氮肥对夏玉米冠层结构及光合速率的影响

在不同施氮量和施氮时期条件下对夏玉米冠层结构及光合速率进行研究。结果表明,对于不同施氮量和施氮时期,夏玉米冠层内不同部位叶向值表现为上层>中层>下层。基施氮180 kg/hm²的处理各层叶向值均大于其他处理;拔节期施氮75 kg/hm²的处理各层叶向值表现最大。各处理冠层内光合速率以上层>中层>下层,在吐丝期达最大值;在吐丝期表现为基施氮180 kg/hm²处理>拔节期施氮180 kg/hm²处理>大喇叭口期施氮180 kg/hm²处理;拔节期施氮75 kg/hm²处理>基施氮75 kg/hm²处理>大喇叭口期施氮75 kg/hm²处理;到灌浆中期基施氮180 kg/hm²处理下降程度大于其他处理。对光合速率和叶向值进行相关性分析表明,吐丝期光合速率与叶向值呈正相关关系。     

华北平原春玉米季土壤硝态氮动态及氮素矿化的特征

为进一步明确推荐施氮的优势所在,并为春玉米制定合理的施氮策略,本文在高肥力土壤条件下,通过设计不同氮肥管理模式.研究了春玉米季0—150 cm土体土壤NO_3~-—N动态和氮素矿化的特征。结果表明,经验施氮0—90 cm土层NO_3~-—N含量呈单峰曲线变化,峰值一般在400 kg/hm~2以上,90—150 cm土层则富积了大量的NO_3~-—N,潜在淋洗量很大。不施氮条件下,土壤表现出较强的净矿化势,并且净矿化速率和玉米生长速率有较好的协同性,二者同在大喇叭口至吐丝期达到最大值,但土壤供氮能力逐年下降。推荐施氮使得0—90 cm土层NO_3~-—N总体保持在100～200 kg/hm~2范围内,既确保作物的吸收又减少了氮素淋洗损失。研究表明,三年来推荐施氮共节省氮肥475 kg/hm~2,氮肥利用率提高了14%。     

华北平原不同粮作模式下作物水分利用

利用田间定位试验的研究方法,对在华北地区通过种植模式调整实现农业节水的潜力进行了研究.通过系统比较3种不同种植模式单季和周年作物水分利用效率以及水量平衡方程,获得如下结论:1)冬小麦-夏玉米一年两熟常规模式(对照)具有显著产量优势,但水分利用率较低,对地下水消耗较大,不利于本地区农业的可持续发展;2)与对照相比,春玉米一熟模式可以实现最小灌溉或者零灌溉,充分利用自然降雨的同时,还有助于地下水的恢复,但周年产量降低较多(降低41％),考虑到粮食安全的需求,该模式不适宜在当前推广;3)与对照相比,两年三熟模式3年总灌溉量降低48％,产量降低11％,节水效果明显,水分利用效率显著提高,该模式进一步完善后可适当推广.本研究结果为在华北平原地区兼顾粮食安全基础上拓展节水农业提供了新的思路,对发展可持续性农业做了有益探索.     

施氮模式对夏玉米产量和籽粒灌浆的影响

为进一步明确夏玉米在基肥和拔节期施肥的基础上增施吐丝肥的增产机理,于2011年在中国农业大学吴桥试验站布置了田间试验。共设置4种施氮模式:即模式Ⅰ,施氮量90 kg·hm-2(播前90 kg·hm-2);模式Ⅱ,施氮量190 kg·hm-2(播前150 kg·hm-2+拔节40 kg·hm-2);模式Ⅲ,施氮量250 kg·hm-2(播前90 kg·hm-2+拔节160kg·hm-2);模式Ⅳ,施氮量300 kg·hm-2(播前50 kg·hm-2+拔节150 kg·hm-2+吐丝100 kg·hm-2)。本研究对比分析了不同施氮模式对夏玉米产量和籽粒灌浆的影响。结果表明,在施基肥和拔节肥的基础上,再追施吐丝肥,与不施吐丝肥的模式相比,其吐丝后11~20 d、21~30 d、31~40 d内,每天增加的枯叶数分别减少0.01~0.02片、0.01~0.05片、0.02~0.04片;吐丝后穗位叶SPAD值的峰值有所提高,灌浆中后期SPAD值下降延缓;模式Ⅳ与模式Ⅲ相比灌浆速率峰值提高8.5%,籽粒体积得到显著提高。夏玉米吐丝后籽粒的吸氮量显著提高(模式Ⅳ籽粒吸氮峰值分别是模式Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的1.65倍、1.45倍、1.31倍),氮收获指数增加2.5~13.3个百分点,穗粒数增加。与穗粒数相比,吐丝期增施氮肥(模式Ⅳ)对千粒重的促进更显著,可改善夏玉米产量因子和部分穗部性状,与模式Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ相比,分别增产200 kg·hm-2、300 kg·hm-2、400 kg·hm-2。夏玉米增施吐丝肥可以延缓吐丝后光合面积下降,从而为籽粒灌浆提供较多的源,最终提高粒重和产量。     

黑龙港流域玉米不同生育阶段气象因子对产量性状的影响

明确玉米生长发育不同阶段气象因子与产量的关系,有助于确定区域最适播期。通过调整播期来改变玉米生育期内气候条件,对于抵御阶段性不良气象因子的胁迫并最终实现高产目标有重要意义。本研究以郑单958为试验材料,于2009年至2010年在黑龙港地区中国农业大学吴桥试验站进行分期播种试验,分析产量及产量构成因素与不同阶段气象因子的关系。结果显示: (1)由于年际间气象条件的差异,产量及其构成因素并非简单地随播期变化而变化。(2)在试验设定的高密度条件下,产量提升主要受千粒重的制约,穗粒数次之。(3)产量性状与不同生育阶段的多个气象因子显著相关。穗期、抽雄吐丝阶段的光照条件对穗粒数以及产量有影响;苗期、营养生长阶段气温日较差与产量显著正相关;抽雄吐丝前后的温度条件影响穗粒数;生育期总降水量影响穗粒数和千粒重的提升。该地区在调整播种时间、改进栽培措施时,上述关系应是考虑的重点。生产中可适当早播晚收,选用适宜的中晚熟品种,既可避开生育前期及籽粒形成阶段不利气象因子的影响,又可延长籽粒灌浆时间,充分利用该地区生育后期丰富的光热资源。     

华北平原不同种植模式的水氮利用

2007～2009年在河北省中国农业大学吴桥实验站进行两年的田间定位试验,试验设3个种植模式,分别为冬小麦-夏玉米一年两熟常规模式、春玉米一熟优化管理模式和冬小麦-夏玉米-春玉米两年三熟优化管理模式,探讨在华北地区通过调整种植模式的途径实现农业节水减氮的潜力。结果表明,冬小麦-夏玉米一年两熟常规模式（对照）具有显著产量优势,但水分利用率和氮肥利用率均较低,水氮浪费较为严重,不利于华北平原地区农业的可持续发展;与对照相比,春玉米一熟模式水氮消耗量最小,水氮利用率均显著提高,具有良好的环境效应,但其产量降低较多,不适宜在生产中单独推广;两年三熟模式两年总灌溉用水量降低了63%,氮肥用量降低了75%,产量降低了21%,节水减氮效果明显,水氮利用效率显著提高,该模式进一步完善后可适当推广。