实施化肥减施增效和养分资源科学管理是玉米生产上亟待解决的重要问题。即在稳产或高产的基础上,适当降低化肥投入或寻找替代品改变施肥结构以实现资源环境保护和成本节约,对农业绿色可持续生产具有重要的推动作用。
我所耕作栽培室围绕玉米优化施肥于2019--2022年开展了有机肥替代部分化肥对玉米产量的影响及其调控机制的研究,相关研究结果于2022-2023年度先后发表在Soil & Tillage Research、Agronomy-Basel 和 Journal of Integrative Agriculture期刊上,其中中科院一区Top 2篇、二区1篇。研究表明,与单独施用化肥相比,有机肥替代部分化肥可有效的调控0-20 cm耕层土壤理化性状及玉米根系生长,而有机肥等氮替代15-30%的化学氮肥可明显提高玉米籽粒产量。进一步分析发现,有机肥等氮替代15-30%的化学氮肥增加玉米产量与其促进以弱势粒为主籽粒灌浆充实所导致粒位效应的缓解有关,而这与其提高玉米花后冠层光合同化能力和物质积累密切有关。此外,有机肥等氮替代15-30%的化学氮肥明显提高了玉米花后氮素积累量,花后氮素吸收的增加延缓了植株衰老是驱动花后光合同化能力与物质积累提升的主要因素。相关分析显示,玉米花后氮素吸收量、干物质积累量、玉米产量与玉米粒位效应间均存在明显的负相关关系。 因此,有机肥等氮替代15-30%的化肥可通过提高玉米花后氮素吸收与干物质积累缓解粒位效应,进而提高玉米产量。这为有机肥替代部分化肥如何提高夏玉米产量提供了新的见解。
相关论文链接:
https://doi.org/10.1016/j.jia.2023.05.003;
https://doi.org/10.1016/j.still.2021.105287
https://doi.org/10.3390/agronomy13030944
我所耕作栽培研究室翟立超博士第一作者,贾秀领研究员为论文通讯作者。该研究得到河北省农林科学院创新人才队伍建设专项(C19R02-1-1),河北省重点研发计划项目(20326401D)、河北省农林科学院科技创新专项(2022KJCXZX-LYS-9)等项目的资助。