水肥一体化条件下密植高产玉米适宜追氮次数研究
吐丝,茎秆,利用效率,1材料与方法,1试验地概况,2试验设计,3测定项目及方法,4数据统计与分析,2结果与分析,1产量和氮肥利用效率,2干物质积累特征,3干物质分配与转运,4叶面积指数和光合势,5植株形态,6茎秆抗
毛圆圆,薛 军,翟 娟,张园梦,张国强,明 博,谢瑞芝,王克如,侯 鹏,李召锋,李少昆*(1 石河子大学农学院 / 新疆生产建设兵团绿洲生态农业重点实验室,新疆石河子 832003;2 中国农业科学院作物科学研究所 / 农业农村部作物生理生态重点实验室,北京 100081)
玉米作为禾谷类作物中增产潜力最大的作物,在保障国家粮食安全中具有非常重要的地位[1]。耕作栽培管理粗放、施肥方法不科学、技术到位率低等因素限制了我国玉米单产的增加[2]。在耕地资源有限和粮食需求量高的前提下,通过精准调控措施提高玉米产量是解决我国粮食问题的重要途径之一。
根据作物的需肥规律、土壤供肥能力和肥料性能,精准施肥是获得高产、提高肥料利用效率和实现农业可持续发展的重要途径[3–5]。农业生产中,氮肥增产效应高于磷肥和钾肥,氮贡献了全球粮食增产的30%~50%[6–7]。根据玉米需氮规律,分次施氮有利于植株灌浆阶段的氮素吸收,减少氮素损失,保持土壤氮素平衡,实现产量和氮肥利用效率的协同提高[8–10]。但是传统生产中,玉米追肥困难,多采用全部基施(一炮轰)或基施+拔节期追肥的方式,造成前期生长过快、倒伏风险加大[11–12]、后期脱肥现象严重、植株早衰、灌浆期缩短和灌浆速率下降等问题[13]。而倒伏和早衰也限制了玉米种植密度和产量的进一步提升[14–15]。依托滴灌水肥一体化施肥技术可以调节玉米的施肥时间和施肥量,使分次施肥的应用成为现实,保证根区养分的持续供应[16]。实践证明,水肥一体化技术已从设施农业走向大田,发挥明显的节水、节肥和增产作用,减少资源浪费和土壤污染,促进农业的可持续性发展[17]。但该技术在应用中依然缺乏有利于玉米抗倒和高产高效的精准施肥技术模式,未能充分发挥技术的优势[18]。因此,在膜下滴灌水肥一体化条件下,探索氮肥最佳用量及施用时期、频次和比例对密植玉米抗倒伏能力、产量和氮肥利用效率的影响,可以为玉米密植高产精准调控技术模式的构建提供理论参考和实践依据。
新疆具有丰富的光辐射资源,先进的灌溉技术,配合土地规模化和机械化,是我国玉米单产潜力最高的区域[19]。2020年,新疆自治区和新疆建设兵团的玉米平均产量分别为8883和11790 kg/hm2[20],尽管单产均高于全国水平,但仍然有很大的增产潜力[21]。分析其原因发现,灌溉区种植密度只有7.74×104株/hm2[22],种植密度偏低是制约该区域玉米单产提升的重要原因之一。本研究团队前期研究表明,在种植密度为 12×104株/hm2条件下,施 N 360 kg/hm2可以获得较高的产量和氮肥利用效率[23] ......
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