【目的】东北地区春旱频发严重影响玉米出苗与苗期生长,明确水分、氮素对玉米苗期生长和根系发育的影响及其耦合效应,可为东北春玉米水、氮调控措施的优化提供依据。【方法】2016—2017连续2年设置水分、氮素两因素盆栽试验,土壤相对含水量设4个水平,分别为重度干旱(W0,30%)、适度干旱(W1,50%)、水分适宜(W2,70%)和水分过量(W3,90%);施氮量设3个水平,分别为不施氮(N0,0)、低氮(N1,0.12 g N·kg-1土)和高氮(N2,0.24 g N·kg-1土)。【结果】水分、氮素均显著影响玉米苗期的植株生长、根系发育、氮素吸收与利用,且两因素对植株干重、根系形态、吸氮量和氮肥利用率交互作用显著。土壤水分亏缺或过量均抑制了植株生长、干物质累积、根系发育和氮素吸收。W0处理的负面影响最为严重,其地上部干重、根系干重和植株吸氮量与W2处理相比分别降低55.5%、60.1%和47.4%,氮肥利用率下降6.4个百分点,根长和根表面积分别减少58.2%和59.5%。施氮显著促进玉米苗期植株生长与氮素吸收,降低根冠比,且不同水分条件下氮肥效应及对根系发育的影响存在明显差异。水分适宜条件下施氮促进根系生长,显著增加根长、根表面积和根体积,植株干重和吸氮量增幅最高。干旱胁迫条件下施氮抑制了根系发育,显著降低根长和根表面积,氮肥效应偏低。水分过量条件下施氮改善根系生长,但施氮效应仍低于W2处理。各水分条件下,N1处理的根长和根表面积均高于N2处理,而体积接近或更小,说明低氮增加了细根的比例。水分、氮素不仅显著影响根系形态,也导致根系空间分布出现明显差异。干旱胁迫促进根系下扎,增加深层土壤的根长分布,W0和W1处理0—12 cm土层根长比例相比W2处理分别下降11.0和8.3个百分点,而24—36 cm土层分别提高9.5和6.9个百分点。与干旱胁迫相反,水分过量趋向于增加根系在表
【目的】定量分析华北地区在氮肥施用条件下不同田间管理措施对玉米的产量效应,旨在明确不同条件下施用氮肥对玉米产量的影响,为优化华北地区玉米综合管理措施,发挥氮肥增产效果提供数据参考。【方法】运用了Meta分析方法将中英文数据库中已发表的有关氮肥施用对玉米产量影响的文献进行检索筛选,数据库包括中英文论文62篇,可进行分析的试验数据583对。【结果】研究结果表明,施用氮肥对玉米产量影响显著(P<0.001;lnR++=0.3316),平均增产率达到39.32%。影响华北地区氮肥效应的最关键因素为施氮量,其次为种植制度、氮肥种类和灌溉方式。若土壤基础肥力较高应减少氮肥投入;华北地区玉米平均施氮量在161 kg N/hm^(2)左右时增产效应达到最大;采用轮作制度可以显著提高玉米增产率,其中粮棉轮作下增产率最高,为82.74%,高出玉米连作56.77%;将有机肥与无机肥配施,增产率可达到79.48%;滴灌措施下平均增产率达到42.90%,比传统灌溉高出18.8%。【结论】施氮量和种植制度是施氮对玉米增产效应的重要解释变量。应综合考虑土壤肥力条件,采取合理的施肥量、轮作制度、有机肥还田和滴灌措施,以实现华北地区玉米高产高效的现代化农业之路。
