不同施肥条件下夏玉米的干物质积累、产量及氮肥利用效率

针对我国华北地区夏玉米生产中所面临的氮素污染和秸秆资源严重浪费等问题，中国农业大学和德国霍恩海姆大学(Hohenheim University of Germany)自1999以来开展了中德国际合作项目“华北平原作物高产高生产力条件下环境可承受的持续农业研究”。研究表明：在同一时期，优化施肥、秸秆还田优化施肥与传统施肥夏玉米干物质积累量无显著性差异。拔节到吐丝，优化施肥的干物质日增长量和干物质积累量并不低于传统施肥，吐丝到灌浆，略低于传统施肥；秸秆还田优化施肥两阶段的干物质日增长量和干物质积累量最高。3处理间夏玉米产量无显著性差异。优化施肥和秸秆还田优化施肥条件下，氮肥当季利用率显著高于传统施肥。     

黄淮海区域现代夏玉米品种产量与资源利用效率的差异分析

品种改良对夏玉米单产的提升有重要贡献,但目前对现代夏玉米品种间产量形成差异的原因尚不明确。本研究在商河国家农作物品种展示示范中心设置大田试验,选用我国黄淮海区域近年来审定或将要审定的390个玉米品种,于玉米完熟期进行植株取样,测定不同品种产量及其构成因素、完熟期干物质积累与分配、氮素的积累、分配与利用以及光温利用效率,探究不同夏玉米品种的产量及资源利用效率的差异及其形成原因。不同品种的夏玉米产量存在显著差异,收获穗数、穗粒数和千粒重对产量的直接通径系数分别为0.57、1.00和0.88,表明品种间产量差异主要由穗粒数的变化影响。植株的干物质和氮素的积累与分配均对夏玉米产量有极显著影响,与籽粒产量<7 t hm^–2的品种相比,7.0～8.0、8.0～9.0、9.0～10.0、10.0～11.0和>11.0 t hm^–2产量范围内的品种植株群体总干物质积累量分别提高了12.25%、20.52%、29.61%、40.11%和54.04%;籽粒氮素积累量分别提高了16.62%、24.85%、38.45%、48.42%和68.41%;籽粒干...     

不同密度下施氮量对夏玉米产量和氮肥利用效率的影响

为明确施氮量对不同密度夏玉米的产量和氮肥利用效率的调控效应,以京农科728(JNK728)为材料,设置密度和施氮量的二因素随机区组试验。结果表明:施氮量增加显著提高JNK728叶片叶绿素含量(SPAD值);与N180相比,N300和N360叶面积指数(LAI)和单株干物质积累量(DM)显著增加。增加密度显著降低同等施氮水平下JNK728吐丝后穗位叶SPAD值和DM,但显著提高V12-R1+20阶段的LAI。增加施氮量和增加密度均可显著提高JNK728的产量,低密度下施氮量超过240 kg/hm~2显著增加穗行数和千粒质量而提高产量,高密度下施氮量超过300 kg/hm~2显著增加行粒数,增加密度通过增加穗数提高产量。施氮量增加氮肥偏生产力降低31.2%～72.3%,氮肥农学利用效率提高12.5%～52.6%,增加密度后氮肥偏生产力和氮肥农学利用效率均显著提高。总之,在本研究条件下,耐密抗倒夏玉米在7.5×104株/hm~2时,施氮量宜低于300 kg/hm~2,产量可达9.5×10~3 kg/hm~2;增加密度至9.0×10~4株/hm~2时施氮量在300～360 kg/hm~2为宜,产量可达12.0×10~3 kg/hm~2。总之,在本研究条件下,耐密抗倒夏玉米选择耐密抗倒品种在中密度(7.5×10~4株/hm~2)时,施氮量宜低于300 kg/hm~2,产量可实现9.5×10~3 kg/hm~2,增加密度至9.0×10~4株/hm~2,施氮量在300～360 kg/hm~2为宜,产量可以达到12.0×10~3 kg/hm~2。     

夏玉米不同栽培模式花后叶片光合性能的差异

光合作用是作物生长发育及产量形成的重要生理过程,不同栽培模式会显著影响夏玉米花后叶片光合性能。本研究于2018—2019年设置大田试验,以登海605为试验材料,当地农户栽培管理模式(farmer management mode,FP)为对照,通过综合优化种植密度、肥料运筹和种植方式等措施设置超高产栽培模式(super high yield mode,SH)、高产高效栽培模式(high-yield and efficient mode, HH)。分析不同栽培模式叶面积指数、叶绿素含量、气体交换参数和快速叶绿素荧光诱导动力学曲线(OJIP)等的变化特点,探究栽培模式对夏玉米花后叶片光合性能的调控效应。结果表明,不同栽培模式可显著影响夏玉米成熟期群体生物量,SH、HH模式较FP两年分别平均提高27.77%和7.43%,且HH模式花后群体生物量显著增加。不同栽培模式夏玉米花后叶片光合速率均呈现下降趋势,吐丝后30d(R₁+30d)时下降幅度较大。与FP相比, SH、HH在R₁和R₁+30 d净光合速率(net photosynt...     

高产栽培条件下夏玉米农艺性状研究

采用灰色关联分析理论,分析了16个玉米杂交种的农艺性状与产量的关系,结果表明,玉米产量与各农艺性状的关联度排序为:单位面积粒数＞灌浆期(d)＞灌浆期占总生育期的比＞千粒重＞穗粒数＞生育期(d)＞株高＞叶片数＞成熟时绿叶数＞单位面积穗数＞单位面积根条数＞最长根.进一步分析表明,与高产栽培条件相适应的杂交种是单位面积粒数较多、穗粒数和千粒重较高的中大穗耐密型玉米杂交种;在植株形态性状适合程度上首先表现在有一定的株高和叶片数、根条数;在生育期上灌浆时间的长短对产量的影响最大,因此获得高产应选用生育期较长、灌浆时间占全生育期50%以上的杂交种.     

覆盖对夏玉米产量及水分利用效率的影响

研究不同土壤水分状况下秸秆覆盖对夏玉米生长发育指标、产量和水分利用效率的影响。试验在防雨棚下的测坑中进行,设计了秸秆覆盖和土壤水分控制下限（占田间持水率的75%,65%和55%）两个因素,分析夏玉米生长指标、产量及水分利用效率的变化规律。结果表明,秸秆覆盖对夏玉米生长发育有促进作用,在不同的水分状况下,覆盖处理的夏玉米叶面积指数、产量和水分利用效率均优于不覆盖处理。中水分条件覆盖处理下的夏玉米产量较对照条件下的高水分夏玉米产量无显著降低,而且其水分利用效率最高。建议在夏玉米覆盖生产方式中采用中水分灌溉方式,可以达到节水高产的目的。     

不同基因型玉米品种产量、抗旱性及水分利用效率差异研究

为了充分挖掘和提高作物抗旱性及水分利用效率,通过选用新品种是最有效且易行的技术措施,以期解决品种应用盲目和抗旱应对被动的问题。本研究在山西晋中盆地大田条件下,以生产上推广应用的11个不同基因型玉米新品种为试材,于拔节期设置3种不同水分处理,分析了其产量、抗旱性及水分利用效率的差异。结果表明：不同水分条件下,各品种产量、抗旱性排序不同,其中‘大丰30’、‘迪卡M753’的丰产性、稳产性和抗旱性综合表现最好,正常供水下,其产量分别可达13634 kg/hm²和14478 kg/hm²,抗旱指数分别达0.999和1.029;同时在分析水分利用效率和水分生产效率后,得出在拔节期补充灌溉45 mm时,既可获得较高的水分利用效率,同时灌溉水分生产效率也最高,分别为29.77 kg/(mm·hm²)和30.92 kg/(mm·hm²)。因此,‘大丰30’和‘迪卡M753’可作为主干型品种在该区域进一步验证和应用,且在该区域运用非充分灌溉,对保护水资源和发展有机旱作农业具有重要意义。     

不同栽培模式下水稻产量差异的研究

为查明栽培模式对水稻产量的影响,采用田间试验方法,设置3个处理：插秧、撒播和条播,对其产量及其构成进行了测定,就不同栽培模式下水稻产量差异的原因进行了研究。结果表明,插秧水稻的产量(10390 kg/hm2)要高于撒播(7790.7 kg/hm2)和条播(9105.2 kg/hm2),3种栽培模式下水稻的收获指数几乎没有不同(撒播、条播和插秧分别为56.5、54.7、53.9),而插秧水稻的地上部干物质量明显高于撒播和条播,更高的地上部干物质量使插秧水稻形成了更大的单位面积穗数和穗粒数,特别是后者较撒播和条播分别高39.0%和26.9%,其与水稻产量呈显著的正相关关系(相关系数0.795)。3种栽培模式相比,条播水稻的效益成本比最高,达到了2.52。总之,与直播(撒播、条播)相比,插秧水稻获得高产的根本原因是其具有更大的穗粒数,但考虑到成本投入,在实际生产中,条播水稻的收益更高。     

川西高原藏区不同栽培模式对玉米产量和氮肥利用效率的影响

试验根据不同种植密度和施肥量栽培措施设置4种栽培模式,研究不同栽培模式对玉米生长发育、籽粒产量及氮肥利用效率的影响,探寻川西高原春玉米最佳栽培模式.结果表明,超高产栽培模式和高产高效栽培模式的叶面积指数和叶绿素含量分别较零肥模式提高了80.03％、39.62％,13.73％、11.99％;超高产栽培模式的干物质的积累与...     

探讨不同栽培模式下水稻的产量差异

随着社会的不断发展以及农业种植和养殖技术的创新,人们的生活需求也逐渐随之提高,食品的安全和健康以及绿色与优质成为了人们需要首先考虑的问题。因此,人们对水稻也是既要求优质又要求味美。基于此,研究了不同栽培模式下水稻的产量差异,并对其中存在的各种问题及解决措施进行简析,希望能为不同栽培模式下水稻的产量研究提供借鉴。     

控失尿素减施及不同配比对夏玉米产量及氮肥效率的影响

添加纳米矿物类控失剂的控失尿素可通过吸附作用,减少施入土壤后的氮素损失,明确该控失尿素施用量、与常规尿素合理配比在夏玉米上的效应,可为夏玉米一次性施肥、氮肥减施增效提供依据。在不同产量水平(高、中、低产田)土壤上,通过田间试验研究常规尿素(纯氮210 kg hm^–2)、控失尿素常量及减施(减量10%,即纯氮189 kg hm^–2;减量20%,即纯氮168kghm^–2)、控失尿素与常规尿素配施(配比分别为7∶3、5∶5和3∶7)对夏玉米产量、地上部生物量、养分积累量、光合特性及氮肥利用效率的影响。结果表明,氮肥施用可显著提高夏玉米产量,常量控失尿素施用下夏玉米增产率达22.96%～27.55%,在高、中产田上产量较常规尿素有显著提升。与常量控失尿素相比,控失尿素减施10%和20%通过提升穗粒数使得高、中产田夏玉米产量不降低,控失尿素减施20%处理下高产田氮肥利用率高达41.60%。控失尿素与常规尿素7∶3配施下的氮素积累量与常量控失尿素处理无显著差异,高产田和中产田夏玉米产量、秸秆干物重均未显著降低,同时可显著提高低产田夏...     

土壤深松下磷肥施用深度对夏玉米根系分布及磷素吸收利用效率的影响

采用大田试验与土柱试验相结合的方式,设置距离地表-5 cm (P5)、-10 cm (P10)、-15 cm (P15)和-20 cm(P20)施用磷肥处理,以不施磷肥为对照(CK),研究磷肥施用深度对夏玉米根系分布、干物质积累与产量形成及磷肥吸收和利用效率的影响。结果表明,磷肥施用深度显著影响夏玉米根系干重及根长,表现为P15P10P20P5CK。与常规磷肥施用深度(P5)处理相比,P15处理玉米籽粒产量两年平均提高23.1%,根干重及总根长两年平均提高13.1%、22.9%; P15、P20处理均增加了-20 cm以下土层的根干重比例及根长比例,土柱试验分别达到35.4%和36.4%、58.7%和59.3%,大田试验根干重两年均达到19.0%,根长比重分别达到39.8%和39.9%。根系分布的优化促进了植株磷素积累与转运, P10、P15、P20处理较P5处理磷积累量2年平均提高10.6%、25.2%和14.7%,磷转运量平均提高46.9%、76.6%和57.6%,籽粒产量相应增加12.9%、23.1%和10.6%。P15比P5处理的磷肥偏生产力、农学利用效率和表观利用效率两年平均值分别提高19.1 kg kg~(–1)、19.1 kg kg~(–1)和25.2%。磷肥深施能够增加深层土壤根系的分布比例,提高植株对磷肥的吸收、利用效率,显著提高夏玉米产量,在本试验条件下以磷肥集中施用在-15 cm处效果最好。     

荒漠绿洲不同种植方式对青贮玉米产量及水肥利用效率的影响

合理的种植方式可以在不增加灌溉耗水量的前提下,利用植物个体间的正相互作用关系和群体适应特点来达到提高作物产量和水分利用效率的目的。通过田间试验,研究了河西走廊黑河中游边缘绿洲区1穴1株、1穴2株和1穴3株种植方式对青贮玉米产量及水肥利用效率的影响。结果表明,1穴2株和1穴3株的地上生物产量均高于1穴1株,1穴2株最高,鲜重为102.9 t/hm~2,比1穴1株提高了29.4%;1穴2株与1穴1株之间存在显著差异(P0.05),1穴3株与1穴1株之间差异不显著(P0.05)。同样,1穴2株和1穴3株的地上生物产量水肥利用效率也均高于1穴1株,1穴2株的水分和氮肥利用效率也均最高,分别为9.3 kg/m~3和342.9 kg/kg;1穴2株与1穴1株之间存在显著差异(P0.05),1穴3株与1穴1株之间差异不显著(P0.05)。在河西走廊边缘绿洲区,采用1穴2株的种植方式能显著提高青贮玉米的地上生物产量和水肥利用效率,可在生产中推广应用。     

Grain yield and root characteristics of summer maize (Zea mays L.) under shade stress conditions

Low light is a major adversity affecting yield and quality of summer maize in the Huang‐Huai‐Hai region of China. We conducted a field experiment to explore the effects of shading on root development and yield formation in two summer maize hybrids (Zea mays L.), Denghai605 (DH605) and Zhengdan958 (ZD958). The experiment consisted of four treatments (CK: ambient sunlight, S1: shading from tasselling to physiological maturity stage, S2: shading from six‐leaf to tasselling stage, S3: shading from seeding to physiological maturity stage). Shading had a strong impact on the development of roots in the upper soil layer. Shading significantly decreased the root dry weight, root/shoot ratio, root length density, root absorption area and active absorption area. The results showed that treatments in a diminishing sequence of effects on root from S3, S1, S2 to CK. Overall, shading decreased the root morphologic and activity indices, and decreased yield in summer maize. During an average of 2 years, yields of ZD958 in S3, S2 and S1 decreased by 85%, 24% and 55%, yields of DH605 in S3, S2 and S1 decreased by 87%, 26% and 67%, in compare to CK. The results will be useful for hybrid selection and improving cultural practices for enhancing the maize shading resistance in Huang‐Huai‐Hai region.     

有机肥配施氮肥对滴灌春玉米产量及土壤肥力状况的影响

针对宁夏扬黄灌区沙质土壤肥力贫瘠、养分利用率低以及农田生产力弱等问题。通过两年连续田间定位试验,采用裂区试验设计,主处理为不施有机肥(+M)处理和施有机肥3000kghm^-2(+M)处理,副处理为施纯氮0(N0)、75(N75)、150(N125)、225(N225)和300kghm^-2(N300)5个不同氮肥用量,进行滴灌条件下有机肥与氮肥配合施用对玉米产量及土壤肥力状况的研究,探讨施肥对土壤养分、玉米产量的影响,以选择最佳的肥料配比,从而达到玉米高产、优质和土壤培肥的目的。结果表明,有机肥配施氮肥能有效增加土壤有机质、全氮、全磷、速效钾和速效磷含量,促进春玉米干物质累积并提高产量,以有机肥配施纯氮300kghm^-2和225kghm^-2处理的培肥效果最佳。有机肥配施氮150、225和300kghm^-2处理间的玉米产量无显著差异,但较不施氮肥处理产量分别提高了74.21%、91.33%和81.23%,施有机肥处理较不施有机肥处理平均增产24.28%。在试验区的推荐施肥量为3000kghm^-2有机肥配施225~300kghm^-2氮肥。     

长期定位施肥对夏玉米光合性状及产量的影响

基于 30年的长期定位试验, 研究了长期定位施肥对夏玉米光合性状及产量的影响。研究结果表明：随着施肥量的增加,玉米穗位叶叶绿素含量,光合速率,干物质积累量都显著提高。有机肥与氮肥配施的处理与偏施氮肥的处理相比,各项指标提高最为显著。长期不施肥,玉米的穗粒数最低偏施氮肥可以提高穗粒数,但与对照差异不显著,有机肥与氮肥配施可以显著提高小麦的穗粒数,产量较高,高有机肥与高氮肥配施的处理产量最高。     

基于磷肥施用深度的夏玉米根层调控提高土壤氮素吸收利用

良好的根系构型能够促进作物高效获取土壤养分。基于磷肥施用深度的根层调控技术可以优化夏玉米根系的时空分布并促进其与土壤水分、养分供应的空间匹配性,为通过玉米根系挖潜实现节肥增效提供理论与技术支撑。本试验以不施磷肥处理为对照(CK),设置距离地表-5 cm (P5)、-10 cm (P10)、-15 cm (P15)和-20 cm (P20)深度施用磷肥处理,分析各处理对夏玉米根系分布、植株生长及产量形成、氮素吸收、积累与转运的影响。结果表明,磷肥适当深施显著促进夏玉米根系生长,根干重、根长密度、根系表面积和根体积均显著增加,整体表现为P15>P10>P20>P5>CK。随着磷肥施用深度的增加,深层玉米根系显著增加。P15和P20处理根干重所占比重,在20～40cm土层分别为12.3%和12.1%;在40～60 cm土层分别为6.7%和6.9%。根系分布深度的增加促进了对土壤氮素的吸收,深施磷肥处理各土层中尤其是20cm以下土层土壤氮素含量显著降低。根系分布的优化同时促进了植株氮素积累与转运, P15处理较P5处理氮素吸收效率、氮积累量、转运量及氮肥偏生产力2年平均...     

不同施肥量对高原夏季青花菜产量、品质及养分吸收的影响

探索不同施肥量处理对高原夏菜的影响效应,以青花菜为试验材料,在大田条件下研究不同施肥量处理对青花菜产量、品质及养分吸收的影响,为甘肃省河西地区高原夏季青花菜制定合理施肥方案与优质高效生产提供理论依据。结果表明：氮肥是影响产量的关键因素,高氮处理的产量、花球紧实度和花球叶绿素含量比低氮处理高;而高氮和较高的氮、磷比例以及钾肥不足可导致青花菜硝酸盐含量增加、可溶性糖含量下降;施肥量过高或过低,都会使Vc含量降低。青花菜植株对氮、磷、钾的吸收以钾最多,氮次之,磷最少。相关性分析表明,青花菜植株内氮、钾含量与产量和花球叶绿素含量极显著正相关,磷含量与可溶性糖、Vc含量极显著正相关,说明充足的氮、磷、钾营养对青花菜产量与品质的提高具有重要意义。合理的氮磷钾配施可调控青花菜主要矿质养分的吸收与分配,促进叶片与花球中养分的积累,从而提高花球的产量与品质。     

不同机械化栽培方式下控释肥配比对迟熟中粳水稻产量形成及氮素吸收利用的影响

以优质食味粳稻南粳9108为材料,纯氮270 kg hm–2施氮条件下,设置了钵苗机插、毯苗机插2种栽培方式,将控释肥与速效氮肥以5∶5的比例混合,其中控释肥由4种不同释放期(40、80、100、和120 d)肥料按照1∶4的比例混合形成了3种配比方式,分别为40+80、40+100、40+120,同时设置常规分次施肥(CK)为对照,研究不同机械化栽培方式下控释肥配比对迟熟中粳水稻产量形成以及氮素积累的影响。结果表明,相同肥料处理下,钵苗机插2年产量较毯苗机插分别增加了3.9%和4.9%,其原因是钵苗机插能够提高中后期的光合物质积累,获得较大的穗型,具有更高的每穗粒数、结实率以及千粒重。钵苗机插与毯苗机插栽培方式下,40+80和40+100控释肥处理2年产量均高于CK, 40+100控释肥处理产量最高, 2年较CK分别显著增加7.3%和9.2%,其原因在于40+100控释肥处理具有更高的有效穗数和群体颖花量。与40+80和40+120控释肥处理相比,40+100控释肥处理与南粳9108的养分吸收规律更为匹配,即保证了前期分蘖的发生,又保证了后期稳定的光合物质生产,获得稳定的穗数、穗粒数...