【目的】研究局部根区灌水和施氮对玉米根系、冠层水分传导的影响。【方法】以陕单9号玉米为试验材料,试验采取3种灌水方式,即常规灌水(CI)、固定1/2根系区域灌水(FPRI)和交替1/2根系区域灌水(APRI)。每种灌水方式设3种供水水平:充分灌水、轻度缺水、重度缺水。3个施氮水平:高氮(每千克土施0.3g纯氮)、中氮(每千克土施0.2g纯氮)、低氮(每千克土施0.1g纯氮),无肥对照。采用高压流速仪(high pressure flow meter,HPFM)测定不同水分、氮肥条件下盆栽玉米导水率。【结果】两种灌水方式下玉米导水率有极显著差异,交替灌水方式下玉米导水率大于固定灌水方式下玉米的导...

【目的】研究局部水分胁迫对玉米根系导水率的影响,为局部灌溉在农业生产中的利用提供理论依据。【方法】采用分根法对奥玉3007玉米进行水培试验,设4个水分胁迫处理(渗透势分别为0(CK),-0.2,-0.4,-0.6MPa),在所有根系经受6d水分胁迫后,对一侧根系恢复正常水分供应,对另一侧根系持续进行水分胁迫,用压力室法测定处理0,6,12,24,72,120,168,216h后两侧根系的导水率。【结果】水分胁迫越严重,玉米的根系导水率越低。经受水分胁迫后再恢复正常水分供应的玉米根系导水率12h后出现了明显的增长,且始终明显大于持续水分胁迫处理。经水分胁迫再恢复正常水分供应的玉米根系导水率的增幅...

【目的】研究交替隔沟灌溉条件下作物根区土壤水氮迁移和累积。【方法】利用小区试验,对供试玉米采取不同的水分和氮素处理,测定交替隔沟灌溉条件下玉米根区土壤硝态氮、铵态氮和水分的变化。【结果】施氮后沟中硝态氮含量增长很快,大多集中在地表下0～30cm处。随着时间的推移,上层土壤水分携带氮素养分下渗,造成下层土壤硝态氮含量的上升。收获时低水高氮处理的整个剖面上硝态氮的累积量最大,是高水高氮处理的1.2倍,低水低氮处理的是高水低氮的1.27倍。施氮后表层0～30cm土壤铵态氮含量和累积量达到高峰,30cm以下变化不明显。收获时各处理的铵态氮在剖面上的分布和累积基本相同。高水处理的土壤水分累积量明显大于低...

【目的】春旱频繁和过度施氮不利于春玉米苗期生长发育，并对后期生长和产量造成负面影响。研究干旱胁迫下局部供氮对玉米苗期生长、根系形态和水氮利用的影响，以期为促进玉米苗期根系发育、实现水氮高效利用和高产稳产提供技术依据。【方法】2021和2022年设置玉米水、氮两因素分根盆栽试验，设计5种供氮方式：不施氮（两侧均不施氮，N0/N0）、均匀低氮（两侧均低氮，LN/LN）、局部低氮（A侧低氮而B侧不施氮，LN/N0）、均匀高氮（两侧均高氮，HN/HN）和局部高氮（A侧高氮而B侧不施氮，HN/N0），供氮一侧LN和HN的施氮量分别为每kg干土中施氮0.12和0.24g；水分管理于三叶期开始并持续3周，设计3个土壤水分状况：重度干旱（35%田间持水量，W0）、适度干旱（55%田间持水量，W1）和正常水分（75%田间持水量，W2）。水分管理结束后测定植株生长性状、干重、根长、氮素吸收量、耗水量、水氮利用效率等指标。【结果】干旱胁迫显著抑制玉米苗期的植株生长、干物质累积和氮素吸收，但提高根冠比。相比W2,W0导致总根长平均降低48.0%，而W1对根长影响较小。干旱胁迫降低玉米的氮素回收利用率，W0和W1较W2平均分别下降10.1和4.6个百分点，W0还导致水分利用效率平均降低19.4%，而W1则使水分利用效率平均提高11.9%。供氮方式也显著影响玉米苗期的植株生长、干物质累积与氮素吸收利用，而且水氮两因素呈现出显著的交互作用。基于2022年结果，LN/LN地上部干重最高，W0、W1和W2条件下相比N0/N0分别提高8.3%、12.6%和23.6%。根系干重以LN/N0最高，3个水分条件下较N0/N0分别提高9.5%、17.0%和31.2%，且W1和W2条件下显著提高根冠比。HN/HN对玉米苗期生长的负面影响最严重，地上部干重在W0、W1和W2条件下较N0/N0分别下降30.1%、14.6%和7.0%，根系干重降幅更高（41.0%、44.2%和34.9%），因此显著降低根冠比。HN/N0对地上部干重影响较小，但显著降低根干重和根冠比。相比N0/N0,HN/HN和HN/N0均导致根长显著降低，而LN/N0通过促进未供氮一侧的根系增殖而显著增加总根长。施氮显著提高氮素吸收量，各水分条件下均以LN/LN较高，而LN/N0较低，氮素回收利用率则以LN/LN较高，而HN/HN较低。随干旱胁迫程度的减轻，各处理间氮素吸收量和氮素回收利用率的差异明显增大。植株耗水量和水分利用效率均以LN/LN和LN/N0较高，其次为HN/N0，而HN/HN最低。与不施氮相比，均匀或局部低氮对玉米苗期发育呈现促进作用，而均匀或局部高氮则呈抑制作用，而且干旱胁迫程度增加导致均匀或局部高氮供应的负面效应加剧。总体上，局部供氮方式较均匀供氮方式对根系生长的影响更大，诱导了根系的形态可塑性反应。相关分析发现，不同水分和供氮条件下，玉米苗期地上部干重、水分利用效率、氮素回收利用率与总根长均呈显著的正相关关系。对于局部供氮方式，未供氮一侧根长与地上部干重、水分利用效率和氮素回收利用率的相关性更高。【结论】与均匀供氮相比，局部供氮方式可促进玉米苗期根系在未施氮一侧的大量增殖而增加干重并提高总根长。推荐采用局部低氮供应方式施用基肥以促进苗期根系发育，提高水分利用效率和植株耐旱性。

【目的】以抗逆性强的紧凑型玉米品种先玉335为供试作物，研究施氮量、覆膜时期及其互作对陇东旱塬玉米生理指标、产量性状及水氮利用效率的影响，以期为陇东旱塬区玉米高产高效栽培提供理论依据。【方法】2012年11月至2019年11月，连续设置覆膜时期（春季覆膜和秋季覆膜）和施纯N量（0、75、150、225、300、375、450 kg·hm~(-2)）两因子的长期定位裂区试验，分析不同处理玉米生理指标、产量性状及水氮利用效率的变化。【结果】覆膜结合合理施氮可提高玉米光合速率和叶片叶绿素相对含量（SPAD值），延长叶片持绿期，有效协调源库关系，增加穗粒数和百粒重。年份、施氮量及年份与施氮量互作均极显著影响玉米产量、穗粒数和百粒重，三者均随施氮量增加呈先增加后降低趋势。黄土旱塬玉米产量在施氮量150—450 kg·hm~(-2)范围内均显著高于75 kg·hm~(-2)的产量，以施氮量300 kg·hm~(-2)最高，为15 142.5kg·hm~(-2)，与施氮量225 kg·hm~(-2)无显著差异，显著高于施氮75 kg·hm~(-2)，施氮量进一步增加，增产效应逐渐降低，甚至减产。降雨年型及关键生育期降雨量与产量变化关系密切。尤其是7—9月降水量，特别是7月上旬（玉米抽雄—吐丝期）降雨量及降雨年型对陇东旱塬玉米产量影响较大。年份、覆膜时期、施氮量及年份与施氮量互作也极显著影响水分利用效率，秋覆膜较春覆膜水分利用效率显著增加8.6%。与施氮300 kg·hm~(-2)相比，施氮225 kg·hm~(-2)氮肥偏生产力、氮素生理利用效率分别提高28.6%、20.1%，平均氮肥利用率从34.8%提高到35.8%，可实现产量和氮素效率的同步提高。【结论】覆膜结合施氮150—225 kg·hm~(-2)可作为陇东旱塬雨养农业区较理想的高产高效栽培模式，干旱年份秋覆膜的增产效应更突出，生产中建议结合气象预测预报的降雨年型选择适宜的施氮量和覆膜时期。

【目的】研究不同生育期灌水和施氮对玉米各生育期生长、产量和水分利用效率的影响。【方法】以夏玉米蠡玉16号为试验材料,设置了7个水分处理(全生育期灌水、苗期+拔节期灌水、苗期+抽穗期灌水、苗期+灌浆期灌水、拔节期+抽穗期灌水、拔节期+灌浆期灌水、抽穗期+灌浆期灌水)和3个氮素水平(不施氮肥、低氮(60kg/hm2)、高氮(180 kg/hm2)),研究不同生育期灌水和施氮对夏玉米生长、产量及水分利用效率的影响。【结果】不同生育期灌水和施氮对夏玉米的株高、叶面积、地上部干物质、产量及水分利用效率均有一定的影响。与全生育期灌水相比,在平均氮肥(各指标3个氮素处理的平均值)水平下,苗期+灌浆期灌水处理...

【目的】验证水分或养分胁迫后恢复供应显著提高根系吸收能力，且局部水分或氮素供应有效刺激供应区根系吸收的补偿效应，为进一步揭示水氮双重胁迫后局部恢复供应条件下影响根系氮素吸收能力的因素以及玉米各器官氮素分配状况提供依据。【方法】采用分根技术，水培模拟局部根区水氮同时恢复供应，其中以聚乙二醇６０００（ＰＥＧ ６０００）模拟营养液的渗透势，并用相应的供氮水平模拟氮素胁迫。试验设置４个水氮双重胁迫（也即４个局部恢复供应）处理：正常供应水氮、轻度水氮胁迫、中度水氮胁迫和重度水氮胁迫。双重胁迫６ ｄ后一半根区恢复正常供应，于处理后０、１、３、５、７、９ ｄ连续动态监测各根区根系氮素吸收速率、含氮量以及氮素．．．

为了探明秸秆还田配施氮肥对春玉米水氮利用效率的影响,2014-2015年在辽宁铁岭设置了秸秆0.0 kg/hm~2+纯NPK 0.0 kg/hm~2(S0F0)、秸秆9 000 kg/hm~2+纯N 0.0 kg/hm~2+纯P 112.5 kg/hm~2+纯K 90.0kg/hm~2(SN0)、秸秆9 000 kg/hm~2+纯N 112.5 kg/hm~2+纯P 112.5 kg/hm~2+纯K 90.0 kg/hm~2(SN1),秸秆0.0 kg/hm~2+纯N 225.0 kg/hm~2+纯P 112.5 kg/hm~2+纯K 90.0 kg/hm~2(S0N2)(CK),秸秆9 000 kg/hm~2+纯N225.0 kg/hm~2+纯P 112.5 kg/hm~2+纯K 90.0 kg/hm~2(SN2),秸秆9 000 kg/hm~2+纯N 337.5 kg/hm~2+纯P 112.5kg/hm~2+纯K 90.0 kg/hm~2(SN3)6个处理开展了研究。结果表明,秸秆还田配施氮肥对春玉米产量、氮肥农学利用率影响明显。全量还田9 000 kg/hm~2和配施氮肥225.0 kg/hm~2产量最高,相同施氮条件下,2年秸秆还田比秸秆不还田增产1.10%~11.56%,增加的主要原因是百粒质量和行粒数的显著提高和秃尖的显著降低,但产量并未随着施氮量的增加而持续增加;秸秆还田配施氮肥春玉米干物质最大生长速率(Cm)和干物质最大积累量(Wm)均随着施氮量的增加而增加,秸秆未还田和不施氮肥春玉米干物质最大生长速率时间(tm)出现延后,这在一定程度上导致了干物质积累量的减少;秸秆还田配施氮肥对土壤水库起到了扩蓄增容作用,提高春玉米水分利用效率,相同施氮量条件下,秸秆还田比秸秆不还田有一定程度的提高,但并未达到显著差异(P>0.05);秸秆还田配施氮肥能够提高氮肥农学利用率,提高土壤有机质含量,但速效养分增加并不明显。秸秆还田量9 000 kg/hm~2和配施氮肥225.0 kg/hm~2是辽北棕壤区比较理想的还田方式,在该区域农业发展中具有一定的应用价值。

在玉米生育期间进行灌水和施用钾肥,对玉米果穗叶片的叶绿素含量、光合强度和玉米籽粒灌浆及最终的籽粒产量均有明显的促进作用;灌水与施用钾肥之间有一定的互作效应;钾肥(K2O)的适宜施用量在90~135 kg/hm2为宜。

采用室内水培试验法 ,选择高水肥型玉米品种 ,以 PEG6 0 0 0模拟干旱胁迫 ,Hoagland全营养液和无磷营养液控制磷素水平 ,用压力室法测定了三叶期的玉米根系导水率 (L pr)的变化规律。结果表明 :缺磷植株根系的导水率显著降低 ,但在复磷后 4～ 2 4 h内导水率能恢复到与供磷对照植株接近的数值 ;干旱胁迫可导致玉米根系导水率急剧降低 ,但供磷处理的导水率仍然大于无磷处理 ;复水后 ,供磷植株 Lpr 恢复能力较无磷植株强 ,表明磷处理植株对干旱有较强的忍受能力和恢复能力。 Hg Cl2 处理表明磷营养可通过影响水通道蛋白的活性或表达量来调节根系导水率。

【目的】垄植沟灌技术在西北内陆地区应用广泛,但往往施氮方式单一,在大田常规沟灌条件下,研究不同施氮方式对春玉米根系生长及产量和氮素利用效率的影响,揭示不同施氮方式下根系的生长分布及产量和氮素利用规律,探求西北内陆干旱、半干旱地区沟灌条件下合理施氮方法。【方法】以金穗4号春玉米为供试材料,连续两年在大田条件下,采用垄植沟灌技术,设均匀沟氮(CN,即两侧沟同时均匀施氮)、交替施氮(AN,即两侧沟交替施氮)和固定施氮(FN,即始终给一侧沟施氮)3种处理。各处理施氮量均为200 kgN·hm-2,氮肥选用尿素,分3次开沟施入,基施50%,大喇叭口期和抽雄期各追肥25%;磷肥选用过磷酸钙,作为底肥开沟前...

试验于2009-2010年在吉林省中国农科院公主岭试验站进行。以耐密玉米品种郑单958为材料,采用2种密度(52 500株/hm2(LD)和82 500株/hm2(HD)),2个施氮水平(150 kg/hm2(LF)和300 kg/hm2(HF))研究了传统耕作方式和深松(40 cm)对玉米生长发育和根系的分布情况。结果表明:玉米的生长发育与密度、施氮水平以及耕作方式均有密切关系。在不同密度和施肥水平下,深松处理比传统耕作在植株总干物量、根系和籽粒产量等方面均有有利作用。深松有利于打破犁底层,根系在0～40 cm的分布明显优化。本研究阐明了在传统耕作条件下适度深耕增加产量的生理基础,并对高产玉...

为探究覆膜与施氮量对陕北地区玉米生长特性及氮素转运的影响，以‘郑单958’玉米为供试材料，共设置11个处理，种植模式分为露地种植(M_0)和覆膜(M_1),施氮量分别为80(N_1)、120(N_2)、160(N_3)、200(N_4)、240(N_5) kg/hm~2,以露地种植下不施氮作为对照组，测定玉米生长、产量、氮素转运及氮肥利用效率。结果表明，覆膜与施氮量对大田玉米株高、茎粗、叶面积指数有显著影响，且随着生育期推进，玉米各生长指标均呈快速升高直至平缓的趋势，二者互作效应对株高具有极显著影响；覆膜和施氮对玉米产量具有极显著影响，覆膜显著提高玉米产量，随着施氮量的增加，玉米产量呈现先增后降的趋势，M_0和M_1模式分别在N_3和N_2水平下达到高产，为12 469.02和13 181.66 kg/hm~2。随施氮量增加，各营养器官氮素积累量均表现出先增后减的趋势，成熟期各器官氮素积累由高到低为籽粒>叶>茎；玉米营养器官氮素转运量呈先降后增的趋势，施氮量和覆膜均显著影响玉米氮素转运效率，氮素吸收效率呈显著下降趋势；覆膜显著提高氮肥利用率、氮肥偏生产力及氮肥农学利用率，随着施氮量的增加，氮肥利用率、氮肥偏生产力及氮肥农学利用率均显著降低，而肥料产量贡献率先增后降。通过主成分综合评价，M_1N_3处理得分最高，因此推荐覆膜条件下施氮量160 kg/hm~2作为陕北地区玉米较优的栽培模式。

【目的】探究不同灌水比例和灌水时间对单套作玉米产量及其水分利用效率的影响,为构建套作复合群体水分高效管理技术提供依据。【方法】采用自动式遮雨棚水分精量控制,2016—2017年连续2年在灌溉定额4 050 m~3·hm~(-2)条件下,设置2种种植模式(单作A1、套作A2)、3种灌水比例(播种水25%+拔节水25%+抽雄水25%+灌浆水25%,B1;播种水25%+拔节水25%+抽雄水15%+灌浆水35%,B2;播种水25%+拔节水35%+灌浆水40%,B3)两因素随机区组试验。研究不同种植模式下灌水时间和灌水比例对玉米生育期内土壤含水量、棵间蒸发量、耗水特征、产量及水分利用效率的影响。【结果】相同的灌溉定额下,玉米拔节后单作土壤含水量比套作平均高出16.60%,拔节期—成熟期套作棵间蒸发量平均较单作高出23.60%;单套作耗水强度高峰期均为拔节—抽雄期,日耗水强度最高达到7.21 mm·d~(-1),耗水量占全生育期21.62%—31.67%,拔节期后套作阶段耗水强度均显著高于单作,平均高出3.68%;单作玉米产量在播种水25%+拔节水35%+灌浆水40%时达最高,平均较单作其他处理提高16.49%,水分利用效率平均提高11.71%,而套作则在灌水处理为播种水25%+拔节水25%+抽雄水15%+灌浆水35%时,穗粒数、有效穗数平均较其他灌水处理增加4.47%、6.97%,从而使产量平均增加22.07%,水分利用效率平均提高19.11%。【结论】本试验灌溉定额为4 050 m~3·hm~(-2)下,播种、拔节期、灌浆期分别灌水25%、35%、40%有利于提高单作玉米产量,而套作玉米采用宽窄行带状栽培则需要增加一次灌水时间,在播种、拔节期、抽雄期、灌浆期分别灌水25%、25%、15%、35%有利于提高其产量及水分利用效率。

【目的】研究局部灌溉方式对玉米根系时空分布的影响。【方法】以"金穗四号"春玉米为供试材料,在大田条件下对玉米进行垄植沟灌,采用交替隔沟灌溉(灌水在沟南北两侧交替进行)、固定隔沟灌溉(灌水始终在沟南侧进行)和常规灌溉(沟两侧同时灌水且各占1/2)3种灌水方式,灌水量均为2 250m3/hm2,于抽雄期、灌浆期、成熟期对0～100cm土层分层(每20cm为1层)监测根部及根部南北两侧根系的生长状况,分析根系的空间分布规律。【结果】灌水方式对根系空间分布的影响在玉米生长的不同生育期表现不同。总体而言,0～100cm土层中各生育期玉米的根长密度平均值均以交替隔沟灌溉较大。玉米生育中后期,60～100c...