施氮水平对玉米开花后干物质积累、转运及土壤无机氮含量的影响

通过连续两年(2015～2016年)在吉林省中部玉米主产区开展田间试验,研究不同施氮水平对玉米产量、开花后干物质积累、转运与分配特征以及土壤无机氮含量动态变化的影响。结果表明,与不施氮肥处理相比,施氮处理2年玉米产量平均增幅为13.1%～42.1%,其中以施氮量210 kg/hm2处理产量最高。随施氮水平的增加,玉米茎干重、叶干重呈上升趋势,子粒干重呈先增后降趋势;施氮处理较不施氮肥处理显著提高玉米开花后不同器官干物质向子粒的转运量、转运率和营养体对子粒的贡献率(P0.05),均以施氮量210 kg/hm2处理为最高。开花期至成熟期0～20 cm土壤无机氮含量,随施氮水平的提高而提高。相关分析表明,玉米成熟期干物质积累量、转运量与玉米产量及构成因素均呈正相关关系,除穗数外,相关性均达显著水平。因此,适宜的施氮量可提高土壤无机氮含量,促进玉米开花后干物质积累与转运,提高玉米产量。     

施用生物炭对华北平原土壤水分和夏玉米生长发育的影响

2014～2017年在中国农业大学吴桥实验站设每年施用生物炭7 200 kg/hm~2(T1)、3 600 kg/hm~2(T2)、1 800 kg/hm~2(T3)和不施生物炭(CK)4个处理,探究施用生物炭对土壤水分和夏玉米生长发育的影响。结果表明,与CK处理相比,T1和T2处理的子粒产量分别降低10.59%～10.80%和6.30%～7.76%(P0.05)。施用生物炭显著降低全生育期的耗水量,提高水分利用效率。与T3和CK处理相比,T1和T2处理显著降低主要生育时期的SPAD值、光合速率、气孔导度和蒸腾速率,花后的叶面积指数也较低,从而降低花后的干物质积累。施用生物炭可以增加土壤含水量,减少夏玉米耗水量,进而提高水分利用效率;中高量的施用降低夏玉米和周年的子粒产量。因此,在华北平原生物炭施用量建议以低量为宜。     

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。     

不同种植方式对玉米干物质积累、分配和产量的影响

以玉米杂交种良玉99为材料,2018～2019年设置常规(等行距)种植(CK)和二比空、大垄双行、偏垄宽窄行3种不均匀种植方式,研究不同种植方式对玉米光合作用参数、群体干物质积累、转运与分配及产量的影响。结果表明,与常规种植相比,3种不均匀种植方式玉米群体净光合速率、蒸腾速率、气孔导度分别增加了1.39%～36.55%、2.78%～18.98%、5.88%～45.75%;成熟期群体干物质积累量增加3.36%～13.89%;叶片、茎秆和叶鞘干物质转运率分别提高了1.92%～23.08%、5.48%～34.31%、19.56%～53.39%,子粒产量贡献率提高3.50%～62.50%。3种不均匀种植方式显著提高玉米子粒产量,2018年产量提高14.16%～30.34%,2019年产量提高4.19%～9.28%,2018年产量增幅较大主要来源于空秆率的降低。进一步表明,在干旱年份不均匀种植表现出更大的增产优势,3种不均匀种植方式中大垄双行两年子粒产量均最高,分别达6 264.68 kg/hm2和12 449.40 kg/hm2。     

引黄灌区水肥一体模式下春玉米磷素吸收特征与磷肥适宜用量研究

以玉米品种宁吉198为试验材料，设6个磷肥量级，对玉米磷素吸收特性、磷肥利用率和玉米产量等相关指标进行测定分析，所有处理N、K₂O用量一致，确定银川平原引黄灌区水肥一体化模式下最佳磷肥施用量。玉米生育期内取样测定，分析不同磷肥处理对玉米叶面积指数、磷素积累量、磷肥利用率、灌浆速率和产量等指标的影响。结果表明，施用磷肥180 kg/hm²表现最佳，与其他处理相比植株磷素积累量和干物质积累量最高，对子粒贡献率上升8.57%～26.28%，干物质积累量显著增加5.71%～11.44%，产量增加4.9%～17.7%。滴灌水肥一体模式下磷肥施用量180 kg/hm²可以提高玉米叶面积指数、干物质积累量、植株磷素积累转运量和肥料利用率，产量最高可达14 492.13 kg/hm²。通过一元二次方程将2年产量数据进行拟合，得出最高产量下对应磷肥施用量为175.43 kg/hm²，是银川平原引黄灌区磷肥最佳施用量。     

浅埋滴灌下水氮减量对春玉米干物质积累及水氮利用效率的影响

2017～2018年,以传统畦灌常规施氮为对照,采用大田裂区试验,以传统畦灌常规灌量40%(W1)、常规灌量50%(W2)、常规灌量60%(W3)为主处理,以常规施氮量50%(N1)、常规施氮量70%(N2)、常规氮施量(N3)为副处理,研究浅埋滴灌下水氮减量对春玉米干物质积累及水氮利用效率的影响。结果表明,浅埋滴灌下玉米干物质积累量、各器官干物质转运量及其对子粒贡献率均随着水、氮水平的增加而增加,子粒产量W3N3处理与W3N2、W2N3、W2N2差异不显著,显著高于其他处理和CK。灌溉水利用效率各处理显著高于CK;氮肥偏生产力N1和N2水平显著高于CK,N3水平与CK无差异;氮吸收效率W3N2最高,除W3N1和W2N1外,显著高于其他处理和CK。     

不同灌溉措施下春玉米干物质和养分积累分配特征及其与产量建成的相关性

通过设置田间小区试验,以郑单958为试材,研究漫灌措施下灌溉量4 800(MI1)、7 200(MI2)m~3/hm~2和滴灌条件下灌溉量4 200(DI1)、4 800(DI2)、5 400(DI3)、6 000(DI4)m~3/hm~2不同处理玉米地上部干物质和养分的累积与分配特征。结果表明,不同灌溉措施植株总干物质量大小依次为MI2DI3DI4MI2、DI2DI1,以DI3处理穗干物质积累量最高,较其他处理提高16.62%～45.51%。两种灌溉方式下,随着灌溉量的增加,显著促进了植株N和K养分吸收,滴灌处理玉米穗位K养分积累效应更明显。滴灌处理玉米子粒产量显著高于漫灌处理,其中以DI3处理最高。穗干物质量和K养分积累量与子粒产量呈极显著正相关。滴灌模式下5 400 m~3/hm~2为新疆北疆地区春玉米适宜的灌溉措施。     

锌肥不同施用方式对河西绿洲制种玉米生长及产量的影响

为探明锌肥施用方式对制种玉米生长、产量及子粒含锌量的影响，以制种玉米NC242为供试材料，2019-2020年在河西绿洲灌区张掖市甘州区党寨镇开展试验。设置叶面喷施锌肥(DF)、滴灌冲施锌肥(DS)、底施锌肥(AF)、滴灌冲施锌肥+叶面喷施锌肥(SF)和不施锌肥(CK)5个处理，分析制种玉米全生育期内叶面积指数与地上部干物质积累量和产量及子粒含锌量变化。结果表明，锌肥不同施用方式能有效提高叶面积指数与地上部干物质积累量，其中滴灌冲施锌肥+叶面喷施锌肥效果最佳；滴灌冲施锌肥+叶面喷施锌肥产量最高(8 507.38 kg/hm²)，其次为叶面喷施锌肥(8 200.64 kg/hm²)，分别较CK显著增产16.38%和12.18%；不同锌肥施用方式下SF处理子粒锌含量最高，较CK提高25.56%。因此，滴灌冲施锌肥+叶面喷施锌肥方式是本试验锌肥最佳施用方式。     

植物光合生物增效剂对玉米产量及干物质积累的影响

以玉米和植物光合生物增效剂为试验材料,研究叶面喷施植物光合生物增效剂对玉米产量及干物质积累的影响。结果表明,喷施150 g/hm2和300 g/hm2植物光合生物增效剂对玉米子粒产量增加不显著;喷施450～750 g/hm2植物光合生物增效剂能够显著增加玉米子粒产量,比对照产量提高8.3%～12.0%,主要表现在穗粒数和百粒重显著增加;还能显著提高地上部干物质积累速度和叶片叶绿素含量。以喷施600 g/hm2植物光合生物增效剂增产效果最佳。     

减施氮肥对不同密度夏玉米产量和干物质积累特性的影响

以夏玉米品种郑单1002为材料,采用两因素随机区组设计,设4个施肥(N1,复合肥225 kg/hm2;N2,复合肥180 kghm2;N3,控释肥180 kg/hm2;N4,复合肥180 kg/hm2,有机肥1 500 kg/hm2)和两个密度(D1,6万株/hm2;D2,7.5万株/hm2)处理,研究减施氮肥对不同高密植夏玉米产量和干物质积累等方面的影响。结果表明,D2处理显著提高夏玉米产量24.74%,两个密植条件下N3和N4处理均未造成显著减产。D2处理显著提高吐丝期和成熟期及花后干物质积累量,降低花后干物质积累量对子粒的贡献率,减氮处理对干物质积累特征均无显著影响。N2、N3和N4处理显著提高两个密植夏玉米氮肥偏生产力16.00%～22.90%,仅D2N4处理显著提高氮肥农学利用效率16.32%。夏玉米在75 000株/hm2高密植水平,施氮180 kg/hm2(减氮20%)配施有机肥可达到高产高效的生产目标。     

施氮模式对强筋小麦氮素积累和籽粒蛋白质含量的影响

为探索冀东平原强筋小麦适宜的氮肥施用模式,选用2个强筋小麦品种（津农7号和中麦998）,在总施氮量为210 kg·hm_-2的前提下设置4种施氮模式（CK：底肥50%+拔节肥50%;N1：底肥30%+起身肥20%+拔节肥50%;N2：底肥50%+拔节肥30%+孕穗肥20%;N3：底肥30%+拔节肥50%+孕穗肥20%）,研究了不同施氮模式对强筋小麦氮素积累、转运、籽粒蛋白质及其组分含量的影响。结果表明,与CK相比,N2和N3处理提高了强筋小麦干物质积累量,显著增加植株花前氮素积累量及其转运量。花前氮素对籽粒氮素的贡献率因品种和处理而异,津农7号花前氮素对籽粒氮素的贡献率以CK最高,中麦998花前氮素对籽粒氮素的贡献率以N2处理最高。与CK相比,N2和N3处理显著增加小麦籽粒的蛋白质含量,提高醇溶蛋白和谷蛋白含量;2个强筋小麦品种籽粒产量均以N2处理较高。综上所述,本试验条件下,总施氮量的20%后移至孕穗期可提高强筋小麦植株干物质积累量,促进花前积累氮素向籽粒转移,提高籽粒蛋白质含量;N2处理可使津农7号获得最高的籽粒产量和蛋白质含量;中麦998在N2处理下籽粒产量最高,N3处理下蛋白质含量最高。     

氮肥减施下施用炭吸附聚谷氨酸叶面肥对夏玉米产量、氮素累积和转运的影响

田间试验设置正常氮和减氮20%两个施氮水平,每个氮处理下设置不喷施、3或8叶期小剂量喷施炭吸附聚谷氨酸（1.8 kg/hm²）、3或8叶期大剂量喷施（3.6 kg/hm²）等5个处理,研究氮肥减施下喷施炭吸附聚谷氨酸对玉米植株干物质和氮素累积分配及子粒产量的影响。结果表明,施氮处理对各器官干物质量的累积分配无显著影响,氮肥减施后氮素累积量明显降低,但子粒中氮素分配比例提高5.6%。与不喷施相比,3叶期喷施显著增加干物质和氮素累积量,子粒氮素分配比例在8叶期小剂量喷施下最高为61.39%,8叶期喷施显著提高了营养器官花后氮素转运量和转运效率。喷施处理显著提高了果穗行粒数,正常氮下3叶期小剂量喷施处理的产量最高为11.87 t/hm²。氮肥减施小剂量喷施下的产量与正常氮不喷施处理无显著差异,因此,在夏玉米生产中,氮肥减施20%下3或8叶期喷施炭吸附聚谷氨酸1.8 kg/hm²能够维持玉米产量。     

吐丝期自然干旱条件下灌水和施氮对玉米产量及氮素吸收的影响

设置大田试验,利用吐丝期自然干旱胁迫研究灌水(自然干旱、灌水30 mm、灌水60 mm,分别为W0、W1和W2)和施氮(0、100、200、300 kg/hm~2,分别为N0、N1、N2、N3)对玉米产量、干物质累积与分配、氮素吸收与利用的影响及其耦合效应,并探讨适宜的水、氮组合调控措施。结果表明,吐丝期自然干旱条件下灌水和施氮均显著影响玉米成熟期的产量、干物质累积量、收获指数、氮素吸收量及氮肥利用效率,且两种措施具有显著的交互作用。W2N3处理的玉米产量最高,达9 666 kg/hm~2。干物质累积量和氮素吸收量随灌水量、施氮量的变化趋势与产量类似,收获指数和氮素利用效率存在明显差异。W0N0和W1N0处理的收获指数相比其他处理显著偏低,说明干旱和缺氮限制干物质向子粒的转运分配。玉米施用氮肥的表观利用率、农学利用率和偏生产力在灌水条件下均显著高于自然干旱条件,随施氮量增加而逐渐降低,均在W2N1处理达最高。