黑土作为吉林中部平原粮食主产区主要土壤类型,其质量的优劣直接影响区域生态安全和农业可持续发展。该研究以吉林省典型黑土耕层土壤作为研究对象,采集1401个土壤样本,测定8项土壤理化指标及玉米产量。采用最小数据集法筛选评价指标,...黑土作为吉林中部平原粮食主产区主要土壤类型,其质量的优劣直接影响区域生态安全和农业可持续发展。该研究以吉林省典型黑土耕层土壤作为研究对象,采集1401个土壤样本,测定8项土壤理化指标及玉米产量。采用最小数据集法筛选评价指标,对于黑土耕层土壤进行质量评价,并综合土壤质量指数和产量提出评价指标的适宜范围。结果表明:吉林省黑土耕层土壤质量评价最小数据集由耕层容重、有机质、速效磷、pH构成,由全量数据集(Total Data Set,TDS)、重要数据集(Important Data Set,IDS)和最小数据集(Minimum Data Set,MDS)分别计算的土壤质量指数之间存在显著正相关关系,R^(2)分别为0.716、0.771,表明MDS可以替代TDS对黑土耕层土壤质量进行评价。黑土玉米种植区耕层土壤质量指数分布在0.22~0.75之间,均值为0.53,呈现东部高西部低的趋势。土壤质量指数随产量先增加后降低。黑土耕层保持较高土壤质量及产量的评价指标适宜范围分别为:容重为1.23~1.43 g/cm^(3),酸碱度(pH值)为4.74~6.96,有机质为33.14~35.81 g/kg,有效磷为122.46~136.06 mg/kg。该研究结果可为吉林省黑土耕层土壤质量诊断、提高黑土肥力及选择适合农田管理措施提供理论及参数支撑。展开更多
明确吉林省不同年代玉米品种产量、叶片氮含量与光合特性对不同氮素用量的响应趋势,对东北地区玉米高产品种选育具有重要的实践意义。本研究以20世纪70年代年以来吉林省大面积推广应用的6个代表性品种为研究对象(1970s:吉单101、中单2号...明确吉林省不同年代玉米品种产量、叶片氮含量与光合特性对不同氮素用量的响应趋势,对东北地区玉米高产品种选育具有重要的实践意义。本研究以20世纪70年代年以来吉林省大面积推广应用的6个代表性品种为研究对象(1970s:吉单101、中单2号;1990s:四单19、吉单159;2010s:先玉335和农华101),在大田条件下共设置4个氮素水平(0、125、250和375 kg hm^(–2)),分析了氮素施用量对不同年代玉米品种产量、叶片氮含量及光合特征参数等的影响。结果表明,所有氮水平下玉米籽粒产量均随品种更替而提高,现代品种在较高氮水平下(≥250 kg hm^(–2))产量优势更明显,各处理产量的提高主要是单穗粒数和粒重同时增加的结果。当施氮量不高于250 kg hm^(–2)时,各年代玉米品种穗位叶净光合速率(Pn)均随施氮量增加而提高,现代品种显著高于老品种,当施氮量为375kghm^(–2)时Pn均显著降低,降低幅度表现为老品种高于现代品种。而吐丝至蜡熟期,Pn降低幅度随施氮量增加和品种更替而减小。玉米光补偿点、暗呼吸速率在不同时期均表现为2010s最高、1990s次之、1970s最低,其中2010s品种的光补偿点比1990s、1970s品种平均分别提高9.72%、27.84%,暗呼吸速率平均提高7.82%、32.98%。各年代品种比叶重(specific leafweight,SLW)随施氮量增加而提高,同一施氮量下SLW表现为随品种更替而降低。不同品种叶片单位面积氮含量(Narea)均随施氮量增加而提高,不施氮处理老品种显著降低,施氮处理品种间无显著差异。相关分析表明,Pn与SLW呈显著正相关关系,而Pn与Narea之间关系可用二次曲线方程拟合,Pn随Narea增加出现转折的Narea值为1.57g m–2。不同年代品种的光合氮利用效率(PNUE)均随施氮量增加而降低,而较高氮水平下(≥250 kg hm^(–2))PNUE随品种更替而显著提高。综上,在较高氮水平下现代玉米品种比老品种显著增产主要归因于其Pn和PNUE的提高,而Pn和PNUE的提高又与比叶重(SLM)、叶片N含量(Nmass、Narea)等性状密切相关,推荐在玉米品种选育过程中参考。展开更多
文摘黑土作为吉林中部平原粮食主产区主要土壤类型,其质量的优劣直接影响区域生态安全和农业可持续发展。该研究以吉林省典型黑土耕层土壤作为研究对象,采集1401个土壤样本,测定8项土壤理化指标及玉米产量。采用最小数据集法筛选评价指标,对于黑土耕层土壤进行质量评价,并综合土壤质量指数和产量提出评价指标的适宜范围。结果表明:吉林省黑土耕层土壤质量评价最小数据集由耕层容重、有机质、速效磷、pH构成,由全量数据集(Total Data Set,TDS)、重要数据集(Important Data Set,IDS)和最小数据集(Minimum Data Set,MDS)分别计算的土壤质量指数之间存在显著正相关关系,R^(2)分别为0.716、0.771,表明MDS可以替代TDS对黑土耕层土壤质量进行评价。黑土玉米种植区耕层土壤质量指数分布在0.22~0.75之间,均值为0.53,呈现东部高西部低的趋势。土壤质量指数随产量先增加后降低。黑土耕层保持较高土壤质量及产量的评价指标适宜范围分别为:容重为1.23~1.43 g/cm^(3),酸碱度(pH值)为4.74~6.96,有机质为33.14~35.81 g/kg,有效磷为122.46~136.06 mg/kg。该研究结果可为吉林省黑土耕层土壤质量诊断、提高黑土肥力及选择适合农田管理措施提供理论及参数支撑。
文摘明确吉林省不同年代玉米品种产量、叶片氮含量与光合特性对不同氮素用量的响应趋势,对东北地区玉米高产品种选育具有重要的实践意义。本研究以20世纪70年代年以来吉林省大面积推广应用的6个代表性品种为研究对象(1970s:吉单101、中单2号;1990s:四单19、吉单159;2010s:先玉335和农华101),在大田条件下共设置4个氮素水平(0、125、250和375 kg hm^(–2)),分析了氮素施用量对不同年代玉米品种产量、叶片氮含量及光合特征参数等的影响。结果表明,所有氮水平下玉米籽粒产量均随品种更替而提高,现代品种在较高氮水平下(≥250 kg hm^(–2))产量优势更明显,各处理产量的提高主要是单穗粒数和粒重同时增加的结果。当施氮量不高于250 kg hm^(–2)时,各年代玉米品种穗位叶净光合速率(Pn)均随施氮量增加而提高,现代品种显著高于老品种,当施氮量为375kghm^(–2)时Pn均显著降低,降低幅度表现为老品种高于现代品种。而吐丝至蜡熟期,Pn降低幅度随施氮量增加和品种更替而减小。玉米光补偿点、暗呼吸速率在不同时期均表现为2010s最高、1990s次之、1970s最低,其中2010s品种的光补偿点比1990s、1970s品种平均分别提高9.72%、27.84%,暗呼吸速率平均提高7.82%、32.98%。各年代品种比叶重(specific leafweight,SLW)随施氮量增加而提高,同一施氮量下SLW表现为随品种更替而降低。不同品种叶片单位面积氮含量(Narea)均随施氮量增加而提高,不施氮处理老品种显著降低,施氮处理品种间无显著差异。相关分析表明,Pn与SLW呈显著正相关关系,而Pn与Narea之间关系可用二次曲线方程拟合,Pn随Narea增加出现转折的Narea值为1.57g m–2。不同年代品种的光合氮利用效率(PNUE)均随施氮量增加而降低,而较高氮水平下(≥250 kg hm^(–2))PNUE随品种更替而显著提高。综上,在较高氮水平下现代玉米品种比老品种显著增产主要归因于其Pn和PNUE的提高,而Pn和PNUE的提高又与比叶重(SLM)、叶片N含量(Nmass、Narea)等性状密切相关,推荐在玉米品种选育过程中参考。
