不同氮素水平对惠东甜玉米生长及叶片SPAD值的影响

冯何松+徐鹏举+刘伟峰
摘 要:为探明不同氮素水平对惠东甜玉米生长及叶片SPAD值的影响,以当地甜玉米种植品种华美甜168为材料,研究优化施氮量的0%、75%、100%、150% 4个氮素水平下,甜玉米株高、茎叶鲜质量、干质量及叶片SPAD值的差异。结果表明,试验条件下,甜玉米株高,茎叶鲜质量、干质量均随施氮量的增加而增加,产量则是优化施氮量100%处理最高,其次是150%的处理,说明氮素营养并非越高越有利于产量的形成。在生产中应结合土壤养分状况及气候条件等科学施用氮肥,结合叶片SPAD值,及时合理追肥,以达到增产增效的目的。
关键词:氮素;甜玉米;SPAD值;惠东
中图分类号:S513 文献标识码:A 文章编号:1001-3547(2014)22-0066-03
玉米是世界上分布最广的作物之一,从栽培面积和总产量看,仅次于小麦、水稻居第三位。玉米是重要的传统食品,是“饲料之王”,也是重要的工业原料,价值可观[1]。SPAD 是土壤作物分析仪器开发”(Soil and plant znalyzer development)的英文缩写[2],SPAD 值是通过一种简便、非破坏性测量仪器测定相对叶绿素含量[3,4]。氮是植物生长中具有特殊重要意义的一个营养元素,是植物体内许多重要有机化合物的主要成分之一,对玉米的生长发育、籽粒产量和品质有显著的影响[5]。增施氮肥有助于促进小麦和玉米叶片叶绿素合成,延缓叶片叶绿素降解,并能提高产量,对品质的形成具有显著的调节作用。而过量施氮则会导致作物贪青徒长、成熟期推迟、产量降低以及造成环境污染。氮肥用量过多也不利于植物的生长发育,过量供氮导致玉米叶片叶绿素含量下降,光合能力降低且碳水化合物消耗而出现早衰[5,6]。氮素供应的充分与否和作物氮营养状态的好坏,在很大程度上影响着作物的生长发育状况[7~9]。我国东部和南部是超甜玉米的主要产区,其中广东省是我国甜玉米种植面积最大的省份[10]。甜玉米的引种及推广栽培对促进种植业结构调整、增加农民收入具有重要意义[11,12]。甜玉米是惠东主要经济作物之一,种植面积、产量位居全省首位,而甜玉米氮素营养管理研究缺乏,因此,探明不同氮素水平对甜玉米的生长及叶片SPAD值的影响,合理管理玉米氮素营养,对惠东甜玉米优质高效生产至关重要。
1 材料与方法
1.1 试验材料
①试验地点 惠东县平海镇径口村。土壤质地为轻壤土,土壤含碱解氮(N)92.4 mg/kg、有效磷(P2O5)79.0 mg/kg、速效钾(K2O)69.6 mg/kg,pH值5.87。
②供试肥料 尿素(N,46%)、过磷酸钙(P2O5,
12%)、氯化钾(K2O,60%)、腐熟鸡粪(N 30.25 g/kg,P2O5 21.08 g/kg,K2O 27.04 g/kg)。
③供试作物 甜玉米(Zea mays L),品种为华美甜168。
1.2 试验设计
试验共设4个氮素水平:N0(对照,不施氮肥,基肥施入重过磷酸钙130.50 kg/hm2,氯化钾124.50 kg/hm2);N1(优化施氮量的75%,基肥尿素107.55 kg/hm2,追肥尿素161.40 kg/hm2);N2(优化施氮量的100%,基肥尿素143.40 kg/hm2,追肥尿素215.25 kg/hm2);N3(优化施氮量的150%,基肥尿素215.25 kg/hm2,追肥尿素322.80 kg/hm2)。磷、钾肥全部基施,氮肥基施40%、追施60%。小区面积为4.2 m×10 m,随机区组排列,重复3次。
2014年3月4日播种,3月20日移栽,株距为5 cm,行距为70 cm,种植密度为3 811株/667 m2。4月5日追施氮肥,施肥方式为淋施。各处理采取相同的人工除草、中耕及病虫害防治等农业田间管理。
1.3 测定项目与方法
①株高 拔节期,植株茎秆基部至最高叶片的高度;抽雄期和收获期,植株茎秆基部至雄穗尖的高度。
②叶片SPAD值(叶绿素相对含量) 出苗后,在每小区中间2行选择生长均匀一致的玉米10株,分别于拔节期、抽雄期和收获期在 8:30~12:00 用便携式 SPAD-502投射型活体叶绿素仪测定最上面一片全展开叶的 SPAD 值,测定部位为玉米叶片长度的1/2处的上表面,避开叶脉位置,叶脉两边各测1次,每小区共测 20 次,记录平均值。
③茎叶鲜质量、干质量、产量 收获前每小区选取6株,称茎叶鲜质量后,于通风烘箱内70℃烘干至恒重,测定茎叶干质量。收获每小区中间4行玉米计算产量。
1.4 数据处理
采用DPS统计软件[13]和Excel对相关数据进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 不同氮素水平对甜玉米株高的影响
如图1所示,不同生长时期,N0处理甜玉米株高均低于其他处理,且差异明显。拔节期、抽雄期、收获期甜玉米株高均表现为N3>N2>N1>N0,其中抽雄期各处理差异最大。氮素对其株高的影响主要在旺盛生长期,充足的氮素营养可促进甜玉米长高。
2.2 不同氮素水平对甜玉米生长的影响
如图2、3所示,N3处理甜玉米茎叶鲜质量最大,为798.8 g/株,是N0处理的2.56倍,茎叶鲜质量随施氮量的增加而增加,各处理间差异显著。不同氮素水平对甜玉米茎叶干质量的影响与鲜质量相似,随施氮量增加而增加,但增长速率逐渐减小。
由图4可知,氮素的增产效果明显,各施氮处理与不施氮处理N0间的差异达到显著水平。而各处理的产量表现为N2>N3>N1>N0,N2处理产量最高,达到9.4 t/hm2。N3处理氮素水平较高,然而产量却低于N2,说明并非氮素越多越有利于产量的形成。
2.3 不同氮素水平对甜玉米叶片SPAD值的影响
如图5所示,不同生育期,甜玉米叶片SPAD值均表现为N3>N2>N1>N0。抽雄期甜玉米叶片SPAD值最高,其次是收获期,再次是拔节期。叶片SPAD值在抽雄期出现峰值,说明此时营养生长最旺盛,随后下降,逐步进入到生殖生长期。同时,在相同生育期,甜玉米叶片SPAD值随施氮量增加而增加。
3 结论与讨论
氮是玉米生长发育最重要的营养元素之一,施用氮肥对玉米增产效果十分显著[14]。本试验条件下,甜玉米株高、茎叶鲜质量、干质量随施氮量的增加而增加,除株高外,施用氮肥与对照不施氮肥处理间差异显著。施用氮肥对甜玉米有显著的增产作用,但施用氮肥为优化施肥的150%时产量不及优化施肥,说明氮肥并非越多,产量就会越高,这与前人研究结果一致[15~18]。因此,惠东甜玉米生产中氮肥是否合理施用对产量影响重大,如何提高氮肥利用率、增加甜玉米产量值得深入研究。不同形态氮素营养、不同施肥方式对甜玉米的影响如何,还有待进一步研究。
参考文献
[1] 孙年喜.玉米氮素效率及其生理特性研究[D].重庆:西南农业大学,2005.
[2] 艾天成,李方敏,周治安.作物叶片叶绿素含量与SPAD值相关性研究[J].湖北农学院学报,2000,20(1):6-8.
[3] Inada K. Spectral ratio of reflectance for estimating chlorophyll content of leaf[J]. Japanese Journal of Crop Science, 1985(54): 261-265.
[4] Kariya K, Matsuzaki A, Macbida H. Distribution of chlorophyll content in leaf blade of rice plant[J]. Japanese Journal of Crop Science, 1982(51): 134-135.
[5] 鱼欢.施氮量、氮源及栽培模式对小麦、玉米生理特性及产量的影响[D].杨凌:西北农林科技大学,2009.
[6] 陈志强.不同氮素水平下玉米叶片的高光谱响应及其诊断[D].北京:中国农业科学院,2013.
[7] 曹翠玲.氮素及形态对作物的生理效应[D].杨凌:西北农林科技大学,2002.
[8] 李青军,张炎,胡伟,等.氮素运筹对玉米干物质积累、氮素吸收分配及产量的影响[J].植物营养与肥料学报,2011,
17(3):755-760.
[9] 姜佰文,戴建军,王春宏,等.氮素调控对寒地玉米氮素吸收与叶片SPAD值影响的初探[J].中国土壤与肥料,2010(3):41-44.
[10] 黄绍力,陈同良,周显奴,等.广东省超甜玉米品种应用现状及潜力品种推荐[J].长江蔬菜,2011(23):9-11.
[11] 史小玲,顾建中,袁宗海.甜玉米新品种引种栽培试验初报[J].长江蔬菜,2010(15):47-48.
[12] 高广金,谢建平,杨艳斌.两种覆膜方式在甜玉米栽培上的应用效果比较[J].长江蔬菜,2007(10):39-40.
[13] Tang Q Y, Zhang C X. Data processing system (DPS) software with experimental design, statistical analysis and data mining developed for use in entomological research[DB/CD]. Beijing: Insect Science, 2012.
[14] 张峰.深翻及施氮量对高产春玉米光合性能及氮素利用的影响[D].呼和浩特:内蒙古农业大学,2013.
[15] 王爽,孙磊,陈雪丽,等.不同施氮水平对玉米产量、氮素利用效率及土壤无机氮含量的影响[J].生态环境学报, 2013(3):387-391.
[16] 褚清河,潘根兴,王成己.玉米产量与施氮量的依变规律及实质研究[J].土壤通报,2009(6):1 356-1 361.
[17] 孙占祥,邹晓锦,张鑫,等.施氮量对玉米产量和氮素利用效率及土壤硝态氮累积的影响[J].玉米科学,2011,19(5):119-123.
[18] 韩宝文,王激清,李春杰,等.氮肥用量和耕作方式对春玉米产量、氮肥利用率及经济效益的影响[J].中国土壤与肥料,2011(2):28-34.
2.3 不同氮素水平对甜玉米叶片SPAD值的影响
如图5所示,不同生育期,甜玉米叶片SPAD值均表现为N3>N2>N1>N0。抽雄期甜玉米叶片SPAD值最高,其次是收获期,再次是拔节期。叶片SPAD值在抽雄期出现峰值,说明此时营养生长最旺盛,随后下降,逐步进入到生殖生长期。同时,在相同生育期,甜玉米叶片SPAD值随施氮量增加而增加。
3 结论与讨论
氮是玉米生长发育最重要的营养元素之一,施用氮肥对玉米增产效果十分显著[14]。本试验条件下,甜玉米株高、茎叶鲜质量、干质量随施氮量的增加而增加,除株高外,施用氮肥与对照不施氮肥处理间差异显著。施用氮肥对甜玉米有显著的增产作用,但施用氮肥为优化施肥的150%时产量不及优化施肥,说明氮肥并非越多,产量就会越高,这与前人研究结果一致[15~18]。因此,惠东甜玉米生产中氮肥是否合理施用对产量影响重大,如何提高氮肥利用率、增加甜玉米产量值得深入研究。不同形态氮素营养、不同施肥方式对甜玉米的影响如何,还有待进一步研究。
参考文献
[1] 孙年喜.玉米氮素效率及其生理特性研究[D].重庆:西南农业大学,2005.
[2] 艾天成,李方敏,周治安.作物叶片叶绿素含量与SPAD值相关性研究[J].湖北农学院学报,2000,20(1):6-8.
[3] Inada K. Spectral ratio of reflectance for estimating chlorophyll content of leaf[J]. Japanese Journal of Crop Science, 1985(54): 261-265.
[4] Kariya K, Matsuzaki A, Macbida H. Distribution of chlorophyll content in leaf blade of rice plant[J]. Japanese Journal of Crop Science, 1982(51): 134-135.
[5] 鱼欢.施氮量、氮源及栽培模式对小麦、玉米生理特性及产量的影响[D].杨凌:西北农林科技大学,2009.
[6] 陈志强.不同氮素水平下玉米叶片的高光谱响应及其诊断[D].北京:中国农业科学院,2013.
[7] 曹翠玲.氮素及形态对作物的生理效应[D].杨凌:西北农林科技大学,2002.
[8] 李青军,张炎,胡伟,等.氮素运筹对玉米干物质积累、氮素吸收分配及产量的影响[J].植物营养与肥料学报,2011,
17(3):755-760.
[9] 姜佰文,戴建军,王春宏,等.氮素调控对寒地玉米氮素吸收与叶片SPAD值影响的初探[J].中国土壤与肥料,2010(3):41-44.
[10] 黄绍力,陈同良,周显奴,等.广东省超甜玉米品种应用现状及潜力品种推荐[J].长江蔬菜,2011(23):9-11.
[11] 史小玲,顾建中,袁宗海.甜玉米新品种引种栽培试验初报[J].长江蔬菜,2010(15):47-48.
[12] 高广金,谢建平,杨艳斌.两种覆膜方式在甜玉米栽培上的应用效果比较[J].长江蔬菜,2007(10):39-40.
[13] Tang Q Y, Zhang C X. Data processing system (DPS) software with experimental design, statistical analysis and data mining developed for use in entomological research[DB/CD]. Beijing: Insect Science, 2012.
[14] 张峰.深翻及施氮量对高产春玉米光合性能及氮素利用的影响[D].呼和浩特:内蒙古农业大学,2013.
[15] 王爽,孙磊,陈雪丽,等.不同施氮水平对玉米产量、氮素利用效率及土壤无机氮含量的影响[J].生态环境学报, 2013(3):387-391.
[16] 褚清河,潘根兴,王成己.玉米产量与施氮量的依变规律及实质研究[J].土壤通报,2009(6):1 356-1 361.
[17] 孙占祥,邹晓锦,张鑫,等.施氮量对玉米产量和氮素利用效率及土壤硝态氮累积的影响[J].玉米科学,2011,19(5):119-123.
[18] 韩宝文,王激清,李春杰,等.氮肥用量和耕作方式对春玉米产量、氮肥利用率及经济效益的影响[J].中国土壤与肥料,2011(2):28-34.
2.3 不同氮素水平对甜玉米叶片SPAD值的影响
如图5所示,不同生育期,甜玉米叶片SPAD值均表现为N3>N2>N1>N0。抽雄期甜玉米叶片SPAD值最高,其次是收获期,再次是拔节期。叶片SPAD值在抽雄期出现峰值,说明此时营养生长最旺盛,随后下降,逐步进入到生殖生长期。同时,在相同生育期,甜玉米叶片SPAD值随施氮量增加而增加。
3 结论与讨论
氮是玉米生长发育最重要的营养元素之一,施用氮肥对玉米增产效果十分显著[14]。本试验条件下,甜玉米株高、茎叶鲜质量、干质量随施氮量的增加而增加,除株高外,施用氮肥与对照不施氮肥处理间差异显著。施用氮肥对甜玉米有显著的增产作用,但施用氮肥为优化施肥的150%时产量不及优化施肥,说明氮肥并非越多,产量就会越高,这与前人研究结果一致[15~18]。因此,惠东甜玉米生产中氮肥是否合理施用对产量影响重大,如何提高氮肥利用率、增加甜玉米产量值得深入研究。不同形态氮素营养、不同施肥方式对甜玉米的影响如何,还有待进一步研究。
参考文献
[1] 孙年喜.玉米氮素效率及其生理特性研究[D].重庆:西南农业大学,2005.
[2] 艾天成,李方敏,周治安.作物叶片叶绿素含量与SPAD值相关性研究[J].湖北农学院学报,2000,20(1):6-8.
[3] Inada K. Spectral ratio of reflectance for estimating chlorophyll content of leaf[J]. Japanese Journal of Crop Science, 1985(54): 261-265.
[4] Kariya K, Matsuzaki A, Macbida H. Distribution of chlorophyll content in leaf blade of rice plant[J]. Japanese Journal of Crop Science, 1982(51): 134-135.
[5] 鱼欢.施氮量、氮源及栽培模式对小麦、玉米生理特性及产量的影响[D].杨凌:西北农林科技大学,2009.
[6] 陈志强.不同氮素水平下玉米叶片的高光谱响应及其诊断[D].北京:中国农业科学院,2013.
[7] 曹翠玲.氮素及形态对作物的生理效应[D].杨凌:西北农林科技大学,2002.
[8] 李青军,张炎,胡伟,等.氮素运筹对玉米干物质积累、氮素吸收分配及产量的影响[J].植物营养与肥料学报,2011,
17(3):755-760.
[9] 姜佰文,戴建军,王春宏,等.氮素调控对寒地玉米氮素吸收与叶片SPAD值影响的初探[J].中国土壤与肥料,2010(3):41-44.
[10] 黄绍力,陈同良,周显奴,等.广东省超甜玉米品种应用现状及潜力品种推荐[J].长江蔬菜,2011(23):9-11.
[11] 史小玲,顾建中,袁宗海.甜玉米新品种引种栽培试验初报[J].长江蔬菜,2010(15):47-48.
[12] 高广金,谢建平,杨艳斌.两种覆膜方式在甜玉米栽培上的应用效果比较[J].长江蔬菜,2007(10):39-40.
[13] Tang Q Y, Zhang C X. Data processing system (DPS) software with experimental design, statistical analysis and data mining developed for use in entomological research[DB/CD]. Beijing: Insect Science, 2012.
[14] 张峰.深翻及施氮量对高产春玉米光合性能及氮素利用的影响[D].呼和浩特:内蒙古农业大学,2013.
[15] 王爽,孙磊,陈雪丽,等.不同施氮水平对玉米产量、氮素利用效率及土壤无机氮含量的影响[J].生态环境学报, 2013(3):387-391.
[16] 褚清河,潘根兴,王成己.玉米产量与施氮量的依变规律及实质研究[J].土壤通报,2009(6):1 356-1 361.
[17] 孙占祥,邹晓锦,张鑫,等.施氮量对玉米产量和氮素利用效率及土壤硝态氮累积的影响[J].玉米科学,2011,19(5):119-123.
[18] 韩宝文,王激清,李春杰,等.氮肥用量和耕作方式对春玉米产量、氮肥利用率及经济效益的影响[J].中国土壤与肥料,2011(2):28-34.
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