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
针对绿洲灌区玉米生产中普遍水肥投入大、利用效率低等问题,通过研究不同灌水量和有机无机肥等氮配施对玉米光合生理、籽粒产量和品质的影响,以期获得最佳的灌水水平和有机无机肥等氮配施比例。2021—2022年,在绿洲灌区采用两因素裂区...针对绿洲灌区玉米生产中普遍水肥投入大、利用效率低等问题,通过研究不同灌水量和有机无机肥等氮配施对玉米光合生理、籽粒产量和品质的影响,以期获得最佳的灌水水平和有机无机肥等氮配施比例。2021—2022年,在绿洲灌区采用两因素裂区试验设计,主区为2个灌水水平(传统灌水和减量20%灌水),副区为5个有机无机肥等氮配施比例(全施无机氮肥、75%无机氮肥+25%有机肥、50%无机氮肥+50%有机肥、25%无机氮肥+75%有机肥和全施有机肥),探究玉米光合生理、籽粒产量和品质对不同水氮管理模式的响应特征。结果表明,与传统灌水(I2)相比,减量20%灌水(I1)降低了玉米叶面积指数(leaf area index,LAI)、光合势(photosynthetic potential,LAD)、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs),提高了胞间CO_(2)浓度(Ci)、籽粒蛋白质含量和籽粒苏氨酸含量;有机无机肥配施对玉米光合生理指标、籽粒产量和品质都有显著影响,随有机肥比例增加,有机无机肥配施对玉米的影响会逐渐从正效应变为负效应;与传统灌水结合全施无机氮肥(I2F1)相比,减量20%灌水结合75%无机氮肥+25%有机肥(I1F2)玉米平均叶面积指数(mean leaf area index,MLAI)提高了6.9%~7.1%,总光合势(total photosynthetic potential,TLAD)无显著变化;玉米吐丝期-蜡熟期LAI提高了5.0%~11.4%,吐丝期-蜡熟期LAD提高了7.5%~9.1%。I1F2较I2F1提高了玉米抽雄期-蜡熟期叶绿素含量(chlorophyll content,SPAD)、Pn、Tr和Gs,降低了Ci。2年内I1F2较I2F1玉米增产12.0%~12.5%,籽粒中蛋白含量提高了6.9%~18.9%,籽粒中苯丙氨酸、赖氨酸、苏氨酸、色氨酸、亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸含量分别提高了29.6%~43.3%、77.7%~93.3%、49.7%~51.5%、18.4%~28.6%、39.5%~46.0%、57.4%~78.1%和35.1%~41.3%。其他处理对玉米光合生理、籽粒产量及品质指标也有一定影响,但综合2年结果,I1F2影响更显著。因此,减量20%灌水(3240 m^(3)hm^(–2))结合75%无机化学氮肥(270 kg hm^(–2))配施25%有机肥(90 kg hm^(–2))是实现西北灌区玉米高产优质生产目标的适宜水氮管理模式。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。
文摘针对绿洲灌区玉米生产中普遍水肥投入大、利用效率低等问题,通过研究不同灌水量和有机无机肥等氮配施对玉米光合生理、籽粒产量和品质的影响,以期获得最佳的灌水水平和有机无机肥等氮配施比例。2021—2022年,在绿洲灌区采用两因素裂区试验设计,主区为2个灌水水平(传统灌水和减量20%灌水),副区为5个有机无机肥等氮配施比例(全施无机氮肥、75%无机氮肥+25%有机肥、50%无机氮肥+50%有机肥、25%无机氮肥+75%有机肥和全施有机肥),探究玉米光合生理、籽粒产量和品质对不同水氮管理模式的响应特征。结果表明,与传统灌水(I2)相比,减量20%灌水(I1)降低了玉米叶面积指数(leaf area index,LAI)、光合势(photosynthetic potential,LAD)、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs),提高了胞间CO_(2)浓度(Ci)、籽粒蛋白质含量和籽粒苏氨酸含量;有机无机肥配施对玉米光合生理指标、籽粒产量和品质都有显著影响,随有机肥比例增加,有机无机肥配施对玉米的影响会逐渐从正效应变为负效应;与传统灌水结合全施无机氮肥(I2F1)相比,减量20%灌水结合75%无机氮肥+25%有机肥(I1F2)玉米平均叶面积指数(mean leaf area index,MLAI)提高了6.9%~7.1%,总光合势(total photosynthetic potential,TLAD)无显著变化;玉米吐丝期-蜡熟期LAI提高了5.0%~11.4%,吐丝期-蜡熟期LAD提高了7.5%~9.1%。I1F2较I2F1提高了玉米抽雄期-蜡熟期叶绿素含量(chlorophyll content,SPAD)、Pn、Tr和Gs,降低了Ci。2年内I1F2较I2F1玉米增产12.0%~12.5%,籽粒中蛋白含量提高了6.9%~18.9%,籽粒中苯丙氨酸、赖氨酸、苏氨酸、色氨酸、亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸含量分别提高了29.6%~43.3%、77.7%~93.3%、49.7%~51.5%、18.4%~28.6%、39.5%~46.0%、57.4%~78.1%和35.1%~41.3%。其他处理对玉米光合生理、籽粒产量及品质指标也有一定影响,但综合2年结果,I1F2影响更显著。因此,减量20%灌水(3240 m^(3)hm^(–2))结合75%无机化学氮肥(270 kg hm^(–2))配施25%有机肥(90 kg hm^(–2))是实现西北灌区玉米高产优质生产目标的适宜水氮管理模式。
