氮肥减量后移对土壤氮素供应和夏玉米氮素吸收利用的影响

采用田间试验研究了氮肥减量后移对土壤氮素供应和夏玉米氮素吸收利用的影响。结果表明,与农民习惯施肥（N 240 kg/hm2,基肥和大喇叭口追肥为1∶2）相比,氮肥减量后移（N 168 kg/hm2,基肥、大喇叭口肥和吐丝肥为1∶3∶1）处理的产量、植株干物质积累量、植株氮积累量和积累速率均没有降低,而氮肥利用率显著增加。氮肥减量后移可使耕层无机氮供应较好地与作物吸收同步,降低收获期0—100 cm土层硝态氮积累,减少氮素的田间表观损失。基于夏玉米不同生育阶段的氮素吸收特征进行氮肥减量后移可节省氮肥30%,是较为理想的氮素施用方式。     

超高产夏玉米根系时空分布特性

比较不同产量水平夏玉米品种根系时空分布的差异,探讨超高产夏玉米品种的根系时空分布特性,为制定高产栽培管理措施提供依据。以超高产夏玉米品种登海661（DH661）为试材,普通品种郑单958（ZD958）为对照,在大田条件下采用土壤剖面取样方法研究了超高产夏玉米DH661与ZD958根系时空分布的差异。在整个生育时期,超高产夏玉米DH661根系干重、根系TTC还原强度、根系TTC还原总量、根系总吸收面积及活跃吸收面积均显著高于ZD958（P0.05）,且抽雄后DH661根系干重、吸收面积及活跃吸收面积在60200 cm土壤深层中所占比例显著高于ZD958（P0.05）,表明DH661的根系在土壤深层分布多,与土壤接触的有效面积大,生育后期仍保持较高的根系活力,对养分的吸收转运能力强。超高产夏玉米DH661具有发达的根系,且土壤深层根系数量多,根系活力高,有利于吸收深层土壤中较多的水分和养分。与土壤接触的有效面积大,对养分吸收转运能力强,有利于根系获得较多的营养物质,促进地上部光合性能的提高,为地上部籽粒的充实提供保障。     

土壤水分与氮肥对玉米根系生长的影响

利用田间小区试验研究了不同土壤水分条件下N肥对根系生长（根长、根重和根冠比）的影响。结果表明,玉米拔节期和开花期无论水分条件如何。施N肥可增加其总根长、麦层根长和根重并使根冠比下降;灌浆期施N肥可增加总根长和表层根长,但正常水分条件下N肥使根重和根冠比下降,而干旱条件下N肥对根重和根冠比则无影响,不同处理根冠比大小与N吸收和分配有很大关系。     

稳定氮肥用量对夏玉米产量和氮肥利用率的影响

通过大田小区试验,研究了稳定氮肥不同用量对夏玉米产量、养分累积量、氮肥利用效率及经济效益的影响。结果表明,与不施稳定氮肥相比,稳定氮肥施氮量90、150、210 kg·hm-2和270 kg·hm-2分别增产36.7%、62.1%、76.6%和81.9%,地上部氮素总累积量分别增加39.0%、60.3%、79.0%和113.4%,经济效益分别增加36.1%、61.2%、72.7%和77.1%;与农民习惯施用氮肥相比,高量稳定氮肥用量210 kg·hm-2和270 kg·hm-2分别增产7.3%和10.5%,地上部氮素总累积量分别增加3.2%和23.0%,经济效益分别增加9.7%和11.4%。施用稳定氮肥促进夏玉米对氮素的吸收累积,高量210 kg·hm-2和270kg·hm-2处理较习惯施氮提高总吸氮量。施用稳定氮肥各处理氮肥表观利用率和农学效率显著高于农民习惯施氮,偏生产力高于农民习惯施氮,生理效率除270 kg·hm-2处理外,高于农民习惯施氮。稳定氮肥施氮量在210 kg·hm-2时,能较好地协调玉米高产与稳定氮肥合理利用的统一。     

秸秆还田和氮肥施用对夏玉米氮肥利用率的影响

本文研究了秸秆还田和N肥施用对夏玉米N肥利用率的影响。结果表明,秸秆还田和N肥施用都有助于夏玉米N肥利用率的提高,尤其是优化施N大大提高了夏玉米的N素利用率,并且提出了在京郊地区适宜推广的一种可行的培肥地力、增加产量的模式。     

夏玉米光合生产模拟模型初探

建立了在水肥适宜情况下逐日模拟夏玉米光合生产的动态模型ＳＩＭＰＳＭ，并用其对夏玉米从播种到成熟地上部干物质增长进行模拟，经与１９９０、１９９２和１９９３年实测值比较，表明效果较好。     

施用氮肥对玉米产量构成因素及其根系生长的影响

通过不同施氮水平对玉米产量构成因素及其根系生长影响的研究,结果表明,氮肥用量在90~270 kg/hm2,玉米产量构成因素随氮肥用量增加而提高,当氮肥用量达360 kg/hm2时玉米产量则下降。在试验土壤肥力条件下,施氮270 kg/hm2玉米产量最高,玉米根长、棒三叶叶面积、百苗干重和粗蛋白质、粗淀粉、粗脂肪含量均明显好于其它处理。     

氮肥分配对冬小麦-夏玉米轮作产量和氮肥效率的影响

通过田间小区试验研究了控制氮肥总量(N 420 kg/hm2)条件下氮肥分配对冬小麦/夏玉米轮作体系内的作物生物量、产量、纯收益、农学效率及肥料利用率的影响,结果表明,氮肥在冬小麦/夏玉米轮作体系的分配量及比例显著影响冬小麦/夏玉米轮作的产量、纯收益和氮肥的效率,冬小麦季施总氮55％ (N 231 kg/hm2)、夏玉米季施总氮45％ (N 189 kg/hm2)时,获得最高的轮作总产量(13 026 kg/hm2)和最大的净收益(22 146元/hm2),氮肥的农学效率和利用率较其它分配方式均有所提高,是晋南地区冬小麦/夏玉米轮作氮肥分配的适宜比例.就单季小麦而言,施N 189 kg/hm2可以获得较高的产量和较高的氮肥效率.值得指出的是,由于作物生长期间受春寒和夏旱的影响,冬小麦/夏玉米轮作体系内的氮农学效率和氮肥利用率均表现较低,仅分别为4.6 kg/kg和20.8％.     

土壤干旱条件下锰肥对夏玉米光合特性的影响

在盆栽条件下进行了土壤干旱时夏玉米施用微量元素锰的试验。通过测定拔节期玉米叶片气孔导度(Cs)、细胞间隙CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、光合速率(Pn)和水分利用效率(WUR)等指标,探讨了干旱胁迫下外源锰对夏玉米光合特性的影响。结果表明,施用锰肥能降低光合作用的气孔限制和非气孔限制,显著提高夏玉米光合能力。锰肥对夏玉米光合作用的影响在土壤干旱时尤为显著。土壤干旱情况下,锰肥可使玉米叶片Cs增加58.11%,Pn和WUR分别增加42.07%和50.00%,从而减轻了土壤干旱对玉米光合作用的抑制。     

夏玉米氮肥减量化配套栽培技术研究

采用"3414"试验设计,在中高肥力条件下,对夏玉米氮肥减量化配套栽培技术进行了研究.结果表明,获得最高产量的农艺措施为N 206.04～237.96 kg/h㎡、K2O 109.57～129.44 kg/h㎡、种植密度69270.0～71479.5株/h㎡.获得最高净产值的农艺措施为N 132.32～171.20 kg/h㎡、K2O 86.11～108.01 kg/h㎡、种植密度70916.3～73127.3株/h㎡.氮肥适当减少用量的情况下,通过提高密度,可以实现高产、高效的目标.     

涝渍胁迫下夏玉米的灌浆特征及其动态模拟

为研究拔节期和抽雄期涝渍胁迫对黄淮地区夏玉米生长及灌浆过程的影响,在田间条件下以玉米品种‘浚单20’为试验材料,分别设置拔节期淹水3 d(JF3)、淹水5 d(JF5)、渍水5 d(JW5)、渍水7 d(JW7)和渍水10 d(JW10),抽雄期淹水3 d(TF3)、淹水5 d(TF5)、渍水5 d(TW5)、渍水7 d(TW7)和渍水10 d(TW10),共10个处理。其中淹水处理为田间积水深度5 cm;渍水处理为田间无积水,但土壤含水量在田间持水量的90%以上。对照小区的土壤含水量保持在田间持水量的70%~80%。通过Logistic方程分别拟合了淹水和渍水条件下玉米籽粒灌浆持续时间、灌浆速率、理论千粒重等灌浆特征。结果表明,拔节期和抽雄期涝渍胁迫减少了灌浆期总天数,且主要表现为粒重快速增长期和缓增期天数减少。淹水3~5 d灌浆天数缩短0.2~18.9 d,渍水5~10 d灌浆天数缩短2.2~7.6 d。淹水3 d平均灌浆速率(Va)增加8.2%~9.9%,淹水5 d Va下降10.8%~20.9%。各渍水处理下的平均灌浆速率降低0.4%~5.2%,且下降幅度随渍水天数增加而增加。淹水3 d的理论最大千粒重(W0)和实测千粒重(Wa)比对照增加,而淹水5 d及各渍水处理的W0和Wa均低于对照,实测值与模拟值表现出一致的增减趋势。模拟值与实测值结果对比分析显示,Logistic方程可能高估涝渍胁迫对千粒重的影响。     

玉米苗期根系对氮胁迫反应的配合力分析

研究利用7个玉米自交系,采用NC-Ⅱ设计,分析了玉米苗期根系性状对氮胁迫反应的配合力及遗传参数变化。结果表明,在2个氮水平下,玉米苗期根系性状的一般配合力、特殊配合力都存在显著的基因型差异,而且不同的基因型在氮胁迫下的反应也不尽相同。高氮下,根系性状除轴根长以外均以非加性遗传为主;氮胁迫下,除轴根数以外的根系性状以加性遗传为主。2个氮水平下,根干重、总根长和侧根长的广义遗传力均较高;与高氮处理相比,在低氮胁迫下,根系性状的广义遗传力表现为下降趋势,根干重、总根长和侧根长的狭义遗传力有上升的趋势。     

不同氮肥施用方式下春玉米根系时空分布特征

通过剖析不同氮肥施用方式下,玉米根系统随生育进程在0～ 60 cm不同土层内分布特征及地上部产量和氮累积量的变化,以期为氮肥合理施用提供理论依据.以先玉335为供试品种,进行了4年田间定位试验.设3个处理:无氮区(N0);氮肥一次性基施200kg/hm2 (N1);氮肥分次施用(N2),基肥50 kg/hm2,拔节期1...     

半湿润农田杂草及施氮对夏玉米产量及氮素利用的影响

以土垫旱耕人为土为供试土壤,采用大田试验,研究了半湿润农田两种杂草处理方式下(成熟后期清除杂草-A区和苗期开始清除杂草-B区),不同施氮量对夏玉米产量及氮素利用效率的影响。结果表明,当施氮量为0、45、90、135、180 kg/hm2时,B区玉米子粒产量比A区分别增加了8.7%、12.1%、9.4%、5.0%和12.5%;吸氮量分别增加了1.5、2.9、4.8、5.2和4.3 kg/hm2。A区和B区全生育期0―100 cm土层矿质氮（Nmin）累积量变化趋势基本一致,但B区比A区变幅较大。当施氮量为45、90、135和180 kg/hm2时,B区氮肥利用率、氮肥农学利用率、氮肥生理利用率均高于A区。研究还发现,在A区,当施氮量为180 kg/hm2时,杂草干生物量最大,为1518.3 kg/hm2,不施氮时,杂草的生物量最低,为845.7 kg/hm2;杂草的吸氮量随施氮量的增加而增加。可见,清除玉米农田杂草不仅可以提高作物产量和氮肥利用率,而且在减少氮素损失方面具有一定作用。     

施氮量对超高产夏玉米产量及氮素吸收利用的影响

选用登海661（DH661）和郑单958（ZD958）为试验材料,研究了超高产条件下施氮量对夏玉米产量、氮素利用及其转运规律的影响。结果表明,随着施氮量的增加,子粒产量、植株氮素总积累量和氮肥利用率呈先增加后降低。施氮量为N 240～360 kg/hm2,DH661和ZD958产量分别达12172～15080 和12011～15360 kg/hm2;而氮素利用率和氮肥农学利用率,DH661分别为10.6～23.1%和11.5～13.6%,ZD958分别为24.1～28.6%和9.5～11.4%;植株氮素总积累量和氮肥利用率均达到最大。施N 240～360 kg/hm2,提高了营养器官中氮素转运量和花后氮素同化量,可以有效调控开花前氮素转运及花后直接同化,促进子粒氮素积累,提高产量。在本试验条件下,施 N 240～360 kg/hm2可提高氮肥利用率,实现玉米高产。     

秸秆覆盖对套作玉米苗期根系发育与生理特征的影响

在西南地区"小麦/玉米/甘薯"三熟制套作模式下,以当地传统耕作为对照(T),秸秆覆盖(TS)、秸秆覆盖+腐熟剂(TSD)作为两种处理,连续两年田间试验研究了不同秸秆覆盖处理对育苗移栽玉米苗期的根系形态与生理特征的影响以及作用机理。研究结果表明:秸秆覆盖处理与对照相比增加了玉米苗期的根长、根表面积,显著增加了直径1.0～2.5mm范围内的根长,且秸秆覆盖+腐熟剂处理与秸秆覆盖处理间差异不大。2008年,与对照处理相比,秸秆覆盖、秸秆覆盖+腐熟剂处理苗期玉米根系活力分别提高19.12%、27.46%,根冠比分别提高36.72%、37.50%,根系生物量分别提高62.53%、69.42%;2009年,上述指标与对照处理相比分别提高17.86%、25.83%,31.54%、33.08%,65.69%、77.37%。同时秸秆覆盖处理有利于改善土壤水分与养分供应状况。可见,秸秆覆盖保护性耕作措施可通过改变农田环境促进套作玉米苗期根系发育,配合腐熟剂效果更佳。     

氮肥基施深度对夏玉米产量、 氮素利用及氮残留的影响

【目的】研究华北平原区底施氮肥深度对夏玉米产量、 氮素吸收量、 氮肥利用率以及氮素在土壤中残留的影响,以期为夏玉米的氮肥施用提供依据。【方法】采用小区试验和15N示踪试验的方法。小区试验设对照(CK),常规垄侧施氮(T-side),垄内8 cm深(T-8)、 16 cm深(T-16)、 24 cm深(T-24)施氮和垄内3层施氮(T-all)6个处理,养分施用量为N 180 kg/hm2,P2O5 120 kg/hm2,K2O 150 kg/hm2。示踪试验采用原位原状土柱法,设3个处理: 15N尿素施在8 cm深,另两层16 cm、 24 cm施用普通尿素(N8); 15N尿素施在16 cm深,另两层8 cm、 24 cm施用普通尿素(N16); 15N尿素施在24 cm深,另两层8 cm、 16 cm施用普通尿素(N24); 养分用量与小区试验相同。【结果】大田试验结果表明,T-all处理的玉米产量最高,比T-24提高了8.45%,达显著水平; T-all、 T-8、 T-16处理的夏玉米产量均高于T-side,分别比T-side提高了6.65%、 3.29%和5.43%,所有施肥处理中以T-24的玉米产量最低。玉米各生育期的氮素吸收量也以T-24处理最低; 与T-side处理相比,T-all处理的玉米氮吸收量在吐丝以前偏低,收获时稍高。夏玉米带状施肥主要影响垄内(施肥部位)土壤碱解氮含量,对垄间(非施肥带)土壤碱解氮含量影响不大; 与T-16、 T-24深层施氮相比,T-side、 T-8浅层施氮处理显著提高了玉米生育前期垄内表层土壤的碱解氮含量。示踪试验结果表明,施于8 cm、 16 cm、 24 cm的氮素利用率分别为37.24%、 31.33%、 18.75%。玉米收获后0100 cm土层N24处理的氮素残留量显著高于N8和N16处理,并且N24处理的氮素残留主要分布在4080 cm土层。【结论】本区域夏玉米底施尿素的适宜深度为816 cm。     

滴灌水肥一体化条件下施氮量对夏玉米氮素吸收利用及土壤硝态氮含量的影响

河北山前平原夏玉米高产区施肥不合理现象普遍存在,农业面源污染严重。研究华北山前平原水肥一体化条件下夏玉米适宜的氮肥运筹,可为该区氮素优化施用技术及提高氮肥利用效率提供依据。本研究以‘郑单958’玉米品种为材料,于2014—2015年2个玉米生长季,在滴灌条件下设置4个施氮水平(N0:不施氮;N1:120 kg·hm~(-2);N2:240 kg·hm~(-2);N3:360 kg·hm~(-2)),研究滴灌水肥一体化下施氮量对玉米氮素吸收利用和土壤硝态氮含量的影响。结果表明:N0处理的玉米干物质重及产量较其他处理显著降低,N1、N2和N3处理间无显著差异;N1处理的玉米氮含量和氮累积量较N0处理显著增加,施氮量在N1~N3范围内,不同年份间玉米植株氮含量和氮累积量存在一定差异,总体表现为随施氮量的增加而上升的趋势,但随施氮量的增加,植株氮含量和氮累积量上升幅度逐渐降低。N2处理的氮肥收获指数最高。随施氮量增加,氮肥当季回收利用率、氮肥农学效率、氮肥生产效率和氮肥利用效率显著降低;2014年,在0~100 cm土层范围内,4种施氮处理的土壤硝态氮含量均表现为随土层加深逐渐降低;2015年N2和N3处理的土壤硝态氮在80~100 cm土层达到累积峰,经过2年种植后,年施氮量超过240 kg·hm~(-2)的处理,土壤硝态氮淋洗加剧。利用一元二次方程拟合产量与施氮量之间的关系,明确了玉米最高产量的施氮量为199~209 kg·hm~(-2),经济施氮量为174~187 kg·hm~(-2)。综合考虑经济效益和生态效益,该条件下夏玉米滴灌水肥一体化的适宜施氮量为174~187 kg·hm~(-2)。     

宽行垄作增强苗期淹水夏玉米光合和抗倒性提高产量

为探明苗期淹水夏玉米对不同种植方式的响应规律,在大田条件下,以先玉335为材料,设置传统平作和宽行垄作两种种植方式,分别进行正常水分处理(模拟不淹水年型)和淹水处理(模拟淹水年型),分析了传统平作和宽行垄作两种种植方式对苗期淹水夏玉米光合特性和抗倒性能以及产量的影响。结果表明:淹水年型下,宽行垄作功能叶SPAD值和光合速率恢复至不淹水年型水平与传统平作相比提前了10 d,宽行垄作与传统平作相比在淹水年型下可以快速改善夏玉米功能叶光合能力。淹水年型下,宽行垄作叶面积在淹水后15 d即可恢复至不淹水年型水平,而传统平作至淹水后30 d仍不能恢复至不淹水年型水平,宽行垄作与传统平作相比在淹水年型下提供了更大的绿色光合面积。淹水年型下,传统平作第3节间茎粗、刺穿强度和弯折强度等抗倒指标显著变差,两年平均值比不淹水年型分别降低了20.1%、16.1%和20.0%;宽行垄作第3节间抗倒指标在两种水分年型下差异不显著;同一水分年型下,两种种植方式抗倒性能差异不显著。淹水年型下,宽行垄作空秆率和千粒质量显著低于传统平作,两年平均值分别降低了21.5%和5.7%。传统平作淹水年型下穗粒数显著低于不淹水年型(P0.05),两年平均值降低了11.3%;宽行垄作在两种水分年型下穗粒数差异不显著,宽行垄作较传统平作可以获得相对稳定的穗粒数。与不淹水年型相比,淹水年型下传统平作和宽行垄作均显著减产(P0.05),两年减产平均值分别为1 349.6和547.3 kg/hm2,但无论淹水与否,宽行垄作产量均不低于传统平作;淹水年型下,传统平作减产率显著高于宽行垄作(P0.05),两年分别高14.1%和6.8%,宽行垄作稳产性更好。研究结果可以为涝害易发生地区夏玉米高产稳产栽培提供理论依据和技术支持。     

施氮模式对冬小麦/夏玉米产量及氮素利用的影响

采用大田试验,在小麦季N 250kg /hm2和玉米季N 200kg /hm2氮肥供应条件下,连续2年度（2007～2009）观测了不同施氮模式对冬小麦/夏玉米产量及氮素利用的影响。结果表明,与对照相比,常规施肥、有机无机复合肥、控释复合肥、控失复合肥以及改变氮肥基追配比处理均显著提高冬小麦/夏玉米子粒产量和干物质积累量,小麦季各处理产量大小依次为:控释复合肥控失复合肥有机无机复合肥改变氮肥基追配比常规施肥,提高幅度在107.5%～147.4%;玉米季各处理产量大小依次为:控释复合肥控失复合肥有机无机复合肥常规施肥改变氮肥基追配比,提高幅度在28.5%～56.1%。与常规施肥处理比较,控释复合肥、控失复合肥和有机无机复合肥处理冬小麦氮肥偏生产力和氮肥农学效率提高2.2～5.1 kg/kg,夏玉米提高3.6～7.6 kg/kg;但改变基追配比处理在小麦季高于常规处理,在玉米季则低于当地常规施肥处理。从产量和氮肥利用率方面综合分析,有机无机复合肥、控释复合肥、控失复合肥均可作为适宜研究区域推广的肥料品种,而改变基追配比处理相对较适宜冬小麦季。