滴灌条件下夏玉米种植铺管模式和氮肥追施比例优化研究

来源 :青岛农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cao678
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试验于2015-2017年在胶州市青岛农业大学现代科技示范园、胶州市洋河镇进行。研究采用大田和盆栽15N同位素示踪试验相结合,以推广品种郑单958为材料。2015年在旱棚进行滴灌条件下夏玉米种植铺管模式的研究,设置四个种植铺管模式:1管2行三种模式(45+85cm、40+90cm、50+80cm)和对照1管1行模式(等距65cm)。在模式探索基础上,2016-2017年为探明滴灌条件下氮肥适宜施肥制度,设置基肥/大喇叭口期施氮比例处理包括CK(30%:40%)、T1(35%:35%)、T2(40%:30%),吐丝期和灌浆中期均分别为20%、10%,比较分析了氮肥追施比例对夏玉米植株根系分布、氮素积累分配、土壤硝态氮残留和产量的影响。主要研究结果如下:  1.夏玉米滴灌水肥一体化种植铺管模式研究  玉米成熟期45+85cm1管2行模式下子粒和地上部氮积累量显著高于对照和50+80cm1管2行模式,分别比对照高35.51%和27.06%。40+90cm与45+85cm模式间各器官和地上部氮积累差异均不显著。各模式下从地表到40cm各土层硝态氮含量均为对照模式最高,其它1管2行模式间差异不显著,但总体上为45+85cm<40+90cm<50+80cm。50+80cm、45+85cm和40+90cm三模式子粒产量分别比对照高42.31%、28.00%、14.56%。综合考虑,45+85cm和40+90cm1管2行滴灌铺管模式,即窄行(40-45cm)铺设滴灌带1管2行,宽行为85cm-90cm模式可推荐为华北区域夏玉米滴灌水肥一体化种植铺管模式。  2.氮肥追施处理对夏玉米氮素吸收分配利用的影响  夏玉米滴灌施肥下,各模式地上部植株氮素积累量均随生育进程而逐渐增加,成熟期为242kg/hm2-265kg/hm2,氮肥追施处理间各时期氮素积累量差异均不显著。各处理下,夏玉米拔节前、大喇叭口期至吐丝期是氮素吸收积累量最高的两个阶段,分别占总量的26%-32%和23%-30%,灌浆中期-成熟期阶段氮素吸收占总氮素积累量的11.88%。大喇叭口期至吐丝期植株对氮的日吸收速率也最高(4.68-5.38kg/hm2/d),因此拔节前至吐丝期为氮素吸收的关键时期,灌浆中后期土壤也需保证充足的氮源。氮肥追施处理间各阶段氮素积累量和氮素吸收速率差异均不显著。处理间成熟期地上部氮素向子粒分配比例差异不显著,均值为54.68%。  3.氮肥追施处理对土壤硝态氮残留的影响  除了1管1行模式下T1和T2处理外,随土层加深,其他处理土壤硝态氮残留量均呈先增加后减小趋势,在30-45cm土层硝态氮残留量达到最高值。在1管1行模式下,15-45cm土层CK硝态氮含量明显高于T1、T2处理;1管2行模式下0-30cm各土层中T2处理土壤硝态氮含量高于其它两处理。盆栽同位素标记结果表明,0-15cm土层土壤15N残留率占达总残留量的50%左右。0-15cm土层,1管1行模式CK处理土壤15N残留率显著高于1管2行模式(+41.09%)。1管1行铺管模式下,0-45cm各土层土壤15N残留率量均为CK处理最高;1管2行铺管模式下0-15cm土层土壤15N残留率为T2最高,显著高于T1处理(+44.01%)。  4.氮肥追施处理对根系分布影响  随土层加深,各处理根密度均呈递减趋势,0-15cm表层土根密度最大。1管2行铺管模式0-15cm土层根系密度显著高于1管1行铺管模式,但15-45cm土层差异不显著。1管1行铺管模式下,30-45cm深土层根密度为T2处理值最高;1管2行铺管模式下,各土层根系密度均为对照最低。  5.氮肥追施处理对产量及氮肥利用效率的影响  氮肥追施处理间氮肥偏生产力差异不显著,各处理均值为46.11kg/kg;但处理间氮肥农学效率差异显著,其中T1处理(1管2行)最高,显著高于T1(1管1行)及两模式下CK处理;处理间100kg子粒需氮量差异不显著,平均为2.42kg/kg。夏玉米干物质和产量模式间、氮肥处理间差异均不显著。  从模式间和氮肥追施处理间植株氮吸收积累、氮肥利用率、土壤氮残留以及根系分布差异综合比较考虑,1管2行模式下,T1处理(35%氮肥基施:35%氮肥大喇叭口期施用)下0-30cm土层土壤硝态氮残留较低,31-50cm深土层的根密度较高,氮肥农学效率最高,可推荐为夏玉米滴灌施肥优化模式。
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