【目的】针对绿洲灌区传统施氮技术下,全膜覆盖玉米生育后期土壤氮肥供应不足、早衰和减产等问题,探讨氮肥后移对玉米干物质积累和产量构成的影响,以期为优化试区氮肥管理提供理论依据。【方法】2012—2015年,于河西绿洲灌区进行大田试验,在总施氮量相同且基肥和大喇叭口期追肥分别占总施氮量20%和40%条件下,设3个施氮处理:氮肥后移20%(拔节肥10%+花粒肥30%,M1)、氮肥后移10%(拔节肥20%+花粒肥20%,M2)和传统施氮(拔节肥30%+花粒肥10%,M3),研究不同氮肥追施制度对玉米干物质积累动态

【目的】针对土壤水分、氮肥供应不足以及玉米早衰、种植密度不合理等严重制约绿洲灌区玉米的生产问题,通过研究不同水氮配比及种植密度对玉米光合作用、干物质积累特征和产量的影响,以期为该区玉米高产、稳产提供技术支撑。【方法】2016—2017年,于河西绿洲灌区进行大田试验,以先玉335为参试品种,采用裂裂区设计,灌水水平(W_1:4 050 m~3·hm~(-2),W_2:3 720 m~3·hm~(-2))做主区,施氮水平(不施氮N_0:0,低施氮N_1:300kg·hm~(-2),高施氮N_2:450 kg·hm~(-2))为裂区,种植密度(低密度D_1:75 000株/hm~2,中密度D_2:97 500株/hm~2,高密度D_3:120 000株/hm~2)为裂裂区,测定光合速率、干物质积累量和产量等指标。【结果】施氮量、种植密度对玉米全生育期净光合速率、干物质最大增长速率及其出现天数、干物质积累量、产量、WUE和氮肥利用率有显著影响。水肥耦合可增强玉米密植条件下的光合作用,提高干物质最大增长速率,提前干物质最大增长速率出现的天数,增大干物质积累量和产量。在减量20%灌水和高施氮水平下,中密度处理的全生育期净光合速率较低密度和高密度分别提高17.31%和11.43%;高密度和中密度处理的干物质最大增长速率及最大增长速率出现天数较低密度处理分别提高21.07%、7.52%和提前6.7 d、4.1 d;高密度处理的干物质积累量较中密度、低密度分别提高4.27%和10.59%,中密度处理的产量、水分利用效率和氮肥利用率较低密度、高密度处理分别提高24.2%、11.4%、29.9%和29.2%、18.4%、13.8%。在减量20%灌水条件下,中密度高施氮处理的全生育期净光合速率、干物质积累量和产量分别较中施氮、不施氮分别提高7.34%、11.63%、14.63%和49.54%、44.53%、69.03%;高密度高施氮处理的干物质最大增长速率及最大增长速率出现天数较中施氮、不施氮分别提高19.07%、54.35%和提前3.9 d、6.8 d;同等密度高施氮处理的氮肥利用率较低施氮处理提高24.5%。综上,减量20%灌水与高施氮耦合主要通过提高密植玉米的光合作用和干物质积累速率,延长干物质积累的持续时间,提高WUE和氮肥利用率,从而对干物质积累量和产量产生调控作用。【结论】在绿洲灌区,采用水肥耦合(生育期减量20%灌水(3 720 m~3·hm~(-2))、施氮量450 kg·hm~(-2)、中密度97 500株/hm~2)的最优栽培模式,可为进一步发掘密植条件下玉米高产、高效栽培提供技术指导。

【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。

【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。

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。

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。

为探讨东北典型黑土种植密度与钾肥用量对玉米干物质积累转运、产量及钾素利用效率的影响，在吉林省公主岭市，通过连续2 a定位试验，研究了不同密度(D1:5.5×10~4株/hm~2,D2:7.0×10~4株/hm~2,D3:8.5×10~4株/hm~2)和钾肥用量(K0、K40、K80、K120和K160)对玉米干物质积累转运、钾素利用效率及产量的影响。结果表明，种植密度和钾肥用量的交互作用对玉米干物质积累的影响达到显著或极显著水平，其中D2密度下K120处理干物质最大积累速率和平均积累速率均为最高，并且干物质转运量和转运贡献率维持在较高水平。相同密度下，钾素回收率、农学利用率和偏生产力均随施钾量增加呈下降趋势，相同施钾量下均以D2密度最高。相同施钾量下，玉米产量以D2密度最高，2 a玉米平均产量较D1和D3分别提高6.9%,3.0%,相同密度下，施钾均显著提高了玉米产量，其中D1密度下施钾量增至80 kg/hm~2后增幅不再显著；D2和D3密度下施钾量增至120 kg/hm~2后增幅不再显著。通过线性加平台模型得出，D1、D2和D3密度下适宜施钾范围分别为72～80 kg/hm~2,104～115 kg/hm~2,105～116 kg/hm~2。而D2处理钾肥用量在较D1处理提高44.5%以及与D3处理相持平条件下，玉米产量分别提高9.8%,3.2%。钾素回收率分别提高4.1,4.9百分点。综上，在东北典型黑土区，以玉米种植密度70 000株/hm~2,钾肥用量104～115 kg/hm~2较为适宜。

为探明内蒙古不同生态条件下氮肥施用量对玉米关键生育期干物质、氮素积累分配特点及对产量及其构成因素的影响，于2021年在内蒙古包头市土默特右旗、赤峰市松山区喀喇沁旗和巴彦淖尔市五原县3个生态区进行试验。以玉米品种先玉335、郑单958和京科968为试验材料，研究施氮量对玉米不同器官干物质和氮素积累、分配、转运及产量形成的影响。结果表明，生态区和氮肥互作对玉米干物质积累与分配、氮素积累与分配、产量及其构成因素有极显著影响。不同生态区玉米品种各器官干物质所占比重有差异，依次为籽粒>茎秆>苞叶+穗轴>叶片，差异主要表现在吐丝—成熟期阶段。N2水平下，先玉335具有较高的花前干物质积累量，郑单958具有较高的花后干物质积累量。N1水平下，京科968茎秆转运量、茎秆转运率、茎秆贡献率表现较好。不同氮效率玉米品种氮素积累量均随着生育期的推进呈现递增趋势。成熟期氮素在各器官分布表现为籽粒>叶片>苞叶+穗轴>茎秆。不同生态区玉米产量表现为喀喇沁旗>五原县>土默特右旗。土默特右旗N0水平下，产量表现为先玉335>京科968>郑单958;N1与N2水平下，产量表现为郑单958>京科968>先玉335。五原县与喀喇沁旗在不同氮水平下，产量均表现为郑单958>京科968>先玉335,且品种间差异显著(P<0.05)。可见，氮肥水平对先玉335干物质积累的响应在五原县和土默特右旗较好，京科968和郑单958干物质积累的响应在喀喇沁旗较好。与京科968相比，先玉335、郑单958在生育后期能够更充分的利用氮肥。

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。

【目的】通过分析不同氮肥水平对糜子干物质积累、转运及生育后期功能叶片氮素代谢的影响,探讨糜子干物质积累、转运特征和氮代谢变化规律,为糜子节肥增产提供理论依据。【方法】采用大田试验,以榆糜2号为试验材料,设置60 kg·hm-2(N1)、105 kg·hm-2(N2)、150 kg·hm-2(N3)、195 kg·hm-2(N4)4种不同施氮水平,以不施肥为对照(CK)。连续两年研究了糜子抽穗期、开花期、灌浆期和成熟期干物质积累、转运及产量变化,分析了不同氮肥条件下,糜子旗叶、倒二叶和倒三叶叶片的谷氨酰胺合

【目的】针对绿洲灌区玉米生产氮肥用量过高的问题，探究通过密植补偿氮肥减量对玉米产量负效应的可行性。【方法】2019—2021年，以施氮水平为主区，设地方习惯施氮（N_2,360 kg·hm~(-2)）、减量25%施氮（N_1,270 kg·hm~(-2)）两个水平；以种植密度为副区，设传统（M_1,7.8万株/hm~2）、中（M_2,10.4万株/hm~2，增密33%）、高（M_3,12.9万株/hm~2，增密66%)3个密度水平，进行裂区试验，重点研究氮肥减量条件下增密对玉米产量及其构成因素的影响。【结果】（1）氮肥减量导致玉米籽粒产量、生物产量分别降低4.0%、4.9%。减氮条件下，中密度可以产生籽粒产量补偿效应，N_1M_2较对照N_2M_1提高4.1%；高密度处理N_1M_3生物产量补偿效应最大，较对照提高14.2%。（2）通过回归分析模拟得到：减氮条件下，当种植密度提高至8.4万株/hm~2可以与对照N_2M_1籽粒产量持平，并在10.6万株/hm~2时获得最大产量13 537kg·hm~(-2)，较对照提高4.9%。（3）氮肥减量引起穗数、穗粒数和千粒重分别降低5.0%、3.3%和3.4%；中、高密度分别较传统密度提高穗数27.9%、49.7%，降低穗粒数3.8%、8.4%，降低千粒重5.2%、8.9%。中密度较传统密度对收获指数无显著影响，而高密度使收获指数降低14.2%。N_1M_2较对照N_2M_1通过穗数增加补偿了减氮引起穗数、穗粒数及千粒重的下降，从而实现丰产。（4）氮肥减量降低拔节期至抽雄吐丝期的玉米生长率7.2%—8.4%；中、高密度较传统密度提高苗期至大喇叭口期玉米生长率27.3%、60.3%。（5）氮肥减量条件下，N_1M_2较对照提高叶、茎和鞘干物质转运量达9.6%、13.6%和3.7%，提高叶和茎对籽粒产量的贡献率5.3%和9.0%。【结论】通过合理密植可以补偿减氮引起的玉米产量下降，在施氮量270 kg·hm~(-2)的基础上增密至10.4万株/hm~2，能够最大化产量补偿效应，是绿洲灌区玉米节氮稳产丰产的可行措施。

【目的】以寒地5个粳稻品种为试验材料,研究实地氮肥管理的增产机理。【方法】2004和2005年,通过农民习惯施肥和实地氮肥管理的大田对比试验和不同SPAD阈值的小区试验,探讨实地氮肥管理对水稻群体质量、干物质积累规律和氮积累的影响。【结果】与农民习惯施肥相比,实地氮肥管理使氮肥总量平均减少了33.8%,水稻成穗率平均提高了12.3%(P<0.05),灌浆期水稻叶面积指数提高了14.1%～27.6%(P<0.05),抽穗期以后水稻干物质增加了4.3%～29.1%,抽穗后干物重与产量呈极显著正相关关系(P<0.01),产量平均增加了9.8%;抽穗后氮积累量增加了11.8%～55.1%(P<0.05...

为明晰缓释氮肥不同施用量下玉米光合日变化特征及生长发育规律，利用光响应曲线拟合，以期为农牧交错区春玉米丰产栽培和氮肥高效利用提供理论依据。以广德5号为研究对象，在2018年长期定位试验基础上，于2019,2020年分别测定分析了玉米抽雄—吐丝期穗位叶在N 0(N0,CK),120(N8),180(N12),240 (N16),300(N20),360(N24) kg/hm~2 6个氮肥梯度下的SPAD值、胞间二氧化碳浓度、气孔导度、净光合速率、蒸腾速率日变化、光响应曲线及干物质积累规律。2 a结果表明，随着氮肥施用量的增加，玉米穗位叶SPAD值和净光合速率、蒸腾速率、气孔导度日变化呈先增加后降低的趋势，均以N16处理最高，且胞间二氧化碳浓度最低。净光合速率、蒸腾速率、气孔导度日变化均呈单峰曲线变化趋势。光响应曲线拟合分析得出，N16处理的最大净光合速率最高，2019,2020年N16处理分别比N0、N8、N12、N20、N24处理提高37.48%,29.51%,31.85%,18.17%,37.32%和80.04%,59.73%,50.30%,6.42%,62.51%。全株干物质及穗部干物质积累与最大净光合速率、SPAD值呈极显著正相关。综合分析得出，内蒙古西部地区最适宜的氮肥施用量为240 kg/hm~2。

为研究氮肥后移对夏玉米叶片光合特性的改善、籽粒库容的调节以及增产效应,选择库容差异较大的玉米品种登海605和郑单958,利用滴灌水肥一体化方式设置氮肥全部(100%)底施、底施40%+十二叶展(V12)60%、底施40%+吐丝期60%和底施40%+十二叶展20%+吐丝期40%处理。结果表明,与一次性底施相比,氮肥分次施用处理登海605和郑单958穗位叶光合速率分别增加了14.4%33.3%和6.1%16.9%;籽粒建成期玉米素核苷含量、籽粒绝对含水量、体积分别提高了9.4%53.0%、5.2%13.5%、

【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