种植密度和施氮量对小麦-玉米轮作体系下周年产量及氮肥利用率的影响

doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2021.01.020

摘要/Abstract

摘要：

小麦-玉米是河南省主要的轮作模式,其习惯种植密度与专家推荐种植密度间差距较大。本研究旨在为不同种植密度下小麦和玉米匹配适宜的氮肥用量,以达到最佳经济效益和氮素利用率。选用不同小麦品种（矮抗58和百农207）和不同玉米品种（北青340和登海605）为供试材料,设置农民习惯和专家推荐2个种植密度,0、180和360kg N/hm² 3个供氮水平,分析比较了不同处理下小麦和玉米的干物质、产量、氮素利用率和经济效益。结果表明,小麦的农户习惯种植密度比专家推荐高75kg/hm²,相比农户习惯处理,专家推荐种植密度处理下的小麦产量提高了10.0%~15.7%,提升了经济效益。小麦产量随穗粒数的增加而增加。农民习惯种植密度下,随施氮量的增加,小麦产量没有明显差异,氮肥农学效率降低。专家推荐种植密度下,百农207在N₁₈₀处理下产量最高。玉米的农民习惯种植密度比专家推荐低22 500kg/hm²,相比农民习惯处理,专家推荐处理的玉米产量提高了17.8%~22.7%。玉米产量随种植密度的增加而增加。农民习惯种植密度下,随施氮量的增加,玉米产量呈降低趋势,氮肥农学效率降低。专家推荐种植密度下,玉米在N₁₈₀处理下经济效益最高。

关键词: 种植密度, 施氮量, 小麦-玉米轮作, 产量, 氮肥利用率, 经济效益

Abstract:

The gap between the customary seeding rate of wheat-maize growers in Henan province and the recommended seeding rate by experts is large. This study aims to match the appropriate amount of nitrogen fertilizer for different seeding rates to achieve the best economic benefits and nitrogen use efficiency. Wheat varieties (Aikang 58 and Bainong 207) and maize varieties (Beiqing 340 and Denghai 605) were selected as test materials, and two seeding doses of farmers' habits and experts recommend were set, and the three nitrogen supply levels 0, 180, and 360kgN/ha were compared and analyzed. The dry matter amount, yield, nitrogen use efficiency and economic benefit of wheat and maize of different treatments were compared. The results showed that the habits of wheat farmers were 75kg/ha higher than those recommended by experts. Compared with the customary treatment of farmers, the wheat yield increased by 10.0% to 15.7%, and the economic benefit was improved. The yield of wheat increased with the increasing of the number of kernels. Under the habit seeding rate of farmers, with the increase of nitrogen application rate, there was no significant difference in wheat yield, and the agronomic efficiency of nitrogen fertilizer decreased. Under the recommendation of the experts, the output of Bainong 207 reached the highest under the treatment of N₁₈₀. The amount of maize used by farmers is 22 500kg/hm² lower than that of recommended by experts. Compared with farmers' customary treatment, the yield of maize recommended by experts increased from 17.8% to 22.7%. Maize production increased with seeding rate increasing. Under the habit seeding rate of farmers, with the increase of nitrogen application rate, the yield of maize decreased, and the efficiency of nitrogen fertilizer agronomy decreased. The economic benefit of N₁₈₀ treatment was the highest under the planting density recommended by experts.

Key words: Planting density, Nitrogen application rate, Wheat-maize rotation, Yield, Nitrogen use efficiency, Economic benefit

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图/表 6

图1

表1

图2

图3

表2

表3

参考文献 19

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品种 Variety	种植密度 Planting density	氮水平 Nitrogen level	穗数 Spike number (×10⁴/hm²)	穗粒数 Kernels per ear	千粒重 1000-grain weight (g)
小麦Wheat
矮抗58	187.5kg/hm²	N₀	29.28c	35.78a	47.41a
Aikang 58		N₁₈₀	42.78a	39.63a	43.74b
		N₃₆₀	37.78b	36.13a	42.03bc
	112.5kg/hm²	N₀	21.56d	38.43a	47.69a
		N₁₈₀	34.72b	37.10a	42.90bc
		N₃₆₀	37.06b	40.40a	41.87c
百农207	187.5kg/hm²	N₀	28.78c	39.50b	49.35ab
Bainong 207		N₁₈₀	32.28b	34.13c	48.50ab
		N₃₆₀	31.89b	40.60ab	46.80ab
	112.5kg/hm²	N₀	24.61d	39.60b	51.23a
		N₁₈₀	35.22a	38.90b	46.80ab
		N₃₆₀	30.94bc	44.57a	45.65b
玉米Maize
北青340	52 500株/hm²	N₀	0.35	554.27a	307.20b
Beiqing 340		N₁₈₀	0.35	592.60a	344.57a
		N₃₆₀	0.35	598.73a	326.83ab
	75 000株/hm²	N₀	0.50	550.07a	311.77b
		N₁₈₀	0.50	564.53a	312.23b
		N₃₆₀	0.50	539.80a	302.07b
登海605	52 500株/hm²	N₀	0.35	580.73a	301.27ab
Denghai 605		N₁₈₀	0.35	601.07a	299.60ab
		N₃₆₀	0.35	600.33a	267.27c
	75 000株/hm²	N₀	0.50	494.33b	291.00abc
		N₁₈₀	0.50	521.60b	306.13a
		N₃₆₀	0.50	496.73b	273.07bc

周年（小麦-玉米）Anniversary (wheat-maize)	种植密度 Planting density	氮水平 Nitrogen level	氮肥农学效率 Nitrogen agronomic efficiency (kg/kg)	氮肥偏生产力 Nitrogen partial factor productivity (kg/kg)	氮肥回收利用率 Nitrogen recovery rate (%)
矮抗58+北青340	187.5kg/hm²+52 500株/hm²	N₀	-	-	-
Aikang 58+Beiqing 340		N₁₈₀	11.03a	47.75b	41.14a
		N₃₆₀	4.94b	23.29d	12.37b
	112.5kg/hm²+75 000株/hm²	N₀	-	-	-
		N₁₈₀	10.85a	54.60a	41.16a
		N₃₆₀	5.51b	27.38c	17.68b
百农207+登海605	187.5kg/hm²+52 500株/hm²	N₀	-	-	-
Bainong 207+Denghai 605		N₁₈₀	4.27b	43.12a	29.96a
		N₃₆₀	0.59c	20.02d	10.78b
	112.5kg/hm²+75 000株/hm²	N₀	-	-	-
		N₁₈₀	10.25a	52.45a	32.81a
		N₃₆₀	2.44bc	23.54c	15.29b

作物 Crop	种植密度 Planting density	氮水平 Nitrogen level	产值 Out value	肥料成本 Fertilizer cost	种子成本 Seed cost	其他生产成本 Other production cost	经济效益 Economic benefit
小麦Wheat	187.5kg/hm²	N₀	2.86	0.20	0.15	0.90	1.61
		N₁₈₀	3.46	0.36	0.15	0.90	2.06
		N₃₆₀	3.48	0.52	0.15	0.90	1.91
	112.5kg/hm²	N₀	3.03	0.20	0.09	0.90	1.84
		N₁₈₀	3.94	0.36	0.09	0.90	2.59
		N₃₆₀	4.02	0.52	0.09	0.90	2.52
玉米Maize	52 500株/hm²	N₀	2.72	0.20	0.138	0.90	1.48
		N₁₈₀	3.06	0.36	0.138	0.90	1.66
		N₃₆₀	2.98	0.52	0.138	0.90	1.42
	75 000株/hm²	N₀	3.38	0.20	0.196	0.90	2.08
		N₁₈₀	3.85	0.36	0.196	0.90	2.39
		N₃₆₀	3.49	0.52	0.196	0.90	1.87