不同氮肥模式对夏玉米产量、蛋白质品质和氮素利用特性的影响

以高产玉米品种郑单958和先玉335为供试材料,在大田生产条件下设置4个施氮水平,研究不同氮肥模式对两个高产玉米品种子粒产量、蛋白质产量及氮素利用特性的影响。结果表明,两个玉米品种子粒产量随施氮量的增加显著增加,均以240 kg/hm~2处理最高,先玉335子粒产量显著高于郑单958;两个玉米品种子粒蛋白质含量及其产量随施氮量的增加显著增加,先玉335的蛋白质含量及其产量均高于郑单958;两个玉米品种氮素利用效率、氮肥生产效率和氮肥农学利用效率随施氮量的增加而显著降低,均以180 kg/hm2处理最高,先玉335的氮素利用效率、氮肥生产效率和氮肥农学利用效率均高于郑单958。综合分析认为,两个玉米品种均以240 kg/hm~2处理可以同步协调实现较高的子粒产量、蛋白质含量和氮素利用效率,获得产量、品质和高氮素利用效率的协调统一。     

不同施氮量对夏玉米产量和氮素利用的影响

以玉米品种郑单958为材料,通过两年田间试验研究不同施氮量对夏玉米产量和氮素利用的影响。结果表明,随施氮量增加夏玉米产量先增加后降低,符合一元二次肥料效应方程;合理施氮量显著提高子粒产量;收获指数和氮收获指数随施氮量增加而降低,施氮量为189 kg/hm2和178 kg/hm2收获指数和氮素收获指数较高;过量施氮会降低氮肥利用率和氮肥偏生产力,平均较施氮量为189 kg/hm2和178 kg/hm2降低29~55个百分点和32~64 kg/kg;农学效率和生理利用率随施氮量先增加后降低,施氮量为200 kg/hm2左右时最高。当施氮量超过200 kg/hm2时,成熟期表层土壤硝态氮含量和氮肥表观损失率均随施氮量的增加而增加。夏玉米氮肥推荐用量应控制在200 kg/hm2以内。     

氮肥运筹对郑单1002和郑单958冠层特征和产量的影响

以郑单1002和郑单958为材料,0(N0)、150(N1)、300(N2)kg/hm2氮肥水平,常规尿素和一次性基施掺混控释肥两种氮肥类型,研究不同氮肥运筹对夏玉米冠层特征、干物质积累与分配和产量的影响。结果表明,增加施氮量,两个品种穗位层和近地表叶面积指数(LAI)比N0处理增加25.7%~52.5%,开花期和成熟期干物质积累、千粒重、穗粒数、穗长和产量显著增加,农学利用效率降低22.0%~40.0%。与常规尿素相比,掺混控释肥增加玉米生长后期穗位层和近地表的透光率和成熟期干物质积累,提高了千粒重、穗粒数、产量和氮肥农学效率,降低子粒含水率。在相同施肥条件下,与郑单958相比,郑单1002的LAI和穗粒数分别提高7.5%~14.8%和2.3%~11.5%,千粒重降低1.4%~6.2%,产量提高0.8%~6.2%。     

氮肥减施对夏玉米花后生理特性的影响

以黄淮海地区主栽玉米品种郑单958(ZD958)、先玉335(XY335)、郑单309(ZD309)、奥玉3111(AY3111)、浚单20(XD20)和迪卡653(DK653)等6个杂交种为试材,设0、120(较正常施氮量减少1/2)、160(减氮1/3)、200(减氮1/6)和240 kg/hm2(正常施氮量)共5个施氮水平,在大田条件下研究氮肥减施对夏玉米产量、花后氮素转运、叶片叶绿素荧光和硝酸还原酶NR、谷氨酰胺合成酶GS活性的影响。结果表明,施氮后玉米产量平均提高20.2%,与正常氮处理相比,减氮1/3和1/6的产量、子粒氮浓度、收获指数和氮收获指数(NHI)无显著变化,ZD309和XY335产量和NHI高于其他品种。随施氮量增加,ZD958、XY335和ZD309叶转运量显著增加,茎转运效率无显著变化。减氮1/3和1/6处理穗位叶SPAD值无变化,叶绿素最大荧光Fm、综合性能指数PI、NR活性明显增加,各基因型分别以AY3111叶片SPAD、PI为最高,ZD958、XY335和ZD309的NR和GS活性高于其他品种。     

4个玉米品种氮素利用效率的比较研究

以郑单958、农大108、京单28、京科308为试验材料,研究了不同玉米品种产量、干物重、氮含量、氮利用效率的差异.结果表明:4个玉米品种产量、总吸氮量存在一定程度的差异,氮利用效率差异均不显著.植株干重、子粒氮含量、总吸氮量与产量显著相关,子粒氮含量对产量的直接影响最大.植株干重与子粒氮含量显著相关,植株干重越大子粒氮含量越高;子粒氮含量与植株干重对产量的影响不同品种之间存在差异;氮收获指数与产量呈负相关.     

氮肥类型与施用量对夏玉米产量与品质性状的影响

以郑单958和农大108为材料,研究了3种类型氮肥(普通尿素、包膜尿素与复合肥)不同施用量对夏玉米产量及子粒品质性状的影响。结果表明:①3种类型氮肥均能使两品种产量显著提高,增产效应以复合肥最好;②施氮对子粒品质性状与不施氮相比,施氮后郑单958粗蛋白与淀粉含量增加,农大108粗蛋白含量极显著提高,游离氨基酸含量显著降低,碳水化合物无明显变化;施N90～180kg/hm2条件下,除游离氨基酸含量外两品种子粒品质性状间无明显差异;③氮肥类型对子粒品质性状的影响:粗蛋白含量受氮肥类型的影响因品种及施氮水平不同表现有差异,郑单958对氮肥类型较为敏感;淀粉含量以郑单958施复合肥增幅最大,而农大108施复合肥时大幅降低,施其他两种氮肥变化不明显;游离氨基酸含量以农大108施普通尿素降幅最大,郑单958施普通尿素与包膜尿素时有所提高,施复合肥时下降。可见氮肥类型与施氮量对夏玉米品质性状的影响具有明显的基因型差异。     

氮肥对辽宁春玉米品种氮素吸收利用的影响

选择辽宁春玉米区3个主推品种铁研58(TY58)、良玉99(LY99)、郑单958(ZD958)进行3个氮素水平的试验,梯度设N0(不施入氮肥)、N1(施入纯氮112 kg/hm~2),N2(施入纯氮225 kg/hm~2)。研究表明,不同品种氮反应有差异,施入氮肥后植株主要通过提高穗粒数而获得产量,TY58为氮反应敏感品种;施入氮肥植株氮积累量增加,成熟期达最大,吐丝前后的氮素积累品种间存在差异,成熟时氮素分配比例由高到低为子粒叶片茎鞘穂轴苞叶雄穂;氮肥亏缺条件下,植株加大氮素由茎叶器官向子粒的供应比例,叶片对子粒氮贡献率最高,达28.0%~51.3%。     

施氮对稻麦轮作区小麦地上器官干物质及氮素累积运转的影响

为给长江中下游稻麦轮作区小麦的高产栽培提供理论依据,以扬麦10号为材料,设置0、93.75、168.75和243.75 kg/ha四个氮肥处理水平(分别用N0、N1、N2和N3表示),研究了施氮对小麦地上器官干物质及氮素累积运转的影响.结果表明,增施氮肥提高了小麦群体叶面积指数,N3处理与N2处理差别不大,增施氮肥不影响叶面积指数的动态变化规律.干物质量随着施氮量的增加而增大,营养器官转运率以不施氮(N0)处理最大,对籽粒的贡献率以N2处理最大.增加施氮量提高了小麦各个生长时期氮素累积量,N3处理在收获时茎秆中有较高的氮素残留,降低了氮肥利用效率.增施氮肥提高了小麦产量,N2处理与N3处理之间差异不显著.氮肥生理效率以N1最高,氮肥利用效率和农学效率均以N2最高.     

基于称重式蒸渗仪的玉米耗水特性及影响因素研究

以我国玉米生产主导品种京科968和郑单958(对照)为供试材料,采用称重式蒸渗仪系统研究其耗水特性及影响因素。结果表明,京科968的全生育期需水量低于郑单958,水分利用效率高于郑单958。京科968的全生育期需水量为347.81 mm,较郑单958低78.98 mm;水分利用效率为3.16 kg/m^3,显著高于郑单958;京科968各生育阶段的平均日耗水量不同,分别为2.04、3.54、3.34、3.35 mm/d,分别比郑单958低1.62、1.43、0.55、1.10 mm/d。影响玉米各生育阶段日耗水量的气象因素不同,影响出苗至吐丝和播种至收获阶段日耗水量的主要气象因素为空气温度、光辐射和平均风速,影响吐丝至收获阶段日耗水量的主要气象因素是空气温度和光辐射。     

不同夏玉米品种产量和氮肥利用的水氮调控效应

研究不同水氮处理对20个夏玉米品种产量及其构成、干物质积累量、收获指数和氮肥农学利用效率的影响。结果表明,品种、灌水和氮肥对产量性状、干物质积累量、收获指数和氮肥农学利用效率均有显著影响,灌水对产量及其构成、收获指数和干物质积累量的影响大于品种和氮肥,氮肥对氮肥农学利用效率的影响最大。夏玉米品种在产量及其构成、干物质积累量、收获指数和氮肥农学利用效率方面均存在差异,氮肥农学利用效率在品种间的变异系数最大。灌水处理显著增加夏玉米产量、干物质积累量、收获指数和氮肥农学利用效率,氮肥施用显著提高夏玉米产量和干物质积累量,降低氮肥农学利用效率,不同处理间无显著差异。综合灌水和氮肥对夏玉米产量、干物质积累量、收获指数和氮肥农学利用效率的影响,在总施氮量为150 kg/hm2,分别在大喇叭口期和吐丝期按75 mm灌溉量进行灌溉可获得最佳产量和氮肥农学利用效率。     

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。     

氮高效玉米杂交种的筛选及氮效率相关特性分析

选用生产中常用的8个玉米杂交种作为材料,在高氮和低氮条件下进行氮高效杂交种的筛选和氮高效指标研究。主成分分析结果表明,郑单958、金山27、郑单17为氮高效品种。通径分析表明,吸收效率对氮效率的贡献均大于利用效率,不论是否施氮,植株氮积累均以花前为主,但花后差异显著,花前氮积累对氮效率的贡献较大。不论施氮与否,完熟期全株干重、吐丝期穗三叶含氮量、花前氮积累量、穗位叶光合速率均是重要的筛选指标,不施氮肥时子粒含氮量也是重要的筛选指标。     

先玉335、郑单958和京科968抗虫能力的比较研究

以先玉335、郑单958、京科968为材料,以玉米螟(Ostrinia furnacalis)、黏虫(Mythimna separata)和禾谷缢管蚜(Rhopalosiphum padi)为供试昆虫,探究玉米品系大喇叭口期对玉米螟和黏虫及抽雄期对禾谷缢管蚜抗性差异,测定其主要抗虫化合物丁布类物质的含量。结果发现,京科968对玉米螟及禾谷缢管蚜抗性均高于另外两个品系;对黏虫的抗性,郑单958和京科968高于先玉335。大喇叭口期京科968中丁布类物质含量最高,抽雄期郑单958和京科968中主要丁布成分含量均高于先玉335,上述组织中丁布合成相关基因在郑单958及京科968中的表达量也均高于先玉335。本研究揭示杂交玉米抗虫性与抗性相关化合物含量及其相关基因表达间存在正向相关关系,为抗虫玉米分子育种提供理论参考。     

控释氮肥适量减施对玉米产量和氮素利用效率的影响

通过连续两年田间试验，研究控释氮肥较农民习惯用量减施对玉米产量与产量构成因素、氮素吸收利用的影响。试验设5个处理，分别为不施氮肥(N0)、农民习惯施氮(FP)、80%控释氮肥(CRU1)、70%控释氮肥(CRU2)、60%控释氮肥(CRU3)。结果表明，与FP处理相比，CRU1和CRU2处理显著提高了玉米产量(P<0.05)，两年平均产量分别提高7.0%和5.4%。CRU1、CRU2处理两年平均玉米氮素最大积累速率和平均积累速率较FP处理分别提高9.6%、6.5%和7.9%、6.2%，玉米氮素最大增长速率出现天数分别提前7.2 d、5.0 d。与FP处理相比，控释氮肥减量施用处理显著提高了氮素回收率、农学利用率和偏生产力(P<0.05)，其中，氮素回收率和偏生产力随控释氮肥减施比例的增加显著增加，氮素农学利用率表现为先增后降，以CRU2处理最高。控释氮肥减量30%(193 kg/hm2)可实现玉米产量和氮素利用率同步提高。     

生物炭与氮肥减量条件下氮高效玉米品种的氮效率研究

试验采用裂区试验设计,氮肥为主区,设置氮肥不同量级与生物炭配施;品种为副区,设氮高效和氮低效品种,分别为郑单958(ZD958)和先玉508(XY508),于大喇叭口期、吐丝期、灌浆期、乳熟期、腊熟期取样测定各器官鲜干重,测定氮含量用以计算氮素积累量、吸收效率、利用效率和氮效率。生物炭3000 kg/hm²与纯N 165 kg/hm²配施干物质积累、氮积累能力及氮效率均表现突出,生物炭3000 kg/hm²与纯N 210 kg/hm²配施产量表现最高,且显著高于生物炭3000 kg/hm²+纯N 165 kg/hm²处理。生物炭3000 kg/hm²与纯N 165 kg/hm²配合施用时,氮高效品种郑单958的干物质积累能力、氮积累能力、氮效率及产量均优于氮低效品种先玉508,且达到显著差异。在内蒙古平原灌区,生物炭与氮肥减量条件下,生物炭3000 kg/hm²与纯N 165~210 kg/hm²配施,可实现节氮30%~45%,氮高效玉米品种氮效率提升52.78%~93.33%,更能发挥氮高效品种较强的氮吸收能力和氮利用能力,利于实现高产、高效。     

棉秆炭对灰漠土玉米生长及氮素利用的影响

通过盆栽试验,氮素设置3个水平,棉秆炭用量占土壤质量分数设置4个不同水平,研究棉秆炭对玉米生长及氮素利用的作用效果。结果表明,不施氮肥(N0)处理,添加棉秆炭抑制玉米器官的生长和生物量积累,生物量降低幅度为4.98%~17.36%;氮肥与棉秆炭配施提高玉米器官的生长和生物量积累,提高幅度为1.68%~11.30%,不同棉秆炭处理间差异不明显。添加棉秆炭促进玉米根系生长,提高根冠比,增加氮素对玉米根冠比的影响不明显;同时,添加棉秆炭抑制玉米根、茎、叶、棒以及植株吸氮量,增加施氮量抑制作用逐步降低。施入棉秆炭降低氮肥吸收效率,提高氮肥表观利用率,相比不添加棉秆炭(BC0)处理,添加2.0%棉秆炭(BC2.0)处理氮肥吸收效率降低2.50%和4.96%,氮肥表观利用率提高8.48%和7.49%,过量的棉秆炭添加可能降低氮肥表观利用率。     

不同玉米品种氮胁迫响应及诊断参数确定

本研究以两个不同玉米品种(冀玉5817和郑单958)为研究对象，同步获取其关键功能叶片(玉米生育前期为最上部完全展开叶、吐丝后为穗位叶)氮含量和光谱反射率，分析不同施氮水平下两个品种关键功能叶片氮含量的响应特征和产量反应。研究表明，不同品种在整个生育期的叶片氮含量的变化整体趋势一致，两个玉米品种最优氮处理均为180kg/hm²，冀玉5817氮含量在成熟期之前普遍高于郑单958，两个品种对不同氮处理响应有所差异。本研究建立基于优化处理的氮素丰缺诊断指标，即氮胁迫指数(NSI)和氮胁迫光谱指数(NSSI)。基于光谱参数NVI(570，670)构建的NSSI对缺氮响应比较敏感，并且对两个品种均适用。该方法及其构建的参数通过与同条件下优化处理进行比较，避免了氮素营养的光谱诊断受品种和生育期的影响，并且光谱参数可实时、快速和无损地获取，为玉米生育期内氮肥的优化调控提供了依据。