水氮互作对川中丘区玉米肥水利用效率和产量形成的影响

【作者】 刘凡； 刘斌祥； 孔凡磊； 袁继超；

【机构】 四川农业大学；

【摘要】 【研究背景】西南地区是我国玉米的主产区之一,但由于其玉米生育期内,土层瘠贫瘠,季节性干旱频发,严重制约了玉米的生产潜力。为应对西南地区频发的季节性干旱以及实际生产中存在的氮肥过量施用问题,探索滴灌施肥水肥一体化技术,研究不同水氮配置对玉米肥水利用效率和产量形成的影响,为玉米水肥合理运筹提供理论依据,以达到节肥节水、高产高效的生产目标,在玉米种植面积逐年减少的大背景下保障玉米有效供给和粮食安全,构建"产出高效、产品安全、资源节约、环境友好"的现代农业生产模式;【材料与方法】本试验选用四川农业大学最新选育的大穗高产品种正红507,以不施氮、不滴灌为对照（CK）,设减氮25%(180 kg/hm²,N₁₈₀)和正常氮(240 kg/hm²,N₂₄₀)两个水平,四个不同滴灌量（0 m³/hm²,B₀;375 m³/hm²,B₁;750 m³/hm²,B₂;1125 m³/hm²,B₃）,三个重复随机区组设计;【结果与分析】结果表明,玉米吐丝期叶面积指数、干物质积累量及氮素积累量均随施氮量和滴灌量增加而增长,且二者存在互作效应。施氮和滴灌在促进玉米植株对氮素吸收利用的同时,还影响玉米穗部和籽粒的氮素分配比例,正常氮处理吐丝期穗部和成熟期籽粒的氮素分配比例较减氮处理和对照处理分别增加23.08%、10.49%和8.78%、2.97%。滴灌量增加,氮素干物质生产率降低,氮肥表观利用率显著升高,氮肥偏生产力和农学利用率升高（减氮）或先升后降（正常氮）,水分利用率降低;施氮量增加,氮肥农学利用率、氮肥偏生产力和氮素干物质生产率均降低,但氮肥表观利用率和水分利用率均增加。施氮和滴灌通过影响玉米生长,改善穗性状（增加穗长和穗数,减少秃尖）,增加穗粒数和百粒重而提高玉米产量的。减氮条件下玉米的产量随滴灌量增加而增加,B₃处理较B₀-B₂处理分别增加5.84%、1.33%、0.46%,而全氮条件下则先增后减,水和氮之间表现出一定的互促作用和耦合协同效应,减氮25%条件下滴灌溉750-1125 m³/hm²处理的产量可以达到正常氮不滴灌的水平,因此合理滴灌不仅可以提高玉米产量,还可以降低氮肥用量,提高氮肥利用率;【结论】施氮和滴灌及其互作效应显著影响玉米生育,存在明显的水肥耦合协同效应。适当灌溉可以促进玉米生长,增加干物质积累和氮素吸收利用,从而提高玉米产量,是氮肥减施增效和抗旱高产的有效技术措施。本试验条件下的最优水氮配置为纯氮180 kg/hm²滴灌750-1125 m³/hm²。更多还原