关中平原夏玉米临界磷浓度稀释曲线构建与磷营养诊断
磷量,磷素,1材料与方法,1试验地概况,2试验设计,3测定项目与方法,4模型构建与参数计算,5数据处理,2结果与分析,1不同施磷处理对夏玉米产量及其构成因素的影响,2不同施磷处理夏玉米地上部生物量及磷浓度动态变
刘 苗,刘朋召,师祖姣,王小利,王 瑞,李 军(西北农林科技大学农学院/农业农村部西北黄土高原作物生理生态与耕作重点实验室,陕西杨凌 712100)
陕西关中地区以冬小麦-夏玉米一年两熟制为主。玉米作为该地区主要粮食作物之一,在我国粮食生产中占有举足轻重的地位,其持续增产是保障粮食安全的关键[1]。磷是玉米生长发育所必需的大量营养元素之一[2],施磷可以促进植株营养器官生长和产量构成要素的形成,在提高玉米产量和品质方面发挥着其他肥料不可替代的作用[3-5]。但过量施磷会造成磷素流失、磷肥利用效率下降[6]。由于缺乏明确的磷素营养诊断指标,难以准确判断玉米植株磷素营养状况,生产中不合理施磷现象常有发生。调查发现,关中平原夏玉米施磷量很低的农户平均占63.6%,施磷量偏高的农户平均占19.7%,磷肥供应不足或过量均影响玉米产量的进一步提高[7]。然而,磷在植物体内移动性较强,在各器官的积累和分配对植物生长发育和提高肥料利用率有重要作用[8]。临界磷浓度稀释曲线可作为作物磷盈亏诊断的方法,其核心在于确定作物的临界磷浓度。临界磷浓度是指作物获得最大地上部生物量所需要的最低磷浓度[9-10]。随生育进程的推进,作物体内的临界磷浓度会随生物量的增加而降低,二者存在幂指数关系 (Pc=aDM-b)[11-12]。国内外学者已在不同地区、不同气候条件及不同作物上建立了临界磷浓度稀释曲线模型,如马铃薯[9,11]、棉花[13]、梯牧草[10]等,其临界磷浓度稀释模型分别为Pc= 3.92DM-0.30和Pc=5.23DM-0.19、Pc= 7.84DM-0.22和 Pc= 7.74DM-0.20、Pc= 5.23DM-0.4和Pc= 3.27DM-0.20等。在玉米施磷研究中,国内外学者主要集中在植株生长发育、磷素营养吸收转运[5,14-15]及土壤磷素盈亏状况等[16-17]对产量的响应,而从临界磷浓度稀释曲线模型角度分析玉米地上部植株磷营养状况及适宜施磷量的研究鲜有报道。因此,本研究通过分析不同施磷水平下夏玉米地上部生物量与其植株磷浓度的变化关系,构建临界磷浓度稀释曲线模型,为夏玉米磷素优化管理及磷营养诊断提供理论基础。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
本试验设置于西北农林科技大学北校区农作一站 (108°06′E、34°29′N,海拔 454.8 m),位于陕西关中平原西部杨凌示范区,属暖温带半湿润季风性气候,年平均气温12.9℃,降水量635.1 mm,无霜期211天。2019和2020年夏玉米全生育期降水量分别为527.2和673.9 mm ......
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