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。     

不同施氮水平对春玉米氮素吸收、转运及产量的影响

采用田间试验研究吉林省中部玉米主产区不同氮水平对玉米产量、氮素吸收、转运及氮肥利用率的影响。结果表明,施用氮肥可以提高干物质最大积累速率和氮素最大吸收速率,并能提前干物质最大积累速率和氮素最大吸收速率出现的天数。在施N 60~180 kg/hm2之间,玉米产量、干物质最大积累速率、氮素最大吸收速率、转运量、转运率及子粒中养分比例等指标均有显著提高;超过N180 kg/hm2,干物质最大积累速率、氮素最大吸收速率、转运量、转运率及子粒中养分比例等指标开始下降。根据玉米产量(y)和施氮量(x)拟合得出,最高产量氮肥用量为184.2 kg/hm2,最佳经济产量氮肥用量为172.9 kg/hm2。氮素农学利用率、氮肥当季回收率及偏生产力随着氮肥用量的提高而显著降低。综合考虑提高玉米产量、效益和氮肥利用效率等方面的要求,在吉林省中部玉米主产区,适宜施氮量为172.9 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。     

滴灌分次施肥下夏玉米养分积累及土壤无机氮残留的特性

在滴灌条件下,以玉米郑单958为试材,设4个施肥处理:CK(对照)、T1、T2、T3,探究氮、磷、钾肥分次施肥处理对夏玉米养分吸收和土壤无机氮残留的影响。结果表明,各处理夏玉米对氮素和磷素吸收速率最大的时期均为大喇叭口期至吐丝期,钾素为拔节期至大喇叭口期;吐丝期至成熟期氮、磷吸收积累量分别占全生育期43.05%~54.07%、41.76%~52.27%,钾几乎不再吸收(T3处理除外)。处理间比较,玉米V12期T3处理植株磷含量显著低于T2处理29.18%(2019年)和CK处理17.61%(2020年);吐丝期T1处理钾含量显著高于T3处理30.73%(2019年)和20.51%(2020年)。与CK和T2处理相比,T1和T3处理均能显著降低成熟期深层土壤无机氮残留。各分次追肥处理百公斤玉米子粒产量养分吸收量氮、磷、钾均值分别为2.31、0.90、2.09 kg。综合分析,在T1处理基础上推荐黄淮海夏玉米滴灌条件下播种期、大喇叭口期、抽雄吐丝期氮、磷、钾分次施肥比例为40%:20%:40%、35%:25%:40%、75%:25%:0,可更好满足玉米各生育期对养分的需求,降低深层土壤硝态氮残留。     

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。     

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。     

平衡施肥对春玉米产量和养分利用率的影响

采用土壤养分状况系统研究法，平衡土壤中的中、微量元素养分后，研究高寒阴湿区玉米的养分限制因子氮、磷、钾的平衡施用对玉米产量及氮磷钾养分利用率的影响。结果表明，平衡土壤中的中、微量元素养分后，氮、磷、钾是限制玉米产量提高的养分限制因子，养分限制顺序为P>K>N；平衡施肥提高了玉米产量，促进了玉米对氮、磷、钾养分的吸收，提高了氮、磷、钾的养分利用率，平衡施肥的最佳处理为OPT；平衡氮、钾及中、微量元素养分后，施磷提高了玉米产量，玉米产量随着磷用量的增加而增加，适宜的磷用量在增加玉米产量的同时，提高了氮、磷、钾的养分利用率与磷肥的投资效益，最佳磷肥用量为150 kg/hm2。     

不同施肥处理对玉米生育后期叶片保护酶活性及膜脂过氧化作用的影响

从高产施肥的角度研究了不同氮、磷、钾肥用量对春玉米生育后期叶片保护酶活性与膜脂过氧化产物作用的影响。结果表明:各施肥条件下,各种酶在灌浆期、乳熟期和蜡熟期随玉米生育期的推进呈现出相同的变化趋势,SOD活性先急剧降低,后稍有回升;CAT活性呈下降趋势;POD活性先增后降;MDA含量一直呈上升趋势。不同氮、磷、钾用量对叶片保护酶活性和MDA含量的影响不同,适宜的氮、磷、钾肥用量(N 240kg/hm2、P2O5 150～225kg/hm2和K2O240kg/hm2)可明显提高SOD、CAT活性,降低POD、MDA活性和含量,有效地延缓玉米生育后期叶片的衰老。氮、磷、钾养分缺乏或过量均会使叶片膜脂过氧化程度加剧,较早进入衰老状态。     

氮钾互作对春玉米生物产量及其组分动态的影响

采用田间小区试验方法研究了不同氮钾配比下春玉米生物产量及其组分动态。结果表明,不同氮钾配比下春玉米总生物量及粒重的增长均符合Logistic方程;营养体干重随时间的变化符合回归方程Y=axe^bx;生物产量依子粒产量和营养体干重变化符合回归方程Y=exp(a+b₁x₁+b₂x₂)。适宜的氮钾配比及施肥技术促进玉米植株生育前期总生物量的积累以及生育后期干物质从营养体向子粒的转移,从而获得较高的子粒产量。     

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%。     

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。     

氮钾配比对寒地玉米干物质积累、产量及品质的影响

通过田间小区试验,研究不同氮钾配比对玉米不同生育期和不同器官的干物质积累、分配、运转和产量及对品质的影响。结果表明,施氮量为150 kg/hm2、施钾量为100 kg/hm2的处理在成熟期茎、叶、穗干物质量、阶段子粒干物质积累量、茎部转运量、转运率、贡献率以及玉米子粒产量、子粒蛋白质与淀粉含量均高于其他处理。因此,氮、钾肥施用量为150 kg/hm2和100 kg/hm2有利于寒地玉米的干物质积累、产量及其品质的提高。     

不同施磷水平对春玉米产量、养分吸收及转运的影响

通过两年田间试验,研究不同施磷条件下玉米产量、养分吸收利用及转运的变化。结果表明,玉米产量随施磷水平的提高先增后降,以施磷90 kg/hm~2处理最高。依据玉米产量(y)和施磷量(x)二次曲线拟合,得出最佳施磷范围为90.1~103.1 kg/hm~2。在施磷水平30~90 kg/hm~2范围内,抽雄期各养分积累量与转运量呈正比;当施磷水平提高至120 kg/hm~2,各养分向子粒转运量出现负效应。相关分析表明,除苗期外,玉米其他生育期氮、磷、钾的积累间及转运间均存在显著或极显著的正向相关性,氮、磷、钾积累、转运与产量间也存在显著或极显著的正向相关性,灌浆期氮、磷、钾素积累与产量间的相关系数最大。玉米磷肥生理利用率和农学利用率随施磷水平的提高先增后降,玉米磷素吸收效率、当季回收率和偏生产力随施磷水平的提高而降低。     

氮磷钾不同用量对芦苇生育影响的研究

用溶液培养和田间试验的方法研究了氮、磷、钾不同施用量及其配比对芦苇生长发育及品质的影响.结果表明:在溶液培养中,氮、磷、钾分别为160、10、80mg/L时,有利于芦苇实生苗的生长;在当地土壤肥力状况下,氮、磷、钾公顷施用量分别为207kg、15kg、61kg可提高产量23.4%,并提高了芦苇的纤维含量和长度。该配比在部分苇场示范,增产率平均达51.6%,说明高氮、高钾对提高芦苇产量有利。     

玉米单作及间作紫花苜蓿对产量性状及白浆土供肥特性的影响

以不施肥为对照,设4个不同施氮量,通过玉米单作及间作紫花苜蓿栽培模式,探索两种栽培模式对玉米产量性状及白浆土碱解氮/全氮、有效磷/全磷和速效钾/全钾等供肥特性的影响。结果表明,在供试4个施氮水平下,与玉米单作相比,间作紫花苜蓿均可显著提高玉米产量。225 kg/hm~2的施氮量在玉米单作及间作紫花苜蓿模式下均可极大促进作物对碱解氮的消耗,在降低白浆土碱解氮/全氮幅度上最具优势。施氮量为175和225 kg/hm~2时,与玉米单作相比,间作紫花苜蓿能极大减少全氮中碱解氮的损失。在低供氮水平下(140 kg/hm~2),玉米间作紫花苜蓿能够使磷素活化系数(PAC)保持稳定;在较高施氮条件(225 kg/hm~2),玉米间作紫花苜蓿能显著提升PAC。在玉米单作条件,200和225 kg/hm~2的施氮量更有助于玉米消耗白浆土中的有效磷,使PAC降至1.4%和1.2%,此时全磷各形态很难转化为有效磷。玉米间作紫花苜蓿可有效防止白浆土磷素有效性的降低,PAC处于3.2%～6.4%。无论间作与否,200 kg/hm~2施氮量均可使白浆土速效钾/全钾显著增加,将施氮量提升至225 kg/hm~2,两种栽培模式下白浆土的速效钾/全钾均显著降低。     

玉米氮、磷、钾、水和二氧化碳资源积累与利用的Meta分析

按照Meta分析原理,汇集近年来的玉米田间试验数据共722组,进行稳健统计、梯度和等值线分析。氮、磷、钾、水和二氧化碳共5个数据集的玉米产量中位数变化在7.91~10.61 t/hm2之间,生产百公斤玉米子粒N、P2O5、K2O、CO2、H2O的资源需求量分别为1.98、0.85、2.12、298.8 kg和44.2 m3。产量偏导数比值(资源利用效率的偏导数/积累量的偏导数)有3种表现,水与氮归为一类,产量偏导数比值大多数都在1/2以下,少数值为1,说明在大多数情况下,积累量的增产作用是资源利用效率的2倍以上,少数情况下二者作用相当;钾与磷为一类,产量偏导数比值以1最多,1/2和2次之,说明以资源利用效率和积累量的作用相当为主,但是,也有不少利用效率的作用是积累量的2倍以上,或者相反;二氧化碳绝大多数产量偏导数比值在2以上,较少部分的值为1,说明在绝大多数情况下资源利用效率的增产作用是积累量的2倍以上,少数情况下二者作用相当。当代玉米百公斤子粒的资源需求量明显下降,资源积累(消耗)量和利用效率对产量的相对重要性因二者组合所处的区域而异,不同资源因子对产量的作用格局不同。     

氮、钾不同营养水平对春玉米氮代谢的影响

采用田间小区试验方法研究了氮、钾不同营养水平对春玉米氮代谢的影响。结果表明：氮代谢指标(可溶性蛋白、硝酸还原酶、谷氨酸脱氢酶)在整个生育时期内呈单峰曲线变化，即从苗期开始逐渐增加，达到高峰后又呈下降趋势，成熟期最低。可溶性蛋白含量在抽雄吐丝期达到最高峰，硝酸还原酶和谷氨酸脱氢酶活性在大喇叭口时期达到最高。各生育时期，氮代谢关键酶活性及可溶性蛋白含量均表现为随氮、钾营养水平的提高先增加后减少的趋势。表明适宜氮、钾肥用量可以增加叶片可溶性蛋白含量及提高硝酸还原酶和谷氨酸脱氢酶活性，过量施用氮、钾肥反而会使其含量或活性下降。