超高產(chǎn)夏玉米氮肥運(yùn)籌效應(yīng)及其生理基礎(chǔ)研究.pdf

1、超高產(chǎn)栽培是提高玉米總產(chǎn)量、保障國家糧食安全的重要戰(zhàn)略途徑,目前超高產(chǎn)夏玉米生產(chǎn)普遍存在施肥過量(尤其是氮肥)、養(yǎng)分配比不平衡、施肥時(shí)期不合理等現(xiàn)象,明確超高產(chǎn)夏玉米養(yǎng)分限制因素,氮磷鉀肥增產(chǎn)效應(yīng)及合理的配比,氮素吸收積累特性、適宜的氮肥用量和施氮時(shí)期等,對實(shí)現(xiàn)夏玉米高產(chǎn)、高效和簡化生產(chǎn)具有重要的理論意義和實(shí)踐價(jià)值。然而,超高產(chǎn)夏玉米需肥規(guī)律及合理的施肥技術(shù)鮮見報(bào)道,本文從2007～2009年,在河南省?？h夏玉米高產(chǎn)區(qū),通過田間試驗(yàn)(氮

2、磷鉀肥平衡施肥效應(yīng)、氮肥用量、施氮時(shí)期、不同品種氮肥效應(yīng)以及緩控釋肥一次性施肥等),研究了超高產(chǎn)夏玉米養(yǎng)分限制因子及養(yǎng)分吸收積累特性,重點(diǎn)研究了超高產(chǎn)夏玉米氮素吸收積累特性、氮肥經(jīng)濟(jì)最佳用量及其效應(yīng)、氮肥后移增產(chǎn)效果及其生理基礎(chǔ)、施氮量對不同超高產(chǎn)夏玉米品種產(chǎn)量及氮素吸收利用的影響、緩/控釋氮肥一次性施肥技術(shù)及其效果等,以期為超高產(chǎn)夏玉米合理施肥提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。通過研究獲得如下結(jié)論。
　　 1、超高產(chǎn)夏玉米養(yǎng)分限制因子和

3、植株養(yǎng)分吸收積累特性研究表明,用ASI法推薦的氮磷鉀平衡施肥產(chǎn)量最高,分別達(dá)到12051.2 kg·hm之和13246.3 kg·hm2,施用氮肥平均增產(chǎn)8.92％,鉀肥平均增產(chǎn)7.14％,增產(chǎn)效果顯著,氮和鉀為超高產(chǎn)夏玉米養(yǎng)分主要限制因子。超高產(chǎn)夏玉米植株體內(nèi)氮、磷、鉀的積累量均隨生育期的延長而增加,到成熟期達(dá)到最大值,養(yǎng)分積累量的大小順序?yàn)榈?鉀>磷,每生產(chǎn)100 kg經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量吸收N:P2O5:K2O比例為2.40:1:2.73。拔

4、節(jié)期至吐絲期是養(yǎng)分吸收的關(guān)鍵時(shí)期,養(yǎng)分吸收速率大,積累量高,吐絲后植株仍能吸收較多的氮和磷。從出苗到吐絲,葉片是氮、磷的分配中心,生育后期莖葉中氮、磷的轉(zhuǎn)運(yùn)率較高,而鉀轉(zhuǎn)移比例較小。超高產(chǎn)夏玉米整個(gè)生育期能持續(xù)吸收養(yǎng)分,吐絲后適當(dāng)追肥保證灌漿期養(yǎng)分充足供應(yīng)對夏玉米超高產(chǎn)至關(guān)重要。氮磷鉀平衡施肥有利于夏玉米籽粒品質(zhì)的改善,提高了夏玉米蛋白質(zhì)產(chǎn)量。
　　 2、超高產(chǎn)夏玉米經(jīng)濟(jì)最佳氮肥用量及其效應(yīng)研究結(jié)果表明,隨著氮肥用量增加,夏玉米

5、產(chǎn)量呈先增加后降低趨勢,以施氮量300 kg·hm-2產(chǎn)量和收益最佳,分別為11753.64 kg·hm-2和13246.32 kg·hm-2、2063.33元·hm-2和2364.84元·hm-2,經(jīng)濟(jì)最佳施氮量為255.4 kg·hm-2,超過450 kg·hm-2夏玉米施氮己無經(jīng)濟(jì)效益。適宜的施氮量有利于提高硝酸還原酶、蔗糖磷酸合成酶和谷氨酰胺合成酶的活性,促進(jìn)氮代謝的適宜氮肥用量為300 kg·hm-2,有利于氮素的吸收積累。夏

6、玉米氮肥利用效率隨著氮肥用量增加而降低,施氮量300 kg·hm-2的氮肥利用率、農(nóng)學(xué)效率和偏生產(chǎn)力兩年平均值分別為16.12％、3.69 kg·kg-1和41.67 kg·kg-1。從產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)收益、氮代謝、氮素積累和氮肥利用效率等方面綜合考慮,超高產(chǎn)夏玉米合理的氮肥用量為255～300 kg·hm-2。
　　 3、超高產(chǎn)夏玉米氮肥運(yùn)籌研究表明,超高產(chǎn)夏玉米吐絲后氮素吸收積累量占總積累量的40.30％～47.78％,保證后期氮

7、素養(yǎng)分充足供應(yīng)對于夏玉米達(dá)到超高產(chǎn)水平至關(guān)重要；氮肥后移可維持夏玉米生育后期較高的葉面積指數(shù)和葉綠素含量,促進(jìn)超高產(chǎn)夏玉米后期的氮素吸收積累,降低夏玉米莖和葉片氮素的轉(zhuǎn)運(yùn)率,顯著增強(qiáng)灌漿期夏玉米穗位葉硝酸還原酶活性、蔗糖磷酸合成酶和谷氨酰胺合成酶活性,提高灌漿期葉片游離氨基酸和可溶性糖含量,增加蛋白質(zhì)產(chǎn)量；氮肥后移比習(xí)慣施氮增產(chǎn)2.27％～5.33％、氮肥利用率提高1.88％～9.70％、農(nóng)學(xué)效率提高0.96～2.21 kg·kg-1,

8、以“30％苗肥+30％大喇叭口肥+40％吐絲肥”劣式施用氮肥的產(chǎn)量和氮肥利用效率最佳。
　　 4、超高產(chǎn)夏玉米緩/控釋氮肥一次性施肥效果研究結(jié)果表明,苗期一次性施用緩腔釋氮肥的植株氮素積累量比常規(guī)2次施氮提高了6％～7％,產(chǎn)量提高了3％～4％,氮肥利用率提高5％,氮肥農(nóng)學(xué)效率提高了1.26～1.59 kg·kg-1；施用緩/控釋氮肥有利于超高產(chǎn)夏玉米生育后期氮素吸收利用,維持了灌漿期葉片較高的葉綠素含量,有利于籽粒灌漿,顯著提高

9、了夏玉米籽粒油分、粗蛋白、粗脂肪含量,同時(shí)提高了夏玉米產(chǎn)量和氮肥利用效率。采用夏玉米專用緩腔釋肥一次性施肥簡化了施肥程序,實(shí)現(xiàn)了超高產(chǎn)夏玉米簡化、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和高效施肥。
　　 5、施氮對兩個(gè)超高產(chǎn)夏玉米品種的效應(yīng)研究表明,鄭單958在低氮時(shí)產(chǎn)量和收益最高,分別為12051.18 kg·hm-2和1722.40元·hm-2,而浚單20在高氮時(shí)產(chǎn)量和收益最佳,分別為13166.00 kg·hm-2和1343.92元·hm-2,在0、

10、240和450 kg·hm-2三個(gè)氮水平下比鄭單958分別增產(chǎn)9.90％、5.20％和12.00％；浚單20在大喇叭口.吐絲期的氮素吸收積累和吸收速率高于鄭單958,灌漿后期高氮水平的氮素吸收速率亦遠(yuǎn)大于鄭單958:高氮水平下浚單20的氮素利用效率、氮肥利用率和氮肥偏生產(chǎn)力顯著高于鄭單958,高施氮量有利于浚單20獲得較高的蛋白質(zhì)產(chǎn)量。從產(chǎn)量、氮素吸收、氮素效率及蛋白質(zhì)產(chǎn)量綜合考慮,浚單20是氮肥高效品種。
　　 6、氮肥運(yùn)籌對

11、晚收夏玉米的效應(yīng)研究表明:氮肥后移和緩腔釋氮肥使夏玉米在晚收條件下較習(xí)慣施氮增產(chǎn)7.23％～9.52％,蛋白質(zhì)產(chǎn)量增加6.26％～10.73％,晚收較習(xí)慣收獲產(chǎn)量增加2.12％～6.42％、蛋白質(zhì)產(chǎn)量增加1.11％～7.68％、氮積累量增加1.10%～3.18%晚收夏玉米莖和籽粒氮積累量增加,而葉和其它器官中積累量減少；氮肥后移和緩/控釋氮肥在晚收條件下氮肥利用率提高了3.52％～6.87％,氮肥農(nóng)學(xué)效率提高了0.82～1.60 kg·