[目的]明确不同施氮量下春玉米产量形成的光合机制,分析不同施氮量对氮肥利用率、土壤氮素盈余量等的影响,为当地合理施用氮肥,促进春玉米高产高效提供理论参考.[方法]以玉米品种仲玉3号为试验材料,分别于2019、2020年在四川农业大学雅安试验农场的肥效长期定位试验地进行田间试验,设置5个供氮水平,分别为0(不施氮)、90 kg·hm-2(低氮)、180 kg·hm2(适量氮)、270 kg·hm-2(农民习惯施氮)、360 kg·hm-2(高氮),记为N0、N1、N2、N3、N4.于拔节期、吐丝期和灌浆期测定叶面积,分别计算叶面积指数、光合势;于灌浆期测定穗位叶净光合速率等光合参数以及吐丝期、灌浆期测定叶绿素含量;吐丝期、灌浆期、收获期测定地上部群体干物质积累量,收获时测定产量,分析各部位氮含量,计算土壤氮素盈余量、春玉米氮素利用效率和施氮经济效益.[结果](1)春玉米产量随施氮量增加先升后持平,2019、2020两年都是N2处理的产量最高,平均为9 746 kg·hm-2,相较于N0、N1处理分别增产179％、28.7％(P＜0.05),而N2与N3、N4处理间产量无显著差异.两年产量经线性+平台拟合,平台施氮量为134.8 kg·hm-2,平台产量为9 604 kg·hm-2,此时产投比也最高(12.6).(2)适量施氮(N2)相比不施氮均显著提高穗位叶叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率以及叶面积指数和光合势等,继续增施氮肥上述指标无显著差异甚至显著降低.(3)结合光合特性与收获期产量的相关性分析及偏最小二乘法分析表明,春玉米光合势、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、叶面积指数、叶绿素a+b与产量均呈极显著正相关关系(P＜0.01),且影响春玉米产量的主导因素是叶绿素a+b.(4)收获期籽粒氮素积累量和地上部氮总积累量两年都是随施氮量增加先显著上升,在N2处理后(超过180kg·hm-2)微弱上升或基本持平;经拟合表明土壤氮素盈余量为0时施氮量为139 kg·hm-2;春玉米氮肥表观利用率两年都是N2处理最高,平均达73.7％,较N1处理提高10.8％(P＜0.05),继续增施氮肥,氮肥表观利用率则显著下降,N3、N4处理氮肥表观利用率相较于N2处理分别降低32.9％和48.1％(P＜0.05).[结论]适量施氮能明显提高春玉米叶片光合性能,延缓穗位叶总叶绿素的降解,延长光合作用持续期,优化总叶绿素、叶面积指数和光合势在春玉米产量形成中的作用.同时,适量施氮能显著增加地上部群体干物质积累量和籽粒产量,促进玉米对氮素的吸收与积累,降低土壤氮素残留,提高氮肥表观利用率.综合产量、施肥经济效益、氮肥表观利用率和氮素盈余量等因素,试验区(四川雅安)氮素投入量为139-180 kg·hm-2能维持春玉米的高产高效目标.

春玉米;氮用量;光合特性;产量;氮肥表观利用率;氮素盈余量

熊伟仡;徐开未;刘明鹏;肖华;裴丽珍;彭丹丹;陈远学

四川农业大学资源学院,成都611130

中国农业科学

[1]熊伟仡;徐开未;刘明鹏;肖华;裴丽珍;彭丹丹;陈远学-.不同氮用量对四川春玉米光合特性、氮利用效率及产量的影响)[J].中国农业科学,2022(09):1735-1748

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