籽粒中蛋白质含量。上述结果表明,玉米秸秆还田有利于培肥土壤,采用实地氮肥管理将有助于进一步降低水稻施氮量,提高产量和改善米质。     

秸秆还田配施氮肥对春玉米氮素利用及土壤氮素平衡的影响

通过8年田间定位试验，研究玉米秸秆还田配施氮肥对春玉米产量、剖面土壤无机氮积累、氮素平衡和氮肥利用效率的影响。结果表明，通过线性加平台回归方程，求得2012~2019年最高玉米产量所需的适宜施氮量依次为202.7、193.7、182.2、171.2、163.6、156.1、150.7和150.5 kg/hm²。氮素表观损失量和土壤残留矿质氮量均随着施氮量增加而显著增加，两者与施氮量之间均呈显著正相关。每增加10 kg/hm²施氮量，土壤残留矿质氮量、氮素表观损失量分别增加9.09~10.34、5.89~7.34 kg/hm²。当施氮量超过150 kg/hm²时，各处理间玉米吸氮量差异不显著，土壤残留矿质氮、氮素表观损失量之间差异均达显著水平（P<0.05）。随着施氮量增加，氮肥利用率呈先增加后减小趋势，当施氮量为150 kg/hm²时，两年氮肥利用率分别达到最高（75.2%和92.3%）。当施氮量为210~330 kg/hm²，剖面土壤无机氮残留量显著增加，造成土壤无机氮在土壤深层（60~100 cm）的大量累积。     

施氮量对粮饲兼用玉米子粒产量和饲用品质的影响

2017~2018年以主推粮饲兼用玉米陕科9号品种为材料，设0、90、180、270和360 kg/hm² 5个氮肥水平进行大田试验，测定不同氮肥处理下叶面积指数、产量和饲用品质和氮肥利用率等性状指标，分析施氮量对玉米子粒产量、饲用品质和氮肥利用率的影响。结果表明，随施氮量的增加，叶面积指数、SPAD值和生物量增加；子粒产量随施氮量的增加先增加后稳定，此时最佳施氮量为268 kg/hm²，产量增加64.4%。随着氮肥增加，氮肥农学效率呈先增加后降低，氮肥偏生产力降低。饲用品质分析显示，子粒蛋白质、淀粉和脂肪含量随着施氮量增加而增加，在氮肥270 kg/hm²处理下分别较不施氮处理增加2.4%、13.7%和22.5%；秸秆中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量分别减少20.4%和18.1%，秸秆粗蛋白和体外干物质消化率分别增加22.5%和17.6%。适当增施氮肥改善玉米群体质量，增加产量和氮肥利用率，提高饲用价值。陕北灌区粮饲兼用玉米生产实践中，推荐适宜施氮量为268 kg/hm²。     

氮肥管理对夏玉米冠层结构和氮肥吸收利用的影响

通过大田试验研究不同氮肥管理模式下夏玉米群体结构和氮肥利用情况,探索节肥、高产、高效的夏玉米氮肥管理模式。结果表明,施氮显著改善夏玉米产量因子、提高产量。氮肥适量后移显著改善穗部性状,等氮量下大喇叭口期和吐丝期均追施氮肥处理与大喇叭口期追施氮肥处理相比穗粒数提高28.5粒,收获指数提高11.3%,增产101 kg/hm2。吐丝期施氮显著增加灌浆期LAI,使LAI峰值从吐丝期后移至灌浆期。施氮肥可增加夏玉米SPAD值,大喇叭口期追施氮肥可提高各生育时期玉米SPAD值;吐丝期追施氮肥可提高株高、茎粗、穗位高。适当降低氮肥投入,氮肥农学利用率和氮肥偏生产力分别提高232.3%、60.9%;氮肥用量相同时氮肥适当后移分别提高10.5%、1.3%。吐丝期施氮增加夏玉米成熟期营养器官的氮素积累,减少子粒的氮素积累,导致氮收获指数下降。     

施氮模式对砂质潮土氨挥发、夏玉米产量及氮肥利用率的影响

采用连续多年田间小区定位试验,在氮肥施用量200 kg/hm2下,观测夏玉米季不同施氮模式对夏玉米季土壤氨挥发、子粒产量及氮肥利用率的影响。结果表明,夏玉米季不同施氮处理土壤氨挥发损失量不同,当地常规施氮处理损失量最高,改变氮肥基追比处理次之,控释复合肥处理损失量最低。与不施肥对照相比,各施氮模式处理均能提高夏玉米产量,控释复合肥、改变氮肥基追比处理较当地常规施氮处理分别增产9.89%和7.14%。不同施氮模式下夏玉米季氮肥利用率以控释复合肥利用率最高,改变氮肥基追比处理次之,常规施氮最低。综合考虑,控释复合肥、改变氮肥基追比均可作为砂质潮土区推广的适宜氮肥施用模式。     

施氮模式对春玉米养分吸收动态的影响

通过春玉米田间试验和室内分析,研究施氮模式对春玉米养分吸收动态及氮肥利用率的影响。结果表明,施氮提高了玉米植株氮、磷、钾含量,改善了玉米产量性状。随着生育期推进,玉米植株各器官氮、钾含量逐渐降低,磷含量变化无规律性。与其他施氮模式相比,二次追肥和一次深施处理显示出较大的优势,其中,产投比分别为7.78和6.93,氮肥农学效率分别为29.05 kg/kg和24.38 kg/kg,氮肥利用率分别为40.13%和39.92%。结合玉米的生理需肥特性和肥料性质,磷、钾肥作基肥,氮肥作基肥+拔节肥追肥+大喇叭口肥追肥和氮肥一次深施为适宜的施肥技术。     

玉米高产与氮肥高效协同实现存在的问题及其途径

综述施氮对玉米产量、品质及氮素利用率的影响。随施氮量增加,玉米产量先升高后降低,在150~180 kg/hm2可达到最大值;适量施氮可以改善玉米子粒品质;氮肥利用率和氮肥偏生产力均随施氮量增加而降低。通过多年多点数据分析得出,我国华北地区玉米的适宜施氮量为180 kg/hm2左右,可实现玉米高产高效。通过合理减少氮肥用量、改进施肥技术、应用新型肥料并将氮肥运筹与综合农艺管理相结合,可以实现玉米产量和氮素利用效率的协同提高。     

不同氮肥形式对春玉米产量、土壤硝态氮及氮素利用率的影响

通过田间试验研究不同氮肥对玉米产量、玉米不同生育期0~90 cm土层硝态氮含量和氮素利用率的影响。结果表明,0~90 cm土层,施用氮肥使土壤硝态氮残留量升高了约30%,且随玉米生育期逐渐下降,成熟期普通尿素处理比缓控释氮肥处理高20%左右。与普通尿素处理相比,缓控释氮肥处理土层硝态氮含量前期缓慢降低,后期下降速度快且硝态氮残留量较低。半控比掺混肥能满足玉米生育前期与后期对土壤硝态氮的需求,提高产量且最大限度提高氮肥利用率,满足一次性施肥的要求;硫包膜尿素基施的产量及氮素利用率最低且与其他氮肥处理存在显著差异。     

氮肥调控对东北黑土春玉米氮利用及氨挥发的影响

2018和2019年在吉林省梨树县开展大田定点试验，共设置6个处理，不施氮对照（N0）、常规施氮（N_Conv）、优化施氮（氮分次后移，N_OPT）、控释氮肥（掺混30%控释尿素，N_Ctrl）、增施有机肥（在N_OPT基础上增施有机肥，FM）和秸秆还田（在N_Ctrl基础上进行秸秆全量还田，SR），采用通气法田间原位监测不同管理措施下的氨挥发通量，并计算氮肥利用效率及氮平衡，明确氮肥调控对东北黑土春玉米氮利用及氨挥发的影响。结果表明，与N_Conv相比，各处理N_OPT、N_Ctrl、FM、SR分别提高了14.1%、15.6%、24.2%和27.1%的氮肥利用效率。与N0、N_Conv、N_Ctrl、SR处理相比，N_OPT、FM处理显著提高了氨挥发累积量，分别达氮肥施用量的3.2%和4.2%。N_OPT处理减少了46.2%的氮表观损失和30.1%的氮盈余。在氮肥施用量、施用时期和肥料类型等方面进行调控，可在稳产的同时大幅提高氮肥利用效率。施用控释氮肥可显著减少氨挥发损失。采用“掺混控释氮肥+秸秆还田”的调控措施更有利于增产增效，并减少环境污染风险。     

氮肥用量对土壤养分含量、春玉米产量及农学效率的影响

采用田间试验,设置5种施氮水平,研究不同氮肥用量对土壤养分含量、春玉米产量和氮肥利用的影响。结果表明,优化施氮(N150)、优化施氮配施有机肥(N150+M)处理可增加土壤速效养分含量;土壤水分和温度受不同氮肥用量影响较小。N150和N150+M处理玉米增产幅度较大,增产率分别为19.44%和16.67%;N150处理的氮肥农学利用率最高,高量施氮处理(N180)最低;减量施氮(N120)与N150处理的氮肥偏生产力较高。优化施用氮肥处理,不仅可以增加土壤速效养分含量,保障速效养分对春玉米的及时供给,同时还可以增加春玉米产量,提高氮肥利用效率。     

减氮配施有机肥对豫西旱区玉米产量及氮肥利用率的影响

采用大田小区定位试验，设5种施肥处理模式，分别为不施氮肥(CK)、农户习惯施肥(CF)、减氮纯施化肥(R)、减氮配施20%有机肥(R₂₀)和减氮配施40%有机肥(R40)，研究豫西半湿润偏旱地区冬小麦-夏玉米1年2熟区氮肥减量配施有机肥两年后对玉米干物质积累和分配、氮素积累和分配、产量和氮肥利用率的影响。结果表明，施氮处理玉米干物质积累总量、氮素积累总量和子粒产量平均分别比对照增加17.07%、31.63%和36.61%。R₂₀处理氮肥利用效率显著提高40.01%～60.63%，氮肥农学效率显著提高35.86%～82.78%，氮肥偏生产力显著提高5.14%～32.93%，肥料贡献率显著提高24.10%～55.63%。因此，R₂₀处理可实现玉米稳定增产，是提高氮肥利用效率的合理施肥方法。     

控释氮肥对春玉米干物质积累、氮素吸收及产量的影响

通过田间试验,研究控释氮肥和普通氮肥对春玉米干物质积累与分配和氮素吸收与分配及玉米产量的影响.结果表明,施氮增加了玉米的干物质积累速率、氮素吸收速率及玉米产量.施用控释氮肥较普通氮肥提高玉米的干物质积累量及玉米植株的氮素吸收量,促进氮素向子粒的转移,子粒氮素所占比重达68.63%;控释氮肥较普通氮肥提高氮肥表观利用率5.21个百分点.     

玉米氮素代谢机制的研究进展

从作物氮素研究的发展、玉米氮素吸收及分配动态研究、玉米氮代谢与光合作用、氮肥对玉米产量的影响和土壤－玉米体系氮素营养研究等方面对玉米代谢机制研究进展进行了综述。