不同施氮水平对春玉米氮素吸收、转运及产量的影响

采用田间试验研究吉林省中部玉米主产区不同氮水平对玉米产量、氮素吸收、转运及氮肥利用率的影响。结果表明,施用氮肥可以提高干物质最大积累速率和氮素最大吸收速率,并能提前干物质最大积累速率和氮素最大吸收速率出现的天数。在施N 60~180 kg/hm2之间,玉米产量、干物质最大积累速率、氮素最大吸收速率、转运量、转运率及子粒中养分比例等指标均有显著提高;超过N180 kg/hm2,干物质最大积累速率、氮素最大吸收速率、转运量、转运率及子粒中养分比例等指标开始下降。根据玉米产量(y)和施氮量(x)拟合得出,最高产量氮肥用量为184.2 kg/hm2,最佳经济产量氮肥用量为172.9 kg/hm2。氮素农学利用率、氮肥当季回收率及偏生产力随着氮肥用量的提高而显著降低。综合考虑提高玉米产量、效益和氮肥利用效率等方面的要求,在吉林省中部玉米主产区,适宜施氮量为172.9 kg/hm2。     

不同施磷水平对春玉米产量、养分吸收及转运的影响

通过两年田间试验,研究不同施磷条件下玉米产量、养分吸收利用及转运的变化。结果表明,玉米产量随施磷水平的提高先增后降,以施磷90 kg/hm~2处理最高。依据玉米产量(y)和施磷量(x)二次曲线拟合,得出最佳施磷范围为90.1~103.1 kg/hm~2。在施磷水平30~90 kg/hm~2范围内,抽雄期各养分积累量与转运量呈正比;当施磷水平提高至120 kg/hm~2,各养分向子粒转运量出现负效应。相关分析表明,除苗期外,玉米其他生育期氮、磷、钾的积累间及转运间均存在显著或极显著的正向相关性,氮、磷、钾积累、转运与产量间也存在显著或极显著的正向相关性,灌浆期氮、磷、钾素积累与产量间的相关系数最大。玉米磷肥生理利用率和农学利用率随施磷水平的提高先增后降,玉米磷素吸收效率、当季回收率和偏生产力随施磷水平的提高而降低。     

春玉米平衡施肥效果的研究

田间试验表明:春玉米平衡施肥不仅可以提高产量,还可以促进其对养分的吸收,在OPT施肥处理水平下,每形成100 kg玉米子粒吸收1.56 kg的N、0.25 kg的P2O5、0.73 kg的K2O,玉米吸收N、P、K的比例约为1∶0.16∶0.47,吸收N、P、K高峰期出现在拔节期至大喇叭口期。在供试土壤上,N是限制高产的主要养分限制因子,中、微量元素目前还没有成为土壤的养分限制因子。     

钾对玉米正常生长发育及其生理机能的影响

钾是玉米生长发育所必需的三大营养元素之一,土壤缺钾,直接妨碍玉米根系和茎叶的正常发育,影响对水分和养分的吸收及光合产物的合成和运输,使玉米抗病、抗旱、抗寒、抗倒伏等各项生理机能降低,影响玉米产量和品质的提高。     

氮肥用量对高淀粉玉米和普通玉米吸氮特性及产量和品质的影响

采用田间试验研究氮肥用量对高淀粉玉米(郑单21)和普通玉米(四密25)吸氮特性及子粒品质产量的影响。结果显示,与普通玉米相比,高淀粉玉米氮素最大吸收速率较大,出现日期早,成熟期吸氮总量高,但其子粒产量却较低。高淀粉玉米子粒中的氮素更多依赖于后期的根系吸收,而较少来源于前期营养体的氮素转移;其淀粉总量、支链淀粉含量较高,而直/支比值较低。在蛋白质及其组分含量上,郑单21含有较高的粗蛋白总量及清蛋白、球蛋白和谷蛋白含量,但醇溶蛋白含量较低;在脂肪酸及其组成上,虽然郑单21的脂肪酸总量较低,但不饱和脂肪酸比例较高。在各品质组分上,支链淀粉、醇溶蛋白、软脂酸、油酸和亚油酸含量对氮肥的反应与淀粉含量、粗蛋白含量和脂肪酸总量的变化趋势基本一致,均随施氮量的增加而增加,但过量施氮则其含量下降。施氮对直链淀粉含量、清蛋白、球蛋白和谷蛋白含量、硬脂酸、花生酸和亚麻酸无明显影响。     

不同氮肥管理对吉林春玉米生长发育和养分吸收的影响

针对吉林春玉米氮肥施用中存在氮肥用量偏大,且具盲目性的现状,采用田间试验研究农民习惯施氮量和推荐施氮量下氮肥不同施用方式对春玉米干物质积累、子粒产量、氮素吸收和利用效率的影响。结果表明,推荐施氮量下,苗期和灌浆期春玉米干物质积累量显著高于习惯施肥,有机无机配合提高了春玉米干物质积累速率。施氮处理与不施氮相比均显著增加玉米子粒产量,增产11.2%～16.8%; 推荐施氮量下玉米子粒产量与习惯施氮量相当,但显著提高氮素的偏因子生产力和农学效率。在氮磷钾用量一致的基础上,用30%有机肥氮替代化肥氮与100%化肥氮处理的产量相当,对氮素利用效率也没有影响,并降低收获期土壤无机氮含量。说明合理施用氮肥不但能够维持玉米产量,还可减少氮肥投入,提高氮肥利用效率;有机肥部分替代化肥氮是吉林春玉米氮素管理的有效途径之一。     

滴灌施氮对春玉米氮素吸收、土壤无机氮含量及氮素平衡的影响

为解决吉林省半干旱区滴灌施肥条件下氮肥合理施用问题,通过2年(2015—2016年)田间试验,研究了覆膜滴灌条件下施氮量(0,70,140,210,280,350kg/hm~2)对春玉米产量、氮素吸收利用、土壤剖面无机氮含量变化及氮素平衡的影响。结果表明:施氮量在70~210kg/hm~2范围内玉米产量随施氮量的增加显著增加,当施氮量超过210kg/hm~2后,处理间产量无显著差异;将玉米产量(y)与施氮量(x)拟合,得出最佳施氮量分别为195.1,201.0kg/hm~2。施氮显著提高了玉米各生育时期氮积累量,其中灌浆期和成熟期氮积累量以施氮量210kg/hm~2处理最高。氮素当季回收率、农学利用率和偏生产力均随施氮量的增加而下降。玉米成熟期0-200cm剖面土壤硝态氮和铵态氮含量随土层深度增加呈逐渐下降的趋势;施氮提高了0-200cm土壤硝态氮和铵态氮含量,其中施氮量280,350kg/hm~2处理40-200cm土层硝态氮含量显著高于其他施氮处理。玉米吸氮量、土壤无机氮残留量和氮表观损失量与施氮量呈极显著的正相关;玉米吸氮量、土壤无机氮残留量和氮表观损失量分别占增加纯氮的21.6%~23.3%,33.0%~37.4%,41.0%~43.7%。综上所述,在本试验条件下,综合产量、氮素吸收利用、土壤剖面无机氮含量变化及氮素平衡等因素,在吉林省半干旱区滴灌施肥适宜施氮量应控制在195~210kg/hm~2。     

施磷对高油玉米和普通玉米吸磷特性及品质的影响

 采用田间试验研究磷肥用量对高油玉米和普通玉米吸磷特性及品质产量的影响。结果表明，与普通玉米四密25比较，高油玉米通油1号的磷素吸收最大速率较小，且其最大速率出现的日期较晚，吸磷总量较低。通油1号和四密25施磷（P2O5）分别以45和75 kg ha-1的处理获得较高的磷素吸收最大速率和较早的最大速率出现日期。但两品种吸磷总量均以施磷（P2O5）105 kg ha-1的处理最高。玉米籽粒磷素主要来源于根系的吸收，而通油1号籽粒中的磷素比四密25更多地来源于后期的根系吸收，而较少来源于营养体的磷素转移。高油玉米通油1号具有较高的油分含量和蛋白质含量，但淀粉含量和籽粒产量却低于普通玉米四密25。适宜施用磷肥可以提高两品种玉米籽粒蛋白质和脂肪酸及其组分含量，但施磷对两品种淀粉及其组分含量的增加不明显。     

施钾对不同肥力土壤玉米钾素吸收、分配及产量的影响

采用田间试验, 研究了吉林省高(榆树市)、低肥力(公主岭市)肥力条件下不同钾肥用量对玉米产量、钾素吸收和分配的影响。结果表明, 榆树试验点和公主岭试验点的最高产量施钾量分别为83.3 kg·hm^-2和113.9 kg·hm^-2, 最佳经济施钾量分别为75.1 kg·hm^-2和103.1 kg·hm^-2。公主岭低肥力试验点比榆树高肥力试验点的最高产量和最佳经济产量分别提高了3.70%和3.68%。施用钾肥可有效提高玉米干物质最大积累速率和钾素最大吸收速率, 并能提前干物质最大积累速率和钾素最大吸收速率出现的天数。当施钾量超过60 kg(K₂O)·hm^-2时, 公主岭低肥力试验点的干物质最大积累速率和钾素最大吸收速率均高于榆树高肥力试验点。适宜的钾肥用量有利于提高钾养分由营养体向籽粒的转运量、转运效率及籽粒养分比例, 榆树高肥力试验点籽粒养分比例低于公主岭低肥力试验点, 幅度为0.5%~1.7%。除施钾量60 kg(K₂O)·hm^-2处理外, 公主岭低肥力试验点的钾肥农学利用率、偏生产力和利用效率等指标均高于榆树高肥力试验点, 分别提高7.3~8.8 kg·kg^-1、4.4~8.3 kg·kg^-1、1.6%~6.2%。综合考虑提高玉米产量、效益及钾肥利用效率, 高肥力土壤适宜施钾量为75 kg·hm^-2, 低肥力土壤上适宜施钾量为103 kg·hm^-2。     

不同施氮模式对春玉米产量、养分吸收及氮肥利用率的影响

通过田间试验研究吉林省黑土区不同施氮模式对春玉米产量、养分吸收及利用率的影响。结果表明, 玉米氮肥合理运筹有利于干物质积累和对养分的吸收与利用, 可获得较高的产量、效益和氮肥利用效率。在试验条件下, 施纯N 200 kg/hm², 1/5氮肥基施、2/5氮肥于拔节期追施、2/5氮肥于大喇叭口期追施的氮肥施用方式, 为黑土区春玉米最佳氮肥运筹模式。