氮肥后移对春玉米子粒灌浆特性及内源激素的影响

以陕科9号为材料,2019～2020年在陕西榆林灌溉区进行大田试验,在总施氮量相同、基肥和大喇叭口期追肥分别占总施氮量20%和40%条件下,设置4个施氮处理,传统施氮(拔节肥40%,N1)、氮肥后移10%(拔节肥30%+花粒肥10%,N2)、氮肥后移20%(拔节肥20%+花粒肥20%,N3)和氮肥后移30%(拔节肥10%+花粒肥30%,N4),分析各处理子粒灌浆特性、内源激素含量和产量构成。结果表明,氮肥后移各处理2年玉米产量均显著高于传统施肥,N3处理产量最高。氮肥后移增加子粒灌浆速率最大时生长量(W_max)、最大灌浆速率(G_max),延长子粒灌浆活跃期;氮肥后移过量(N4),子粒灌浆参数受到不良影响。同时,N3处理子粒生长素(IAA)含量达到峰值时均较N1处理显著增加51.7%,玉米素(ZR)含量显著增加16.7%,赤霉素(GA₃)含量显著增加28.9%,脱落酸(ABA)含量显著降低18.2%。在陕西灌溉春玉米区,总施氮量270 kg/hm²时,拔节期追肥54 kg/hm²、大喇叭口期追肥108 kg/hm²、花后7 d追肥54kg/hm²为该区玉米高产的优化施氮制度。     

缓效和速效氮配施对春玉米产量、养分积累及氮肥利用的影响

为研究稳定性缓释肥与尿素配施的玉米增产增效效应,采用田间试验,设5种处理,CK(不施肥)、NPK(习惯施肥)、80%C(80%缓释肥)、60%C+20%Ub(60%缓释肥+20%尿素基肥)和60%C+20%Ut(60%缓释肥+20%尿素追肥)。结果表明,60%C+20%Ut处理能够增加有效行粒数和百粒重,显著提高春玉米产量,达10256 kg/hm²。各处理玉米整株养分含量和积累量均表现出氮>钾>磷,玉米养分积累量以玉米子粒和叶的氮积累量最高,分别为153.87、106.76 kg/hm²;玉米茎对K的积累量最多,以60%C+20%U处理最高,为83.75 kg/hm²;60%C+20%Ub和60%C+20%Ut处理均能提高氮肥农学效率、偏生产力、表观利用率和氮收获指数;在经济效益上,60%C+20%Ut处理的纯收入最高。综上,在贵州黄壤区氮肥减量20%下的缓释肥和尿素配施更能促进玉米高产,达到减氮增产增效的目标。     

氮肥后移对春玉米产量、氮素吸收利用及土壤氮素供应的影响

采用田间试验,研究氮肥后移对春玉米产量、氮素吸收利用、土壤无机氮含量动态变化和氮素平衡的影响。结果表明,氮肥后移各处理两年玉米产量均显著高于100%基肥处理,提高幅度分别为27.0%～51.8%和37.9%～69.4%,其中30%基肥+50%拔节肥+20%开花肥处理玉米产量最高。与100%基肥处理相比,氮肥后移各处理氮素吸收利用率、农学利用率、偏生产力和生理利用率两年依次提高35.8%～49.6%、46.1%～92.2%、9.8%～19.5%、9.4%～24.8%和42.8%～64.2%、51.1%～83.0%、14.3%～22.9%、6.8%～11.7%,差异均达显著水平,且均以30%基肥+50%拔节肥+20%开花肥处理效果最佳。与100%基肥处理相比,氮肥后移各处理在提高玉米开花期至成熟期0～40 cm土壤无机氮含量的同时,降低玉米收获后41～100 cm土壤无机氮含量。     

不同施氮量对单季稻养分吸收及氨挥发损失的影响

 以杂交晚粳浙优12为材料,研究了不同氮素用量对单季晚稻养分吸收和氨挥发损失的影响。结果表明,施氮量在0~330  kg/hm2范围内水稻植株氮积累量、磷积累量及钾积累量均表现为随施氮量的增加而增加,施氮水平超过270  kg/hm2后增施氮肥反而降低水稻对氮磷钾的吸收。施氮量在150  kg/hm2时增施有机肥有助于杂交粳稻浙优12对土壤中氮素、磷素以及钾素的吸收利用。水稻拔节期至抽穗期为吸氮量最大时期,施氮量在0~270  kg/hm2范围内杂交粳稻浙优12各生育期植株氮积累量随着施氮量增加而增加。相关分析表明,水稻产量与水稻植株全生育期氮积累量、磷积累量和钾积累量极显著正相关,其中,与水稻吸氮总量的相关系数最大。氨挥发速率、累计氨挥发量随施氮量的增加而增加,以施用基肥阶段氨挥发速率最快,累计氨挥发量最高。在基肥氮肥和分蘖肥氮肥施入后,高施肥水平(270  kg/hm2、330  kg/hm2)下氨挥发速率均远高于其他处理,其中,施氮量330  kg/hm2处理施基肥后测得的累计氨挥发量占基肥施氮量的23.9%。     

氮肥运筹对春玉米产量、养分吸收和转运的影响

研究氮肥不同运筹方式对玉米产量、养分吸收利用、转运及分配的影响。结果表明,基肥:拔节期:抽雄期施氮比例为3∶4∶3处理玉米产量和氮肥利用效率最高,较其他基追比例处理增产3.2%~20.5%,氮收获指数、当季回收率、农学利用率和偏生产力分别提高2.0~5.3个百分点、2.0~21.3个百分点、2.3~10.0 kg/kg和2.3~10.0 kg/kg。施氮可显著增加玉米主要生育期氮、磷、钾吸收量,并可提高玉米抽雄期氮、磷、钾养分向子粒转运和子粒养分增加量,其中基肥∶拔节期∶抽雄期施氮比例为3∶4∶3处理玉米灌浆期氮、磷、钾吸收量最高,成熟期子粒氮、磷、钾积累总量高于其他基追比例处理。相关分析结果表明,玉米各生育期氮、磷、钾吸收间存在显著或极显著的正向相关,且除苗期外,其他生育期氮、磷、钾吸收量与产量均存在极显著正相关,灌浆期氮、磷、钾吸收状况与产量相关系数最大。     

玉米平衡施肥对产量、养分平衡系数及肥料利用率的影响

在黑龙江省玉米主产区采用多点田间试验方法研究玉米平衡施肥对产量、养分平衡系数、肥料利用率及农学效率的影响。结果表明,与最佳处理(OPT)相比,3个试验点不施氮、磷、钾、硫、锌、硼肥处理的平均减产率分别为23.9%、9.0%、11.9%、7.0%、7.6%、5.5%。3个试验点OPT处理氮、磷、钾的平均平衡系数分别为0.92、1.06和0.42,说明,150～165 kg/hm2氮素投入、55～82.5 kg/hm2磷素投入略低,养分平衡处于亏缺状态,75 kg/hm2钾素投入过低,养分平衡处于严重亏缺状态。3个试验点OPT处理氮、磷、钾肥平均利用率分别为36.2%、27.3%、46.7%;不施氮肥处理磷肥平均利用率为0.9%;不施磷肥处理氮、钾肥平均利用率分别为20.7%和27.6%;不施钾肥处理氮、磷肥平均利用率分别为23.1%和13.1%,可见,平衡施肥提高了肥料利用率。3个试验点OPT处理氮、磷、钾的农学效率分别为14.1、13.6和15.5 kg/kg。     

高产栽培下施氮水平对春玉米氮素吸收与利用的影响

以金山27为试验材料,采用田间试验的方法,研究高产栽培下施氮水平对春玉米氮素吸收与利用的影响。结果表明,玉米植株体内的氮含量总体上随施氮水平的提高而增加,氮的累积量随施氮水平的提高先升后降。在300 kg/hm2施氮水平下,生物产量、子粒产量和子粒中氮的分配比例均最大。氮生理效率以增氮(390 kg/hm2施氮处理)最低,氮素利用效率以减氮(210 kg/hm2施氮处理)最高,氮收获指数以300 kg/hm2施氮处理最大。与300 kg/hm2施氮处理相比,390 kg/hm2施氮处理导致氮生理利用率、氮肥效率和氮肥吸收效率下降;210 kg/hm2施氮处理的氮生理利用率、氮肥效率和氮肥吸收效率升高。氮肥利用率以施氮300 kg/hm2处理最高,增氮(390 kg/hm2处理)和农户传统高产施氮(270 kg/hm2施氮处理)均相对较低。在研究地区,高产玉米栽培适宜的施氮量为300 kg/hm2,其种肥、拔节肥、大喇叭口肥的比例为1∶3∶6。     

玉米施肥方式与保氮剂应用的研究

合理施用化肥是实现玉米经济高产的重要措施．本项着重研究玉米高产适宜的施肥方式以及适宜的氮、磷、钾配施比例。与此同时对施入氮肥的田间损失严重问题进行了相应对策的探讨。经3年试验研究，结果表明，氮、磷、钾配施较氮磷、氮钾配施有明显效果。最佳氮、磷、钾配施比例为1：1：0.5。磷、钾肥作种肥，氮肥分种肥、七叶期追肥和大喇叭口肥3次施肥方法为适宜施肥方式。保氮剂具有保氮逐步释放氮素的功效，保氮剂以与纯氮10：1比例混合，全部肥料作种肥一次施入效果最好，增产幅度最大。     

氮肥运筹提升宿根蔗产量和氮素利用

针对我国甘蔗生产中氮肥用量高和氮肥利用率低的问题,为提高氮肥利用率,本研究以‘桂糖42号’为试验材料,研究对比5种施氮量（N₁₅₀：150 kg/hm²、N₂₂₅：225 kg/hm²、N₃₀₀：300 kg/hm²、N₃₇₅：375 kg/hm²、N₄₅₀：450 kg/hm²）和2种施氮次数（R₁：3次施入,30%氮肥作基肥、30%作分蘖肥和40%作攻茎肥;R₂：2次施入,30%氮肥作基肥和70%作攻茎肥）下宿根蔗生长、产量、含糖量以及氮素利用。结果表明：（1）蔗茎产量受施氮量影响显著,随施氮量增加,2种施氮次数的蔗茎产量均呈现递增趋势。相同施氮量下,不同施氮次数的蔗茎产量差异不显著,R₁N₃₇₅、R₁N₄₅₀、R₂N₃₇₅和R₂N₄₅₀处理甘蔗产量较高,分别为106.4、112.2、106.4和109.1 t/hm²。（2）随施氮量增加,蔗糖分先增加后减少。N₃₇₅和N₄₅₀下,R₁的蔗糖分显著高于R₂。随施氮量增加,R₁的产糖量呈先增加后无显著变化的趋势,R₂的产糖量呈先增加后减少的趋势。N₃₇₅和N₄₅₀下,R₁的产糖量显著高于R₂,R₁N₃₇₅和R₁N₄₅₀处理甘蔗含糖量较高,分别为14.95和14.58 t/hm²。（3）R₁和R₂的当季氮肥利用率分别为22%~36%和20%~32%。因此,当施氮量为375 kg/hm²,以30%基肥、30%分蘖肥和40%攻茎肥是蔗叶还田下宿根蔗的最优施氮模式。     

高产玉米施硫增产效应与机制研究

对11250kg/ha产量水平的高产玉米施硫肥有显著的增产效果，增产幅度可达14.6%。施硫肥玉米根层数和根条数增加，根系活力提高，叶片叶绿素含量增加．硫肥还促进植株对氮、磷、钾的吸收并使籽粒灌浆速度加快。     

氮钾互作对春玉米养分吸收动态及模式的影响

采用田间试验与植株分析等方法研究了不同氮钾配比下春玉米养分吸收动态及模式,结果表明,不同氮钾配比下春玉米氮磷钾绝对量的积累均符合Logistic方程,肥料用量与比例可明显影响到玉米养分吸收最大速率及其出现日期。用量及比例适宜可获得较高的养分最大吸收速率,且其最大速率出现日期相对较早;玉米氮素最大吸收速率出现在中后期,应注意氮肥的分次施用。每生产100kg玉米子粒,适宜氮(N)、磷(P)、钾(K)的吸收量分别为1.954、0.376和1.390kg。植株养分吸收适宜比例为1:0.19:0.71。     

生物炭与化肥减量配施对玉米干物质、产量及氮、磷、钾积累转运的影响

采用田间小区试验,以先玉335为材料,设置5个处理,分别为CK(常规尿素+磷酸二铵+硫酸钾)、BF1(生物炭+80%尿素+80%磷酸二铵+80%硫酸钾)、BF2(生物炭+80%尿素+磷酸二铵+硫酸钾)、BF3(生物炭+尿素+80%磷酸二铵+硫酸钾)、BF4(生物炭+尿素+磷酸二铵+80%硫酸钾),玉米开花期、成熟期采集样品,分析不同处理干物质和养分积累转运特征,明确生物炭与化肥减量配施对玉米产量及氮磷钾养分积累转运的影响。结果表明,BF1、BF2、BF3、BF4处理均增加了植株干物质积累量、转运率及对子粒干物质积累贡献率,提高了玉米产量,促进了玉米植株氮磷钾素积累总量。因此,可应用生物炭与化肥减量配施实现玉米节肥增产。本试验条件下,减量20%硫酸钾配施生物炭对玉米产量效果最优。     

氮素调控对吉林省东部高产玉米氮素积累分配规律及产量的影响

采用田间小区试验,研究吉林省东部地区不同施氮量对高产春玉米氮素积累分配规律及产量的影响。结果表明,施氮量影响春玉米不同生育时期各生育器官氮素的阶段累积量,对累积趋势与分配规律无明显影响,不同处理对春玉米各器官氮积累量影响均表现为N300>N450>N150>N0,表明适宜的氮肥用量不仅能有效促进春玉米对氮素的吸收、累积,而且能显著提高生育后期子粒氮素的积累量,从而促进高产的形成。春玉米花前是大量累积氮素的时段,其积累量占吸收总量的67%~88%。各处理间子粒产量均达显著水平,随着施氮量增加,子粒产量呈先升高再降低的趋势。综合考虑产量、养分积累分配等因素,该地区高产田块春玉米的推荐施氮量为300~330 kg/hm2。     

东北和西北春玉米氮磷钾养分吸收、积累特点比较

通过东北(吉林公主岭,JL-GZL)和西北(新疆伊犁71团,XJ-71)两个生态条件差异明显的大田试验,比较不同生态区春玉米植株养分吸收、积累差异。研究表明,西北试点的春玉米子粒产量、干物质积累量、氮磷钾等养分积累量均高于东北试点,其中,子粒产量、干物质积累量达极显著水平,叶片、茎秆、子粒氮、磷、钾养分积累量均达显著水平。东北春玉米叶片、茎秆氮含量较西北春玉米高,叶片、茎秆磷含量无显著差异,叶片、茎秆钾含量在整个生育期低于西北春玉米。西北春玉米每吸收1 kg氮所产生的子粒、干物质分别较东北春玉米高7.75%、7.11%,每吸收1 kg钾所产生的子粒、干物质分别较东北春玉米低9.12%、9.71%,每吸收1 kg磷所产生的子粒、干物质两个生态区无显著差异。氮磷钾收获指数与养分利用效率的变化趋势相同,西北试点氮收获指数高于东北试点,钾收获指数低于东北试点,磷收获指数无显著差异。     

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。     

高产施肥条件下玉米的光合特性研究

采用田间试验与生化分析相结合的方法,研究了不同氮、磷、钾肥施用量对春玉米产量及叶片光合特性的影响。研究结果表明：当N、P2O5、K2O用量分别为240、150和240kg／hm^2时,玉米的产量、叶绿素含量和叶面积指数、叶片的光合速率、气孔导度和胞间CO2浓度等光合特性均处于最高水平,缺乏或过量的氮、磷、钾供应均不利于春玉米产量和光合性能的提高。由此得出以下结论：适宜的氮、磷、钾肥用量能够在春玉米生育前期提高其叶面积指数和光合色素含量以及光合速率等光合特性,在生育后期能延缓叶面积指数的衰退和光舍色素含量的降低,使得叶片具有较高的光合性能,从而促进了高产的形成。     

夏玉米叶片叶绿素含量的时空动态及其与植株含氮率关系的研究

在不同施氮水平下,研究了夏玉米郑单958叶片叶绿素含量(SPAD值)的时空动态变化及其与植株含氮率的关系。结果表明,夏玉米子粒生长期棒三叶SPAD值与棒三叶、全株总叶片及整株含氮率均有极显著线性相关关系。不同施氮水平子粒生长期叶片叶绿素含量的空间分布均以穗位叶为中心呈现出中间高两边低的趋势,SPAD值依次为中部叶>上部叶>下部叶。施氮可调节各部位叶片SPAD值或氮素含量,但并未改变其空间分布模式。不同施氮水平子粒生长期上部和中部叶片叶绿素含量随时间的动态变化总体上呈现先增大后减小的趋势,下部叶片的叶绿素含量则呈持续下降的趋势。夏玉米不同叶位叶片对氮肥的反应均表现在一定范围内(N≤207 kg/hm²),子粒生长期各叶片叶绿素含量随施氮量的增加而增加,当总施氮量增为276 kg/hm²时,各叶片叶绿素含量不再明显增加,相对来说中部叶比上部和下部叶对氮肥的反应更为敏感。     

施钾对春玉米产量、养分吸收及分配的影响

通过连续两年田间试验,研究吉林省中部玉米主产区施钾对春玉米产量、养分吸收、转运、分配及钾肥利用率的影响。结果表明,施用钾肥可显著提高春玉米产量,在一定施钾范围内,春玉米产量随施钾量的增加而增加,当施钾量超过90 kg/hm2后产量不再增加,根据玉米产量(y)和施钾量(x)拟合,得出最佳施钾量为82.9~86.6 kg/hm2。施钾肥可提高干物质最大积累速率和积累总量、养分最大吸收速率和吸收总量,提前干物质最大积累速率和养分最大吸收速率出现的时间。施钾可提高春玉米氮、磷、钾养分向子粒的转运量及转运率,施钾量30~90 kg/hm2范围内抽雄期养分积累量与子粒转运量和转运率呈正比,当施钾量超过90 kg/hm2后,氮、磷、钾养分转运出现负效应。钾素农学利用率和偏生产力随着施钾量的增加而下降,钾肥当季回收率以施钾量90 kg/hm2处理最高。在吉林省中部玉米主产区,适宜施钾量为82.9~86.6 kg/hm2。     

不同肥料滴灌配施夏玉米产量与氮磷钾吸收利用特性

以郑单958为材料,在滴灌施肥条件下设不施氮(N0)、不施磷(P0)、不施钾(K0)和氮磷钾均施(NPK)4个处理,以传统灌溉施肥方式(施用量同NPK处理)为对照,研究滴灌水肥一体不同肥料配施夏玉米产量与氮磷钾吸收、分配及利用特性。结果表明,滴灌条件下,相较于磷钾肥,玉米对氮肥更敏感。N0处理的产量、干物质积累量、整株氮磷吸收量均显著降低,其叶片钾含量、茎鞘磷含量极显著增加,导致叶片钾积累量、茎鞘磷积累量显著增加。P0和K0处理玉米产量、干物质积累量、植株氮素吸收量均与NPK处理无显著差异,分别导致磷素和钾素吸收量显著降低。不施磷钾肥处理氮素从秸秆向子粒的转运受到限制,子粒含氮量下降,氮素收获指数显著降低。滴灌条件下,氮磷钾肥平衡施用玉米养分吸收均衡、分配合理,物质生产和产量显著高于传统灌溉施肥方式。