绿洲灌区密植对氮肥减量玉米产量的补偿潜力

作     者：范虹 殷文 胡发龙 樊志龙 赵财 于爱忠 何蔚 孙亚丽 王凤 柴强 FAN Hong;YIN Wen;HU FaLong;FAN ZhiLong;ZHAO Cai;YU AiZhong;HE Wei;SUN YaLi;WANG Feng;CHAI Qiang

作者机构：甘肃农业大学农学院/省部共建干旱生境作物学国家重点实验室 

出 版 物：《中国农业科学》 (Scientia Agricultura Sinica)

年 卷 期：2024年第57卷第9期

页      面：1709-1721页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 

基　　金：国家自然科学基金(U21A20218,32101857) 甘肃省自然科学基金(23JRRA1429) 甘肃农业大学伏羲青年人才项目(Gaufx-03Y10) 

主　　题：玉米密植 氮肥减量 补偿潜力 产量 绿洲灌区 

摘      要：【目的】针对绿洲灌区玉米生产氮肥用量过高的问题，探究通过密植补偿氮肥减量对玉米产量负效应的可行性。【方法】2019—2021年，以施氮水平为主区，设地方习惯施氮(N2,360 kg·hm-2)、减量25%施氮(N1,270 kg·hm-2)两个水平；以种植密度为副区，设传统（M1,7.8万株/hm2）、中（M2,10.4万株/hm2，增密33%）、高（M3,12.9万株/hm2，增密66%）3个密度水平，进行裂区试验，重点研究氮肥减量条件下增密对玉米产量及其构成因素的影响。【结果】（1）氮肥减量导致玉米籽粒产量、生物产量分别降低4.0%、4.9%。减氮条件下，中密度可以产生籽粒产量补偿效应，N1M2较对照N2M1提高4.1%；高密度处理N1M3生物产量补偿效应最大，较对照提高14.2%。（2）通过回归分析模拟得到：减氮条件下，当种植密度提高至8.4万株/hm2可以与对照N2M1籽粒产量持平，并在10.6万株/hm2时获得最大产量13 537kg·hm-2，较对照提高4.9%。（3）氮肥减量引起穗数、穗粒数和千粒重分别降低5.0%、3.3%和3.4%；中、高密度分别较传统密度提高穗数27.9%、49.7%，降低穗粒数3.8%、8.4%，降低千粒重5.2%、8.9%。中密度较传统密度对收获指数无显著影响，而高密度使收获指数降低14.2%。N1M2较对照N2M1通过穗数增加补偿了减氮引起穗数、穗粒数及千粒重的下降，从而实现丰产。（4）氮肥减量降低拔节期至抽雄吐丝期的玉米生长率7.2%—8.4%；中、高密度较传统密度提高苗期至大喇叭口期玉米生长率27.3%、60.3%。（5）氮肥减量条件下，N1M2较对照提高叶、茎和鞘干物质转运量达9.6%、13.6%和3.7%，提高叶和茎对籽粒产量的贡献率5.3%和9.0%。【结论】通过合理密植可以补偿减氮引起的玉米产量下降，在施氮量270 kg·hm-2的基础上增密至10.4万株/hm2，能够最大化产量补偿效应，是绿洲灌区玉米节氮稳产丰产的可行措施。