农学类河南农业大学

Nutrientoptimizedmanagementforwinterwheatandsummermaizerotation慧河南农业大学Henanagriculturaluniversity2StudiedbackgroundaPropagatingtheinspectedactivi四、2010年工作计划安排年工作计划安排Theplanofjobsin2010河南省属于暖温带到北亚热带的过渡区，河南省属于暖温带到北亚热带的过渡区，温度适宜、日照充足，降雨量中等，度适宜、日照充足，降轮作。中多是冬小麦-夏玉米轮作。近年来，近年来，河南已成功地连续多年多点实现了冬小麦、夏玉米超高产的纪录，冬小麦了冬小麦、夏玉米超高产的纪录，冬小麦-夏玉米轮作超吨半粮田面积不断扩大，成为完成河米轮作超吨半粮田面积不断扩大，南省粮食生产任务和存在着施肥量大、荐带有相当多的经验成分，存在着施肥量大、肥料比例不平用效率较低等问题。肥料比例不平衡、肥料利用效率较低等问题。冬小麦-夏玉米轮作体系中相应条件下的施肥理论冬小麦与技术研究不足，这已成为制麦因此，急需深入研究超高产冬小麦-夏玉米轮作体超高产冬小麦系中养分资源优化管理，系中养分资源优化管理，实现粮食增产和肥料高效利用。法）Table1Agro-chemicalcharacteristi钙其中氮肥为尿素钾肥为氯化钾）。氮（P2O5，12%钾肥为氯化钾（K2O，种量为12公斤公斤/各小区间过道米，重复间的管理方法进行。超高产生产的管理方法进行。土壤样品：在苗期、越冬期、返青期、拔节期、孕穗期和灌浆期成熟苗期、越冬期、返青期、拔节期、孕穗期和灌浆期成熟样品，用0.01mol/LCaCl2浸提流品注射分析测定土壤铵态氮和硝态氮。注射分析测定土壤铵态氮和硝态氮。?植株样品：2SO4-H2O2消煮，凯氏定氮法分钟，比色法测定植株全磷、火焰光度计法测定植株全钾。?在苗期、越冬期、返青期、拔节期、开花期、灌浆期用叶绿素计测定小在苗期、在苗期越冬期、返青期、拔节期、开花期、麦叶片的SPAD值，测定叶片挑旗前为最新完全展开叶，挑旗后为旗叶；麦叶片的值测孕穗期、开花期、灌浆期用美国产用在返青期、用在返青行的小麦植株米双行的小麦植株，全部收获田间标记好的米双行的小麦验小区随机收小麦计产，株小麦进行考种，株小麦进行考种调查株高、穗长、获4m2小麦计产，取10株小麦进行考种，调查株高、穗长、穗粒数和千粒重等。重等。据处理方法数据处理方法DataProcessing数据理系统上，采用数据处理系统上采用Dunca进行多重比较；图在Excel上进行。上进行。计算Calculationoftheindicators非收获物干重×非收获物含量+收获物干重收获物干重×养学效率（kg/kg）=施肥作物增产量施肥量）施肥作物增产量/施肥量养分回收率()（施肥区植株地上部养分积累量－养分回收率（%）=（施肥区植株地上部养分积累量－不施肥区植株地上部养分积累量）施肥量施肥量×地上部养分积累量）/施肥量× ()（施肥处理产量-不施肥处理产量不施肥处理产量）增产率（%）=（施肥处理产量不施肥处理产量）×100/不施肥处理不施肥处理产量偏生产力（偏生产力（kg/kg）=作物增产量施肥量）作物增产量/施肥量Table2EffectofNtreatmentonwinterwheatyield处理N0N1N2N3N4N5亩穗数（万）42.8b45.9a46.0a45.8a45.5a45.2a穗粒数35.7c37.1b37.6ab37.8ab38.2a37.3b千粒重（g37.96a37.））注：表中每列相同字母标示处理间差异不显著，小写字母代表5%显著水平。冬小麦产量与施氮量的关系可以用一元二次多项式拟合：次多项式拟合：y+12.586x+586.21（R2=0.9143最高产量施氮量最高产量施氮量氮肥用量在粒产量差异不明显，维持在9895.5kg/hm2~10032.表3冬小麦养分农学效率和养分当季回收率Tab3.Agronomyefficiencyandnutrient农学效率（kg/kg)—4.58.196.234.191.95偏生产力（kg/kg)—153.082.555.741.331.7当季回收率（%））—53.053.060.746.525.5Tab4.LeafSPADincriticalgrowthstagesofwinterwheat处理N0N1N2N3N4N5苗期46.747.748.248.649.049.6越冬期返青期拔节期开花期灌浆期46冬小麦叶片的SPAD值随着氮肥用量的增加值随着氮肥用量的增加冬小麦叶片的而增加，施氮量高于240kg/hm2差异不明显。而增加，施氮量高于差异不明显。N1N2N3N4N5N6NDVI值1.CanopyNDVIincriticalgrowthstageso在各生育期内，冬小麦冠层在各生育期内，冬小麦冠层NDVI值随值随着增加而增加，着氮肥用量的增加而增加，当施氮超过240kg/hm2度不明显。（mg/kg））Tab5.InorganicnitrogencontentofsoilprofileinmaturitystageofwinterwheatN16.364.874.374.7不同施氮量对冬小麦土壤无机氮含量水平分布和垂直影响。试验二、氮肥运筹对超高产冬小麦产量、试验二、氮肥运筹对超高（本试验地点、材料与方法、采样分析调查计产等均同试验一）本试验地点、试验设计与施肥用量(kgN/ha)fertilizerrate拔节代号N0N1N2各处理磷钾肥用量及施用方式相同，磷肥(P2O5)的施各处理磷钾肥用量及施用方式相同，Table6EffectofNitrogenApplicationoneconomicyield处理N0N1N2N3N4N5N6亩穗数（万）42.8b43.6b46.5a45.9a44.4ab46.4a45.8a穗粒数35.7c37.4b37.5b37.6b38.9a38.0ab37.8b千粒重（g37.96a37.28b36.78b37.23b37.25b36.9b36.96b不孕穗数3.2a2.9b3.1ab2.9ab2.7c3.594.1d629.5c633.5c659.7ab675.1a适宜氮量条件下前氮后移追施氮肥有助于提高冬小麦产量，即氮肥180kg/ha在返青期Tab7.LeafSPADincriticalgrowthstagesofwinterwheat处理N0N1N2N3N4N5N6苗期46.746.948.248.246.348.548.6越冬期返青期拔节期开花期灌浆期46.847.048.4））Tab8.InorganicnitrogencontentofsoilprofileinmaturitystageofwinterwheatN1N4N5N6氮肥运筹影响壤无机氮含量，且同一施氮水平下，返青期和拔节期两次追肥0-40土层无机氮含量最高。Table9WinterwheatNef处理N0N1N2N3N4N5N6农学效率（农学效率（kg/kg)—4.424.928.206.754.916.23偏生产力（偏生产力（kg/kg)—78.6879.1882.4656.2654.4255.73当季回收率()用时氮肥农氮肥施用量为学效率和偏生产力最高。学效率和偏生期追施氮肥可提高小麦的农学效率和偏生产力，从而提高氮肥利力，从而提高氮肥利用率。（本试验为试验一的基础上定位研究冬小麦施氮量对夏玉米的后效）施氮表10冬小麦施氮量对后茬夏玉米产量的影响冬小麦施氮量对后茬夏玉米产量的影响Tab10EffectofNApplicationonsummermaizeyield处理N0N1N2N3N4N5行粒数（个）32.4d32.8d33.7c34.1bc34.6a34.2ab穗行数34.1d产量(kg/mu)731.8c756.5bc792.9a800.5a777.0ab783.4ab增产率（%—3.38冬小麦施氮对后茬夏玉米仍具有增产作用，冬小麦施氮量为冬小麦施氮量为产量最高，与冬小麦产量水平一致。产量最高，与冬小麦产量水平一致。米轮作体系中有一定后效。（mg/kg））Tab11.InorganicnitrogencontentofsoilprofileinmaturitystageofsummermaizeN6经过冬小麦-夏玉米轮作周期后，施氮处理与不施氮处理土壤无机氮含量垂直分布特征因冬小麦施氮量不同而存在差异，高施氮量（大于180kg/hm2）时0~40cm土层土壤无机施氮处理。N0N1N2N3N4N5冬小麦施氮量为0~60kg/hm2时夏玉米冬小麦施氮量为叶片SPAD值明显低于其他施氮处理，施氮值明显低于其他施氮处理，叶片值时夏玉米叶片时夏玉米叶片SPAD值随着量为值随着施氮量的增加而增加，施氮量的EXP4Studiesonplantnutrientuptakeandaccumulationofwinterwheat（本试验为试验二的基础上定位研究冬小麦施氮量对夏玉米Tab12EffectofNFertilizationofWinterWheatYieldonsummermaize处理N0N1N2N3N4N5N6穗行数行粒数百粒重（百粒重（g)（行）（个）14.932.435.715.534.134.5（kg/mu%731.8c763.9bc4.39734.6c0.39792.9ab8.3575表13不同处理夏玉米各生育期叶片SPAD值的变化13不同处理夏玉米各生育期叶片Tab13.LeafSPADingrowthstagesofsummermaize处理号N0N1N2N3N4N5Tab14.InorganicnitrogencontentofsoilprofileinmaturitystageofsummermaizeN2N3N4N5高施氮量土壤无机氮含量较高，冬小麦后期施氮可以维持土壤无机氮含量。EffectofnitrogenrateinwinterwheatonSoilinorganicnitrogencontentduringthem各试验小区土壤样品浸提-流动注射分析测定土壤用0.01mol/LCaCl2浸提流动注射分析测定土壤铵态氮和硝态氮。铵态氮和硝态氮。Soilinorganicnitrogencontentd夏玉米茬口间土壤无机含量动态变化（0~20cm）时间（月冬小麦不同施氮量的土壤无机氮含量在前期存在明显差异，夏玉米灌蒙头水（15日降，到夏玉米拔节期各施氮处理间0~20cm土壤无机氮含量趋于一致。土壤无机氮含量趋N0N1N2N3N4N5Effectofnitrogenapplicationonwinterwheat叶片SPAD值（除拔节期）都随着生育期的延长先增加后降低，NDVI值在孕穗期达最大值，而叶片SPAD值在开花期达最大值；各生育期地上部NDVI值和叶片SPAD值都随着氮肥用量的增加而增加，高施氮量时地上部NDVI值变化较叶片SPAD值明显。Effectofnitrogenapplicationonsummermaize冬小麦施氮对后茬夏玉米仍具有增产作用，冬小麦施氮对后茬夏玉米仍具有增产作用，施氮处理与不施氮处理土壤无机氮含量垂直分布特征具有明显差冬小麦施氮量为300kg/hm2时40cm~100cm土壤无机氮含量明显高于其他施处理，值明显低于其他施氮处理，值明显低于其他施氮处理施氮量为0~120kg/hm2时夏玉米叶片时夏玉米叶片SPAD施氮量为值随着施氮量的增加而增加，值随着施氮量的增值趋于一致。值趋于一致。值趋于一致在冬小麦-夏玉米超高产轮作体系，在冬小麦-夏玉米超高产轮作体系，冬小麦氮肥运筹明显影响着茬口间土壤无机氮含量。茬口间土壤无机氮含量随渐增加，量的增加逐渐增加，夏玉米拔节期土壤无机氮含量趋于一致。氮含量趋于一致。超高产冬小麦、超高产冬小麦、夏玉米生产中不施肥区亦有较高的产量和养分积累量，亦有较高的产量和养分积累量，用差减法计算出的农学效率和肥料利用率势必的农学效率和肥料利用率势必较低。评价超高产专家们提出了提高肥料利用效率的方法途径较多：专家们提出了提高料……因品种、水肥耦合、新型肥料?肥料利用效率高低与气候因子（降水量、积温和光温、阴雨寡照）照等）气象灾害（旱、涝、低温、阴雨寡照）也有很大关系。很大关系。近三年浚县试验地夏玉米生育期间气象资料Meteorologicaldataonsummermaizein可否做到因不同地区每年的气候条件合理施肥，从而提高肥料利用效率？件合理施肥，王宜伦，韩燕来，氮磷钾配比对高产夏玉米产量、王宜伦，韩燕来，氮磷对潮土夏玉米产量、王宜伦，谭金芳，不同施钾量对燕来，苗玉红积累及钾肥效率的影响王宜伦，苗玉红，钾肥不同基追比对冬小麦产