不同氮肥施用方式下春玉米根系时空分布特征

摘要

通过剖析不同氮肥施用方式下,玉米根系统随生育进程在0~60 cm不同土层内分布特征及地上部产量和氮累积量的变化,以期为氮肥合理施用提供理论依据。以先玉335为供试品种,进行了4年田间定位试验。设3个处理:无氮区(N0);氮肥一次性基施200 kg/hm^(2)(N1);氮肥分次施用(N2),基肥50 kg/hm^(2),拔节期150kg/hm^(2)。于试验起始后第3和第4年测定了0~60 cm土层根系干重、根长、根表面积、根系平均直径等指标动态变化及地上部干物质和氮素累积,并于成熟期测定籽粒产量。增施氮肥显著提高玉米产量、干物质累积和吸氮量。与无氮区相比,两年间施肥处理下的产量增幅为122.0%~177.9%,生物量增幅为76.3%~127.8%,吸氮量增加191.0%~272.4%。低氮促进了根系的生长,使根冠比增大。2013年,N0处理比N1和N2处理的根冠比分别增加62.5%和79.3%;2014年,N0处理比N1和N2处理分别增加75.8%和75.8%。随着生育进程的推进,与N0处理相比,N1处理对根系生长产生抑制作用,但年际间差异显著;降雨丰沛年份,在12展叶期根系生长即出现抑制情况,0~50 cm土层的根长和根表面积受到抑制,降幅为10.4%~43.0%;雨量正常年份,在开花期各土层根系生长受到抑制,降幅为1.3%~47.6%。与N2处理相比,N1处理氮肥一次性基施在土层0~40 cm的根系动态生长均受到抑制,其中在花后20 d至成熟期,0~40 cm土层的根系干重、根长和根表面积分别减少15.3%、7.9%和8.2%。N2处理下,根系在各生育期的空间分布上均显著优于N1处理,且在开花后20 d表现最为显著。氮肥分次施用优化了根系形态,促进根系的纵深分布,更有利于养分的吸收,且在年际间表现稳定,是获得春玉米高产稳产的合理施肥方式。