田块尺度下春玉米养分资源综合管理技术研究

摘要

吉林省的中国的玉米主产区之一，在全国玉米生产上占有重要的地位。随着吉林种植面积和单产是增长，玉米上施肥量总量也呈上升趋势。但是近年来农田肥料施用的不合理，产生了玉米经济效益低，肥料利用率低的现象，同时也对土壤环境造成一定程度的威胁。所以，有必要根据春玉米在不同生育阶段养分吸收规律、不同时期各层土壤供养分能力，来确定不同阶段的养分供应量，计算春玉米不同生育阶段养分供应量。并综合考虑气候条件和环境的影响等，建立春玉米养分资源管理系统。以达到节肥增效的目的。本文2004～2007年以黑土玉米带长春市德惠地区为试验区，在不同施肥条件下进行长期定点试验，重点研究不同施肥方式下玉米产量变化；玉米不同生育阶段干物质积累和玉米氮素吸收规律变化；玉米播前和收获后土壤Nmin和土壤积累NO3-N的变化；不同施肥方式下玉米施肥增产效应和养分利用效率的分析评价及氮素平衡。取得的结果如下： 1、通过2004～2007年长期定位试验，进行了春玉米不同施肥方式下的产量变化研究，4年中一次性施肥处理的平均产量为11131 kg/h㎡；农民习惯施肥处理为11779kg/h㎡；推荐施肥处理为11442kg/h㎡；缓释氮肥处理为11748kg/h㎡。2004年一次性施肥处理、农民习惯施肥处理、推荐施肥处理和缓释氮肥处理的产量差异不显著；2005年一次性施肥处理、农民习惯施肥处理、缓释氮肥处理和推荐施肥处理的产量差异不显著；2006年一次性施肥处理与缓释氮肥处理、农民习惯施肥处理、推荐施肥处理的产量差异显著，一次性施肥处理的产量低于缓释氮肥处理、农民习惯施肥处理、推荐施肥处理的产量；2007年一次性施肥处理、农民习惯施肥处理、推荐施肥处理和缓释氮肥处理的产量差异不显著。由于德惠试验区土壤基础肥力较高， CK处理（不施氮肥）的产量2004年为9110kg/h㎡；2005年为7598kg/h㎡；2006年为4182kg/h㎡；2007年为3812kg/h㎡。从2004年到2007年CK处理的产量逐年降低，由于土壤中无机氮含量在降低，土壤持续供氮能力的下降，CK处理玉米吸收氮素减少，土壤供氮能力影响着玉米的产量。 2、通过对春玉米不同施肥方式下的干物质积累和氮素积累特征研究表明，2005年和2006年德惠试验区各处理下的玉米生物量均随玉米生育逐渐上升，各生育阶段玉米生物量上升趋势大体一致，试验区各处理下的玉米吸氮量随玉米生育进程而逐步增加。在拔节期（6月15日），各处理下的玉米生物量均无显著差异，推荐施肥处理下的玉米吸氮量最大；而在抽雄期（7月15同）各处理间玉米生物量差异明显，缓释氮肥处理下的玉米生物量最高，推荐施肥处理下的玉米吸氮量较高；在吐丝期（7月23日），以农民习惯施肥处理下的玉米生物量最高；从吐丝期（7月23日）至灌浆期（8月20日），一次性施肥处理下的玉米生物量上升幅度较大。以农民习惯施肥处理下的玉米吸氮量最高；在灌浆期（8月23日）至成熟期（9月26日）阶段，农民习惯施肥处理、推荐施肥处理和缓释氮肥处理生物量差异不显著，推荐施肥处理下的玉米吸氮量上升幅度较大，并在成熟期处理间达到最高值。 3、通过连续4年对春玉米不同施肥方式下播种前和收获后土壤积累NO3-N的定点测定和2005年不同施肥方式下土壤Nmin的动态变化的研究表明，试验区一次性施肥处理、农民习惯施肥处理、推荐施肥处理和缓释氮肥处理的土壤Nmin含量在播种前（4月15日）处理间差异不显著；拔节期（6月15日）各处理土壤Nmin含量达到曲线峰值，至抽雄期（7月15日），一次性施肥处理和缓释氮肥处理下的土壤Nmin含量迅速降低，灌浆（8月20日）至成熟（9月26日）期间CK处理下的土壤Nmin含量最低，但农民习惯施肥处理、缓释氮肥处理和一次性施肥处理间差异不显著。2004年-2007年试验区各处理下的0-90cm土壤剖面NO3-N总量最高值是：缓释氮肥处理（204,9kg/h㎡，2004年）：推荐施肥处理四年中每年的累积量都低于150kg/h㎡，不会对地下水造成潜在压力。 4、通过对试验各个处理4年的氮素表观平衡进行了计算与分析，2004年推荐施肥处理和农民习惯施肥处理的氮素盈余均为正值；2005年各处理下的氮素盈余只有农民习惯施肥处理为正值，其余均为负值；2006年各处理下的氮素盈余处理一次性施肥处理和推荐施肥处理为正值，其余均为负值；2007年推荐施肥处理的氮素盈余均为正值，其余均为负值。氮肥投入在玉米的一个生理周期后带来的是氮素的净损失，并且氮损失随着施肥量的增加而加大。由于盈余的氮素一个主要的去向是硝酸盐的淋洗损失和气体的挥发。因此，合理的施肥量是维护农田氮素平衡和保护环境的有力措施。

目录

文摘

英文文摘

声明

1前言

1.1吉林玉米带概况

1.2吉林省玉米一次性施肥概况

1.3春玉米养分吸收规律和生长发育规律

1.4以土壤-植株快速测试为依据的推荐施肥系统的建立及其研究进程

1.5土壤-作物系统的氮素平衡

1.6养分管理的国内外研究进展

1.7研究内容

2材料和方法

2.1供试土壤

2.2供试作物

2.3试验设计

2.4田间管理

2.5取样和样品测定项目

2.6取样和样品测定方法

2.7数据处理方法和计算公式

3结果和分析

3.1四年间不同施肥处理玉米的产量变化

3.2不同施肥处理玉米生物性状变化

3.3不同施肥处理玉米吸氮量动态变化

3.4不同施肥处理土壤Nmin动态变化

3.5不同施肥处理氮素效率评价

3.6不同施肥处理玉米收获后土壤剖面NO3-N的变化

3.7表观氮素平衡

4结论

参考文献

致谢

作者简历