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丁潮,杜常亮,谢军红,孟浩峰,王林林,周永杰,李泽坤,李玲玲*
DING Chao,DU Chang-Liang,XIE Jun-Hong,MENG Hao-Feng,WANG Lin-Lin,ZHOU Yong-Jie,LI Ze-Kun,LI Ling-Ling*
摘要:
针对陇中旱农区玉米生产中氮肥用量及施肥时期不合理等问题,明确施氮水平和施肥时期对旱作玉米光合生理、产量和品质的影响,探究氮肥运筹提高玉米籽粒产量及品质的光合生理机制。本研究依托始于2012年的长期定位试验,于2022—2023年采集数据。试验采用裂区设计,主区设4种施氮水平(N0:0 kg hm?2、N1:100 kg hm?2、N2:200 kg hm?2、N3:300 kg hm?2);副区设2个施肥时期及分配比例(T1:1/3基肥+2/3拔节肥、T2:1/3基肥+1/3拔节肥+1/3大喇叭口肥)。结果表明:(1) 氮肥施用显著提高了玉米叶面积指数、光合势和叶绿素相对含量,而N2T1、N2T2、N3T1和N3T2处理间平均叶面积指数和总光合势无显著差异。(2) N3T1和N3T2处理在玉米拔节期至大喇叭口期净光合速率、气孔导度和蒸腾速率较高,但乳熟期至蜡熟期净光合速率和气孔导度均低于N2T1和N2T2处理,乳熟期N2T1和N2T2较N3T2净光合速率分别提高12.78%和18.81% (P < 0.05)。(3) 氮肥施用显著提高了玉米叶片单位面积氮含量,N2T1和N2T2处理叶片单位面积氮含量与N3T1、N3T2处理无显著差异,但光合氮利用效率较N3T1和N3T2分别提高16.85%和26.44% (P < 0.05)。(4) 玉米籽粒产量与施氮量线性拟合,T1与T2追肥时期下最佳施氮量与本研究中N2 (200 kg hm?2)水平较为接近,N2T1和N2T2处理籽粒产量较其他处理分别提高5.75%~142.53%和13.32%~159.91%;增加氮肥用量提高了玉米籽粒蛋白质含量,降低了籽粒淀粉含量。(5) 相关性分析表明,籽粒产量及蛋白质含量与净光合速率、气孔导度和蒸腾速率呈显著正相关 (P < 0.05);主成分分析表明,N1T1与N3T1处理间部分解释变量无显著差异,N2T1与N2T2处理玉米光合生理特性、籽粒产量及品质的综合表现均大于其他处理,过量施氮降低了生育后期光合性能和光合氮利用效率,进而降低玉米籽粒产量和品质。因此,在陇中旱农区玉米生产中,200 kg hm?2施氮量按1/3基肥+2/3拔节肥施肥能有效提高玉米生育期内光合源,维持较高的绿叶面积及光合性能,在增强光合速率的同时降低了光合氮利用效率的衰减。综合产量及品质,200 kg hm?2施氮水平按1/3基肥+2/3拔节肥的方式施用是实现旱作玉米优质高产的氮肥管理措施。
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