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。     

钾肥用量对夏玉米干物质和钾素积累、分配及抗倒性的影响

为合理施用钾肥,稳定夏玉米产量,减少倒伏,采用田间试验法,以河北省黑龙港低平原区冬小麦/夏玉米粮田为研究对象,研究钾肥用量对夏玉米产量及其构成因素、体内干物质和钾素积累与分配、茎秆抗倒性的影响。结果表明,增施钾肥促进干物质和钾素在植株体内各器官的运输和分配,植株干物质积累直到成熟期。成熟期,各施钾肥处理籽粒中干物重和钾素分别占整株的51.1%~57.0%和15.8%~20.7%,各处理籽粒干物质和钾积累量分别是灌浆期的1.33~1.61和0.70~0.97倍,整株干物质和钾积累量分别是灌浆期的0.98~1.15和0.75~1.00倍,说明钾和干物质在玉米体内的运输和分配不同步,在施用其他养分时应合理分期调控。施用钾肥增加玉米茎秆抗拉力、抗折力和穿刺强度,以K225处理最大,且茎秆抗拉力和抗折力均在灌浆期最强。同一植株随节位上升茎秆抗折力和穿刺强度下降,基部第3节作用最强。因此,钾肥用量225 kg·hm-2时,不仅促进玉米体内干物质和钾素有效运输、积累和利用,增强其抗倒性,还可提高玉米产量,节约钾肥资源。     

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。     

有机肥施用对粉葛干物质和养分积累与分配的影响

为探究施用有机肥对粉葛干物质和养分积累与分配的影响,设置单施化肥（CK）、单施有机肥（OM）和50%化肥+50%有机肥（CM）3个处理,分析粉葛不同生育期下各器官干物质和养分积累量及分配比例的变化。结果表明：伸长期、膨大期干物质、养分总积累量表现为OM、CM处理显著低于CK（伸长期磷除外）,采收期不同处理干物质和养分积累量差异不显著;与CK相比,含有机肥处理（OM、CM）虽显著降低了采收期分枝和叶片中积累的氮（N）、磷（P）、钾（K）养分含量（P <0.05）,但使采收期块根干物质分配比例提高了8.53%～12.5%。含有机肥处理能够为粉葛中后期持续供应养分,提高粉葛块根干物质和养分积累量,从而提高块根产量,尤以CM处理最佳。     

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.     

超高产春玉米干物质及养分积累与转运特征

以金山27为供试品种,设超高产栽培（SHY）和普通高产栽培（CK）2个处理,通过2009年、2010年2年的田间试验,研究了超高产春玉米干物质及氮、磷、钾养分积累与转运特征。结果表明,超高产栽培下春玉米单位面积干物质积累量极显著高于普通高产栽培,尤以吐丝后为甚,吐丝后干物质积累率较普通高产栽培高4.5%（2009）和3.2%（2010）,干物质积累对产量的贡献率较普通高产栽培高8.5%（2009）和3.9%（2010）。超高产栽培春玉米营养器官干物质转运率为15.1%（2009）和14.9%（2010）,转运量对产量贡献率为16.6%（2009）和18.5%（2010）,确保了协调的源库关系。超高产栽培植株吐丝后氮、磷、钾的积累率及其对子粒贡献率均显著高于普通高产栽培,其中,氮积累对子粒贡献较普通高产栽培高30.0%（2009）和16.3%（2010）,磷积累对子粒贡献较普通高产栽培高10.8%（2009）和6.0%（2010）,钾积累对子粒贡献较普通高产栽培高7.9%（2009）和8.2%（2010）,在生育后期保持了较强的养分吸收能力。超高产栽培玉米茎鞘中氮、磷转运率均高于普通高产栽培,叶片中氮、钾转运率低于普通高产栽培。其中,超高产栽培玉米叶片氮的转运率为41.0%（2009）和42.9%（2010）,对子粒氮的贡献率小于普通高产栽培,超高产栽培使叶片在玉米生育后期维持了较高的光合能力。     

玉米不同生育阶段养分效应评价方法研究

了解作物养分效应机制是提高作物养分利用效率的重要基础。本文以玉米品种"农华101"为试验材料, 进行不同播期、密度、肥料试验, 记录了生育时期的日均温, 并对玉米不同生育时期叶片及其他器官中氮、磷、钾元素含量进行了测定, 然后基于改进后的BLUP方法, 在考虑植株干物质日均积累量与自身效应、环境效应关系的基础上, 引入群体效应和温度效应, 探讨并建立了玉米不同生育阶段养分效应评价方法。在此基础上, 进一步对养分效应评价效果进行分析。结果表明: 干物质日均积累量理论值与实际值的相关性r值为0.72~0.99; 各生育阶段配对t检验的α值均大于0.05, 各生育阶段的干物质日均积累量的理论值和实测值差异均不显著(P>0.05)。研究结果表明, 用建立的玉米不同生育阶段的养分效应评价方法得到的各养分特征效应值存在较大差异, 其中: 三叶期到拔节期各养分效应值为0~0.58, 拔节期到大口期为 0.43~2.57, 大口期到吐丝期为 0.45~4.58, 吐丝期到成熟期为 0.86~4.71。综上, 利用改进后的BLUP法提出的养分效应评价方法对玉米各阶段养分效应的评价结果具有一定的指导意义, 该方法可作为玉米养分效应评价的参考手段。     

种植方式对玉米养分吸收动态和利用效率的影响

采用田间小区试验方法研究了不同种植方式下玉米产量，干物质积累动态和养分吸收动态变化特点。结果表明：不同种植方式下玉米的养分吸收动态可用Logistic方程描述。套种玉米养分吸收最大速率低于单作玉米，养分吸收最大速率出现日期比干物质最大积累速率出现日期早。套种玉米生长前期养分吸收效率和利用效率低于单作玉米，生长后期套种玉米氮素利用效率高于单作玉米，而磷素利用效率相反。套种玉米养分吸收滞后于单作玉米，是套种玉米产量较低的主要原因。     

基于归一化法模拟分析东北地区春玉米干物质积累对播期和品种的动态响应

为探讨东北地区不同播期的主栽品种春玉米的干物质（MDA）积累的生长特性,实现对春玉米干物质积累的有效预估,本研究基于2014-2015年3个春玉米品种（丹玉39、丹玉99和农华101）每年6个播期的试验资料,利用归一化处理方法建立了考虑相对积温（RATi）的干物质重动态模拟模型,并利用推导出的关键生长参数定量分析春玉米干物质积累对播期和品种的动态响应特征。结果表明：基于归一化法筛选并建立了以相对积温为自变量的干物质积累动态模型（Richards模型）,方程表达式为y=a/(1+eb?cx)(1/d),决定系数R2在0.99以上,符合生物学意义,对东北地区春玉米有较好的模拟性能。试验验证表明,模型对早播春玉米干物质动态积累的模拟精确度更好,且丹玉39的模拟效果优于丹玉99及农华101。DMA总体表现为随着播期推迟而降低,品种间表现为丹玉39＞丹玉99＞农华101,差异达极显著水平;干物质积累过程分为积累渐增期、直线快增期和减速积累期3个阶段,其中直线快增期为干物质积累的主要阶段,随着播期的推迟,直线快增期经历的积温、干物质积累量、干物质积累平均速率、速率峰值及其对应的干物质积累量占干物质总量的积累比例都不同程度减小。丹玉39的快增期较丹玉99、农华101明显延长,干物质积累平均速率、速率峰值及其对应的干物质积累量较丹玉99、农华101显著提升。     

种植方式对玉米养分吸收动态和利用效率的影响

采用田间小区试验方法研究了不同种植方式下玉米产量 ,干物质积累动态和养分吸收动态变化特点。结果表明 :不同种植方式下玉米的养分吸收动态可用Logistic方程描述。套种玉米养分吸收最大速率低于单作玉米 ,养分吸收最大速率出现日期比干物质最大积累速率出现日期早。套种玉米生长前期养分吸收效率和利用效率低于单作玉米 ,生长后期套种玉米氮素利用效率高于单作玉米 ,而磷素利用效率相反。套种玉米养分吸收滞后于单作玉米 ,是套种玉米产量较低的主要原因     

施氮模式对春玉米养分累积特性的影响

通过田间试验,研究了施氮模式对春玉米养分累积特性的影响.结果表明,施氮明显提高了春玉米干物质和NPK的累积量及累积速度,这种影响均在拔节期以后更明显.随着生育期推进,春玉米干物质及NPK的累积量均增加,但增加幅度不同.干物质及NP累积量的增加幅度在大喇叭口期以前较小,大喇叭口期以后较大;K累积量的增加幅度则正好相反,大...     

不同产量类型水稻基因型干物质积累与磷素吸收利用

以27份中稻和29份晚稻亲本材料为供试材料,采用系统聚类方法将供试材料按产量分为高、 中、 低产三个类型,通过大田试验比较了不同产量类型、 不同生育阶段的干物质生产和磷素吸收利用的差异。结果表明,1）不同生育类型水稻产量、 磷吸收及利用效率存在极显著的基因型差异,中稻和晚稻最高产量分别是最低产量的3.24和2.15倍; 晚稻高产类型产量较中稻高12.69%,但磷利用效率差异不显著。2）中稻高产类型磷积累量在分蘖拔节期最大,晚稻高产类型在拔节抽穗期最大; 中稻和晚稻高产类型干物质量均在分蘖拔节期最小,拔节抽穗期最大,出现前小、 中强、 后高的现象。3）中稻干物质量和磷积累量均在分蘖拔节期对产量贡献率最大,分别为42.38%和58.09%; 晚稻磷积累量在抽穗成熟期对产量贡献率最大,为39.35%,干物质量在此阶段也较高,为16.16%。因此,营养生长阶段的干物质积累和磷的吸收对中稻产量影响较大,而对晚稻产量影响较大的是在生育后期。     

不同供磷水平对玉米干物质和磷动态积累及分配的影响

采用田间试验研究了不同供磷水平对玉米干物质和磷动态积累、分配规律及磷肥效率的影响。结果表明,施磷增加玉米茎、叶、穗轴、子粒和整株干重及磷含量,降低磷肥表观利用率、农学效率和生理利用率。随生长推进,不同供磷水平的子粒和整株干重及磷含量不断增加直到成熟,其余器官干重和磷积累峰值出现时间早晚不同;生长后期,子粒成为唯一的库器官,茎、叶、根,甚至穗轴均成为源,有一部分光合产物和磷输出,被重新分配到子粒。出苗后79～100 d,各供磷水平下的子粒干重净增量是相应出苗后58～79 d的0.75～1.02倍;前者子粒磷净增量是相应后者的1.56～2.39倍,说明光合产物和磷向子粒中运输不是同步的过程。同一取样时期,随施磷量增加,各器官的干重和磷含量增加,以施P2O5 90 kg/hm2最好,产量达11231.6 kg/hm2,原因是该处理的玉米穗长、行粒数和单株粒重显著增加,禿尖长度显著减少。     

Yield and protein content of barley as affected by release rate of coated urea and rate of nitrogen application

Coated urea consists of a urea core and a polymer coating. It meters out urea over a period of time. In the market place, price is favorable for high protein content feed barley. The objectives of this study were to determine release rate of urea from coated urea products and relative effectiveness of urea, coated urea or a mixture of coated urea products with different release rates in increasing yield and protein content of barley. Release rate of coated urea Mini I (quick release) and Mini II (slow release) in water was determined at 23°C by recovering ten pre‐weighed granules from 500 mL water at 6 h, 2, 4, 6, 8, 10, and 12 days. The recovered granules were dried and then weighed. Barley (Hordium vulgare L. cv. Duke) was grown in potted soil (2 L) at 15°C for 90 days in a growth chamber with treatments of Nil, non‐coated urea, Mini I, Mini II, Mixture I (1/3 urea+1/3 Mini I+1/3 Mini II) and Mixture II (1/5 urea+2/ 5 Mini I+2/5 Mini II). The nitrogen (N) application rates were 100, 200 and 300 kg N ha^‐1. Above‐ground plant samples were taken at 22, 44, 66, and 90 (maturity) days after seeding, and dry matter mass per pot and N content of the plant samples were determined. The release of urea from Mini I and Mini II followed a lognomial pattern. Increasing N application rate increased dry matter yield of barley. Dry matter yield from urea tended to be higher than other treatments at each rate of N application, but that did not couple with high grain protein content. At 100 kg N ha^‐1, there was no post anthesis N assimilation (PANA) for urea and Mini I, but there were 4, 14, and 13% PANA for Mini II, Mixture I, and Mixture II, respectively. However, when N application rate was increased to 200 and 300 kg N ha^‐1, there was PANA even for urea treatment. Protein content of barley grain was higher with coated urea or mixture treatments than with urea at each rate of N application. The potential N loss (i.e., difference between percentN released from fertilizers and percent fertilizer N recovered by barley) was Mini II<Mini I<Mixture II<Mixture I for the same N application rate, and was 100<200<300 kg N ha^‐1 for the same fertilizer treatment. In conclusion, at a limited N application rate, coated urea with a slow release rate or a combination of two coated urea products (quick and slow release) with urea increased grain protein content of barley. The potential N loss was less with coated urea applied alone than with a mixture of coated urea and urea.     

我国北方37个高产春玉米品种干物质生产及氮素利用特性

选育氮高效品种是实现玉米高产高效生产的根本途径。为探明我国北方目前主推高产春玉米的物质生产及氮素利用特性,本研究选择该区域高产品种37个,采用盆栽试验,依粒重和氮素子粒生产效率划分其类型,分为高产高效（I）、高产中效（Ⅱ）、中产中效（Ⅲ）及低产低效（Ⅳ）4种类型。其中,中产中效型品种最多,为56.8%;高产高效型品种最少,仅为8.1%;高产中效型和低产低效型品种分别为13.5%和21.6%。4个类型品种干物质生产及氮素利用效率开花前差异不显著,开花后是产生差异的关键时期;成熟期I型品种干物质和氮向子粒的分配比例较高,而Ⅳ型品种向根和茎秆的分配比例较高。同时,I型品种的氮转移量、氮转移效率和贡献率显著高于其他3类型品种。经相关和通径分析,氮素干物质生产效率、粒重及氮含量与氮素子粒生产效率显著相关。所以,较高的粒重和较低的植株氮含量是高产氮高效品种的基本特征。     

施氮量对枣棉间作棉花干物质积累，产量与品质的影响

研究了枣棉间作下棉花干物质积累与产量品质对不同施氮量的响应机制,确定枣棉间作的合理施氮量,为果棉间套作立体种植模式的合理氮肥运筹,提高棉花产量与品质提供理论依据。以在南疆的主栽棉花品种中棉所49为材料,研究了4个氮素水平（N 0、 150、 450 和750 kg/hm2）下棉花干物质的积累和产量的差异。结果表明,不同施氮量下棉花干物质累积存在显著差异,氮素缺乏或过量均影响其干物质在不同生育时期的累积量,使产量降低。施氮量对棉花品质也有显著影响,合理的氮肥用量不但能提高棉花单株结铃数和单铃重,从而提高产量,而且可使其有较好的整齐度,棉纤维长度,比强度和马克隆值。因此,在枣棉间作条件下,施氮量为N 450 kg/hm2 时棉花的干物质积累量较高,增产效果显著,品质较好。     

春小麦秸秆还田对后茬玉米干物质积累及产量形成的调控效应

干物质是作物光合作用产物的最高形式,其积累动态特性与籽粒产量有密切关系,研究前茬作物不同秸秆还田方式对后茬地膜覆盖作物地上干物质积累特性与产量形成的影响,对优化作物高产高效栽培理论和技术具有重要意义。本研究通过田间试验,在干旱内陆灌区研究了前茬春小麦不同秸秆还田方式(免耕秸秆覆盖还田,NTM;免耕秸秆立茬还田,NTS;传统翻耕秸秆还田,CTS;传统翻耕无秸秆还田,CT,对照)对后茬玉米地上干物质积累规律及产量形成的调控效应。结果表明:前茬春小麦免耕秸秆还田(NTM,NTS)提高了后茬玉米地上干物质最大增长速率和干物质平均增长速率,延迟了干物质最大增长速率出现的时间,以NTM处理作用效果最明显,较CT玉米地上干物质最大增长速率和干物质平均增长速率分别提高5.7%、11.2%,玉米地上干物质最大增长速率出现时间延迟3.4d,差异达显著水平(P0.05)。NTM、NTS处理可长时间保持后茬玉米相对较高的地上干物质积累速率,有效延缓吐丝至灌浆期后茬玉米地上干物质积累速率的降低,维持较长的地上干物质积累期,提高完熟期地上干物质积累量,NTM和NTS较CT处理玉米收获期地上干物质积累量分别提高11.3%和9.9%(P0.05)。NTM、NTS和CTS比CT处理分别增产15.6%、13.0%和7.8%,以NTM处理增产幅度较大,较CTS增产7.3%(P0.05),增产的主要原因为穗数、穗粒数及粒重的协同提高。通过关联矩阵分析表明,通过优化前茬春小麦秸秆还田方式影响后茬玉米穗数来调控群体大小,进而协调穗粒数与粒重,通过三者相互协调发展可实现增产。因此,前茬春小麦免耕25～30cm覆盖秸秆还田(NTM)是典型干旱内陆灌区优化后茬玉米干物质积累特性及获得高产的理想耕作措施。     

秸秆还田下施镁对土壤交换镁及春玉米镁素积累和产量的影响

于2017—2019年在吉林省农安县设置大田试验,采用双因素裂区设计,主区为秸秆还田J(12000 kg/hm^2)、秸秆不还田W,副区为施镁M3(施纯镁10 kg/hm^2)、不施镁M0,包含JM3(秸秆+镁肥)、JM0(秸秆+无镁肥)、WM3(无秸秆+镁肥)、WM0(常规)4个处理。结果表明:玉米生育期,土壤交换镁含量逐渐降低,至成熟期,JM3处理土壤交换镁含量比WM3、JM0、WM0分别提高6.59%,8.47%,14.09%。施用镁肥促进玉米植株对镁素养分的吸收,秸秆还田配施镁肥进一步增加了玉米植株对镁素养分的吸收,WM3处理玉米镁素积累量比WM0平均提高12.30%;JM3处理的镁素积累量比WM3、JM0、WM0处理分别提高9.79%,15.99%,23.28%。春玉米干物质积累量随着生育期的进行逐渐增加,施镁肥能提高干物质积累量与春玉米产量,在成熟期WM3(无秸秆+镁肥)的干物质积累量与产量分别比WM0(常规)提高5.30%与4.38%,JM3(秸秆+镁肥)的干物质积累量与产量比WM0(常规)分别提高11.50%与5.52%。综上可以得出,施用镁肥可以显著提高土壤交换镁含量,促进春玉米植株对镁素养分的吸收,增加干物质积累量及提高春玉米产量。秸秆还田配施镁肥不但可以提高土壤交换镁含量,保持土壤镁素在整个玉米生育期的持续有效供应,还进一步促进春玉米植株对镁素的吸收,提高了干物质积累量及春玉米产量。