【目的】改善土壤耕作方式和氮肥施用技术是进一步提高玉米产量和氮肥利用效率的重要措施。本研究拟通过分析浅旋、免耕和条带深松3种耕作方式下缓释肥和常规施肥对夏玉米干物质积累、转运及光合特性的影响,阐明其产量及氮肥效率差异形成的生理过程。【方法】试验于2013—2014年在河南新乡进行。采用裂区设计,耕作方式为主区,设浅旋耕作(rotary tillage,R),免耕直播(no-tillage,N)和条带深松(sub-soiling,S)3种耕作方式;肥料类型为副区,设缓释肥(slow release fert

针对我国华北地区夏玉米生产中所面临的氮素污染和秸秆资源严重浪费等问题,中国农业大学和德国霍恩海姆大学(HohenheimUniversityofGermany)自1999以来开展了中德国际合作项目"华北平原作物高产高生产力条件下环境可承受的持续农业研究"。研究表明:在同一时期,优化施肥、秸秆还田优化施肥与传统施肥夏玉米干物质积累量无显著性差异。拔节到吐丝,优化施肥的干物质日增长量和干物质积累量并不低于传统施肥,吐丝到灌浆,略低于传统施肥;秸秆还田优化施肥两阶段的干物质日增长量和干物质积累量最高。3处理间夏玉米产量无显著性差异。优化施肥和秸秆还田优化施肥条件下,氮肥当季利用率显著高于传统施肥。

为明确种植密度和施氮量对超高产夏玉米干物质积累和产量形成的影响，以夏玉米品种农单９０２为研究材料，于２０１３年在河北省藁城市进行了密度（设５．２５万，６．００万，６．７５万，７．５０万，８．２５万株／ｈｍ～２共５个水平）和施氮量（３００，３７５，４５０ ｋｇ／ｈｍ～２共３个水平）的二因素裂区试验。结果表明，密度和施氮量对干物质积累量和产量性状的互作效应不显著。同一施氮量下，随密度增加，干物质积累量和每公顷穗数逐渐增加，但收获指数、穗粒数、千粒质量逐渐减小，吐丝后干物质积累量、吐丝后干物质贡献率及产量则先增加后减少。密度对果穗秃尖长、穗粒数的影响最大，对穗行数的影响最小。同一密度下，随施氮量增加．．．

采用盆栽方法,通过设置不同的水分处理,研究水分胁迫对夏玉米生长发育的影响。从根、茎秆、叶、叶鞘、雌穗等器官水平上考察水分胁迫对夏玉米物质积累、分配等的影响,以及不同水分处理下各器官对夏玉米干物质积累的贡献率。分析发现,不同水分条件下,叶片、茎秆和叶鞘三者是干物质积累的重要来源,在灌浆期以前,叶片是最主要的干物质积累器官。在灌浆前后期,叶片所占的比重分别为22%,21%;茎秆也是夏玉米干物质积累的来源之一,在抽雄初期,T3茎秆占总重的26%,在抽雄后期T4茎秆比重为30%。茎秆在吐丝期和灌浆后期的比重分别为24%和23%,而水分胁迫(T8)的叶鞘比重分别为21%和18%;在生殖生长阶段,植株对水...

针对河北省高产夏玉米倒伏问题,选用不同抗倒性品种XY335、XD20和JD28,设置旋耕直播、免耕直播、旋耕直播+培土和免耕直播+培土4个处理,并分析了不同耕作措施下玉米茎秆形态特征、机械强度和产量变化。结果表明,旋耕处理能明显降低株高、穗位、重心和基部节间长粗比,显著增强茎秆抗拉力和基部节间机械强度,倒伏率最低,但穗粒数较少,粒质量与产量较低;免耕直播处理JD28、XY335和XD20的倒伏率分别为0,11.2%,10.6%,抗倒伏能力仅次于旋耕,穗粒数、粒质量及产量最高;拔节期培土明显增加株高、穗位、重心和基部节间长粗比,降低茎秆抗拉力和基部节间机械强度,其中,免耕直播+培土下XY335和...

【目的】研究5种不同栽培方式对土壤酶活性、春玉米生长发育及产量形成的影响,探索黄土高原地区春玉米高产、稳产和可持续发展的耕作措施。【方法】采用大田试验,分别设置顶凌全膜双垄沟播、顶凌全膜双垄垄播、顶凌全膜平播、秸秆覆盖种植和无覆盖平地种植5种耕作方式,分析不同耕作方式下0-20和20-40cm土层土壤酶(过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶)活性的变化特征,以及各生育期玉米生长发育状况、干物质积累和产量构成要素的变化。【结果】与无覆盖平地种植相比,顶凌全膜双垄垄播和秸秆覆盖种植方式能够显著提高田间土壤过氧化氢酶活性(0-20和20-40cm土壤分别提高5.19%,15.74%和4.04%,9....

为进一步探索适宜黄淮海区域砂姜黑土小麦玉米轮作区玉米高效、可持续生产适宜机械耕作措施,自2010年开展定位机械耕作试验,在秸秆全量还田条件下分别设置7个冬小麦-夏玉米年内轮耕处理:旋耕-免耕(对照)、免耕-免耕、深松-免耕、深耕-免耕、旋耕-隔年旋耕、深松-隔年深松、深耕-隔年深耕,于2012,2013年分别取样对夏玉米氮素积累、转运和干物质积累进行比较分析。结果表明,玉米成熟期地上部氮素积累量2年均为旋耕-隔年旋耕处理值最高,分别比对照(旋耕-免耕)增加14. 57%(2012年)和30. 95%(2013年),且差异显著,其他处理与对照间差异均不显著。灌浆期地上部氮素积累量连续2年均为对照、免耕-免耕和深耕-免耕处理较低,灌浆期间地上部氮素积累量连续2年均为对照、免耕-免耕和深耕-免耕处理较低,地上部干物重2年均为对照最低,显著低于深松-免耕、旋耕-隔年旋耕(2012年)和深松-隔年深松(2013年)处理。各处理籽粒产量与对照相比差异不显著,但2012年深松-免耕处理产量最高,显著高于深耕-免耕和深耕-隔年深耕处理。因此,建议黄淮海区域砂姜黑土农田小麦季和玉米季以旋耕和深松为主进行周年内或年际间轮耕,促进玉米植株氮素积累尤其是灌浆期间,促进干物质生产。

研究耕作方式对土壤理化性状、夏玉米生长发育及籽粒产量的影响,为黄淮海北部地区土壤结构改善和籽粒产量提高提出有利的科学依据。试验设夏玉米前茬深松、翻耕、隔年深松和传统耕作旋耕4个处理。研究结果表明,深松、隔年深松、翻耕能够显著降低10 cm以下土层的土壤紧实度;提高各生育时期土壤含水量,尤其以20~40 cm土层表现最为明显;增加20~60 cm土层速效钾含量;有利于维持夏玉米灌浆中后期叶面积指数,干物质的积累量增加7.79%~18.09%;提高籽粒最大灌浆速率、平均灌浆速率,每公顷产量提高4.1%~9.3%。各处理间以深松和隔年深松处理表现最好,且两处理无显著差异。本试验条件下,隔年深松是兼顾...

为了从干物质积累和产量方面研究高效实用的尿素施用方法,通过不同量的缓释尿素一次基施和普通尿素一次追施对玉米进行处理,研究其干物质积累、分配以及产量情况。结果表明:施氮增加了干物质最大积累速率,普通尿素一次追施的干物质最大积累速率大于缓释尿素一次基施。缓释尿素一次基施的碳转移量大于普通尿素一次追施,但光合碳量却小于普通尿素一次追施。缓释尿素一次基施和普通尿素一次追施处理均提高了玉米产量,其中普通尿素一次追施处理的籽粒产量显著大于缓释尿素一次基施处理。由于缓释尿素肥力释放平稳,一次基施使得干物质积累速率较小。虽然后期干物质向籽粒转移的量较大,但增产幅度较小。因此,玉米生产应注意后期氮素供应能力。

【目的】豆科绿肥部分替代化学氮肥是实现化肥减施的一项重要技术措施。通过探讨华北冬小麦季节性休耕区冬闲田种植翻压毛叶苕子和减量施氮对玉米干物质积累与转运、产量形成及花后叶片衰老特征的影响，以期为豆科冬绿肥的氮肥替代及玉米氮素资源的优化管理提供科学依据。【方法】于2020—2022年在河北省农林科学院旱作农业研究所深州试验站开展二因素裂区田间试验，主处理为冬闲田（FF）、冬闲田种植并全量还田毛叶苕子（HV）2种模式，副处理为玉米施氮，设不施氮（0 N）、67.5 kg·hm^-2（25%N）、135.0 kg·hm^-2（50%N）、202.5 kg·hm^-2（75%N）、270.0 kg·hm^-2（100%N，常规施氮水平）5个氮肥用量，研究毛叶苕子还田和减量施氮对玉米产量与产量构成、穗部性状、干物质积累与转运、叶片衰老特性及土壤养分、酶活性变化的影响，并进一步分析农田的氮素盈余。【结果】毛叶苕子还田显著提高玉米产量，可弥补氮肥减施造成的玉米减产。2021—2022年毛叶苕子还田显著提高玉米产量（8.15%—9.21%），可弥补氮肥减施25%—50%所造成的减产。毛叶苕子连续还田明显降低玉米穗部性状秃尖长，显著提高穗长、穗粗和产量构成因素穗行数、行粒数、百粒重。毛叶苕子还田后玉米花前、花后干物质积累量、花后干物质积累率、花后干物质对籽粒的贡献率分别显著增加10.21—12.32g/plant、39.94—72.37 g/plant、4.67%—4.78%、3.31%—3.99%，能弥补氮肥减施25%—50%对玉米花前干物质积累及花后干物质对籽粒贡献率的负效应。毛叶苕子还田显著延缓玉米花后叶片衰老。2021、2022年HV处理玉米花后绿叶面积分别增加303.44—1 115.10、266.23—837.62 cm²/plant，相对绿叶面积分别提高1.12%—13.84%、0.56%—9.13%,V_max分别降低0.30%、0.05%,T_max分别延迟6.01、3.56d。毛叶苕子连续还田后土壤有机质含量、全氮含量、碱解氮含量及脲酶、蔗糖酶、淀粉酶、蛋白酶活性显著提高。2021、2022年毛叶苕子还田分别增加土壤氮投入量40.92、72.79 kg·hm^-2，降低玉米最佳施氮量40.96、48.90kg·hm^-2，降低农田氮素盈余7.94、0.14 kg·hm^-2，替代玉米最高产量施氮量15.71%、19.71%，替代常规施氮量15.71%、26.23%。【结论】毛叶苕子还田能激活土壤酶活性，增强土壤供氮能力，延缓玉米花后叶片衰老，提高花后干物质积累对籽粒的贡献率，改善穗性状，协调产量构成，有利于氮肥减施后玉米的增产稳产。毛叶苕子对土壤氮的输入是其部分替代氮肥、弥补氮肥减施后产量损失的基础。华北冬小麦季节性休耕区利用毛叶苕子替代部分化学氮肥是一种可持续性的减氮施肥措施。

为潮土中硝态氮和铵态氮的运移、积累特征及其与夏玉米产量之间的关系，以始于１９７８年的莱阳长期定位施肥试验为基础，在２０１４，２０１５年夏玉米收获后，分别测定０～２０，２０～４０，４０～６０，６０～８０，８０～１００ ｃｍ土层硝态氮、铵态氮含量，并计算０～１００ ｃｍ不同土层硝态氮、铵态氮积累量及夏玉米产量。结果表明：施用有机肥或化学氮肥均能提高土壤硝态氮或铵态氮含量及其积累量；在０～１００ ｃｍ土层中各处理硝态氮的垂直迁移趋势不同，而铵态氮的垂直迁移趋势基本一致；与化肥相比，施用有机肥可滞缓硝态氮向土壤深层淋溶，但两者对铵态氮向土壤深层迁移趋势的影响不明显；长期施用有机肥、氮肥对硝态氮、铵态氮．．．

【目的】针对当前夏玉米生产中灌溉水资源不足和施氮过量的问题,本研究拟通过分析比较节水减氮模式与常规水氮模式对夏玉米生长和产量的调控效应,为开发夏玉米水肥减量增效的生产模式提供依据。【方法】于2018—2019年在陕西杨凌开展水氮二因素田间试验。灌溉设常规灌溉(800 m~3·hm~(-2))、减量灌溉(400 m~3·hm~(-2))和不灌溉(0)3个处理;施氮设常规施氮(300 kg N·hm~(-2))、减施25%(225 kg N·hm~(-2))、减施50%(150 kg N·hm~(-2))、减施75%(75 kg N·hm~(-2))和不施氮肥(0)5个处理,分析夏玉米产量、光合特性以及干物质(氮素)积累和转运特性。【结果】(1)减量灌溉、减氮25%的节水减氮模式较常规水氮模式对产量及产量构成因素无显著影响。(2)与常规水氮模式相比,减量灌溉、减氮25%对夏玉米叶面积指数(LAI)无显著影响,也能加快花前LAI上升速度且花后LAI下降缓慢;显著提高抽雄期穗位叶净光合速率10.0%,维持植株花后较高的穗位叶净光合速率,保证干物质生产。(3)减量灌溉和减氮25%较常规水氮模式对成熟期干物质积累量无显著影响,但干物质最大增长速率显著提高6.3%,最大增长速率出现日期显著提前0.8 d。(4)与常规水氮模式相比,减量灌溉、减氮25%处理花前干物质转运量、转运率和花前转运量对籽粒贡献率分别显著提高36.4%、40.1%和28.6%;花前氮素转运量、转运率以及转运量对籽粒的贡献率分别显著提高30.3%、22.0%和42.1%。花后干物质、氮素积累量以及对籽粒的贡献率在2种水肥模式下无差异。【结论】施氮225 kg·hm~(-2)、灌溉400 m~3·hm~(-2)的节水减氮模式能有效协调干物质和氮素的积累和转运,提高成熟期籽粒同化物分配比例,实现关中平原夏玉米节水减肥增效的生产目标。

以先玉335玉米为试材,以超高产为目标,设5个施肥处理,研究了不同氮、钾肥运筹对超高产玉米干物质积累和产量的影响。结果表明:不同氮、钾肥运筹对超高产玉米干物质和产量的影响差异显著。底肥施尿素150kg/hm2、硫酸钾56.25 kg/hm2,追肥施尿素450 kg/hm2、硫酸钾168.75 kg/hm2的运筹方式对超高产玉米干物质的积累最有利;以底肥施尿素300 kg/hm2、硫酸钾112.5 kg/hm2,追肥施尿素300 kg/hm2、硫酸钾112.5 kg/hm2的运筹方式下的产量和经济系数最高,分别为17246.85 kg/hm2和0.52。

为了探明氮、钾肥对辽东南地区玉米产量及生长特性的影响,以玉米杂交种丹玉801为材料,设置氮肥和钾肥二因素裂区试验,研究氮肥(N)、钾肥(K)及其交互作用(N×K)对玉米产量和干物质积累的影响,分析不同氮钾肥配施对玉米物质生产特性以及产量构成的影响,以期为辽东南地区玉米合理施肥提供理论依据与技术支撑。结果表明,在辽东南地区,氮钾肥的交互作用对玉米产量、千粒质量有极显著影响,对成熟期干物质积累量的影响显著,对穗数、穗粒数、穗长、穗粗、秃尖长、穗行数和行粒数的交互作用不显著;玉米产量和成熟期干物质积累量受氮肥、钾肥及其交互作用共同影响,N_(300)K_(120)、N_(180)K_(120)及N_(300)K_(60)产量分别为9 262,9 020,8 848 kg/hm~2,三者差异不显著,成熟期干物质积累量N_(300)K_(120)>N_(300)K_(60)(19 287 kg/hm~2>18 833 kg/hm~2),二者差异不显著;氮肥及氮钾互作对千粒质量的影响极显著,N_(300)K_(120)、N_(300)K_(60)和N_(180)K_(120)千粒质量分别为295,290,284 g,三者差异不显著;氮钾肥的交互作用集中在玉米生育后期,主要通过影响千粒质量来提高玉米产量。氮、钾肥对玉米植株的影响不是简单的加和作用,而是复杂的交互效应,因此,生产中要综合考虑氮、钾肥的交互作用对玉米产量的影响,因地制宜,做到科学施肥,合理配施,在增加玉米产量的同时,提高肥料利用率,为实现高产高效的现代农业奠定基础。结果可为辽东南地区玉米高产高效栽培技术提供理论依据。

为探究黄淮地区适宜的磷肥施用方式，通过开展大田试验对4种磷肥施用方式(常规撒施(P1)、分层施(P2)、条施(P3)、穴施(P4))下玉米不同生育时期干物质积累量、根系形态指标、不同土层土壤速效磷含量及磷酸酶活性、玉米产量及其构成因素进行测定分析。结果表明，不同施磷方式下，P2、P4处理的穗长和行粒数较P1处理显著提高22.57%,16.81%和15.19%,7.60%,P2、P3、P4处理穗粒数较P1处理分别显著提高25.26%,13.86%,17.00%,但P2处理单位面积穗数较P1处理显著降低15.30%,最终P2、P4处理产量较P1分别显著提高15.20%,10.79%。根系性状中，施磷方式显著影响了根长、根表面积、根体积、根尖数，其中P2和P4处理的根长较P1处理显著提高30.41%,33.75%; P2处理根表面积相较于P1处理显著提高23.77%,P4处理根表面积相较于P1和P3处理显著提高29.60%,21.70%;P2和P4处理下的根体积和根尖数较P1和P3处理均显著提高。对土壤速效磷含量分析表明，三叶期10～20 cm的土层中，P2和P4处理速效磷含量较P1显著提高；成熟期，0～20 cm土层中P2、P3、P4处理土壤速效磷含量较P1处理发生不同程度降低，20～30 cm土层中P4处理较P1处理发生显著降低。相关性分析表明，三叶期10～20 cm土层中酸性磷酸酶活性与土壤速效磷含量呈显著正相关，P2和P4处理在该土层下酸性磷酸酶活性和土壤速效磷含量均较高，有利于土壤中的磷素转化为玉米可吸收态。综上所述，磷肥分层施和穴施较传统撒施能提高玉米生育前期土壤中磷素有效性，促进根系生长发育，进而提高夏玉米产量，为黄淮地区较适宜的玉米磷肥施用方式。