分层施肥方式对夏玉米根系生长发育及土壤理化性状的影响

摘要

河北省是我国重要的夏玉米产区之一，在保障区域粮食安全中具有重要意义。玉米生产主要采用冬小麦-夏玉米一年两熟种植制度，玉米季采用种肥同播的免耕播种方式，该区域存在施肥方式不合理、氮肥过量施用，水分、养分利用效率低等问题，影响该区域玉米生产的可持续发展。因此，坚持减氮、丰产、高效并重是该区域玉米发展的根本出路。
　　为明确分层施肥方式对河北省夏玉米根系生长发育和土壤理化性状的影响，本研究于2017年在河北农业大学辛集试验站进行，以郑单958为供试材料，设4个处理:SFN3:(表层施纯N45kg/hm2+底施纯N165kg/hm2);SFN5:（表层施纯N75kg/hm2+底施纯N135kg/hm2）;SFN7:(表层施纯N105kg/hm2+底施纯N105kg/hm2)对照常规施肥(CK)4个处理。通过测定土壤理化性状、根系形态和产量，研究分层施肥方式对夏玉米根系生长发育与土壤理化性状的调控作用。主要研究结果表明:
　　1.不同施肥方式对土壤容重、土壤硝态氮含量、土壤酶活性的影响差异较大，SFN处理降低了0-20cm和20-40cm土层的容重，SFN5处理下0-20cm和20-40cm土层容重显著低于其他3个处理;SFN5和SFN7处理降低了0-20cm、20-40cm和40-60cm土层的土壤硝态氮含量，其中0-20表层土壤硝态氮含量降低幅度最大。SFN5和SFN7处理增加了各土层的土壤脲酶(UE)、土壤酸性磷酸酶(ALP)和过氧化氢酶(CAT)活性。
　　2.不同施肥方式对根系长度、根系表面积、根系体积、根系平均直径和根干重的影响差异较大，不同处理间主要差异体现在20cm以下土层，生育后期差异更显著。在吐丝后，SFN5和SFN7处理增加了0-20cm土层的根系长度、根系表面积、根系体积、根系平均直径和根干重，SFN5和SFN7处理分别比常规施肥处理(CK)高9.52％和3.13％;9.94％和21.37％;34.78％、18.28％;28.85％、17.96％;23.51％、30.01％。
　　3.不同施肥方式影响了成熟期地上部干物重、吐丝前后干物质分配、产量及产量构成。与常规施肥处理(CK)相比，分层施肥处理（SFN3、SFN5和SFN7）处理成熟期地上部干物重分别增加5.78％、13.53％和11.01％。SFN3、SFN5和SFN7处理花后干物质积累量显著于CK。SFN5处理籽粒产量最高，为12145kg/hm2，比其他三个处理分别高7.52％、3.26％、5.98％;SFN5处理穗粒数分别比其他三个处理高7.52％、3.26％、5.98％，显著高于其他3个处理。
　　4.不同施肥方式影响了玉米水分和肥料利用效率。常规施肥(CK)的总耗水量显著高于分层施肥（SFN3和SFN7）处理，而灌水量、降水量和土壤耗水量在处理间没有显著差异。分层施肥处理（SFN3、SFN5和SFN7）2m土体储水量和显著高于常规施肥(CK)处理。SFN5处理水分利用效率和肥料偏生产力最高，其中SFN5处理水分利用效率为2.22kg/mm，氮肥偏生产力为57.83kg/kg。SFN5处理玉米田P2O5和K2O偏生产力也均显著高于其它处理。综合来看，SFN5处理在消耗最少水量的前提下获得较高的产量、水分利用效率和肥料生产能力，体现了较好的资源利用效应。

目录

声明

摘要

1．1研究背景

1．2．1当前耕作施肥方式存在的问题

1．2．2分层施肥方式对土壤理化性状的影响

1．2．3分层施肥方式对根系生长发育的影响

1．2．4不同施肥方式对干物质积累和产量的影响

1．3本研究的目的意义

2．1试验区概况

2．2试验设计

2．3测定项目及方法

2．3．1土壤理化性状

2．3．2根系形态指标

2．3．4干物质

2．3．5产量及产量构成因素

2．3．6数据处理

3结果与分析

3．1分层施肥方式对土壤理化性状特征的影响

3．1．1土壤含水量

3．1．2土壤容重

3．1．3土壤硝态氮含量

3．1．4土壤酶活性

3．2分层施肥方式对玉米根系生长发育特性的影响

3．2．1根系长度

3．2．2根系表面积

3．2．3根系体积

3．2．4根系平均直径

3．2．5根系干重

3．3不同施肥方式对玉米干物质积累与分配特征的影响

3．3．1不同施肥方式玉米干物质积累与分配特征

3．3．2不同施肥方式玉米干物质积累积累速率变化

3．5分层施肥方式对玉米产量形成与水肥利用效率的影响

3．5．1不同分层施肥处理玉米产量构成

3．5．2不同分层施肥处理玉米水肥利用特征

4讨论

4．1分层施肥方式对土壤理化性状的影响

4．2不同施肥方式对土壤酶活性及养分含量的影响

4．3不同施肥方式对根系生长发育的影响

4．4分层施肥方式对产量及水肥利用效率的影响

5结论

参考文献

作者简介

致谢