淺析玉米高產挖潛與高產高效的幾個問題-王志剛

1、淺析玉米高產挖潛與高產高效的幾個問題,報告人：王志剛2011年8月 陜西·楊凌,第十二屆全國玉米栽培學術研討會報告,內 容 提 要,超高產高效的限制因子淺析 高產挖潛與資源增效的方向 小結,內蒙古平原灌區(qū)玉米高產潛力,玉米超高產攻關進展顯著，高產紀錄不斷刷新,問題1：進一步挖潛難度大，對限制因子和挖潛方向認識不足問題2：靠大量水肥投入支撐，資源利用效率提升潛力大,2006年 1158.9公斤20

2、07年 1171.1公斤2008年 1250.5公斤2009年 1342.8公斤,內蒙古超高產玉米田氮肥生產效率,1、高產挖潛問題,,高產挖潛問題,樣本數(shù)=52,以增密為核心途徑的結構性挖潛,高產挖潛問題,表1 2006~2009年畝產噸糧群體不同密度下的產量結構,,個體生產能力明顯降低,高產挖潛問題,,春玉米畝產噸糧群體穗粒重與穗粒數(shù)、千粒重的關系,子粒敗育,,XD20,ND314,超高產高密條件下

3、，密度增加，子粒敗育明顯加重；不同基因型間存在明顯差異,弱勢粒灌漿,不同粒位籽粒干物質積累動態(tài),19.31%,14.66%,20.36%,23.61%,20.91%,20.61%,4+X試驗,,,,,2009年4+X試驗產量及其構成因素,2010年4+X試驗產量及其構成因素,限制因子1：因個體庫容降低導致的群體庫限制是超高產產量挖潛的限制因子之一。,,（徐慶章，1994）,1.55,1.75,高產挖潛問題,,MLAI=5； L

4、AImax>6.5,LAIh>3.5,,超高產群體合理的庫/源？ 庫容量？,高產挖潛問題,限制因子2： 超高產群體后期莖葉物質轉運率明顯降低——生長冗余,超高產春玉米干物質轉運,,,高產挖潛問題,群體性能明顯增強,,,,不同密度高產春玉米群體“三合結構”參數(shù),不同密度高產春玉米群體“三合結構”定量表達式參數(shù)間相關系數(shù),,高產挖潛問題,個體生產性能降低導致的庫容限制限制產量潛力的挖掘,高產挖潛的方向,得失補償增產向“以

5、群體結構優(yōu)化基礎上的個體性能提升”的差異補償增產轉變,具體途徑：降低子粒敗育，促進弱勢粒灌漿，提高庫容量提高個體生產性能和物質轉運利用效率，提高收獲指數(shù)。,“差異補償增產” 的可行性,表1 2006~2009年畝產噸糧群體不同密度下的產量結構,表2 產量>1200kg/畝地塊的產量結構,2、高產高效的問題,4+X試驗模式下產量及水、氮生產效率差異,與農戶模式相比，高產高效模式增產11.4%， PFPN提高11.3%； 與

6、再高產模式比較，再高產高效模式增產11.5%， PFPN 10.1%； 再高產和再高產高效模式比高產高效模式增產2.6%~14.4%，但PFPN明顯降低，說明其模式仍有優(yōu)化空間。,高產高效的問題,（李少昆等，2009）,多點4+X試驗（n=3）,超高產玉米物質生產特性改變,N素積累總量提高,N素積累量及不同生育階段階段積累比例,高產高效的問題,高產高效的問題,超高產玉米營養(yǎng)特性的變化,生產100kg子粒需要的三要素量（樣本量=52）（

7、kg）,N素需求與根層供應,玉米N素階段需求量及土壤階段硝態(tài)氮供應量,高產高效的問題,超高產春玉米氮肥的總量優(yōu)化,超高產氮投入有優(yōu)化的空間,5N試驗方案優(yōu)化后的產量結果,超高產春玉米氮肥的階段匹配,,葉面積指數(shù),,,氮素,,干物質,,,吸N: 20,吸N: 235,吸N: 65,LAIMAX=6.5-7.5,超高產群體氮素階段需求（內蒙古平原灌區(qū)）,氮效率提升的潛力,作物生理效率和吸收效率提升潛力大,,,,,氮吸收效率提升途徑,,,,,

8、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,施肥,耕層構造與養(yǎng)分供應強度(soluble, inorganic plant-available pools ),,作物吸收,,環(huán)境,根系形態(tài)與分布,,根系吸收功能,,深松改土增碳培肥,適宜濃度趨肥效應,,,氮吸收效率提升途徑,深松促進根系生長和分布下移；,氮吸收效率提升途徑,V12YEAR:2009,VTYEAR:2009,R3YEAR:2009,V12YEAR:2010,VT

9、YEAR:2010,R3YEAR:2010,,,,,,,深松綜合措施下玉米不同生育時期不同土層深度根系活力,,,,,氮吸收效率提升途徑,氮肥適當深施（15cm）促進根系趨肥性效應,氮生理效率潛力,莖葉系統(tǒng)后期干物質轉運率,莖葉系統(tǒng)后期N素轉運率,4+X試驗,氮生理效率提升途徑,防衰與后期物質高效轉移的平衡？,適度增密利于氮效率提升,小 結,個體庫容降低導致的群體庫容受限、物質轉運利用率低是玉米高產挖潛的關鍵限制因子；庫容量和物質轉

10、運效率可作為高產耐密品種的重要衡量指標。降低子粒敗育，促進弱勢粒灌漿，提高庫容量；提高個體生產性能和HI是高產挖潛的重要途徑。以增密為主的 “得失性補償增產”向在優(yōu)化群體結構基礎上實現(xiàn)個體生產性能協(xié)同增益的“差異性補償增產”轉變，是高產挖潛的可能方向。養(yǎng)分管理與超高產養(yǎng)分需求不匹配、群體結構不合理、養(yǎng)分轉運利用率低、耕層限制根系吸收效率皆影響超高產群體資源效率的提升；養(yǎng)分總量優(yōu)化和分期調控、選用物質高效轉運品種、適度增密、深松改