不同施氮水平对玉米植株性状和产量的影响
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农业工程技术·综合版 2017年第9期15科 研 试 验DOI:10.16815/ki.11-5436/s.2017.09.008不同氮肥施用量对玉米产量及肥料利用率的影响石 喆,李玉洁(河南省驻马店市新蔡县土肥利用管理站,河南 新蔡 463500)摘要:玉米是一种重要农作物,由于玉米的抗逆性强、适应性强,种植面积十分广泛。
肥料是玉米生长发育的重要基础,肥料的用量不同,也会导致玉米的生长发育水平不同。
该文通过试验,对不同氮肥的用量对玉米生产带来的影响进行分析,为玉米生长过程中科学合理地使用氮肥提供理论依据。
关键词:玉米;氮肥;施肥量;生产;影响石 喆,李玉洁. 不同氮肥施用量对玉米产量及肥料利用率的影响[J]. 农业工程技术,2017,37(26):15.农作物生长过程中对水分和肥料的需求比较大,水肥是农作物生长不可或缺的重要因素,为了提高农作物的产量和质量,必须要加强农作物种植过程中的水肥管理。
肥料的使用可以提高农作物产量,促进农作物快速生长,经调查发现,当前农业生产过程中,肥料是促进农作物生长的主要因素。
农业生产过程中常用的肥料是有机肥与化肥,科学合理地搭配有机肥与化肥,可以提高农作物生长水平。
在农业生产过程中,氮、磷、钾等元素肥料,是常见的肥料类型。
氮肥对农作物生长具有十分重要的作用,在玉米栽培过程中,氮肥可以增绿、提高玉米产量。
不同的氮肥用量会对玉米的生长条件产生影响,进而改变肥料的利用率,使得玉米的产量发生改变。
1 试验材料与方法氮肥是玉米栽培过程中的常用肥料,不同的氮肥数量会对玉米生长情况产生不同影响,为了了解氮肥用量对玉米生产带来的影响,采取试验对比方式。
进行试验的土壤为砂姜黑土,地块平整、处理均匀,而且具有良好的灌溉条件,玉米栽培的前茬为小麦。
经过测试发现,试验土壤中的有机质含量为每千克土壤中含21.6 g,碱解氮的含量为每千克中含115.14 mg,速效磷的含量为每千克土壤中含22.65 mg,速效钾的含量为每千克土壤中含126.6 mg,土壤的pH 值为6.05,为中偏弱酸性土壤。
《施氮水平对土壤氮组分及玉米产量和氮素利用效率的影响》篇一一、引言随着现代农业的快速发展,施氮肥已成为提高作物产量和品质的重要手段。
然而,过量的氮肥施用不仅会造成资源浪费,还可能对环境产生负面影响。
因此,研究不同施氮水平对土壤氮组分、作物产量及氮素利用效率的影响,对于合理施肥、提高作物产量和保护环境具有重要意义。
本文以玉米为例,探讨施氮水平对土壤氮组分及玉米产量和氮素利用效率的影响。
二、材料与方法1. 试验地点与材料试验于某农业试验基地进行,供试作物为玉米,供试土壤为当地典型农田土壤。
2. 试验设计设置四个施氮水平:低氮(LN)、中氮(MN)、高氮(HN)和超高氮(SHN)。
每个处理设置三个重复。
3. 测定指标与方法(1)土壤氮组分:包括铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)和总氮(TN)等。
(2)玉米产量:收获时测定各处理的玉米产量。
(3)氮素利用效率:包括氮肥农学效率、生理利用率和吸收利用率等。
三、结果与分析1. 土壤氮组分的变化不同施氮水平下,土壤NH4+-N、NO3--N和TN含量均有所变化。
随着施氮水平的提高,NH4+-N和NO3--N含量均呈现先增加后降低的趋势,而TN含量则持续增加。
其中,SHN处理下土壤NH4+-N和NO3--N含量最高,但过高浓度的氮素可能导致部分氮素流失或固定,不利于作物的吸收利用。
2. 玉米产量的变化施氮水平对玉米产量有显著影响。
随着施氮水平的提高,玉米产量呈现先增加后稳定的趋势。
MN处理下玉米产量最高,继续增加施氮量并不能进一步提高玉米产量,反而可能导致资源浪费。
3. 氮素利用效率的变化(1)氮肥农学效率:MN处理的氮肥农学效率最高,表明在中等施氮水平下,玉米对氮肥的利用效率最好。
(2)生理利用率:各处理间生理利用率差异不大,但均随着施氮水平的提高呈先增加后稳定的趋势。
(3)吸收利用率:随着施氮水平的提高,玉米对氮素的吸收利用率呈先增加后降低的趋势,表明适量施氮有利于提高玉米对氮素的吸收能力。
施氮水平对不同种植制度下玉米氮利用及产量和品质的影响3宁堂原1 焦念元1,2 李增嘉133 张 民3 赵 春1,4 韩 宾1 邵国庆1(1山东农业大学农学院山东省作物生物学重点实验室,山东泰安271018;2河南科技大学农学院,河南洛阳471003;3山东农业大学资环学院,山东泰安271018;4东营职业学院,山东东营257091)【摘要】 研究了不同施氮量对套作和单作条件下春、夏玉米氮利用以及产量和品质的影响.结果表明,随着施氮量的增加,单作和套作条件下,春、夏玉米吸氮量显著增加,籽粒产量、生物产量和籽粒蛋白质产量也显著增加.由于春、夏玉米需求的养分种类与形态一致,低氮条件时竞争较激烈,春玉米处于优势地位,但其吸氮量仍低于单作.增加施氮量可以缓解这种竞争,利于玉米的高产优质.施氮量由18715kg ・h m -2增至375kg ・h m -2时,春、夏玉米单作时生物产量平均增加11717kg ・kg -1N,而套作时平均增加121179kg ・kg -1N;春、夏玉米单作时蛋白质产量平均增加01305kg ・kg -1N,而套作时平均增加11829kg ・kg -1N;春夏玉米套作的土地当量比由1159增加到1191.与单作相比,春夏玉米套作可显著提高玉米产量和改善品质,增施氮肥有利于套作条件下玉米高产优质潜力的充分发挥.关键词 施氮量 玉米 单作 套作 氮吸收利用 产量 品质文章编号 1001-9332(2006)12-2332-05 中图分类号 S513 文献标识码 AEffects of N appli ca ti on ra te on N utili za ti on,y i eld and qua lity of ma i ze under d i fferen t cropp i n g sys 2tem s .N I N G Tangyuan 1,J I A O N ianyuan 1,2,L I Zengjia 1,ZHANG M in 3,Z HAO Chun 1,4,HAN B in 1,SHAOGuoqing 1(1Key L aboratory of C rop B iology of Shandong Province,College of A grono m y,Shandong A gricultural U 2niversity,Taian 271018,Shandong,China;2College of A grono m y,Henan U niversity of Science &Technology,L uoyang 471003,Henan,China;3College of Resource and Environm ent,Shandong A gricultural U niversity,Taian271018,Shandong,China;4D ongying V ocation College,D ongying 257091,Shandong,China ).2Chin .J.A ppl .Ecol .,2006,17(12):2332~2336.The study on the effects of N app licati on rate on the N utilizati on,yield and quality of mono 2and inter 2cr opped s p ring 2and su mmer 2s own maize showed that under both of the cr opp ing syste m s,the N up take,grain yield,dry matter accu mulati on,and grain p r otein yield of s p ring 2and summer 2s own maize were increased with increasing N app licati on rate .Due t o the sa me de mand of N nutriti on,there was a competiti on bet w een s p ring 2and su mmer 2s own maize in inter 2cr opp ing system,es pecially under l ow levelN app licati on .Sp ring 2s own maize was of superi or 2ity in inter 2cr opp ing syste m,but its N up take was still less than that in mono 2cr opp ing syste m.The competiti oncould be offset by increasing N app licati on .W hen N app licati on increased fr om 18715kg ・h m -2t o 375kg ・h m -2,the average incre ment of dry matter yield of mono 2cr opped s p ring 2and su mmer 2s own maize was 11717kg ・kg -1N,while that of inter 2cr opped s p ring 2and su mmer 2s own maize was 121179kg ・kg -1N.The average in 2cre ment of p r otein yield of mono 2and inter 2cr opped s p ring 2and su mmer 2s own maize was 01305kg ・kg -1N and11829kg ・kg -1N,res pectively,with the land equivalent rati o increased fr om 1159t o pared with mono 2cr opp ing,inter 2cr opp ing s p ring 2and su mmer 2s own maize could get higher yield and higher quality,and this effect was increased with increasing N app licati on rate .Key words N app licati on rate,Maize,Mono 2cr opp ing,I nter 2cr opp ing,N up take and utilizati on,Yield,Quali 2ty .3国家自然科学基金项目(39870524)和山东农业大学青年科技创新基金资助项目(23218).33通讯联系人.E 2mail:lizj@sdau .edu .cn 2005-12-21收稿,2006-10-13接受.1 引 言提高复种指数是确保中国粮食安全的重要举措之一,而提高复种指数的重要途径是扩大间套作等多熟种植的面积[4,10,15].由于能充分地利用土地、光、热、水等资源,达到高产优质与高效的统一,近年来,春夏玉米套作两熟在黄淮海地区,特别是一熟有余两熟不足的地区得到了大面积的推广[10,11,16].宁堂原等[11]研究表明,春夏玉米套作年产量可达18000kg ・hm -2,每公顷纯收入达20000元,同时可以生产20000kg 以上的秸秆作饲料.这不但提高应用生态学报 2006年12月 第17卷 第12期 CH I N ESE JOURNAL OF APP L I E D EC OLOGY,Dec .2006,17(12):2332~2336了土地利用率、缓解了人畜争粮争地的矛盾,而且提高了农民收入,在黄淮海地区有很大的推广前景.氮水平对单作条件下玉米产量和品质的影响,前人已做了大量研究[5,12~14].但与单作相比,春夏玉米套作存在着明显的氮竞争.这种竞争对春夏玉米套作复合群体产量和品质的影响等方面的研究鲜见报道.前人对其它间套作模式的研究表明,氮的不合理施用,会造成种间光、热、养分、水分等的不平衡,导致复合群体的竞争加剧[4,6,8,9].为此,本文研究了不同施氮量对套作和单作条件下春、夏玉米氮利用以及产量和品质的影响,旨在明确春夏玉米套作条件下氮利用特点及其对产量和品质的影响,为提高春夏玉米套作模式的产量和品质提供依据,同时,在营养同质条件下复合群体的氮竞争及调控方面丰富农业生态学的相关理论.2 材料与方法211 试验设计试验于2001~2002年在山东农业大学农学试验站进行.试验土壤有机质1811g・kg-1,全氮113g・kg-1,碱解氮01152g・kg-1,速效磷010451g・kg-1,速效钾01117g・kg-1.试验采用春夏玉米套作及春、夏玉米单作两种种植制度;春玉米品种为山农3号,夏玉米品种为郑单958.套作处理:春玉米3月15日播种,株距15c m,大小行种植,大行距160cm,小行距40c m,密度为67500株・h m-2;夏玉米于6月25日播在春玉米大行行间,株距、行距与春玉米相同.单作春、夏玉米与套作条件下的春、夏玉米播期、密度和田间配置均相同,只是大行间为空带,不套作玉米.套作设3个肥料水平,分别为N0(0kg N・h m-2)、N1(18715kg N・h m-2)和N2(375kg N・h m-2);单作设M1(18715kg N・h m-2)和M2 (375kg N・h m-2)2个水平,随机区组设计,小区面积100m2,3次重复.氮肥分2次施入,其中,基肥1/3,春玉米大口期追肥2/3,每处理均施P2O5120kg・h m-2和K2O 150kg・h m-2作基肥.212 研究方法春、夏玉米分别于开花期和成熟期取样,把籽粒和其它地上部器官分开,105℃下杀青30m in,80℃烘至恒重, 1/1000天平称重,样品粉碎制样,半微量凯氏定氮法测定全氮含量和蛋白质含量.春、夏玉米分别于收获时,调查籽粒产量和生物产量.根据测定结果,计算花前转移氮量、籽粒花后吸收氮量和土地当量比.花前转移氮量=开花时地上部总吸氮量-收获时地上部除籽粒外各器官总吸氮量;籽粒花后吸收氮量=收获时籽粒吸氮量-花前转移氮量;土地当量比=套作总面积上春玉米的产量/单作春玉米的产量+套作总面积上夏玉米的产量/单作夏玉米的产量.运用SPSS1115软件对数据进行统计分析.3 结果与分析311 施氮水平对不同种植制度下玉米产量的影响由表1可知,随着施氮量的增加,春玉米秸秆及籽粒产量均显著增加.相同氮水平下,套作玉米的秸秆和籽粒产量均显著低于单作.施氮对产量的增加效应为I N E2-1>I N E1-0,I N E2-1>MNE2-1.套作条件下,夏玉米秸秆及籽粒产量均随着施氮量的增加而显著增加;单作时,增施氮肥,秸秆产量增加,而籽粒产量却显著降低,导致地上部生物产量降低(表1).相同氮水平下,套作的玉米秸秆和籽粒产量均显著低于单作.套作条件下,施氮对玉米籽粒和地上部产量的增加效应为I N E1-0>I N E2-1.与单作相比,氮素对不同器官的增加效应存在差异,籽粒和地上部为I N E2-1>MNE2-1,但秸秆为I N E2-1< MNE2-1.同时,套作条件下夏玉米的I N E1-0大于春玉米I N E1-0,而I N E2-1则相反.低氮时,春玉米生长量较小,能减少对夏玉米的影响;高氮时,春玉米生长量过大,反而会降低夏玉米的增产幅度.单作和套作条件下,全年秸秆及籽粒产量均随着施氮量的增加而显著增加(表1).套作全年产量显著高于单作春、夏玉米,N1和N2水平下籽粒产量的土地当量比分别为1159和1191.施氮量由18715kg・hm-2增至375kg・hm-2时,春、夏玉米单作时生物产量平均增加11717kg・kg-1N,而套作时平均增加121179kg・kg-1N,套作条件下生物产量的增幅显著高于单作.312 施氮水平对不同种植制度下玉米氮吸收的影响套作和单作条件下,增施氮肥均可显著提高春玉米秸秆和籽粒的吸氮量(表2).与单作相比,相同氮水平下套作处理玉米秸秆和籽粒吸氮量均显著减少.I N E2-1显著高于MNE2-1.套作条件下,春玉米各器官的I N E2-1均显著高于I N E1-0.由此可以看出,单作条件下增施氮肥更多地提高了春玉米秸秆的吸氮量,而对春玉米籽粒的吸氮量影响较小;而套作条件下增施氮肥更多地促进了春玉米籽粒中氮的积累. 不同种植制度下,增施氮肥对夏玉米秸秆、籽粒及地上部吸氮量的影响与其对春玉米的影响趋势相似,但相同条件下夏玉米吸氮量显著低于春玉米,且夏玉米的I N E1-0、I N E2-1均小于春玉米(表2).低氮333212期 宁堂原等:施氮水平对不同种植制度下玉米氮利用及产量和品质的影响 时,施氮对套作夏玉米吸氮量的增加效应为:秸秆>籽粒,而高氮时则相反.不同种植制度下,施氮水平对全年玉米秸秆和籽粒吸氮量的影响与其对春玉米的影响趋势相似(表2).套作条件下,春、夏玉米地上部总吸氮量显著低于单作春玉米与单作夏玉米之和.单作条件下,春、夏玉米籽粒吸氮量分别占地上部总吸氮量的5211%和5911%;而套作条件下,春、夏玉米籽粒吸氮量分别占地上部总吸氮量的5616%和6117%.全年的I N E2-1>MNE2-1,地上部I N E2-1比春、夏玉米单作的平均MNE2-1高2145倍,套作条件下的单位施氮量对玉米吸氮量的增加效应更显著.313 施氮水平对不同种植制度下玉米籽粒氮来源的影响单作和套作条件下,随着施氮量的增加,春玉米花前吸收转移到籽粒中的氮量降低,而籽粒花后吸氮量却显著增加(表3).套作条件下,低氮时,籽粒中的氮更多地来源于花前转移;而高氮时,籽粒中的氮更多地来源于花后吸收.单作条件下,各施氮水平均表现为花后吸收>花前转移.花后吸收的I N E2-1显著高于MNE2-1,套作条件下,增施氮肥对春玉米花后氮吸收的促进作用显著高于单作.夏玉米花前转移氮量随着施氮量的增加先升高后降低,低氮时,籽粒中的氮更多地来源于花前转移;而高氮时,则更多的来源于花后吸收(表3).相同氮水平时,套作条件下籽粒中的氮来源于花前转移的比例高于单作.夏玉米花前转移的I N E1-0>0, I N E2-1<0;而花后吸收则相反.I N E2-1显著低于MNE2-1.从全年看,单作和套作条件下,随着施氮量的增加,花前转移氮量降低,而籽粒花后吸氮量却显著增加,其它趋势与夏玉米相同(表3).表1 施氮水平对不同种植制度下玉米产量的影响Table1Effects of N appli ca ti on ra te on y i eld of ma i ze under d i fferen t cropp i n g syste m s(kg・h m-2)处理Treat m ent春玉米Sp ring2s own maize秸秆Stra w籽粒Grain总和Total夏玉米Summer2s own maize秸秆Stra w籽粒Grain总和Total全年W hole year秸秆Stra w籽粒Grain总和TotalN07783695014733d5598791913517d133811486928250cN19088791217000c7099904316143c161871695633143bN210587978020366b7506983717343b180931961737710aM1108701018421054b108701018421054eM2114421072022162a114421072022162dM183351114619481a83351114619481efM29108990919017a9108990919017fI N E1-06195951132121091b8100551994141005a141969111131261100aI N E2-17199591963171952a211714123561400b101165141192241357a MNE2-1310512185951909c310512185951909b MNE2-141123-61597-21475c41123-61597-21475cI N E j-i、MNE j-i分别为套作、单作条件下,氮水平从N i增加到N j每千克氮对相应指标的增加效果I N E j-i and MNE j-i were the effects of per kg N on corres ponding index of inter2and mono2cr opp ing maize fr om the nitr ogen used level i t o j,res pectively.虚线上或下同列数据后不同字母表示差异达0105显著水平Value without the sa me letters in the same column above or bel ow br oken line meant significant difference at0105level.下同The sa me bel ow.表2 施氮水平对不同种植制度下玉米植株吸氮量的影响Table2Effects of N appli ca ti on ra te on N accu m ul a ti on of ma i ze under d i fferen t cropp i n g syste m s(kg・h m-2)处理Treat m ent春玉米Sp ring2s own maize秸秆Stra w籽粒Grain总和Total夏玉米Summer2s own maize秸秆Stra w籽粒Grain总和Total全年W hole year秸秆Stra w籽粒Grain总和TotalN0104121441524817e70191341820517c175112791345414cdN1131151551228617d101191381023919c233142931252616bN2162172201438312c114131*********a277104071568415aM1200182311243210b200182311243210dM2240112461648616a240112461648616cM1102121681527017b102121681527017fM2135141721230717a135141*********eI N E1-0011450105701202c011650101701182b013110107401385bI N E2-1011660134801515a010660126201328a012330161001842a MNE2-1012100108201291b012100108201291c MNE2-1011770102001197b011770102001197d 4332 应 用 生 态 学 报 17卷表3 施氮水平对不同种植制度下玉米籽粒氮来源的影响Table3Effects of N appli ca ti on ra te on gra i n N or i g i n of ma i ze un2 der d i fferen t cropp i n g syste m s(kg・h m-2)处理Treat m ent春玉米Spring2sown maizeTP AF夏玉米Summer2sown maizeTP AF全年W hole yearTP AFN010*******d8217b5210d18611b9312d N18813b6619c11312a2418e20115a9117d N28213c13812b6019c12612b14312c26414a M19110b14012b9110d14012c M25815d18811a5815e18811b M18712b8113c8712d8113d M2-2413d19615a-2413f19615b I N E1-0-01081b01137c01163a-01145c01082a-01008d I N E2-1-01032a01380a-01279b01541b-01311c01921a MNE2-1-01173b01255b-01173b01255c MNE2-1-01595c01614a-01595d01614b TP:花前植株向籽粒转移的氮量Grain nitr ogen transported f or m accu mulati on p re2anthesis;AF:籽粒花后吸氮量Grain nitr ogen assi m ilati on after anthesis.314 施氮水平对不同种植制度下玉米籽粒蛋白质含量及产量的影响单作和套作条件下,随着施氮量的增加,春玉米籽粒蛋白质含量和产量均显著增加(表4).相同氮水平下,单作的籽粒蛋白质含量和产量均显著高于套作.增施氮肥对籽粒蛋白质产量的增加效应为I N E2-1>I N E1-0,I N E2-1>MNE2-1.套作条件下,在N1的基础上每增加1kg氮,春玉米籽粒蛋白质产量增加21086kg.表4 施氮水平对不同种植制度下玉米籽粒蛋白质含量及产量的影响Table4Effects of N appli ca ti on ra te on gra i n prote i n con ten t and y i eld of ma i ze under d i fferen t cropp i n g syste m s处理Treat m ent春玉米Spring2sown maizePC(%)PY夏玉米Summer2sown maizePC(%)PY全年W hole yearPC(%)PYN011177c86713d9116c80817c10147d167610c N112148b93114c10121b82810c11134c175914b N213152a132216b11141a112216a12146b244512a M113162a138710b13162a138710e M213180a147913a13180a147913d M19107c101112b9107e101112f M210143b103313b10143d103313f I N E1-001004b01342c01006b01103b01005c01445c I N E2-101006a21086a01006b11571a01006b31658a MNE2-101001c01492b01001d01492b MNE2-101007a01118b01007a01118d PC:玉米籽粒蛋白质含量Pr otein content of maize grain;PY:籽粒蛋白质产量Pr otein yield of maize grain(kg・h m-2). 夏玉米籽粒蛋白质含量和产量的变化趋势与春玉米基本一致,但单作夏玉米的籽粒蛋白质含量显著低于套作,而产量却显著高于套作(表4).套作条件下,在N1的基础上每增加1kg氮,夏玉米籽粒蛋白质产量增加11571kg.从全年看,单作和套作条件下,增施氮肥均显著提高了籽粒的蛋白质含量和产量(表4).相同氮水平下,套作全年平均籽粒蛋白质含量低于单作春玉米,而高于单作夏玉米;套作的全年玉米籽粒蛋白质产量显著高于单作.施氮量由18715kg・h m-2增至375kg・h m-2时,春、夏玉米单作时蛋白质产量平均增加01305kg・kg-1N,而套作时则平均增加11829kg・kg-1N,套作条件下的蛋白质产量的增幅显著高于单作.4 讨 论 研究结果表明,随施氮量增加,单作和套作条件下,春、夏玉米吸氮量显著增加,籽粒产量、生物产量和籽粒蛋白质产量也显著增加.套作条件下,春、夏玉米地上部吸收的总氮量显著低于单作春玉米与单作夏玉米之和,即春夏玉米套作复合群体中存在营养竞争.与单作相比,春夏玉米套作体系中,两种作物的吸氮量均显著降低.但在小麦玉米间套作体系中,小麦吸氮量高于相同施氮量的单作小麦[4,7],而玉米的吸氮量低于单作玉米[17],其原因在于小麦玉米间套作存在营养竞争,也存在营养异质效应,小麦处于较高生态位,对氮的吸收利用高于单作.曹鸿鸣等[1]研究了麦棉套作条件下氮的吸收与利用,结果表明,小麦对肥料氮的吸收和利用率明显提高,且所吸收的氮较多地分配到籽粒中;而棉花所吸收的氮量和肥料氮的利用率均比单作低,收获期有较多的氮滞留于营养器官和铃壳中.而本研究结果表明,不同种植制度下,各施氮水平玉米籽粒吸氮量均显著高于秸秆,籽粒是主要的氮汇,低氮时,籽粒中的氮主要来源于花前吸收的氮向籽粒中的转移,而高氮时,则更多地来源于籽粒花后对氮的吸收.在春夏玉米套作体系中,尽管春、夏玉米因生长时期差异可以互补用氮,但由于需求的养分种类与形态一致,低氮时竞争较激烈,春玉米竞争力强于夏玉米,但其吸收氮量仍显著低于单作.施氮水平相同时,套作条件下单位氮对玉米氮吸收、产量和品质的增加效应更显著.这是因为间套作条件下不同作物对氮的吸收和利用存在竞争,特别是禾本科作物的间套作这种竞争作用会更强,施氮量的增加可以缓和复合群体的竞争,从而显著地提高间套作复合群体的产量和品质[2,3,10,19].合理的施氮水平在显著提高作物套作条件下全年产量和品质的同时,也可显著提高氮利用率,减轻对环境的影响[11,18,20].参考文献1 Cao H2M(曹鸿鸣),He M2R(贺明荣),W angM2Y(王明友),533212期 宁堂原等:施氮水平对不同种植制度下玉米氮利用及产量和品质的影响 et al.1996.Study on utilizati on by wheat and cott on under the in2 ter2p lanting conditi on.A cta Agric N ucl S in(核农学报),10(2): 104~108(in Chinese)2 Ghaley BB,Hauggaard2N ielsen H,Jensen HH,et al.2005.I nter2 cr opp ing of wheat and pea as influenced by nitr ogen fertilizati on.N utr Cycl Agroecosyst,73:201~2123 Hauggaard2N ielsena H,Ambusa P,Jensen ES.2001.I nters pecific competiti on,N use and interference with weeds in pea2barley inter2 cr opp ing.F ield C rop Res,70:101~1094 He C2G(何承刚),Huang G2B(黄高宝),J iang H(姜 华).2003.Effect of nitr ogen nutriti on on nitr ogen abs or p ti on,assi m ila2 ti on and p r otein content of intercr opped and monocr opped wheat.Chin J Soil Sci(土壤通报),34(6):529~532(in Chinese)5 Huang S2W(黄绍文),Sun G2F(孙桂芳),J in J2Y(金继运), et al.2004.Effect of nitr ogen,phos phorus and potassium app lica2 ti on on grain yield and qualities of high2oil and high2starch corn.Plant N utr Fertil Sci(植物营养与肥料学报),10(3):225~230 (in Chinese)6 J in J2Y(金继运),He P(何 萍),L iu H2L(刘海龙),et al.paris on of nitr ogen abs or p ti on,yield and quality bet w een high2starch and common corn as affected by nitr ogen app licati on.Plant N utr Fertil Sci(植物营养与肥料学报),10(6):568~573 (in Chinese)7 Jin S2L(金绍龄),L i L(李 隆),Zhang L2H(张丽慧),et al.1996.N nutriti on characteristics of component cr op s on wheat/maize stri p intercr opp ing.A cta U niv A gric B oreali2O ccid(西北农业大学学报),24(5):35~41(in Chinese)8 Kou C2L(寇长林),Ju X2T(巨晓棠),Zhang F2S(张福锁).2005.N itr ogen balance and its effects on nitrate2N concentrati on of gr oundwater in three intensive cr opp ing system s of North China.Chin J Appl Ecol(应用生态学报),16(4):660~667(in Chi2 nese)9 L iu X2J(刘学军),Ju X2T(巨晓棠),Zhang F2S(张福锁).2004.Effect of reduced N app licati on on N utilizati on and balance in winter wheat2summer maize cr opp ing syste m.Chin J Appl Ecol (应用生态学报),15(3):458~462(in Chinese)10 N ing T2Y(宁堂原),L i Z2J(李增嘉),J iao N2Y(焦念元),et al.2004.Effects of different maturity maize cultivars relay2cr opp ing in s p ring2s own and summer2s own on the nutritive values of whole p lant for feeding.A cta A gron S in(作物学报),30(5):443~448 (in Chinese)11 N ing T2Y(宁堂原),L i Z2J(李增嘉),J iao N2Y(焦念元),et al.2005.H igh yield,high quality and high benefit of s p ring2s own maize&summer2maize inter2p lanting and the cultivati on technique.M aize Sci(玉米科学),13(4):99~101(in Chinese)12 O ikeh S O,Kling JG,Okoruwa AE.1998.N itr ogen fertilizer man2age ment effects on maize grain quality in the westAfrica moist savan2na.C rop Sci,38:1056~106113 Pears on CJ,JacobsBC.1987.Yield components and nitr ogen parti2ti oning of maize in res ponse t o nitr ogen before and after anthesis.Aust J A gric Res,38:1001~100914 Song H2X(宋海星),L i S2X(李生秀).2003.Dyna m ics of nutri2ent accumulati on in maize p lants under different water and N supp ly conditi ons.Sci Agric S in(中国农业科学),36(1):71~76(inChinese)15 W ang L2X(王立祥),W ang M2J(王明洁),L i J(李 军).2005.B rief discussi on of grain p r oducti on and measures f or f ood se2curity in China.Agric Res A rid A reas(干旱地区农业研究),23(4):1~6(in Chinese)16 W ang M2Y(王美云),Zhao M(赵 明),L i L2L(李连禄),et al.2000.The studies on cr op super2high yield in China and exp l o2 rati ons f or double2seas on maize in Beijing area.R ev Chin Agric Sci Tech(中国农业科技导报),2(3):47~48(in Chinese)17 Xiao C2H(肖春华),L i S2K(李少昆),L iu J2D(刘景德),et al.2005.Study on the dyna m ics of dry matter and nutrient accumu2 lati on in maize under vari ous p lanting syste m s.Soil Fertil(土壤肥料),(2):10~13(in Chinese)18 Ye Y2L(叶优良),Bao X2G(包兴国),Song J2L(宋建兰),et al.2004.Effect of l ong2ter m fertilizer app licati on non yield,nitr o2 gen up take and s oil NO3-2N accumulati on in wheat/maize inter2 cr opp ing.Plant N utr Fertil Sci(植物营养与肥料学报),10(2):113~119(in Chinese)19 Zhang FS,L i L.2003.U sing competitive and facilitative interac2ti ons in intercr opp ing syste m s enhances cr op p r oductivity and nutri2ent2use efficiency.Plant Soil,248:305~31220 Zhang X2M(张新明),W u W2L(吴文良),L i J(李 季),et al.1999.Rati onal N regulati on in wheat/corn high2yield far m eco2 system—Taking winter wheat2summer corn syste m in Hengtai Coun2 ty of Shandong Pr ovince as an exa mp le.Chin J A ppl Ecol(应用生态学报),10(3):297~300(in Chinese)作者简介 宁堂原,男,1976年生,博士,副教授.主要从事农业资源利用、农业生态学及高产优质高效种植制度等研究,已发表论文20余篇.E2mail:ningty@责任编辑 张凤丽6332 应 用 生 态 学 报 17卷。
不同施氮水平对玉米产量的影响为提高玉米产量和施肥效益,通过设置不同施氮量的处理,研究氮素对玉米肥料利用率及产量的影响,为塔城市氮肥合理施用提供科学依据。
1试验基本情况1.1供试土壤试验地选择在塔城市二工镇喀拉墩村,土壤类型为棕钙土类的厚层黄土土种。
土壤养分含量:有机质15.27g/kg,碱解氮55mg/kg,有效磷7.3mg/kg,速效钾234mg/kg,PH8.29。
1.2供试肥料尿素(含N46%)、重过磷酸钙(含P2O543%)、硫酸钾(含K2O51%)。
1.3供试作物玉米,品种为登海3672。
1.4试验方案1.5试验方法试验共设9个处理,3次重复,随机排列。
磷肥、钾肥全部做基肥施入,氮肥的30%作基肥、70%的作追肥。
2010年5月7日用小四轮点播,株行距为24cm×50cm;小区面积40m2,6月26日人工深施尿素。
全生育期浇水8次,分别在6月26日、7月6日、7月13日、7月23日、8月2日、8月12日、8月20日、9月3日。
2试验结果与分析2.1不同施氮水平对玉米产量的影响由表2可以看出:在施用磷钾肥基础上,合理施用氮肥可以显著提高玉米的经济产量,最高增幅达137.5%;从肥料增产效益来看,氮肥在增产中作用也是巨大的,最高1kg纯氮增产可达46.9kg,但过量施氮又会使氮肥增产效益下降;合理施用氮肥可以使单位面积土地的产值大幅度增加。
2.2方差分析对产量数据进行方差分析(见表3),试验的三个重复间无明显差异,地力条件对此试验没有造成影响;处理间F值=32.656,F值>F0.01,处理间差异达极显著水平。
分析结果表明:处理6玉米产量差异极显著于处理1、处理2、处理3、处理4,而显著于处理9(习惯施肥);处理7、处理5、处理8、处理9极显著于处理1、处理2、处理3;处理7、处理5显著于处理4;处理4极显著于处理1、处理2、处理3;处理3显著于处理1;结果表明处理6对于玉米增产的效果最佳。
不同施氮水平对玉米植株性状和产量的影响摘要不同施氮水平对玉米植株性状和产量的影响研究结果表明,在磷肥和钾肥施用量稳定的条件下,当施氮量达到189.98kg/hm2时,玉米产量达到最大值,为9834.97kg/hm2;当施氮量为173.91kg/hm2时,玉米产量为9 811.92kg/hm2,此时经济效益最高。
但此结论仅适用于耕层土壤肥力为含有效氮71.00mg/kg、速效磷38.49mg/kg、速效钾168.12mg/kg左右的淡黑钙地块。
关键词施氮水平;玉米;植株性状;产量;影响吉林省长岭县是重要的玉米产区,玉米播种面积占全县耕地面积的2/3以上。
氮肥对玉米植株长势和产量影响很大,当地农民施氮肥时不能把握合理用量,施氮水平达到230kg/hm2,有的农户施氮量高达270kg/hm2,造成增产不增收或贪青减产等现象。
为此,笔者受吉林省土肥站的指派,于2011年4—10月在长岭县长岭镇西农场试验田里进行了玉米施氮量试验,也可以说是“3414”试验的一部分,通过试验找到了最佳的施氮量。
现将试验结果报告如下。
1 材料与方法1.1 试验地概况试验所用地为耕地,土壤类型为薄层淡黑钙土,中等肥力,有井灌条件。
前茬作物是玉米,品种为先玉696,产量为9700kg/hm2。
耕层土壤含有效氮71.00mg/kg、速效磷38.49mg/kg、速效钾168.12mg/kg,土壤有一定的肥力基础。
1.2 试验材料本试验所用的氮肥为吉林省长山化肥责任有限公司生产的尿素,含氮量为46%;磷肥为吉林省扶余县化肥厂生产的重过磷酸钙,含五氧化二磷42%,钾肥为山东省济宁市华祥化工有限公司生产的硫酸钾,含氧化钾50%。
试验作物为玉米,品种为长岭县主推广的郑单958,该品种在长岭县的自然生育期为128d,露地种植能够正常成熟。
1.3 试验设计试验设4个处理,分别为:处理1为不施氮肥(相当于“3414”试验的N0P2K2);处理2为施纯氮80kg/hm2(相当于“3414”试验的N1P2K2),处理3为施纯氮160kg/hm2(相当于“3414”试验的N2P2K2,);处理4为施纯氮240kg/hm2(相当于“3414”试验的N3P2K2)。
不同氮肥施用量对玉米产量及品质的影响摘要:本研究通过田间试验和室内测定,分析氮肥不同施用量对玉米产量及品质的影响。
结果表明,适量施用氮肥能提高玉米的产量,增加玉米子粒中蛋白质、淀粉的含量以及改变成分比例。
从玉米产量和品质等方面综合考虑,本试验条件下玉米最佳氮肥施用量为150kg/hm2。
关键词:玉米;氮肥;产量;品质。
The Effects of Different Nitrogen Fertilizer Application Rates on Production and Quality of CornXIONG Xian-zhi1,XU Shao-cheng2(1.Agriculture and rural Bureau of Dafang County of Guizhou Province,Dafang 551600,China;2.Dongguan Town Agricultural Service Center of Dafang County of Guizhou Province,Dafang 551600,China)Abstract:This paper through field test and lab experiment,searching for different quantity of Nitrogen Fertilizer on corn production and quality.And it turns out that adequate fertilization can increase production,raise the level of protein and amylum.On the consideration of production and quality,The optimum amount of Nitrogen Fertilizer applied to corn is 150kg/hm2.Key words:Corn,Nitrogen Fertilizer,production,quality玉米是我国广泛种植的一种粮食作物,人们对其的需求量不断增大。
《不同施氮处理对玉米光合特性及氮素吸收利用的影响》篇一一、引言随着现代农业技术的不断发展,施氮处理在农业生产中扮演着越来越重要的角色。
施氮是提高作物产量和品质的关键措施之一,但过量的氮肥施用不仅会造成资源浪费,还可能对环境产生负面影响。
因此,研究不同施氮处理对玉米光合特性及氮素吸收利用的影响,对于优化氮肥施用、提高作物产量和保护环境具有重要意义。
本文通过实验研究了不同施氮处理对玉米光合作用及氮素吸收利用的影响,以期为农业生产提供理论依据。
二、材料与方法1. 实验材料实验选用当地主栽的玉米品种,种植于同一农田内,土壤类型、气候条件等基本一致。
2. 实验设计实验设置四个施氮处理组,分别为0kg/亩(对照组)、10kg/亩、20kg/亩和30kg/亩。
每个处理组设置三个重复,每个重复种植玉米30株。
3. 实验方法(1)氮肥施用:根据各处理组的施氮量,分别在播种前和拔节期进行追肥,使用尿素作为氮源。
(2)光合特性测定:在玉米生长的不同阶段,选择晴朗天气,使用光合作用测定仪测定玉米叶片的光合速率、气孔导度等指标。
(3)氮素吸收利用测定:在玉米收获时,测定各处理组的玉米植株氮含量、地上部氮素吸收量等指标。
三、结果与分析1. 光合特性的影响(1)光合速率:随着施氮量的增加,玉米叶片的光合速率呈先升高后降低的趋势。
适量施氮(如10kg/亩和20kg/亩)能够提高玉米叶片的光合速率,而过量施氮(30kg/亩)则会导致光合速率下降。
(2)气孔导度:气孔导度与光合速率呈现相似的变化趋势。
适量施氮能够提高气孔导度,促进玉米叶片的气体交换,而过量施氮则可能导致气孔关闭,影响气体交换。
2. 氮素吸收利用的影响(1)植株氮含量:随着施氮量的增加,玉米植株的氮含量呈上升趋势。
适量施氮能够显著提高玉米植株的氮含量,而过量施氮则可能导致氮素浪费。
(2)地上部氮素吸收量:适量施氮能够显著提高玉米地上部的氮素吸收量,而过量施氮则可能导致氮素吸收量的增加不明显甚至出现下降。
《施氮水平对春玉米生物学性状及温室气体排放规律的影响》篇一一、引言随着现代农业技术的进步,氮肥施用成为提高作物产量和品质的重要手段。
然而,施氮量的多少对春玉米的生物学性状及温室气体排放规律具有显著影响。
本文旨在探讨不同施氮水平对春玉米的生物学性状及温室气体排放的影响,以期为合理施氮、提高作物产量和降低环境影响提供理论依据。
二、材料与方法1. 试验材料选用当地主栽春玉米品种,试验地点位于某农业科技示范区。
2. 试验设计设置四个施氮水平:低氮(N1)、中氮(N2)、高氮(N3)和对照(CK,不施氮)。
每个处理设三个重复,共12个试验小区。
3. 测定指标(1)生物学性状:包括株高、叶面积、叶绿素含量等。
(2)温室气体排放:主要包括二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)等。
4. 试验方法采用田间试验法,记录各处理玉米的生物学性状及温室气体排放数据。
三、结果与分析1. 施氮水平对春玉米生物学性状的影响(1)株高:随着施氮量的增加,春玉米株高呈上升趋势,其中N3处理下的玉米株高最高。
但当施氮量超过一定限度时,株高增长速度减缓。
(2)叶面积:适当施氮可增加春玉米的叶面积,以N2处理效果最佳。
过量施氮可能导致叶片过度生长,叶面积虽大但光合作用效率降低。
(3)叶绿素含量:施氮可提高春玉米的叶绿素含量,以N3处理最为显著。
但当施氮量过高时,叶绿素含量可能因营养失衡而降低。
2. 施氮水平对温室气体排放的影响(1)CO2排放:随着施氮量的增加,春玉米田间的CO2排放量呈上升趋势。
其中,N3处理的CO2排放量最高。
这可能与施氮量增加导致作物呼吸作用增强有关。
(2)CH4排放:不同施氮水平下春玉米田间的CH4排放量存在差异。
N3处理的CH4排放量较低,可能是由于施氮过多导致土壤微生物活性降低,进而影响CH4的产生和排放。
四、讨论1. 施氮水平对春玉米生物学性状的影响主要表现在株高、叶面积和叶绿素含量等方面。
合理施氮可促进作物生长发育,提高光合作用效率,从而为产量提高奠定基础。
不同施氮水平对玉米植株性状和产量的影响
摘要不同施氮水平对玉米植株性状和产量的影响研究结果表明,在磷肥和钾肥施用量稳定的条件下,当施氮量达到189.98kg/hm2时,玉米产量达到最大值,为9834.97kg/hm2;当施氮量为173.91kg/hm2时,玉米产量为9 811.92kg/hm2,此时经济效益最高。
但此结论仅适用于耕层土壤肥力为含有效氮71.00mg/kg、速效磷38.49mg/kg、速效钾168.12mg/kg左右的淡黑钙地块。
关键词施氮水平;玉米;植株性状;产量;影响
吉林省长岭县是重要的玉米产区,玉米播种面积占全县耕地面积的2/3以上。
氮肥对玉米植株长势和产量影响很大,当地农民施氮肥时不能把握合理用量,施氮水平达到230kg/hm2,有的农户施氮量高达270kg/hm2,造成增产不增收或贪青减产等现象。
为此,笔者受吉林省土肥站的指派,于2011年4—10月在长岭县长岭镇西农场试验田里进行了玉米施氮量试验,也可以说是“3414”试验的一部分,通过试验找到了最佳的施氮量。
现将试验结果报告如下。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验所用地为耕地,土壤类型为薄层淡黑钙土,中等肥力,有井灌条件。
前茬作物是玉米,品种为先玉696,产量为9700kg/hm2。
耕层土壤含有效氮71.00mg/kg、速效磷38.49mg/kg、速效钾168.12mg/kg,土壤有一定的肥力基础。
1.2 试验材料
本试验所用的氮肥为吉林省长山化肥责任有限公司生产的尿素,含氮量为46%;磷肥为吉林省扶余县化肥厂生产的重过磷酸钙,含五氧化二磷42%,钾肥为山东省济宁市华祥化工有限公司生产的硫酸钾,含氧化钾50%。
试验作物为玉米,品种为长岭县主推广的郑单958,该品种在长岭县的自然生育期为128d,露地种植能够正常成熟。
1.3 试验设计
试验设4个处理,分别为:处理1为不施氮肥(相当于“3414”试验的N0P2K2);处理2为施纯氮80kg/hm2(相当于“3414”试验的N1P2K2),处理3为施纯氮160kg/hm2(相当于“3414”试验的N2P2K2,);处理4为施纯氮240kg/hm2(相当于“3414”试验的N3P2K2)。
采用随机排列,3次重复,小区面积40m2,各处理均施五氧化二磷70kg/hm2、氧化钾70kg/hm2。
1.4 试验实施
试验各处理全部的磷、钾肥和1/4氮肥作底肥,3/4氮肥作垄沟深追肥。
试验于4月27日播种,5月14日出苗,田间管理与周围生产田相同。
按照吉林省土肥站的要求,5月20日和7月20日对玉米植株性状进行2次调查,秋后对试验小区实收实算,对数据进行一元二次回归处理[1-3]。
2 结果与分析
2.1 不同处理对玉米生育期的影响
从表1可以看出,各处理没有发生肥害烧苗现象,不同处理对玉米的出苗期没有影响。
这说明出苗过程主要消耗种子自身的营养,不需要从土壤中吸收更多的养分,所以施肥量不影响种子的出苗期,但前提必须是施肥量小于肥害的极限量,如果施肥量过大并且施肥过浅,造成烧种烧芽现象,施肥量对出苗就有很大影响。
抽雄期、吐丝期和成熟期,处理1和处理2略早些,处理4略晚些。
这主要是无氮区和低氮区植株形成的“库”相对小,植株在短期内就能完成“充库”工作,这也是无氮区和低氮区玉米减产的重要原因之一。
高氮区植株形成的“库”相对大,植株“充满库”比无氮区和少氮区多耗费一些时间,有时未完成充“库”就被秋霜打死,这是玉米正常的生长发育现象。
2.2 不同处理对玉米植株性状的影响
从表2可以看出,5月20日调查的株高、叶龄、茎粗各处理间没有差异,而且处理间幼苗长势特别整齐,不同处理对叶色也没有影响,不同处理的叶色都为绿色,这说明各处理幼苗不缺氮素,幼苗靠种子本身提供的养分和吸收少量土壤中的养分,就可以维持正常的生长发育,也就是说施氮量对三叶期之前的玉米植株性状没有太大影响。
7月20日,处理间的株高、茎粗有一定差异,随着施氮量施量的增加,玉米植株的株高和茎粗有所增加。
叶龄没有太大差异,各处理的植株叶龄都是20片叶,其主要原因是叶龄的遗传比较稳定,受环境的影响小。
处理1和处理2的叶色表现为底叶黄,也就是有脱氮的迹象。
处理4是高氮区,叶色呈浓绿色,有贪青的迹象,这说明氮素对合成叶绿素有重要作用。
但氮肥的施用量必须合理,处理4作为高氮区,植株形成的“库”过大,还没完成充“库”就被秋霜打死,籽粒未熟而减产[4-6]。
2.3 不同处理对玉米产量的影响
从表3可以看出,当磷和钾的施用量稳定时,随着施氮量的增加,玉米产量水平提高,但施氮量达到3水平(处理4)时,产量下降,氮元素的施用量与玉米产量呈回归关系。
当磷和钾的施用量稳定时,玉米产量(y)与施氮量(x)的回归曲线呈抛物线状,回归方程为y=-0.0893x2+33.93x+6612,回归曲线的顶点坐标为(189.98,9834.97),也就是当施氮量x=189.98kg/hm2时,玉米产量y获得最大值为9834.97kg/hm2。
按玉米2元/kg、纯氮4.78元/kg计算,当施氮量x=(肥粮价值当量-a-b)/2a,即施氮量x=173.91kg/hm2时,经济效
益最高,此时的玉米产量y=9811.92kg/hm2,也就是回归曲线的最佳投入点的坐标是(173.91,9811.92)。
3 结论与讨论
试验结果表明,在磷肥和钾肥施用量稳定的条件下,当施氮量达到189.98 kg/hm2时,玉米产量达到最大值,为9834.97kg/hm2;当施氮量为173.91 kg/hm2时,玉米产量为9811.92kg/hm2,此时经济效益最高。
但此结论仅适用于耕层土壤肥力为含有效氮71.00mg/kg、速效磷38.49mg/kg、速效钾168.12mg/kg左右的淡黑钙地块。
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