氮肥后移对春玉米子粒灌浆特性及内源激素的影响

以陕科9号为材料,2019～2020年在陕西榆林灌溉区进行大田试验,在总施氮量相同、基肥和大喇叭口期追肥分别占总施氮量20%和40%条件下,设置4个施氮处理,传统施氮(拔节肥40%,N1)、氮肥后移10%(拔节肥30%+花粒肥10%,N2)、氮肥后移20%(拔节肥20%+花粒肥20%,N3)和氮肥后移30%(拔节肥10%+花粒肥30%,N4),分析各处理子粒灌浆特性、内源激素含量和产量构成。结果表明,氮肥后移各处理2年玉米产量均显著高于传统施肥,N3处理产量最高。氮肥后移增加子粒灌浆速率最大时生长量(W_max)、最大灌浆速率(G_max),延长子粒灌浆活跃期;氮肥后移过量(N4),子粒灌浆参数受到不良影响。同时,N3处理子粒生长素(IAA)含量达到峰值时均较N1处理显著增加51.7%,玉米素(ZR)含量显著增加16.7%,赤霉素(GA₃)含量显著增加28.9%,脱落酸(ABA)含量显著降低18.2%。在陕西灌溉春玉米区,总施氮量270 kg/hm²时,拔节期追肥54 kg/hm²、大喇叭口期追肥108 kg/hm²、花后7 d追肥54kg/hm²为该区玉米高产的优化施氮制度。     

不同氮肥运筹下春玉米子粒灌浆特性的分析

以金山27为供试品种,在内蒙古西辽河平原研究不同氮肥运筹下春玉米子粒的灌浆特性。结果表明,不同氮肥运筹下玉米子粒终级生长量上、中和下部均以优化施氮处理(Opt N)最大,优化施氮基础上增量处理(130%Opt N)次之,不施氮处理(CK)最小。灌浆渐增期、速增期和缓增期累积子粒重的平均值均表现为Opt N处理最大,130%Opt N处理次之,CK处理最小;持续时间均以130%Opt N处理最长,Opt N处理次之,CK处理最短。最大灌浆速率的平均值以Opt N处理最大,优化施氮基础上减量处理(70%Opt N)次之,CK处理最小,且各粒位间均表现为中部>下部>上部。灌浆渐增期和速增期灌浆速率与穗长、穗粗、穗粒数、粒长和子粒体积达显著或极显著正相关,其中,与穗粗和穗粒数均达极显著正相关;灌浆缓增期与穗长和穗粒数达显著正相关。     

氮肥对夏玉米子粒不同部位重量的影响

对玉米子粒不同部位进行划分,从粒位角度研究了不同氮肥用量和施用时期对夏玉米子粒中下部和上部重量的影响。结果表明,中下部子粒是单穗重量的主要构成部分。不同氮肥运筹对上部子粒重量的影响大于中下部子粒;增加上部子粒重量对提高单穗重量意义重大。在所有氮肥处理中,以基肥施氮45 kg/hm2 雌穗小花分化期施氮135 kg/hm2的单穗总重量最高。     

施氮对不同种植密度玉米产量和子粒灌浆特性的影响

以玉米品种先玉335为供试材料,在大田条件下设2个氮肥水平、5个种植密度,探讨施氮量与密度互作对玉米子粒灌浆特性影响,通过Logistic方程拟合子粒灌浆过程,解析灌浆特征参数与粒重的关系。在玉米子粒灌浆过程中,氮肥主要调控灌浆前期的灌浆速率来影响子粒建成,最终使百粒重增加;密度则调控快增期、缓增期持续天数来影响子粒重。要提高玉米产量,关键在于提高子粒灌浆速率和有效灌浆时间,尤其是延长快增期和缓增期持续时间以及提高渐增期平均灌浆速率。在生产中,首先要合理密植,构建适宜的群体,延长子粒灌浆持续时间;此外,通过增加开花后的氮肥供应来提高子粒灌浆前期的平均灌浆速率。     

12叶展倒伏对夏玉米子粒灌浆特性和产量的影响

选用先玉335(XY335)和浚单20(XD20)两个玉米品种,在种植密度为75 000株/hm2下设置不倒伏(CK)、根倒(RL)、茎折(SL)3个处理,分析品种和倒伏类型对夏玉米子粒灌浆特性、穗部性状、产量、产量三要素和产量损失率的影响。结果表明,12叶展(V12)倒伏使XY335和XD20显著减产,其中SL处理造成的减产幅度较RL高,XD20的减产幅度小于XY335。RL使XY335和XD20的产量、穗数、穗粒数、千粒重的损失率分别达到21.1%、7.2%、9.5%、7.3%和19.2%、6.0%、13.6%、11.9%;SL处理使XY335和XD20产量、穗数、穗粒数、千粒重的损失率分别达到61.0%、22.3%、42.3%、9.5%和41.8%、17.2%、19.4%、14.9%。倒伏后,穗部性状变差,SL的影响大于RL,XD20的穗部性状相对好于XY335。倒伏缩短了灌浆期,SL降幅大于RL;倒伏降低了平均灌浆速率,RL主要降低了XY335的缓增期灌浆速率,SL降低了XY335的渐增期灌浆速率,RL和SL均降低了XD20缓增期灌浆速率。V12倒伏造成夏玉米减产的原因从大到小依次为穗粒数、穗数和千粒重的降低。     

实时氮肥调控对夏玉米产量和氮素利用效率的影响

2012~2013年在洛阳嵩县试验站和延津试验站采用大田试验方法,基于不同基施氮量处理,通过冠层光谱测定计算夏玉米拔节期的差值植被指数,建立植株氮积累量估测模型,进而根据构建的氮肥调控模型确定玉米调控施氮量,并研究氮肥调控处理的生理效应。结果表明,不同基施氮量处理下的玉米植株在氮肥调控前(拔节期)随着施氮量的增加,处理间的生理指标差异明显。乳熟期氮肥调控处理的LAI、叶片氮含量、干物质量和氮素积累量较常规施氮处理分别提高2.2%、4.3%、5.7%和8.7%。与常规施氮处理相比,调控处理的玉米子粒产量提高10.03%,氮肥利用率提高11.37%;氮肥农学效率和氮肥偏生产力也有明显提高。根据追氮调控模型,不同调控处理的总施氮量均控制在240~280 kg/hm2,可改善氮肥不足及氮肥过量造成的作物减产和环境污染问题。     

不同生态区夏玉米两类熟期品种子粒灌浆动态和产量分析

在豫北高产灌溉区、豫中补灌区和豫南雨养区3个不同生态类型区域20个试验点,试验选用中熟郑单958和中晚熟豫单998两个品种,系统观察和测定花后气候资源分布和子粒灌浆过程以及产量空间变化。结果表明,两种类型的品种一般在花后40～60d成熟,灌浆速率中熟品种郑单958比中晚熟品种豫单998均值高,花后30～40d豫单998有一个较明显的灌浆高峰期。子粒灌浆曲线在不同生态区表现不同,北部和西部呈线性变化,东部、中部和东南部呈曲线变化。中熟品种郑单958的出籽率和经济系数高于豫单998。在豫西和豫北区域,选用中熟品种较为适宜,而中部、豫东和豫东南区域选用中晚熟品种较为适宜。为充分利用花后气候资源,选用较长灌浆期、较强灌浆速率和较高经济系数的特征品种是各生态类型区域鉴定和选用适合品种的重要依据。     

脲酶抑制剂对夏玉米产量及氮肥利用率的影响

2007～2009年在河北省正定、辛集、深州等地,对添加不同浓度脲酶抑制剂尿素在夏玉米上的应用效果进行评价。结果表明,添加不同浓度脲酶抑制剂的尿素对夏玉米有一定的增产效应,增产幅度为1.7%～20.5%。肥料利用率和收获后土壤无机氮含量均较普通尿素有明显的提高,表明脲酶抑制剂能显著减少尿素在土壤中的氮素损失。     

育苗移栽夏玉米灌浆特性研究

以夏玉米唐抗5号为材料,研究了移栽、直播和耕后播种夏玉米的子粒灌浆特性.结果表明,灌浆前期(授粉后16d以前),移栽玉米的子粒灌浆速率略低于直播和耕后播种处理;但灌浆中后期的灌浆速率显著高于直播,耕后播种处理的灌浆速率最低.移栽处理各发育时期提前10～15d,从而延长了子粒有效灌浆期的长度.移栽降低株高和穗位高,单位面积的穗数、穗粒数和千粒重均不同程度地提高,从而提高了经济产量.     

钾肥对玉米子粒灌浆的影响研究

研究钾肥对玉米光合特性、子粒灌浆特性及产量的影响。结果表明,施用钾肥对玉米果穗叶片的叶绿素含量、光合强度和玉米子粒灌浆及产量均有明显的促进作用。钾肥的适宜施用量在90～135 kg/hm²。     

拔节期淹水对不同株高夏玉米产量、形态特征及物质生产的影响

选择不同株高夏玉米品种登海661(DH661,矮秆品种)和登海605(DH605,高秆品种),设置两个种植密度(52 500株/hm~2和75 000株/hm~2),比较研究因自然降雨引起拔节期淹水对玉米植株形态和物质生产的影响及其与产量的关系。结果表明,拔节期淹水后,两个类型品种子粒产量均显著降低,穗粒数明显降低,千粒重降幅较小。淹水后不同株高夏玉米各个节间干物量显著降低,玉米株高、穗位高降低,各节间长及茎粗均变小,其中,第3节间及穗位节间降幅最大,高秆品种高密度条件下更为显著。相关分析表明,淹水处理后株高、穗位高、平均节间长与产量显著负相关,粒叶比、冠根比与产量相关不显著。表明夏玉米子粒产量降低主要是淹水胁迫降低了植株茎秆中物质积累量(特别是第3节间和穗位节间),明显抑制了穗分化而导致穗粒数减少所致。     

灌浆期涝渍害对弱筋小麦籽粒产量及品质的影响

长江中下游是我国主要的弱筋小麦产区,该区小麦生育后期涝渍害频发,严重影响小麦的高产和稳产。为探明涝渍害对弱筋小麦产量及品质的影响,以优质弱筋小麦品种扬麦13、扬麦15、扬麦22为材料,采用人工模拟涝渍害的田间试验方法,研究了灌浆期涝渍害对弱筋小麦籽粒产量及其构成要素、蛋白质含量、湿面筋含量、SDS沉淀值、吹泡仪参数、溶剂保持力SRC和粉质仪参数等主要品质指标的影响。结果表明:(1)灌浆期涝渍害导致小麦产量显著下降,有效穗数和穗粒数降低是引起扬麦13减产的主要因子,扬麦15和扬麦22的有效穗数、穗粒数和千粒重均降低导致减产。(2)涝渍害处理的扬麦13和扬麦22的湿面筋含量较对照显著上升,蛋白质含量和SDS沉淀值在处理间无显著差异。涝渍害处理7 d对供试小麦吹泡仪参数影响较大,扬麦13和扬麦15的L值和W值在涝渍害处理7 d后均显著提升,扬麦13的水SRC较对照显著下降。涝渍害处理7 d对供试小麦的粉质仪参数无显著影响。(3)供试的3个弱筋小麦品种籽粒品质受基因型的影响大于涝渍害。     

氮肥减施对夏玉米花后生理特性的影响

以黄淮海地区主栽玉米品种郑单958(ZD958)、先玉335(XY335)、郑单309(ZD309)、奥玉3111(AY3111)、浚单20(XD20)和迪卡653(DK653)等6个杂交种为试材,设0、120(较正常施氮量减少1/2)、160(减氮1/3)、200(减氮1/6)和240 kg/hm2(正常施氮量)共5个施氮水平,在大田条件下研究氮肥减施对夏玉米产量、花后氮素转运、叶片叶绿素荧光和硝酸还原酶NR、谷氨酰胺合成酶GS活性的影响。结果表明,施氮后玉米产量平均提高20.2%,与正常氮处理相比,减氮1/3和1/6的产量、子粒氮浓度、收获指数和氮收获指数(NHI)无显著变化,ZD309和XY335产量和NHI高于其他品种。随施氮量增加,ZD958、XY335和ZD309叶转运量显著增加,茎转运效率无显著变化。减氮1/3和1/6处理穗位叶SPAD值无变化,叶绿素最大荧光Fm、综合性能指数PI、NR活性明显增加,各基因型分别以AY3111叶片SPAD、PI为最高,ZD958、XY335和ZD309的NR和GS活性高于其他品种。     

滴灌分次施肥下夏玉米养分积累及土壤无机氮残留的特性

在滴灌条件下,以玉米郑单958为试材,设4个施肥处理:CK(对照)、T1、T2、T3,探究氮、磷、钾肥分次施肥处理对夏玉米养分吸收和土壤无机氮残留的影响。结果表明,各处理夏玉米对氮素和磷素吸收速率最大的时期均为大喇叭口期至吐丝期,钾素为拔节期至大喇叭口期;吐丝期至成熟期氮、磷吸收积累量分别占全生育期43.05%~54.07%、41.76%~52.27%,钾几乎不再吸收(T3处理除外)。处理间比较,玉米V12期T3处理植株磷含量显著低于T2处理29.18%(2019年)和CK处理17.61%(2020年);吐丝期T1处理钾含量显著高于T3处理30.73%(2019年)和20.51%(2020年)。与CK和T2处理相比,T1和T3处理均能显著降低成熟期深层土壤无机氮残留。各分次追肥处理百公斤玉米子粒产量养分吸收量氮、磷、钾均值分别为2.31、0.90、2.09 kg。综合分析,在T1处理基础上推荐黄淮海夏玉米滴灌条件下播种期、大喇叭口期、抽雄吐丝期氮、磷、钾分次施肥比例为40%:20%:40%、35%:25%:40%、75%:25%:0,可更好满足玉米各生育期对养分的需求,降低深层土壤硝态氮残留。     

不同渍涝灾害应对措施对夏玉米长势与产量的影响

2021年7月18-21日河南省漯河地区连续4 d强降雨共计185.60 mm,正值当地夏玉米孕穗期。在渍涝发生后,在河南省漯河市的中国农业科学院作物科学研究所试验田,通过设置雨停后立即排水(T1)、雨停后立即排水+滴灌追氮肥(T2)、雨停后3 d排水(T3)、雨停后3 d排水+滴灌追氮肥(T4)共4个应对措施和不处理(CK)共5个处理,测定不同处理下关键生育期的地上与地下部生物量、叶面积指数及产量相关性状。结果表明,CK处理(5 d后田间无地表积水)绝产,其他4个处理获得平均产量6.98 t/hm²,其中,及时排水处理产量平均较3 d后排水处理提高21.28%,及时排水后施肥处理较不施肥处理产量提高8.07%,3 d后排水并施肥处理较仅排水不施肥处理产量提高15.33%,较及时排水处理低5.04%。及时排水、补充氮肥缓解了涝渍对根系生长、叶面积及地上部干物质积累的负面影响,从而降低产量损失,是应对玉米孕穗期渍涝的有效手段。     

氮肥运筹对夏玉米氮素利用及土壤无机氮时空变异的影响

研究不同施氮量及基肥追肥比例对土壤无机氮时空分布及玉米氮肥利用效率的影响。结果表明,不同施氮量和基追比显著影响土壤剖面硝态氮含量。各施氮处理不同生育期0～60 cm土层硝态氮含量均显著高于不施氮肥处理,且随施氮量的增加土壤中硝态氮含量增加。夏玉米生长季土壤铵态氮含量较低,且时空变化不明显。玉米氮素农学效率（NAE）、氮素利用效率（NUE）随施氮量的增加显著降低;氮素表观回收率（NRE）有相同的变化趋势,但差异不显著;氮素收获指数（NHI）随施氮量的增加显著增大。相同施氮水平下,“50%基肥+50%大喇叭口肥基追比”的NAE、NUE、NHI和玉米产量显著高于其他处理。因此,在玉米生产中应避免播种时一次性大量施用氮肥,增加后期施氮比例可显著提高氮肥利用效率和玉米产量。     

灌水与施氮对夏玉米冠层结构及产量的影响

以郑单958为材料,在大田条件下研究不同水、氮处理对夏玉米冠层结构及产量的影响。结果表明,试验条件下,灌水使植株叶绿素含量（SPAD）增加、透光率减小,对产量无显著影响。施氮对冠层结构和产量的影响因灌水处理而不同,在不灌水条件下,增施氮肥增加叶片SPAD,提高穗位层叶面积指数（LAI）和产量,以施氮量375 kg/hm²时产量最高,较不施氮处理提高39.5%;在灌水条件下,增施氮肥增加各层LAI和SPAD,而使透光率减小,产量以施氮量225 kg/hm²时最高。氮肥偏生产力随施氮量增加呈明显下降趋势。从产量及氮肥高效利用看,高产玉米适宜的施氮量在225～300 kg/hm²之间,灌水与否取决于不同降水年型。