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Characteristics of Grain Yield and Nutrient Accumulation for Spring Maize Under Different Agronomic Management Practices
YUAN JingChao1, LIU JianZhao1, LIANG Yao1, ZHAN WenJie1,2, ZHANG HongXi1, ZENG ZiHao1,2, CAI HongGuang

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通讯作者:
责任编辑: 杨鑫浩
收稿日期:2019-03-19接受日期:2019-07-1网络出版日期:2019-10-16
基金资助: |
Received:2019-03-19Accepted:2019-07-1Online:2019-10-16
作者简介 About authors
袁静超,E-mail:jingchao_yuan@163.com。

摘要
关键词:
Abstract
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本文引用格式
袁静超, 刘剑钊, 梁尧, 展文洁, 张洪喜, 曾子豪, 蔡红光, 任军. 综合农学管理模式对春玉米产量和养分累积特征的影响[J]. 中国农业科学, 2019, 52(20): 3546-3558 doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2019.20.006
YUAN JingChao, LIU JianZhao, LIANG Yao, ZHAN WenJie, ZHANG HongXi, ZENG ZiHao, CAI HongGuang, REN Jun.
0 引言
【研究意义】我国人多地少,资源利用效率低,如何协同实现作物高产与资源高效利用一直是农业领域研究的热点[1,2]。玉米是中国三大粮食作物之一,在保证国家粮食安全中占有重要地位。东北春玉米区是我国玉米主产区,在其有限的耕地面积上实现玉米产量与效率的协同提高具有重要意义。【前人研究进展】早在“九五”期间,已有****提出减少化肥投入,提高肥料利用率,实现作物高产高效[3],21世纪初期,任军团队对吉林省高产土壤培肥、高产施肥适宜用量和高产田建设进行了系统研究,明确了不同产量农田土壤速效养分状况及调控途径,初步构建了14 250 kg·hm-2土壤培肥与施肥技术[4,5,6,7]。关于玉米高产高效的形成机理,前人已从产量及构成因素[8]、养分累积[9,10]、光合特性[11]、冠层结构[12]、根系构建[13]等方面进行了系统研究,针对单项农学措施对产量形成与资源利用效率的影响也有较多研究,王海燕等[14]认为随着密度增加,产量和氮素利用率呈增加趋势,高秆大穗型品种更易产生“密度效应”,适宜密度可调动营养器官中养分的运转。如何在最佳时期施入适宜化肥用量,使作物养分供应持续有效,保障作物产量的同时减少土壤养分淋失,值得深究[15]。现阶段从作物产量看,长期施用有机肥的增产效果趋同于单施化肥(NPK),长期有机培肥,可提升土壤肥力,且增加有机肥替代率[16]。而微肥施用可以促进植株对养分吸收、籽粒的形成以及干物质的累积,吉林中部地区增施硫肥,西部地区增施锌肥效果最好[17]。通过对留茬深松、免耕、翻耕和传统耕法长期定位研究,刘武仁等[18]认为通过留茬深松可打破犁底层降低容重,蓄水保墒,利于光合产物积累。隽英华等[19]提出了以磷、钾肥作基肥一次性施入,氮肥作基肥深施、拔节肥+大喇叭口肥追施的东北地区春玉米生产高效施肥技术。高伟等[20]研究表明在东北地区种植的春玉米可以适当推迟追肥时间,增加玉米对养分的吸收,从而提高玉米产量。【本研究切入点】前人研究侧重于提高产量和养分单一元素效率,或通过适当调增种植密度和化肥施用量改进农学管理模式,但缺乏作物栽培和养分管理的系统技术集成与优化研究。可否通过栽培方式的改变、养分管理的优化及耕作方式的改良进行技术集成和优化,同步提高产量与养分利用效率?目前在东北春玉米区还鲜有这方面的研究实证报道。【拟解决的关键问题】本文将栽培方式、种植密度和肥料运筹相结合,研究综合农学管理模式对春玉米产量和养分累积特征的影响,旨在为东北春玉米高产资源高效利用提供理论和技术支持。1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验设在吉林省公主岭市铁北区(43°29′55″N,124°48′43″E),海拔221 m。试验田为玉米连作区,无灌溉。玉米生育期间平均气温为19.6℃左右,无霜期125—140 d,有效积温2 600—3 000℃,总日照时数1 220 h左右。2009年生育期内日照总时数697.5 h,总降雨量254.8 mm,活动积温3 265.8℃。2010年生育期内日照总时数633.4 h,总降雨量628.2 mm,活动积温3 108.8℃。2011年生育期内日照总时数542.6 h,总降雨量320.6 mm,活动积温2 983.0℃(图1)。其中2009年较为干旱,5—8月份均呈现出寡雨状态;2010年降雨较为充足,尤其是5月、7月和8月,6月份在玉米拔节期反而雨量较少;2011年各个月份雨水较为均匀,但降雨量不充足,总降雨量高于2009年。供试土壤为黑土,0—20 cm耕层土壤主要性状为有机质26.4 g·kg-1,碱解氮244.0 mg·kg-1、速效磷35.9 mg·kg-1、速效钾140 mg·kg-1、pH 6.59。图1

图1试验区2009—2011年玉米生育期降雨量分布
Fig. 1Precipitation in experiment field during maize growth stage from 2009 to 2011
1.2 试验设计
以先玉335为供试品种,将种植密度、耕作方式、肥料施用量及施用时期进行系统性整合,设5种综合农学管理模式(表1),具体如下:(1)无肥区(CK):种植密度60 000株/hm2、不施化肥、灭茬旋耕;
(2)当地农户习惯(FP):种植密度50 000株/hm2、一次性施化肥N 225 kg·hm-2、P2O5 82.5 kg·hm-2、K2O 67.5 kg·hm-2、灭茬旋耕;
(3)综合农学管理模式1(Opt-1):种植密度增加至60 000株/hm2,化肥减施,用量为N 195 kg·hm-2、P2O5 75 kg·hm-2、K2O 82.5 kg·hm-2,氮肥分2次施用,播前和拔节期分别施78和117 kg·hm-2,基施有机肥15 000 kg·hm-2及中微肥60 kg·hm-2,灭茬旋耕;
(4)综合农学管理模式2(Opt-2):种植密度增加至70 000株/hm2,化肥增施,用量为N 300 kg·hm-2、P2O5 120 kg·hm-2、K2O 120 kg·hm-2,氮肥分3次施用,播前、拔节和抽雄期分别施用120、120、60 kg·hm-2,磷肥和钾肥分两次施用,播前和拔节期分别施用96和24 kg·hm-2,基施有机肥15 000 kg·hm-2,增施中微肥150 kg·hm-2,深松;
(5)综合农学管理模式3(Opt-3):种植密度增加至70 000株/hm2,化肥较Opt-2减施,用量为N 225 kg·hm-2、P2O5 90 kg·hm-2、K2O 90 kg·hm-2,氮肥分3次施用,播前、拔节和抽雄期分别施用90、90、45 kg·hm-2,磷肥和钾肥分2次施用,播前和拔节期分别施用72和18 kg·hm-2,有机肥、中微肥、种植密度及耕作方式同Opt-2。
Table 1
表1
表1综合农学管理模式的栽培措施
Table 1
处理 Treatment | 种植密度 Plant density (×104 plants/hm2) | 耕作 Tillage | 肥料 Fertilizer | 肥料施用量 Fertilizer application amount (kg·hm-2) | |||
---|---|---|---|---|---|---|---|
施肥量 Fertilizing amount | 播前 Before seeding | 拔节期 V6 | 抽雄期 VT | ||||
CK | 6.0 | 灭茬旋耕 Stubble rotary tillage | N | 0 | — | — | — |
P | 0 | — | — | — | |||
K | 0 | — | — | — | |||
微量肥Microelement | 0 | — | — | — | |||
有机肥Organic | 0 | — | — | — | |||
FP | 5.0 | 灭茬旋耕 Stubble rotary tillage | N | 225 | 225 | — | — |
P | 82.5 | 82.5 | — | — | |||
K | 67.5 | 67.5 | — | — | |||
微量肥Microelement | 0 | — | — | — | |||
有机肥Organic | 0 | — | — | — | |||
Opt-1 | 6.0 | 灭茬旋耕 Stubble rotary tillage | N | 195 | 78 | 117 | — |
P | 75 | 75 | — | — | |||
K | 82.5 | 82.5 | — | — | |||
微量肥Microelement | 60 | 60 | — | — | |||
有机肥Organic | 15000 | 15000 | — | — | |||
Opt-2 | 7.0 | 6展叶深松 V6-subsoiling | N | 300 | 120 | 120 | 60 |
P | 120 | 96 | 24 | — | |||
K | 120 | 96 | 24 | — | |||
微量肥Microelement | 150 | 150 | — | — | |||
有机肥Organic | 15000 | 15000 | — | — | |||
Opt-3 | 7.0 | 6展叶深松 V6-subsoiling | N | 225 | 90 | 90 | 45 |
P | 90 | 72 | 18 | — | |||
K | 90 | 72 | 18 | — | |||
微量肥Microelement | 150 | 150 | — | — | |||
有机肥Organic | 15000 | 15000 | — | — |
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试验中微肥为锌、锰、硼复混肥,比例为2﹕1﹕1;有机肥中全氮、全磷、全钾的含量分别为16.6、5.9、20.6 g·kg-1。每个处理重复4次,小区面积144 m2,随机区组排列。5种模式的其他田间管理方式一致。
1.3 测定项目与方法
1.3.1 土壤理化性质测定 参照文献鲍士旦[21]的方法,用碱解扩散法测定速效氮;用NaHCO3 浸提,钼锑抗比色法测定速效磷;用NH4OAC 浸提,火焰光度计法测定速效钾;以水土比为2.5﹕1.0,复合电极测定pH。1.3.2 产量及其构成因素 完全成熟后收获中间2行玉米,装入尼龙网袋,晒干脱粒称重,用水分仪测定水分,以含水量14%的重量折算小区产量,另取10穗玉米考种,调查穗长、穗行数、穗粒数、行粒数和百粒重等。
产量(kg·hm-2)=有效公顷穗数×千粒重/1000×(1-含水量)/(1-14%)
1.3.3 干物质累积量 分别在玉米6展叶(V6)、12展叶(V12)、吐丝期(R1)、灌浆期(R3)、成熟期(R6)5个生育时期,每个处理选择生长发育一致、叶片无病斑和破损的植株地上部3株,将植株按叶、茎(鞘)、籽粒、穗轴器官分开,烘箱105℃杀青60 min,75℃烘至恒重称干重,之后粉碎用于测定N、P、K含量。
1.3.4 氮、磷、钾含量 全氮采用凯氏定氮法,全磷采用钼锑抗比色法,全钾采用火焰光度计法。
1.3.5 相关参数计算 吐丝前干物质(养分)积累率(%)=吐丝期干物质(养分)积累量/收获时干物质(养分)积累量×100;
吐丝后干物质(养分)积累量(kg·hm-2)=收获时干物质(养分)积累量-吐丝期干物质(养分)积累量;
吐丝后干物质(养分)积累率(%)=吐丝后干物质(养分)积累量/收获时干物质(养分)积累量×100;
干物质转运量(kg·hm-2)=吐丝期植株干物质(养分)累积量-成熟期植株干物质(养分)累积量;
干物质(养分)转运效率(%)=(吐丝期干物质(养分)累积量-成熟期干物质(养分)累积量)/吐丝期干物质累积量×100;
吐丝前干物质(养分)积累对产量的贡献率(%)=干物质(养分)转运量/籽粒产量×100;
吐丝后干物质(养分)积累对产量的贡献率(%)=100-吐丝前干物质(养分)积累对产量的贡献率;
偏生产力(kg·kg-1)=玉米产量/施肥量
1.4 数据整理与统计方法
所有数据采用Microsoft Excel 2010 软件处理后,用SAS 8.0统计软件进行方差分析和多重比较。2 结果
2.1 不同农学管理模式下春玉米的产量及其构成因素
本研究中CK仅作为无肥对照处理,因此不作为综合农学管理模式进行系统讨论。其他4种综合农学管理模式的产量呈波动性增加,年际变化趋势一致(表2),Opt-1、Opt-2、Opt-3 3种农学管理模式年均产量分别为9 922、10 203和10 084 kg·hm-2,较FP处理均有增产效果,增产幅度分别为9.0%—15.0%、9.4%—19.7%、9.7%—18.7%。年际间比较,2010年产量比2009、2011年显著增加,这可能是由于2010年降雨量和积温较高,弱化了肥料以及农学管理模式对作物生长的影响。方差分析结果也表明,年份、处理以及年份和处理的交互作用均对产量有极显著影响。在产量的构成因子中,穗数、穗粒数、粒重是最重要的3个组分。2009—2011年,Opt-1、Opt-2、Opt-3 3种农学管理模式下的收获穗数均显著的高于FP处理,除2009年外,其他年份在Opt-1、Opt-2、Opt-3 3种模式下的穗粒数均低于FP,表明产量主要是依靠收获穗数的增加来实现。年份、处理以及年份和处理的交互作用对收获穗数、穗粒数和百粒重均产生了极显著影响,进一步说明了合理密植可实现产量潜力的提升。Table 2
表2
表2不同农学管理模式下春玉米的产量及其构成因素
Table 2
年份 Year | 处理 Treatment | 产量 Grain yield (kg·hm-2) | 收获穗数 Ear number (hm-2) | 穗粒数 Kernel number | 百粒重 100-kernel weight (g) | 增产 Increase (%) |
---|---|---|---|---|---|---|
2009 | CK | 5991.6b | 53000c | 389b | 29.8b | — |
FP | 8356.6a | 45000d | 503a | 37.2a | — | |
Opt-1 | 9108.0a | 63000a | 521a | 29.9b | 9.0 | |
Opt-2 | 9142.0a | 61000b | 504a | 30.4b | 9.4 | |
Opt-3 | 9163.7a | 63000a | 501a | 29.8b | 9.7 | |
2010 | CK | 7526.1c | 58000b | 398c | 33.9c | — |
FP | 8945.6b | 51000c | 479a | 37.9b | — | |
Opt-1 | 10019.9a | 57000b | 455a | 40.7a | 12.0 | |
Opt-2 | 10390.4a | 67000a | 388c | 41.7a | 16.2 | |
Opt-3 | 10102.5a | 64000a | 401b | 41.0a | 12.9 | |
2011 | CK | 4457.0c | 57000b | 288c | 27.6b | — |
FP | 9253.0b | 47000c | 638a | 35.2ab | — | |
Opt-1 | 10639.0a | 57000b | 558b | 32.6a | 15.0 | |
Opt-2 | 11077.9a | 62000a | 504b | 33.5ab | 19.7 | |
Opt-3 | 10985.0a | 65000a | 504b | 32.5b | 18.7 | |
变异来源 Sources of variance | ||||||
年份 Year (Y) | 15.77** | 15.81** | 28.55** | 104.26** | ||
处理 Treatment (T) | 85.66** | 3.23** | 45.64** | 21.85** | ||
年份×处理 Y×T | 8.09** | 11.90** | 11.78** | 6.87** |
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2.2 不同农学管理模式下春玉米干物质及养分吸收动态
由图2可知,干物质累积量的高低表现为Opt-2>Opt-3>Opt-1>FP>CK,Opt-1、Opt-2及Opt-3 3种农学管理模式的吸氮量在生育前期与FP差异不显著,但吐丝期(R1)后,其吸氮量显著高于FP。Opt-1、Opt-2及Opt-3 3个处理植株磷素和钾素吸收变化趋势与FP处理基本一致,自拔节期(V12)后,氮、磷、钾吸收量均高于FP。乳熟期(R3)至成熟期(R6)阶段(氮吸收高峰),FP、Opt-1、Opt-2及Opt-3氮素积累量分别占整个生育期氮素积累量的32.0%—39.8%、31.3%—38.9%、31.7%—36.8%、30.4%—38.2%。Opt-1、Opt-2及Opt-3的整个生育期磷素吸收量分别为1.2—98.6、1.7—120.5、1.8—122.8和2.0—118.0 kg·hm-2,成熟期(R6)磷素积累量分别占总吸收量的32.2%—49.7%、33.3%—50.3%、33.3%—44.4%、34.7%—46.2%。Opt-1、Opt-2及Opt-3整个生育期吸钾量分别为5.5—178.8、8.5—217.7、8.6—231.9和6.8— 224.2 kg·hm-2,其乳熟期的吸收量分别占总吸收量的26.9%—32.9%、29.0%—35.7%、29.3%—35.4%、28.0%—34.5%。图2

图2不同农学管理模式下春玉米干物质及养分吸收动态
Fig. 2Accumulation of dry matter and absorption of N,P and K under different agronomic management practices
2.3 不同农学管理模式下春玉米开花前后干物质积累与分配
3种优化的农学管理模式,吐丝前后的干物质积累量均显著高于FP(表3),吐丝前和吐丝后Opt-1、Opt-2、Opt-3干物质积累量分别较FP增加6.7%、29.9%、24.7%和25.5%、33.4%、23.1%。干物质积累率和干物质积累对籽粒的贡献率均表现吐丝前Opt-3>FP>Opt-2>Opt-1>CK,吐丝后CK>Opt-1>Opt-2>FP>Opt-3(3年结果均值)。其中Opt-3干物质积累率和干物质积累对籽粒的贡献率在吐丝前较FP提高0.4%和11.2%,吐丝后较FP降低0.4%和1.7%。Opt-1、Opt-2干物质积累率在吐丝前分别较FP降低5.8%、1.7%,吐丝后分别提高5.9%、1.7%;Opt-1、Opt-2干物质积累对籽粒的贡献率在吐丝前分别较FP降低8.8%、3.2%,吐丝后分别提高1.4%、0.5%。说明干物质生产能力Opt-3前期更强,Opt-1和Opt-2后期更强,由此可见,通过农学管理模式的改变有利于群体干物质量的积累,为提高籽粒产量奠定基础。Opt-3的干物质转运效率比FP提高8.3%,差异显著,且比Opt-1、Opt-2分别提高19.5%和14.8%。Table 3
表3
表3不同农学管理模式下春玉米干物质积累及对籽粒的贡献
Table 3
年份 Year | 处理 Treatment | 积累量 Accumulation of dry matter (kg·hm-2) | 积累率 Accumulation rate (%) | 对籽粒贡献率 Accumulation rate (%) | 转运效率 Translocation rate (%) | |||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
吐丝前BS | 吐丝后AS | 吐丝前BS | 吐丝后AS | 吐丝前BS | 吐丝后AS | |||
2009 | CK | 6312.0c | 8235.0a | 43.4 | 56.6 | 2.8 | 97.2 | 3.3 |
FP | 8384.5b | 7832.4a | 51.7 | 48.3 | 19.4 | 80.6 | 19.3 | |
Opt-1 | 9976.0a | 9696.2a | 50.7 | 49.3 | 13.6 | 86.4 | 13.3 | |
Opt-2 | 11514.3a | 9293.9a | 55.3 | 44.7 | 25.4 | 74.6 | 23.2 | |
Opt-3 | 11239.2a | 8579.4a | 56.7 | 43.3 | 25.9 | 74.1 | 22.8 | |
2010 | CK | 6028.0b | 6480.8d | 48.2 | 51.8 | 14.2 | 85.8 | 15.2 |
FP | 7850.0b | 8985.1c | 46.6 | 53.4 | 6.2 | 93.8 | 6.6 | |
Opt-1 | 10154.0a | 8739.8c | 53.7 | 46.3 | 21.3 | 78.7 | 19.9 | |
Opt-2 | 10920.0a | 14267.1a | 43.4 | 56.6 | 1.1 | 98.9 | 1.3 | |
Opt-3 | 9906.0a | 11906.0b | 45.4 | 54.6 | 6.9 | 93.1 | 7.8 | |
2011 | CK | — | — | — | — | — | — | — |
FP | 11468.0ab | 10453.3c | 52.3 | 47.7 | 14.7 | 85.3 | 13.6 | |
Opt-1 | 9433.3b | 15800.7a | 37.4 | 62.6 | 1.8 | 98.2 | 2.6 | |
Opt-2 | 12480.0a | 12831.3b | 49.3 | 50.7 | 12.5 | 87.5 | 12.8 | |
Opt-3 | 13408.5a | 13097.0b | 49.1 | 50.9 | 11.9 | 88.1 | 12.2 |
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2.4 不同农学管理模式下春玉米开花前后养分积累与转运
3种优化综合农学管理模式(Opt-1、Opt-2、Opt-3)植株氮、磷、钾积累量在吐丝前较FP平均增加27.1%、32.8%和47.7%;在吐丝后较FP平均增加13.9%、31.1%和30.6%(表4—6)。氮素积累率和氮素积累对籽粒的贡献率均表现为吐丝前Opt-3>Opt-2>Opt-1>FP>CK,吐丝后CK>FP>Opt-1>Opt-2>Opt-3(3年结果均值)。其中Opt-1、Opt-2、Opt-3氮素积累率在吐丝前较FP分别提高9.5%、13.0%、16.2%,吐丝后分别降低14.6%、20.0%、24.8%;Opt-1、Opt-2、Opt-3氮素积累对籽粒的贡献率在吐丝前较FP分别提高35.9%、46.6%、54.8%,吐丝后分别降低22.0%、28.6%和33.6%,说明3种优化后的农学管理模式氮素积累前期更强。Opt-1、Opt-2、Opt-3的氮素转运效率与FP差异显著,分别提高34.8%、44.5%和47.7%,其中Opt-3转运效率比Opt-1、Opt-2提高9.6%和2.2%。Table 4
表4
表4不同农学管理模式下春玉米氮素积累及对籽粒的贡献
Table 4
年份 Year | 处理 Treatment | 积累量 Accumulation of dry matter (kg·hm-2) | 积累率 Accumulation rate (%) | 对籽粒贡献率 Accumulation rate (%) | 转运效率 Translocation rate (%) | |||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
吐丝前BS | 吐丝后AS | 吐丝前BS | 吐丝后AS | 吐丝前BS | 吐丝后AS | |||
2009 | CK | 46.8c | 78.0a | 37.5 | 62.5 | 19.4 | 80.6 | 37.7 |
FP | 115.9b | 61.3a | 65.4 | 34.6 | 54.3 | 45.7 | 57.8 | |
Opt-1 | 141.8a | 69.2a | 67.2 | 32.8 | 57.6 | 42.4 | 60.4 | |
Opt-2 | 159.5a | 57.4a | 73.5 | 26.5 | 67.7 | 32.3 | 65.9 | |
Opt-3 | 144.6a | 63.7a | 69.4 | 30.6 | 61.8 | 38.2 | 63.9 | |
2010 | CK | — | — | — | — | — | — | — |
FP | 149.7b | 65.4a | 69.6 | 30.4 | 52.3 | 47.7 | 42.8 | |
Opt-1 | 170.7a | 48.5b | 77.9 | 22.1 | 70.9 | 29.1 | 57.9 | |
Opt-2 | 186.3a | 78.2a | 70.4 | 29.6 | 57.5 | 42.5 | 49.9 | |
Opt-3 | 166.1a | 67.9a | 71.0 | 29.0 | 59.0 | 41.0 | 51.0 | |
2011 | CK | — | — | — | — | — | — | — |
FP | 113.3bc | 130.7a | 46.4 | 53.6 | 7.4 | 92.6 | 8.6 | |
Opt-1 | 136.5b | 117.8b | 53.7 | 46.3 | 26.5 | 73.5 | 28.9 | |
Opt-2 | 161.0a | 102.2b | 61.2 | 38.8 | 41.9 | 58.1 | 42.0 | |
Opt-3 | 179.4a | 75.2c | 70.5 | 29.5 | 55.7 | 44.3 | 46.3 |
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Table 5
表5
表5不同农学管理模式下春玉米磷素积累及对籽粒的贡献
Table 5
年份 Year | 处理 Treatment | 积累量 Accumulation of dry matter (kg·hm-2) | 积累率 Accumulation rate (%) | 对籽粒贡献率 Accumulation rate (%) | 转运效率 Translocation rate (%) | |||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
吐丝前BS | 吐丝后AS | 吐丝前BS | 吐丝后AS | 吐丝前BS | 吐丝后AS | |||
2009 | CK | 26.6b | 40.4c | 39.7 | 60.3 | 29.2 | 70.8 | 60.1 |
FP | 35.3b | 63.3b | 35.8 | 64.2 | 19.0 | 81.0 | 40.6 | |
Opt-1 | 38.4b | 82.1a | 31.9 | 68.1 | 19.5 | 80.5 | 50.6 | |
Opt-2 | 53.5a | 66.2b | 44.7 | 55.3 | 38.5 | 61.5 | 74.3 | |
Opt-3 | 50.9a | 67.1b | 43.1 | 56.9 | 37.1 | 62.9 | 75.1 | |
2010 | CK | — | — | — | — | — | — | — |
FP | 52.8b | 18.8ab | 73.8 | 26.2 | 64.0 | 36.0 | 59.6 | |
Opt-1 | 65.4a | 22.2a | 74.7 | 25.3 | 68.4 | 31.6 | 66.2 | |
Opt-2 | 73.5a | 27.0a | 73.1 | 26.9 | 67.1 | 32.9 | 69.2 | |
Opt-3 | 59.2b | 33.9a | 63.6 | 36.4 | 51.5 | 48.5 | 58.9 | |
2011 | CK | — | — | — | — | — | — | — |
FP | 38.8b | 44.8b | 46.4 | 53.6 | 31.3 | 68.7 | 51.1 | |
Opt-1 | 49.3b | 65.2a | 43.1 | 56.9 | 24.9 | 75.1 | 42.0 | |
Opt-2 | 61.2a | 59.5ab | 51.6 | 48.4 | 34.2 | 65.8 | 45.6 | |
Opt-3 | 62.8a | 52.6ab | 53.9 | 46.1 | 38.4 | 61.6 | 50.0 |
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Table 6
表6
表6不同农学管理模式下春玉米钾素积累及对籽粒的贡献
Table 6
年份 Year | 处理 Treatment | 积累量 Accumulation of dry matter (kg·hm-2) | 积累率 Accumulation rate (%) | 对籽粒贡献率 Accumulation rate (%) | 转运效率 Translocation rate (%) | |||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
吐丝前BS | 吐丝后AS | 吐丝前BS | 吐丝后AS | 吐丝前BS | 吐丝后AS | |||
2009 | CK | 78.1b | 27.5b | 74.0 | 26.0 | 35.3 | 64.7 | 14.7 |
FP | 117.9b | 60.9a | 65.9 | 34.1 | 22.1 | 77.9 | 12.2 | |
Opt-1 | 163.8ab | 22.0b | 88.2 | 11.8 | 76.1 | 23.9 | 26.9 | |
Opt-2 | 188.4a | 19.6b | 90.6 | 9.4 | 81.9 | 18.1 | 25.9 | |
Opt-3 | 173.8a | 13.7c | 92.7 | 7.3 | 89.0 | 11.0 | 29.1 | |
2010 | CK | — | — | — | — | — | — | — |
FP | 112.6b | 3.4c | 97.0 | 3.0 | 85.7 | 14.3 | 23.0 | |
Opt-1 | 134.9a | 5.3c | 96.2 | 3.8 | 77.9 | 22.1 | 9.9 | |
Opt-2 | 148.7a | 29.9a | 83.3 | 16.7 | 50.6 | 49.4 | 15.5 | |
Opt-3 | 145.5a | 15.3b | 90.5 | 9.5 | 67.2 | 32.8 | 16.9 | |
2011 | CK | — | — | — | — | — | — | — |
FP | 84.6c | 45.2a | 65.2 | 34.8 | 21.8 | 78.2 | 13.3 | |
Opt-1 | 114.1b | 47.7a | 70.5 | 29.5 | 40.2 | 59.8 | 24.5 | |
Opt-2 | 156.2a | 26.4b | 85.5 | 14.5 | 63.8 | 36.2 | 25.0 | |
Opt-3 | 156.1a | 21.9b | 87.7 | 12.3 | 69.2 | 30.8 | 24.4 |
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磷素积累率和磷素积累对籽粒的贡献率均表现为吐丝前Opt-2>Opt-3>FP>Opt-1>CK,吐丝后CK>Opt-1>FP>Opt-3>Opt-2(3年结果均值)。其中Opt-2、Opt-3磷素积累率在吐丝前较FP分别提高8.6%、2.9%,吐丝后分别降低9.3%、3.2%;Opt-2、Opt-3磷素积累对籽粒的贡献率在吐丝前较FP分别提高22.3%、11.1%,吐丝后分别降低13.7%、6.9%;而Opt-1磷素积累率和磷素积累对籽粒的贡献率在吐丝前较FP分别降低4.1%和1.3%,吐丝后较FP分别提高4.5%和0.8%,这可能是由于Opt-1施磷量低于FP,使得前期作物磷素吸收量较低,随生育期不断推进,根系有效下扎,使得作物在土壤中汲取更多的养分,进而转化为籽粒所需的同化产物。钾素积累率和钾素积累对籽粒的贡献率均表现为吐丝前Opt-3>Opt-2>Opt-1>FP>CK,吐丝后CK>FP>Opt-1>Opt-2>Opt-3(3年结果均值)。其中Opt-1、Opt-2、Opt-3钾素积累率在吐丝前较FP分别提高11.7%、13.6%、18.7%;吐丝后分别降低37.4%、43.6%、59.6%;Opt-1、Opt-2、Opt-3钾素积累对籽粒的贡献率在吐丝前较FP分别提高49.9%、51.5%、73.9%,吐丝后分别降低37.9%、39.2%、56.2%,说明3种优化后的农学管理模式钾素积累前期更强。Opt-3的钾素转运效率与FP差异显著,与Opt-1和Opt-2比较,钾素转运效率分别提高15.0%、6.3%。
2.5 养分偏生产力
与FP相比较,Opt-1、Opt-3农学管理模式下的春玉米氮肥偏生产力和磷肥偏生产力显著提高,其中氮肥偏生产力分别增加29.5%、14.0%,磷肥偏生产力分别增加23.3%、4.4%(3年结果均值)。4种综合农艺管理模式下氮肥偏生产力、磷肥偏生产力及钾肥偏生产力均以Opt-2处理最低。Table 7
表7
表7不同农学管理模式下春玉米氮、磷、钾偏生产力
Table 7
年份 Year | 处理 Treatment | 氮肥偏生产力 Partial factor productivity of N | 磷肥偏生产力 Partial factor productivity of P | 钾肥偏生产力 Partial factor productivity of K |
---|---|---|---|---|
2009 | CK | — | — | — |
FP | 37.1d | 101.3b | 123.8a | |
Opt-1 | 46.7a | 121.4a | 110.4b | |
Opt-2 | 30.5c | 76.2c | 76.2d | |
Opt-3 | 40.7b | 101.8b | 101.8c | |
2010 | CK | — | — | — |
FP | 39.8c | 108.4c | 132.5a | |
Opt-1 | 51.4a | 133.6a | 121.4b | |
Opt-2 | 34.6cd | 86.6d | 86.6d | |
Opt-3 | 44.9b | 112.2b | 112.3c | |
2011 | CK | — | — | — |
FP | 41.1c | 112.2c | 137.1a | |
Opt-1 | 54.6a | 141.9a | 129.0ab | |
Opt-2 | 36.9d | 92.3d | 92.3c | |
Opt-3 | 48.8b | 122.1b | 122.1b |
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3 讨论
3.1 不同农学管理模式下春玉米养分吸收、积累及其与产量的关系
增加密度、合理施肥、深松耕作一直以来都是提高玉米产量和养分效率的重要技术措施[22,23,24,25,26,27]。本研究在适当增加密度的基础上,重点通过肥料的优化管理,结合深松作业,集成了3种农学管理模式。研究表明,Opt-1、Opt-2及Opt-3较FP分别增产12.1%、15.3%和13.9%,其中Opt-3的产量较Opt-1提高1.6%,较Opt-2降低1.2%,Opt-3的干物质转运量较Opt-1、Opt-2分别提高35.7%、10.5%,转运效率分别提高19.5%、14.8%,可见通过农学方式的改变有利于群体干物质量的积累,为提高籽粒产量奠定基础[28]。在此基础上,如何使群体与个体协调发展,如何实现土壤养分供应与高产作物需求同步,需要集成不同的技术措施并结合实际情况进行模式优化[29]。密度、施肥技术改进等在增产和/或增效中发挥了作用[30],增密需与增氮相结合,氮素过高会增加作物倒伏的几率,也可能降低氮素利用率[31],且由于增密会影响根系生长[32],需要结合深松等改土措施以及有机肥培肥创造好的根际环境,维持根系活力,使土壤能够持续为作物提供氮素等营养[33]。本研究中Opt-3能够实现高产高效,与Opt-1比较,从干物质生产能力上看Opt-3吐丝前期更强,转化为籽粒的同化产物更多,其中氮、磷、钾积累量在吐丝前较Opt-1分别增加12.6%、12.5%、9.3%;吐丝后分别增加3.1%、3.7%、5.8%。Opt-3较Opt-2化肥投入量低25%,其中氮、磷、钾积累量在吐丝前较Opt-2分别减少2.2%、7.9%、10.6%;吐丝后分别减少6.9%、6.2%、6.5%,产量、干物质转运量与转运效率却有所提高。Opt-3与FP施肥量相近,氮、磷、钾吸收量分别增加9.5%、23%和5.9%,按照肥料尿素2 500元/t、重过磷酸钙3 500元/t,硫酸钾2 500元/t,玉米价格1 800元/t计算,Opt-1较FP节约肥料成本64元/hm2,产量增加收益1 928元/hm2,节本增效1 992元/hm2;Opt-2和Opt-3分别较FP增加肥料成本450元/hm2、83元/hm2,产量增加收益2 434元/hm2、2 218元/hm2,Opt-2和Opt-3分别节本增效1 984元/hm2、2 135元/hm2。因此从经济效益、养分吸收量及累积量来看,Opt-3为最优的综合农管理模式。3.2 不同农学管理模式下土壤-根系-作物协调机制
笔者曾对不同农学管理模式下春玉米土壤物理化学性状及根系建成进行了系统研究[34],指出Opt-2吸氮量高于其他模式,主要是因为其氮肥用量高达300 kg·hm-2,分3次施用,且磷钾充足,吸收的氮素更多集中于茎叶中,转化为经济(籽粒)产量的效率仍然相对较低。深松可有效增加土壤气相,减少土壤固相所占比例,增加土壤通透性,减缓黑土自身容量的恢复速率[35],Opt-3在12展叶即完成了深层(30—60 cm)根系构建,优化后的施氮处理可减少硝态氮在土壤中的残留,促进了根系下扎和吸收养分[34]。与FP相比较,Opt-1及Opt-3农学管理模式下的春玉米氮肥偏生产力显著提高,分别增加了29.5%、14.0%(3年结果平均),均达显著水平。而磷肥偏生产力和钾肥偏生产力则以Opt-1处理最高,Opt-2处理最低,这说明Opt-2处理肥料用量过大,且未被作物有效吸收和利用。Opt-3的氮、磷、钾肥偏生产力较Opt-2提高程度一致,均为31.8%,较Opt-1分别降低11.9%、15.3%、6.8%,可见高投入的Opt-2处理下氮肥利用率很高,但氮、磷、钾肥偏生产力却低于与FP氮肥施肥量一致的Opt-3,进一步说明了Opt-2处理下作物吸收的氮、磷、钾并未充分地在增加产量上发挥作用,且存在奢侈吸收。在保证作物群体质量及养分吸收足量的前提下,Opt-3通过进一步优化肥料投入,增施有机物料,补充中微量元素,实现了高产和高效的协同提升。4 结论
与农户习惯FP模式相比,Opt-3处理收获穗数增加34.3%,产量和干物质累积分别增加13.9%和22.4%。Opt-3处理与FP处理氮肥用量一致,仅磷、钾肥施用量略高,但植株氮、磷、钾累积量分别增加9.5%、28.1%和23.9%,氮、磷、钾素转运效率分别增加47.7%、21.7%和45.0%,氮肥偏生产力增加14.0%,磷肥偏生产力增加4.4%,达到了增产增效的目标。研究表明,通过适当增密(70 000株/hm2)、养分调控(N 225 kg·hm-2、P2O5 90 kg·hm-2、K2O 90 kg·hm-2、中微肥)、有机培肥(15 000 kg·hm-2)和深松改土可以实现东北中部春玉米产量和效率的协同提升。参考文献 原文顺序
文献年度倒序
文中引用次数倒序
被引期刊影响因子
[D].
[本文引用: 1]
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[本文引用: 1]
[D].
[本文引用: 1]
[D].
[本文引用: 1]
[本文引用: 1]
[本文引用: 1]
[本文引用: 1]
[本文引用: 1]
[本文引用: 1]
[本文引用: 1]
[本文引用: 1]
[本文引用: 1]
[本文引用: 1]
[本文引用: 1]
DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.16.025Magsci [本文引用: 1]

【目的】研究密度对高产玉米(>15 000 kg•hm-2)产量及其构成因子的影响,揭示高产玉米产量形成机制,为玉米持续稳定高产提供依据。【方法】连续两年在新疆和宁夏高产玉米区,以郑单958为试材,以1.5万株/hm2为一个密度梯度,设置从1.5万株/hm2至18万株/hm2不同密度处理,充分满足水肥需求,进行高产栽培实践,在实现高产基础之上分析其产量及产量构成因子特征。【结果】两年多点共68个处理,最低和最高单产分别为7 675.5和20 503.5 kg•hm-2,其中有47个处理达到15 000 kg•hm-2以上的产量;对产量构成特征的分析表明,要达到15 000 kg•hm-2以上的高产,最低、最高密度分别为5.25万株/hm2和16.28万株/hm2;最低、最高收获穗数分别为6.66万穗/hm2和13.84万穗/hm2;最低、最高穗粒数分别为365和657粒;最低、最高千粒重分别为237和404 g。【结论】密度与单产呈抛物线关系,以10.5万株/hm2密度处理单产最高;随着产量的提高,种植密度、单位面积穗数、穗粒数和千粒重表现出最适值范围变窄的趋势。随种植密度增加,单位面积穗数呈增加趋势,穗粒数和千粒重呈下降趋势,而单位面积粒数呈增加并趋于不变趋势。
DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.16.025Magsci [本文引用: 1]

【目的】研究密度对高产玉米(>15 000 kg•hm-2)产量及其构成因子的影响,揭示高产玉米产量形成机制,为玉米持续稳定高产提供依据。【方法】连续两年在新疆和宁夏高产玉米区,以郑单958为试材,以1.5万株/hm2为一个密度梯度,设置从1.5万株/hm2至18万株/hm2不同密度处理,充分满足水肥需求,进行高产栽培实践,在实现高产基础之上分析其产量及产量构成因子特征。【结果】两年多点共68个处理,最低和最高单产分别为7 675.5和20 503.5 kg•hm-2,其中有47个处理达到15 000 kg•hm-2以上的产量;对产量构成特征的分析表明,要达到15 000 kg•hm-2以上的高产,最低、最高密度分别为5.25万株/hm2和16.28万株/hm2;最低、最高收获穗数分别为6.66万穗/hm2和13.84万穗/hm2;最低、最高穗粒数分别为365和657粒;最低、最高千粒重分别为237和404 g。【结论】密度与单产呈抛物线关系,以10.5万株/hm2密度处理单产最高;随着产量的提高,种植密度、单位面积穗数、穗粒数和千粒重表现出最适值范围变窄的趋势。随种植密度增加,单位面积穗数呈增加趋势,穗粒数和千粒重呈下降趋势,而单位面积粒数呈增加并趋于不变趋势。
DOI:10.11674/zwyf.2006.0504Magsci [本文引用: 1]

通过田间小区试验,研究了高肥力土壤上施N.125、250、375.kg/hm2对夏玉米生物量、子粒产量、N、P、K养分累积动态、及氮肥表观利用率、养分转运的影响。结果表明,不同施氮量只影响夏玉米不同生育时期养分的阶段累积量,而对累积趋势基本无影响。植株生物量及N、P、K养分累积量随生育期的延长而增加,且它们的累积趋势相似,都呈“S”型曲线。各处理的子粒产量在7000~7700.kg/hm<sup>2</sup>之间,只有N250处理增产达显著水平;氮肥表观利用率在10%~18%之间,随施氮量的增加略有降低。施氮可提高子粒中的氮素累积量,而对磷的累积量影响不大。随着施氮量的增加,氮素的转运量、转运效率及其在子粒中的比例都降低,磷的转运与氮表现出类似的趋势。综合考虑产量、氮肥利用率、养分转运及环境污染等因素,该地区夏玉米的推荐施氮量应控制在125.kg/hm<sup>2</sup>以内。
DOI:10.11674/zwyf.2006.0504Magsci [本文引用: 1]

通过田间小区试验,研究了高肥力土壤上施N.125、250、375.kg/hm2对夏玉米生物量、子粒产量、N、P、K养分累积动态、及氮肥表观利用率、养分转运的影响。结果表明,不同施氮量只影响夏玉米不同生育时期养分的阶段累积量,而对累积趋势基本无影响。植株生物量及N、P、K养分累积量随生育期的延长而增加,且它们的累积趋势相似,都呈“S”型曲线。各处理的子粒产量在7000~7700.kg/hm<sup>2</sup>之间,只有N250处理增产达显著水平;氮肥表观利用率在10%~18%之间,随施氮量的增加略有降低。施氮可提高子粒中的氮素累积量,而对磷的累积量影响不大。随着施氮量的增加,氮素的转运量、转运效率及其在子粒中的比例都降低,磷的转运与氮表现出类似的趋势。综合考虑产量、氮肥利用率、养分转运及环境污染等因素,该地区夏玉米的推荐施氮量应控制在125.kg/hm<sup>2</sup>以内。
[本文引用: 1]
[本文引用: 1]
[本文引用: 1]
[本文引用: 1]
DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.12.004Magsci [本文引用: 1]

【目的】研究高产高效夏玉米的冠层结构特性,探讨高产高效形成的生理机制,为夏玉米高产高效栽培提供理论依据。【方法】通过对播种方式、播种时间、种植密度、施肥时期及用量和收获时间等综合农艺管理措施的合理优化,设置综合生产管理(MT)和施氮量试验(NT),研究探讨高产高效夏玉米的冠层结构特征和光合特性。【结果】施氮量试验中,施氮184.5 kg•hm-2(N2)时,产量、穗位及底层透光率达到最高,超过这一水平,产量、透光率和净光合速率均有所降低。综合生产管理中,再高产高效处理的叶面积指数从大喇叭口期(V12)到抽雄后6周(6WAT)始终维持在4.4以上,生育后期下降缓慢;穗位及底层透光率以及茎粗、穗位茎节长、株高和穗位高等植株性状整齐度相对较高,获得了10.91 t•hm-2的产量和54.97 kg•kg-1的氮素利用效率。【结论】单一增施氮肥,产量没有持续增加,冠层透光率有所下降;将栽培方式与肥料运筹结合,再高产高效处理的叶面积指数高值持续时间较长,穗位叶层透光率、植株性状整齐度和净光合速率较高,实现了产量与氮素利用效率的协同提高。
DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.12.004Magsci [本文引用: 1]

【目的】研究高产高效夏玉米的冠层结构特性,探讨高产高效形成的生理机制,为夏玉米高产高效栽培提供理论依据。【方法】通过对播种方式、播种时间、种植密度、施肥时期及用量和收获时间等综合农艺管理措施的合理优化,设置综合生产管理(MT)和施氮量试验(NT),研究探讨高产高效夏玉米的冠层结构特征和光合特性。【结果】施氮量试验中,施氮184.5 kg•hm-2(N2)时,产量、穗位及底层透光率达到最高,超过这一水平,产量、透光率和净光合速率均有所降低。综合生产管理中,再高产高效处理的叶面积指数从大喇叭口期(V12)到抽雄后6周(6WAT)始终维持在4.4以上,生育后期下降缓慢;穗位及底层透光率以及茎粗、穗位茎节长、株高和穗位高等植株性状整齐度相对较高,获得了10.91 t•hm-2的产量和54.97 kg•kg-1的氮素利用效率。【结论】单一增施氮肥,产量没有持续增加,冠层透光率有所下降;将栽培方式与肥料运筹结合,再高产高效处理的叶面积指数高值持续时间较长,穗位叶层透光率、植株性状整齐度和净光合速率较高,实现了产量与氮素利用效率的协同提高。
[本文引用: 1]
[本文引用: 1]
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[本文引用: 1]
[本文引用: 1]
[本文引用: 1]
[本文引用: 1]
[本文引用: 1]
[本文引用: 1]
[本文引用: 1]
[本文引用: 1]
[本文引用: 1]
Magsci [本文引用: 1]

<p>通过田间试验,研究了施氮模式对春玉米养分累积特性的影响。结果表明,施氮明显提高了春玉米干物质和NPK的累积量及累积速度,这种影响均在拔节期以后更明显。随着生育期推进,春玉米干物质及NPK的累积量均增加,但增加幅度不同。干物质及NP累积量的增加幅度在大喇叭口期以前较小,大喇叭口期以后较大;K累积量的增加幅度则正好相反,大喇叭口期以前较大,大喇叭口期以后较小。表明生育前期是春玉米吸K的关键时期,生育中后期则是吸收NP和干物质累积的关键时期。不同施氮模式对春玉米干物质累积无明显影响,而对NPK的累积影响较复杂。相比其他施氮模式,N240二次追肥和N240一次深施施肥模式在春玉米NPK累积量、产投比、N肥农学效率和N肥利用率等方面均显示出一定的优势。结合玉米的生理需肥特性和肥料性质,初步认为磷钾肥作基肥,氮肥作基肥+拔节肥+大喇叭口肥和氮肥作基肥一次深施的施肥技术为东北地区春玉米生产的高效施肥技术。</p>
Magsci [本文引用: 1]

<p>通过田间试验,研究了施氮模式对春玉米养分累积特性的影响。结果表明,施氮明显提高了春玉米干物质和NPK的累积量及累积速度,这种影响均在拔节期以后更明显。随着生育期推进,春玉米干物质及NPK的累积量均增加,但增加幅度不同。干物质及NP累积量的增加幅度在大喇叭口期以前较小,大喇叭口期以后较大;K累积量的增加幅度则正好相反,大喇叭口期以前较大,大喇叭口期以后较小。表明生育前期是春玉米吸K的关键时期,生育中后期则是吸收NP和干物质累积的关键时期。不同施氮模式对春玉米干物质累积无明显影响,而对NPK的累积影响较复杂。相比其他施氮模式,N240二次追肥和N240一次深施施肥模式在春玉米NPK累积量、产投比、N肥农学效率和N肥利用率等方面均显示出一定的优势。结合玉米的生理需肥特性和肥料性质,初步认为磷钾肥作基肥,氮肥作基肥+拔节肥+大喇叭口肥和氮肥作基肥一次深施的施肥技术为东北地区春玉米生产的高效施肥技术。</p>
DOI:10.11674/zwyf.2008.0402Magsci [本文引用: 1]

通过在东北地区的黑龙江、吉林和华北地区的河北、河南等省进行的田间试验,研究了同一玉米品种(郑单958)在我国北方不同地区玉米养分吸收及累积规律。结果表明,郑单958在东北地区作为春玉米栽培时的总生物量及氮、磷吸收量要高于在华北地区作为夏玉米栽培时的相应值,钾吸收量则相反。在华北地区作为夏玉米栽培时,营养体中氮、磷、钾百分含量最大值要高于在东北地区作为春玉米栽培时的相应值;而在东北地区作为春玉米栽培时营养体中氮、磷养分向籽粒中的转运量显著高于在华北地区作为夏玉米栽培时的转运量,钾素的转运量正好相反。在东北地区作为春玉米栽培时,其生物量最大增长速率和养分最大吸收速率出现的时间都要晚于在华北地区作为夏玉米栽培时的。因此,在东北地区种植的春玉米可以适当的推迟追肥的时间,增加玉米对养分的吸收,从而提高玉米的产量。
DOI:10.11674/zwyf.2008.0402Magsci [本文引用: 1]

通过在东北地区的黑龙江、吉林和华北地区的河北、河南等省进行的田间试验,研究了同一玉米品种(郑单958)在我国北方不同地区玉米养分吸收及累积规律。结果表明,郑单958在东北地区作为春玉米栽培时的总生物量及氮、磷吸收量要高于在华北地区作为夏玉米栽培时的相应值,钾吸收量则相反。在华北地区作为夏玉米栽培时,营养体中氮、磷、钾百分含量最大值要高于在东北地区作为春玉米栽培时的相应值;而在东北地区作为春玉米栽培时营养体中氮、磷养分向籽粒中的转运量显著高于在华北地区作为夏玉米栽培时的转运量,钾素的转运量正好相反。在东北地区作为春玉米栽培时,其生物量最大增长速率和养分最大吸收速率出现的时间都要晚于在华北地区作为夏玉米栽培时的。因此,在东北地区种植的春玉米可以适当的推迟追肥的时间,增加玉米对养分的吸收,从而提高玉米的产量。
[本文引用: 1]
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DOI:10.11674/zwyf.2012.11296Magsci [本文引用: 1]

以金山27为供试品种,设超高产栽培(SHY)和普通高产栽培(CK)2个处理,通过2009年、2010年2年的田间试验,研究了超高产春玉米干物质及氮、磷、钾养分积累与转运特征。结果表明,超高产栽培下春玉米单位面积干物质积累量极显著高于普通高产栽培,尤以吐丝后为甚,吐丝后干物质积累率较普通高产栽培高4.5%(2009)和3.2%(2010),干物质积累对产量的贡献率较普通高产栽培高8.5%(2009)和3.9%(2010)。超高产栽培春玉米营养器官干物质转运率为15.1%(2009)和14.9%(2010),转运量对产量贡献率为16.6%(2009)和18.5%(2010),确保了协调的源库关系。超高产栽培植株吐丝后氮、磷、钾的积累率及其对子粒贡献率均显著高于普通高产栽培,其中,氮积累对子粒贡献较普通高产栽培高30.0%(2009)和16.3%(2010),磷积累对子粒贡献较普通高产栽培高10.8%(2009)和6.0%(2010),钾积累对子粒贡献较普通高产栽培高7.9%(2009)和8.2%(2010),在生育后期保持了较强的养分吸收能力。超高产栽培玉米茎鞘中氮、磷转运率均高于普通高产栽培,叶片中氮、钾转运率低于普通高产栽培。其中,超高产栽培玉米叶片氮的转运率为41.0%(2009)和42.9%(2010),对子粒氮的贡献率小于普通高产栽培,超高产栽培使叶片在玉米生育后期维持了较高的光合能力。
DOI:10.11674/zwyf.2012.11296Magsci [本文引用: 1]

以金山27为供试品种,设超高产栽培(SHY)和普通高产栽培(CK)2个处理,通过2009年、2010年2年的田间试验,研究了超高产春玉米干物质及氮、磷、钾养分积累与转运特征。结果表明,超高产栽培下春玉米单位面积干物质积累量极显著高于普通高产栽培,尤以吐丝后为甚,吐丝后干物质积累率较普通高产栽培高4.5%(2009)和3.2%(2010),干物质积累对产量的贡献率较普通高产栽培高8.5%(2009)和3.9%(2010)。超高产栽培春玉米营养器官干物质转运率为15.1%(2009)和14.9%(2010),转运量对产量贡献率为16.6%(2009)和18.5%(2010),确保了协调的源库关系。超高产栽培植株吐丝后氮、磷、钾的积累率及其对子粒贡献率均显著高于普通高产栽培,其中,氮积累对子粒贡献较普通高产栽培高30.0%(2009)和16.3%(2010),磷积累对子粒贡献较普通高产栽培高10.8%(2009)和6.0%(2010),钾积累对子粒贡献较普通高产栽培高7.9%(2009)和8.2%(2010),在生育后期保持了较强的养分吸收能力。超高产栽培玉米茎鞘中氮、磷转运率均高于普通高产栽培,叶片中氮、钾转运率低于普通高产栽培。其中,超高产栽培玉米叶片氮的转运率为41.0%(2009)和42.9%(2010),对子粒氮的贡献率小于普通高产栽培,超高产栽培使叶片在玉米生育后期维持了较高的光合能力。
DOI:10.11674/zwyf.2013.0103Magsci [本文引用: 1]

<p>本文利用水培试验研究了CO<sub>2</sub>浓度升高对水稻幼苗生物量、养分含量和根形态的影响,探讨 了CO<sub>2</sub>浓度升高下粤杂889(YZ)和荣优398(RY)幼苗养分吸收和根系形态的差异性。结果表明, 与CO<sub>2</sub>浓度正常水平(对照)相比,CO<sub>2</sub>浓度升高显著增加了2个水稻品种幼苗根系、茎叶和总生物量,YZ分别增加58.33%、27.96%、33.16%; RY分别增加45.87%、34.17%、36.07%。同时,CO<sub>2</sub>浓度升高增加了2个水稻品种的根冠比。CO<sub>2</sub>浓度升高显著降低了2个水稻品种茎叶中的N、P、K、Ca、Mg和Fe含量,这是“稀释效应”的结果; 但YZ幼苗中S含量显著增加,2个品种幼苗Mn含量均显著增加。CO<sub>2</sub>浓度升高显著增加了2个水稻品种的幼苗根系根毛数、总根长、表面积,降低幼苗粗根比例,增加了细根比例。CO<sub>2</sub>浓度升高增加了细根在总根长中的比例,有利于水稻对养分的吸收,导致部分营养元素含量增加; 但CO<sub>2</sub>浓度升高条件下水稻生物量的增加使大部分营养元素含量降低。同时,CO<sub>2</sub>浓度升高对水稻幼苗生物量、养分吸收和根形态的影响存在显著的品种差异。</p>
DOI:10.11674/zwyf.2013.0103Magsci [本文引用: 1]

<p>本文利用水培试验研究了CO<sub>2</sub>浓度升高对水稻幼苗生物量、养分含量和根形态的影响,探讨 了CO<sub>2</sub>浓度升高下粤杂889(YZ)和荣优398(RY)幼苗养分吸收和根系形态的差异性。结果表明, 与CO<sub>2</sub>浓度正常水平(对照)相比,CO<sub>2</sub>浓度升高显著增加了2个水稻品种幼苗根系、茎叶和总生物量,YZ分别增加58.33%、27.96%、33.16%; RY分别增加45.87%、34.17%、36.07%。同时,CO<sub>2</sub>浓度升高增加了2个水稻品种的根冠比。CO<sub>2</sub>浓度升高显著降低了2个水稻品种茎叶中的N、P、K、Ca、Mg和Fe含量,这是“稀释效应”的结果; 但YZ幼苗中S含量显著增加,2个品种幼苗Mn含量均显著增加。CO<sub>2</sub>浓度升高显著增加了2个水稻品种的幼苗根系根毛数、总根长、表面积,降低幼苗粗根比例,增加了细根比例。CO<sub>2</sub>浓度升高增加了细根在总根长中的比例,有利于水稻对养分的吸收,导致部分营养元素含量增加; 但CO<sub>2</sub>浓度升高条件下水稻生物量的增加使大部分营养元素含量降低。同时,CO<sub>2</sub>浓度升高对水稻幼苗生物量、养分吸收和根形态的影响存在显著的品种差异。</p>
[本文引用: 1]
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DOI:10.3724/SP.J.1006.2013.02009Magsci [本文引用: 1]

<p><span >通过对播种方式、播种时间、施肥时期及用量和收获时间等农艺措施的优化组合,设置综合农艺管理和施氮量试验,研究了对夏玉米氮效率和土壤硝态氮积累的影响。结果表明,随着施氮量的增加,氮肥偏生产力显著提高,氮肥农学利用效率显著下降,氮素利用效率和氮收获指数先增加后降低,施氮</span><span >184.5 kg</span><span > hm<sup>-2</sup></span><span >时达到最高;施氮显著提高了花前氮素积累量和</span><span >0~30 cm</span><span >土层硝态氮累积量;</span><span >0~30 cm</span><span >土层硝态氮累积量随施氮量的增加逐渐提高,即单一氮肥运筹下,氮效率不能持续提高,且土壤硝态氮积累量却因增施氮肥而逐渐升高。综合农艺管理的再高产高效处理</span><span >(Opt-2)</span><span >的氮肥偏生产力、氮肥农学利用效率、氮素利用效率和氮收获指数均最高;花前氮素积累量较低,收获后植株氮素积累总量高于农民习惯处理且低于超高产处理;玉米收获后,</span><span >0~30 cm</span><span >、</span><span >30~60 cm</span><span >和</span><span >60~90 cm</span><span >土层硝态氮累积量均低于农民习惯处理,即通过优化的综合农艺管理,夏玉米氮效率显著提高,生育期内氮素积累趋势合理,玉米收获后土壤硝态氮积累量较低。</span></p>
DOI:10.3724/SP.J.1006.2013.02009Magsci [本文引用: 1]

<p><span >通过对播种方式、播种时间、施肥时期及用量和收获时间等农艺措施的优化组合,设置综合农艺管理和施氮量试验,研究了对夏玉米氮效率和土壤硝态氮积累的影响。结果表明,随着施氮量的增加,氮肥偏生产力显著提高,氮肥农学利用效率显著下降,氮素利用效率和氮收获指数先增加后降低,施氮</span><span >184.5 kg</span><span > hm<sup>-2</sup></span><span >时达到最高;施氮显著提高了花前氮素积累量和</span><span >0~30 cm</span><span >土层硝态氮累积量;</span><span >0~30 cm</span><span >土层硝态氮累积量随施氮量的增加逐渐提高,即单一氮肥运筹下,氮效率不能持续提高,且土壤硝态氮积累量却因增施氮肥而逐渐升高。综合农艺管理的再高产高效处理</span><span >(Opt-2)</span><span >的氮肥偏生产力、氮肥农学利用效率、氮素利用效率和氮收获指数均最高;花前氮素积累量较低,收获后植株氮素积累总量高于农民习惯处理且低于超高产处理;玉米收获后,</span><span >0~30 cm</span><span >、</span><span >30~60 cm</span><span >和</span><span >60~90 cm</span><span >土层硝态氮累积量均低于农民习惯处理,即通过优化的综合农艺管理,夏玉米氮效率显著提高,生育期内氮素积累趋势合理,玉米收获后土壤硝态氮积累量较低。</span></p>
[本文引用: 1]
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Magsci [本文引用: 1]

<div >以河北山前平原区秸秆还田条件下小麦-玉米轮作体系为研究对象,设置农民习惯、高产高效、再高产和再高产高效4个模式,通过定位试验探讨各栽培模式对3个轮作周期作物产量、土壤硝态氮累积量及氮平衡的影响.结果表明: 小麦、玉米产量均以再高产模式最高,高产高效和再高产高效模式次之,均显著高于农民习惯模式;小麦季和玉米季氮肥利用效率(PFP)均以高产高效模式最高,显著高于其他模式;0~400 cm土体硝态氮累积量在 768.4~1133.3 kg·hm<sup>-2</sup>之间,其中80%~85%累积在根下90~400 cm土层;4种模式的土壤硝态氮均有明显向下淋移现象,120~150 cm和270~330 cm处均出现了累积峰,以270~330 cm土层硝态氮累积量最大;高产高效模式的土壤硝态氮含量整体水平均低于其他模式,浓度基本维持在30 mg·kg<sup>-1</sup>以下,在一定程度上能有效缓解环境压力;冬小麦季0~90 cm土体氮素盈余量均小于夏玉米季,并以高产高效模式的氮素表观损失量最低,显著低于其他模式.综合考虑产量、氮肥利用效率、硝态氮累积和氮平衡,以高产高效模式表现最优,但还有一定的提升空间.</div><div > </div>
Magsci [本文引用: 1]

<div >以河北山前平原区秸秆还田条件下小麦-玉米轮作体系为研究对象,设置农民习惯、高产高效、再高产和再高产高效4个模式,通过定位试验探讨各栽培模式对3个轮作周期作物产量、土壤硝态氮累积量及氮平衡的影响.结果表明: 小麦、玉米产量均以再高产模式最高,高产高效和再高产高效模式次之,均显著高于农民习惯模式;小麦季和玉米季氮肥利用效率(PFP)均以高产高效模式最高,显著高于其他模式;0~400 cm土体硝态氮累积量在 768.4~1133.3 kg·hm<sup>-2</sup>之间,其中80%~85%累积在根下90~400 cm土层;4种模式的土壤硝态氮均有明显向下淋移现象,120~150 cm和270~330 cm处均出现了累积峰,以270~330 cm土层硝态氮累积量最大;高产高效模式的土壤硝态氮含量整体水平均低于其他模式,浓度基本维持在30 mg·kg<sup>-1</sup>以下,在一定程度上能有效缓解环境压力;冬小麦季0~90 cm土体氮素盈余量均小于夏玉米季,并以高产高效模式的氮素表观损失量最低,显著低于其他模式.综合考虑产量、氮肥利用效率、硝态氮累积和氮平衡,以高产高效模式表现最优,但还有一定的提升空间.</div><div > </div>
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