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1、? ? *国家自然科学基金项目( 30471015 和 30571089) 资助? ? * 通讯作者收稿日期: 2006?05?13? 改回日期: 2006?08?09氮肥基/ 追比对华北平原夏玉米生长发育与水、 氮利用的影响 ? 夏玉米生长发育与水分利用效率*易镇邪1, 2, 3? 王 ? 璞1, 2*陶洪斌1, 2? 鲁来清4? 于国建4(1. 中国农业大学农学与生物技术学院? 北京? 100094; 2. 农业部作物栽培学与耕作学重点实验室? 北京 ? 100094;3. 湖南农业大学农学院? 长沙? 410128; 4. 河北省吴桥实验站? 吴桥? 061800)摘? 要? 在较低施
2、N 量180kg(N)/hm2 下, 以 郑单 958!为材料, 研究了 N 肥不同基/追比例( 12、 11和 21) 对华北平原夏玉米生长发育及水分利用效率的影响。结果表明, 夏玉米总叶数、 株高及产量均因施 N 而增加, 且追 N比例越大增幅越大。基施 N 有利于叶面积扩展, 而追施 N 有利于灌浆期叶面积的维持; 籽粒粗蛋白、 游离氨基酸含量因施 N 而提高, 且随追 N 比例增大而增大; 淀粉含量以 12处理增大, 而另两施 N 处理降低; 施 N 可提高水分利用效率, 追 N 比例较大有利于水分利用效率的提高。可见, 对降水主要集中在夏玉米播种至大喇叭口期的华北平原来说, 基施 N
3、 不宜过多, 基、 追 N 肥比 12 最有利于夏玉米农艺性状改善、 产量提高、 品质改善及水分利用效率提高。关键词? 夏玉米? N 肥基/追比? 农艺性状? 产量和品质? 水分利用效率Effect of base?N to dress?N ratio on water and nitrogen utilization, growth of summer maize in North China Plain.? ?Growth,development and water use efficiencyof summer maize. YI Zhen?Xie1, 2, 3, WANG Pu1, 2
4、, TAO Hong?Bin1, 2, LU Lai?Qing4, YUGuo?Jian4( 1. College of Agronomy and Biotechnology, China Agricultural University, Beijing 100094, China; 2. Key Laboratory ofCrop Production and Farming System, Ministry of Agriculture, Beijing 100094, China; 3. College of Agronomy, HunanAgriculturalUniversity,
5、Changsha 410128, China; 4. Wuqiao Experimental Station, Wuqiao 061800, China), CJEA , 2007, 15(6) : 65 68Abstract? Under low N application rate 180 kg(N)/ ha , maize ( Zhengdan958) was used to study the effect of base?Nto dress?N ratios (RBTD) at 12, 11 and 21 on growth, development andwater use eff
6、iciency (WUE) of summer maizein North China Plain. Results show increased leaf number, plant height and yield of summer maize under N fertilization,and that the increment gets larger with increased dress?N to total?N ratio ( RDTT) . Base?N has beneficial effects on leafarea expansion, while dress?N
7、has beneficial effects on leaf area maintenance in filling stage. Coarse protein and free aminoacid contents in maize grains increase with N fertilization and increased RDTT. The starch content of 12 RBT D treat?ment increases, while those of the other two treatments drop. WUE heightens with increas
8、ing N application, and higherpercentages of dress?N are proved to be advantageous to heightened WUE. Because precipitation mainly occurs in the sow?ing to jointing stage of summer maize in the North China Plain, it is concluded that less base?N application and RBT D ratioof 12 are the best dosage fo
9、r agronomic and quality traits amelioration, heightening yield and WUE of summer maize.Key words? Summer maize, Base?N to dress?N ratio, Agronomic trait, Yield and quality trait, Water use efficiency( Received May 13, 2006; revised Aug. 9, 2006)施 N 是获得玉米高产的一项必要措施, 不同 N 肥施用时期对玉米的影响已有大量研究。邱荣生等 1认为, 在施
10、纯 N 337?5kg/ hm2条件下, 基肥、 穗肥、 粒肥运筹以 454510 或 306010 时产量高; 谢皓等 2 认为玉米关键施 N 时期依次为播种期 拔节期 孕穗期, 若播种期、 拔节期施 N 较多, 孕穗期可免施, 播种期、 拔节期 N 肥的合理比例为 11 或 23; 张定一等 3研究表明, N 肥使用时间上以 一底一追!, 施足底肥, 重施拔节肥效果最好。可见, 基肥很重要, 追肥宜重施, 且在拔节至孕穗期追施较好。目前, 华北平原 玉米生产也已较少施用粒肥, 一般只在 10 叶期( 大喇叭口前一周左右, 正处在拔节至孕穗期) 追一次肥, 这是轻简栽培的需要, 同时也是对自
11、然条件( 降水等) 的适应。前人研究多只是对不同时期施 N 的产量效应第 15 卷第 6 期中 国 生 态 农 业 学 报Vol. 15? No. 620 07年 1 1月Chinese Journal of Eco?AgricultureNov. , ? 2007做了研究, 较少涉及籽粒品质, 而 N 肥运筹对夏玉米水分利用效率、 土壤无机氮及土壤 N 素平衡的影响研究较少见。本研究在较低施 N 量条件下, 在基肥+ 1 次追肥( 10 叶期) 模式下, 研究 N 肥基施与追施不同配比对夏玉米季土壤 N 素( 土壤无机氮动态与土壤 N 素表观盈亏) 与作物( 生长发育、 籽粒产量与品质及 地
12、上部 N 素累积、 转运与 N 肥利用率、 水分利用效率等) 的影响, 旨在为华北平原夏玉米的施肥技术改进提供理论依据。本文报道了 N 肥基施与追施不同配比对夏玉米生长发育、 产量与籽粒品质及其水分利用 效率的影响。1? 试验材料与方法以目前生产上广泛应用的 郑单 958!玉米为材料, 试验于 2004 年在中国农业大学吴桥实验站进行。实 验站地处河北省沧州市吴桥县, 属华北平原黑龙港流域中部。年均气温 12?6 # , 全年 0# 积温 4862?9 # ;年均降水量 562mm, 但年际间变化较大, 年内季节性分布不均, 2004 年降水 661?3mm, 其中 6 9 月降水 555?8
13、mm, 占全年的 84?0% , 郑单 958!各生育阶段内降水量见表 1。试验地0 20cm 土层全N 0?76mg/ g,有效磷( P2O5, Olsen 法测定) 14?05mg/ kg, 速效钾( K2O, 1?0mol/ LNH4Ac 法测定) 79?11mg/ kg, 有机质8?5mg/ g; 20 40cm 土层全 N 0?44mg/ g, 有效磷 5?22mg/ kg, 速效钾 75?26mg/ kg, 有机质 4?7mg/ g。 表 1? 2004 年 郑单 958!各生育阶段降水量Tab. 1? Precipitation in different developmenta
14、l stages of Zhengdan958! in 2004播种 拔节Sowing jointing拔节 大喇叭口Jointing % floret大喇叭口 吐丝% floret silking吐丝 乳熟Silking dough乳熟 成熟Dough maturity播种 成熟Sowing maturity降雨量/ mmPrecipitation占百分比/ %Percent降雨量/ mmPrecipitation占百分比/ %Percent降雨量/ mmPrecipitation占百分比/ %Percent降雨量/ mmPrecipitation占百分比/ %Percent降雨量/mmPr
15、ecipitation占百分比/ %Percent降雨量/ mmPrecipitation占百分比/ %Percent266?752?2133?326?166?513?021?04?123?44?6510?9100?0? ? 供试 N 肥为尿素( 含 N 46% ) , 设 3 个 N 肥基/ 追比, 基肥追肥分别为 12、 11 和 21, 分别称为N12、N11 与 N21; 总施 N 量为 180kg/ hm2, 同时设不施 N 处理( N0) 。6 月 14 日等行距( 80cm) 条播, 6 月 18 日施基肥, 10 叶期( 7 月 22 日) 追肥。P 肥( P2O5) 、 K
16、肥( K2O) 基施, 用量均为 90kg/ hm2。试验采用随机区组设计, 3 次重复, 小区面积 33?6m2。农艺性状( 株高、 总叶数等) 采用常规法观测。于玉米拔节期、 大喇叭口期( 雌穗小花分化期)、 吐丝期、 乳熟期( 吐丝后 21d) 和成熟期取样, 测定叶面积指数( LAI) 与干物质积累。叶面积采用长宽系数法测定; 分别将叶、 茎、 穗( 苞叶+ 籽粒+ 穗轴) 装袋, 于105# 条件下杀青 1h, 然后以 80# 烘至恒重测定干物质积累。每小区测产2行( 每行 5m 长) , 以实际株距折算单位面积穗数;每小区按平均穗重从 2行所收果穗中随机选取 10 穗, 用以考 察穗部性状与产量构成( 穗粒数与千粒重) , 由所取的 10 穗籽粒风干重( 含水量以 14%计) 折算大田实际产量。水分利用效率( kg/ m3) 即单位面积产量与全生育期耗水量的比值。可溶性糖与淀粉含量采用蒽酮显色法测定。植株全 N 含量采用半微量凯氏定氮法测定 4。籽粒粗蛋白含量
