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施氮量和种植密度对高产夏玉米产量和氮素利用率的影响

作　者: 曹胜彪
导　师: 张吉旺; 董树亭
学　校: 山东农业大学
专　业: 作物栽培学与耕作学
关键词: 夏玉米种植密度施氮量产量氮肥利用率
分类号: S513
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

本研究于2009～2011年在山东农业大学试验农场（SDAU），山东登海种业股份有限公司（LZ）和作物生物学国家重点实验室进行，大田试验和池栽试验相结合。选用登海661（DH661）、郑单958（ZD958）和超试11号（CS11）为试验材料。2009年研究了不同种植密度对夏玉米产量和氮素利用率的影响，在此基础上2010和2011年选用ZD958和DH661为试验材料，设置不同种植密度和氮肥梯度。研究施氮量和种植密度对夏玉米产量和氮素利用率的影响。主要研究结果如下：1.施氮量和种植密度对夏玉米产量和干物质积累特性的影响随着密度的增加，产量先增加后降低。在密度为12万株hm^-2时产量达到最大值，为11292kg hm^-2，比目前黄淮海地区一般种植密度6万株hm^-2产量增加39.2%。随着密度的增加，行粒数、穗长、千粒重、穗粒数显著降低，秃顶长、籽粒产量显著增加。种植密度为9.0万株hm^-2时，增施氮肥可以显著增加穗粒数、单株干物质积累量，花后干物质积累量，花后干物质贡献率和群体干物质积累量显著增加。2．种植密度以及施氮量和种植密度对夏玉米氮素利用率的影响合理增加种植密度既能提高玉米产量，又能提高氮素利用效率。随种植密度增加，总氮素积累量（TNAA）、氮肥偏生产力（NPFP）、氮肥农学效率（NAE）、氮肥利用率（NRE）显著增加，氮素收获指数（NHI）随着密度的增加呈下降趋势；氮素转运量（NTA）显著增加，转运效率（TE）和贡献率（CP）呈上升趋势，花后氮素同化量（AANAA）增加不显著或呈下降趋势，7.5万株hm^-2和9.0万株hm^-2的氮素转运量高于6.0万株hm^-2的，而7.5万株hm^-2和9.0万株hm^-2之间差异不显著。种植密度9.0万株hm^-2、施氮量120kg hm^-2时，NPFP、NAE、NRE达到最大值，随施氮量增加，氮素利用率降低，转运率和贡献率增加。本试验条件下，综合考虑产量和氮素利用效率，ZD958和DH661获得高产的适宜种植密度皆为9.0万株hm^-2，施氮量为240-360kg hm^{^-2}。3．施氮量和种植密度对夏玉米光合特性的影响种植密度为9.0万株hm^{^-2}种植密度条件下，增施氮肥可以显著增加玉米籽粒产量，延长灌浆期LAI高值持续期，比叶重、光合色素含量、叶片含氮量、穗位叶净光合速率显著增加。在花后10天，与种植密度为6.0万株hm^{^-2}相比，9.0万株hm^{^-2}玉米穗位叶净光合速率平均下降量为19.67%。增施氮肥可以显著提高穗位叶净光合速率，与不施氮肥相比，施氮量为360kg hm^{^-2}条件下，净光合速率的增加量为14.13%。蒸腾速率和气孔导度变化规律与净光合速率规律一致。4．施氮量和种植密度对夏玉米相关酶活性的影响在大喇叭口期，与6.0万株hm^{^-2}相比，9.0万株hm^{^-2}玉米穗位叶的硝酸还原酶活性显著降低。随种植密度增加，生育后期超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（CAT）、过氧化氢酶（POD）活性显著降低，丙二醛（MDA）含量增加。施用氮肥可显著延缓生育后期SOD、CAT、POD活性的衰减速率，降低MDA含量。

全文目录

符号说明  4-7
摘要  7-9
Abstract  9-12
1 前言  12-20
  1.1 研究目的和意义  12
  1.2 国内外研究现状  12-20
    1.2.1 施氮对夏玉米产量和相关生理特性的影响  12-16
    1.2.2 种植密度对夏玉米产量和相关生理特性的影响  16-19
    1.2.3 施氮量和种植密度对作物产量和氮素利用率的影响  19-20
2 材料与方法  20-24
  2.1 试验材料  20
  2.2 试验设计  20-21
  2.3 取样时期及方法  21-22
  2.4 测定项目及方法  22-24
    2.4.1 土壤养分  22
    2.4.2 光合特性  22-23
    2.4.3 含氮量测定与氮素利用率计算  23
    2.4.4 氮代谢关键酶活性测定  23
    2.4.5 内源保护酶测定  23-24
    2.4.6 根系特性测定  24
  2.5 数据处理  24
3 结果与分析  24-52
  3.1 施氮量和种植密度对玉米产量和干物质积累特性的影响  24-33
    3.1.1 施氮量和种植密度对夏玉米产量及穗部相关性状的影响  24-27
    3.1.2 施氮量和种植密度对夏玉米干物质积累特性的影响  27-31
    3.1.3 施氮量和种植密度夏玉米籽粒灌浆特性的影响  31-33
  3.2 施氮量和种植密度对夏玉米氮素利用率的影响  33-37
    3.2.1 密度对夏玉米氮素利用率的影响  33-35
    3.2.2 施氮量和种植密度对夏玉米氮素利用率的影响  35-36
    3.2.3 施氮量和种植密度对夏玉米氮素转运效率的影响  36-37
  3.3 施氮量和种植密度对夏玉米光合特性的影响  37-44
    3.3.1 叶面积指数  37-39
    3.3.2 叶片含氮量  39-40
    3.3.3 比叶重  40
    3.3.4 叶绿素含量  40-43
    3.3.5 穗位叶净光合速率及相关参数  43-44
  3.4 施氮量和种植密度对夏玉米穗位叶氮代谢相关酶活性的影响  44-46
    3.4.1 硝酸还原酶活性(NR  44-45
    3.4.2 谷氨酰胺合成酶活性(GS)  45-46
  3.5 施氮量和种植密度对夏玉米内源保护酶活性的影响  46-48
    3.5.1 SOD 活性  46-47
    3.5.2 CAT 活性  47
    3.5.3 POD 活性  47-48
    3.5.4 MDA 含量  48
  3.6 施氮量和种植密度对夏玉米根系特性的影响  48-52
    3.6.1 根系活力  48-49
    3.6.2 根系鲜重和体积  49-50
    3.6.3 根系干重  50-51
    3.6.4 根系含氮量和氮素积累量  51-52
4 讨论  52-57
  4.1 施氮量和种植密度对夏玉米产量的影响  52-53
  4.2 施氮量和种植密度对夏玉米氮素利用率的影响  53-54
  4.3 施氮量和种植密度对夏玉米光合特性的影响  54-56
  4.4 施氮量和种植密度对夏玉米相关酶活性的影响  56-57
5 结论  57-59
参考文献  59-65
致谢  65-66
硕士期间发表论文情况  66

施氮量和种植密度对高产夏玉米产量和氮素利用率的影响

内容摘要

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