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《西南大学》 2018年
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氮肥和种植密度对不同品种玉米生长及养分吸收的影响

徐春丽  
【摘要】:玉米作为我国三大粮食作物之一,2016年其产量和种植面积占据我国粮食总产量和种植面积的33.6%和32.5%。近年来,随着我国种植业结构的调整,籽粒玉米的种植面积调减,鲜食玉米和青贮玉米的发展加快。西南地区作为我国玉米主产区之一,其产量和品质对西南粮食安全和畜牧业的发展具有至关重要的作用。关于玉米的研究主要集中在北方的籽粒玉米,对西南山地玉米的研究相对薄弱,尤其是关于氮肥和种植密度如何影响鲜食和青贮玉米产量以及氮的累积少见报道。本文以重庆近年来大面积推广种植的籽粒玉米(渝单30、中单808)、鲜食玉米(渝糯7号、京科糯2000)、青贮玉米(渝青玉3号、雅玉8号)各2个典型品种为材料,通过田间试验研究了不同氮肥用量和种植密度对三大类型玉米产量、氮吸收利用和品质的影响,为重庆及西南地区玉米种植和施肥提供支撑。结果表明,氮肥对籽粒玉米、鲜食玉米、青贮玉米产量和生长指标具有显著影响。6个玉米品种在一定的施氮范围内,随着施氮量的增加,玉米株高、茎粗、叶绿素、籽粒和秸秆产量均表现为递增趋势,但超过一定施氮量相关指标开始降低。三种类型6个品种的籽粒产量对氮肥用量的反应均呈现显著的二次曲线关系,通过二次曲线拟合得到三种类型玉米最高产量的施氮量分别为青贮玉米381.8kg/hm~2,高于籽粒玉米的367.1 kg/hm~2和鲜食玉米的357.8 kg/hm~2;在此施氮量下三类玉米能获得最高产量,其中青贮玉米的产量(平均12.57 t/hm~2)高于籽粒玉米(平均10.31 t/hm~2)、鲜食玉米(7.53 t/hm~2)。同时,玉米地上部干物质以及各器官干物质的累积表现为籽粒玉米最高,青贮玉米居中,而鲜食玉米最低,这种差异一部分来自于氮素对三种类型玉米株高、茎粗和叶绿素含量的影响。氮肥施用显著增加了植株吸氮量,就不同类型的玉米植株吸氮量而言,在达到最高产条件下,青贮玉米的吸氮量(174.1 kg/hm~2)高于籽粒玉米(159.6 kg/hm~2)、鲜食玉米(48.68 kg/hm~2)。随着供氮水平的增加,玉米生理利用效率、偏生产力、农学效率均呈现下降的趋势,表观利用率和肥料氮贡献率则呈现先增加后下降的趋势。在优化施氮量条件下,三种类型玉米的生理利用效率表现为籽粒玉米(69.3kg/kg)鲜食玉米(61.9 kg/kg)青贮玉米(37.6 kg/kg),农学效率表现为籽粒玉米(26.05kg/kg)青贮玉米(16.45 kg/kg)鲜食玉米(9.3 kg/kg)。增施氮肥能显著提高青贮玉米籽粒淀粉含量,而对籽粒玉米和鲜食玉米无明显影响,同时增加了籽粒蛋白质含量,可溶性糖含量呈现无规律变化。就玉米种类而言,在优化施氮量条件下,蛋白质含量表现为青贮玉米(8.1%)籽粒玉米(7.21%)鲜食玉米(3.8%)。通过4个种植密度(4.05、4.80、5.55和6.30万株/公顷)和不同氮肥管理互作试验发现,在施氮量为270 kg/hm~2时,随着种植密度由4.05万株/公顷增加到6.30万株/公顷,产量和干物质量表现为先增加后降低,在种植密度为5.55万株/公顷的时候达到最大。在最优种植密度下,三大玉米类型产量表现为青贮玉米(平均12.72 t/hm~2)籽粒玉米(平均10.76 t/hm~2)鲜食玉米(平均7.55 t/hm~2)。同时,总植株以及各器官干物质的累积表现为籽粒玉米最高,青贮玉米居中,而鲜食玉米最低。密度增加显著增加了植株吸氮量,就不同类型的玉米植株吸氮量而言,在达到最高产条件下,青贮玉米的吸氮量(175.70kg/hm~2)高于籽粒玉米(162.78kg/hm~2)、鲜食玉米(54.17 kg/hm~2)。种植密度增加对玉米籽粒淀粉含量影响较小,而对玉米蛋白质含量和可溶性糖含量的影响呈不规律变化。就玉米种类而言,在优化种植密度条件下,淀粉含量表现为鲜食玉米(73.16%)青贮玉米(73%)籽粒玉米(71.27%)。在各种植密度条件下,增加施氮量为360 kg/hm~2时并不能显著增加玉米产量和干物质量量,对玉米氮素累积和品质也没有较大影响。综上所述,在适宜的氮素供应以及栽培密度下能够获得最大玉米产量、较高的氮肥利用效率以及籽粒品质。同时,青贮玉米的产量、临界施氮量和吸氮量均高于籽粒玉米、鲜食玉米,为该试验条件下不同玉米类型氮肥用量以及种植密度的确定提供了依据。
【学位授予单位】:西南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:S513

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