【目的】合理增密配合适量施氮是玉米丰产增效的重要技术途径,研究氮密互作对玉米生长、生育期内耗水量及水分利用率的影响,可为玉米增密控氮条件下水资源的高效利用提供技术依据。【方法】分别于2022和2023年在吉林省设置田间试验,采...【目的】合理增密配合适量施氮是玉米丰产增效的重要技术途径,研究氮密互作对玉米生长、生育期内耗水量及水分利用率的影响,可为玉米增密控氮条件下水资源的高效利用提供技术依据。【方法】分别于2022和2023年在吉林省设置田间试验,采用良玉99和德美亚3两个玉米品种,设置5、7、9万株/hm^(2)3个种植密度和0、100、200、300 kg N·hm-24个施氮水平,研究种植密度和施氮量对不同品种玉米各生育时期植株干重、土壤含水量、耗水量、水分利用效率和籽粒产量及水分生产力的影响。【结果】种植密度显著影响玉米植株干重和籽粒产量,但品种间响应趋势不同。良玉99在种植7万株/hm^(2)的产量较5、9万株/hm^(2)两年平均分别显著提高11.1%和18.3%,德美亚3种植7、9万株/hm^(2)较5万株/hm^(2)两年平均分别显著提高10.5%和9.3%。施氮显著提高玉米植株干重和产量,且与品种、密度存在显著交互作用。与N0相比,良玉99施氮增产38.0%—60.7%,德美亚3增产24.4%—38.2%,良玉99施氮产量增幅更高。随种植密度的提高,2个品种在低施氮量与高施氮量下产量差距均呈逐渐增大趋势,且良玉的表现更为明显。种植密度和施氮量也显著影响玉米对水分的消耗和利用,且密度与品种间存在交互作用。德美亚3的生育期总耗水量随密度的增加呈持续上升趋势,而良玉99以种植7万株/hm^(2)显著高于其他密度。不同密度条件下,2个品种的耗水量均随施氮量的增加而持续上升。受年际降雨量及分布的影响,玉米不同生育时期的水分利用效率对种植密度和施氮表现出复杂的响应趋势。良玉99在种植5、7万株/hm^(2)的水分生产力较9万株/hm^(2)两年平均增幅为8.6%和10.4%;德美亚3则在种植7万株/hm^(2)的水分生产力最高,较5、9万株/hm^(2)增加5.8%和5.3%。施氮对玉米水分生产力的影响在不同密度下存在差异,总体上低密度下施氮处理间差异较小,而中、高密度下显著增大。相比德美亚3,良玉99的水分生产力在中、高密度施氮后的增幅更高。相关分析表明,氮密互作通过影响玉米植株各生育阶段对水分的利用而显著影响产量和水分生产力。【结论】氮密互作显著影响东北雨养区玉米产量与水分利用,良玉99和德美亚3在适度增密至7万株/hm^(2)配合200 kg N·hm-2施氮量条件下可获得较高产量和水分生产力。展开更多
【目的】在农学和经济效益基础上,基于生态和社会效益进一步探索优化玉米氮肥施用量,促进黑土区玉米生产的可持续绿色发展,协同实现作物高产、资源高效、环境保护和人类健康等多重目标。【方法】2017—2020年在吉林省典型黑土区两个地点...【目的】在农学和经济效益基础上,基于生态和社会效益进一步探索优化玉米氮肥施用量,促进黑土区玉米生产的可持续绿色发展,协同实现作物高产、资源高效、环境保护和人类健康等多重目标。【方法】2017—2020年在吉林省典型黑土区两个地点(三棵树村和泉眼沟村,简写为SKS和QYG)开展田间定位试验,研究氮肥(尿素)用量(0、50、100、150、200、250、300 kg N·hm^(-2))对玉米产量、氮素吸收和利用的影响。采用生命周期评价和综合效益分析方法评估不同施氮水平下玉米的农学、经济、生态和社会效益(分别为施氮引起的直接产值增量、除去氮肥成本的利润增量、除去活性氮损失和温室气体排放等环境污染成本的生态效益、除去环境污染引发人类健康危害成本的社会效益),并分别计算农学最佳施氮量(agronomically optimal N rate,AOR)、经济最佳施氮量(privately optimal N rate,POR),生态最佳施氮量(ecologically optimal N rate,EOR)和社会效益最佳施氮量(socially optimal N rate,SOR),最终综合多重效益优化黑土区玉米的氮肥施用量。【结果】黑土区玉米施用氮肥具有显著增产效果,两个试验点产量随施氮量增加而持续上升,均在200 kg N·hm^(-2)达到产量平台,SKS和QYG 4年平均产量分别为10.3和11.1 t·hm^(-2)。玉米植株氮素吸收量也随施氮量增加而持续提高,SKS和QYG均在300 kg N·hm^(-2)达到最高(分别为151.9和161.8 kg N·hm^(-2)),而氮肥表观回收率均在施氮量100 kg N·hm^(-2)时最高(分别为70.3%和72.2%),而后则随施氮量增加呈下降趋势。基于4年试验结果进行综合效益分析发现,氮肥投入导致的生态和社会成本均随施氮量增加呈指数增长趋势,玉米施氮后的产值增量、利润增量、生态效益及社会效益均随施氮量增加呈现先增加后降低的一元二次曲线趋势。基于曲线拟合计算,SKS点的AOR、POR、EOR、SOR分别为236、225、215、211 kg N·hm^(-2),而QYG点分别为245、235、225、221 kg N·hm^(-2)。AOR条件下,SKS和QYG点的玉米产量分别为10.6和11.4 t·hm^(-2),活性氮损失分别为44.4和46.8 kg N·hm^(-2),生态效益分别为8 786和10 271元/hm^(2),社会效益分别为8 351和9 822元/hm^(2)。两个试验点在EOR条件下相比AOR条件分别减施氮肥8.8%和7.9%,提高氮肥偏生产力9.1%和8.1%,减少活性氮损失11.7%和11.0%。两个试验点的SOR在EOR基础上进一步减少氮投入,SOR相比AOR分别减施氮肥10.6%和9.6%,减少活性氮损失14.0%和13.1%,增加社会效益124和119元/hm^(2)。【结论】基于生态和社会效益评估,本研究条件下玉米在10.5—12.0 t·hm^(-2)产量水平的适宜施氮量为210—220 kg N·hm^(-2),建议黑土区玉米养分管理应以最佳生态或社会效益为目标推荐施氮量,以实现减氮增效、生态高产和人类健康等多重目标。展开更多
【目的】定量分析华北地区在氮肥施用条件下不同田间管理措施对玉米的产量效应,旨在明确不同条件下施用氮肥对玉米产量的影响,为优化华北地区玉米综合管理措施,发挥氮肥增产效果提供数据参考。【方法】运用了Meta分析方法将中英文数据...【目的】定量分析华北地区在氮肥施用条件下不同田间管理措施对玉米的产量效应,旨在明确不同条件下施用氮肥对玉米产量的影响,为优化华北地区玉米综合管理措施,发挥氮肥增产效果提供数据参考。【方法】运用了Meta分析方法将中英文数据库中已发表的有关氮肥施用对玉米产量影响的文献进行检索筛选,数据库包括中英文论文62篇,可进行分析的试验数据583对。【结果】研究结果表明,施用氮肥对玉米产量影响显著(P<0.001;lnR++=0.3316),平均增产率达到39.32%。影响华北地区氮肥效应的最关键因素为施氮量,其次为种植制度、氮肥种类和灌溉方式。若土壤基础肥力较高应减少氮肥投入;华北地区玉米平均施氮量在161 kg N/hm^(2)左右时增产效应达到最大;采用轮作制度可以显著提高玉米增产率,其中粮棉轮作下增产率最高,为82.74%,高出玉米连作56.77%;将有机肥与无机肥配施,增产率可达到79.48%;滴灌措施下平均增产率达到42.90%,比传统灌溉高出18.8%。【结论】施氮量和种植制度是施氮对玉米增产效应的重要解释变量。应综合考虑土壤肥力条件,采取合理的施肥量、轮作制度、有机肥还田和滴灌措施,以实现华北地区玉米高产高效的现代化农业之路。展开更多
文摘【目的】合理增密配合适量施氮是玉米丰产增效的重要技术途径,研究氮密互作对玉米生长、生育期内耗水量及水分利用率的影响,可为玉米增密控氮条件下水资源的高效利用提供技术依据。【方法】分别于2022和2023年在吉林省设置田间试验,采用良玉99和德美亚3两个玉米品种,设置5、7、9万株/hm^(2)3个种植密度和0、100、200、300 kg N·hm-24个施氮水平,研究种植密度和施氮量对不同品种玉米各生育时期植株干重、土壤含水量、耗水量、水分利用效率和籽粒产量及水分生产力的影响。【结果】种植密度显著影响玉米植株干重和籽粒产量,但品种间响应趋势不同。良玉99在种植7万株/hm^(2)的产量较5、9万株/hm^(2)两年平均分别显著提高11.1%和18.3%,德美亚3种植7、9万株/hm^(2)较5万株/hm^(2)两年平均分别显著提高10.5%和9.3%。施氮显著提高玉米植株干重和产量,且与品种、密度存在显著交互作用。与N0相比,良玉99施氮增产38.0%—60.7%,德美亚3增产24.4%—38.2%,良玉99施氮产量增幅更高。随种植密度的提高,2个品种在低施氮量与高施氮量下产量差距均呈逐渐增大趋势,且良玉的表现更为明显。种植密度和施氮量也显著影响玉米对水分的消耗和利用,且密度与品种间存在交互作用。德美亚3的生育期总耗水量随密度的增加呈持续上升趋势,而良玉99以种植7万株/hm^(2)显著高于其他密度。不同密度条件下,2个品种的耗水量均随施氮量的增加而持续上升。受年际降雨量及分布的影响,玉米不同生育时期的水分利用效率对种植密度和施氮表现出复杂的响应趋势。良玉99在种植5、7万株/hm^(2)的水分生产力较9万株/hm^(2)两年平均增幅为8.6%和10.4%;德美亚3则在种植7万株/hm^(2)的水分生产力最高,较5、9万株/hm^(2)增加5.8%和5.3%。施氮对玉米水分生产力的影响在不同密度下存在差异,总体上低密度下施氮处理间差异较小,而中、高密度下显著增大。相比德美亚3,良玉99的水分生产力在中、高密度施氮后的增幅更高。相关分析表明,氮密互作通过影响玉米植株各生育阶段对水分的利用而显著影响产量和水分生产力。【结论】氮密互作显著影响东北雨养区玉米产量与水分利用,良玉99和德美亚3在适度增密至7万株/hm^(2)配合200 kg N·hm-2施氮量条件下可获得较高产量和水分生产力。
文摘【目的】在农学和经济效益基础上,基于生态和社会效益进一步探索优化玉米氮肥施用量,促进黑土区玉米生产的可持续绿色发展,协同实现作物高产、资源高效、环境保护和人类健康等多重目标。【方法】2017—2020年在吉林省典型黑土区两个地点(三棵树村和泉眼沟村,简写为SKS和QYG)开展田间定位试验,研究氮肥(尿素)用量(0、50、100、150、200、250、300 kg N·hm^(-2))对玉米产量、氮素吸收和利用的影响。采用生命周期评价和综合效益分析方法评估不同施氮水平下玉米的农学、经济、生态和社会效益(分别为施氮引起的直接产值增量、除去氮肥成本的利润增量、除去活性氮损失和温室气体排放等环境污染成本的生态效益、除去环境污染引发人类健康危害成本的社会效益),并分别计算农学最佳施氮量(agronomically optimal N rate,AOR)、经济最佳施氮量(privately optimal N rate,POR),生态最佳施氮量(ecologically optimal N rate,EOR)和社会效益最佳施氮量(socially optimal N rate,SOR),最终综合多重效益优化黑土区玉米的氮肥施用量。【结果】黑土区玉米施用氮肥具有显著增产效果,两个试验点产量随施氮量增加而持续上升,均在200 kg N·hm^(-2)达到产量平台,SKS和QYG 4年平均产量分别为10.3和11.1 t·hm^(-2)。玉米植株氮素吸收量也随施氮量增加而持续提高,SKS和QYG均在300 kg N·hm^(-2)达到最高(分别为151.9和161.8 kg N·hm^(-2)),而氮肥表观回收率均在施氮量100 kg N·hm^(-2)时最高(分别为70.3%和72.2%),而后则随施氮量增加呈下降趋势。基于4年试验结果进行综合效益分析发现,氮肥投入导致的生态和社会成本均随施氮量增加呈指数增长趋势,玉米施氮后的产值增量、利润增量、生态效益及社会效益均随施氮量增加呈现先增加后降低的一元二次曲线趋势。基于曲线拟合计算,SKS点的AOR、POR、EOR、SOR分别为236、225、215、211 kg N·hm^(-2),而QYG点分别为245、235、225、221 kg N·hm^(-2)。AOR条件下,SKS和QYG点的玉米产量分别为10.6和11.4 t·hm^(-2),活性氮损失分别为44.4和46.8 kg N·hm^(-2),生态效益分别为8 786和10 271元/hm^(2),社会效益分别为8 351和9 822元/hm^(2)。两个试验点在EOR条件下相比AOR条件分别减施氮肥8.8%和7.9%,提高氮肥偏生产力9.1%和8.1%,减少活性氮损失11.7%和11.0%。两个试验点的SOR在EOR基础上进一步减少氮投入,SOR相比AOR分别减施氮肥10.6%和9.6%,减少活性氮损失14.0%和13.1%,增加社会效益124和119元/hm^(2)。【结论】基于生态和社会效益评估,本研究条件下玉米在10.5—12.0 t·hm^(-2)产量水平的适宜施氮量为210—220 kg N·hm^(-2),建议黑土区玉米养分管理应以最佳生态或社会效益为目标推荐施氮量,以实现减氮增效、生态高产和人类健康等多重目标。
文摘【目的】定量分析华北地区在氮肥施用条件下不同田间管理措施对玉米的产量效应,旨在明确不同条件下施用氮肥对玉米产量的影响,为优化华北地区玉米综合管理措施,发挥氮肥增产效果提供数据参考。【方法】运用了Meta分析方法将中英文数据库中已发表的有关氮肥施用对玉米产量影响的文献进行检索筛选,数据库包括中英文论文62篇,可进行分析的试验数据583对。【结果】研究结果表明,施用氮肥对玉米产量影响显著(P<0.001;lnR++=0.3316),平均增产率达到39.32%。影响华北地区氮肥效应的最关键因素为施氮量,其次为种植制度、氮肥种类和灌溉方式。若土壤基础肥力较高应减少氮肥投入;华北地区玉米平均施氮量在161 kg N/hm^(2)左右时增产效应达到最大;采用轮作制度可以显著提高玉米增产率,其中粮棉轮作下增产率最高,为82.74%,高出玉米连作56.77%;将有机肥与无机肥配施,增产率可达到79.48%;滴灌措施下平均增产率达到42.90%,比传统灌溉高出18.8%。【结论】施氮量和种植制度是施氮对玉米增产效应的重要解释变量。应综合考虑土壤肥力条件,采取合理的施肥量、轮作制度、有机肥还田和滴灌措施,以实现华北地区玉米高产高效的现代化农业之路。
