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1 前言 (3)1.1 目的意义 (3)1.2 国内外研究进展 (3)1.2.1 玉米根系活力的时空分布 (3)1.2.2 根系对地上部分干物质积累和产量形成的影响 (4)1.2.3 根系对叶源特性的调控作用 (4)1.3 玉米根系影响的问题研究综述 (5)2 材料与方法 (5)2.1 试验材料 (5)2.2 试验设计 (5)2.3 测定项目及方法 (6)2.3.1 叶片光合特性的测定 (6)2.3.2 叶绿素含量的测定 (6)2.3.3 根源特性的测定 (6)2.3.4 干物质积累与分配 (6)2.3.5 室内考种指标 (6)3 结果与分析 (6)3.1 玉米根系干重的变化 (6)3.2 根系活性 (7)3.3 断根后根系伤流强度的变化动态 (8)3.4 叶绿素含量 (8)3.5 花后断根对玉米净光合速率的影响 (9)3.6 干物质积累量 (10)3.7 不同层次根系对玉米产量及产量构成的影响 (10)4 讨论 (11)5 结论 (12)参考文献 (13)致谢 ................................................................................................................ 错误！未定义书签。
1 前言 (3)1.1 目的意义 (3)1.2 国内外研究进展 (3)1.2.1 玉米根系活力的时空分布 (3)1.2.2 根系对地上部分干物质积累和产量形成的影响 (4)1.2.3 根系对叶源特性的调控作用 (4)1.3 玉米根系影响的问题研究综述 (5)2 材料与方法 (5)2.1 试验材料 (5)2.2 试验设计 (5)2.3 测定项目及方法 (6)2.3.1 叶片光合特性的测定 (6)2.3.2 叶绿素含量的测定 (6)2.3.3 根源特性的测定 (6)2.3.4 干物质积累与分配 (6)2.3.5 室内考种指标 (6)3 结果与分析 (6)3.1 玉米根系干重的变化 (6)3.2 根系活性 (7)3.3 断根后根系伤流强度的变化动态 (8)3.4 叶绿素含量 (8)3.5 花后断根对玉米净光合速率的影响 (9)3.6 干物质积累量 (10)3.7 不同层次根系对玉米产量及产量构成的影响 (10)4 讨论 (11)5 结论 (12)参考文献 (13)致谢 ................................................................................................................ 错误！未定义书签。
施肥对玉米植株生长及产量的影响1. 引言1.1 研究背景玉米是世界上最重要的粮食作物之一，被广泛种植于全球各地，其产量直接关系着粮食安全和农业经济发展。
而施肥作为一种重要的农业生产技术手段，对玉米的生长和产量具有重要影响。
施肥可以提供植物生长所需的养分元素，促进玉米的正常生长发育，增加植株的养分吸收和利用率，进而提高产量和品质。
研究表明，合理施肥可以显著促进玉米的根系生长和养分吸收，增加叶面积和光合作用强度，加速生长速度。
同时，施肥还可以提高玉米的耐逆性和抗病虫害能力，减少病虫害的发生，保障产量稳定性和品质优良。
因此，深入研究施肥对玉米植株生长和产量的影响机制，探讨不同施肥方式对玉米生长的影响，评价施肥对玉米品质和土壤的影响，具有重要的理论和实践意义。
通过科学施肥，可以更好地提高玉米的产量和品质，促进农业可持续发展，实现粮食安全和农业经济效益的双赢局面。
1.2 研究目的研究目的是为了探究施肥对玉米植株生长及产量的影响，以期能够为农业生产提供科学依据和技术支持。
通过深入研究施肥对玉米生长的影响机制，可以为农民提供更加有效的施肥方案，提高玉米的产量和品质。
了解不同施肥方式对玉米生长的影响，可以为实际生产提供可行的施肥技术指导。
探究施肥对土壤的影响，有助于制定可持续发展的土壤肥力管理策略，提高土壤质量和农作物生长效率。
本研究的目的在于深入研究施肥对玉米植株生长及产量的影响，为农业生产提供科学依据，促进农业生产的可持续发展。
2. 正文2.1 施肥对玉米生长的影响施肥对玉米生长的影响是决定玉米产量的重要因素之一。
施肥可以提供植物所需的养分，促进植株的生长和发育。
氮肥是促进植物生长的关键养分之一，它参与植物的合成代谢过程，促进叶绿素和蛋白质的合成，从而增加叶面积和光合作用效率，加速光能转化为化学能的过程，推动植物生长。
磷肥是植物生长的另一重要养分，它参与植物的细胞分裂和能量转移过程，促进根系的发育和吸收养分，促使植株株高增加，助力植物的生长和发育。
玉米根系结构与土壤养分吸收的关系研究简介：玉米作为全球重要的粮食作物之一，其产量和质量受到多种因素的影响，其中土壤养分的吸收是关键因素之一。
玉米的根系结构对土壤养分吸收有着显著的影响，因此研究玉米根系结构与土壤养分吸收的关系具有重要的理论和实践意义。
一、玉米根系结构的特点玉米的根系呈放射状分布，主根发育良好，侧根多、细且繁密。
主根的生长速度较快，能够深入土壤，吸收深层养分。
侧根大量分布于上方的土壤表层，对浅层养分的吸收具有重要作用。
此外，玉米的根系还具有较高的根表面积和根系活力，有利于养分吸收。
二、土壤养分对玉米根系结构的影响1. 氮素：充足的氮素有助于玉米根系的生长和分枝，增加根系的表面积，但过量的氮素会抑制根系发育。
合理施氮可以促进玉米根系的分布均匀性，提高养分吸收效率。
2. 磷素：磷素是玉米生长过程中不可或缺的重要养分。
适量的磷素可以促进玉米根系的早期生长和分化，增加根系的长度和根毛的数量，有利于吸收土壤中的磷素。
3. 钾素：钾素对玉米根系的侧根生长和分枝有重要的调控作用。
充足的钾素有利于促进根系的生长和发育，增加根系的表面积，提高养分吸收效率。
4. 其他微量元素：锌、铜、铁等微量元素对玉米根系的生长和功能发挥具有重要影响，这些元素的缺乏或过量都会对根系结构产生负面影响，减少养分吸收。
三、土壤养分对玉米生长发育的影响1. 氮素：氮素是玉米生长发育过程中的重要营养元素，对植株的生长和碳源分配具有重要影响。
施氮量过低会导致玉米生长不良，产量下降，过量施氮则会导致植株茎秆过长，易倒伏。
2. 磷素：磷素对玉米生长发育的影响主要体现在根系的生长和分化上。
适量施磷可以促进根系生长，增加养分吸收面积，提高养分利用效率，从而增加玉米产量。
3. 钾素：钾素是玉米生长发育不可或缺的元素，对植株的生长和发育具有重要影响。
适量施钾可以增加叶面积，促进植株对光能的利用，提高光合效率，增加产量和质量。
4. 其他微量元素：锌、铜、铁等微量元素对玉米生长发育具有重要影响，合适的施用可以增加玉米的抗逆能力，提高产量和品质。
深松结合不同施肥方式对春玉米根系时空分布特征的影响梁尧;蔡红光;袁静超;刘剑钊;闫孝贡;张洪喜;任军【摘要】[目的]阐明深松结合不同施肥方式对东北春玉米根系时空分布特征的影响.[方法]2011-2012年,采用2年田间定位试验,设置常规模式(农民习惯栽培模式,对照,T1)、深松模式(T2)、深松+氮肥深追模式(T3)、深松+氮肥深追+增施有机肥模式(综合培肥模式,T4)4个处理,在玉米主要生育期采集0～10,10～20,20～30,30～40,40～60cm土层根系样品,利用WinRhizo根系分析系统获取根长、根表面积与根系平均直径,同时测定各生育期玉米根系干质量及成熟期籽粒产量与地上干物质量.[结果]2011-2012年,随着生育进程的推进,玉米的根系干质量、根长、根表面积均呈先增加后降低的单峰曲线变化,并在吐丝期达到最大值;根系平均直径总体呈现缓慢增加或保持平稳的变化趋势.不同处理对各生育期玉米的根系干质量、根表面积和根长有着不同程度的影响,以吐丝后期各指标的变幅较为明显,但各指标年际间的差异并不显著.与常规处理相比,深松处理对根系干质量、根长及根表面积的影响并不显著;深松+氮肥深追处理对根系生长的促进作用主要集中于吐丝期之后,而综合培肥处理从6展叶期起对根系生长就有显著的促进作用,总根系干质量、总根长及总根表面积显著增加,根系平均直径大幅度降低.在各生育期,根系干质量、根长、根表面积和根系平均直径随着土层深度的增加呈现逐渐降低并趋于平缓的变化趋势,其中深层(30～40和40～60cm)土壤中的根系生长对深松+氮肥深追与综合培肥处理的响应较为敏感,特别是综合培肥处理各指标的变化更为显著,在成熟期,与常规处理相比,综合培肥处理30～40和40～60cm土层根系干质量的增幅分别为91％和72％,根长的增幅分别为68％和130％,根表面积的增幅分别为128％和87％.2011-2012年,与常规处理相比,深松处理对玉米籽粒产量和地上干物质量的影响不显著,深松+氮肥深追处理和综合培肥处理玉米籽粒产量及地上干物质量显著增加,增幅分别为8.92％,16.1％和9.21％,17.7％.[结论]深松配合氮肥深追有利于根系干质量的增加,促进了根系纵深分布,并获得了较高的玉米产量.在此基础上增施有机肥对玉米根系生长的促进作用更为显著,更有利于根系干物质的积累与\"纵向延伸\"根系构型的形成,从而保证了其更高的玉米产量.%[Objective] The objective of this study was to understand the temporal and spatial distribution characteristics of spring maize roots affected by subsoiling combined with different soil amendment treatments,which would provide support for evaluating integrated soil management practices.[Method]A two-year field experiment (2011 and 2012) was conducted with four treatments,including common practice (the cultivation pattern used by farmers,CK,T１),subsoiling (T2),subsoiling with nitrogen fertilizer supplemented in deep soil (T3),and integrated practices (subsoiling plus nitrogen fertilizer supplemented in deep soil and organic manure amendment,T4).Roots samples distributed in 0-10,10-20,20-30,30-40 and 40-60 cm soil profiles were collected at the main growth stages.The root analysis system WinRhizo was used to determine root length,area and diameter,and root dry weight at main growth stages,and grainyields,aboveground biomass of maize at harvest stage were also investigated.[Result]In 2011 and 2012,root dry weight,root length and root area at main growth stages firstly increased and then decreased with the highest values at tasseling stage.The average root diameter showed slow increase or no change.Root dry weight,root length and root area at main growth stages were affected by different soil amendment treatments.The changes were significant at tasseling stages but inter-annual variationswere not pared with T1,root dry weight,length and area ofT2 were not significantly changed,T3 treatment increased root dry weight,length and area while decreased average root diameter after tasseling stagehand T4 treatments significantly increased these parameters since the six-leaf stage.The root dry weight,root length,root area and average root diameter at main growth stages gradually decreased andthen flattened with increase of soil depth.Roots distributed at soil layers of 30～40 cm and 40-60 cm responded sensitively to T3 and T4 treatments.At mature stage,compared with T1,root dry weight at two soil layers of 30-40 cm and 40-60 cm in the T4 treatment increased by 91％ and 72％,root length increased by 68％ and 130％,and root area increased by 128％ and 87％ ,respectively.In 2011 and 2012,compared with T1,grain yield was not significantly changed in T2,but increased by 8.92％,16.1％ and 9.21％,17.7％in T3 and Irrespectively.[Conclusion] Combination of subsoiling and nitrogen fertilizer supplemented in deep soil improved root development and promoted root distribution,resulting in high grain yield of spring maize.Better performance of root weight,root distribution and grain yield were obtained by adding organic manure application in the soil amendment practice.【期刊名称】《西北农林科技大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2019(047)006【总页数】10页(P31-40)【关键词】春玉米;根系分布;施肥方式【作者】梁尧;蔡红光;袁静超;刘剑钊;闫孝贡;张洪喜;任军【作者单位】吉林省农业科学院农业资源与环境研究所/农业部东北植物营养与农业环境重点实验室,吉林长春 130033;吉林省农业科学院农业资源与环境研究所/农业部东北植物营养与农业环境重点实验室,吉林长春 130033;吉林省农业科学院农业资源与环境研究所/农业部东北植物营养与农业环境重点实验室,吉林长春130033;吉林省农业科学院农业资源与环境研究所/农业部东北植物营养与农业环境重点实验室,吉林长春 130033;吉林省农业科学院农业资源与环境研究所/农业部东北植物营养与农业环境重点实验室,吉林长春 130033;吉林省农业科学院农业资源与环境研究所/农业部东北植物营养与农业环境重点实验室,吉林长春130033;吉林省农业科学院农业资源与环境研究所/农业部东北植物营养与农业环境重点实验室,吉林长春 130033【正文语种】中文【中图分类】S513.062东北地区是我国玉米生产的主产区与重要的玉米商品粮基地，在保障国家粮食安全方面发挥着重要的作用。
一、引言玉米是我国重要的粮食作物之一，对于增加粮食产量，改善农民收入、保障国家粮食安全具有重要意义。
玉米深松深厚层施肥播种技术是一种旨在提高玉米产量的栽培技术，其通过改良土壤结构，提高玉米的养分利用率，增加玉米产量，同时也对环境具有积极的保护效果。
二、技术原理1.深松土壤：玉米生长需要深厚松软的土壤，深松土壤可以增加土壤通气性、排水性和储水性，为玉米生长提供良好的土壤环境。
通过深翻土壤和加入有机质等方式进行土壤深松，使得土壤松软深厚，为玉米根系生长提供良好的空间。
2.深厚层施肥：在深松土壤的基础上，进行深厚层施肥。
将有机肥或氮磷钾肥等施入土壤深层，使得玉米根系能够充分吸收养分，提高养分利用率，从而增加玉米产量。
3.播种技术：选择适宜的播种技术，使得玉米种子能够在深松深厚层肥料的土壤中生根发芽，有效利用土壤养分，实现增产的目的。
三、增产机理1.改善土壤结构：通过深松深厚层施肥播种技术，可以改善土壤结构，提高土壤通气性和透水性，为玉米生长提供良好的土壤环境。
改善土壤结构有利于玉米根系的生长和养分的吸收，促进玉米的健康生长。
2.提高养分利用率：深厚层施肥可以使得施肥养分深入到土壤中层，利用土壤深层肥料可以增加玉米根系对养分的利用率，提高养分利用效率，从而增加玉米产量。
3.促进玉米生长：通过改善土壤结构和提高养分利用率，深松深厚层施肥播种技术可以促进玉米的生长，缩短生长周期，增加光合作用量，提高玉米产量。
四、环保效应1.减少化肥施用量：通过深松深厚层施肥技术，可以减少化肥的使用量，减少农业对化肥的依赖，降低农业对环境的污染。
2.提高土壤保护能力：深松深厚层施肥技术改善了土壤结构，提高了土壤的肥力和保水能力，有利于土壤保护，减少水土流失，促进农田生态平衡。
3.减少对水资源的污染：通过提高养分利用率，减少化肥的使用量，可以减少农业对水资源的污染，保护水资源的环境。
五、结论玉米深松深厚层施肥播种技术通过改善土壤结构，提高养分利用率，增加玉米产量，并在环保方面具有积极的效应。
长期定位施肥对土壤养分和玉米产量的影响
董旭;娄翼来
【期刊名称】《现代农业科学》
【年(卷),期】2008(015)001
【摘要】通过对辽宁凤城棕壤长期定位监测点其中8年试验结果的统计分析,明确了长期不同施肥处理对土壤养分和玉米产量的影响.结果显示:较不施肥对照相比,长期不同施肥均提高了土壤有机质和速效氮、磷、钾含量.总的来说,土壤培肥效果以有机肥配施化肥好于相应的单施化肥或有机肥,化肥组合以氮磷钾或氮磷配施效果更好,单施氮肥相对较差.不同施肥处理对玉米产量的影响与上述养分的变化规律相似,且相关分析表明玉米产量与土壤碱解氮和速效磷含量密切相关.综上说明,在施用有机肥的基础上,合理配施氮磷钾肥,是该地区提高土壤肥力和实现玉米增产的最佳方案.
【总页数】3页(P9-11)
【作者】董旭;娄翼来
【作者单位】辽宁省土壤肥料总站,沈阳,10034;中国科学院沈阳应用生态研究所,沈阳,110016
【正文语种】中文
【中图分类】G513.062
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1.长期定位施肥对小麦-玉米氮素利用及产量品质的影响 [J], 张广凯;宋祥云;刘树堂;南镇武;姜雯
2.长期定位施肥对山东三大土类小麦产量和土壤养分的影响 [J], 张英鹏;刘兆辉;李彦;仲子文;孙明;井永苹
3.长期定位施肥对土壤养分与作物产量的影响 [J], 林治安;赵秉强;袁亮;Hwat Bing-So
4.长期定位施肥对水稻、小麦产量和土壤养分的影响 [J], 徐祖祥
5.长期定位施肥对夏玉米光合特性及产量的影响研究 [J], 曹彩云;郑春莲;李科江;马俊永;崔彦宏
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
施肥方式对玉米根系分布及产量的影响宋日;吴春胜;赵立华;吴桂淑【期刊名称】《玉米科学》【年(卷),期】2001(9)4【摘要】采用土柱模拟法研究施肥方式对玉米根系分布及产量的影响 ,结果表明 ,垄沟追肥促使玉米根系向纵深发展 ,与传统的垄面撒施覆土相比 ,垄沟施肥 3cm深处理的中层根和深层根干重分别增加 8 9%～ 9 4%和2 6 6 %～ 45 8% ,总根重增加 6 0 %～ 8 5 % ,而百粒重和产量增加不显著。
垄沟施肥 8cm的中层根和深层根干重分别增加 19 6 %～ 2 2 6 %和 5 9 3%～ 91 7% ,总根重增加 12 3%～ 13 8% ,百粒重增加 13 9%～ 16 3% ,产量增加10 6 %～ 11 8%。
表明玉米追肥的最佳方式为垄沟深追肥。
【总页数】2页(P75-76)【关键词】玉米;施肥;根系分布;产量【作者】宋日;吴春胜;赵立华;吴桂淑【作者单位】吉林农业大学农学院【正文语种】中文【中图分类】S513.062【相关文献】1.小麦玉米周年生产中耕作方式对夏玉米根系特性和产量的影响 [J], 高飞;李霞;任佰朝;董树亭;刘鹏;赵斌;张吉旺2.滴灌系统运行方式施肥频率对番茄产量与根系分布的影响 [J], 栗岩峰;李久生;饶敏杰3.深松结合不同施肥方式对春玉米根系时空分布特征的影响 [J], 梁尧;蔡红光;袁静超;刘剑钊;闫孝贡;张洪喜;任军4.耕作方式与秸秆覆盖对夏玉米根系分布及产量的影响 [J], 张万锋; 杨树青; 娄帅; 靳亚红; 刘鹏5.夏玉米根系活性、养分吸收和产量对不同施肥方式的响应 [J], 马阳;吴敏;刘晓明;李赟虹;张世卿;王亚玲;孙坤雁;彭正萍因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
不同耕作深度下调控水肥对玉米生长状况的影响佚名【摘要】为了研究不同耕作深度条件下调控水肥配比对玉米养分及产量的影响,共设16个试验处理,对玉米各器官的氮、磷、钾分配以及产量构成因素进行分析.结果表明,在相同水肥条件下,耕作深度30 cm处理的产量均高于耕作深度20 cm,产量最大的处理是A1 M2 W3,为9950 kg/hm2,较A1 M1 W0的产量增加了46.32％.玉米各器官的氮素积累量大小顺序为籽粒>叶>茎秆>根,茎秆、根中氮素含量最高的是处理A1 M2 W3,籽粒、叶中的氮素积累量最大的是处理A1 M2 W2,磷素在各器官内的积累量高低依次是:籽粒>叶>茎秆>根.各器官钾素的积累量大小顺序为茎秆>籽粒>叶>根,各器官钾素含量最高的处理是A1 M2 W3.钾素含量最高的处理是A1 M2 W3,最低的处理是A2 M1 W0.当耕作深度与有机肥同一水平(A1 M2)时,各处理的产量随水分的增加而增加,籽粒中氮素的含量占整个玉米植株氮素含量的百分比分别是49.57％,49.29％,45.21％,43.82％,磷素分别是43.61％,36.69％,43.31％,40.88％,钾素分别是26.05％,29.27％,28.65％,27.79％.不同耕作深度条件下调控合适的水肥配比对玉米的产量有显著影响,在相同的水肥水平调控下,耕作深度30 cm较深度20 cm提高了玉米的生物产量,提高了玉米各器官的氮磷钾素积累量,在耕作深度30 cm、水分在70％、有机肥施用7500kg/hm2时,玉米对氮、磷、钾的吸收积累量最大,产量最高.深翻能改变土壤结构,促进作物对水分养分的吸收,促进玉米根系生长,增强了根系吸收水分、养分的能力,提高玉米对养分的吸收积累促进玉米的生长发育.【期刊名称】《华北农学报》【年(卷),期】2018(033)006【总页数】7页(P212-218)【关键词】耕作深度;水肥耦合;玉米养分积累;产量【正文语种】中文【中图分类】S152.7;S143.1玉米是世界范围内广泛种植的粮食作物之一，不仅可供人类食用，还能够作为动物饲料，同时在工业生产和医疗卫生方面也发挥着重要作用[1]。
中国生态农业学报2016年2月第24卷第2期Chinese Journal of Eco-Agriculture, Feb. 2016, 24(2): 142−153DOI: 10.13930/ki.cjea.150781施肥深度对生土地玉米根系及根际土壤肥力垂直分布的影响*苏志峰1杨文平2杜天庆1郝教敏3孙敏1高志强1杨珍平1**(1. 山西农业大学农学院太谷 030801; 2. 华北理工大学生命科学学院唐山 063000;3. 山西农业大学食品学院太谷 030801)摘要为探明施肥深度对生土地玉米(Zea mays L.)地上部生产力、根系及根际土壤肥力的影响, 连续2年以黄土母质生土为供试土壤, 采用根管土柱法, 以不施肥为对照, 研究不同深度(0~20 cm、60~80 cm、100~120 cm、140~160 cm和180~200 cm)施用生物有机肥对玉米地上部生产力及根重、根际土壤酶活性、根际土壤养分含量垂直分布的影响。
结果表明: 1)在0~200 cm土层范围内, 随施肥深度的加深, 玉米地上部生产力、总根重等指标均呈先增加后减少的规律。
施肥深度在100~120 cm处的玉米总根重(52.3 g)及地上部生产力(361.0 g)最大。
2)所有施肥深度的根重垂直分布均呈“T”型, 以0~20 cm耕层根重最大, 占总根重的50%左右, 随根系下延, 根重明显递减(P<0.05)。
施肥深度100~120 cm可以获得最大总根重和0~40 cm耕层根重(27.19 g)。
根系N、P和K养分积累适中, 平均分别为6.60 g⋅kg−1、2.38 g⋅kg−1和8.16 g⋅kg−1。
3)施肥明显提高根际土壤酶活性和养分含量。
施肥深度为60~80 cm, 0~200 cm土层根际土壤脲酶活性较高, 介于0.108~0.354 mg(NH3-N)⋅g−1(soil)⋅24h−1; 施肥深度为140~160 cm时, 0~200 cm土层根际土壤蔗糖酶活性和速效磷含量较高, 分别为12.9~19.6 mg(glucose)⋅g−1(soil)⋅24h−1和4.31~6.02 mg⋅kg−1; 施肥深度180~200 cm, 0~200 cm土层根际土壤有机质含量较高, 介于5.55~7.14 g⋅kg−1; 施肥深度小于100 cm或大于120 cm, 0~20 cm土层根际土壤碱性磷酸酶活性和碱解氮含量较高, 分别>0.497 mg(phenol)⋅g−1(soil)⋅24h−1和>25.4 mg⋅kg−1。
4)相关分析表明, 在生土地上, 不同施肥深度处理下, 玉米根重、根系NPK营养、根际土壤酶活性及根际土壤NPK营养密切相关。
5)根据FACTOR过程和CLUSTER聚类分析, 优化得出改良黄土母质生土地玉米冠−根−土系统的适合施肥深度范围为60~160 cm。
本研究结果为通过施肥加快生土熟化提供了新的思路。
关键词施肥深度生土地玉米地上部生产力根系分布根际土壤肥力中图分类号: S506; S513 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2016)02-0142-12Effect of fertilization depth on maize root and rhizosphere soil fertilityvertical distribution in immature loess subsoil*SU Zhifeng1, YANG Wenping2, DU Tianqing1, HAO Jiaomin3, SUN Min1,GAO Zhiqiang1, YANG Zhenping1**(1. College of Agriculture, Shanxi Agricultural University, Taigu 030801, China; 2. College of Life Sciences, North China University ofScience and Technology, Tangshan 063000, China; 3. College of Food Science and Engineering, Shanxi Agricultural University,Taigu 030801, China)Abstract This study was set up to determine the effect of fertilization depth on maize (Zea mays L.) productivity, root growth*国家科技支撑计划课题(2015BAD23B04-2)、国家自然科学基金项目(31101113)和国家现代农业产业技术体系建设专项(CARS-03-01-24)资助**通讯作者:杨珍平, 主要从事作物生态与旱作农业研究。
E-mail: yangzp.2@苏志峰, 研究方向为作物生态与旱作农业研究。
E-mail: szf8766@收稿日期: 2015−07−08 接受日期: 2015−11−03* This work was supported by the National Key Technology R & D Program (No. 2015BAD23B04-2), the National Natural Science Foundation of China (No. 31101113) and the Special Fund for the Industrial Technology System Construction of Modem Agriculture (No. CARS- 03-01-24).** Corresponding author, E-mail: yangzp.2@第2期苏志峰等: 施肥深度对生土地玉米根系及根际土壤肥力垂直分布的影响143and rhizosphere soil fertility in immature loess subsoil. To that end, a sample of immature loess subsoil was analyzed for the effect of different fertilization depths (0−20 cm, 60−80 cm, 100−120 cm, 140−160 cm and 180−200 cm) of bio-organic ferti-lizer on maize productivity and the vertical distribution of root weight, rhizospheric soil enzyme activity and rhizosphere soil nutrients in a 2-year root-tube soil column culture. The control treatment (CK) was not treated with fertilizer. The results showed that: 1)i ndicators such as maize productivity, total root weight, etc., increased at the start and then decreased with increasing fertilization depth from 0 cm to 200 cm. The largest root weight (52.3 g) and productivity (361.0 g) of maize were obtained under the 100−120 cm fertilization depth. 2) In all the treatments, the vertical distribution of maize root weight fol-lowed a T-shape and the largest maize root weight was noted in the 0−20 cm soil layer, which accounted for up about 50% of the total root weight. Root weight significantly declined with increasing soil depth (P < 0.05). Under 100−120 cm fertilization depth treatment, both total root weight and root weight of 0−40 cm soil layer (27.19 g) reached the highest level, furthermore, N, P and K accumulation in the root were moderate with 6.60 g⋅kg−1, 2.38 g⋅kg−1 and 8.16 g⋅kg−1, respectively. 3) Fertiliza-tion significantly increased enzymes activities and nutrients contents in rhizospheric soil. Urease activity in 0−200 cm rhizospheric soil increased [0.108−0.354 mg(NH3-N)⋅g−1(soil)⋅24h−1] in the 60−80 cm fertilization depth treatment. In the 140−160 cm fertilization depth treatment, sucrase activity and available phosphorus content of 0−200 cm rhizospheric soil increased to 12.9−19.6 mg(glucose)⋅g−1(soil)⋅24h−1 and 4.31−6.02 mg⋅kg−1, respectively. Maize rhizosphere soil organic matter content was higher (5.55−7.14 g⋅kg−1) in the 180−200 cm fertilization depth treatment. When fertilization depth was less than 100 cm or deeper than 120 cm, maize rhizospheric soil alkline phosphatase activity and available nitrogen content kept higher level, which were more than 0.497 mg(phenol)⋅g−1(soil)⋅24h−1and 25.4 mg⋅kg−1, respectively. 4) Significant correlations among root weight, root NPK nutrient, three rhizospheric soil enzyme activities and three rhizospheric soil nutrients under different fertilization depth treatments were observed in the immature loess subsoil. 5) The optimized fertilization depth was 60−160 cm for improving maize shoot-root-soil systems in the immature loess subsoil based on FACTOR and CLUSTER analyses. This study provided a new idea for speeding up the raw soil maturation process through changing fertilizers applica-tion depth.Keywords Fertilization depth; Immature loess subsoil; Maize; Productivity; Root distribution; Rhizosphere soil fertility黄土高原地区水土流失严重, 地表耕作层较薄, 养分含量较低。
