氮肥运筹对春玉米干物质积累的影响
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作者: 韩喜国 任英 赵洪祥 冯士成 邹云峰 方金宇
摘要：通过对氮肥不同比例分期施用，研究了氮肥运筹对玉米产量以及干物质积累的影响，结果表明：氮肥分期施用的效果要好于一次性施用，密度影响单株生物量的积累；各处理单株干物重在吐丝后开始有差异，越到后期差异越明显；吐丝期到吐丝后15天是干物质积累最多的时期；N5、N6处理在8.5万株/公顷下，从吐丝后15 天开始干物质积累最高，而在9.5万株/公顷下，从吐丝期开始就处于最高。
关键词：玉米；氮肥运筹；干物质积累
基金项目：国家玉米产业技术体系（CARS-02-38）；公益性行业（农业）科研专项经费项目（201203031-07-01）；公益性行业（农业）科研专项经费项目（201303125-2）；国家科技支撑计划课题（2013BAD07B00）；吉林省科技发展计划项目（2015GJLS006NY）
中图分类号： S513 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2016.19.028
作物在各个生育阶段的物质积累、分配和运转状况是决定其个体在不同时期生物产量水平，营养器官与生殖器官物质积累总量及比例和最终经济产量的关键，因而一直是作物高产栽培研究的重点，也是揭示作物高产机理的重要方面。
本文在施肥总量一定的前提下，通过对氮肥不同比例分期施用来研究氮肥运筹对玉米产量以及干物质积累的动态变化的影响，为玉米产量的形成机制提供一定的理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验设计
试验地点设在吉林省桦甸市金沙乡民隆村（42.9°N，126.76°E）。试验品种选择先玉335，随机区组设计，3次重复。小区行长12米，12行区，行距0.65米。2014年4月28日播种，设8.5万株/公顷与9.5万株/公顷两个播种密度。化肥施用总量一定，为纯N 370公斤/公顷、P2O5 150 公斤/公顷、K2O 150公斤/公顷，磷钾肥和一定比例氮肥作为底肥施入，氮肥按不同比例分期施用，以尿素作为追肥肥料，在拔节期和吐丝期施入，各时期追肥比例见表1。
1.2测定方法
分别在各个生育期取植株的地上部分，烘至恒重，冷却后用天平称重。
1.3数据分析
运用DPS7.05进行方差分析。
2 结果与分析
2.1不同处理对玉米产量及其构成因素的影响
对两个密度下产量与产量构成因素进行相关分析见表2，结果表明：8.5万株/公顷的密度下产量与百粒重极显著正相关（r=0.89**），与有效穗数和穗行数正相关，但不显著，与行粒数呈负相关；在9.5万株/公顷种植密度下，产量与有效穗数呈极显著正相关（r=0.97**），与行粒数、穗行数、百粒重正相关，但不显著。
2.2氮肥运筹对玉米干物质积累的影响
由表3可以看出，各处理间的单株干物重在拔节期无显著差异，随着氮肥不同比例的分期施用，从吐丝期开始的单株干物重均有显著差异，在8.5万株/公顷种植密度下，N3、N4处理在吐丝期干物重差异达显著水平，N4处理的干物重最高，这可能与N4处理在拔节期的最大追肥量有关；到吐丝后15天，N1、N3、N5、N6处理显著高于N2处理；吐丝后30天，N6处理的单株干物重高于其他处理并显著高于N4处理，到吐丝后45天， N6处理与N1、N2处理间差异达极显著水平；到了成熟期，在8.5万株/公顷种植密度下，N1处理与N6处理间差异达极显著水平。在9.5万株/公顷种植密度下，从吐丝期开始，N5、N6处理就表现出一定的优势，并在吐丝后45 天和成熟期，N5、N6处理与N1处理间差异达极显著水平。
从表3还可以看出，各处理在各段生育时期单株干物质积累情况，在吐丝前，各段时期的单株干物质积累在两种密度下相差不大，从吐丝期开始，8.5万株/公顷种植密度下的单株干物质积累明显高于9.5万株/公顷种植密度下的单株干物质积累，表明密度影响单株生物量的积累。
在8.5万株/公顷种植密度下，各处理在苗期到拔节期的单株干物质积累差别不大；从拔节到吐丝期，N1、N4处理单株干物质积累较多；从吐丝到吐丝后15天，N1、N3、N5、N6处理显著高于N2、N4处理；从吐丝后15天到吐丝后30天，N1处理单株干物质积累急剧下降，N6处理则积累最多；从吐丝后30天到吐丝后45天，N4、N5、N6处理显著高于N1、N2、N3处理，N6处理单株干物质积累最多。
在9.5万株/公顷种植密度下，N1、N2处理在前3段时期较高，从吐丝后15天到吐丝后45天，N1、N2处理的干物质积累均最低，而N5、N6处理在生育后期依然保持了较高的单株干物质积累能力。
3讨论与结论
对先玉335在两个密度下产量与产量构成因素进行相关分析，发现8.5万株/公顷的密度下产量与百粒重极显著正相关（r=0.89**），在9.5万株/公顷种植密度下，产量与有效穗数呈极显著正相关（r=0.97**），表明先玉335在不同密度下不同产量构成因素对产量的贡献不同，密度越高，群体粒数对产量的贡献越大，虽然需要二者协调发展，但群体穗数成为主导因素，这与当前玉米种植密度越来越大的主流趋势相一致。
干物质积累是籽粒形成的物质基础，崔俊明等（1995）研究证实，吐丝后干物质积累量对籽粒充实的贡献最大。柯福来等（2010）也认为吐丝后干物质供应充足，尤其是吐丝后15 天到成熟期单粒干物质量供应充足是高产玉米品种粒重较高的生理基础。本次研究表明，不同处理在吐丝期前各处理单株干物质积累差异不大，由于不同比例氮肥在拔节期和吐丝期的施用，从吐丝期开始的单株干物重均有显著差异，越到后期这种差异越明显。从吐丝期开始，8.5万株/公顷种植密度下的单株干物质积累明显高于9.5万株/公顷种植密度下的单株干物质积累，表明密度影响单株生物量的积累。从各段时期干物质积累情况来看，吐丝期到吐丝后15天是干物质积累最多的时期，N5、N6处理在此后的干物质积累量高于其他处理。从不同处理来看，各处理间的单株干物重在拔节期无显著差异，随着氮肥不同比例的分期施用，从吐丝期开始的单株干物重均有显著差异。一般来说，吐丝到吐丝后15天是决定穗粒数的关键时期，吐丝后15天到成熟期积累的干物质和粒重的形成密切相关。8.5万株/公顷的密度下，N4处理在吐丝期最高，从吐丝后15天开始，N4处理不再有优势，逐渐N6处理占据优势，这与其吐丝期氮肥施用的比例有关；在9.5万株/公顷下，从吐丝期开始，N5、N6处理就表现出一定优势，并在吐丝后45天和成熟期与N1处理间差异达极显著水平，这可能是N6、N5处理籽粒产量高的原因之一。
综上，氮肥分期施用的效果要好于一次性施用。在8.5万株/公顷的种植密度下，产量与百粒重极显著正相关（r=0.89**）；在9.5万株/公顷的种植密度下，产量与有效穗数呈极显著正相关（r=0.97**）。氮肥运筹在高密度下的效果更为显著，在干物质积累方面，密度影响单株生物量的积累；各处理单株干物重在吐丝后开始有差异，越到后期差异越明显；吐丝期到吐丝后15天是干物质积累最多的时期；N5、N6处理在8.5万株/公顷下从吐丝后15天开始干物质积累最高，而在9.5万株/公顷下，从吐丝期开始就处于最高。
参考文献
[1]崔俊明，王海龙，李成立，华福平，申为民.玉米子粒发育的生理特性研究[J].河南农业大学学报， 1995，29（02）：116-121.
[2]柯福来，马兴林，黄瑞冬，王传海，徐安波.高产玉米品种的产量结构特点及形成机制[J].玉米科学，2010，18（02）：65-69.
作者简介：韩喜国，吉林省农业科学院，副研究员，研究方向：作物栽培与耕作。
通讯作者：赵洪祥，博士，吉林省农业科学院，研究员，研究方向：玉米水肥高效利用。
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