作物杂志,2017, 第2期: 93–97 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2017.02.016

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

追施不同形态氮素对膜下滴灌玉米光合特性和产量的影响

李开宇1,孙占祥1,杨宁1,郑家明1,朱志闯2,肖继兵3,冯良山1,卢闯1   

  1. 1 辽宁省农业科学院耕作栽培研究所/辽宁省旱作节水工程技术研究中心,110161,辽宁沈阳
    2 辽宁省水利水电科学研究院,110161,辽宁沈阳
    3 辽宁省水土保持研究所,122000,辽宁朝阳
  • 收稿日期:2016-12-20 修回日期:2017-02-21 出版日期:2017-04-15 发布日期:2018-08-26
  • 通讯作者: 孙占祥
  • 作者简介:李开宇,副研究员,主要从事节水农艺技术研究
  • 基金资助:
    国家科技支撑计划项目(2014BAD12B04);公益性行业(农业专项201303125);国家自然科学基金青年基金项目(31501269);辽宁省农业领域青年科技创新人才(2014017);辽宁省自然科学基金计划项目(2014027021)

Effects of Topdressing Different Forms of Nitrogen on Photosynthetic Characteristics and Yield of Maize with Drip Irrigation under Plastic Film

Li Kaiyu1,Sun Zhanxiang1,Yang Ning1,Zheng Jiaming1,Zhu Zhichuang2,Xiao Jibing3,Feng Liangshan1,Lu Chuang1   

  1. 1 Tillage and Cultivation Research Institute,Liaoning Academy of Agricultural Sciences/Engineering Research Center for Dryland and Water-Efficient Farming of Liaoning Province,Shenyang 110161,Liaoning,China
    2 Liaoning Academy of Water Conservancy Sciences,Shenyang 110161,Liaoning,China
    3 Institute of Water and Soil Conservation in Liaoning,Chaoyang 122000,Liaoning,China
  • Received:2016-12-20 Revised:2017-02-21 Online:2017-04-15 Published:2018-08-26
  • Contact: Zhanxiang Sun

摘要:

为进一步提升膜下滴灌玉米产量,2014-2015年以玉米杂交种辽单1211为材料,研究了追施不同形态氮素对膜下滴灌玉米光合特性、干物质积累量和子粒产量的影响。结果表明,灌浆期玉米叶片净光合速率追施氮肥处理显著高于对照,其中硝酸铵处理光合速率最大,其次为硝酸钙处理,二者净光合速率与氯化铵、硫酸铵、尿素处理差异显著;各生育时期玉米干物质积累量以硝酸铵处理最高,与其他追施氮肥处理差异显著;追施氮肥处理的产量显著高于对照,其中以硝酸铵处理产量最高,其次为硝酸钙处理,氯化铵处理产量较低,各处理主要是通过影响粒重来影响玉米产量。膜下滴灌追施硝酸铵可显著提高玉米产量。

关键词: 玉米, 膜下滴灌, 氮素形态, 光合特性, 产量

Abstract:

In order to make further improvement on production levels of maize, the effects of topdressing different forms of nitrogen on accumulated quantity of dry matter, photosynthetic characteristics and yield were studied in the condition of drip irrigation under plastic film using maize hybrid Liaodan 1211 as material in this experiment in 2014-2015. The results showed that the leaf photosynthetic rate of maize with nitrogen topdressing was significantly higher than the control (P<0.05) in the milking stage. Photosynthetic rate of ammonium nitrate treatment was the greatest, then calcium nitrate, and that of the two was significantly higher than other topdressing N treatments (P<0.05) in two years; The accumulated quantity of dry matter with ammonium nitrate was the greatest and that was significantly higher than other topdressing N treatments (P<0.05) in different growth period of maize; The yield with nitrogen topdressing was significantly higher than the control (P<0.05), and that of ammonium nitrate was the greatest, then calcium nitrate, and that of ammonium chloride was lower. The effect of different treatments on yield was mainly through grain weight. The yield of maize was significantly increased by topdressing ammonium nitrate.

Key words: Maize, Drip irrigation under plastic film, Nitrogen form, Photosynthetic characteristics, Yield

表1

滴灌施氮设计追肥时期和追肥量"

氮素形态Nitrogen form 追氮肥时期及氮肥量Topdressing stage and quantity of dressing
拔节期Jointing stage 大喇叭口期Phosphate assimilation stage 灌浆期Filling period
对照CK - - -
氯化铵Ammonium chloride 360 360 180
硫酸铵Ammonium sulfate 429 429 214.5
硝酸钙Calcium nitrate 600 600 300
硝酸铵Ammonium nitrate 264 264 132
尿素Urea 195 195 97.5

表2

不同形态氮肥在不同温度下的溶解度[11]"

氮素形态Nitrogen form 0℃ 10℃ 20℃ 30℃
氯化铵Ammonium chloride 29 33 37 42
硫酸铵Ammonium sulfate 70 73 75 78
硝酸钙Calcium nitrate 102 124 129 162
硝酸铵Ammonium nitrate 118 158 195 242
尿素Urea 68 85 106 133

表3

不同形态氮肥处理的玉米灌浆期光合参数"

年份Year 氮素形态Nitrogen form Pn[μmol/(m2·s)] Gs[mmol/(m2·s)] Ci[μmol/(m2·s)] Tr[mmol/(m2·s)]
2014
CK 24.85±0.66e 0.25±0.05a 184.89±4.20a 11.08±0.17d
氯化铵Ammonium chloride 31.67±0.32d 0.37±0.06a 126.69±0.98c 13.57±0.13c
硫酸铵Ammonium sulfate 33.72±0.28c 0.36±0.09a 131.03±0.47c 13.38±0.16c
硝酸钙Calcium nitrate 36.42±0.21b 0.33±0.01a 140.22±1.20b 12.98±0.28c
硝酸铵Ammonium nitrate 37.75±0.31a 0.41±0.01a 91.85±0.13e 14.97±0.28b
尿素Urea 33.85±0.29c 0.48±0.01a 102.17±0.95d 17.29±0.39a
2015 CK 24.82±0.66c 0.24±0.05a 184.90±4.20a 19.08±0.17a
氯化铵Ammonium chloride 33.72±0.28b 0.37±0.06a 126.69±0.98c 13.57±0.13d
硫酸铵Ammonium sulfate 33.85±0.29b 0.36±0.09a 131.03±0.47c 13.28±0.16d
硝酸钙Calcium nitrate 34.98±0.20a 0.33±0.01a 102.17±0.95e 16.97±0.28b
硝酸铵Ammonium nitrate 35.48±0.32a 0.39±0.01a 140.22±1.20b 12.98±0.28d
尿素Urea 32.15±0.30b 0.35±0.01a 105.85±1.27d 15.29±0.39c

表4

不同形态氮肥对玉米干物质积累的影响(2015年)"

氮素形态Nitrogen form 拔节期Jointing stage 抽雄期Tasseling stage 灌浆期Filling period 成熟期Mature period
CK 32.5±1.5d 83.3±21.4c 113.9±45.8c 264.7±35.4d
氯化铵Ammonium chloride 35.5±1.4c 143.1±20.1b 175.6±38.4b 416.6±49.8c
硫酸铵Ammonium sulfate 34.9±1.9c 153.3±22.9b 176.5±40.5b 413.9±55.3c
硝酸钙Calcium nitrate 38.5±1.3b 149.5±19.5b 173.7±51.7b 441.9±45.8b
硝酸铵Ammonium nitrate 42.7±2.1a 161.7±21.4a 196.5±38.8a 485.1±43.8a
尿素Urea 34.8±1.4c 145.4±24.8b 182.4±43.5b 428.5±45.8c

表5

不同形态氮肥对玉米产量构成及氮肥利用率的影响"

年份
Year
氮素形态
Nitrogen form
穗长(cm)
Ear length
穗粒数
Kernel number per spike
百粒重(g)
100-grain weight
子粒产量Yield
(kg/hm2)
氮肥偏生产力NPFP
(kg/kg)
氮肥农学效率AEN
(kg/kg)
2014
CK 17.4±0.59a 484.4±9.80b 45.5±0.21c 11 520±1311.0e
氯化铵 17.0±0.68a 506.8±13.93a 46.4±0.15b 13 860±529.5d 47.4±1.81d 10.4±3.47d
硫酸铵 17.4±0.45a 493.7±11.66a 46.4±0.12b 14 580±346.5d 47.0±1.18d 9.9±4.28d
硝酸钙 17.6±0.77a 498.4±15.92a 49.3±0.14a 14 580±529.5b 49.8±1.84b 13.6±3.44b
硝酸铵 18.5±0.37a 505.9±11.58a 49.7±0.12a 14 880±537.0a 50.9±1.81a 14.9±3.47a
尿素 18.5±0.67a 512.4±17.50a 46.3±0.29b 14 190±559.5c 48.5±1.91c 11.9±3.34c
2015 CK 17.4±0.59a 456.7±9.85b 45.5±0.20c 8 730±730.5d
氯化铵 18.5±0.67a 483.1±17.52b 46.3±0.29b 12 480±472.5c 42.7±1.62c 16.7±1.14c
硫酸铵 17.0±0.68a 499.6±13.91b 46.4±0.12b 13 710±802.5b 46.9±2.74b 22.1±0.32b
硝酸钙 17.4±0.45a 516.1±11.68b 46.8±0.13b 14 970±784.5a 51.2±2.68a 27.7±0.24a
硝酸铵 18.6±0.77a 548.1±20.22a 48.3±0.14a 15 345±577.5a 52.5±1.97a 29.4±0.68a
尿素 18.5±0.37a 505.9±11.85b 48.7±0.12a 14 235±652.5b 48.7±2.23b 24.5±0.35b
[1] 马耀光, 张保军, 罗志成 . 旱地农业节水技术.北京: 化学工业出版社, 2004.
[2] 王宏江, 吕新, 陈剑 . 膜下滴灌施肥技术研究发展动态及问题探讨. 新疆农业科学, 2009,46(1):13-17.
[3] 苏芳, 黄彬香, 丁新泉 , 等. 不同氮肥形态的氨挥发损失比较. 土壤, 2006,38(6):682-686.
[4] 白伟, 孙占祥, 郑家明 , 等. 辽西地区不同种植模式对春玉米产量形成及其生长发育特性的影响. 作物学报, 2014,40(1):181-189.
doi: 10.3724/SP.J.1006.2014.00181
[5] 宋娜, 王凤新, 杨晨飞 , 等. 水氮耦合对膜下滴灌马铃薯产量、品质及水分利用的影响. 农业工程学报, 2013,29(13):98-105.
doi: 10.3969/j.issn.1002-6819.2013.13.014
[6] Haefele S M, Sma J, Jdlc S , et al. Nitrogen use efficiency in selected rice (Oryza sativa L.) genotypes under different water regimes and nitrogen levels. Field Crops Research, 2008,107(2):137-146.
doi: 10.1016/j.fcr.2008.01.007
[7] 陈天宇, 杨克军, 李佐同 , 等. 松嫩平原西部膜下滴灌种植方式下氮肥追施对玉米产量和氮素积累的影响. 玉米科学, 2016,24(5):105-111.
[8] Malik R S, Kumar K, Bhandari A R . Effect of urea application through drip irrigation system on nitrate distribution in loamy sand soils and pea yield. Indian Society of Soil Science, 1994,42(1):6-10.
[9] 陈小莉, 李世清, 王瑞军 , 等. 半干旱区施氮和灌溉条件下覆膜对春玉米产量及氮素平衡的影响. 植物营养与肥料学报, 2008,14(4):652-658.
doi: 10.11674/zwyf.2008.0406
[10] 杜雄, 边秀举, 张维宏 , 等. 华北农牧交错区饲用玉米覆膜和施氮的效应研究. 中国农业科学, 2007,40(6):1206-1213.
doi: 10.3321/j.issn:0578-1752.2007.06.016
[11] 张承林, 邓兰生 . 水肥一体化技术.北京: 中国农业出版社, 2012.
[12] 陈国平 . 玉米的干物质生产与分配综述. 玉米科学, 1994,2(1):48-53.
[13] Shangguan Z P . Regulation of nitrogen nutrition on photosynthetic characteristics of winter wheat on dryland. Plant Natrition and Fertilizenence, 1997,3(2):105-110.
doi: 10.11674/zwyf.1997.0202
[14] Guo S, Zhou Y, Shen Q , et al. Effect of a ammonium and nitrate nutrition on some physiological process in higher plants-growth,photosynthesis,photorespiration,and water relations. Plant Biology, 2007,9(1):21-29.
doi: 10.1055/s-2006-924541
[15] 张福锁, 樊小林, 李晓林 . 土壤与植物营养研究新动态(第二卷).北京: 中国农业出版社, 1995.
[16] 肖凯, 张树华, 邹定辉 , 等. 不同形态氮素营养对小麦光合特性的影响. 作物学报, 2000,26(1):53-58.
[17] 邢瑶, 马兴华 . 氮素形态对植物生长影响的研究进展. 中国农业科技导报, 2015,17(2):109-117.
doi: 10.13304/j.nykjdb.2014.574
[18] 奚振邦 . 硝态氮与铵态氮. 磷肥与复肥, 2011,26(1):62-65.
[19] 杨丽琴, 夏小燕, 汪晓丽 , 等. pH、氮素形态和Ca 2+对玉米幼苗根系发育的影响 . 扬州大学学报(农业与生命科学版), 2007,28(4):47-51.
doi: 10.3969/j.issn.1671-4652.2007.04.012
[20] 曹翠玲, 李生秀 . 氮素形态对玉米幼苗碳水化合物及养分累积的影响. 华中农业大学学报, 2003,22(5):457-460.
[21] 高志, 徐阳春, 沈其荣 . 不同氮素形态配比的复混肥对玉米苗期生长及氮肥利用效率的影响. 华北农学报, 2005,20(6):68-72.
doi: 10.3321/j.issn:1000-7091.2005.06.018
[22] Tehryung K, Harry A M, Hazel Y W . Studies on effects of nitrogen form on growth,development,and nutrient uptake in pecan. Journal of Plant Nutrition, 2002,25(3):497-508.
doi: 10.1081/PLN-120003378
[23] Näsholm T, Kielland K, Ganeteg U . Uptake of organic nitrogen by plants. New Phytologist, 2009,182(1):31-48.
doi: 10.1111/j.1469-8137.2008.02751.x pmid: 19210725
[24] 苗艳芳, 吕静霞, 李生秀 . 铵态氮肥和硝态氮肥施入时期对小麦增产的影响. 水土保持学报, 2014,28(4):91-96.
[25] Guo H X, Liu W Q, Shi Y C . Effects of different nitrogen forms on photosynthetic rate and the chlorophyll fluorescence induction kinetics of flue-cured tobacco. Photosynthetica, 2006,44(1):140-142.
doi: 10.1007/s11099-005-0170-3
[1] 赵 鑫 陈少锋 王 慧 刘三才 杨修仕 张宝林. 晋北地区不同苦荞品种产量和品质研究[J]. 作物杂志, 2018, (5): 27–32
[2] 陈广周 王广福 渠建洲 司雷勇 金 岩 徐淑兔 薛吉全 路海东. 不同玉米自交系子粒脱水速率及其#br# 与主要影响性状的相关分析[J]. 作物杂志, 2018, (5): 33–39
[3] 张一中, 周福平 张晓娟 邵 强 杨 彬 柳青山. 高粱种质材料光合特性和水分#br# 利用效率鉴定及聚类分析[J]. 作物杂志, 2018, (5): 45–53
[4] 苏桂华 李春雷, 苏义臣. 吉林省22 份主推玉米品种区域试验评价[J]. 作物杂志, 2018, (5): 63–70
[5] 张翔宇 李 海 梁海燕 张 知 宋晓强 郑敏娜. 不同种植行距与种植密度对黍子#br# 生长特性及子实产量的影响[J]. 作物杂志, 2018, (5): 91–96
[6] 吴荣华 庄克章 刘 鹏 张春艳. 鲁南地区夏玉米产量对气象因子的响应[J]. 作物杂志, 2018, (5): 104–109
[7] 宿飞飞 张静华 李 勇 刘尚武 刘振宇 王绍鹏 万书明 陈 曦 高云飞 胡林双 吕典秋. 不同灌溉方式对两个马铃薯品种#br# 生理特性和水分利用效率的影响[J]. 作物杂志, 2018, (5): 97–103
[8] 张瑞栋 曹 雄 岳忠孝 梁晓红 刘 静 黄敏佳. 氮肥和密度对高粱产量及氮肥利用率的影响[J]. 作物杂志, 2018, (5): 110–115
[9] 安 霞 张海军 蒋方山 吕连杰 陈 军. 播期播量对不同穗型冬小麦群体及子粒产量的影响[J]. 作物杂志, 2018, (5): 132–136
[10] 李少昆 张万旭, 王克如 韩冬生 杨小霞 陈永生. 北疆玉米大田机械粒收质量调查[J]. 作物杂志, 2018, (5): 127–131
[11] 隋阳辉, 高继平 刘彩虹, 徐正进 王延波 赵海岩. 东北冷凉地区秸秆还田方式对水稻#br# 光合、干物质积累及氮素吸收的影响[J]. 作物杂志, 2018, (5): 137–143
[12] 高文俊 杨国义 高新中 玉 柱 许庆方 原向阳 孙耀武. 氮磷钾肥对青贮玉米产量和品质的影响[J]. 作物杂志, 2018, (5): 144–149
[13] 王小林 纪晓玲 张盼盼 张 雄 张 静. 黄土高原旱地谷子品种地上器官#br# 干物质分配与产量形成相关性分析[J]. 作物杂志, 2018, (5): 150–155
[14] 权宝全,白冬梅,田跃霞,薛云云. 不同源库关系对花生光合特性及产量的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 102–105
[15] 黄学芳,黄明镜,刘化涛,赵聪,王娟玲. 覆膜穴播条件下降水年型和群体密度对张杂谷5号分蘖成穗及产量的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 106–113
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[1] 赵广才,常旭虹,王德梅,陶志强,王艳杰,杨玉双,朱英杰. 小麦生产概况及其发展[J]. 作物杂志, 2018, (4): 1 –7 .
[2] 权宝全,白冬梅,田跃霞,薛云云. 不同源库关系对花生光合特性及产量的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 102 –105 .
[3] 黄学芳,黄明镜,刘化涛,赵聪,王娟玲. 覆膜穴播条件下降水年型和群体密度对张杂谷5号分蘖成穗及产量的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 106 –113 .
[4] 黄文辉, 王会, 梅德圣. 农作物抗倒性研究进展[J]. 作物杂志, 2018, (4): 13 –19 .
[5] 赵云,徐彩龙,杨旭,李素真,周静,李继存,韩天富,吴存祥. 不同播种方式对麦茬夏大豆保苗和生产效益的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 114 –120 .
[6] 陆梅,孙敏,任爱霞,雷妙妙,薛玲珠,高志强. 喷施叶面肥对旱地小麦生长的影响及与产量的关系[J]. 作物杂志, 2018, (4): 121 –125 .
[7] 王晓飞,徐海军,郭梦桥,肖宇,程薪宇,刘淑霞,关向军,吴耀坤,赵伟华,魏国江. 播期、密度及施肥对寒地油用型紫苏产量的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 126 –130 .
[8] 朱鹏锦,庞新华,梁春,谭秦亮,严霖,周全光,欧克维. 低温胁迫对甘蔗幼苗活性氧代谢和抗氧化酶的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 131 –137 .
[9] 高杰,李青风,彭秋,焦晓燕,王劲松. 不同养分配比对糯高粱物质生产及氮磷钾利用效率的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 138 –142 .
[10] 商娜,杨中旭,李秋芝,尹会会,王士红,李海涛,李彤,张晗. 鲁西地区常规棉聊棉6号留叶枝栽培的适宜密度研究[J]. 作物杂志, 2018, (4): 143 –148 .