综合农艺措施实现东北玉米生产和环境效益及土壤肥力的同步提升

文献类型： 中文期刊

第一作者： 曹玉军

作者： 曹玉军;姚凡云;吕艳杰;魏雯雯;刘小丹;刘志铭;徐文华;梁杰;王立春;王永军

作者机构：

关键词： 春玉米;综合农艺措施;氮素效率;产量;土壤氮损失;氮素平衡

期刊名称： 植物营养与肥料学报

ISSN： 1008-505X

年卷期： 2023 年 001 期

页码： 18-30

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】东北春玉米生产中普遍存在种植密度偏低、肥料施用不合理、耕层质量差等问题，严重制约了玉米持续增产及养分效率的提升。研究综合农艺措施下玉米产量、植株氮素吸收与利用及土壤氮素平衡，为春玉米高效生产提供参考依据。【方法】2017—2019年，以玉米品种‘富民108’为供试材料，在吉林省农安县进行田间试验。整合密度、耕作方式、氮素施用量和施用时期等技术要素，设置了高产高效模式（HH）和超高产模式（SH），同时设置农户模式（FP）和基础地力模式（CK）作为对照；为计算肥料利用率及土壤氮素平衡，在FP、HH和SH模式下各自增设不施氮肥空白处理。在玉米6个生育期，取植株样品测定氮素含量和吸收量，同时取0—40 cm土壤样品测定铵态氮和硝态氮含量。在成熟期考种、测产。【结果】3年试验玉米籽粒产量均表现为SH＞HH＞FP （P＜0.05）,SH比HH、FP处理平均提高了8.76%、20.16%。氮素偏生产力（PFPN） 3年均以HH处理最高，SH处理最低，HH比FP、SH处理平均分别提高37.92%、45.65%；氮素农学效率（AEN）和氮素回收效率（REN）均表现为HH＞SH＞FP,HH处理的AEN和REN分别比SH、FP处理提高了21.21%、35.72%和9.69%、63.56%。植株氮积累量在苗期至拔节期FP、HH、SH处理间无显著差异。生殖生长阶段（R1至R6）植株氮素积累量占氮素总积累量的比例为SH （36.21%）＞HH （34.60%）＞FP （29.75%）＞CK （26.33%）。籽粒氮素积累量来自花后吸收的比例随着产量的增加而提高，SH、HH、FP、CK处理花后氮素吸收量的贡献率分别为48.43%、44.78%、40.40%、35.39%。0—20 cm、20—40 cm土层土壤无机氮含量在玉米开花期前均以FP处理最高，而开花期到成熟期以SH处理最高，与FP、HH处理相比，SH处理的0—20 cm土层土壤无机氮含量平均分别提高了12.00%、4.05%,20—40 cm土层土壤无机氮含量分别提高了14.81%、4.93%。HH处理氮素表观损失量显著低于FP和SH处理，而土壤氮素盈余量均以FP处理最高，比HH、SH处理分别平均高了23.36%、5.25%。玉米净收益HH比FP、SH处理分别提高了14.38%、18.30%。【结论】高产高效模式显著提高了玉米氮素利用率，降低了土壤氮残留率和氮损失量，而超高产模式虽然使产量进一步显著增加，但降低了氮素利用效率，增加了土壤氮素残留与表观损失量。综合考虑产量、氮素利用率、经济效益及潜在环境风险，将种植密度由6.0万株/hm~2提高至7.5万株/hm~2，氮肥播前一次性基施改为减量分次施用，配套秋季深翻、夏季深松的高产高效模式，可以实现春玉米产量和氮效率的同步提高。

分类号： S513

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