旨在研究不同磷钾肥施用方法对东北半干旱区滴灌玉米生长发育、磷钾养分吸收和利用及产量的影响，明确滴灌玉米磷钾滴施时期和次数，为东北半干旱区玉米磷钾滴灌施肥技术提供理论依据。2018—2019年在吉林松原，以翔玉998为试验材料，设置P0(不施磷处理)、K0(不施钾处理)、P1(磷肥100%基施、钾肥50%基施，50%钾肥分3次追施)、K1(钾肥100%基施、50%磷肥基施，50%磷肥分4次追施)、P1K1(磷钾肥100%基施处理)和P4K3(50%磷钾肥基施，剩余50%磷肥分4次追施、50%钾肥分3次追施)6个处理。结果表明：磷肥分次滴施(P4K3)处理与P1相比，玉米产量提高4.2%,成熟期干物质积累量提高6.8%(P<0.05),花后磷素积累增加33.3%(P<0.05),显著提高磷肥当季回收率21.6百分点和磷肥农学效率28.5%。钾肥分次滴施(P4K3)处理与钾肥一次基施(K1)处理相比，玉米产量提高3.5%,成熟期干物质积累量提高5.1%(P<0.05),钾肥当季回收率和钾肥农学效率分别显著提高了14.9百分点和53.5%;磷钾分次滴施处理与磷钾一次性基施相比，玉米产量提高5.0%,花后磷素吸收量增加26.3%,磷肥当季回收率和农学效率分别提高19.5百分点和32.6%;钾肥当季回收率和农学效率分别提高15.2百分点和95.5%。在滴灌条件下，磷钾肥分次滴施不仅有利于提高玉米产量，还可以促进花后养分吸收、提高养分利用率。综合考虑，磷钾分次滴施(P4K3)处理是较为适宜大田生产的滴灌施肥技术。

【目的】研究东北半干旱区滴灌施肥条件下,不同栽培模式的玉米群体干物质和养分积累动态变化与转运分配特征,为区域春玉米滴灌施肥高产栽培技术提供理论依据。【方法】2014—2016年,在吉林省西部半干旱区乾安县进行定位试验,以农华101为材料,在滴灌施肥条件下,分别设置农民栽培(FP)、高产栽培(HY)和超高产栽培(SHY)3种栽培模式。研究了滴灌施肥条件下,不同栽培模式对群体干物质和养分积累动态、转运与分配特征以及产量构成特性的影响。【结果】与FP模式相比,HY和SHY模式玉米产量显著增加,平均增幅分别为16.0%和37.4%;穗粒数和百粒重低于FP模式,但单位面积穗数显著高于FP模式。HY和SHY模式较FP模式显著提高了玉米开花期至成熟期的群体干物质和氮、磷、钾积累量,并提高了开花后干物质和氮、磷、钾积累量占总生育期积累量的比例(花后干物质和氮、磷、钾积累量占总生育期积累量比例分别提高8.0%、23.3%、10.0%、33.9%和13.8%、42.6%、21.6%、44.6%)。Logistic方程解析表明,HY和SHY模式群体干物质最大增长速率和平均增长速率均高于FP模式(干物质最大增长速率和平均增长速率分别提高6.9%、4.2%和23.8%、10.9%);且最大速率出现时间晚于FP模式。与FP模式相比,HY和SHY模式显著降低了玉米开花前养分转运率和转运养分对籽粒的贡献率,显著提高了开花后积累养分对籽粒的贡献率。相关分析结果表明,玉米开花前后干物质和氮、磷、钾素积累量与籽粒产量均呈显著或极显著正相关(r=0.7513—0.9840),其中开花后群体干物质和氮、磷、钾积累量与产量的相关性高于开花前。【结论】与农户栽培模式相比,高产和超高产栽培模式在提高群体干物质最大增长速率和平均增长速率的同时,推迟了群体干物质最大增长速率出现时间,进而使玉米开花期至成熟期有较高的干物质与养分积累,同时显著提高了玉米开花后积累养分对籽粒贡献率。因此,在东北半干旱区滴灌施肥条件下,通过增加种植密度,利用氮磷钾肥料总量控制、分期调控等管理措施,保证玉米整个生育期对氮、磷、钾养分的需求,是实现玉米产量进一步提高的重要途径。

在砂培试验中，设置了０、１５、４０ｇ／ｋｇＫ２Ｏ施钾水平，３个施磷水平保持一致（０１０ｇ／ｋｇＰ２Ｏ５），玉米分别在网室（低温）及温室（常温）中生长，待玉米长至５叶期时测定植株的钾磷吸收状况。结果表明，温室及网室中玉米生长因施钾而受到显著影响，以施用１５ｇ／ｋｇＫ２Ｏ最有利于玉米地上部及根的生长，而其中又以网室（低温）中的生长促进效果更为显著。无论是在温室还是在网室中，施用钾肥均使玉米植株比根长显著下降。试验进一步表明，低温下施钾促进了植株对钾的吸收，同时对植株根冠部磷含量均产生显著影响，过量施钾降低了玉米根冠部磷的含量及吸磷总量，降低了单位根长吸磷量。

为研究施用钾肥对不同产量类型玉米自交系生理特性的影响,进而为选育高产优质的玉米材料提供理论基础。以21份不同玉米自交系为试验材料,通过长期定位的大田试验研究了施用钾肥对不同产量类型玉米自交系茎秆表型性状、茎秆抗倒力学性状、穗部性状、产量相关性状和籽粒品质的影响。结果表明:与0K相比较,45K处理下的高产类型、中产类型和低产类型玉米自交系茎秆粗分别提高14.21%,11.60%,8.41%;茎秆弯折强度分别提高30.58%,27.52%,24.59%;穗粗分别提高3.61%,2.57%,1.72%;秃尖分别降低10.19%,7.41%,4.81%;千粒质量分别提高4.97%,3.55%,2.23%;产量分别提高7.50%,5.57%,4.45%;籽粒蛋白质含量分别提高0.62,0.40,0.20百分点。施用钾肥通过提高玉米的茎秆形态及力学指标,增强玉米抗倒伏能力,促进植株的生长发育,提高玉米的产量和籽粒品质。各指标在不同产量类型玉米自交系间均表现为高产类型>中产类型>低产类型。玉米自交系株高、穗位高、茎粗、茎秆穿刺强度、茎秆抗压强度、茎秆弯折强度、穗粒数和千粒质量的升高及秃尖的降低可以显著提高玉米产量。因此,上述指标可以作为施用钾肥处理下玉米自交系产量的筛选指标。

为探索密植玉米群体茎秆质量改善，抗倒伏能力提高的技术途径和措施，大田滴灌条件下研究了不同肥料配施对夏玉米生长发育及与茎秆质量、抗倒伏相关的农学性状和力学性状的影响。试验设置５个肥料配施处理：仅施氮肥（Ｎ）、氮配施磷肥（Ｎ＋Ｐ）、氮配施钾肥（Ｎ＋Ｋ）、氮配施４种微肥（Ｎ＋４Ｍ）、氮配施磷钾和４种微肥（Ｎ＋Ｐ＋Ｋ＋４Ｍ），并以传统施肥方式（全部肥料一次性底施）为对照（ＣＫ）。结果表明，与传统施肥相比，滴灌配施钾肥显著增加了玉米干物质积累量和籽粒产量，各器官干物质积累分配模式也得以优化，同时控制株高和重心高度、缩短基部节间、增加基部节间的直径、干质量从而使单位长度干质量显著增加。玉米茎秆的抗弯曲力、．．．

为确定甘薯生产中钾肥最佳分期施用时期，采用田间试验方法，利用水肥一体化技术，研究了不同分期施钾方式及时期对甘薯产量形成、钾素吸收利用和收获后土壤养分变化的影响。２０１３－２０１４年设ＣＫ、Ｋ１（钾肥基施）、Ｋ２（１／２钾肥基施＋１／２钾肥追施）和Ｋ３（钾肥０基施＋钾肥全部后期施用）３种不同施钾方式；在Ｋ２和Ｋ３这２种施钾方式基础上按移栽后７５，１００，１２０ ｄ分期施钾的时期各划分３个处理，试验共８个处理，结果表明，从不同施钾方式和时期来看，与钾肥基施相比，７５，１００ ｄ分期施钾（１／２基施＋１／２追施）能增加甘薯１００～１６０ ｄ干质量、氮钾积累量和钾肥利用效率，２０１３年产量增加１３．８．．．

【目的】探讨糯玉米生长及产量对盐碱地改良过程中土壤环境变化的响应,以期为干旱区利用覆膜滴灌技术可持续利用盐碱地提供理论依据。【方法】通过田间试验方法,研究滴灌种植1年、2年、3年和4年的地块上糯玉米的出苗率、株高、茎周、地上部生物量和产量以及灌溉水利用效率,探讨糯玉米对盐碱地土壤环境变化的响应机理。【结果】滴灌条件下盐碱地上第一次灌水为30 mm左右,而后利用埋设在滴头下方20 cm深处的负压计调控土壤基质势在-10kPa的灌水方法能够保证较高的出苗率达到90%以上以及获得较高产量,即使是滴灌种植第1年。同时糯玉米的株高、茎周、生物量、产量和灌溉水利用效率均随滴灌种植年限的增加而增加,且不同种...

在京郊不同土壤肥力条件下,进行小麦、玉米两茬间氮、磷、钾肥合理施用的研究.三年多点试验结果表明,全年氮素投入0.036～0.048kg/m~2,以小麦、玉米各半或玉米居多为宜.冬小麦施氮在下茬玉米上无明显后效.冬小麦适宜施氮量为0.024kg/m~2,夏玉米适宜施氮量0.030kg/m~2,冬小麦和夏玉米施磷肥不仅对当季有增产作用,而且对下茬作物也有明显的后效.冬小麦施P_2O_5 0.015kg/m~2、夏玉米0.007kg/m~2为宜.夏玉米比冬小麦对钾肥高度敏感,土壤速效钾含量在90×10~6以下,冬小麦施钾有一定增产效果,而夏玉米施钾肥显著增产.

【目的】针对温室土壤磷素积累的问题,定位研究滴灌条件下施用鸡粪和磷肥对土壤磷素积累的影响。【方法】以中国华北平原日光温室为研究对象,采用滴灌方式灌溉,设置不施肥(CK)、单施磷肥(P1)、单施鸡粪(OM)、鸡粪和减量磷肥配合施用(OM+P1)、鸡粪和习惯量磷肥配合施用(OM+P2)共5个处理,研究不同施肥方式对黄瓜土壤无机磷各形态的转化积累、不同生育时期在土壤垂直剖面的运移分布及其有效性的影响。【结果】鸡粪和磷肥配施显著增加了土壤中的全磷、有效磷(Olsen-P)及无机磷的积累和残留。在0—20 cm土层中,全磷含量随着黄瓜生育时期的推进呈下降趋势,苗期最高,产瓜末期最低。不同施肥处理下,土壤全磷含量明显不同,各生育时期顺序均为OM+P2处理>OM+P1处理>P1处理>OM处理>CK处理;土壤剖面各层次有效磷含量差异很大,苗期0—20 cm土层有效磷含量范围为44.43—86.08 mg·kg-1,20—40 cm土层含量范围为6.51—10.05 mg·kg-1,40 cm以下土层黄瓜各个生育时期有效磷含量差异很小。在温室滴灌条件下水分对磷的运移影响较小,土壤有效磷主要集中在0—20 cm土层,各生育时期0—20 cm土层有效磷占土壤剖面0—100 cm土层有效磷的68.76%—87.78%。与CK相比,其他施肥处理均提高了有效磷占全磷的比重,提高范围为1.23%—2.47%。0—20 cm土层中不同形态无机磷的含量为Ca10-P>Ca8-P>O-P>Ca2-P>Al-P>Fe-P,其中,Ca-P所占比例最大,为79.55%—83.35%。随着磷肥用量增加,磷的积累量也增加,Ca8-P、Ca2-P、Al-P、Fe-P和Ca10-P含量均比不施磷的处理显著提高,以Ca8-P增加最多,其次是Ca2-P、Al-P和Fe-P;磷肥施入土壤后很快会经由Ca2-P转化为Ca8-P,而以缓效态累积在土壤中,各形态无机磷中以Ca8-P积累最多,Al-P和Fe-P也有一定量的积累。【结论】传统过量施肥造成磷素以Ca8-P、Al-P和Fe-P等形态残留于土壤中,造成了土壤磷素的积累和磷肥的浪费。在30 000 kg·hm-2鸡粪的基础上增施磷肥并无显著增产效应,却显著增加了土壤磷素的残留积累量。如果只施鸡粪,用量不宜超过30 000kg·hm-2;如果配施无机磷肥,则鸡粪减量,且无机磷肥在300 kg·hm-2的基础上减量,具体施肥量及配施比例有待进一步研究探讨。

【目的】通过研究华北地区中低产土壤条件下不同氮、磷、钾肥施用量在滴灌夏玉米上的肥料效应,从而优化滴灌施肥系统,为夏玉米高效滴灌施肥提供理论依据,推进水肥一体化技术。【方法】通过两年田间试验,以郑单958为供试品种,滴灌带设置为一管带两行,氮磷钾分别设4个处理,其中氮肥处理为0、144、180、216kg·hm~(-2)(记为N0、N1、N2、N3),磷肥处理为0、72、90、108 kg·hm~(-2)(记为P0、P1、P2、P3),钾肥处理为0、72、90、108 kg·hm~(-2)(记为K0、K1、K2、K3),氮磷钾肥料分4次滴施,以研究不同处理对夏玉米产量及不同生育时期干物质积累的影响,分析不同处理下肥料的利用率。【结果】(1)华北地区中低产田条件下夏玉米产量随施氮磷肥的用量呈抛物线性变化,当施氮量为180 kg·hm~(-2),施磷量为90 kg·hm~(-2)时,作物产量最高;当氮磷肥施用量超过最高产量施肥量时,作物产量随施氮磷用量的提高呈下降趋势,但氮肥处理的下降程度差异不显著,而磷肥施用量超过90 kg·hm~(-2)时,作物产量随施磷量的提高显著下降(P

【目的】“一旱二薄”是限制干旱和半干旱地区农业发展的最主要因子。因此,研究滴灌施肥下不同水肥因子对玉米产量的效应具有重要的现实意义。【方法】在滴灌施肥条件下,采用“311-B”D饱和最优设计,通过旱棚防雨条件下进行田间微区试验。【结果】通过对玉米产量结果进行二次回归拟合,建立了水肥回归数学模型。因素效应分析结果表明,影响玉米产量的主要因素是氮肥用量,其次是灌水量和磷肥用量。各因素交互作用对玉米产量的影响都表现为正效应,其效应顺序为:N水>P水>NP;从产量角度评价,以较高氮肥用量、高磷肥用量和丰富灌水量为水肥调控的最佳组合。【结论】水肥调控的最佳组合为:较高氮肥用量243.27kg·ha-1、...

【目的】提出一种优化模型精度的机器学习网格搜索方法,解决滴灌玉米光合响应曲线模型参数确定难、精度低等问题,为滴灌玉米光合生理机制及光合响应特征提供新思路。【方法】2017年和2018年以宁夏玉米主栽品种(TC19)为试验材料,设置6个施钾水平(0(K0)、90 kg·hm~(-2)(K1)、180 kg·hm~(-2)(K2)、270 kg·hm~(-2)(K3)、360 kg·hm~(-2)(K4)、450 kg·hm~(-2)(K5)),使用Li-6400XT光合仪测定不同钾肥水平下玉米吐丝期光响应曲线。运用机器学习网格搜索法和非线性回归分析法对基于直角双曲线修正模型的光响应曲线进行拟合。选取决定系数(R2)、均方根误差(RMSE)及平均绝对误差(MAE)对模型精度进行评价。【结果】在玉米吐丝期,叶片光合参数Pn、Tr和Gs随施钾量的增加呈先增大后减小的趋势。拟合评价结果表明,在K0和K1处理下机器学习方法计算效果优于传统方法,R2均大于0.991,RMSE均小于1.487,MAE均小于1.350。在K2—K5处理下,2种方法拟合效果相当,R2均大于0.993,RMSE均小于0.952、MAE均小于0.860。最优拟合方法(网格搜索法)对光响应特征参数计算结果表明,α、Pnmax、Rd、LSP和LCP的变化趋势与其光合参数相似。在施钾量为360 kg·hm~(-2)(K4)时,各光响应特征参数均达到最大,在450 kg·hm~(-2)(K5)时出现光抑制现象。【结论】基于机器学习的网格搜索法可准确地拟合宁夏滴灌玉米光响应特征,且施钾量为360 kg·hm~(-2)时玉米光合性能达到最佳。

对滴灌条件下麦行间套播的夏玉米水肥耦合效应进行了田间试验。结果表明，套播夏玉米全生育期耗水量保持在4800m3·hm－2，施氮（折纯N）、磷（P2O5）肥量分别保持在175kg·hm－2和145kg·hm-2水平时，可获取9450kg·hm－2以上产量，水生产效益超过1．9kg·m－2，显示出较好的节水增收效益。

【目的】针对东北半干旱区覆膜滴灌玉米生产中大量施磷导致的效率低与环境风险增大问题,通过3年定位试验,系统研究了覆膜滴灌条件下不同磷肥用量对玉米产量、磷肥利用效率和土壤供磷能力的影响,为该区域玉米磷肥合理施用提供科学依据。【方法】于2015—2017年在吉林省半干旱玉米主产区(乾安县)布置定位田间试验。共设6个磷肥用量处理,分别为0(P0)、40 kg·hm-2(P40)、70 kg·hm-2(P70)、100 kg·hm-2(P100)、130 kg·hm-2(P130)和160 kg·hm-2(P160),测定指标包括玉米产量及其构成、成熟期植株磷含量和土壤有效磷含量,并计算作物吸磷量、磷肥利用效率和土壤-作物系统的磷素表观平衡状况。【结果】施磷可显著提高玉米产量,增幅依次为6.2%—21.2%(2015年)、9.0%—20.6%(2016年)和12.9%—30.3%(2017年),3年平均增幅为9.2%—23.9%,增产的主要原因是施磷增加了穗粒数、百粒重和收获指数。玉米产量随磷肥用量的增加呈先升后降趋势,其中以P100处理玉米产量最高。磷素表观回收率和磷素偏生产力均随磷肥用量的增加而下降,磷素农学利用率随磷肥用量的增加先升后降。与不施磷肥相比,随磷肥用量和施磷年限的增加,0—40 cm土壤有效磷含量呈增加趋势,其中P100处理土壤有效磷含量与试验起始时土壤有效磷含量相近。连续种植3季玉米后,P0、P40和P70处理土壤磷素表观平衡值均表现为亏缺,亏缺量随磷肥用量的增加而下降;P100、P130和P160处理的土壤磷素表现为盈余,并随磷肥用量的增加而增加。将盈余率(x)与磷肥用量(y1)、土壤有效磷含量(y2)、磷肥利用效率(y3)分别进行拟合,当x=0时,磷肥用量为92.4 kg·hm-2,玉米产量为12 497 kg·hm-2,0—20 cm和20—40 cm土壤有效磷含量分别为34.6和28.4 mg·kg-1,磷素表观回收率为24.1%,磷素农学利用率为21.9 kg·kg-1,磷素偏生产力为146.1 kg·kg-1;其结果与最高产量处理(P100)相对应的玉米产量、土壤有效磷含量和磷肥利用效率结果相近;以理论盈余率为0时施磷量的95%为置信区间,得出最佳施磷范围在88—97 kg·hm-2。【结论】本研究中磷肥用量88—97 kg·hm-2范围内不仅能获得玉米高产,还能维持土壤磷素平衡,可作为东北半干旱区覆膜滴灌条件下玉米高产与环境友好的磷肥管理参考依据。

[目的]本研究旨在探寻玉米对不同滴灌模式的生理响应机制，寻求滴灌方式与滴灌定额之间的优化方案，为半干旱区玉米节水高效生产提供理论依据。[方法]利用可移动式防雨棚进行2年的小区试验，以‘富民985’为试验材料，设置地上滴灌与浅埋滴灌2种滴灌方式，玉米全生育期300、400和500 mm 3个滴灌定额，即地上滴灌–300 mm（T1）、地上滴灌–400 mm（T2）、地上滴灌–500 mm（T3）、浅埋滴灌–300 mm（T4）、浅埋滴灌–400 mm（T5）和浅埋滴灌–500 mm（T6）6个处理，研究不同滴灌模式对玉米光合特性、叶绿素荧光特性、叶片氮代谢酶活性、根系伤流强度及产量的影响。[结果]与T1、T2和T4处理相比，T3、T5和T6处理玉米大喇叭口期（V12）、吐丝期（R1）和灌浆期（R3）叶片的净光合速率（P_(n)）、气孔导度（G_(s)）、胞间二氧化碳浓度（C_(i)）、蒸腾速率（T_(r)）、水分利用效率（WUE）、表观叶肉导度（AMC）、光系统Ⅱ最大光合效率（F_(v)/F_(m)）、光系统Ⅱ实际光合效率（Φ_(PSII)）、电子传递效率（ETR）、光化学淬灭系数（qP）增加，气孔限制百分率（L_(s)）和非光化学猝灭系数（NPQ）下降。不同滴灌模式条件下，T3、T5和T6处理玉米叶片的谷氨酰胺合成酶（GS）活性、根系伤流强度均呈增加趋势，谷氨酸脱氢酶（GDH）活性呈下降趋势，且产量显著高于T1、T2和T4处理，但T3、T5和T6处理间无显著性差异。[结论]采用浅埋滴灌–全生育期400 mm滴灌定额（T5处理）的滴灌模式的玉米在根系伤流强度、叶片氮代谢酶活性、光合特性、叶绿素荧光特性及产量形成等方面均表现较佳，获得了节水与高产的双重目的。