超高产春玉米根冠特性及钾素养分调控效应的研究

【摘要】：在玉米消费持续增长,玉米种植面积增加有限的形势下,要保障玉米的供需平衡,只能依靠进一步提高单产来实现。超高产技术的研究对进一步提升玉米单产水平具有重要的推动作用。2009年至2010年,在内蒙古玉米主产区西辽河平原灌区选用金山27为供试材料,以普通高产栽培为对照(CK),系统地研究了超高产栽培(SHY)下春玉米的根冠结构、功能特性和钾素养分的调控效应。主要结果如下: 1.超高产栽培实现了春玉米群体结构与个体功能的协同增益。超高产春玉米群体叶面积指数最大值为7.42(2009)和7.87(2010);在棒三叶及棒三叶以上叶增幅明显,较对照增加了26.4 %(2009)和21.6 %(2010);LAI≥5的持续天数较对照延长12d,达72d(2009)和74d(2010)。超高产栽培下春玉米较对照叶倾角小,叶向值大,尤以棒三叶及其以上叶明显,群体受光态势良好。在吐丝后40d内,SOD和POD活性高于对照,MDA含量低于低,叶片衰老缓慢,单株净光合速率较高。群体光合势在吐丝期-乳熟期较对照增加20.7%(2009)和12.0%(2010),乳熟期-完熟期增加34.2%(2009)和34.3%(2010)。 2.超高产栽培提高了春玉米物质积累能力,尤以吐丝后明显,促进物质积累与分配相互协调。超高产春玉米干物质积累速率较对照提高10.7%(2009)和11.1%(2010),最大积累速率持续的时间较对照长2-4d。吐丝后干物质积累量较对照提高14.4%(2009)和11.2%(2010),吐丝后物质积累对子粒贡献率较对照提高2.9%(2009)和3.1%(2010)。超高产春玉米叶转运率较对照低2.4%(2009)和5.9%(2010);茎转运率较对照低3.2%(2009)和3.6%(2010),但成熟期子粒分配比例较对照高,经济系数达0.54。 3.超高产栽培促进春玉米下层根系发生,生育后期保持较高的生理活性。超高产春玉米0~20 cm土层根重所占比例低于对照,40 cm以下各土层根重所占比例均高于对照,最大根幅下移,下层土壤根条数增加,且随土层深度增加明显。吐丝期40cm以下土层根系活力均高于对照,乳熟期0~20 cm土层根系活力与对照接近,20cm以下各土层根系活力均高于对照。根系SOD和POD酶活性在吐丝期和乳熟期各土层超高产栽培均高于对照,而MDA酶活性低于对照。 4.超高产栽培增强了吐丝后养分吸收和转运能力。超高产春玉米吐丝后N吸收量占生育期总吸收量的比例较对照高11.5%(2009)和11.6%(2010),P吸收量的比例较对照高15.9%(2009)和16.7%(2010),K吸收量的比例较对照高16.5%(2009)和10.0%(2010)。吐丝后N积累对子粒贡献率较对照高25.6%(2009)和11.4 %(2010),P较对照高25.6 %(2009)和8.4 %(2010),K较对照高10.9%(2009)和10.0%(2010)。超高产栽培N茎叶总转运率较对照高17.3%(2009)和13.5%(2010),P茎叶总转运率较对照高4.0%(2009)和8.3%(2010),K茎叶总转运率较对照高2.2%(2009)和4.0%(2010),N、P、K的收获指数均高于对照。 5.超高产条件下,增加钾肥用量和钾肥后移对产量影响未达显著水平,对春玉米增强抗倒性和延缓衰老有促进作用。增施钾肥可提高吐丝后干物质对产量的贡献和茎转运量,促进植株养分吸收和茎中养分转运。钾肥后移较不后移吐丝后物质积累及转运率均下降。