有机无机肥配施对玉米产量和品质的影响及生理基础

摘要

过量化肥、农药逐步降低耕地质量,并造成非常严重的环境污染。降低化肥施用量,并维持产量不下降或略有提高,秸秆过腹后的有机肥还田是重要途径。本文以普通夏玉米(Zea mays L.)郑单958为供试材料,在大田条件下,系统研究了有机无机肥配施对玉米产量和品质的影响及其生理基础。主要研究结果如下： 1 不同配施处理对玉米产量的影响 增施有机肥显著增加玉米籽粒产量,有机无机肥配施M2F2处理玉米籽粒产量最高,与不施有机肥处理平均值相比,增产43.1％；有机肥用量75t·hm-2(M2)、150t·hm-2(M3)条件下的产量均值与不施有机肥处理均值相比,籽粒产量分别增产32.3％、30.2％。有机肥用量75t·hm-2(M2)条件下,穗粒数显著增加；有机肥用量150t·hm-2(M3)条件下,千粒重显著增加。 2 不同配施处理对玉米品质的影响 有机无机肥配施显著影响玉米品质。有机无机肥配施M2F3处理玉米籽粒蛋白质含量最高。相同化肥用量条件下,有机肥用量75t·hm-2(M2)各处理籽粒蛋白质含量显著高于其他处理,且随着化肥用量增加而升高。有机肥用量150t·hm-2(M3)条件下,籽粒蛋白质含量随着化肥用量增加先升高后降低。M2F2处理玉米籽粒淀粉含量最高,显著高于其他处理。有机肥用量75t·hm-2(M2)、150t·hm-2(M3)条件下,籽粒淀粉含量随着化肥用量增加先升高后降低,M2F2处理的籽粒淀粉含量最高。 3 不同配施处理对玉米生理生化特性的影响 (1)养分含量籽粒中全氮含量,M2F1处理最高,M3F1处理次之,M2F3处理含量最低。籽粒中磷含量,M3F3处理含量最高,M2F3处理次之,M1F2、M2F1和M3F1处理籽粒无机磷含量最低。处理间茎秆、穗轴与苞叶中磷含量变化与叶片具有相同的规律。籽粒中钾含量,M2F2和M2F3处理最低,其余处理无显著差异,但均显著高于这两个处理。 (2)可溶性糖含量叶片和籽粒中可溶性糖含量随生育期的推迟迅速下降。M1条件下,随着化肥用量的增加,灌浆初期叶片和籽粒中可溶性糖含量均为逐渐增加。M2各处理,与M1条件下相比较,籽粒可溶性糖含量显著增加,随化肥用量的增加,处理之间无显著差异：叶片中可溶性糖含量随着生育期的推迟,呈直线下降。M3条件下,与M2比较,M3F1和M3F2处理籽粒可溶性糖含量无显著变化,但M3F3处理显著降低；随着化肥用量的增加,相同生育时期叶片中可溶性糖含量逐渐下降。 (3)蔗糖含量随着生育期的推迟,M2F2处理和M3条件下各处理,叶片蔗糖含量均呈上升趋势,其他处理均呈先升后降趋势。M1条件下,随着化肥用量的增加,籽粒蔗糖含量升高,最高值均出现在9月15日。M2和M3条件下各处理籽粒蔗糖含量随着化肥用量的增加均呈先升高后降低趋势；且除M2F3处理的最高值在9月15同外,其他处理最高值均在8月19日。 (4)碳代谢酶叶片蔗糖合成酶活性随着生育期的推迟呈单峰曲线变化,除M1F1和M1F2处理的峰值在9月15日外,其他各处理峰值均在8月19日。M2条件下,M2F2处理峰值最大,M2F1处理峰值最小。M3条件下,M3F3处理峰值最小,显著低于M3F1和M3F2处理。随着生育期的推迟,籽粒蔗糖合成酶活性先升高后降低,除M1条件下,各处理籽粒蔗糖合成酶活性的最高值在9月15日,其他各处理最高值均在8月19日。叶片磷酸蔗糖合成酶活性随着生育期的推迟先升高后降低,M1条件下,磷酸蔗糖合成酶活性随化肥用量的增加而升高,最高值均在8月19日。M2和M3条件下,磷酸蔗糖合成酶活性随化肥用量的增加先升后降,M2F2处理的最高值显著高于M2F1和M2F3处理。籽粒磷酸蔗糖合成酶活性和叶片磷酸蔗糖合成酶活性规律性一致。 4 不同配施处理对土壤肥力的影响 增施有机肥处理土壤具有较高的有机质、全氮、全磷、碱解氮、速效磷和速效钾含量,且随着有机肥用量的增加含量升高。有机无机配施处理中,Mg、bin、Zn和Fe等微量元素亦有较高含量,而Ca元素的含量较低,Cu元素含量在正常化肥用量的条件下,随有机肥施用量的增加无显著变化。

目录

论文说明：符号说明

声明

摘要

1前言

1.1研究的目的意义

1.2国内外研究现状

1.2.1化肥的主要负面影响

1.2.2有机肥的作用

1.2.3有机肥的利用现状

1.2.4有机肥与无机肥配施培肥效应

1.2.5有机肥与无机肥配施对作物生长发育的影响

1.2.6有机肥无机肥配施对作物生理生化的影响

1.2.7有机肥无机肥配施对作物产量的影响

1.2.8有机肥无机肥配施对作物品质的影响

2材料与方法

2.1试验点基本概况

2.2试验设计

2.3测定项目与方法

2.3.1土壤主要农化性状测试

2.3.2有机肥养分含量测定

2.3.3植株性状和产量调查测定

2.3.4品质指标测定

2.3.5生理特性指标测定

2.4数据处理与分析

3结果与分析

3.1不同配施处理对玉米产量及其构成因素的影响

3.2不同配施处理对玉米品质的影响

3.2.1蛋白质

3.2.2淀粉

3.3不同配施处理对玉米生理特性的影响

3.3.1玉米生长发育特性差异

3.3.2可溶性糖含量的变化

3.3.3蔗糖含量差异

3.3.4蔗糖合成酶(SS)活性的变化

3.3.5磷酸蔗糖合成酶(SPS)活性的变化

3.3.6植株N、P、K吸收与分配

3.4不同配施处理对土壤肥力的影响

3.4.1土壤有机质与大量元素含量

3.4.2土壤中微量元素含量

4.讨论

4.1不同配施处理对玉米产量的影响

4.2不同配施处理对玉米品质的影响

4.3不同配施处理对玉米生理生化特性的影响

4.4不同配施处理对土壤肥力的影响.

5.结论

5.1增施有机肥可降低一半化肥用量并维持最高的玉米产量

5.2增施有机肥可显著影响玉米品质

5.3增施有机肥可显著提高碳代谢关键酶活性

5.4增施有机肥可显著提高土壤肥力

参考文献

致谢

攻读学位期间发表论文情况：