周年減氮對(duì)玉米-大蒜輪作系統(tǒng)作物光合特性和干物質(zhì)積累及產(chǎn)量的影響

莫 勤,劉 丹,馬 馳,劉 博,張 威,王俊營(yíng),丁瑞霞,韓清芳

(1.西北農(nóng)林科技大學(xué) 農(nóng)學(xué)院,陜西楊凌 712100;2.農(nóng)業(yè)部西北黃土高原作物生理生態(tài)與耕作重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/西北農(nóng)林科技大學(xué) 中國(guó)旱區(qū)節(jié)水農(nóng)業(yè)研究院,陜西楊凌 712100)

玉米是中國(guó)重要的糧食作物,種植面積占全國(guó)糧食作物種植面積36%[1],產(chǎn)量占到糧食總產(chǎn)近40%[2],其中黃淮海夏播玉米區(qū)是重要的分布區(qū)域,種植面積約占全國(guó)總面積的29%,產(chǎn)量約占全國(guó)的30%[3],對(duì)保障國(guó)家糧食安全、工業(yè)生產(chǎn)原料和畜牧飼料等具有重要的意義。大蒜是中國(guó)傳統(tǒng)蔬菜和優(yōu)勢(shì)園藝作物,栽培面積和產(chǎn)量均居世界第一[4-6],其經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量由蒜薹和鱗莖(蒜頭)兩部分構(gòu)成,地上部抽生的蒜薹可以作蔬菜食用,其地下部的鱗莖主要用作調(diào)味品,經(jīng)過(guò)加工提取的大蒜素還可以做藥品[7-8]。大蒜作為蔥屬類(lèi)植物,其根系分泌的化感物質(zhì)可消滅有害病菌,影響土壤環(huán)境[4,9],是公認(rèn)的良好前茬作物[5,10]。陜西關(guān)中灌區(qū)是中國(guó)夏玉米的主要分布區(qū)之一[11],玉米-大蒜輪作是關(guān)中地區(qū)重要的農(nóng)田種植模式,在保證區(qū)域糧食安全和提高農(nóng)業(yè)收益方面有積極影響。

氮素通過(guò)參與植株葉片光合色素的構(gòu)建,進(jìn)而影響植物的光合作用,從而影響作物產(chǎn)量[12-14]。多數(shù)研究顯示,氮素對(duì)作物的產(chǎn)量貢獻(xiàn)度可達(dá)40%～50%[15-17]。中國(guó)是世界上氮肥生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó),農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所需的氮肥(純氮)每年達(dá)到3 000萬(wàn)t,約占全球氮肥用量的30%[18]。近年來(lái),農(nóng)田土壤中的氮肥殘留已經(jīng)超過(guò)175 kg·hm-2,已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)環(huán)境污染的重要因子[19]。過(guò)量施肥導(dǎo)致地下水污染、水體富營(yíng)養(yǎng)化、氮肥利用率低等一系列問(wèn)題日益嚴(yán)重[20-24]。調(diào)查發(fā)現(xiàn),在關(guān)中部分地區(qū)的夏玉米純氮平均用量達(dá)到288 kg·hm-2,而在大蒜生產(chǎn)中施氮量高達(dá)417.6 kg·hm-2,遠(yuǎn)超作物需氮水平[25-27]。因此,在保證產(chǎn)量的前提下合理的施用氮肥是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題[18,25]。周年氮肥的合理運(yùn)籌不僅能保障作物產(chǎn)量,而且對(duì)發(fā)展高產(chǎn)、高效、綠色農(nóng)業(yè)及提高農(nóng)戶(hù)經(jīng)濟(jì)收入有重要意義。

目前,在玉米-大蒜糧菜兩熟種植系統(tǒng)中,更多注重施氮對(duì)當(dāng)季作物生長(zhǎng)的影響,忽視了周年輪作氮肥統(tǒng)籌的系統(tǒng)性研究[28-29]。因此,本研究根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際施肥量和農(nóng)田減肥要求[30],設(shè)置玉米-大蒜輪作系統(tǒng)兩季作物的減氮組合試驗(yàn),分析周年減氮對(duì)玉米和大蒜光合特性、干物質(zhì)積累及產(chǎn)量的影響,探討周年氮素運(yùn)籌與兩季作物生產(chǎn)的關(guān)系,以期為提高農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)資源利用效率和生產(chǎn)可持續(xù)性提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2020-2021年在陜西楊凌西北農(nóng)林科技大學(xué)旱區(qū)農(nóng)業(yè)節(jié)水研究院研究基地進(jìn)行 (34°21′N(xiāo),108°10′E)。該地位于關(guān)中平原,海拔 524.7 m,年均溫度13.6 ℃,屬于半濕潤(rùn)易旱區(qū),試驗(yàn)期的氣候狀況如圖1所示。供試土壤為塿土,熟制為一年兩熟,具備一定的灌溉條件。本試驗(yàn)是從2019年起開(kāi)始實(shí)施玉米、大蒜一年兩熟制長(zhǎng)期的定位施肥試驗(yàn),試驗(yàn)前0～20 cm土壤養(yǎng)分含量:有機(jī)質(zhì)10.56 g·kg-1,堿解氮45.37 mg·kg-1,速效磷13.29 mg·kg-1,速效鉀 109.62 mg·kg-1。

圖1 試驗(yàn)地作物生育期內(nèi)日平均氣溫和降水量(2020-2021年)Fig.1 Average daily temperature and precipitation during growth period of crop( 2020-2021 )

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本研究將夏玉米-冬大蒜輪作系統(tǒng)作為統(tǒng)一的生產(chǎn)系統(tǒng),在玉米季設(shè)3個(gè)氮素水平,純氮量分別為常規(guī)施氮(M1,220 kg·hm-2)、減氮20%(M2,176 kg·hm-2)和減氮40%(M3,132 kg·hm-2);大蒜季設(shè)2個(gè)氮素水平,純氮量分別為常規(guī)施氮(G1,300 kg·hm-2)和減氮20%(G2,240 kg·hm-2),共6個(gè)試驗(yàn)處理:G1M1、G1M2、G1M3、G2M1、G2M2、G2M3(表1)。

表1 不同試驗(yàn)處理施肥量Table 1 Fertilizer application rates under different experimental treatments

大蒜季的基肥∶追肥=1∶1,基肥于播種前開(kāi)溝施入,追肥于4月中旬(鱗芽花芽分化期)施入;玉米季肥料于拔節(jié)期作追肥一次性施入。兩季均施用磷肥P2O5150 kg·hm-2和鉀肥K2O 150 kg·hm-2。試驗(yàn)所用氮肥、磷肥、鉀肥分別為尿素(N 46%)、過(guò)磷酸鈣(P2O516%)、硫酸鉀(K2O 52%)。小區(qū)面積24 m2(4 m×6 m),小區(qū)間設(shè)置0.5 m寬的保護(hù)行。玉米品種為‘鄭單958’,密度6.75萬(wàn)株·hm-2,沿南北行向播種,2020-05-25播種,9月17日收獲。大蒜品種為‘蒼山蒜’,屬于鱗莖、蒜薹兩用品種,沿南北行向播種,蒜瓣(鱗莖)最下部一致埋深5 cm,行距 25 cm,株距10 cm,密度40萬(wàn)株·hm-2,鱗芽腹背連線(xiàn)與行向平行,于2020-09-18播種,2021-05-04采收蒜薹,5月19收獲鱗莖(蒜頭)。灌水、除草、收獲方式等其他管理措施同一般大田。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.3.1 葉片光合特性和葉綠素SPAD值 在玉米拔節(jié)期(V6)、大喇叭口期(V12)、吐絲期(R1)、乳熟期(R3)和大蒜鱗芽花芽分化期(FBS)、蒜薹伸長(zhǎng)期(BES),選擇晴朗天氣的上午9:00- 11:00,每個(gè)小區(qū)選取5株具有代表性的植株,用Li-6400便攜式光合儀(Li-COR Inc.,Lincoln,NE,USA)測(cè)定玉米和大蒜功能葉片凈光合速率(Pn)、氣孔導(dǎo)度(Gs)、蒸騰速率(Tr)和胞間CO2濃度(Ci)。同時(shí),利用便攜式SPAD-502葉綠素儀(Konica Minolta,Inc.,Tokyo,Japan)測(cè)定功能葉片(葉片基部、中部和上部)的相對(duì)葉綠素含量SPAD值。

1.3.2 干物質(zhì)積累 在玉米苗期(V3)、拔節(jié)期(V6)、大喇叭口期(V12)、吐絲期(R1)、乳熟期(R3)、完熟期(R6)和大蒜苗期(SS)、鱗芽花芽分化期(FBS)、蒜薹伸長(zhǎng)期(BES)、鱗莖膨大期(BSS),各處理選取長(zhǎng)勢(shì)均勻的5株植物,于 105 ℃烘箱殺青30 min,75 ℃烘干至恒量,稱(chēng)量。

1.3.3 產(chǎn)量 玉米:在成熟期,每個(gè)小區(qū)隨機(jī)取30株進(jìn)行考種,包括穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒質(zhì)量等,按14.0%的含水量計(jì)算產(chǎn)量。

大蒜:分別在大蒜蒜薹和鱗莖成熟期,每個(gè)小區(qū)取1 m2內(nèi)的所有植株,測(cè)定蒜薹和蒜頭的鮮質(zhì)量,計(jì)算產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)整理與統(tǒng)計(jì)分析

運(yùn)用 Microsoft excel 2019對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,利用 SPSS 26.0進(jìn)行ANOVA方差分析、Pearson相關(guān)性分析和多重比較(LSD法),圖形繪制采用 Origin 2020 Pro。

2 結(jié)果與分析

2.1 周年減氮對(duì)玉米和大蒜SPAD值的影響

玉米和大蒜的葉綠素相對(duì)含量SPAD值變化如圖2所示,隨著玉米季施氮量的減少,玉米SPAD整體呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì),大蒜季減氮降低玉米SPAD值。在G1水平下,M2較M1的SPAD在V6、V12、R3無(wú)顯著降低,甚至在R1顯著提高8.2%,而M3顯著降低玉米的SPAD (P<0.05)。與常規(guī)施肥G1M1相比,各減氮處理的SPAD在V6降低2.3%～15.4%,V12降低2.0%～17.5%,R3降低0.6%～9.2%。方差分析表明,前茬施氮量顯著影響玉米生長(zhǎng)前期的SPAD值(P<0.05),當(dāng)季施氮量極顯著影響各個(gè)時(shí)期SPAD值(P<0.01)。

不同小寫(xiě)字母表示不同處理在0.05水平上差異顯著。*和**分別表示方差分析在0.05和0.01水平上顯著。下同

隨著施氮量的減少,大蒜SPAD值逐步降低,與G1相比,G2水平下的大蒜SPAD顯著降低(P<0.05)。各時(shí)期均表現(xiàn)為G1M1>G1M2>G1M3>G2M1>G2M2>G2M3,其中G1M1和G1M2無(wú)顯著差異。方差分析發(fā)現(xiàn),前茬和當(dāng)季施氮量均極顯著地影響大蒜葉綠素含量 (P<0.01),當(dāng)季大蒜施肥量的影響更高。

2.2 周年減氮對(duì)玉米和大蒜光合特征值的影響

如圖3所示,玉米的光合性能受到兩季施氮量的調(diào)控,玉米季減氮整體降低玉米葉片的Pn、Gs和Tr,表現(xiàn)為M1>M2>M3,大蒜季G1施氮水平下玉米光合性能較好。在G1施氮水平下,減氮M2與常規(guī)M1的Pn在V6和V12期差異不顯著,減氮M3則顯著降低4.9%和 4.1%;在R1時(shí),M2較M1沒(méi)有降低,反而顯著提高 6.0%,M3顯著降低12.8%;在R3時(shí),M2和M3較M1顯著降低20.4%和38.9%。方差分析發(fā)現(xiàn)當(dāng)季施氮量極顯著影響玉米V6-R3的光合特性(P<0.01),前茬施氮量及兩季交互作用主要在V6和R1顯著影響對(duì)玉米光合特性 (P<0.05)。

圖3 不同施氮處理的玉米光合特征參數(shù)Fig.3 Photosyntheticcharacteristic parameters of maize under different nitrogen treatments

大蒜葉片光合性能受到施氮量的顯著影響(圖4),大蒜季減氮G2水平較常規(guī)G1水平Pn、Gs和Tr顯著降低16.7%、31.7%和24.8% (P<0.05),玉米季減氮也降低大蒜的光合性能,但在G1施氮水平下,M1、M2與M3下的Pn差異不顯著。各時(shí)期Pn、Gs和Tr隨著施氮量的減少而降低,各組合處理表現(xiàn)為G1M1>G1M2>G1M3>G2M1>G2M2>G2M3,與常規(guī)施肥G1M1相比,減氮處理的Pn、Gs和Tr平均降低3.1%～22.0%、9.4%～46.7%和7.7%～ 34.2%。方差分析顯示,兩季的施氮量均顯著影響了大蒜的Pn、Gs、Tr(P<0.05),且大蒜季施氮量影響更大,兩季互作影響不顯著。

圖4 不同施氮處理的大蒜光合特征參數(shù)Fig.4 Photosynthetic characteristic parameters of garlic under different nitrogen treatments

2.3 周年減氮玉米-大蒜輪作系統(tǒng)作物干物質(zhì)累積動(dòng)態(tài)

玉米和大蒜的干物質(zhì)積累動(dòng)態(tài)如圖5所示。周年氮肥統(tǒng)籌顯著影響了玉米的干物質(zhì)積累 (P<0.05),整個(gè)生育時(shí)期干物質(zhì)積累動(dòng)態(tài)呈“慢-快-慢”S型曲線(xiàn)。玉米季減氮下的干物質(zhì)積累表現(xiàn)為M1>M2>M3,彼此間差異顯著(P<0.05)。大蒜季減氮G2水平下的玉米干物質(zhì)積累量低于常規(guī)G1水平。從V6至R3期,G1M2與G1M1處理的干物質(zhì)積累較高,處理間無(wú)顯著差異。與常規(guī)施肥G1M1相比,各減氮組合處理的干物質(zhì)積累量在R6期顯著減少4.3%～ 30.1%(P<0.05)。方差分析顯示,兩季施氮量均極顯著影響玉米生長(zhǎng)期內(nèi)的干物質(zhì)積累(P< 0.01),兩季施氮量的交互作用也顯著影響玉米的干物質(zhì)累積。

圖5 不同施氮處理的玉米和大蒜干物質(zhì)積累量Fig.5 Dry matter accumulation of maize and garlic at different nitrogen application stages

大蒜干物質(zhì)積累速率在BES期最快,大蒜季G2減氮水平顯著降低了大蒜的干物質(zhì)積累(P<0.05)。與常規(guī)施氮G1M1相比,其他處理的干物質(zhì)在BES期降低6.5%～39.5%,在BSS期降低10.7%～39.5%。方差分析顯示,當(dāng)季施氮量顯著影響大蒜苗期的干物質(zhì)積累(P<0.05),極顯著地影響了鱗芽花芽分化后的干物質(zhì)積累,前茬施氮量極顯著影響了蒜薹伸長(zhǎng)期及鱗莖膨大期的干物質(zhì)積累(P<0.01),兩季交互在大蒜生長(zhǎng)后期的作用明顯。

2.4 周年減氮對(duì)玉米-大蒜輪作系統(tǒng)產(chǎn)量的影響

由表2可知,大蒜季和玉米季施氮量及二者互作對(duì)玉米穗粒數(shù)和產(chǎn)量影響均達(dá)到顯著水平(P<0.05),玉米季減氮主要通過(guò)穗粗和穗粒數(shù)而影響了產(chǎn)量。各處理間穗長(zhǎng)、穗粗差異顯著,G2M3處理的穗粒數(shù)較常規(guī)施肥G1M1顯著降低,各處理間的百粒質(zhì)量無(wú)顯著差異。玉米季減氮M2與常規(guī)施氮M1的產(chǎn)量無(wú)顯著差異,減氮M3顯著降低玉米產(chǎn)量14.3%。大蒜季減氮G2水平較G1水平玉米產(chǎn)量顯著降低10.8%。各組合處理中,與G1M1相比,G1M2處理小幅增產(chǎn)1.4%,其他處理的產(chǎn)量顯著降低5.4%～ 25.8%。

表2 不同處理玉米籽粒產(chǎn)量及穗部性狀Table 2 Grain yield and ear traits of maize under different treatments

當(dāng)季施肥對(duì)大蒜產(chǎn)量影響最顯著(表3),大蒜季減氮G2水平較G1水平的蒜薹和蒜頭產(chǎn)量平均降低21.1%和27.0%。在G1施肥水平下,玉米季M2與M1施氮水平的大蒜產(chǎn)量沒(méi)有顯著差異,其他減氮組合處理的蒜薹和蒜頭產(chǎn)量分別顯著降低6.9%～29.0%和14.9%～39.0% (P<0.05)。方差分析顯示,大蒜季和玉米季施氮量均極顯著地影響兩部分產(chǎn)量(P<0.01),其中大蒜季的影響更大,而兩季氮肥互作無(wú)顯著 影響。

表3 不同施氮處理大蒜產(chǎn)量Table 3 Garlic yield of different nitrogen treatments

3 討 論

3.1 周年減氮對(duì)植株光合特性及SPAD值的影響

葉片是表征植株生長(zhǎng)狀況最靈敏的器官,其葉綠素相對(duì)含量SPAD值可以反映植株氮素養(yǎng)分狀況[31],影響植株光合作用[16],適宜條件下葉片SPAD值與施肥量成正比關(guān)系[31-32]。本研究結(jié)果表明玉米季減氮和大蒜季減氮整體上均導(dǎo)致玉米SPAD值的降低,光合作用減弱。在一年兩熟輪作系統(tǒng)中,前茬施氮量會(huì)顯著影響當(dāng)季作物的SPAD值,氮肥后效明顯[33]。本研究中,前茬作物的施氮量顯著影響了后茬作物的葉綠素含量及光合特性,特別是在玉米季表現(xiàn)更加明顯,前茬大蒜季較高施肥水平300 kg·hm-2下玉米具有更高的光合效率,同時(shí)在該條件下,玉米季減氮20%的光合性能較常規(guī)施肥沒(méi)有明顯降低。各組合處理中整體以G1M2與G1M1處理具有較高的SPAD值和光合速率,且G1M2處理的兩個(gè)指標(biāo)在吐絲期顯著高于G1M1。SPAD值反映了植株對(duì)氮過(guò)量不敏感[31],施加更多的氮素并不能繼續(xù)增加葉綠素含量,這可能是由于玉米根系較深,能夠吸收更多前茬殘留氮素,當(dāng)植物體內(nèi)的氮素超過(guò)一定臨界值后,葉片葉綠素含量達(dá)到閾值,光合速率反而可能下降[16]。G1M2在保證了玉米較高的葉綠素含量和光合速率的同時(shí),還延長(zhǎng)了重要生育時(shí)期的光合持續(xù)時(shí)間。因此,在前茬較高施肥量的殘留補(bǔ)償效應(yīng)下適當(dāng)減少當(dāng)季施氮量并不會(huì)對(duì)葉片葉綠素含量產(chǎn)生顯著影響,進(jìn)而保證植株較好的光合能力,但是兩季減氮過(guò)量會(huì)導(dǎo)致SPAD值顯著降低。

在大蒜季,SPAD值隨著當(dāng)季施氮量的減少而降低。張亞娟等[29]研究發(fā)現(xiàn)增加氮肥投入能夠顯著改善植株光合性能,施氮量240 kg·hm-2更有助于提高大蒜葉片的葉綠素含量和光合速率。本研究結(jié)果表明大蒜季減氮20%顯著降低大蒜的光合性能,在300 kg·hm-2施氮量下有更高的葉綠素含量和光合速率,這可能是由于本研究的材料屬于兩用品種,因此對(duì)氮素的需求量較高,而玉米季減氮M1與M2對(duì)G1水平下的大蒜SPAD值和光合速率影響不顯著。因此,輪作系統(tǒng)中通過(guò)綜合管理兩季氮肥的投入能夠更有效地增加植株葉片葉綠素含量,調(diào)控葉片氣孔的開(kāi)閉,促進(jìn)水分和二氧化碳的交換,進(jìn)而為作物有較高的光合速率提供保障[34]。

3.2 周年減氮對(duì)作物干物質(zhì)積累和產(chǎn)量的調(diào)控

作物產(chǎn)量形成的實(shí)質(zhì)是光合產(chǎn)物的積累,周年調(diào)控合理施用氮肥對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)意義重大,兩季的氮肥綜合管理可以有效提高植株的干物質(zhì)積累進(jìn)而影響產(chǎn)量的形成[35]。有研究表明,在關(guān)中平原輪作體系中,氮肥周年優(yōu)化施用對(duì)干物質(zhì)積累無(wú)顯著差異,適量減氮并未降低冬小麥、夏玉米產(chǎn)量[36]。本研究中,玉米干物質(zhì)的積累隨著當(dāng)季施肥量的減少而降低,且在前茬大蒜季G1施肥水平下,玉米季減氮20%的玉米干物質(zhì)積累量與常規(guī)施肥在乳熟期前無(wú)顯著差異。同時(shí)前茬大蒜季G1施肥水平下的干物質(zhì)積累高于G2水平,可能是由于前茬大蒜較高施肥水平增加了土壤氮素殘留,且在當(dāng)季施肥量較低情況下前茬殘留效果顯著。因此,在當(dāng)前人們過(guò)量施肥的輪作種植體系中,應(yīng)充分考慮茬口作物的需肥特性統(tǒng)籌氮肥投入,達(dá)到減氮增效的目的。有研究表明,施氮量在180 kg·hm-2內(nèi)氮肥投入與玉米產(chǎn)量成正比,繼續(xù)投入氮肥增產(chǎn)效益不顯著[37]。陳磊等[38]在華北小麥-玉米輪作種植體系下,連續(xù) 3 a減氮25%甚至40%,玉米籽粒產(chǎn)量未受到顯著影響。本研究結(jié)果表明,在前茬大蒜季G1施肥水平下,當(dāng)季減氮20%下玉米的產(chǎn)量與常規(guī)施氮的產(chǎn)量無(wú)明顯差異,甚至小幅增產(chǎn)1.4%,而減氮40%顯著降低了玉米的產(chǎn)量。從干物質(zhì)積累的方差分析結(jié)果來(lái)看,玉米生長(zhǎng)前期主要受到大蒜季施肥水平的影響,這可能是由于玉米前期生長(zhǎng)較為緩慢,對(duì)氮素的吸收較少,此時(shí)可利用前茬殘留氮素供給玉米生長(zhǎng)發(fā)育,從拔節(jié)期后快速生長(zhǎng),對(duì)氮素需求增強(qiáng),符合營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段玉米對(duì)養(yǎng)分的需求規(guī)律,此時(shí)追肥投入有利于促進(jìn)植株的生長(zhǎng)發(fā)育從而為產(chǎn)量的形成奠定基礎(chǔ)。

大蒜作為一種高附加值的經(jīng)濟(jì)作物,其產(chǎn)量包括蒜薹和鱗莖兩部分。氮素是限制大蒜產(chǎn)量形成的主要因素之一[39],增施氮肥用量可以提高蔬菜的產(chǎn)量[40],有研究表明,高水平的氮肥有利于大蒜地上部分蒜薹的快速生長(zhǎng),適度的氮肥水平更有利于地下部分鱗莖的發(fā)育[41],而當(dāng)施氮量超過(guò)300 kg·hm-2時(shí),大蒜生長(zhǎng)季后存在氮素過(guò)?，F(xiàn)象[8]。本試驗(yàn)結(jié)果表明在施氮量300 kg·hm-2下,大蒜具有更高干物質(zhì)積累效果和產(chǎn)量效益,同時(shí)發(fā)現(xiàn),前茬殘留對(duì)大蒜效果較玉米不明顯,而大蒜季當(dāng)季施肥量影響更加顯著,這可能是由于大蒜根系較淺,對(duì)前茬殘留氮素的吸收能力低于玉米。目前,已經(jīng)初步明確了周年氮肥運(yùn)籌對(duì)輪作系統(tǒng)作物光合能力和產(chǎn)量的影響,對(duì)輪作系統(tǒng)氮素吸收的生理機(jī)制還需要進(jìn)一步 研究。

4 結(jié) 論

根據(jù)輪作系統(tǒng)作物生長(zhǎng)和需氮特性,合理調(diào)整不同作物生長(zhǎng)季的氮肥投入量是兼顧作物生產(chǎn)和減少資源浪費(fèi)的科學(xué)措施。本研究表明,玉米季減氮玉米-大蒜輪作體系下大蒜季常規(guī)施氮、玉米季適量減氮20%的施肥模式可保持輪作周期內(nèi)植株葉片的葉綠素含量和正常的光合能力,維持玉米吐絲后的干物質(zhì)積累速率,保證作物干物質(zhì)的累積和作物產(chǎn)量的形成。大蒜季減氮20%或玉米季減氮40%均不利于周年生產(chǎn)。綜上所述,在玉米-大蒜輪作系統(tǒng)中,適當(dāng)減少玉米季氮肥20%是一種合理的氮肥運(yùn)籌模式,這可為關(guān)中地區(qū)玉米-大蒜生產(chǎn)施肥技術(shù)提供合理的科學(xué)依據(jù)。