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    施氮量和種植密度對(duì)玉米產(chǎn)量及磷鉀吸收利用的影響

    2020-03-15 10:50:06褚旭李帥趙亞南葉優(yōu)良孫笑梅黃玉芳
    關(guān)鍵詞:中單鉀素磷素

    褚旭,李帥,趙亞南,葉優(yōu)良,孫笑梅,黃玉芳*

    (1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院, 河南省農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展工程技術(shù)中心, 鄭州 450002;2.河南省土肥站, 鄭州 450002)

    玉米是我國(guó)三大糧食作物之一,光合效率高、增產(chǎn)潛力大。合理增加種植密度能夠充分挖掘群體增產(chǎn)潛力,是玉米增產(chǎn)的重要途徑,也是經(jīng)濟(jì)有效、易于推廣應(yīng)用的增產(chǎn)措施。當(dāng)前我國(guó)玉米種植中,由于耐肥、抗倒、耐密品種的選育和推廣,以及栽培技術(shù)的提高和化肥用量的不斷增加,玉米種植密度不斷加大,密植成為實(shí)現(xiàn)玉米大面積高產(chǎn)的重要措施和發(fā)展趨勢(shì)[1]。

    在生產(chǎn)實(shí)踐中,增加玉米種植密度后,容易產(chǎn)生倒伏、禿尖、空桿等問(wèn)題,嚴(yán)重制約玉米增產(chǎn)[2]。因此,在提高玉米種植密度的同時(shí),通過(guò)合理施肥、調(diào)控養(yǎng)分對(duì)于防御增密帶來(lái)的問(wèn)題,提高夏玉米產(chǎn)量具有重要作用。一般,玉米產(chǎn)量越高,植株群體對(duì)養(yǎng)分的需求也會(huì)增加[3-4],但在我國(guó)玉米生產(chǎn)中,過(guò)量施氮的現(xiàn)象比較普遍[5],會(huì)加重倒伏和病蟲(chóng)害的發(fā)生。研究表明,隨氮肥用量的增加,玉米營(yíng)養(yǎng)器官的氮素運(yùn)轉(zhuǎn)率呈先增加后降低趨勢(shì),過(guò)量氮素運(yùn)轉(zhuǎn)則導(dǎo)致葉片早衰及光合能力下降,最終影響到正在發(fā)育籽粒的碳、氮輸送,不利于籽粒產(chǎn)量和氮肥利用率的提高[6-8]。關(guān)于玉米氮密互作的研究也表明,在玉米氮肥施用量較高的情況下,增密的同時(shí)還應(yīng)適量降低氮肥用量,以提高植株光合效率和干物質(zhì)累積,提高籽粒產(chǎn)量和氮肥利用率[9-12]。

    磷和鉀素是玉米需求量較大的元素,磷、鉀供應(yīng)充足能夠促進(jìn)根系發(fā)育及物質(zhì)和養(yǎng)分累積,增強(qiáng)玉米抗逆能力;還能促進(jìn)籽粒發(fā)育、提高籽粒飽滿度,保證玉米具有較高的穗粒數(shù)和粒重[13-14]。因此,在玉米增密措施下保證磷、鉀的吸收利用對(duì)于實(shí)現(xiàn)增密增產(chǎn)有重要作用,但目前關(guān)于玉米種植密度和施氮量對(duì)磷、鉀養(yǎng)分吸收和利用規(guī)律的研究報(bào)道較少。本研究通過(guò)2年田間試驗(yàn),研究不同施氮量下增密種植對(duì)夏玉米磷、鉀養(yǎng)分吸收利用的影響,以期為夏玉米合理密植及養(yǎng)分管理提供理論依據(jù)。

    1 材料與方法

    1.1 試驗(yàn)點(diǎn)概況

    試驗(yàn)在河南省禹州市順店鎮(zhèn)康城村(N 34°26′,E 113°34′)完成,當(dāng)?shù)貙儆谂瘻貛О霛駶?rùn)季風(fēng)氣候。土壤類型為潮褐土,質(zhì)地為粘壤,播前耕層土壤pH為8.2,全氮含量為1.04 g·kg-1,有機(jī)質(zhì)含量為16.3 g·kg-1,速效鉀含量為113.7 mg·kg-1,速效磷含量為20.0 mg·kg-1,0~30 cm土層無(wú)機(jī)氮含量為46 kg·hm-2,0~30 cm土壤容重為1.43 g·cm-3。前茬作物為小麥,旋耕滅茬后秸稈全部還田。

    1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

    于2015—2016年6—10月玉米季開(kāi)展試驗(yàn),選用稀植型品種‘偉科702’(WK702)和耐密型品種‘中單909’(ZD909)作為供試玉米品種。共設(shè)3個(gè)供氮水平,分別為對(duì)照(不施氮,N0)、低氮(180 kg·hm-2,N180)、高氮(360 kg·hm-2,N360),每個(gè)施氮量下設(shè)4個(gè)種植密度,分別為4.5×104(D45)、6.0×104(D60)、7.5×104(D75)、9.0×104(D90)株·hm-2,合計(jì)N0-D45、N0-D60、N0-D75、N0-D90、N180-D45、N180-D60、N180-D75、N180-D90、N360-D45、N360-D60、N360-D75和N360-D90共12個(gè)處理。小區(qū)面積5 m×6 m,合計(jì)30 m2,不同品種間密度和施氮量采用隨機(jī)區(qū)組排列,3次重復(fù),共72小區(qū)。試驗(yàn)所用氮肥為尿素(含N 46.4%),1/2在五葉期施用,1/2在玉米大喇叭口期追施;所用磷肥、鉀肥為過(guò)磷酸鈣(含P2O512%)和氯化鉀(含K2O 60%),用量90 kg·hm-2,全部基施。2015—2016年度玉米生長(zhǎng)季均于6月11日播種,播種時(shí)行距均為0.6 m,株距根據(jù)密度換算獲得,采用人工擺播的形式播種,在玉米三葉期進(jìn)行間苗定苗,均于9月20日收獲。

    1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

    1.3.1樣品采集 播種后5 d出苗,分別在玉米拔節(jié)期(出苗后20 d)、大喇叭口期(出苗后35 d)、抽雄期(出苗后50 d)、灌漿期(出苗后70 d)、成熟期(出苗后100 d),選取具有代表性玉米,取地上部植株樣品,分段切碎后裝入袋中,在105 ℃下殺青,在80 ℃下烘干至恒重,用菁海YP502N天平(上海菁海儀器有限公司)稱其干物質(zhì)重。

    1.3.2植株養(yǎng)分測(cè)定 將各生育期的植株樣品烘干后磨碎。稱取植株樣品,用H2SO4-H2O2法[15]消煮,定容消煮后過(guò)濾得到待測(cè)液,采用釩鉬黃比色法[15]測(cè)定磷,用火焰光度計(jì)法[15]測(cè)定鉀。磷、鉀的收獲指數(shù)(harvest index, HI)、偏生產(chǎn)力(partial factor productivity, PFP)、吸收效率(uptake efficiency, UPE)和利用效率(utilization efficiency, UTE)的計(jì)算公式[16]如下。

    磷、鉀收獲指數(shù)=籽粒磷、鉀素積累量/植株磷、鉀素積累量

    磷、鉀肥偏生產(chǎn)力=施肥處理玉米產(chǎn)量/磷、鉀肥用量

    磷、鉀素吸收效率=植株磷、鉀素累積量/施磷、鉀量

    磷、鉀素利用效率=籽粒產(chǎn)量/植株磷、鉀素累積量

    1.3.3產(chǎn)量及構(gòu)成因素 玉米收獲期每個(gè)小區(qū)連續(xù)收獲40株,計(jì)產(chǎn)。同時(shí)從中選出長(zhǎng)勢(shì)均勻、具有代表性的10個(gè)玉米穗,按常規(guī)法進(jìn)行室內(nèi)考種分析,調(diào)查每穗行數(shù)、列數(shù),并得到每穗粒數(shù),全部脫粒后,每個(gè)小區(qū)200粒,3次重復(fù),稱重計(jì)算千粒重。

    1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

    數(shù)據(jù)分析采用Microsoft Excel 2010和SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)軟件完成,處理間差異顯著性檢驗(yàn)采用Duncan法。

    2 結(jié)果與分析

    2.1 施氮量和種植密度對(duì)玉米產(chǎn)量及其構(gòu)成的影響

    由表1可知,相同施氮量下,隨種植密度增加,兩個(gè)品種玉米產(chǎn)量均先增加,達(dá)到一定密度后,產(chǎn)量不再增加或者顯著下降。高氮處理(N360)下,偉科702品種的D75密度處理的產(chǎn)量最高,D90的產(chǎn)量較D75兩年平均下降11.47%;2015年中單909的D75和D90處理產(chǎn)量無(wú)顯著差異,2016年D75顯著低于D90。低氮(N180)處理下,偉科702品種的D75和D90產(chǎn)量?jī)赡昃鶡o(wú)顯著差異,二者均顯著高于D60;而中單909的D60、D75和D90處理2015年產(chǎn)量均無(wú)顯著差異,2016年D75顯著高于D90和D60??梢?jiàn),與高氮相比,低氮沒(méi)有導(dǎo)致減產(chǎn)。2015年,偉科702在D90密度下,低氮處理的產(chǎn)量顯著高于高氮處理,其他密度下差異不顯著;中單909在各密度下,低氮和高氮處理的產(chǎn)量差異均不顯著。2016年,兩個(gè)品種在D75和D90密度下,低氮處理產(chǎn)量均顯著高于高氮處理。在密度D45、D60、D75、D90處理下,兩年兩個(gè)品種低氮處理的產(chǎn)量相對(duì)高氮處理平均增產(chǎn)0.49%、0.73%、5.38%、7.81%。品種之間也存在差異,D90條件下,偉科702低氮處理兩年平均增產(chǎn)17.28%,而中單909無(wú)顯著增產(chǎn)。

    表1 不同施氮量和種植密度處理的玉米產(chǎn)量和構(gòu)成因素Table 1 Maize yield and its yield components of different N application rate and planting density treatments

    從產(chǎn)量構(gòu)成來(lái)看,穗數(shù)隨著種植密度增加而增加。2015年中單909在D90時(shí)隨著施氮量增加而顯著下降,其他條件下低氮處理和高氮處理對(duì)穗數(shù)的影響不大。種植密度顯著影響穗粒數(shù),隨密度增加穗粒數(shù)呈下降趨勢(shì)。低密條件下低氮處理的穗粒數(shù)低于高氮處理,而高密條件下低氮處理可增加穗粒數(shù)。其中,偉科702在D45和D60處理下,2015年低氮與高氮處理穗粒數(shù)差異不顯著,2016年低氮顯著低于高氮處理;在D75和D90密度下,低氮處理兩年的穗粒數(shù)均顯著高于高氮處理。兩個(gè)品種間的穗粒數(shù)也存在差異,偉科702在高密條件下低氮處理的穗粒數(shù)增加幅度大于中單909,在D75和D95密度下,偉科702低氮處理分別增加了6.77%和14.10%,中單909增加不顯著。千粒重也隨密度增加而下降,低氮處理和高氮處理差異不明顯。

    2.2 施氮量和種植密度對(duì)玉米磷素吸收利用的影響

    2.2.1施氮量和種植密度對(duì)玉米磷素累積量的影響 由表2可知,玉米生育期內(nèi)磷素的累積呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢(shì),在大喇叭口期以前累積速率較慢,各處理之間的差距較小,在大喇叭口期之后磷素累積量迅速增加,且與不施氮處理相比差異顯著。偉科702的磷素累積量隨密度升高先增加后降低,在相同施氮量下,灌漿期和成熟期的磷累積量D90處理在兩年均顯著低于D75和D60。中單909在不施氮時(shí),磷累積量隨密度增加逐漸增加;隨著施氮量增加,D90的磷素累積逐漸開(kāi)始低于D75。在相同密度下,低氮處理的磷素累積總體高于高氮處理;在成熟期兩年4個(gè)密度的磷素累積增加了6.08%~31.35%,平均增加15.30%。

    表2 不同施氮量和種植密度處理玉米不同生育期的磷素累積Table 2 P accumulation of maize under different growth period in different N application rate and planting density treatments (kg·hm-2)

    2.2.2施氮量和種植密度對(duì)玉米磷利用效率的影響 由表3可見(jiàn),玉米籽粒和莖稈的磷吸收隨密度增加呈先增加后降低的趨勢(shì),在D75達(dá)到最大;不同品種間,偉科702在D90的降低幅度大于中單909;且低氮處理的籽粒和莖稈磷吸收較高氮處理均不同程度降低。從磷收獲指數(shù)來(lái)看,隨著密度的增加磷素收獲指數(shù)呈現(xiàn)出逐漸降低的趨勢(shì),且施氮有利于促進(jìn)磷素收獲指數(shù)的增高。如在2015年,偉科702在低氮和高氮時(shí)較不施氮處理顯著提高了0.35~1.59和0.71~2.79個(gè)百分點(diǎn),中單909分別提高了0.63~1.86和0.34~2.80個(gè)百分點(diǎn)。在D45和D60密度下,低氮處理的磷收獲指數(shù)低于高氮處理,而增密后低氮處理的磷收獲指數(shù)相對(duì)提高。磷肥偏生產(chǎn)力隨密度增加而增加,但達(dá)到D90后出現(xiàn)下降情況,偉科702下降情況明顯,且幅度較大。施氮顯著提高磷肥偏生產(chǎn)力,在D45和D60密度下低氮與高氮處理差異較小,在D75和D90密度下低氮處理提高了磷肥偏生產(chǎn)力,且偉科702提高幅度大于中單909。密度對(duì)磷吸收效率的影響與偏生產(chǎn)力一致,呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì),在密度達(dá)到D75時(shí)最大,但低氮條件下中單909的磷吸收效率隨密度增加而持續(xù)增加,高氮條件下偉科702的吸收效率下降幅度高于中單909;低氮處理的磷吸收效率顯著高于高氮處理。隨著密度的增加,偉科702磷素的利用效率呈現(xiàn)先降低后增高的趨勢(shì),且在D75密度下最小,D90處理磷肥利用效率高于其他處理,這可能與較低的氮素吸收有關(guān);中單909則隨著密度增加磷素利用效率逐漸降低。施氮降低了玉米的磷素利用效率,兩年兩個(gè)品種的趨勢(shì)相同,低氮處理的利用效率低于高氮處理。

    表3 不同施氮量和種植密度處理的玉米磷利用效率Table 3 P utilization efficiency of maize in different N application rate and planting density treatments

    2.3 施氮量和種植密度對(duì)玉米鉀素吸收利用的影響

    2.3.1施氮量和種植密度對(duì)玉米鉀素累積量的影響 由表4可知,玉米生育期內(nèi)鉀素的累積與磷素的規(guī)律相同,在整個(gè)生育期內(nèi)呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢(shì),在大喇叭口期之后累積速率較快,各處理間的差異較大,2016年鉀累積量整體高于2015年。偉科702的鉀累積隨著密度上升先增加后降低,D75達(dá)到最高;但在高氮處理下2015年D90低于D45。中單909也表現(xiàn)出相同的趨勢(shì),但在D75增密到D90的過(guò)程中偉科702的鉀素累積量下降了19.62%,而中單909降低幅度遠(yuǎn)小于偉科702。在相同密度條件下,施氮處理的鉀素累積量均要顯著高于不施氮處理,而低氮處理的鉀素累積量均高于高氮處理,成熟期兩個(gè)玉米品種兩年4個(gè)密度下的鉀素累積增加了8.99%~49.02%,平均增加17.91%。

    表4 不同施氮量和種植密度處理玉米不同生育期的鉀素累積Table 4 K accumulation of maize under different growth period in different N application rate and planting density treatments (kg·hm-2)

    2.3.2施氮量和種植密度對(duì)玉米鉀利用效率的影響 由表5可知,偉科702籽粒和莖稈以及中單909的莖稈鉀累積均隨密度呈先增加后降低趨勢(shì),但中單909的籽粒鉀累積卻呈逐漸增加的趨勢(shì);不同施氮量條件下,低氮處理比高氮處理的籽粒和莖稈鉀吸收量降低。從鉀收獲指數(shù)來(lái)看,偉科702兩年低氮處理及2015年不施氮處理,均隨著密度增加呈上升趨勢(shì),但D75均低于D60;偉科702其他施氮處理下以及中單909相同施氮處理下則表現(xiàn)為隨密度增加而下降,到D95后又增加。在相同密度下,施氮處理的鉀收獲指數(shù)均高于不施氮;除了2016年偉科702在D90條件下低氮處理高于高氮處理,其他條件下低氮處理均低于高氮處理,下降幅度為0.80%~15.02%,平均下降8.06%。鉀肥偏生產(chǎn)力隨密度增加而增加,但達(dá)到D90后會(huì)出現(xiàn)下降情況,偉科702下降幅度相對(duì)高于中單909。在D75和D95密度下,低氮處理提高了磷肥偏生產(chǎn)力,偉科702提高幅度大于中單909;在D45和D60密度下,低氮與高氮處理差異相對(duì)較小。鉀吸收效率隨密度變化總體呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì),在密度D75時(shí)鉀吸收效率最大,到D90后降低。在低氮條件下中單909的磷吸收效率隨密度增加而一直增加,高氮條件下中單909在D90時(shí)鉀吸收效率相對(duì)D75的下降幅度高于偉科702。相同密度時(shí),低氮處理的磷吸收效率顯著高于高氮處理,二者均顯著高于不施氮處理??傮w上,中單909的鉀素利用效率相對(duì)高于偉科702,且隨密度增加呈現(xiàn)下降趨勢(shì),偉科702低氮處理及2015年高氮處理D90的鉀利用效率最高,其他條件下也隨密度增加有下降的趨勢(shì)。相同密度下,不施氮時(shí)鉀利用效率最高,其次為高氮處理,低氮處理降低了鉀利用效率。

    表5 不同施氮量和種植密度處理的玉米鉀利用效率Table 5 P utilization efficiency of maize in different K application rate and planting density treatments

    3 討論

    3.1 種植密度對(duì)玉米產(chǎn)量的影響

    本研究表明,一定程度上增加種植密度能夠提高玉米產(chǎn)量,密度對(duì)產(chǎn)量的影響主要通過(guò)提高穗數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn),但密度過(guò)高又導(dǎo)致穗粒數(shù)和千粒重下降,進(jìn)而產(chǎn)量下降,這與之前研究結(jié)果[17-18]一致。這是因?yàn)樵雒軐?dǎo)致的穗數(shù)增加幅度高于穗粒數(shù)和千粒重下降的幅度,因而產(chǎn)量升高。但密度過(guò)高,穗粒數(shù)和千粒重下降的負(fù)效應(yīng)會(huì)超過(guò)穗數(shù)增加的正效應(yīng),進(jìn)而產(chǎn)量降低。作物要獲得高產(chǎn)需要協(xié)調(diào)穗數(shù)、穗粒數(shù)、粒重之間的關(guān)系,在一定范圍內(nèi)增密主要通過(guò)提高玉米單位面積穗數(shù),發(fā)揮群體優(yōu)勢(shì),進(jìn)而提高產(chǎn)量。但另一方面,增密導(dǎo)致單穗粒數(shù)和千粒重持續(xù)下降,所以協(xié)調(diào)好群體和個(gè)體之間的關(guān)系,是通過(guò)密植獲得高產(chǎn)的關(guān)鍵[18]。本研究條件下,兩個(gè)品種的最佳種植密度均為7.5×104株·hm-2,與曹冰等[19]研究結(jié)果一致,但也低于魏淑麗等[20]的研究結(jié)果,可能的原因?yàn)槲菏琨惖妊芯康膬?nèi)蒙古地區(qū)光照資源明顯優(yōu)于本試驗(yàn)所處地區(qū),所以種植密度的選擇一定要根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蛸Y源進(jìn)行。王鍇等[21]研究發(fā)現(xiàn),實(shí)現(xiàn)玉米高產(chǎn)的種植密度實(shí)際上比較寬泛,不同玉米種植區(qū)內(nèi)玉米最高產(chǎn)量的密度與氣候、土壤、產(chǎn)量水平等都有關(guān)系。本試驗(yàn)在增密條件下玉米產(chǎn)量可以達(dá)到12 t·hm-2,在河南省玉米產(chǎn)量中達(dá)到較高水平,但要通過(guò)增密實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量進(jìn)一步提升,則需要改善光熱資源、土壤肥力、灌溉條件等其他限制條件[22-23]。另外,不同耐密型品種對(duì)增密的反應(yīng)存在差異,耐密品種比較穩(wěn)定,而非耐密品種比較敏感,偉科702在密度為9.0×104株·hm-2時(shí)比在7.5×104株·hm-2時(shí)產(chǎn)量下降幅度很大,而中單909變化不大。兩年試驗(yàn)中,2016年雨水較多,高密和低密均有倒伏情況;2015年均無(wú)倒伏。雖然倒伏會(huì)對(duì)產(chǎn)量有影響,但兩年試驗(yàn)表明,密度過(guò)高對(duì)產(chǎn)量的影響主要通過(guò)產(chǎn)量構(gòu)成。從合理的密度范圍上來(lái)看,偉科702在6.0×104~7.5×104株·hm-2為適宜的密度范圍,而中單909為7.5×104~9.0×104株·hm-2。

    3.2 種植密度對(duì)玉米磷、鉀吸收利用的影響

    種植密度對(duì)玉米磷、鉀吸收利用的影響,與對(duì)產(chǎn)量的影響趨勢(shì)一致,磷、鉀吸收量隨密度增加表現(xiàn)出先增加后降低的趨勢(shì),且存在與施氮水平和品種的交互作用。在不施氮時(shí),偉科702在高密度下(9.0×104株·hm-2)磷素累積要高于低密條件(4.5×104株·hm-2),但施氮360 kg·hm-2時(shí),高密度下磷素累積量則低于低密度。中單909表現(xiàn)出相似趨勢(shì),但相對(duì)穩(wěn)定,變化幅度較小,在不施氮時(shí)9.0×104株·hm-2處理高于其他處理,施氮360 kg·hm-2時(shí)則低于7.5×104株·hm-2處理。種植密度主要通過(guò)影響干物質(zhì)累積和養(yǎng)分濃度,進(jìn)而影響磷、鉀的吸收,玉米的干物質(zhì)和磷、鉀濃度均隨著密度增加呈先增加后降低的趨勢(shì)。從利用率來(lái)看,磷、鉀偏生產(chǎn)力和吸收效率隨密度提高也呈先增加后降低趨勢(shì),收獲指數(shù)和利用效率呈下降趨勢(shì),表明合理密植可以提高磷、鉀的吸收效率,而轉(zhuǎn)運(yùn)效率和整體利用率會(huì)有所下降。這可能是因?yàn)樵雒苣軌虬l(fā)揮群體效應(yīng),維持良好的根系吸收能力,或通過(guò)提高群體籽粒庫(kù)容,加強(qiáng)庫(kù)調(diào)節(jié)能力,從而保證植株對(duì)磷、鉀的吸收[24-25],而在個(gè)體水平上,增密導(dǎo)致轉(zhuǎn)運(yùn)能力下降,收獲指數(shù)降低;而且隨著密度提高,磷、鉀吸收量增加幅度高于增產(chǎn)幅度,因此單位養(yǎng)分形成的籽粒產(chǎn)量也逐漸下降,即利用效率下降。

    3.3 氮密互作對(duì)玉米產(chǎn)量和磷、鉀吸收利用的影響

    本研究位于高肥力地塊,研究結(jié)果表明,低氮(180 kg·hm-2)相對(duì)于高氮(360 kg·hm-2)不會(huì)造成減產(chǎn),相反可以提高玉米產(chǎn)量,且種植密度越高,低氮處理的增產(chǎn)幅度越大,表明在種植密度較高時(shí)應(yīng)控制氮肥用量,尤其對(duì)于密度比較敏感的品種。相對(duì)于中單909,偉科702在高密度時(shí)低氮處理的增產(chǎn)幅度較大,在密度較高時(shí)應(yīng)避免過(guò)量施肥。低氮對(duì)穗數(shù)和千粒重的影響不大,對(duì)產(chǎn)量的影響主要通過(guò)穗粒數(shù)的變化,而決定玉米穗粒數(shù)的關(guān)鍵時(shí)期在拔節(jié)期到抽雄期,養(yǎng)分累積量也在這一時(shí)期增加迅速。過(guò)多的氮素供應(yīng),會(huì)導(dǎo)致葉片光合能力下降,從而影響物質(zhì)和養(yǎng)分的吸收、同化和轉(zhuǎn)運(yùn)[7],且相同密度下減少氮肥投入提高了該時(shí)期植株對(duì)養(yǎng)分的吸收,在生育后期促進(jìn)養(yǎng)分向籽粒的有效轉(zhuǎn)運(yùn),進(jìn)而提高穗粒數(shù)及產(chǎn)量水平。這與楊夢(mèng)雅等[26]的研究結(jié)果一致,其研究表明植株磷素吸收變化隨施氮水平呈拋物線型趨勢(shì)。盡管低氮水平可以提高吸收效率,但單位養(yǎng)分形成的籽粒產(chǎn)量降低,即利用效率降低,且在低密度條件下低氮處理的磷收獲指數(shù)降低,但高密度下提高了轉(zhuǎn)運(yùn)效率,表明養(yǎng)分吸收后向籽粒的轉(zhuǎn)運(yùn)能力提高。與磷有所差異,低氮處理降低了鉀收獲指數(shù),可能是因?yàn)橛衩讓?duì)鉀的需求量較高,而且成熟期鉀主要在秸稈中,盡管鉀轉(zhuǎn)移至籽粒的比例較低,但在提高吸收量的情況下,低氮處理鉀的轉(zhuǎn)移量可以滿足籽粒灌漿對(duì)鉀素的需求。偏生產(chǎn)力反映了單位施肥量下的籽粒產(chǎn)量,受土壤肥力、施肥量和產(chǎn)量的綜合影響,是實(shí)際生產(chǎn)中的實(shí)用指標(biāo),低氮提高了磷、鉀偏生產(chǎn)力,表明通過(guò)減少氮肥投入提高了磷、鉀肥利用率。黃淮海地區(qū)玉米種植密度約為6.2×104株·hm-2,施肥量仍然比較高[1,5],因此通過(guò)適度增密減氮,可以實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增效的目的。

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