【摘 要】
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种植密植和氮肥用量是影响玉米产量形成和倒伏发生的重要栽培措施,适宜的种植密度和氮肥用量因生态条件而异。川中丘区是四川省玉米主产区,普遍存在种植密度偏低、氮肥过量的现象,因此存在增密减氮的必要和可能。为此,本文以耐密植宜机收玉米品种正红6号为材料,以种植密度(株/hm2)为主区,设常规种植密度中密52500(D1)、中高密67500(D2)、高密82500(D3),氮肥水平(kg/hm2)为副区,常
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种植密植和氮肥用量是影响玉米产量形成和倒伏发生的重要栽培措施,适宜的种植密度和氮肥用量因生态条件而异。川中丘区是四川省玉米主产区,普遍存在种植密度偏低、氮肥过量的现象,因此存在增密减氮的必要和可能。为此,本文以耐密植宜机收玉米品种正红6号为材料,以种植密度(株/hm2)为主区,设常规种植密度中密52500(D1)、中高密67500(D2)、高密82500(D3),氮肥水平(kg/hm2)为副区,常规施氮量240(N240),减氮25%180(N180),减氮50%120(N120)和不施氮0(N0)。通过3年的田间裂区试验,研究了氮密互作对川中丘区夏玉米群体结构、抗倒伏能力、氮素吸收利用、产量及其构成的影响,以期为本区玉米的增密减氮、抗倒高产与机械化高效生产提供理论与实践依据。主要结果如下:1.密度(X1)、氮肥(X2)和消光系数(K)间存在极显著的正相关关系;K=0.0045+5.67×10-8X1+12.3×10-6X2(R2=0.8607**),密度和氮肥增加,玉米群体的消光系数均增大,群体内透光率降低,在增密条件下适当减氮可以维持较适宜的消光系数,既保证群体内一定的透光率,又避免地面的大量漏光,从而获得最大光截获率。2.随密度的上升,株高、茎粗、基部节间的压折和压碎强度均降低,基部节间长粗比、穗位高系数则呈上升趋势,倒伏、倒折率升高;随施氮量的减少,株高、茎粗降低,基部节间的压折和压碎强度则先略升高后降低,以减氮25%(N180)处理较高,基部节间长粗比、穗位高系数及倒伏、倒折率则先略降低后升高,以减氮25%(N180)处理最低,该施氮处理下倒伏率较施全氮处理降低了11.2%。3.增加种植密度,玉米茎秆基部节间物质充实度(茎密度)、机械组织和皮层厚度降低,纤维素合酶活性及Zm Ces A-8基因相对表达量、儿茶酚-O-甲基转移酶(COMT)活性降低、Zm COMT基因相对表达量下调,大、小维管束数目减少,单个大、小维管束面积和大、小维管束总面积、纤维素和木质素含量均降低;随氮肥量的减少,大维管束及总维管束数目、单个大维管束面积及其总面积以及维管束总面积均降低或先略升高后降低,N180和N240之间差异较小,尤其是中密和中高密条件下,而机械组织和皮层厚度、小维管束数目、纤维素合酶活性及Zm Ces A-8基因相对表达量、儿茶酚-O-甲基转移酶(COMT)活性及Zm COMT基因相对表达量、单个小维管面积及其总面积、纤维素和木质素含量均先略升高后降低,以N180最高,氮肥的这种效应有随种植密度增加而减弱的趋势。4.随种植密度(X1,株/hm2)和施氮量(X2,kg/hm2)的增加,玉米群体氮积累量(Y,kg/hm2)增多,二者的回归方程为Y=189.9648+0.0021X1+0.5129X2(R2=0.9386**),中低密度下氮肥对玉米氮积累量的影响较高密度下的小;增密因增加了玉米对氮素的吸收积累降低土壤氮的表观损失量和损失率,提高氮肥的表观利用率、氮素的干物质生产率和偏生产力(2018年高密下因发生严重倒伏而导致氮素偏生产力降低),降低氮素收获指数;减施氮肥也会降低土壤氮的表观损失量和损失率,提高氮肥的表观利用率、氮素的干物质生产率和偏生产力。即增密减氮可以提高氮肥的利用率,降低氮素的损失,2018-2019年D2N180的平均氮肥表观利用率、氮素的干物质生产率和偏生产力分别较D1N240提高3.9%、4.5%和42.0%。5.合理增加密度虽然会使果穗性状变差,但因增加了有效穗数而提高玉米籽粒产量,并提高其经济效益,但过度密植则可能因倒伏严重而减产;过量减施氮肥因影响玉米生长,使果穗变短小而减产,但减氮25%(N180)较全氮(N240)减产不显著,3年平均仅减产3.30%,并因减少氮肥成本而增加经济收益2.1%(中密及中高密条件平均)。三年试验中,D2N180的产量和经济收益均≥D1N240,即适当增密可以大大抵消适量减氮带来的产量损失,因此是一种有效的减氮增效措施。本试验条件下以种植密度67500株/hm2+纯氮180kg/hm2(D2N180处理)为宜。
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