摘要:
【目的】明確不同施氮量下春玉米產(chǎn)量形成的光合機(jī)制,分析不同施氮量對(duì)氮肥利用率、土壤氮素盈余量等的影響,為當(dāng)?shù)睾侠硎┯玫?促進(jìn)春玉米高產(chǎn)高效提供理論參考?!痉椒ā恳杂衩灼贩N仲玉3號(hào)為試驗(yàn)材料,分別于2019、2020年在四川農(nóng)業(yè)大學(xué)雅安試驗(yàn)農(nóng)場(chǎng)的肥效長(zhǎng)期定位試驗(yàn)地進(jìn)行田間試驗(yàn),設(shè)置5個(gè)供氮水平,分別為0(不施氮)、90 kg·hm^(-2)(低氮)、180 kg·hm^(-2)(適量氮)、270 kg·hm^(-2)(農(nóng)民習(xí)慣施氮)、360 kg·hm^(-2)(高氮),記為N0、N1、N2、N3、N4。于拔節(jié)期、吐絲期和灌漿期測(cè)定葉面積,分別計(jì)算葉面積指數(shù)、光合勢(shì);于灌漿期測(cè)定穗位葉凈光合速率等光合參數(shù)以及吐絲期、灌漿期測(cè)定葉綠素含量;吐絲期、灌漿期、收獲期測(cè)定地上部群體干物質(zhì)積累量,收獲時(shí)測(cè)定產(chǎn)量,分析各部位氮含量,計(jì)算土壤氮素盈余量、春玉米氮素利用效率和施氮經(jīng)濟(jì)效益?!窘Y(jié)果】(1)春玉米產(chǎn)量隨施氮量增加先升后持平,2019、2020兩年都是N2處理的產(chǎn)量最高,平均為9746 kg·hm^(-2),相較于N0、N1處理分別增產(chǎn)179%、28.7%(P<0.05),而N2與N3、N4處理間產(chǎn)量無(wú)顯著差異。兩年產(chǎn)量經(jīng)線性+平臺(tái)擬合,平臺(tái)施氮量為134.8 kg·hm^(-2),平臺(tái)產(chǎn)量為9604 kg·hm^(-2),此時(shí)產(chǎn)投比也最高(12.6)。(2)適量施氮(N2)相比不施氮均顯著提高穗位葉葉綠素含量、凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率以及葉面積指數(shù)和光合勢(shì)等,繼續(xù)增施氮肥上述指標(biāo)無(wú)顯著差異甚至顯著降低。(3)結(jié)合光合特性與收獲期產(chǎn)量的相關(guān)性分析及偏最小二乘法分析表明,春玉米光合勢(shì)、凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率、葉面積指數(shù)、葉綠素a+b與產(chǎn)量均呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(P<0.01),且影響春玉米產(chǎn)量的主導(dǎo)因素是葉綠素a+b。(4)收獲期籽粒氮素積累量和地上部氮總積累量?jī)赡甓际请S施氮量增加先顯著上升,在N2處理后(超過(guò)180 kg·hm^(-2))微弱上升或基本持平;經(jīng)擬合表明土壤氮素盈余量為0時(shí)施氮量為139 kg·hm^(-2);春玉米氮肥表觀利用率兩年都是N2處理最高,平均達(dá)73.7%,較N1處理提高10.8%(P<0.05),繼續(xù)增施氮肥,氮肥表觀利用率則顯著下降,N3、N4處理氮肥表觀利用率相較于N2處理分別降低32.9%和48.1%(P<0.05)?!窘Y(jié)論】適量施氮能明顯提高春玉米葉片光合性能,延緩穗位葉總?cè)~綠素的降解,延長(zhǎng)光合作用持續(xù)期,優(yōu)化總?cè)~綠素、葉面積指數(shù)和光合勢(shì)在春玉米產(chǎn)量形成中的作用。同時(shí),適量施氮能顯著增加地上部群體干物質(zhì)積累量和籽粒產(chǎn)量,促進(jìn)玉米對(duì)氮素的吸收與積累,降低土壤氮素殘留,提高氮肥表觀利用率。綜合產(chǎn)量、施肥經(jīng)濟(jì)效益、氮肥表觀利用率和氮素盈余量等因素,試驗(yàn)區(qū)(四川雅安)氮素投入量為139-180 kg·hm^(-2)能維持春玉米的高產(chǎn)高效目標(biāo)。