中国农业科学 ›› 2023, Vol. 56 ›› Issue (7): 1283-1294.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2023.07.007
王鹏飞(), 于爱忠(), 王玉珑, 苏向向, 李悦, 吕汉强, 柴健, 杨宏伟
收稿日期:
2022-07-26
接受日期:
2022-10-08
出版日期:
2023-04-01
发布日期:
2023-04-03
联系方式:
王鹏飞,E-mail:Wangpf19970801@163.com。
基金资助:
WANG PengFei(), YU AiZhong(), WANG YuLong, SU XiangXiang, LI Yue, LÜ HanQiang, CHAI Jian, YANG HongWei
Received:
2022-07-26
Accepted:
2022-10-08
Published:
2023-04-01
Online:
2023-04-03
摘要:
【目的】 分析绿洲灌区玉米干物质积累分配特征及籽粒产量对绿肥还田结合减量施氮的响应,以期为该区域发展高产、高效玉米生产技术提供理论依据。【方法】 田间试验于2020―2021年在甘肃河西绿洲灌区进行,研究绿肥还田结合不同的减氮比例(绿肥还田结合减量施氮0%,N100;绿肥还田结合减量施氮10%,N90;绿肥还田结合减量施氮20%,N80;绿肥还田结合减量施氮30%,N70;绿肥还田结合减量施氮40%,N60)对玉米干物质积累分配及产量的影响。【结果】 拔节期后N80和N90处理地上干物质积累量显著高于N70和N60处理,至成熟期N80处理较N70和N60处理提高了13.3%—23.2%,N90处理较N70和N60处理提高了13.9%—23.7%,N100、N90、N80处理间无显著差异;N80处理较N70和N60处理玉米地上干物质最大增长速率和平均增长速率显著提高了9.5%—21.2%、13.0%—23.2%,N90处理较N70和N60处理显著提高了10.2%—21.8%、13.9%—23.7%,二者均有效延缓了吐丝期至灌浆期玉米地上干物质积累速率的降低,而且N80处理较N70和N60处理干物质最大增长速率出现的天数提前了2.44和2.77 d,N90处理较N70和N60处理提前了1.92和2.3 d;在成熟期,N80和N90处理较N70和N60处理促进了玉米穗部干物质分配,有效提高了花前干物质转运对籽粒干物质积累贡献率,同时N80处理花后干物质积累量较N70和N60处理分别提高12.2%和20.4%,N90处理较N70和N60处理分别提高12.4%和20.5%,差异显著。N100、N90、N80处理间玉米籽粒产量无显著差异,但N80处理玉米籽粒产量较N70和N60处理分别增加16.8%和27.4%,N90处理较N70和N60处理分别提高17.4%和27.9%,差异显著。【结论】 豆科绿肥还田结合减量施氮10%和20%处理增加了玉米地上干物质积累量和积累速率,促进了成熟期穗部干物质的分配,提高了花前干物质转运对籽粒干物质积累贡献率,可作为绿洲灌区获得玉米高产的推荐施氮方式。
王鹏飞, 于爱忠, 王玉珑, 苏向向, 李悦, 吕汉强, 柴健, 杨宏伟. 绿肥还田结合减量施氮对玉米干物质积累分配及产量的影响[J]. 中国农业科学, 2023, 56(7): 1283-1294.
WANG PengFei, YU AiZhong, WANG YuLong, SU XiangXiang, LI Yue, LÜ HanQiang, CHAI Jian, YANG HongWei. Effects of Returning Green Manure to Field Combined with Reducing Nitrogen Application on the Dry Matter Accumulation, Distribution and Yield of Maize[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2023, 56(7): 1283-1294.
表1
不同试验处理的施肥制度"
代码 Code | 处理 Treatment | 基肥 Base fertilizer (kg·hm-2) | 追肥 Top application (kg·hm-2) | 总施氮量 Total N application rate (kg·hm-2) | |
---|---|---|---|---|---|
大喇叭口期 Flare opening stage | 花后15 d 15 days after flowering | ||||
N100 | 绿肥还田结合减量施氮0% Green manure combined with nitrogen reduction 0% | 108 | 180 | 72 | 360 |
N90 | 绿肥还田结合减量施氮10% Green manure combined with nitrogen reduction 10% | 98 | 162 | 64 | 324 |
N80 | 绿肥还田结合减量施氮20% Green manure combined with nitrogen reduction 20% | 86 | 144 | 58 | 288 |
N70 | 绿肥还田结合减量施氮30% Green manure combined with nitrogen reduction 30% | 76 | 126 | 50 | 252 |
N60 | 绿肥还田结合减量施氮40% Green manure combined with nitrogen reduction 40% | 64 | 108 | 44 | 216 |
表2
不同处理下玉米地上干物质积累的Logistic方程回归分析"
年份 Year | 处理 Treatment | 回归方程 Regression equation | R2 | 最大增长速率 出现天数 The days of MIR (d) | 最大增长速率 Maximum increase rate (kg·hm-2·d-1) | 平均增长速率 Average increase rate (kg·hm-2·d-1) |
---|---|---|---|---|---|---|
2020 | N100 | Y=39989.9/(1+e6.1750-0.0690t) | 0.998 | 89.49a | 689.83a | 265.94a |
N90 | Y=39737.5/(1+e6.2414-0.0702t) | 0.998 | 88.91a | 697.39a | 264.91a | |
N80 | Y=39806.5/(1+e6.2334-0.0696t) | 0.998 | 89.56a | 692.63a | 265.65a | |
N70 | Y=34128.6/(1+e6.3614-0.0728t) | 0.999 | 87.38b | 621.14b | 228.03b | |
N60 | Y=30737.3/(1+e6.2426-0.0718t) | 0.999 | 86.94b | 551.73c | 203.84c | |
2021 | N100 | Y=38486.4/(1+e6.1802-0.0694t) | 0.998 | 89.05a | 667.74a | 254.31a |
N90 | Y=38601.9/(1+e6.2674-0.0706t) | 0.998 | 88.77a | 681.32a | 256.94a | |
N80 | Y=38088.6/(1+e6.3300-0.0710t) | 0.998 | 89.15a | 676.07a | 253.10a | |
N70 | Y=33192.7/(1+e6.4324-0.0744t) | 0.998 | 86.46b | 617.38b | 221.55b | |
N60 | Y=29068.0/(1+e6.2608-0.0726t) | 0.998 | 86.24b | 527.58c | 194.58c |
表3
不同处理下玉米开花前后营养器官干物质转运及对籽粒干物质积累的影响"
年份 Year | 处理 Treatment | 花前 Pre-anthesis | 花后 Post anthesis | |||
---|---|---|---|---|---|---|
DMR (kg·hm-2) | DMRE (%) | DMRCG (%) | DMA (kg·hm-2) | DMAC (%) | ||
2020 | N100 | 1188.12a | 6.47a | 7.51a | 17938.43a | 92.49c |
N90 | 1263.45a | 6.77a | 8.18a | 17824.92a | 91.82c | |
N80 | 1224.29a | 6.55a | 7.94a | 17873.09a | 92.06c | |
N70 | 711.20b | 4.33b | 5.55b | 15381.10b | 94.45b | |
N60 | 507.56c | 3.46c | 4.45c | 14249.34c | 95.55a | |
2021 | N100 | 1037.78a | 5.47a | 7.15a | 17304.38a | 92.85c |
N90 | 1082.25a | 5.53a | 7.38a | 16662.06a | 92.62c | |
N80 | 1046.45a | 5.43a | 7.23a | 16554.05a | 92.77c | |
N70 | 652.29b | 3.85b | 5.40b | 14823.77b | 94.60b | |
N60 | 429.37c | 2.91c | 4.16c | 13174.98c | 95.84a |
[1] |
盖霞普, 刘宏斌, 翟丽梅, 杨波, 任天志, 王洪媛, 武淑霞, 雷秋良. 长期增施有机肥/秸秆还田对土壤氮素淋失风险的影响. 中国农业科学, 2018, 51(12): 2336-2347.
doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2018.12.010 |
doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2018.12.010 |
|
[2] |
doi: 10.1016/j.fcr.2007.10.004 |
[3] |
梁元振, 仝利朋, 吴德亮, 郭乾坤, 徐凤花, 赵京考. 有机无机肥配施对土壤硝态氮、玉米产量和氮素利用率的影响. 玉米科学, 2017, 25(4): 111-116.
|
|
|
[4] |
雒文鹤, 师祖姣, 王旭敏, 李军, 王瑞. 节水减氮对土壤硝态氮分布和冬小麦水氮利用效率的影响. 作物学报, 2020, 46(6): 924-936.
doi: 10.3724/SP.J.1006.2020.91060 |
doi: 10.3724/SP.J.1006.2020.91060 |
|
[5] |
陈磊, 宋书会, 云鹏, 周磊, 高翔, 卢昌艾, 刘荣乐, 汪洪. 连续三年减施氮肥对潮土玉米生长及根际土壤氮素供应的影响. 植物营养与肥料学报, 2019, 25(9): 1482-1494.
|
|
|
[6] |
杨曾平, 高菊生, 郑圣先, 聂军, 徐明岗, 谢坚, 廖育林. 长期冬种绿肥对红壤性水稻土微生物特性及酶活性的影响. 土壤, 2011, 43(4): 576-583.
|
|
|
[7] |
|
[8] |
doi: 10.2134/agronj2018.03.0213 |
[9] |
doi: 10.1016/j.agwat.2018.07.031 |
[10] |
doi: 10.1016/j.scitotenv.2018.10.247 |
[11] |
doi: 10.1016/j.eja.2011.10.002 |
[12] |
姜丽娜, 马静丽, 方保停, 马建辉, 李春喜, 王志敏, 蒿宝珍. 限水减氮对豫北冬小麦产量和植株不同层次器官干物质运转的影响. 作物学报, 2019, 45(6): 957-966.
doi: 10.3724/SP.J.1006.2019.81068 |
|
|
[13] |
廖育林, 鲁艳红, 谢坚, 周兴, 聂军, 汤文光, 杨曾平. 紫云英配施控释氮肥对早稻产量及氮素吸收利用的影响. 水土保持学报, 2015, 29(3): 190-195, 201.
|
|
|
[14] |
钱晨晨, 王淑彬, 杨滨娟, 黄国勤. 紫云英与氮肥配施对早稻干物质生产及氮素吸收利用的影响. 中国生态农业学报, 2017, 25(4): 563-571.
|
|
|
[15] |
苟志文, 殷文, 徐龙龙, 何小七, 王琦明, 柴强. 绿洲灌区复种豆科绿肥条件下小麦稳产的减氮潜力. 植物营养与肥料学报, 2020, 26(12): 2195-2203.
|
|
|
[16] |
毛平平, 王丽, 张永清, 党建友, 裴雪霞, 武雪萍. 施用有机肥条件下氮肥不同底追比对冬小麦干物质运转和籽粒产量的影响. 中国土壤与肥料, 2016, 5: 50-54.
|
|
|
[17] |
doi: 10.1111/j.1365-2664.2007.01289.x |
[18] |
doi: 10.2135/cropsci1986.0011183X002600040022x |
[19] |
殷文, 冯福学, 赵财, 于爱忠, 柴强, 胡发龙, 郭瑶. 小麦秸秆还田方式对轮作玉米干物质累积分配及产量的影响. 作物学报, 2016, 42(5): 751-757.
|
doi: 10.3724/SP.J.1006.2016.00751 |
|
[20] |
农梦玲, 魏贵玉, 李伏生. 不同时期根区局部灌溉对玉米干物质积累和水氮利用的影响. 玉米科学, 2012, 20(5): 115-120.
|
|
|
[21] |
李青军, 张炎, 胡伟, 孟凤轩, 冯广平, 胡国智, 刘新兰. 氮素运筹对玉米干物质积累、氮素吸收分配及产量的影响. 植物营养与肥料学报, 2011, 17: 755-760.
|
|
|
[22] |
doi: 10.1016/j.still.2006.08.013 |
[23] |
韩梅, 胥婷婷, 曹卫东. 青海高原长期复种绿肥毛叶苕子对土壤供氮能力的影响. 干旱地区农业研究, 2018, 36(6): 104-109.
|
|
|
[24] |
宋明丹, 李正鹏, 冯浩. 不同水氮水平冬小麦干物质积累特征及产量效应. 农业工程学报, 2016, 32(2): 119-126.
|
|
|
[25] |
赵财, 王巧梅, 郭瑶, 殷文, 樊志龙, 胡发龙, 于爱忠, 柴强. 水氮耦合对地膜玉米免耕轮作小麦干物质积累及产量的影响. 作物学报, 2018, 44(11): 1694-1703.
doi: 10.3724/SP.J.1006.2018.01694 |
doi: 10.3724/SP.J.1006.2018.01694 |
|
[26] |
徐兆廷, 芦倩, 吴彦霖, 张恒嘉, 肖让, 邓浩亮, 李福强, 王泽义. 不同有机肥部分替代化肥对河西绿洲制种玉米生长动态和籽粒产量的影响. 农业工程, 2021, 11(8): 129-134.
|
|
|
[27] |
尹嘉德, 侯慧芝, 张绪成, 于显枫, 王红丽, 方彦杰, 张国平, 雷康宁, 马一凡. 化肥与有机肥结合对旱地覆膜春小麦产量形成和土壤碱解氮累积影响. 水土保持学报, 2021, 35(2): 279-287.
|
|
|
[28] |
王旭敏, 雒文鹤, 刘朋召, 张琦, 王瑞, 李军. 节水减氮对夏玉米干物质和氮素积累转运及产量的调控效应. 中国农业科学, 2021, 54(15): 3183-3197.
doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2021.15.004 |
doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2021.15.004 |
|
[29] |
刘斌祥, 王兴龙, 周芳, 杜伦静, 金容, 冯冬菊, 袁继超, 孔凡磊. 减氮配施不同种类有机肥对玉米物质分配、转运与产量的影响. 生态学杂志, 2020, 39(1): 130-138.
|
|
|
[30] |
刘晓明, 王艳群, 马阳, 付帅, 张子旋, 郭华强, 彭正萍. 机械化有机无机肥一体施用模式对玉米干物质和氮素积累及转运的影响. 河北农业大学学报, 2021, 44(6): 17-23.
|
|
|
[31] |
doi: 10.1016/j.fcr.2013.03.014 |
[32] |
侯小畔, 安婷婷, 周亚男, 李潮海, 张学林. 增施有机肥对夏玉米物质生产及土壤特性的影响. 玉米科学, 2018, 26(1): 127-133.
|
|
|
[33] |
刘占军, 谢佳贵, 张宽, 王秀芳, 侯云鹏, 尹彩侠, 李书田. 不同氮肥管理对吉林春玉米生长发育和养分吸收的影响. 植物营养与肥料学报, 2011, 17(1): 38-47.
|
|
|
[34] |
陈倩, 谢军红, 李玲玲, 王林林, 周永杰, 李景润, 谢丽华, 王进斌. 不同比例有机肥替代化肥对玉米生长及水分利用效率的影响. 干旱地区农业研究, 2021, 39(6): 162-170.
|
|
|
[35] |
谢志坚, 徐昌旭, 许政良, 苏全平, 李水荣, 秦文婧. 翻压等量紫云英条件下不同化肥用量对土壤养分有效性及水稻产量的影响. 中国土壤与肥料, 2011, 4: 79-82.
|
|
|
[36] |
刘思超, 唐利忠, 李超, 杨晶, 石泉, 陈平平, 屠乃美, 易镇邪, 周文新. 不同混作方式绿肥替代部分基施化学氮肥对双季稻产量形成特性的影响. 华北农学报, 2018, 33(5): 218-225.
doi: 10.7668/hbnxb.2018.05.030 |
|
|
[37] |
吕玉虎, 潘兹亮, 王琴. 翻压紫云英后化肥用量对稻田养分动态变化及产量效应的影响. 中国农学通报, 2011, 27(3): 174-178.
|
doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.2010-1795 |
|
[38] |
赵娜, 赵护兵, 鱼昌为, 曹群虎, 李敏, 曹卫东, 高亚军. 旱地豆科绿肥腐解及养分释放动态研究. 植物营养与肥料学报, 2011, 17(5): 1179-1187.
|
|
|
[39] |
doi: 10.5897/AJMR |
[40] |
张璐, 黄晶, 高菊生, 曹卫东, 高鹏, 杨志长. 长期绿肥与氮肥减量配施对水稻产量和土壤养分含量的影响. 农业工程学报, 2020, 36(5): 106-112.
|
|
|
[41] |
吕凤莲, 侯苗苗, 张弘弢, 强久次仁, 周应田, 路国艳, 赵秉强, 杨学云, 张树兰. 土冬小麦-夏玉米轮作体系有机肥替代化肥比例研究. 植物营养与肥料学报, 2018, 24(1): 22-32.
|
|
[1] | 南瑞, 杨玉存, 石芳慧, 张礼宁, 米彤茜, 张立强, 李春艳, 孙风丽, 奚亚军, 张超. 小麦源库优异种质的鉴定与源库类型的划分[J]. 中国农业科学, 2023, 56(6): 1019-1034. |
[2] | 李小勇, 黄威, 刘红菊, 李银水, 顾炽明, 代晶, 胡文诗, 杨璐, 廖星, 秦璐. 不同轮作模式下氮肥施用对油菜产量形成及养分利用的影响[J]. 中国农业科学, 2023, 56(6): 1074-1085. |
[3] | 樊志龙, 胡发龙, 殷文, 范虹, 赵财, 于爱忠, 柴强. 干旱灌区春小麦水分利用特征对绿肥与麦秸协同还田的响应[J]. 中国农业科学, 2023, 56(5): 838-849. |
[4] | 贾晓昀, 王士杰, 朱继杰, 赵红霞, 李妙, 王国印. 陆地棉高密度遗传图谱的构建及产量相关性状的QTL定位[J]. 中国农业科学, 2023, 56(4): 587-598. |
[5] | 刘娜, 谢畅, 黄海云, 姚瑞, 徐爽, 宋海玲, 于海秋, 赵新华, 王婧, 蒋春姬, 王晓光. 施钾量对花生根系和根瘤特性、养分吸收及产量的影响[J]. 中国农业科学, 2023, 56(4): 635-648. |
[6] | 刘丹, 安雨丽, 陶笑笑, 王孝忠, 吕典秋, 郭彦军, 陈新平, 张务帅. 西北地区制种玉米产量及氮素吸收对供氮水平的响应[J]. 中国农业科学, 2023, 56(3): 441-452. |
[7] | 赵建涛, 杨开鑫, 王旭哲, 马春晖, 张前兵. 施磷对苜蓿叶片生理参数及抗氧化能力的影响[J]. 中国农业科学, 2023, 56(3): 453-465. |
[8] | 刘明慧, 田虹雨, 刘之广, 巩彪. 减磷条件下含褪黑素的尿素缓释功能肥对番茄生长、产量、品质和磷素利用效率的影响[J]. 中国农业科学, 2023, 56(3): 519-528. |
[9] | 张晓丽, 陶伟, 高国庆, 陈雷, 郭辉, 张华, 唐茂艳, 梁天锋. 直播栽培对双季早稻生育期、抗倒伏能力及产量效益的影响[J]. 中国农业科学, 2023, 56(2): 249-263. |
[10] | 严艳鸽, 张水勤, 李燕婷, 赵秉强, 袁亮. 葡聚糖改性尿素对冬小麦产量和肥料氮去向的影响[J]. 中国农业科学, 2023, 56(2): 287-299. |
[11] | 徐久凯, 袁亮, 温延臣, 张水勤, 李燕婷, 李海燕, 赵秉强. 畜禽有机肥氮在冬小麦季对化肥氮的相对替代当量[J]. 中国农业科学, 2023, 56(2): 300-313. |
[12] | 王彩香,袁文敏,刘娟娟,谢晓宇,马麒,巨吉生,陈炟,王宁,冯克云,宿俊吉. 西北内陆早熟陆地棉品种的综合评价及育种演化[J]. 中国农业科学, 2023, 56(1): 1-16. |
[13] | 赵政鑫,王晓云,田雅洁,王锐,彭青,蔡焕杰. 未来气候条件下秸秆还田和氮肥种类对夏玉米产量及土壤氨挥发的影响[J]. 中国农业科学, 2023, 56(1): 104-117. |
[14] | 张玮,严玲玲,傅志强,徐莹,郭慧娟,周梦瑶,龙攀. 播期对湖南省双季稻产量和光热资源利用效率的影响[J]. 中国农业科学, 2023, 56(1): 31-45. |
[15] | 熊伟仡,徐开未,刘明鹏,肖华,裴丽珍,彭丹丹,陈远学. 不同氮用量对四川春玉米光合特性、氮利用效率及产量的影响[J]. 中国农业科学, 2022, 55(9): 1735-1748. |
|