不同栽培模式对玉米产量形成与水氮利用效率的影响

摘要

近年来，黄土塬区玉米产量大幅度的提高大多依赖于高肥投入和地膜覆盖，致使土壤中氮素残留增加，造成环境污染。优化栽培模式可以改善土壤水分、养分状况，受到广泛的关注。但优化栽培对产量的贡献，土壤剖面水分、养分的影响以及环境的综合效应尚不清楚。为探讨黄土塬区玉米高产高效栽培模式及其环境效应，本研究设置了传统栽培模式（T1）、超高产模式（T2）、高产高效模式（T3）共3种栽培模式和有机肥密度处理，通过为期两年的田间定位实验，研究了不同栽培模式下春玉米的群体生长特征、土壤水分时空变化特征、产量与水分利用效率、氮素利用率、硝铵态氮累积及其剖面分布的变化。主要结论如下： （1）栽培模式、有机肥和密度显著影响春玉米生长发育和产量。配施有机肥增加单株叶面积，合理的叶面积促进了玉米群体生长，为花后干物质积累打下生理基础。无机肥配施有机肥、合理密植促进了茎和叶的干物质转运，增加了花前花后地上部干物质积累量，尤其是有助于穗粒数和千粒重的增加，从而促进高产稳产。与传统栽培模式相比，超高产栽培模式和高产高效栽培模式产量分别增加了4420kg·hm-2、4157kg·hm-2。 （2）栽培模式显著影响水氮利用率。配施有机肥增加土壤的保水能力，缓解因高产和密度过大而引起的土壤干燥化，增加了耕层（0-60cm）土壤含水量，有效利用中层（60-120cm）土壤水分，维持深层（120-200cm）土壤水分的稳定。两种优化的栽培模式水分利用效率分别提高了58.9%、40.4%。有机肥和密度合理搭配显著增加了氮肥利用率，促进了植株对无机氮肥的利用，进而提高氮素向籽粒转运效率。 （3）有机肥和密度合理搭配减缓了硝态氮向土壤下层淋失，超高产栽培模式施肥量超过作物吸收利用，丰水年60-100cm土层当季硝态氮积累量达到68.03kg·hm-2；高产高效模式为50.91kg·hm-2，80-100cm土层硝态氮积累量仅为5.81kg·hm-2。高产高效模式（T3）既能保证高产、高的水分利用效率又能保证较少的硝态氮淋溶，是本实验的最优栽培模式。 综上所述，有机肥和密度综合效应下产量和水分利用效率有可持续增加的潜力，并降低了对土壤环境的污染，为黄土塬区栽培模式的优化提供了理论和实践基础。优化的肥料管理技术与配施有机肥、较高的栽培密度相结合，可缓解高密度，高施肥量对土壤水肥环境的副作用，提高了水氮利用效率，从而促进产量增加。

目录

声明

第一章 文献综述

1.1 研究背景

1.2 研究目的及意义

1.3 黄土塬区春玉米种植现状

1.4 有机肥无机肥配施效应

1.5增密的增产效应

1.6 高产高效栽培模式研究进展

1.7 存在问题

第二章 研究内容与方法

2.1 研究内容和技术路线

2.2 小区概况与供试材料

2.3实验设计

2.4 测定项目与方法

2.5 数据处理

第三章 有机肥和密度对春玉米产量及水氮利用的影响

3.1 前言

3.2 主要结果与分析

3.3 讨论

3.4小结

第四章 不同栽培模式下旱作春玉米产量及水氮利用

4.1 前言

4.2 主要结果与分析

4.3 讨论

4.4小结

第五章 结论与展望

5.1结论

5.2 研究展望

参考文献

致谢

个人简历