氮肥运筹对不同夏玉米品种碳氮代谢协调性的影响

【目的】在不同的氮肥水平下研究不同夏玉米品种碳、氮代谢差异,分析其协调性,提出高产、稳产的生理学指标,探索根据代谢型进行差异化管理的新途径。【方法】2009—2011年在河南温县和郑州,利用大田和盆栽两种种植方式,60 000株/hm2密度,设计0、120、240、360 kg·hm~(-2) 4个氮肥水平,比较郑单958(ZD958)、农大108(ND108)、浚单20(XD20)、豫单2002(YD2002)等4个夏玉米品种的产量、叶片持绿性、氮吸收和转运、不同器官C/N、叶片PEP羧化酶和RUBP羧化酶活性等指标的差异,分析4个品种在不同氮肥水平下的碳、氮代谢协调性。【结果】(1)盆栽试验中,不同氮肥水平间产量比较,XD20差异最大,ZD958差异最小;随着氮肥水平提高,产量呈增加趋势。但大田试验中,除XD20之外,其余品种在N240和N360条件下差异不显著。(2)对灌浆期氮的吸收和转运比较,低氮条件下,ZD958营养器官氮优先向叶片转移,能保持较好的持绿性;ND108对氮的吸收和运转量都较大,持绿性好,但有效利用较低;XD20在低氮条件下氮的吸收量较低,缺乏优先供应叶片的机制,易早衰;YD2002在4个氮肥水平下均表现为灌浆期营养器官氮向籽粒转移量过大,根系吸收量小,易早衰。(3)在灌浆期,正常施肥条件下,ZD958和XD20叶片碳氮比介于YD2002和ND108之间;在成熟期,ZD958和XD20的籽粒碳氮比较高。(4)在灌浆中期,ZD958的PEPCase/RUBPCase最高,且与其余3个品种差异显著;YD2002始终处于较低水平;XD20和ND108随氮肥水平增加提高显著。【结论】玉米品种良好的碳氮代谢协调性表现在碳水化合物和氮素的转运过程中,碳氮代谢协调性较好的品种能很好地协调光合产物和氮素在籽粒灌浆和维持营养器官功能需求之间的矛盾,具有较高的PEPCase/RUBPCase,从而保证高产、稳产。     

氮肥用量对小麦开花后根际土壤特性和产量的影响

【目的】明确小麦开花后根际土壤特性动态特征及其与产量和籽粒氮素积累量之间的关系,能够为生产上合理施肥、提高氮肥利用效率和减轻环境污染提供理论依据。【方法】2014—2015和2015—2016年在小麦季设置4个氮肥水平(0,CK;150 kg N·hm~(-2),N150;240 kg N·hm~(-2),N240和300 kg N·hm~(-2),N300)并于小麦开花期、灌浆中期和成熟期分层(0—20 cm和20—40 cm)测定小麦根际和非根际土壤铵态氮、硝态氮、蔗糖酶、脲酶,同时测定根、茎、叶和穗生物量及其氮素含量;重点分析根际土壤特性与小麦籽粒产量和氮素积累量之间的关系。【结果】(1)与CK相比,N150、N240和N300处理2年小麦籽粒产量的平均值分别增加99%、130%和107%,且处理之间差异显著。随施氮量的增加小麦根、茎、叶、穗生物量和地上部氮素积累量均呈增加趋势;氮肥回收率呈下降趋势,且处理之间差异显著。(2)从开花到成熟期,0—20 cm和20—40 cm土层小麦根际和非根际土壤铵态氮、硝态氮含量、土壤蔗糖酶和脲酶(0—20 cm除外)活性均呈下降趋势。处理CK、N150、N240和N300根际土壤铵态氮和硝态氮含量显著低于非根际土壤。4个处理2年0—20 cm根际土壤铵态氮含量平均值比非根际土壤降低29%,硝态氮含量降低22%;20—40 cm根际土壤铵态氮含量比非根际土降低34%,硝态氮含量降低14%。而根际土壤蔗糖酶和脲酶活性显著高于非根际土。4个处理2年0—20 cm根际土壤蔗糖酶活性比非根际土壤提高29%,脲酶活性提高15%;20—40 cm根际土壤蔗糖酶活性比非根际土壤提高33%,脲酶活性提高13%。(3)相关分析结果表明,小麦籽粒产量和籽粒氮素积累量均与0—20 cm和20—40 cm根际和非根际土壤无机氮(铵态氮+硝态氮)、脲酶和蔗糖酶(2016年籽粒氮素积累量除外)呈显著正相关。【结论】小麦根际土壤可利用性氮素含量小于非根际土壤,而酶活性高于非根际土;根际和非根际土壤与籽粒产量和籽粒氮素积累量呈显著正相关。根际和非根际土壤特性显著影响小麦籽粒产量。     

玉米耐荫性研究进展

简要叙述了遮荫条件下玉米微环境的变化,遮荫与玉米的生长发育、生态建成、关键酶、光合生理等方面的相互关系,并分析了玉米耐荫性的研究现状和存在的问题。     

砂姜黑土区玉米田土壤有效磷施肥指标及施磷推荐（基于ASI法的土壤养分丰缺指标）

摘要：多年来在砂姜黑土区布置夏玉米肥效田间试验,并用ASI分析法对基础土壤样品进行测试分析,以缺磷素区（NK）与推荐施肥区(NPK)夏玉米相对产量<50％,50～65％,65～75％,75%～85%,85～95％和>95％为标准,分别将土壤有效磷分成“严重缺磷”、“ 缺磷”、“ 中等”、“较高”、“高”和“极高”6级。砂姜黑土区夏玉米运用ASI法测定的土壤有效磷含量分别与不施磷小区夏玉米相对产量呈显著正相关关系。根据夏玉米相对产量 <50％,50～65％,65～75％,75～85％,85～95％和>95％对应的土壤有效磷指标,可以得出砂姜黑土区土壤有效磷“严重缺磷”指标为<6 mg/L,“缺磷”指标为6～13 mg/L,“中等”指标为13～21 mg/L,“较高”指标为21～36 mg/L,“高”指标为36～60 mg/L,“极高”指标为>60mg/L。据此建立的玉米田土壤养分丰缺指标推荐施磷量为：速效磷含量小于6mg/L,磷肥推荐为180kg/hm2 ,速效磷含量在6～13 mg/L,磷肥推荐为150kg/hm2 ,速效磷含量在13～21 mg/L,磷肥推荐为105kg/hm2 ,速效磷含量在21～36 mg/L,磷肥推荐为75kg/hm2 ,速效磷含量在36～60 mg/L,磷肥推荐为45kg/hm2,速效磷含量大于60mg/L,建议不施磷肥。     

黄淮海超高产夏玉米生长发育特性研究

比较研究超高产田(15 000 kg/hm2)和高产田夏玉米的产量构成、叶面积指数、叶绿素含量、干物质积累特性和灌浆速率等指标差异,探索超高产夏玉米生长发育特性。结果表明,超高产田夏玉米较高产田增产15.6%,穗粒数多3.7%,百粒重增加8.9%,超高产主要依赖于百粒重的增加;吐丝后超高产田夏玉米叶面积指数、叶片SPAD值和总干物质积累量均高于高产夏玉米田,吐丝后10～40 d超高产夏玉米田子粒干物质阶段积累速率较高,吐丝50 d后,高产夏玉米田植株衰老,超高产夏玉米子粒仍维持一定的灌浆速率。超高产田夏玉米具有叶面积指数大、干物质积累多、叶绿素含量高和灌浆时期长等生长发育特性,有效增加穗粒数和粒重。     

磷肥施用深度对夏玉米产量和养分吸收的影响

【目的】探明磷肥施用深度对夏玉米产量和养分吸收的影响。【方法】采用桶栽和大田试验相结合的方法,研究不同磷肥施用深度(5cm、15cm、5/15cm)对夏玉米产量及氮、磷、钾吸收和分配的影响。【结果】不同磷肥施用深度处理的玉米籽粒产量和植株养分吸收量由高到低依次为T15T5/15T5CK,其中,施用磷肥可以使夏玉米籽粒产量增加8.5%—20.0%;磷肥集中深施比浅施和分层施籽粒产量增加5.9%—10.6%,植株氮、磷、钾吸收量分别增加6.9%—14.7%、7.5%—17.1%、5.0%—13.4%,氮、磷、钾转移率分别降低10.4%—17.3%、8.4%—12.9%、12.9%—19.6%,磷素农学效率和表观利用率分别提高55.8%—88.0%和40.4%—181.4%。【结论】夏玉米施用磷肥增产效果显著,磷肥集中深施效果优于分层施,分层施效果优于浅施,且以磷肥集中深施在15cm土层时效果最好。     

种子质量对免耕精播夏玉米生长及产量的影响

为了研究中国玉米机械化精播对种子质量的要求,于2011年选用不同种子公司的11个品种,利用田间试验,研究了种子质量对免耕精播夏玉米生长及产量的影响。研究表明,10个精播种子、‘郑单958’普通种子、‘郑单958’精播种子的平均出苗率为96.47%、90.95%和93.92%,精播种子之间、‘郑单958’普通种子和精播种子之间的田间出苗率差异不显著‘。先玉335’精播种子、国内精播品种的平均出苗速率分别为0.21和0.17,二者差异达显著水平。精播种子的出苗整齐度和株高整齐度分别为6.10和4.80‘,郑单958’普通种子的出苗整齐度和株高整齐度分别为4.86和3.94,差异达显著水平。所有参试品种株高和叶面积差异不显著。所有精播种子、国内精播种子、‘郑单958’精播种子和‘郑单958’普通种子的产量分别为9820.79、9862.19、10116.04、9477.75kg/hm²,所有精播种子和‘郑单958’普通种子产量差异不显著,9个国内精播种子之间产量的差异也不显著。而‘郑单958’精播种子和‘郑单958’普通种子差异达显著水平。综合以上因素,玉米机械化播种要采用精播种子。     

深耕条件下秸秆还田对不同质地土壤肥力的影响

在河南省两个生态区进行2年定位试验,研究常规耕作+秸秆还田(CT)、深耕+秸秆还田(DT)和深耕-秸秆不还田(DNT)3种耕作方式对土壤肥力的影响。结果表明,深耕能够提高不同质地土壤的肥力。深耕后土壤全氮、有效磷和速效钾的含量在壤土上分别增加3.4%、14.2%、4.7%,在粘土上分别增加8.6%、7.6%、3.9%。秸秆还田能提高深耕后土壤的养分含量,在深耕条件下,秸秆还田后土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量在壤土上分别增加3.0%、13.8%、11.0%和11.8%,在粘土上分别增加1.6%、20.2%、10.8%和6.0%。在深耕基础上,秸秆还田有利于土壤养分含量的提高,该效应受年份、土层深度和土壤质地的影响显著。     

秸秆还田配施氮肥对夏玉米产量和品质的影响

为明确秸秆还田配施氮肥对夏玉米产量和品质的影响,设计了秸秆还田(0、11400 kg/hm2)和施氮肥(0、375kg/hm2)二因素试验,研究了处理间玉米产量和品质的变化特征。结果表明:与秸秆不还田处理相比,秸秆还田后玉米穗行数、行粒数、穗粒数、千粒重、产量均增加,籽粒蛋白质和淀粉含量增加,脂肪含量降低,而赖氨酸含量没有变化。与不施氮肥相比,施氮肥处理显著提高籽粒蛋白质含量,降低淀粉含量。与秸秆不还田不施氮肥相比,秸秆还田配施氮肥可以显著提高夏玉米穗粒数、籽粒产量、籽粒蛋白质含量,降低淀粉含量。     

玉米杂交当代优势研究进展

杂种优势利用是玉米种质遗传改良与技术创新的理论基础。利用杂交当代(F₀)优势来提高玉米子粒产量和改善品质是研究的重点。综述了近年来玉米杂交当代优势的研究进展,并探讨了杂种当代优势有效利用的主要途径。