不同种植密度下玉米基因型产量及根拔拉力的关系

以19个测交种为供试材料,在两种种植密度下评价其根拔拉力及产量构成。结果表明,19个测交种在不同密度下的根拔拉力具有显著基因型差异。依据各自对两个密度的反应程度,共划分为双高抗倒型、高密抗倒型、中密抗倒型、双低抗倒型4种类型,结合产量构成共筛选出4个高产抗根倒伏的候选基因型。相关分析表明,玉米根系垂直拉力抗性与其秸秆产量显著相关,且相关性随着密度增加而提高,而与子粒产量无关。     

不同根构型基因型玉米的养分累积特征及其对密度的响应

以同一回交群体中8个基因型组配的测交种为材料,在种植密度分别为60 000株/hm²（MD）和75 000株/hm²（HD）的条件下,对其生物量、产量及养分积累量进行分析。结果表明,随种植密度的增加,基因型L105、L132、L224的生物量和产量显著降低,降低幅度分别为16.6%～26.1%和6.5%～29.3%;基因型L160、L219的生物量和产量则显著增加,平均为15.3%和19.0%。从养分累积情况来看,随种植密度的增加,基因型L105、L132、L224的氮磷钾养分积累量显著降低,降幅分别为17.0%～26.2%、14.3%～30.8%、16.0%～29.4%;基因型L160的氮素积累量随密度的增加显著增加,基因型L109与L219对钾素的积累量随着种植密度的增加分别增加21.0%、29.0%。综合生物量、产量及养分积累量来看,基因型L105、L132、L224耐密性不强,基因型L160、L219的耐密性较好。     

不同氮肥施用水平下‘吉单’玉米品种产量及群体质量的相应特征

以吉林省不同熟期玉米品种‘吉单631’和‘吉单558’为试验材料,研究其在吉林省的产量表现,分析吉林省东部、中部和西部吉单品种的适宜氮肥用量和群体质量的相应特征。试验结果表明,‘吉单558’和‘吉单631’均在氮肥用量为200 kg/hm²时干物质累积量达到最值。‘吉单558’和‘吉单631’各生育时期的干物质积累量、叶面积指数和SPAD值均表现一致。在乳熟期‘吉单558’和‘吉单631’的叶面积指数、叶绿素值、干物质累积量均与产量显著相关。根据方程模拟,‘吉单558’施氮量为225 kg/hm²,产量最佳,氮肥利用率和偏生产力分别为7.4和49.2 kg/kg,‘吉单631’施氮量为237 kg/hm²,产量最佳,氮肥农学利用率和偏生产力分别为9.1和54.7 kg/kg。吉林省东部、中部、西部的氮肥农学利用率分别为6.2、7.3和8.3 kg/kg,偏生产力分别为63.9、55.9和58.1 kg/kg。根据方程模拟,推荐上述品种在吉林省东部氮肥用量为250 kg/hm²左右,中部推荐氮肥用量为213 kg/hm²左右,西部推荐氮肥用量为228 kg/hm~2左右,实际生产中可适当减少肥料用量,从而达到经济与生态效益双赢。     

不同氮肥施用方式下春玉米根系时空分布特征

通过剖析不同氮肥施用方式下,玉米根系统随生育进程在0～ 60 cm不同土层内分布特征及地上部产量和氮累积量的变化,以期为氮肥合理施用提供理论依据.以先玉335为供试品种,进行了4年田间定位试验.设3个处理:无氮区(N0);氮肥一次性基施200kg/hm2 (N1);氮肥分次施用(N2),基肥50 kg/hm2,拔节期1...     

吉林省中部黑土区秸秆全量深翻还田条件下春玉米氮肥适宜用量研究

  【目的】  基于多年玉米秸秆全量深翻还田试验,探究吉林省中部黑土区春玉米氮肥适宜用量及群体氮素累积与分配特征。  【方法】  本试验于2017—2019年在吉林省公主岭市进行,为双因素田间试验。主因素为施氮水平,分别为0 (N0)、60 (N60)、120 (N120)、180 (N180)、240 (N240)、300 (N300)、360 (N360) kg/hm2;副因素为品种,分别为富民985 (Fumin 985)和翔玉211 (Xiangyu 211)。测定不同生育时期玉米各器官干物质积累量、吸氮量及产量构成。  【结果】  增施氮肥对玉米产量影响显著,年份、处理、品种对产量的影响具有明显的交互作用。N0处理的产量随着年限的增加而逐年递减,2018年和2019年相比于2017年产量分别降低10.9%和26.2%;各处理间差异也逐渐增大,2017年N180处理比N0处理产量增加23.2%,到2019年N180处理比N0处理产量增加55.1%;品种间比较,2017—2019年翔玉211产量均高于富民985产量,并且翔玉211适宜施氮量略高于富民985适宜施氮量。春玉米干物质积累量随着施氮水平的提高呈现先上升后降低的趋势,不同氮肥处理的茎、叶干物质积累量和氮积累量均于吐丝期至乳熟期达到最大值,成熟期N180处理的茎、叶、籽粒干物质积累量最高;不同施氮水平下,花后氮积累量分配比例呈现先升后降的趋势。不同施氮水平下,秸秆理论带入全氮养分量差异明显,且不同施氮水平的氮还田量随着秸秆还田年限的增加而逐渐上升,2017年,N300处理下氮还田量最高,为68.9 kg/hm2,较N0、N360处理分别增加155.0%、15.2%;2019年,N240处理下氮还田量最高,为109.9 kg/hm2,较N0、N360处理分别增加156.7%、33.4%。本研究以2017和2019年数据拟合方程,计算得出秸秆全量深翻还田后玉米最佳经济产量为13028 kg/hm2,适宜氮肥用量为162 kg/hm2。  【结论】  在吉林中部黑土区,多年连续秸秆全量深翻还田条件下,虽然年际条件、品种对产量有显著影响,氮肥依然是玉米高产稳产的重要因素,适宜的氮肥用量有利于提高吐丝至乳熟期玉米的干物质积累。本试验条件下保持产量水平12～13 t/hm2的氮肥适宜用量为160～165 kg/hm2。     

基于最小数据集的吉林省黑土耕层土壤质量评价

黑土作为吉林中部平原粮食主产区主要土壤类型,其质量的优劣直接影响区域生态安全和农业可持续发展。该研究以吉林省典型黑土耕层土壤作为研究对象,采集1 401个土壤样本,测定8项土壤理化指标及玉米产量。采用最小数据集法筛选评价指标,对于黑土耕层土壤进行质量评价,并综合土壤质量指数和产量提出评价指标的适宜范围。结果表明:吉林省黑土耕层土壤质量评价最小数据集由耕层容重、有机质、速效磷、pH构成,由全量数据集(Total Data Set,TDS)、重要数据集(ImportantDataSet,IDS)和最小数据集(MinimumDataSet,MDS)分别计算的土壤质量指数之间存在显著正相关关系,R~2分别为0.716、0.771,表明MDS可以替代TDS对黑土耕层土壤质量进行评价。黑土玉米种植区耕层土壤质量指数分布在0.22～0.75之间,均值为0.53,呈现东部高西部低的趋势。土壤质量指数随产量先增加后降低。黑土耕层保持较高土壤质量及产量的评价指标适宜范围分别为:容重为1.23～1.43 g/cm3,酸碱度(pH值)为4.74～6.96,有机质为33.14～35.81 g/kg,有效磷为122.46～136.06 mg/kg。该研究结果可为吉林省黑土耕层土壤质量诊断、提高黑土肥力及选择适合农田管理措施提供理论及参数支撑。     

东北黑土区秸秆不同还田方式下玉米产量及养分累积特征

通过4年田间定位试验,研究均匀垄和宽窄行种植模式下秸秆不同还田方式对玉米产量、地上部养分累积的影响。结果表明,种植年份、种植方式和秸秆还田方式均对玉米产量影响显著。宽窄行种植模式下子粒产量较均匀垄种植模式下高5.4%;秸秆还田方式处理间以秸秆深翻还田处理下产量最高,较秸秆不还田处理和秸秆覆盖还田处理分别增幅5.3%和10.0%。在产量构成中,收获穗数是各处理间产量差异的主要因素。进一步分析表明,秸秆深翻还田处理下出苗率和成穗率均最高,且在部分年份处理间差异显著。秸秆深翻还田处理下植株生物量及氮磷累积量分别较秸秆覆盖还田处理增加8.9%、8.3%、19.6%,其子粒中氮累积量最高。研究表明,秸秆深翻还田可显著提高玉米田间保苗率与植株成穗率,显著增加植株对养分的吸收能力以及养分向子粒中的转运效率,进而促进植株生长与产量形成,实现玉米高产稳产。     

不同种类有机肥施用对黑土团聚体有机碳及腐殖质组成的影响

以吉林省农业科学院黑土有机培肥定位试验基地为平台,研究了不同种类有机肥(堆腐肥、鸡粪、牛粪和猪粪)施用对土壤及不同粒级团聚体中有机碳和腐殖质组成的影响。结果表明:与不施肥(CK)和单施化肥(NPK)相比,有机肥配施化肥显著(P0.05)增加了土壤有机碳、胡敏酸碳(HAC)和胡敏素碳(HUC)含量;同时,有机肥配施化肥也增加了不同粒级团聚体中有机碳和腐殖质碳含量,其中施用堆腐肥显著增加了各粒级团聚体中有机碳、HAC和HUC含量。不同种类有机肥相比,施用堆腐肥处理的土壤有机碳、HAC和HUC含量均高于其他有机肥处理,并与牛粪处理之间差异显著;施用堆腐肥和牛粪后,0.25mm粒级团聚体有机碳含量高于其他有机肥处理,且2~0.25mm粒级团聚体有机碳含量显著高于鸡粪处理;从不同粒级团聚体中腐殖质组分的分布来看,施用堆腐肥后,2~0.25mm粒级团聚体中HAC和HUC含量显著高于猪粪处理,而0.25~0.053,0.053mm粒级团聚体中HAC含量显著低于鸡粪处理。上述结果说明,有机肥配施化肥提高了土壤团聚体中有机碳和腐殖质碳含量,但不同有机肥的效应不同。     

秸秆还田对黑土团聚体有机碳含量的影响——基于多级团聚体结构的物理和化学保护作用

采用水稳性团聚体/有机质密度分组方法研究了连续秸秆还田(4年)对黑土水稳性团聚体土壤有机碳(SOC)含量的影响,以探讨黑土团聚体对秸秆还田SOC的物理和化学保护作用。结果表明,与未施秸秆处理(CK)相比,秸秆配施化肥处理(秸秆+NPK)SOC含量显著增加,且作为优势粒级的大团聚体(0.25 mm)数量及其SOC储量显著提高,其中,62.5%的SOC被储存于大团聚体中,对于秸秆还田SOC的固定具有重要意义。秸秆+NPK处理中,大团聚体内闭蓄态微团聚体(0.25~0.053 mm)的数量及其SOC储量均较CK分别提高了32.5%和36.9%,秸秆还田促进了大团聚体内闭蓄态微团聚体的形成,加强了秸秆还田SOC的稳定性。秸秆+NPK处理中,归属于惰性有机碳库的矿物结合态有机碳(MOC)储量比CK增加4.97%,其中大团聚体中MOC储量及其对全土SOC的贡献率较CK显著提高,有利于秸秆还田SOC的稳定。秸秆+NPK处理团聚体内颗粒有机质(POM)的数量及其颗粒有机碳储量分别比CK高55.2%和1.20倍,秸秆还田后土壤POM在团聚体的物理保护下,有利于秸秆还田SOC的固定。因此,基于团聚体保护机制,秸秆还田SOC的稳定性得到提高,秸秆还田措施对于土壤固碳和有机碳库的稳定性具有重要意义。