密度对高产夏玉米产量和氮素利用效率的影响

选用登海661和超试11为试验材料,研究种植密度对高产夏玉米产量和氮素利用率的影响。结果表明,随密度的增加产量先增加后降低,登海661在密度为12万株/hm2时产量最高,为11 292 kg/hm2;氮肥偏生产力随密度的增加先升高后降低,在密度为12万株/hm2时达最大,为37.64 kg/kg;总氮素积累量在3.0万～10.5万株/hm2范围内先增加后降低,进一步增加种植密度后总氮素积累量增加;低密度条件下氮素利用率较高,随密度升高呈降低趋势;氮素收获指数随密度增加先增加后降低,在12万株/hm2时达最大值。本试验条件下,获得较高产量和氮素利用效率的适宜种植密度为7.5万～10.5万株/hm2。     

不同施氮量对夏玉米产量和氮素利用的影响

以玉米品种郑单958为材料,通过两年田间试验研究不同施氮量对夏玉米产量和氮素利用的影响。结果表明,随施氮量增加夏玉米产量先增加后降低,符合一元二次肥料效应方程;合理施氮量显著提高子粒产量;收获指数和氮收获指数随施氮量增加而降低,施氮量为189 kg/hm2和178 kg/hm2收获指数和氮素收获指数较高;过量施氮会降低氮肥利用率和氮肥偏生产力,平均较施氮量为189 kg/hm2和178 kg/hm2降低29~55个百分点和32~64 kg/kg;农学效率和生理利用率随施氮量先增加后降低,施氮量为200 kg/hm2左右时最高。当施氮量超过200 kg/hm2时,成熟期表层土壤硝态氮含量和氮肥表观损失率均随施氮量的增加而增加。夏玉米氮肥推荐用量应控制在200 kg/hm2以内。     

控释氮肥适量减施对玉米产量和氮素利用效率的影响

通过连续两年田间试验,研究控释氮肥较农民习惯用量减施对玉米产量与产量构成因素、氮素吸收利用的影响。试验设5个处理,分别为不施氮肥(N0)、农民习惯施氮(FP)、80%控释氮肥(CRU1)、70%控释氮肥(CRU2)、60%控释氮肥(CRU3)。结果表明,与FP处理相比,CRU1和CRU2处理显著提高了玉米产量(P<0.05),两年平均产量分别提高7.0%和5.4%。CRU1、CRU2处理两年平均玉米氮素最大积累速率和平均积累速率较FP处理分别提高9.6%、6.5%和7.9%、6.2%,玉米氮素最大增长速率出现天数分别提前7.2 d、5.0 d。与FP处理相比,控释氮肥减量施用处理显著提高了氮素回收率、农学利用率和偏生产力(P<0.05),其中,氮素回收率和偏生产力随控释氮肥减施比例的增加显著增加,氮素农学利用率表现为先增后降,以CRU2处理最高。控释氮肥减量30%(193 kg/hm2)可实现玉米产量和氮素利用率同步提高。     

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。     

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。     

氮肥后移对春玉米产量、氮素吸收利用及土壤氮素供应的影响

采用田间试验,研究氮肥后移对春玉米产量、氮素吸收利用、土壤无机氮含量动态变化和氮素平衡的影响。结果表明,氮肥后移各处理两年玉米产量均显著高于100%基肥处理,提高幅度分别为27.0%～51.8%和37.9%～69.4%,其中30%基肥+50%拔节肥+20%开花肥处理玉米产量最高。与100%基肥处理相比,氮肥后移各处理氮素吸收利用率、农学利用率、偏生产力和生理利用率两年依次提高35.8%～49.6%、46.1%～92.2%、9.8%～19.5%、9.4%～24.8%和42.8%～64.2%、51.1%～83.0%、14.3%～22.9%、6.8%～11.7%,差异均达显著水平,且均以30%基肥+50%拔节肥+20%开花肥处理效果最佳。与100%基肥处理相比,氮肥后移各处理在提高玉米开花期至成熟期0～40 cm土壤无机氮含量的同时,降低玉米收获后41～100 cm土壤无机氮含量。     

施氮期对夏玉米氮素积累运转及氮肥利用的影响

通过设置不同施氮期试验,研究对夏玉米植株氮素积累运转及氮肥利用率的影响。结果表明,与不施氮相比,施氮提高了植株氮素积累量、子粒氮素积累量和氮素收获指数(NHI)。吐丝后穗部氮素积累迅速增长,茎鞘氮素转运主要集中在灌浆初期,叶片氮素转运主要发生在灌浆中后期。施氮使氮生理效率较不施氮处理平均下降了16%,处理间氮肥效率差异不显著。植株总吸氮量的60%～70%主要集中在吐丝至成熟期,以3叶期施氮+12叶展追氮处理氮吸收最多,氮肥利用率(NUE)最高,与其他处理相比,3叶期施氮+12叶展追氮处理NUE分别提高了21.8个百分点和22.8个百分点。     

氮肥后移对晚收夏玉米产量及氮素吸收利用的影响

采用田间试验研究氮肥后移对晚收夏玉米产量、氮素吸收分配和氮肥利用效率的影响。结果表明,氮肥后移使夏玉米产量和氮素积累量增加,在农民习惯收获和晚收条件下分别较正常施氮增产2.11%～2.91%和7.23%～9.52%。晚收较农民习惯收获增产2.12%～6.42%,氮积累量增加1.10%～3.18%;晚收夏玉米茎和子粒氮积累量增加,而叶和其他器官中积累量减少。氮肥后移提高了夏玉米氮肥利用率和农学效率,晚收条件下氮肥利用率提高了3.52%～6.87%,氮肥农学效率提高了0.82～1.60 kg/kg。氮肥按"30%苗肥+30%大喇叭口肥+40%吐丝肥"方式施用在晚收条件下产量和氮肥利用效率最高。     

不同夏玉米品种产量和氮肥利用的水氮调控效应

研究不同水氮处理对20个夏玉米品种产量及其构成、干物质积累量、收获指数和氮肥农学利用效率的影响。结果表明,品种、灌水和氮肥对产量性状、干物质积累量、收获指数和氮肥农学利用效率均有显著影响,灌水对产量及其构成、收获指数和干物质积累量的影响大于品种和氮肥,氮肥对氮肥农学利用效率的影响最大。夏玉米品种在产量及其构成、干物质积累量、收获指数和氮肥农学利用效率方面均存在差异,氮肥农学利用效率在品种间的变异系数最大。灌水处理显著增加夏玉米产量、干物质积累量、收获指数和氮肥农学利用效率,氮肥施用显著提高夏玉米产量和干物质积累量,降低氮肥农学利用效率,不同处理间无显著差异。综合灌水和氮肥对夏玉米产量、干物质积累量、收获指数和氮肥农学利用效率的影响,在总施氮量为150 kg/hm2,分别在大喇叭口期和吐丝期按75 mm灌溉量进行灌溉可获得最佳产量和氮肥农学利用效率。     

不同玉米品种产量和氮素利用效率研究

大田试验供试品种为郑单958、登海605和鲁单510,探究不同夏玉米品种的产量及氮素吸收和利用效率。结果表明,鲁单510穗位较低,株高与登海605相似且略高于郑单958。吐丝后45 d,鲁单510和登海605的光合速率、蒸腾速率和气孔导度较郑单958显著高102.2%、86.9%和126.9%。济南和淄博,鲁单510产量较郑单958分别高9.0%和17.0%,较登海605高2.9%和20.4%。鲁单510的氮肥偏生产力较郑单958和登海605平均高3.8%和2.7%,氮肥吸收效率分别高18.4%和15.7%。鲁单510穗位较低,子粒灌浆后期具有较高的光合特性和氮肥利用效率及其向子粒的分配能力,为该区域高产及氮高效玉米品种选择提供理论依据。     

矮壮素配合氮肥基施对夏玉米氮代谢及氮素利用特征的影响

以京农科728为试验材料,在相同施肥量条件下,设置4个矮壮素(CCC)施用梯度,通过与氮肥拌肥处理一次性基施,研究矮壮素对华北夏玉米产量、氮代谢及氮素利用率的影响。结果表明,相对常规氮肥处理,CCC处理增加了玉米产量、千粒重和穗粒数,干物质积累量在花期之后显著增加,叶面积指数显著高于常规氮肥对照;增强了叶片硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)及花后34 d至收获期的谷丙转氨酶(GOT)等氮代谢酶活性,提高了叶绿素总含量和可溶性蛋白含量。氮素利用率得到了提高,最佳施用量是675 kg/hm2,在最佳施用量下,氮肥偏生产力、氮肥农学效率和氮肥生理利用率分别比常规氮肥对照增加5.4%、45.8%和22.7%。     

不同夏玉米品种氮积累和利用效率差异的研究

以当地8个主推夏玉米高产品种为材料,分别在施氮与不施氮两个水平下进行氮利用效率和丰产性综合比较。结果表明,在两个施氮水平下,不同基因型玉米品种间的产量、氮累积量、耐低氮指数和氮利用效率存在显著差异。登海605和金海604在施氮和不施氮水平下均能保证高产,耐低氮指数较高,氮响应度较低,即耐低氮能力强,可作为低氮丰产高效玉米品种在当地应用推广。     

缓效和速效氮配施对春玉米产量、养分积累及氮肥利用的影响

为研究稳定性缓释肥与尿素配施的玉米增产增效效应,采用田间试验,设5种处理,CK(不施肥)、NPK(习惯施肥)、80%C(80%缓释肥)、60%C+20%Ub(60%缓释肥+20%尿素基肥)和60%C+20%Ut(60%缓释肥+20%尿素追肥)。结果表明,60%C+20%Ut处理能够增加有效行粒数和百粒重,显著提高春玉米产量,达10 256 kg/hm²。各处理玉米整株养分含量和积累量均表现出氮>钾>磷,玉米养分积累量以玉米子粒和叶的氮积累量最高,分别为153.87、106.76 kg/hm²;玉米茎对K的积累量最多,以60%C+20%U处理最高,为83.75 kg/hm²;60%C+20%Ub和60%C+20%Ut处理均能提高氮肥农学效率、偏生产力、表观利用率和氮收获指数;在经济效益上,60%C+20%Ut处理的纯收入最高。综上,在贵州黄壤区氮肥减量20%下的缓释肥和尿素配施更能促进玉米高产,达到减氮增产增效的目标。     

水氮措施影响夏玉米氮素利用的叶绿素荧光特性研究

以产量差异显著的两个夏玉米品种德单5号和郑单958为材料,设不同灌溉和施肥水平,开展水氮互作对玉米产量、氮素利用和叶绿素荧光特性的影响研究。结果表明,在不同灌溉处理下,增施氮肥显著提高营养器官氮素转运量,降低氮素转运效率,N3(180 kg/hm²)、N4(225 kg/hm²)处理间无显著差异。增施氮肥也显著提高了各灌溉条件下两个品种吐丝期穗位叶F_v/F_m和F_v/F_o,当氮肥施用量增加至N3(180 kg/hm²)后增肥效果不显著。因此,大喇叭口期和吐丝散粉期分别灌溉37.5 mm配合180 kg/hm²的施氮量有利于提高叶绿素荧光参数F_v/F_m和F_v/F_o,促进夏玉米植株氮素转运,提高氮肥利用效率。此外,F_v/F_m和F_v/F_o均与植株氮...     

不同时期一次性施肥对夏玉米产量和氮肥效率的影响

在河南省鹤壁和原阳采用田间试验,研究不施氮(CK)、种肥同播(T1)、5叶期一次性施肥(T2)和10叶期一次性施肥(T3),对夏玉米生长发育、氮素积累转运及产量的影响,明确夏玉米包膜尿素1∶1配施普通尿素适宜的一次性施肥时期。结果表明,鹤壁和原阳T1处理产量最高,分别为12 700 kg/hm²和10 945 kg/hm²,但与T2处理间差异不显著,较T3处理分别提高14.2%和10.9%;干物质积累量较其他处理分别提高5.6%～25.1%和1.6%～21.2%。不同生育期T1处理叶片SPAD值和叶面积指数均达最高。鹤壁和原阳T1氮肥表观利用率最高,分别为35.2%和35.5%,较其他处理分别提高5.6～14.7个百分点和3.2～13.6个百分点;氮素积累量较其他施氮处理分别提高13.8%～34.5%和14.5%～41.5%。T1处理土壤氮素依存率低于T2和T3处理。综上,种肥同播提高了夏玉米产量、氮肥效率、叶片SAPD值和叶面积指数,保持较高的氮素吸收速率,降低了土壤氮依存率,满足夏玉米整个生育期的氮素需求,实现了夏玉米高产和高效施肥。     

光质对夏玉米产量和子粒蛋白质含量的影响

以郑单958为试验材料,在夏玉米吐丝后5 d至吐丝后35 d,分别用白色、黑色、红色、黄色、绿色、蓝色的聚乙烯透明食品袋将雌穗完全套住,同时设置不套袋处理(CK),研究灌浆期雌穗照射不同颜色的光对夏玉米产量和子粒蛋白质含量的影响。结果表明,与CK相比,套袋处理显著增加了穗粒数,红袋和蓝袋对穗粒数的增加作用更显著;黑袋抑制粒重的增加,白袋、黄袋、绿袋显著促进粒重的增加;不同颜色的光对穗部性状都有改善作用,绿袋、白袋、红袋、蓝袋分别对穗长、穗粗、穗行数、行粒数的促进作用显著,白袋对子粒败育的抑制作用显著;红袋和蓝袋使子粒的体积分别增加18.8%、27.6%,其余处理抑制了子粒体积的增加;白袋、红袋、黄袋、绿袋、蓝袋增加了子粒的蛋白质含量,黑袋抑制子粒对氮素的吸收和蛋白质的合成。改变灌浆期照射雌穗的光质可以改善穗部性状,减少子粒败育,促进对子粒对氮素的吸收,从而实现产量的增加和品质的改善。