不同栽培方式下春玉米养分累积与转运特征

通过两年定位试验,研究不同栽培方式下春玉米产量、干物质累积、养分累积与转运特征,为春玉米的养分高效利用提供理论依据。2012～2013年在吉林省农安县靠山镇进行田间试验,设置3种栽培模式,分别为农户模式（TRA）、优化栽培模式1(OPT-1)、优化栽培模式2(OPT-2),供试品种均为利民33,在玉米6展叶（V6）、12展叶（V12）、开花（R1）、灌浆（R3）、成熟（R6）5个生育时期测定群体氮、磷、钾养分吸收动态,并测定产量构成。结果表明：在3种栽培模式中,两年产量的平均值表现为OPT-2>OPT-1>TRA,与TRA处理相比,OPT-2处理下的产量两年间分别增加了24.6%和24.2%;OPT-1和OPT-2处理下两年的收获穗数平均值分别增加65.4%和81.5%。OPT-2处理下的干物质累积在整个生育进程中均显著高于OPT-1和TRA处理,至成熟期,OPT-2处理下干物质累积量较OPT-1处理高10.0%,较TRA处理高24.2%;从6展叶期至成熟期,各处理下植株氮素、磷素与钾素累积量逐渐增加,累积速率均在开花期达到最大,至成熟期,OPT-2处理下整株的氮、磷、钾积...     

长期玉米连作下不同产量水平0—100 cm土层黑土与淡黑钙土理化性状差异

[目的]比较长期玉米连作条件下,0—100 cm土层黑土和淡黑钙土土壤物理和化学性状的差异,分析影响产量的主导因素,为黑土地保护与利用提供理论指导.[方法]在吉林省中部黑土区和西部淡黑钙土区,各选取玉米连作种植年限超过15年的代表性地块18个,在每个地块采集深度为0—10、10—20、20—30、30—50、50—70...     

不同耕作方式对玉米根系特性及养分吸收转运的影响

  【目的】  耕作方式影响玉米根系的生长发育及养分吸收，比较东北中部雨养区不同耕作制度下玉米根系生长和养分吸收特征，为建立合理的耕作方式提供理论依据和技术支撑。  【方法】  2011―2012年，在吉林省连续进行了2年的田间定位试验，设置4种耕作方式:浅灭茬后直接播种 (对照，T1)，苗带深松后镇压 (T2)，行间深松且苗带镇压 (T3)，苗带行间全部深松 (T4)。在6展叶期、吐丝期和生理成熟期，取0—60 cm土层的植株根系样品，分析玉米产量、养分吸收转运及根系生长发育特征。  【结果】  不同耕作方式下玉米产量差异显著 (P < 0.05)，两年平均值表现为T3 > T2 > T1 > T4，T2处理和T3处理的产量分别比T1处理增加8.1%和10.2%。与T1处理相比，T2和T3处理均增加了玉米吐丝后氮磷钾养分累积量，吐丝后累积养分对籽粒的贡献率显著增加 (P < 0.05)。T2和T3处理下的氮、磷、钾累积量对籽粒的贡献率分别比T1处理增加了0.4%～3.6%、16.9%～33.8%、70.5%～82.1%，T3处理增幅高于T2处理。T2和T3处理显著增加了玉米各生育期的总根干重、总根长和总根表面积 (P < 0.05)，其中，6展叶期至成熟期，总根干重、总根长、总根表面积的增幅分别为9.8%～22.8%、16.1%～33.1%、19.9%～38.2%。T2和T3处理在各土壤剖面的根系形态均优于T1处理，其中以T2处理最佳，且在20—40 cm土层间差异最为显著 (P < 0.05)。与T1处理相比，T3处理下各生育时期在20—40 cm土层的根干重、根长、根表面积平均增幅为34.1%、48.3%、47.8%，根直径平均增幅为22.1%。  【结论】  与浅灭茬后直接播种相比，苗带行间全部深松不利于根系发育，而行间深松且苗带镇压方式促进了根系的生长发育和纵向延伸，尤其是在20—40 cm土层根系干重、根长和根表面积明显增加，有利于根系对深层土壤养分的吸收利用，进而提高玉米花后累积养分对籽粒的贡献率，增加产量。     

吉林省半干旱区春玉米干物质与氮、磷、钾养分累积与分配

在大田条件下研究4种栽培方式(农户习惯、高产高效、高产、保产增效)产量构成、干物质及氮、磷、钾的累积转运特征.结果表明,高产栽培方式下产量最高,为11 135.8 kg/hm²,较农户习惯增产112.7%.高产高效栽培方式下玉米生育后期子粒干物质分配比例高于其他3种栽培方式;成熟期后高产栽培方式下氮素子粒分配比例最高,保产增效栽培方式下磷素子粒分配比例最高.农户习惯栽培方式下子粒氮、磷、钾累积量与转运量显著低于其他3种栽培方式.高产高效栽培方式下子粒氮、磷、钾累积量最大,氮、磷、钾转运量保产增效栽培方式下最大.高产高效栽培方式下子粒中钾的累积比例显著低于氮、磷,其钾转运贡献率比氮、磷转运贡献率高20%~200%.     

播期对吉林中部春玉米产量形成及氮素分配的影响

本实验设置3个播种日期,对比研究不同播种日期对两个玉米品种产量、生物量、氮素积累和分配特征的影响。结果表明,XY335在早播和晚播处理下,产量比中播处理分别提高11.5%和5.1%;ZD958在早播和中播处理下,产量较晚播分别提高15.8%和11.1%。在VT-R6期,XY335的干物质积累和氮素积累早播和晚播较中播分别提高6.8%和2.7%、31.5%和11.4%,ZD958的干物质和氮素积累早播和中播较晚播分别提高26.6%和25.9%、99.2%和59.4%。在早播处理下,XY335、ZD958具有较高的花后干物质和氮素分配,分别达到了58.5%和63.2%、49.1%和52.2%。在公主岭地区,两个品种均适宜早播,但XY335播期范围更广,适宜播期均通过提高VT-R6期的干物质积累和氮素积累而提升产量。     

不同根构型玉米的根系形态及其对密度的响应

在两种种植密度下对8个测交种的根系形态及在0～60 cm土壤剖面的分布进行测定。结果表明,根长、根干重和根拔拉力均具有显著的基因型差异,其中,L105和L109属于大根系基因型;L172和L224属于小根系基因型。L132、L160、L224对密度的反应较为敏感,L219对密度的反应较为迟钝。在增加种植密度后,各基因型根系均有纵向延伸的特征,不同基因型根长和根干重在不同土壤层次间分布比例差异较大,且其对密度的反应仅表现在特定的土层内。     

高密度种植条件下春玉米氮素的需求规律与适宜施氮量

【目的】研究高密度(75 000株/hm~2)种植条件下,东北中部春玉米群体氮素需求规律与分配特征,及其对氮肥运筹的响应,以制定高密度群体玉米的氮素管理措施。【方法】试验于2011—2012年在吉林省公主岭市中国农业科学院作物科学研究所试验田进行,以先玉335为供试材料,在大田条件下设置了5个氮肥施用水平(不施氮(N1),70%推荐施氮量(N2),推荐施氮(N3),130%推荐施氮量(N4),高量施氮(N5)),结合高产栽培管理模式,通过两年田间定点试验,系统监测了不同生育时期植株干物质和养分在各器官中的累积与分配特征,并研究了氮肥施用水平对玉米产量、氮素转运效率的影响。【结果】不同氮肥处理间产量、生物量和氮累积量差异显著,且氮肥处理与年际间交互作用显著;玉米籽粒产量随施氮量的增加呈现单峰曲线变化,以N3处理下产量最高,产量差异主要来自穗粒数和千粒重;春玉米干物质累积随生育进程呈现先快后慢的累积动态,合理的氮肥施用可以提高籽粒的累积量和氮素转运效率,是其增产的重要基础,处理间以N3处理籽粒所占总干物质比重最高;N3处理下吐丝后氮素累积比例显著高于其他4个处理,这表明合理的氮肥运筹可能更有助于植株生育后期对氮素的吸收;通过两年定点试验数据拟合,建立了产量与施氮量的一元二次回归方程y=-0.1715x~2+79.73x+3940.1(R~2=0.963);计算得出最佳经济施肥量为225.1 kg·hm~(-2)。【结论】合理的氮肥运筹显著提升植株干物质向籽粒中转移,并增加吐丝期后植株氮素的吸收和转运能力;在东北中部黑土区中等土壤肥力条件下,基于75 000株/hm~2的种植密度,春玉米氮肥施用量可根据品种及肥力特征在225 kg·hm~(-2)左右进行微调。     

玉米施包膜控释尿素的肥效研究

本研究拟通过尿素与包膜肥料的配施比例,研究最佳包膜尿素施用效果。试验在吉林中部黑土区公主岭市刘房子乡试验田进行。试验结果表明,常规施氮量213. 5kg/hm2,玉米籽粒产量9403kg/hm2,包膜控释尿素施氮量149. 1kg/hm2,玉米籽粒产量9642kg/hm2,比常规区增产2. 5%,节氮40%。包膜控释尿素减少氮素由于挥发和淋溶损失而带来的环境污染,一次性底肥施入省时省工,明显提高玉米经济效益、生态效益和环境效益。     

水肥耦合条件下保护地土壤硝态氮动态变化

采用二因素三水平完全设计,通过保护地低压节点渗灌番茄小区栽培试验,研究了灌溉上限和施肥量组合处理在灌溉追肥后第1、2、35、、7 d不同土层土壤硝态氮的动态变化。结果表明,较低灌溉上限,施肥量对不同时间土壤硝态氮影响不明显;提高灌溉上限,施肥量增加影响土壤剖面分异。灌溉上限和肥料对土壤硝态氮累积量的影响除第一天外均达到5%显著水平,作用由大到小分别为肥料,水分,水肥交互作用。不同采样时间0～20 cm土层硝态氮累积百分比平均在50%以上,低灌溉上限和高施肥量组合的硝态氮累积百分比最大,高灌溉上限和高施肥量组合硝态氮累积百分比最小。     

玉米秸秆覆盖与深翻两种还田方式对黑土有机碳固持的影响

秸秆还田是实现东北黑土肥力提升与保障区域生态环境安全的有效措施。明确玉米秸秆覆盖与深翻还田下土壤有机碳（SOC, Soil Organic Carbon）的变化及其在团聚体中的固持特征,对于揭示秸秆还田后黑土有机碳的稳定机制与固碳潜力具有重要意义。该研究基于黑土区中部6 a定位试验,选择常规种植（CK）、秸秆覆盖还田（SM, Stovers Mulching)和秸秆深翻还田（SI, Stovers Incorporation）3个处理,对0～10、>10～20、>20～30及>30～40 cm土层SOC含量、容重、水稳性团聚体分布及团聚体中有机碳（OC, Organic Carbon）含量进行了分析与测定,并对各处理年均碳投入量、SOC储量与土壤固碳速率等进行了估算。与CK相比,SM处理显著增加了0～10 cm土层SOC含量,增幅为22.4%,但对10～40 cm土层SOC含量无显著影响;SI处理显著增加了0～40 cm土层SOC含量,增幅为18.1%～41.5%,以>20～30 cm的增幅最突出。与SM处理相比,SI处理0～10 cm土层SOC储量显著低于前者,而>20～30 cm土层SOC储量反之。6 a间,SM处理耕层（0～20 cm）与亚耕层（>20～40 cm）土壤固碳速率分别为1.34和0.77 Mg/(hm2•a),SI处理为0.85和1.74 Mg/(hm2•a)。秸秆不同还田方式显著改变了0～40 cm土层团聚体分布及其中OC含量。与CK相比,SM显著增加了耕层大团聚体（>0.25 mm）比例与平均质量直径（MWD, Mean Weight Diameter）,SI显著提高了0～40 cm土层团聚体MWD,且对10～40 cm土层团聚结构的改善作用优于SM;SM处理显著增加了0～10 cm土层>2和<0.053 mm粒级团聚体OC含量,SI处理不仅增加了0～10 cm土层>2 mm粒级团聚体OC含量,也显著提高了10～40 cm土层各粒级团聚体OC含量。在黑土区,秸秆覆盖还田对SOC的提升主要集中于表层,秸秆深翻还田促进了0~40 cm 土层SOC积累与土壤团聚结构的改善。