綜合農(nóng)藝管理措施下春玉米土壤作物體系協(xié)調(diào)機制

1、第二屆玉米科技青年綜合農(nóng)藝管理措施下春 玉米土壤-作物體系協(xié)調(diào)機制吉林省農(nóng)業(yè)農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境2015.4.18 匯 報 內(nèi) 容一、背景二、試驗材料與方法三、結果分析、結論五、展望四一、背景增加種植密度綜合單一合理氮肥管理中耕深松因此，本從作物養(yǎng)分管理，土壤作物互作體系協(xié)調(diào)管理，研究綜合農(nóng)藝管理方式對作物根系建成、土壤理化性狀及土壤養(yǎng)分的影響，旨在為春玉米高產(chǎn)高效生產(chǎn)提供理論支撐。二、試驗材料與方法（一）試驗地概況試驗地點：公主嶺供試土壤：黑土有機堿解速效磷速效質氮 mg/kg鉀mg/kgmg/kgmg/kg26.424435.91406.59（二）試驗設計不同農(nóng)藝管理方式技術因子農(nóng)民 （Cont

2、rol）高產(chǎn)高效（Opt-1）再高產(chǎn)高效（Opt-2）產(chǎn)（HY）種植密度5.0104 plant hm-26.0104 plant hm-27.0104 plant hm-27.0104 plant hm-2氮肥用量225 kg N/ha195 kg N/ha300 kg N/ha225 kg N/ha施用時期基施/一 轟（225 kg N/ha）基肥(78 kg N/ha) + 追肥（V6 stage） (117 kg N/ha)基肥(120 kg N/ha ，96 kg PK/ha) + 追肥（V6 stage）(120 kg N/ha，24 kg PK/ha)+追肥（V12 stage）

3、(60 kg N/ha）基肥(90 kg N/ha，72 kg PK/ha)+ 追肥（V6 stage）(90 kg N/ha， 18 kg PK/ha)+追肥（V12 stage） (45 kg N/ha）耕作方式傳統(tǒng)耕作中耕深松結合深追肥（V6）中耕深松結合深追肥（V6，V12）中耕深松結合深追肥（V6，V12）調(diào)中補微無微量60kg/ha，有機15000kg/ha微量150kg/ha，有機15000kg/ha微量150kg/ha，有機15000kg/ha二、試驗材料與方法測定項目6(V6)12(V12) 抽雄 (VT)灌漿(R3)成熟(R6)土壤 根系 地上部產(chǎn)量土壤 降雨量（實時）；0

4、-60cm（其中0-40cm土壤按每10cm取樣，40- 60cm土壤按每20 cm取樣）土壤中物理性狀（容重、三相比等），化學性狀（無機氮等）；根系 0-60cm（按每10cm取樣）根系，根長、根表面積、根重；地上部 生物量，吐絲后分籽粒、秸稈，含氮量。內(nèi)容不同農(nóng)藝管理方式米產(chǎn)量、肥料利用率的影響不同農(nóng)藝管理方式對土壤理化性狀的影響不同農(nóng)藝管理方式玉米根系的影響不同農(nóng)藝管理方式玉米養(yǎng)分吸收的影響玉三、試驗結果與（一）不同農(nóng)藝管理方式玉米產(chǎn)量的影響、養(yǎng)分利用率的影響合理密植產(chǎn)量增長三年試驗結果平均Opt-1、HY、Opt-2產(chǎn)量分別較Control增產(chǎn)11.0%，13.5%和12.4%。102

5、72.8810173.1310040.179048.28對養(yǎng)分利用率的影響符合“N”字型理論模式51.5133.945.2113.0109.740.285.634.2N、P肥偏生產(chǎn)力通過農(nóng)藝管理方式的集成與優(yōu)化，可以較大幅度地同步提高春玉米產(chǎn)量和養(yǎng)分利用效率。春玉米干物質積累變化爬坡式“S”型三年試驗表明，干物質累積量HYOpt-2Opt-1Control（二）不同農(nóng)藝管理方式對土壤理化性狀的影響4種農(nóng)藝管理方式空間變化（土層深度）時間變化（關鍵期）0-60cm土壤固液氣動態(tài)變化特征固相為主，與Control相比，Opt-1、HY、 Opt-2的氣相比例隨進程而增加。（二）不同農(nóng)藝管理方式對土

6、壤理化性狀的影響期處理土層V6V12VTR3R60-1010-2020-3030-4040-5050-601.431.421.441.40-1.391.391.381.391.371.461.431.351.391.391.391.451.481.411.481.451.481.361.351.41Control0-1010-2020-3030-4040-5050-601.381.311.351.29-1.271.241.261.241.291.301.201.251.341.371.171.311.361.361.321.261.261.331.281.30Opt-10-1010-2020-

7、3030-4040-5050-601.341.331.311.32-1.241.201.231.281.291.191.251.211.241.351.221.281.231.201.321.271.261.351.301.33HY1.211.271.231.211.171.211.241.171.141.180-1010-2020-3030-4040-5050-601.341.291.37-1.191.271.211.331.191.261.211.331.271.251.281.301.221.281.191.26Opt-20-60cm土壤容重動態(tài)變化特征0-10cm土層深處，各模式土壤容

8、重值最小。VT期在各個土層均表現(xiàn)為Control高于其它。1.22 1.21 1.16 1.09 1.171.26 1.24 1.17 1.19 1.15VT期1.23 1.28 1.30 1.22 1.29（二）不同農(nóng)藝管理方式對土壤理化性狀的影響0-60cm土壤含水量動態(tài)變化特征V6期土壤含水量Opt-2顯著高于其它模式，隨著期推進，直至R3期HY顯著高于其它模式。（二）不同農(nóng)藝管理方式對土壤理化性狀的影響V12VTR30-60cm土壤硝態(tài)氮動態(tài)變化特征與Control相比，Opt-1、HY、Opt-2土壤硝態(tài)氮殘留量在抽雄期（VT）分別減少45.74%、31.05%、23.24%，成熟期

9、（R6）分別減少35.51%、37.74%、25.02%。HY農(nóng)藝管理方式促進了植株對氮素的吸收，吸收的氮素量的效率仍然較低，造成植株對氮素的奢侈吸收。集中于莖，而轉化為經(jīng)濟（籽粒）產(chǎn)（）不同農(nóng)藝管理方式玉米根系的影響0-60cm總根長時期均呈單峰曲線變化，在VT達到最大值。Opt-1、HY、Opt-2三種農(nóng)藝管理方式下的根長密度隨總根長密度顯著高于Control。HY和Opt-2在30-40cm根長對比Control顯著增加，這說明深松后促進了植株根系的生長發(fā)育，增加了其根系分布比例。三（）不同農(nóng)藝管理方式玉米根系的影響0-60cm根系干重根系總干重也存在差異，隨時期均呈單峰曲線變化，但幅度

10、小于根長密度在抽雄期（VT），根系總干小順序為HYOpt-2Opt-1Control（P0.05）根系在土壤表層生長空間更大，這有利于擴充其可利用的水肥空間三（）不同農(nóng)藝管理方式玉米根系的影響0-60cm根系表面積結合根系總吸收面積變化趨勢，單看抽雄期（VT）Opt-1、HY、Opt-2比Control在0-10cm土層深度分別提高了15.51%、49.92%和3.02%，而在40-60cm土層深度分別提高了22.08%、54.62%、50.12%。三（）不同農(nóng)藝管理方式下玉米養(yǎng)分的影響春玉米氮、磷、鉀累積量254.3242.7227.6212.1107.5101.5104.084.6130.

11、8138.4119.9126.9HY氮、鉀累積量均高于其它模式，這與產(chǎn)量達到了一致。Opt-1、HY、Opt-2氮累積量分別較Control高7.3%、19.9%、14.4%，磷累積量高27.1%、20.0%、23.0%，鉀累積量高9.1%、15.1%、5.9%。四、結論表明，合理密植、優(yōu)化氮肥施用及中耕深松可以顯著的改善土壤結構，降低耕層土壤容重，為根系建成構建良好的生長環(huán)境，尤其是根系可以保持較高的，并延緩衰老，進而實現(xiàn)產(chǎn)量和養(yǎng)分效率的協(xié)同提高，實現(xiàn)春玉米區(qū)域化生產(chǎn)的高產(chǎn)高效。7000蓄水、通氣增強6000提墑蒸散減少5000400030002000H2OH2O10000苗帶緊（1.2-1.3）行間松（1.0-1.1）大面積密度 高產(chǎn)密度