作物杂志,2023, 第6期: 190–194 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2023.06.026

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

水肥一体化施磷量对玉米抗倒伏能力的影响

梁忠宇1,2(), 薛军2, 张国强2, 明博2, 沈东萍2, 方梁2, 周林立2, 张玉芹1(), 杨恒山1, 王克如2, 李少昆2()   

  1. 1内蒙古民族大学农学院,028043,内蒙古通辽
    2中国农业科学院作物科学研究所/农业农村部作物生理生态重点实验室,100081,北京
  • 收稿日期:2023-03-19 修回日期:2023-10-24 出版日期:2023-12-15 发布日期:2023-12-15
  • 通讯作者: 李少昆,研究方向为作物高产生理生态研究,E-mail:lishaokun@caas.cn;张玉芹为共同通信作者,研究方向为作物绿色高产高效栽培,E-mail:zhyq369@126.com
  • 作者简介:梁忠宇,研究方向为作物绿色高产高效栽培,E-mail:liang0224@126.com

Effects of Phosphorus Application Rate on Lodging Resistance of Maize under Integrated Water and Fertilizer

Liang Zhongyu1,2(), Xue Jun2, Zhang Guoqiang2, Ming Bo2, Shen Dongping2, Fang Liang2, Zhou Linli2, Zhang Yuqin1(), Yang Hengshan1, Wang Keru2, Li Shaokun2()   

  1. 1College of Agriculture, Inner Mongolia Minzu University, Tongliao 028043, Inner Mongolia, China
    2Institute of Crop Sciences, Chinese Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Crop Physiology and Ecology, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Beijing 100081, China
  • Received:2023-03-19 Revised:2023-10-24 Online:2023-12-15 Published:2023-12-15

摘要:

在水肥一体化条件下,探明不同施磷量下玉米茎秆抗折断力、植株形态及基部节间机械强度的差异,明确施磷量对玉米抗倒伏能力的作用。结果表明,在吐丝期,随施磷量的增加茎秆抗折断力先增加后减小,2年内均在P120处理(120kg/hm2)最大;成熟期,茎秆抗折断力随着磷肥用量的增加逐渐增加。P120处理的穗位高、茎秆基部节间直径、第3节间穿刺强度(RPS)和单位长度干重(DWUL)均比其他处理高。相关分析表明,茎秆抗折断力与第3节间RPS和DWUL均呈显著正相关,与穗位系数呈显著负相关。综上可知,在密植滴灌水肥一体化条件下,分次施磷主要是通过改变基部节间干物质积累量来影响茎秆机械强度,同时也改变了植株的穗位系数,从茎秆机械强度和形态方面综合影响其抗倒伏能力。

关键词: 玉米, 水肥一体, 磷肥, 抗倒伏, 产量

Abstract:

Under the condition of integrated water and fertilizer of drip irrigation, the differences of stalk breakage, plant morphology and internode mechanical strength of maize stalks were investigated among different phosphorus application rates, and the effects of phosphorus application rate on lodging resistance of maize was clarified. The results showed that the breaking resistance of the stems was first increased and then decreased with the increase of phosphorus application at the silking stage, which was the maximum at P120 treatment (120kg/ha) within two years; during the maturation period, the breaking resistance of stems gradually increased with the increase of phosphorus application. The ear height, internode diameter at the base of the stem, the third internode puncture strength (RPS) and dry weight per unit length (DWUL) of P120 treatment were all higher than those of other treatments. The correlation analysis showed that the stem breaking resistance was significantly positively correlated with RPS and DWUL of the third section, and negatively correlated with the ear position coefficient. In summary, under the condition of integrated water and fertilizer of drip irrigation with dense planting, the fractional application of phosphorus mainly affected the mechanical strength of stems by changing the amount of dry matter accumulation between internodes at the base, and also changed the ear position coefficient of plants, which comprehensively affected its lodging resistance from the aspects of mechanical strength and morphology of stems.

Key words: Maize, Water and fertilizer integration, Phosphate fertilizer, Lodging resistance, Yield

表1

试验地0~40cm土层土壤基础养分状况

土层
Soil layer
(cm)
有机质
Organic matter
(g/kg)
碱解氮
Available N
(mg/kg)
速效磷
Available P
(mg/kg)
速效钾
Available K
(mg/kg)
0~20 24.07 91.9 11 196.5
20~40 23.68 83.1 3 197.3

图1

施磷量对玉米茎秆抗折断力的影响 不同小写字母表示相同年份不同施磷量在0.05水平差异显著,下同

表2

施磷量对玉米植株形态的影响

年份
Year
处理
Treatment
株高
Plant height (cm)
穗位高
Ear height (cm)
重心高
Height of gravity center (cm)
穗位系数
Ear position coefficient
2019 P60 276.8±5.1b 106.3±2.2a 92.5±3.0a 0.38±0.01a
P90 265.0±8.5c 93.8±4.6b 88.3±5.4a 0.35±0.02b
P120 287.8±2.1a 98.8±6.6ab 89.0±6.2a 0.34±0.02b
P150 271.5±7.0bc 105.8±5.9a 91.0±4.3a 0.39±0.02a
2021 P60 282.8±6.3c 112.4±5.6b 104.4±6.2b 0.40±0.02a
P90 293.2±7.5b 110.8±2.7b 106.2±1.3b 0.38±0.01a
P120 303.8±5.5a 117.8±1.3a 113.4±5.5a 0.39±0.01a
P150 284.0±5.6c 109.6±4.4b 106.6±5.9ab 0.39±0.01a

表3

施磷量对植株茎秆基部节间形态的影响

年份
Year
处理
Treatment
节间长度
Internode
length (cm)
节间直径
Internode
diameter (mm)
节间长度/直径
Internode
length/diameter
2019 P60 45.2±1.2bc 20.4±0.9a 2.2±0.1ab
P90 43.4±1.7c 20.5±1.0a 2.1±0.2b
P120 49.5±1.5a 20.4±1.2a 2.4±0.1a
P150 46.1±1.2b 19.2±0.8a 2.4±0.1a
2021 P60 52.5±1.3a 19.1±0.5b 2.8±0.1a
P90 52.0±1.9b 20.9±0.6ab 2.5±0.2c
P120 54.5±1.8a 20.9±0.6a 2.6±0.1bc
P150 57.8±1.7a 20.1±0.8a 2.7±0.1ab

图2

施磷量对第3节间穿刺强度的影响

图3

施磷量对第3节间单位长度干重的影响

表4

玉米茎秆抗折断力与植株形态、茎秆机械强度、干物质积累相关分析

指标Index 茎秆抗折断力
穗位高Ear height -0.313
穗位系数Ear position coefficient -0.652**
第3节间RPS RPS of the third section 0.675**
第3节间DWUL DWUL of the third section 0.626**
基部节间长度Basal internode length 0.419
基部节间直径Basal internode diameter 0.338

图4

施磷量对玉米产量的影响

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