针对陇中旱农区玉米生产中氮肥用量及施肥时期不合理等问题,明确施氮水平和施肥时期对旱作玉米光合生理、产量和品质的影响,探究氮肥运筹提高玉米籽粒产量及品质的光合生理机制。本研究依托始于2012年的长期定位试验,于2022—2023年采...针对陇中旱农区玉米生产中氮肥用量及施肥时期不合理等问题,明确施氮水平和施肥时期对旱作玉米光合生理、产量和品质的影响,探究氮肥运筹提高玉米籽粒产量及品质的光合生理机制。本研究依托始于2012年的长期定位试验,于2022—2023年采集数据。试验采用裂区设计,主区设4种施氮水平(N0:0 kg hm^(–2)、N1:100 kg hm^(–2)、N2:200 kg hm^(–2)、N3:300 kg hm^(–2));副区设2个施肥时期及分配比例(T1:1/3基肥+2/3拔节肥、T2:1/3基肥+1/3拔节肥+1/3大喇叭口肥)。结果表明:(1)氮肥施用显著提高了玉米叶面积指数、光合势和叶绿素相对含量,而N2T1、N2T2、N3T1和N3T2处理间平均叶面积指数和总光合势无显著差异。(2)N3T1和N3T2处理在玉米拔节期至大喇叭口期净光合速率、气孔导度和蒸腾速率较高,但乳熟期至蜡熟期净光合速率和气孔导度均低于N2T1和N2T2处理,乳熟期N2T1和N2T2较N3T2净光合速率分别提高12.78%和18.81%(P<0.05)。(3)氮肥施用显著提高了玉米叶片单位面积氮含量,N2T1和N2T2处理叶片单位面积氮含量与N3T1、N3T2处理无显著差异,但光合氮利用效率较N3T1和N3T2分别提高16.85%和26.44%(P<0.05)。(4)玉米籽粒产量与施氮量线性拟合,T1与T2追肥时期下最佳施氮量与本研究中N2(200 kg hm^(–2))水平较为接近,N2T1和N2T2处理籽粒产量较其他处理分别提高5.75%~142.53%和13.32%~159.91%;增加氮肥用量提高了玉米籽粒蛋白质含量,降低了籽粒淀粉含量。(5)相关性分析表明,籽粒产量及蛋白质含量与净光合速率、气孔导度和蒸腾速率呈显著正相关(P<0.05);主成分分析表明,N1T1与N3T1处理间部分解释变量无显著差异,N2T1与N2T2处理玉米光合生理特性、籽粒产量及品质的综合表现均大于其他处理,过量施氮降低了生育后期光合性能和光合氮利用效率,进而降低玉米籽粒产量和品质。因此,在陇中旱农区玉米生产中,200 kg hm^(–2)施氮量按1/3基肥+2/3拔节肥施肥能有效提高玉米生育期内光合源,维持较高的绿叶面积及光合性能,在增强光合速率的同时降低了光合氮利用效率的衰减。综合产量及品质,200 kg hm^(–2)施氮水平按1/3基肥+2/3拔节肥的方式施用是实现旱作玉米优质高产的氮肥管理措施。展开更多
全膜双垄沟播是黄土高原旱作玉米主要生产技术,但此技术的土壤耕作主要依赖传统耕作和旋耕,在形成犁底层的同时造成耕层变浅,影响玉米生长、产量形成以及土壤健康。本文以打破犁底层、改善土壤结构、提高黄土高原旱地玉米（Zea may L....全膜双垄沟播是黄土高原旱作玉米主要生产技术,但此技术的土壤耕作主要依赖传统耕作和旋耕,在形成犁底层的同时造成耕层变浅,影响玉米生长、产量形成以及土壤健康。本文以打破犁底层、改善土壤结构、提高黄土高原旱地玉米（Zea may L.）产量和有限降水资源利用效率为目标,布设大田定位试验,比较研究了深松耕、免耕、旋耕和传统耕作对旱地全膜双垄沟播玉米土壤水分、温度、土壤容重、产量以及水分利用效率的影响。结果表明：全膜双垄覆盖条件下,深松耕和免耕较旋耕和传统翻耕能有效增加0~30 cm土壤贮水量,其0~30 cm土层土壤含水量较翻耕、旋耕分别增加50.0%、43.7%和14.8%、10.3%;深松耕能有效降低5~30cm土层土壤容重,其5~10 cm和10~30 cm土层土壤容重,深松耕较传统耕作分别降低10.9%和12.9%,随着土层的加深,深松耕、免耕的土壤容重呈降低趋势,旋耕和传统翻耕呈增大趋势;深松耕在苗期、拔节—抽雄期较传统翻耕分别具有明显的增温和降温作用,有利于玉米生长和产量提高;2个平水年,深松耕处理的玉米生物产量、籽粒产量和水分利用效率分别较传统翻耕增加6.1%~5.6%、18.6%~28.8%和28.1%~32.9%,具有明显的增产和提高水分利用效率的作用。因此,在黄土高原半干旱区同等降雨条件下,深松耕能有效增加全膜双垄沟播玉米的土壤贮水量,改善土壤结构,协调水温关系,有利于增产和提高水分利用效率,是全膜双垄沟播玉米一项理想的土壤耕作方法。展开更多
文摘针对陇中旱农区玉米生产中氮肥用量及施肥时期不合理等问题,明确施氮水平和施肥时期对旱作玉米光合生理、产量和品质的影响,探究氮肥运筹提高玉米籽粒产量及品质的光合生理机制。本研究依托始于2012年的长期定位试验,于2022—2023年采集数据。试验采用裂区设计,主区设4种施氮水平(N0:0 kg hm^(–2)、N1:100 kg hm^(–2)、N2:200 kg hm^(–2)、N3:300 kg hm^(–2));副区设2个施肥时期及分配比例(T1:1/3基肥+2/3拔节肥、T2:1/3基肥+1/3拔节肥+1/3大喇叭口肥)。结果表明:(1)氮肥施用显著提高了玉米叶面积指数、光合势和叶绿素相对含量,而N2T1、N2T2、N3T1和N3T2处理间平均叶面积指数和总光合势无显著差异。(2)N3T1和N3T2处理在玉米拔节期至大喇叭口期净光合速率、气孔导度和蒸腾速率较高,但乳熟期至蜡熟期净光合速率和气孔导度均低于N2T1和N2T2处理,乳熟期N2T1和N2T2较N3T2净光合速率分别提高12.78%和18.81%(P<0.05)。(3)氮肥施用显著提高了玉米叶片单位面积氮含量,N2T1和N2T2处理叶片单位面积氮含量与N3T1、N3T2处理无显著差异,但光合氮利用效率较N3T1和N3T2分别提高16.85%和26.44%(P<0.05)。(4)玉米籽粒产量与施氮量线性拟合,T1与T2追肥时期下最佳施氮量与本研究中N2(200 kg hm^(–2))水平较为接近,N2T1和N2T2处理籽粒产量较其他处理分别提高5.75%~142.53%和13.32%~159.91%;增加氮肥用量提高了玉米籽粒蛋白质含量,降低了籽粒淀粉含量。(5)相关性分析表明,籽粒产量及蛋白质含量与净光合速率、气孔导度和蒸腾速率呈显著正相关(P<0.05);主成分分析表明,N1T1与N3T1处理间部分解释变量无显著差异,N2T1与N2T2处理玉米光合生理特性、籽粒产量及品质的综合表现均大于其他处理,过量施氮降低了生育后期光合性能和光合氮利用效率,进而降低玉米籽粒产量和品质。因此,在陇中旱农区玉米生产中,200 kg hm^(–2)施氮量按1/3基肥+2/3拔节肥施肥能有效提高玉米生育期内光合源,维持较高的绿叶面积及光合性能,在增强光合速率的同时降低了光合氮利用效率的衰减。综合产量及品质,200 kg hm^(–2)施氮水平按1/3基肥+2/3拔节肥的方式施用是实现旱作玉米优质高产的氮肥管理措施。
