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作者:高利;王术;籍强;白向历;田惠;
单位:辽东学院种子科学与工程系;沈阳农业大学农学院;辽宁宏硕种业科技有限公司;
摘要:[目的]本文旨在探讨不同耕作方式与施氮量对玉米氮代谢关键酶活性、根系生长、氮素利用效率和产量的影响,为玉米高效栽培提供科学依据。[方法]于2023-2024年连续2年开展大田定位试验,通过设置翻耕、免耕、深松这3种耕作方式和0、100、200、300 kg/hm~2这4种施氮量共12个处理,研究不同耕作方式与施氮量对土壤全氮含量、碱解氮含量、硝酸还原酶活性(NRA)、谷氨酰胺合成酶活性(GSA)、根长、根系活力、氮素利用效率和产量的影响。[结果]深松与施氮量300 kg/hm~2处理可显著提高玉米地0~40 cm土层土壤全氮和碱解氮含量。与对照相比,种植第1年和第2年分别显著提高84.89%、89.43%和37.66%、42.88%。深松与施氮量200 kg/hm~2处理显著提高了玉米不同生育期NR、GS活性、根长、根系活力及最终的产量。与对照相比,种植第1年和第2年生育期(拔节期、吐丝期、灌浆期)平均NR、GS活性分别显著提高50.92%和40.38%,生育期(拔节期、吐丝期、成熟期)平均根长、根系活力分别显著提高40.21%和38.76%,产量分别显著提高31.95%和30.10%。进一步拟合耕作方式、施氮量与产量的关系发现,产量与施氮量之间呈现二次函数关系,以深松模式下施氮量167.33 kg/hm~2时,理论产量最高,为16 027.63 kg/hm~2。深松与施氮量200 kg/hm~2对氮肥利用率和氮肥农学利用率促进效果最为突出,深松与施氮量100 kg/hm~2对氮肥偏生产力促进效果最为突出。相关性分析和主成分分析表明,土壤全氮含量、碱解氮含量、NRA、GSA、根长、根系活力对玉米产量均有较大的正向促进作用,是玉米增产的关键因子,且深松与施氮量200 kg/hm~2处理综合得分最高。[结论]不同耕作方式与施氮量可有效提高土壤氮素含量,提升氮代谢关键酶活性,促进玉米根系伸长、增强根系活力,改善根系形态构建和吸收功能,提高氮素利用效率,最终实现玉米产量提升。从氮素利用效率、产量及拟合结果综合考虑,深松为最佳耕作方式,施氮量167~200 kg/hm~2为宜,可在东北玉米生产中进一步推广应用。
关键词:耕作方式;;施氮量;;氮代谢关键酶;;根系生长;;产量
基金资助:辽宁省科技计划联合计划项目(2024-MSLH-178);; 辽东学院博士科研启动资金项目(2022BS008);辽东学院技术开发(委托)项目(202521060500109)