超高产夏玉米养分限制因子及养分吸收积累规律研究

2007年和2008年通过大田试验研究了超高产夏玉米养分限制因子和植株养分吸收积累规律。结果表明:用ASI法推荐的氮、磷、钾平衡施肥产量最高,分别达到12051.2 kg/hm2和13246.3 kg/hm2,施用氮肥平均增产8.92%,钾肥平均增产7.14%,增产效果显著,氮和钾为超高产夏玉米养分主要限制因子。超高产夏玉米植株体内氮、磷、钾的积累量均随生育期的延长而增加,到成熟期达到最大值,养分积累量的大小顺序为氮钾磷,每生产100 kg经济产量吸收养分比例N∶P2O5∶K2O为2.40∶1∶2.73。拔节期至吐丝期是养分吸收的关键时期,养分吸收速率大,积累量高,吐丝后植株仍能吸收较多的氮、磷。从出苗到吐丝期,叶片是氮、磷的分配中心,生育后期茎叶中氮、磷的转运率较高,而钾转移比例较小。超高产夏玉米整个生育期能持续吸收养分,吐丝后适当追肥保证灌浆期养分充足供应对夏玉米超高产至关重要。     

专用缓释肥对夏玉米产量及养分吸收利用的影响

为实现夏玉米高产和简化施肥,采用田间试验研究了专用缓释肥对夏玉米产量、经济效益、养分积累量及土壤速效养分的影响。河南和山东试验点的结果表明,高缓释氮比例的专用缓释肥有利于提高千粒重,较习惯施肥分别增产8.28%和6.37%,纯收益分别增加715和661元/hm2;低缓释氮比例的专用缓释肥有利于增加穗粒数,分别增产6.95%和9.64%,纯收益分别增加593和1 430元/hm2。专用缓释肥促进了夏玉米对氮素的吸收利用,可维持土壤氮素养分平衡。砂壤土适宜用缓释氮比例较大的玉米专用缓释肥,中壤土施用缓释氮比例低的玉米专用缓释肥增产效果较好。     

不同质地土壤上玉米养分吸收和分配特征

采用池栽试验在4种质地土壤和2种施肥水平下,研究了玉米植株氮、磷、钾的吸收和分配特征。结果表明,不同质地土壤上玉米植株养分累积量为氮钾磷;不同处理玉米氮、磷、钾的累积量表现为中壤轻壤粘壤砂壤,且各处理间差异达显著水平。不同处理叶片和茎鞘中三元素累积量的变化与单株一致,氮、磷、钾分配以叶片中的比例略高于茎鞘。从后期氮、磷、钾的转移率看,不同质地土壤表现为砂壤轻壤中壤粘壤;不同处理中子粒中氮、磷、钾的含量与产量变化一致,且处理间达显著水平。施肥增加了各种质地土壤上玉米植株及器官氮、磷、钾的累积量和子粒产量,其中砂壤增加幅度最大,轻壤和中壤次之,粘壤最小。同时施肥使得叶片和茎鞘中的氮、磷、钾转移率略有降低。     

旱地花生氮磷钾养分积累与分配规律初探

本文研究了氮磷钾元素在旱地花生植株体内的积累量、分配及转移规律,结果表明:旱地花生氮磷钾单株积累量分别为1383.35、193.87和390.93mg;成熟时荚果中氮磷钾的分配比例分别为75.18%、69.60%和56.09%;营养器官中氮磷钾分别有71.25%、46.62%和59.23%转移到荚果中,为荚果充实饱满奠定了物质基础.     

旱地花生氮磷钾养分积累与分配规律初探

本文研究了氮磷钾元素在旱地花生植株体内的积累量,分配及转移规律,结果表明：旱地花生氮磷钾单株积累量分别为１３８３．３５,１９３．８７和３９０．９３ｍｇ;成熟时荚果中氮磷钾的分配比例分别为７５．１％,６９．６０％和５６．０９％;营养器官中氮磷钾分别有７１．２５％,４６．６２％和５９．２３％转移到荚果中,为荚果充实饱满奠定了物质基础。     

水肥配合对夏玉米养分吸收及根系活性的影响

研究不同水肥条件对夏玉米养分吸收及根系活性的影响,解释水肥配合下夏玉米养分吸收规律和根系活跃吸收面积的变化特征。采用管栽试验,研究不同水肥条件对夏玉米不同生育期养分积累特征和根系吸收面积的影响。夏玉米干物质积累量与植株全量N、K的积累量变化趋势基本一致,植株内全量N、K积累量以拔节-大喇叭口阶段最多,P素积累主要集中于抽雄-成熟阶段。不同生育期根系活跃吸收面积与总吸收面积变化均呈单峰式曲线,峰值分别出现在大喇叭口期和抽雄期。在玉米生长季水肥充足条件下,根系活跃吸收面积对植物体内干物质和养分的积累起主导作用。施肥促进了根系活跃吸收能力,养分吸收积累量增多;生育期灌水也能促进根系生长和对养分的吸收。不同生育时期均以W2F1处理的干物质量和N、P、K积累量最高。     

水磷耦合烤烟养分吸收分配规律研究

为探究烤烟适宜的水磷耦合模式及其对氮、磷、钾养分吸收积累的影响。采用田间小区试验,试验设置3种灌水水平和施磷水平,分别为低水(W_1:0.50 L/株)、中水(W_2:1.00 L/株)、高水(W_3:2.00 L/株)和低磷(P_1:32 kg/hm^2)、中磷(P_2:64 kg/hm^2)、高磷(P_3:96 kg/hm^2),研究了不同施磷量和灌水量条件下烤烟对氮磷钾养分吸收积累的影响。结果表明:施磷量相同时,灌水处理能够明显增加烟株对氮、磷、钾养分的吸收积累量,表现为:W_3P_i>W_2P_i>W_1P_i>CK_i(其中i=1或2或3);当灌水量相同时,增加施磷量也有利于烟株对氮磷钾养分的吸收积累,且在施磷水平为96 kg/hm^2时表现较好,表现为:W_iP_3>W_iP_2>W_iP_1;高磷水平下,灌水量为1.00,2.00 L/株时,W_3P_3和W_2P_3处理烟株对氮磷钾养分的吸收积累量差异不显著;烟株和根、茎、叶各器官对钾的吸收量高于氮和磷,氮、磷、钾在根、茎、叶器官中的分配顺序呈现叶>茎>根的变化规律;在烟株的不同生育期,对养分的吸收积累量和积累强度存在差异。烟株对养分的吸收积累主要在旺长期,烟叶是养分的主要吸收积累器官;施磷量为96 kg/hm^2,灌水量为1.00～2.00 L/株的水磷耦合处理在促进烟株对氮磷钾养分的吸收积累方面效果较好。烤烟施肥中要注意调整氮磷钾的施用比例和水磷耦合配比。     

氮肥用量对玉米体内养分浓度和养分分配的影响

通过5年的田间试验,研究了不同施氮量对玉米产量、玉米体内养分浓度、养分分配及对每形成单位籽粒产量的吸收养分量的影响。结果表明,玉米籽粒和秸秆中P、K浓度随氮肥用量的增加有逐渐降低的趋势。玉米收获产品中N、K含量在籽粒和秸秆中的分配比与产量均呈现较好的相关性。玉米生长愈好(单产愈高),每形成单位经济产量的磷、钾消耗量愈少,说明良好的作物生长条件有利于提高作物体内养分的转化效率。     

氮磷钾和微肥对高肥区夏玉米养分积累、分配及产量的影响

采用田间试验方法研究了N、P、K、Zn及Mn肥对高肥区夏玉米产量、植株性状及干物质积累的影响.结果表明,在该试验条件下,土壤N、P、K、Zn、Mn的贡献率分别为91.2%、100.3%、96.3%、99.4%、99.9%.玉米吸收的N、P、Zn主要积累在籽粒中,Mn主要积累在叶片和籽粒中,而K在植株各部位的积累相对均匀.在NPK处理的基础上增施Zn、Mn肥,显著降低了植株对P的吸收,而对产量、植株性状和干物质积累的影响不大.土壤中P、Zn、Mn养分含量较高,完全能够满足夏玉米生长发育的要求.NK处理最为合理经济,有效地改善了玉米穗部和植株性状,平均产量达到9 821 kg/hm~2.     

东方百合养分吸收规律和分配特点的研究

本文通过温室田间实验,研究了东方百合的养分吸收规律和分配特点。结果表明,现蕾以前,以消耗鳞茎中的养分为主,供应百合植株生长;由现蕾开始,历时30天,为百合吸收氮素的高峰期,现蕾始历时45天为百合吸收磷的高峰期,钾的吸收较早,由展叶期开始,直至切花期,共计75天。氮、磷、钾在各器官的分布:现蕾以前以叶片为主,茎秆次之,地下部最少;随着百合的生长,地下部养分比重上升,进入切花期后,茎、叶养分降低,以地下部和花蕾为主。百合吸收氮、磷、钾的比值:现蕾以前为1∶0.17∶1.08,现蕾以后为1∶0.15∶1.45。     

下辽河平原不同水肥条件对玉米养分吸收与分配的影响

利用持续16年的长期田间试验与气象观测资料,研究了下辽河平原不同施肥与降水条件对玉米体内养分浓度、养分在籽实与秸秆中的分配比以及每形成单位籽实产量所收获养分量等的影响。结果表明,玉米体内养分浓度及养分在籽实与秸秆中的分配比例明显受施肥、降水及作物生长状况的影响。在平水年条件下,养分在籽实内累积的比例最高,其中N、P、K分别较偏旱或偏涝年景平均相对提高26．2％、33．3％和21．3％。同时,作物生长状况愈好,形成单位籽实产量所需养分量有减少的趋势,这些都说明良好的水肥条件有利作物生长,也有利于提高作物体内养分的转化利用效率。     

下辽河平原不同水肥条件对玉米养分吸收与分配的影响

利用持续16年的长期田间试验与气象观测资料，研究了下辽河平原不同施肥与降水条件对玉米体内养分浓度、养分在籽实与秸秆中的分配比以及每形成单位籽实产量所收获养分量等的影响。结果表明，玉米体内养分浓度及养分在籽实与秸秆中的分配比例明显受施肥、降水及作物生长状况的影响。在平水年条件下，养分在籽实内累积的比例最高，其中N、P、K分别较偏旱或偏涝年景平均相对提高26.2%、33.3%和21.3%。同时，作物生长状况愈好，形成单位籽实产量所需养分量有减少的趋势，这些都说明良好的水肥条件有利作物生长，也有利于提高作物体内养分的转化利用效率。     

有机肥用量对玉米体内养分浓度及分配的影响

通过5年（2002~2006年）的田间定位试验, 研究了不同施肥量处理对玉米体内养分浓度、养分分配及每形成单位籽实产量收获养分量的影响。结果表明：施有机肥具有稳产高产作用, 随着有机肥施用量的增加, 玉米的稳产作用更为明显;玉米籽实的氮素和磷素浓度均随有机肥用量的增加而增加, 钾素浓度与有机肥用量未呈现出明显相关性, 玉米秸秆中的养分浓度大体上随有机肥用量的增加而增加;玉米收获产品中氮、磷含量在籽实和秸秆中的分配比与产量均呈现较好的相关性, 钾表现不明显;玉米生长愈好（施肥愈多）, 每形成单位经济产量消耗的氮、磷、钾就愈多, 说明玉米对氮、磷、钾的利用都存在一定程度奢侈吸收。     

有机肥用量对玉米体内养分浓度及分配的影响

通过5年(2002～2006年)的田间定位试验, 研究了不同施肥量处理对玉米体内养分浓度、养分分配及每形成单位籽实产量收获养分量的影响.结果表明:施有机肥具有稳产高产作用, 随着有机肥施用量的增加, 玉米的稳产作用更为明显;玉米籽实的氮素和磷素浓度均随有机肥用量的增加而增加, 钾素浓度与有机肥用量未呈现出明显相关性, 玉米秸秆中的养分浓度大体上随有机肥用量的增加而增加;玉米收获产品中氮、磷含量在籽实和秸秆中的分配比与产量均呈现较好的相关性, 钾表现不明显;玉米生长愈好(施肥愈多), 每形成单位经济产量消耗的氮、磷、钾就愈多, 说明玉米对氮、磷、钾的利用都存在一定程度奢侈吸收.     

耕作和秸秆还田方式对半干旱区黑土玉米养分积累分配与产量的影响

【[目的 ]】黑龙江半干旱区玉米生产长期采用传统旋耕垄作,秸秆资源没有得到有效利用。研究不同耕作和秸秆还田方式对玉米养分积累分配及产量的影响,为实现半干旱区黑土玉米高产稳产田间管理提供理论依据。【[方法 ]】于2019和2020年在黑龙江省肇州县进行玉米田间试验。共设置7个处理：旋耕垄作(Con)、免耕秸秆移除(T1)、免耕秸秆还田(T2)、秸秆深翻+垄作深松(T3)、秸秆深翻+平作深松(T4)、秸秆碎混+垄作(T5)、秸秆碎混+平作(T6)。在玉米关键生育时期取样分析玉米干物质积累量,成熟期取样分析植株养分积累与分配,并测定产量。【[结果 ]】不同耕作和秸秆还田方式对玉米产量影响显著(P<0.01)。与Con相比,T2、T3和T4处理提高了玉米单位面积穗数、穗粒数和产量,以T4处理的效果最佳,增幅分别为15.4%、12.0%、17.7%;与Con相比,T4处理的氮钾积累量分别显著提高24.8%、15.3%,T3显著提高氮素积累量20.4%。所有处理中,T1的玉米氮磷钾养分积累量最低;氮磷钾积累量T2处理较T1分别提高了17.5%、10.7%、5.8%,T4较T6分别提高了18....     

郑州市夏玉米生物量积累与增长分配规律分析

根据郑州市1994—2006年夏玉米生物量观测资料分析了不同生育期单株各器官的生物量变化和增长分配规律，得出：在玉米整个生长期，单株各器官的重量变化在不同生育阶段不同，结果导致各部分干重占全株干重百分比的差异。总体上看，拔节前叶片增长较快，占比率最高，达68％～88％；叶鞘增长也快但所占比例一直不大，最高时占20％；茎在拔节一抽雄期增长较快，最高时占41％；果穗在抽雄后直线增长，最高时占63％。同时，通过定量分析得到了各器官在整个生育期增长分配率的变化过程，模拟取得不同气候年型生物量积累曲线，研究结果可为当地玉米生长的定量化模拟提供参考。     

耦合效应弥补水氮减量对夏玉米养分吸收和利用的不利影响

  【目的】  适宜的水氮管理是提高关中平原夏玉米产量的关键。研究水、氮减量及其交互作用对夏玉米养分积累和转运以及氮素利用的影响,为关中平原夏玉米高产高效栽培提供理论依据。  【方法】  于2018—2019年,在陕西杨凌设置水、氮二因素裂区田间试验。3个灌溉处理为传统灌水量800 m3/hm2 (W2)、减量50%灌水 (400 m3/hm2,W1)和无灌溉(W0)。每个灌溉量下设传统施氮量的100% (300 kg/hm2, N300)、–25% (225 kg/hm2, N225)、–50% (150 kg/hm2, N150)、–75% (75 kg/hm2, N75)和不施氮(N0) 5个水平,W2N300为传统水氮管理模式对照。分析夏玉米籽粒产量、氮磷钾养分积累与转运特征,计算氮肥利用效率。  【结果】  与W2N300相比,W2N225、W1N225、W1N150处理的夏玉米产量和产量构成因素无显著差异。W1N225显著提高了玉米抽雄后干物质积累,显著提高了玉米抽雄后氮、磷、钾养分积累和所占比例,W2N225、W1N300则与W2N300无显著差异。与W2N300相比,W1N225处理可以显著提高干物质和氮磷钾养分转运量,分别比W2N300处理的干物质和氮磷钾转运量提高了11.67%、16.28%、19.80%、18.95%。相关分析结果表明,玉米抽雄前后氮、磷、钾素积累量与籽粒产量均呈显著或极显著正相关,且抽雄后的氮、磷、钾积累量与产量的相关性高于抽雄前。  【结论】  在传统灌水量和施氮量基础上,减少50% 的灌水量,减少25%的氮素投入量可显著提高玉米抽雄后养分积累,促进养分转运量和抽雄后转运养分对籽粒贡献率的协同提高,进而提高了玉米产量和氮肥利用效率。综合考虑夏玉米产量,氮、磷、钾养分积累与其转运特征以及氮素利用效率等因素,在关中平原灌溉区,以灌水减量50% (即400 m3/hm2)、施氮减少25% (即 225 kg/hm2)的模式较为适宜。     

夏玉米植株干物质、 氮磷钾养分积累速度和时间的动态分析

用Logistic方程及导出的速度方程, 探讨夏玉米植株干物质和氮、 磷、 钾养分积累速度与时间的数量关系,以期为动态过程分析提供一些新的资料。田间肥料试验结果表明,夏玉米植株干物质与养分积累速度的动态变化呈现不对称钟形曲线,根据曲线走向可将其划分为低速期（I）、快速期（II）和降速期（III）。三期时长各占夏玉米全生育期的1/3,但不同处理各期时长不同步。夏玉米出苗后30天左右内（I期）植株干物质和养分积累速度很低,与其后的II、 III期相比,速度相差一个数量级; 其后的II期速度最高,III期积累速度逐步下降,平均速度低于II期。植株干物质与养分的分期积累量取决于分期时长与速度两个参数。     

喷施γ-聚谷氨酸提高夏玉米产量和养分吸收的机制

【目的】探明γ-聚谷氨酸 (γ-PGA) 促进夏玉米生长和养分吸收利用的调控机制,为其在玉米生产中的科学使用提供技术指导和理论依据。【方法】以玉米品种郑单958为试材,于2017和2018年在河北廊坊进行了田间试验。在两个氮肥水平下,即常规用量 (N 180 kg/hm2) 和减量30% (N 126 kg/hm2),分别喷施γ-PGA或谷氨酸两种增效剂 (剂量分别为0、37.5、150 g/hm2),共10个处理。在玉米5个关键生育期采集植株样品,测定植株干物质积累和氮磷钾养分含量,并于收获期测定了玉米籽粒产量。【结果】1) 两种增效剂处理的夏玉米穗粒数、产量、干物质和养分积累量存在显著差异,喷施γ-PGA效果显著优于喷施谷氨酸。与清水对照相比,喷施γ-PGA可通过提高穗粒数来实现增产,干物质积累总量显著增加,且主要促进开花前后的干物质积累,氮磷钾积累总量也有显著增加,两个剂量间无明显差异。喷施谷氨酸与清水对照的效果无明显差异。2) 常规施氮水平下,与清水对照相比,喷施低量γ-PGA干物质积累总量显著增加5.08%,但增产作用不明显;而喷施高量γ-PGA的处理虽然干物质积累总量增加不明显,但穗粒数明显增加,产量显著增加3.42%,两剂量处理氮磷钾积累量均显著增加,增幅分别为5.20%～6.97%、7.29%～10.85%、3.48%～5.27%;减氮30%水平下,喷施高量γ-PGA处理穗粒数提高,产量显著增加3.07%,而低量处理的穗粒数和百粒重均有明显提高,并显著增产,两剂量下干物质和钾积累总量分别显著增加6.48%～7.93%、4.36%～6.12%,而低量处理氮磷积累量分别显著增加8.41%、11.94%,显著高于高量处理。两种施氮水平下,谷氨酸处理各指标与对照均无明显差异。3) 高产年份 (2017年) ,喷施高量γ-PGA显著增产2.54%,低量处理增产不明显,两个喷施剂量均显著增加干物质和氮磷钾积累总量;低产年份 (2018年) ,两个剂量γ-PGA处理的产量均显著增加,增幅分别达4.37%、4.14%,低量处理均显著增加干物质和养分积累量,且显著高于高量处理。对谷氨酸处理而言,仅在2018年低量处理通过增加百粒重使得产量显著增加,但效果低于γ-PGA处理。【结论】喷施γ-PGA促进夏玉米开花前后干物质积累,提高干物质和养分积累总量,增加穗粒数提高产量,而喷施谷氨酸无明显效果。可见,γ-PGA的增产增效并非主要是由于分解的谷氨酸起作用。减氮30%水平下喷施γ-PGA的增产增效作用大于常规施氮,且常规施氮水平下喷施高量γ-PGA的增产效果更好,而减氮30%水平下喷施低量γ-PGA的效果更好,表现为喷施低量γ-PGA处理 > 常规施氮对照 > 减氮30%对照,说明减氮30%下喷施低量γ-PGA能达到减肥增效的目的。     

不同品种水稻产量形成过程的养分积累与分配特征研究

通过测定三系杂交稻"汕优63"、两系杂交稻"两优2186"和常规稻"IR64"不同器官N、P和K含量动态,探讨了3种水稻各生育期的养分积累与分配特征。结果表明:3种水稻稻株N含量均随生长过程逐渐下降,同一生育期水稻N含量以"汕优63"最高;除"汕优63"K含量在齐穗时明显上升外,3种水稻的K含量随生长过程逐渐下降;而P含量总体上在分蘖盛期最高。完熟期3种水稻的N积累量依次为24.79g/m2、15.14g/m2和14.42g/m2,P积累量为4.766g/m2、3.306g/m2和3.678g/m2,K积累量为2.439g/m22、.029g/m2和1.725g/m2。"汕优63"分配到籽粒中的N素比例为61.23%,分别比"两优2186"、"IR64"高17.97%和11.23%;分配到籽粒中的P素比例为62.97%,分别比"两优2186"、"IR64"高6.41%和9.63%;分配到籽粒中的K素比例为27.51%,分别比"两优2186"、"IR64"低3.00%和2.39%。在全生育期中,"汕优63"、"两优2186"和"IR64"的N需求量依次为31.33g/m2、22.88 g/m2、24.82g/m2,N、P、K吸收比依次为1∶0.192∶0.098、1∶0.219∶0.134和1∶0.255∶0.120。3种水稻中"汕优63"的养分生产效率最低。N、P、K生产效率"汕优63"依次为37.25kg/kg、193.80kg/kg和378.80kg/kg,"两优2186"依次为52.54 kg/kg、240.38kg/kg和392.16kg/kg,"IR64"依次为58.38kg/kg、228.83kg/kg和487.80kg/kg。三系杂交稻"汕优63"的N、P、K需求量大,积累量高,分配到籽粒中的比例亦高,与其高产特性相吻合。在保证N、P、K供给的前提下,进一步提高养分生产效率是实现"汕优63"高产、高效的关键。