渭北旱塬西部作物水肥产量耦合效应研究

通过在渭北旱塬西部长武塬区所进行的玉米水肥两因子五水平试验，就作物水肥产量耦合效应进行了研究。在给出玉米水－肥生产函数的基础上，推出了养分优化供应条件下玉米分生产函数，阐明了水肥供应坐标面上产量，耗水量与水分利用效率等值线分布特征，并应用水分生产弹性系数，以产量与水分利用效率为目标，探讨了作物水肥优化耦合区域及其几何特征。     

玉米根系对土壤氮、磷空间异质性分布的响应

氮、磷资源富集区（patches）通常独立存在，揭示植物根系对异质性氮、磷分布的响应，对于通过根系调控充分挖掘根系高效获取氮、磷资源的生物学潜力，提高氮、磷资源利用效率具有重要的理论与实践意义。通过盆栽试验研究了3种氮、磷供应方式（氮磷均匀供应，氮磷混合局部供应，氮磷分开局部供应）对玉米根系生长和分布以及氮、磷吸收的影响。结果表明，氮磷混合和分开局部供应均显著增加了玉米根系干重。与均匀供应处理相比，氮磷混合局部供应使玉米总根长、根干重、根质量比分别增加了28%，66%和31%，磷吸收量减少了35%，但对地上部干重和氮吸收量没有显著的影响。相比之下，氮磷分开局部供应使根和地上部干重均增加55%，氮、磷吸收量分别提高58% 和81%，但对总根长和根冠干物质分配比例无显著影响；与局部供氮相比，局部供磷显著刺激了根系的生长，表明更多的干物质优先分配到局部供磷的区域。由此可见，与氮磷混合局部供应相比，在氮、磷资源分开供应条件下，玉米通过改变根系形态和分布来协调和整合对氮、磷资源的响应，从而强化根系对不同土壤氮、磷资源的摄取能力，这为优化氮、磷资源的管理和空间配置提供了重要依据。     

近期国内玉米市场回顾及第四季度展望

自2008年8月下旬开始，国内部分饲料企业销售形势有所好转，加上华北深加工企业有望陆续开工，均对后期玉米市场需求增长构成利多影响。随着东北临时玉米拍卖的进行以及第四批中央储备玉米跨省移库计划的实施，市场粮源供应仍然较为充足。目前，关内部分产区春播新玉米已开始小范围收获上市，     

不同气候和土壤条件下玉米叶片叶绿素相对含量对土壤氮素供应和玉米产量的预测

叶绿素仪可以用于估测作物和土壤氮素供应状况,本研究通过野外土壤置换试验评估叶绿素仪在不同区域的适用性。在黑龙江海伦（中温带）、河南封丘（暖温带）和江西鹰潭（中亚热带）设置3种主要农田土壤（黑土、潮土、红壤）的异地置换对比试验,研究了不同气候和土壤条件下玉米叶绿素相对含量对土壤氮素供应的响应及其对玉米产量的预测性。研究结果表明:不同气候和土壤条件下,玉米生长旺盛期功能叶的叶绿素相对含量（叶绿素仪SPAD值）和土壤表层（0—20 cm）硝态氮、无机氮含量相关性显著,说明叶绿素仪测定值可以在玉米生长旺盛期反应土壤氮素供应情况;玉米生长旺盛期功能叶叶绿素相对含量和土壤表层硝态氮含量均与玉米子粒产量呈显著相关,说明叶绿素仪可以在玉米生长旺盛期估测玉米子粒产量,且不受地域、土壤类型的影响。     

高产玉米因土高效施肥技术研究

通过田间试验，研究广东省粤东河源灯塔盆地的粉砂坭地和粤北阳山县石灰岩山区的黄泥地的氮、磷、钾养分的供应特性；高产玉米不同生育期吸收氮、磷、钾的规律，以及在不同土壤上氮、磷、钾肥的不同配比 对玉米产量和经济效益的影响。根据试验结果进行统计，提出了高产玉米因土高效施肥技术方法。     

氮磷等比与以磷定氮条件下玉米的最大施肥量研究

以前的研究已认识到种植玉米的土壤具有平衡与不平衡的土壤养分供应类型,因而其高产施肥需要相应的养分配比。本研究以养分平衡供应的山西石灰性褐土为对象,按照同步增加氮磷用量和以磷定氮等两种施肥量确定方法设置氮磷施肥量,探讨高产玉米的最大施肥量和最佳施肥比例。研究表明,氮磷等比施肥下玉米最大施氮量较以磷定氮增大46 kg hm-2,产量增加738 kg hm-2;而玉米最佳施氮量较以磷定氮增加39 kg hm-2,产量增加723 kg hm-2。氮磷等比施肥下最佳施氮量氮素的增产效益极大。试验说明氮磷施用比例是影响玉米最大施氮量及其肥效的重要因素。在供试的氮磷养分平衡供应条件下同步增加氮磷用量可以得到两者统一的玉米高产最佳施肥量点。本研究提出,根据土壤养分平衡供应特征调整施肥养分比例可能是作物高产施肥且提高肥料利用率的途径。     

重庆首个专用青贮玉米品种‘渝青玉3号’通过重庆市审定

2010年4月,重庆市农业科学院玉米研究所自主研发的青贮玉米新品种‘渝青玉3号＇通过重庆市农作物品种审定委员会正式审定命名。该品种是重庆市首个通过审定的青贮玉米专用品种，将为重庆市推进的“7万头奶牛安全行动计划”和“百万头草食牲畜工程”提供强有力的技术支撑，对保障重庆市牧草安全供应，促进畜牧业可持续发展，带动“两翼”农户万元增收具有重要的现实意义。     

氮素对两种玉米脂肪及其组分含量的影响

选取两种玉米研究了施氮对玉米不同器官脂肪积累及子粒脂肪组分含量变化的影响。结果表明,两种玉米叶片、茎秆脂肪含量在灌浆过程中均呈逐渐下降趋势,品种间子粒粗脂肪含量存在差异;两种玉米叶片、茎秆中脂肪含量对氮素的反应不同,子粒中脂肪含量品种间均随氮素供应水平提高而增加;氮素供应主要影响子粒中油酸和亚油酸含量,对硬脂酸、棕榈酸和亚麻酸含量的影响不显著。     

关中地区玉米临界氮浓度稀释曲线的建立和验证

基于临界氮浓度稀释曲线推导的氮素营养指数既可以诊断出氮素供应不足也可以诊断出氮肥供应过量。该文在整理分析关中平原8 a氮肥大田试验的基础上,分别构建了关中灌区夏玉米和渭北旱塬春玉米的地上部生物量的临界氮浓度稀释曲线模型。结果表明,关中玉米地上部临界氮浓度与生物量符合幂函数关系。利用独立试验资料对建立的临界氮稀释曲线模型进行检验,结果表明:该模型能准确诊断该区玉米植株的氮营养状况,施肥量和施肥时期对玉米植株的氮素营养状况影响较大,一般随着施氮量的增加氮素营养指数值会增大,只基施氮肥或前期施氮过多都会使玉米在生长过程中营养失衡。该研究建立的关中地区玉米的临界氮稀释模型为该区玉米氮素营养诊断和优化管理提供了较好的技术途径和理论参考。     

玉米毛状根再生植株对水分胁迫的响应

为研究玉米根系对水分胁迫的响应,以玉米毛状根再生植株为材料,在水分胁迫下,测量其生育时期的植株生长和生理指标。结果表明,水分胁迫下玉米毛状根再生植株光合速率、蒸腾速率、细胞间隙CO2浓度、气孔导度均较高。水分胁迫下,毛状根再生植株的根系水导降幅最小,为13.2%,对照品种H99下降了84.7%。各营养器官含水率最高,叶渗透调节能力增强。这说明由于毛状根再生植株强大的根系,保证了植株生长发育过程中的水分供应和光合能力。     

碳酸氢根与水肥同层对玉米幼苗生长和吸收养分的影响

把水分(NaHCO3溶液或纯水)供应于底施了铵态或硝态N肥的土层内,以研究HCO3-及水肥供应方式对石灰性土壤上玉米生长及养分吸收的影响。结果表明,在限制灌水量的条件下,在土壤上层供应HCO3-显著抑制根系生长,但在下层供应对生长无明显影响;当施用不同形态N素时,HCO3-对N素吸收并无明显影响;此外,供应HCO3-溶液能明显提高灌水土层的土壤pH。总体来看,在供试条件下,HCO3-对玉米幼苗生长量、根系分布及养分吸收量的影响均较为有限,而后三者主要受施肥灌水层次的影响,即:在土壤上层施肥灌水,幼苗生长量显著降低;而在下层施肥灌水是一种节水节肥的水肥供应方式。但下层施肥灌水不利于植株的直立性。因为下层施肥灌水时根系主要分布在下层,在上层分布数量极少;而上层施肥灌水根系在上下两层中的分布无明显差异;下层施肥灌水的玉米植株,其N、P、K吸收量远高于上层施肥灌水的植株。     

铁和不同形态氮素对玉米植株吸收矿质元素及其在体内分布的影响——Ⅰ.对氮、磷、钾、钙、镁等营养元素的影响

用营养液培养方法研究了铁和两种形态氮素(NO3--N和NH4+-N)对玉米植株吸收氮、磷、钾等大量元素和钙、镁等中量元素及其在体内分布的影响。结果表明:与NO3--N相比,供应NH4+-N促进了玉米对氮的吸收,在缺铁条件下,降低了对磷、钾、钙及镁的吸收。铁和NH4+-N都显著提高了玉米植株各器官中氮的含量。与NH4+-N处理相比,NO3--N处理的新叶中磷含量显著增加,但铁的供应对植物体内磷的含量无显著影响。使用NO3--N显著提高了玉米新叶和老叶中钾的含量,根和茎中钾的含量无明显影响。铁的供应降低了新叶和老叶中钾的含量。供铁时,NH4+-N处理的玉米新叶中钙和镁的含量显著低于NO3--N处理,而在缺铁时则无显著差异。     

水分和磷对苗期玉米根系形态和磷吸收的耦合效应

水分亏缺和土壤缺磷已经成为玉米(Zea mays L.)生产的主要限制性因素,但水分和磷如何调节玉米根系形态和磷吸收尚不完全清楚。本研究采用盆栽土培试验,设置4个水分梯度[田间持水量的35%(W1)、55%(W2)、75%(W3)和100%(W4)]和2个磷处理[高磷:205 mg(P)·kg~(-1);低磷:11 mg(P)·kg~(-1)],探究水分和磷对苗期玉米根系生长和磷吸收的耦合效应。结果表明:(1)不管土壤磷供应如何,玉米苗干重、根干重、总根长和根表面积随水分供应强度的增加呈现先增加后降低的趋势,土壤有效磷含量也表现出相似的变化趋势,根质量比和平均根直径随水分供应强度的增加呈现下降的趋势,植株磷含量和磷累积量随水分供应强度的增加呈现稳定增加的趋势;(2)水分亏缺(W1)和过量供应(W4)均不利于玉米根系生长和干物质累积,水分亏缺(W1)抑制玉米对土壤磷素的获取,水分过量供应(W4)引起土壤磷素的奢侈吸收(W4),轻度的水分胁迫(W2)能够促进玉米根系的生长和干物质累积,减少对土壤磷的奢侈吸收,充足的水分供应(W3)能够促进玉米根系的生长、干物质累积和土壤磷素的吸收;(3)磷供应显著增加了玉米苗干重、根干重(W4除外)、总根长、根表面积、植株磷含量(W4除外)和磷累积量,但降低了玉米的根质量比。(4)两因素方差分析结果表明,水分对苗干重、根干重、根质量比、总根长、根表面积、平均根直径、植株磷含量、植株磷累积量和土壤有效磷含量的相对贡献分别为45.94%、36.71%、67.95%、59.63%、58.34%、81.86%、24.75%、35.66%和3.00%,磷对这些参数的相对贡献分别为34.78%、21.19%、14.84%、9.22%、9.21%、1.56%、35.54%、49.75%和94.40%,可见水分是控制玉米根系形态和干物质累积的关键因子,磷是控制玉米地上磷吸收和土壤有效磷含量的关键因子。总体来说,低磷条件下玉米根系对土壤磷的获取偏向于以根形态为主导的适应策略,高磷条件下玉米根系对土壤磷的获取偏向于以根生理吸收为主导的适应策略。水分和磷之间较好的耦合能够促进玉米根系生长、干物质累积,减少对土壤磷素的奢侈吸收。     

洪泽湖地区土壤钾素供应状况的研究

通过对洪泽湖地区代表性潮土农化样品与剖面样品的养分含量以及土壤对钾素的固定性能的分析测定，结果表明：该地区土壤速效钾（Ｋ）含量多在１５０￣２００ｍｇ／ｋｇ，缓效钾（Ｋ）含量则多在６００￣１０００ｍｇ／ｋｇ。土壤交换性镁钾比较高以及交换性钾饱和度较低导致土壤钾素供应不良。由于土壤对施入钾素具有较强的固定能力，而不利于钾肥肥效的发挥。盆栽玉米及田间棉花小区试验也证实施用一定量钾肥能显著地促进作物生长、     

基于土壤硝态氮测试的春玉米氮肥实时监控技术

为了实现作物产量和氮肥效率的协同提高,通过三年田间试验,建立了基于土壤硝态氮测试的春玉米氮肥实时监控技术。结果表明,与传统的习惯施肥相比,应用氮肥实时监控技术推荐的氮肥用量大幅减少,每年节约氮肥约60 kg/hm2。 由于氮肥供应与春玉米氮肥需求在时间和空间上的匹配,籽粒产量较习惯施肥增加了6.43%,氮肥利用率、氮肥农学效率、氮肥生理利用率和氮肥偏生产力均显著提高。可见,本研究建立的氮肥实时监控技术是合理的,且在春玉米上应用该技术可以实现氮肥用量降低、产量增加、氮肥效率提高及生态环境保护的协调一致。     

氮素实时监控技术对夏玉米产量及氮效率的影响

为了对山西南部夏玉米区氮肥的高效利用提供理论依据,采用田间定位试验,应用氮素实时监控技术研究了目标产量为7.5 t·hm-2时夏玉米优化施氮量。结果表明,与农户习惯施氮量相比,优化的氮用量大幅减少,3年累积减少氮肥投入491 kg·hm-2。由于氮素实时监控技术对夏玉米进行了氮素的分期调控,使得氮素供应能够满足夏玉米全生育期的需求,最终产量较农户习惯增加6.3%,增收1418元·hm-2,同时,氮肥的利用效率、农学利用率以及偏生产力显著提高,而土体硝态氮的累积与淋洗则大幅下降,降低了对环境污染的风险。     

供氮水平和有机无机配施对夏玉米产量及土壤硝态氮的影响

通过大田试验研究了不同氮素水平下有机无机肥料配施夏玉米生育期内土壤硝态氮(NO3--N)的变化规律。结果表明,玉米产量主要受施氮量影响,不受有机无机配施影响;土壤的硝态氮含量随施氮量的增加而增加;有机肥与尿素配合施用,可保证土壤长期和短期的氮素的供应;增施有机肥可以协调土壤氮素的供应,降低土壤NO3--N含量,从而可减少对地下水的污染;夏玉米季的施氮安全值在200 kg/hm2较为适宜,且有机肥无机肥配比以3∶1为宜。     

铁营养状况及不同形态氮素对玉米体内铁再利用效率影响的研究

本采用分根营养液培养方法,用＾５９Ｆｅ示踪技术研究了铁及不同形态氮素对玉米苗期体内铁再利用的影响。结果表明,缺铁促进了铁向地上部的运输,体内铁再利用率提高。与硝态氮相比,供庆铵态氮有利提高体内铁的再利用率,玉米新叶＾５９Ｆｅ含量比硝态氮处理的高９个百分点,改善了玉米新叶铁的营养状况。在缺铁条件下,供应铵态氮时、初生叶中＾５９Ｆｅ含量占地上部比例由５０％降至２５％,而供应硝态氮时,初生叶中该比值变     

氮素形态和韧皮部烫伤对玉米韧皮部铁运输的影响

用营养液培养方法研究了在不同供铁条件下不同形态N和韧皮部烫伤对玉米苗期韧皮部Fe运输的影响。结果表明,韧皮部烫伤提高了玉米根系Fe的再利用,降低了初生叶中Fe的再利用,尤其在缺Fe条件下这种作用更明显,提高和降低的幅度更大。韧皮部烫伤还降低了伤流总量,增加了Fe的浓度。在供应铵态N的条件下,Fe的韧皮部运输比供应硝态N条件下有显著增加,Fe的再利用明显提高。     

尿素配施添加剂NAM对三江平原白浆土氮素转化和玉米产量的影响

通过田间小区试验,研究了尿素配施肥料添加剂NAM(由脲酶抑制剂和硝化抑制剂等成分组成)对三江平原白浆土氮素转化、玉米产量以及氮肥利用率的影响,以期为肥料添加剂NAM的进一步推广应用提供理论依据。研究结果表明,与常规施氮处理相比,等氮量配施NAM处理使土壤NH4+-N在较长时间内维持较高的水平,并显著提高了作物后期的土壤总有效氮供应水平,从而使作物吸氮量增加了6.8%,增产3.1%;减氮20%配施NAM处理维持了土壤NH4+-N总体供应水平和作物后期的土壤总有效氮供应,从而使作物吸氮量及产量与常规施氮处理保持相当;减氮40%配施NAM处理由于过多降低了施氮水平,致使在作物生长前期土壤供氮量明显不足,进而降低了作物吸氮量及产量。尿素配施NAM较单施尿素提高氮肥利用率4.9～8.0个百分点。在等氮和适当减氮条件下,肥料添加剂NAM适用于三江平原白浆土-玉米体系,有利于农业可持续发展。