8

Click here to load reader

Pdf 下层土壤容重对玉米植株养分吸收和分配的影响

Embed Size (px)

DESCRIPTION

 

Citation preview

Page 1: Pdf   下层土壤容重对玉米植株养分吸收和分配的影响

中国农业科学 2007,40(7):1371-1378 Scientia Agricultura Sinica

收稿日期:2006-05-15;接受日期:2006-12-11 基金项目:河南省“九五”重点科技攻关项目(960201019)

作者简介:李潮海(1956-),男,河南巩义人,教授,研究方向为作物生理生态。Tel:0371-63558116;E-mail:[email protected]

下层土壤容重对玉米植株养分吸收和分配的影响

李潮海,梅沛沛,王 群,郝四平

(河南农业大学农学院/河南省作物生长发育调控重点实验室,郑州 450002)

摘要:【目的】研究下层土壤容重对玉米植株 N、P、K吸收和分配的影响。【方法】采用池栽试验,模拟大田

不同土层容重实际存在状况,将池土分为 3 个层次, 各处理上层(0~20 cm)土壤容重保持一致,播前按照处理要

求调整各个处理 20~40 cm、40~60 cm 两个土层的土壤容重。【结果】下层土壤容重对玉米 N、P、K 等营养元素

的吸收有很大影响,其影响程度大小为 K>P>N,这种影响在吐丝期表现尤为明显。N、P、K的积累量均随着下层

土壤容重的增加而减小,而且处理间差异显著。N、P、K 在各器官中的分配比例和转移率大小也受下层土壤容重

的影响,特别是各个时期 N、P、K 在玉米生长中心中分配的比例随着土壤容重的增加而减少。不同层次土壤容重

对 N、P、K的吸收和分配均产生交互影响,且 20~40 cm 土层容重对 N、P、K 的吸收和分配的影响远大于 40~60 cm

土层。【结论】通过调整下层土壤容重,尤其是 20~40 cm 土层容重,可以促使玉米吸收更多的矿质营养,并使营养

元素更多地向生长中心分配,促进玉米的生长和后期干物质的积累。

关键词:土壤容重;玉米;养分;吸收;分配

Influences of Soil Bulk Density in Deep Soil Layers on Absorption and Distribution of Nitrogen, Phosophrous and Potassium in

Maize (Zea mays L.) LI Chao-hai, MEI Pei-pei, WANG Qun, HAO Si-ping

(College of Agronomy, Henan Agricultural University/Henan Key Laboratory for Regulating and Controlling Crop Growth and

Development, Zhengzhou 450002)

Abstract: 【Objective】The study was carried out to investigate the influences of soil bulk density in deep soil layers for absorption and distribution of nitrogen, phosophrous and potassium in maize.【Method】The pool cultivation were employed under field exposure. The pool soil was divided into three different soil layers: 0- 20 cm (without any change in each treatment), 20-40 cm and 40-60 cm with different soil bulk density (BD), which were adjusted before seeding. 【Result】The main results showed that soil BD in deep soil layers had significant effects on absorption of N, P, K in maize, especially at the silking stage. Among nutrients, the order of the effects was K>P>N. Accumulation of N, P, K significantly differed among the five treatments with the order T224>T244>T226>T246>T266. Soil BD in deep soil layers also affected distributive proportion and transferring rate of N, P, K in the different organs, especially around the growth centre, of maize plant at different stages. The distributive proportion of N, P, K decreased with the increase of soil BD in deep soil layers. It showed the highest proportion in T224 and the lowest proportion in T266. Absorption and distribution of N, P, K in maize were interactively affected by soil BD of the two different deep soil layers.The effect of soil BD in 20-40 cm was more significant than that in 40-60 cm. 【Conclusion】 Adjustment of soil BD in the deep soil layers, especially the 20-40 cm layer, could enable maize plants to absorb more nutrients, to distribute more nutrients in organs around the growth center, and to improve accumulation of dry matter at the later growth stages.

Key words: Soil bulk density; Maize; Nutritient; Absorption; Distribution

zycnzj.com/ www.zycnzj.com

zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/

Page 2: Pdf   下层土壤容重对玉米植株养分吸收和分配的影响

1372 中 国 农 业 科 学 40 卷

0 引言

【研究意义】容重是重要的土壤物理性状,是衡

量土壤环境好坏的重要指标之一,它直接影响着土壤

水肥供应、通气状况及作物根系穿透阻力等因素。深

入研究土壤容重与作物养分吸收利用的关系,对于科

学调控土壤环境,促进作物高产优质有重要的意义。

【前人研究进展】李笃仁[1]研究表明,疏松的土壤环境

有利于作物根系的伸展和根量的积累。李志洪[2]研究发

现,适宜的土壤容重范围能促进小麦生长,提高生物

学产量和经济产量。在土壤容重增大的情况下,土壤

水分和气体含量降低,机械阻力增加,延缓作物根系

生长,对 N、P 等营养元素的吸收相应减少,作物产

量也有所下降[3,4]。Assaeed[5]研究表明,由于土壤紧实

可以导致任何季节任何作物叶面积和干物质积累下

降。Dolan[6]曾研究了表层和下层土壤容重对植株养分

吸收的影响,认为表层土壤紧实对氮、磷、钾吸收的

影响远小于下层土壤。下层土壤紧实可显著影响玉米

的生长发育和最终产量[7]。Voorhees[8]研究表明,下层

土壤紧实可使玉米产量下降达 30%,但表层土壤紧实

对产量影响不明显。此类相关研究多限于土壤容重对

作物生长发育的生理生态效应方面[1~11],且多数研究

将整个土层设置为相同容重,与实际大田状况有较大

差异。有关下层土壤容重对作物养分吸收、分配和转

移影响的研究尚未见报道。【本研究切入点】因此,

本试验采用池栽方法,模拟大田不同土层容重实际存

在状况,探讨下层土壤容重对玉米氮、磷、钾吸收、

分配和转移的影响。【拟解决的关键问题】以期为玉

米合理土壤耕作技术的制定提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验处理与设计 试验于 2000~2001 年在河南农业大学校园内进

行,供试土壤为潮土类砂壤土,土壤分 0~20 cm、20~40 cm 和 40~60 cm 等 3 个土层取出,其基础肥力状

况及各层土壤容重见表 1。土壤风干至 8%水分含量

(易压实),粉碎过 2.5 mm 筛。试验采用池栽,池

区面积为 1.1×0.7 m2,池深 0.7 m。设置 5 个处理,分

别用 T224、T226、T244、T246、T266 表示,各处理

上层(0~20 cm)土壤容重保持一致,播前按照处理

要求调整各处理 20~40 cm、40~60 cm 两个土层的土

壤容重(表 1),为了模拟大田土壤状况,采用分层

次装入压实的方法达到不同的容重。然后将制备好的

符合各层容重的土依次装入各层(池中各层次的土取

之供试土壤相应层次)。4 次重复,随机区组排列。

供试品种为豫玉 23 号,两年都于 6 月 7 日播种,9 月

17 日收获,种植密度为 70874 株/ha,拔节期施纯氮

75 kg·ha-1(施用肥料为尿素,含氮量 46%),大喇叭

口期施纯氮 150 kg·ha-1,磷肥以底肥形式一次性施入

P2O5112.5 kg·ha-1 ( 施 用 肥 料 为 过 磷 酸 钙 , 含

P2O514%)。其它管理同一般高产田。 1.2 测定项目与方法

表 1 不同处理各层土壤容重(g·cm-3)和基础肥力

Table 1 Basic fertility index and soil bulk density in different soil layers

土层 Soil Layer (cm)

各处理土壤容重 Soil bulk density for different treatments(g·cm-3)

T224 T226 T244 T246 T266

有机质 Organic matter

(g·kg-1)

全氮 Total N (g·kg-1)

速效氮 Available N

(g·kg-1)

速效磷 Available P

(g·kg-1)

速效钾 Available K

(g·kg-1)

土壤容重 Soil buk density

(g·cm-3)

0~20 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 13.176 1.042 0.117 0.027 0.105 1.21

20~40 1.2 1.2 1.4 1.4 1.6 12.005 0.961 0.112 0.019 0.068 1.33

40~60 1.4 1.6 1.4 1.6 1.6 10.587 0.859 0.104 0.014 0.052 1.42

在玉米拔节、吐丝、成熟 3 个时期每个处理选择

有代表性的植株 3 株,分别测定其叶片、茎鞘、籽粒

和其余部分的干重及各部分 N、P、K 含量。测定方法:

将植株叶片、茎鞘、籽粒及其它部分分开烘干称重。

粉碎过 0.246mm 筛,测定 N、P、K 含量。植株全 N采用凯氏定氮法,全 P 采用钼锑抗比色法,全 K 测定 采用火焰光度计法。数据用 DPS 软件进行处理。

2 结果与分析

2.1 下层土壤容重对玉米养分吸收的影响 2.1.1 对 N 素吸收的影响 从图 1 可以看出,下层

容重对玉米不同生育阶段 N 吸收都有影响,苗期各处

理间差异较小。在玉米生育进程中,下层土壤容重对

玉米 N 吸收的影响逐渐增大,总体上均表现为玉米单

zycnzj.com/ www.zycnzj.com

zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/

Page 3: Pdf   下层土壤容重对玉米植株养分吸收和分配的影响

7 期 李潮海等:下层土壤容重对玉米植株养分吸收和分配的影响 1373

株吸 N 量随容重增大而降低。穗期和粒期的表现趋势

基本一致,均为 T224>T244>T226>T246>T266。容重

为 1.6 g·cm-3 的土层阻碍了根系的下扎和吸收能力,使

得 N 素吸收量大大降低。穗期 T224 的吸 N 量比 T244、

T226、T246 和 T266 分别提高 7.64%、8.60%、23.12%和 57.49%,粒期分别提高 12.7%、21.98%、36.63%和

86.34%。可见疏松的下层土壤环境增加了玉米对 N 素

的吸收,且容重对玉米粒期N素吸收的影响大于穗期。

图 1 不同生育阶段下层土壤容重对玉米单株 N吸收的影响(α=5%,下同)

Fig. 1 The effect of soil bulk density in deep soil layers on N absorption per corn plant in different growth stages(α=5%, the same

indication is used for other figures)

下层土壤容重不同,玉米总吸 N 量差异明显。各

处 理 玉 米 单 株 总 吸 N 量 的 变化 趋 势 为 处 理

T224>T244>T226>T246>T266。处理 T224 最大,为

5.62 g/株,比 T244、T226、T246 和 T266 每株分别多

0.61 g、0.76 g、1.33 g 和 2.40 g。不同层次土壤容重变

化对玉米吸 N 量也有较大影响,20~40cm 土层容重

由 1.2 g·cm-3 变为 1.4 g·cm-3时,玉米单株吸收 N 素总

量降低 12.73%,容重由 1.2 g·cm-3变为 1.6 g·cm-3时降

低 51.05%,由 1.4 g·cm-3变为 1.6 g·cm-3时降低33.36%;

40~60 cm 土层容重由 1.4 g·cm-3变为 1.6 g·cm-3时,

单株 N 素的吸收量降低 16.77%。可见 20~40 cm 土层

容重对 N 素吸收的影响远大于 40~60cm 土层容重的

影响。 2.1.2 对磷素吸收的影响 由图 2 可以看出,下层土

壤容重对玉米不同生育阶段 P 吸收的影响与 N 相似,

穗期处理 T224 的 P 吸收量比 T244、T226、T246 和

T266 分别提高 11.01%、14.78%、35.65%和 58.08%,

粒期分别提高 16.98%、23.69%、56.87%和 76.95%。

不同层次土壤容重变化对 P吸收总量的影响也与N 素

的吸收特点一致。表现为处理 T224 吸 P 量最高,为

0.85 g/株, 比 T244、T226、T246 和 T266 分别提高

15.43%、20.42%、50.02%和 70.02%。20~40cm 和 40~60cm 土层容重均由 1.4 g·cm-3变为 1.6 g·cm-3时,两者

吸 P 量分别降低 33.36%和 16.77%。

图 2 不同生育阶段下层土壤容重对单株玉米 P吸收的影响

Fig. 2 The effect of soil bulk density in deep soil layers on P absorption per corn plant in different growth stages

zycnzj.com/ www.zycnzj.com

zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/

Page 4: Pdf   下层土壤容重对玉米植株养分吸收和分配的影响

1374 中 国 农 业 科 学 40 卷

2.1.3 对 K 素吸收的影响 从图 3 可以看出,不同

层次土壤容重对玉米不同生育阶段 K 吸收的影响与

N、P 变化趋势相同。穗期处理 T224 的 K 吸收量分别

比 T244、T226、T246、T266 高 11.17%、13.53%、

31.79%、40.19%,粒期分别高 9.67%、13.98%、38.17%、

73.10%。全生育期,不同处理 K 吸收量与 N、P 变化

趋势基本一致,处理 T224 最高,为 5.44 g/株,其次

为 T244、T226、T246,T266 最低,为 3.636 g/株。但

不同生育阶段玉米植株 K 吸收量与 N、P 又有所不

同,在玉米吐丝期,各处理 K 平均吸收量已占全生育

期 K 吸收量的 70.25%,比同期 N、P 吸收量相对较

多。

图 3 不同生育阶段下层土壤容重对单株玉米 K吸收的影响

Fig. 3 The effect of soil bulk density in deep soil layers on K absorption per corn plant in different growth stages

2.2 下层土壤容重对玉米植株养分分配和转移的影响 2.2.1 叶片中 N、P、K 的分配和转移 由表 2 分析

得出,不同处理叶片中 N、P、K 的最大积累量均出现

在吐丝期前后,吐丝后各元素都不同程度地向籽粒中

转移。不同容重处理三元素在叶片中的积累量皆表现

为 N>K>P,叶片中三元素的相对含量则随着生育期的

推进而变小。不同处理之间三元素的积累量总体表现

为 T224>T226>T244>T246>T266,处理 T224 叶片中

N、P、K 积累量分别是 T266 的 1.92、1.93 和 1.98 倍。

从养分向不同器官分配率来看,苗期,叶片是 N、P、K 的分配中心,处理 T224 的叶片集中了 78.09%的 N,

73.63%的 P 和 75.61%的 K,穗期和粒期叶片中 N、P、K 所占百分比逐渐降低。叶片中的 N、P、K 含量随着

下层土壤容重的增加而降低。粒期叶片中 N、P、K 占

整株的百分比也有随着土壤容重的增加而逐渐降低的

趋 势 。 从 转 移 率 来 看 , 总 体 变 化 趋 势 为

T224<T244<T226<T246<T266,且处理 T224 明显低于

其它处理。适宜的土壤容重可以保持后期叶片较高的

养分含量,延缓叶片衰老,为后期维持较高的叶片光

合速率提供物质基础,为进一步制造更多的光合产物、

提高产量提供条件。 2.2.2 茎鞘中 N、P、K 的分配与转移 从表 3 分析

来看,不同处理茎鞘中 N、P、K 的积累与其在叶片中

变化规律相似,但在玉米生育进程中,玉米茎鞘中的

N、P、K 积累量均表现为 T224>T244>T226>T246>T266。从不同生育阶段看,苗期茎鞘 N、P、K 积

累量差异小,穗期和粒期差异较大,穗期和粒期均表

现为 T224>T244>T226>T246>T266,穗期处理

T224 中 N、P、K 积累量分别是 T266 的 1.59、1.709、1.50 倍,粒期分别是 2.04、1.77、2.12 倍。可见容重对

粒期茎鞘中 N、P、K 积累的影响大于穗期。 从转移率来看,各处理 N、P、K 的转移与叶鞘中

各营养元素变化趋势一致。随着处理容重的增加,转

移率的提高,粒期 N、P、K 在茎鞘中所占的百分比有

逐渐下降的趋势。从对籽粒的贡献来看,由于 T224茎鞘中的 N、P、K 绝对含量高,绝对转移量较大,对

籽粒的贡献率也最大。 2.2.3 籽粒中 N、P、K 的积累 从表 4 可以看出,

下层土壤容重对籽粒中 N、P、K 的积累有很大影响。

从籽粒中养分的绝对积累量来看,均表现为 T224>T244>T226>T246>T266。不同层次土壤容重变化对

籽粒 N、P、K 的积累也有很大影响,40~60 cm 土层

容重为 1.4g·cm-3时,20~40 cm 土层容重由 1.2 g·cm-3

变为 1.4 g·cm-3,玉米单株籽粒中 N、P、K 积累量分

别降低 6.88%,6.97%,1.05%;40~60 cm 土层容重

为 1.6 g·cm-3 时,20~40 cm 土层容重由 1.2 g·cm-3 变

zycnzj.com/ www.zycnzj.com

zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/

Page 5: Pdf   下层土壤容重对玉米植株养分吸收和分配的影响

7 期 李潮海等:下层土壤容重对玉米植株养分吸收和分配的影响 1375

表 2 下层土壤容重变化对玉米叶片中 N、P、K积累和转移的影响

Table 2 N, P, K accumulation and redistribution in the corn leaf under the different soil bulk density in deep soil layers

处理 Treatment

时期 Stage

N 积累量 Accumulation (g per plant)

N 占总量 Percentage

(%)

N 转移率

Transferringrate (%)

P 积累量 Accumulation(g per plant)

P 占总量 Percentage

(%)

P 转移率 Transferringrate (%)

K 积累量 Accumulation (g per plant)

K 占总量 Percentage

(%)

K 转移率

Transferring rate (%)

T224 JS* 0.1824 78.09 56.88 0.0085 73.62 43.30 0.1029 75.61 55.54

SS 0.9576 38.80 0.1049 36.04 0.8895 24.28

MS 0.4129 14.14 0.0732 17.33 0.3954 24.75

T244 JS 0.0886 69.10 62.48 0.0049 68.06 46.88 0.0399 49.19 57.75

SS 0.9095 39.66 0.1015 38.71 0.8211 24.64

MS 0.3412 13.17 0.0691 16.72 0.3469 23.82

T226 JS 0.1450 74.81 65.04 0.0069 70.41 47.52 0.0596 56.00 58.84

SS 0.9357 43.46 0.1009 41.42 0.7891 24.94

MS 0.3271 11.71 0.0684 16.52 0.3248 23.19

T246 JS 0.1008 67.42 68.28 0.0046 67.64 49.46 0.0501 64.14 60.21

SS 0.7994 39.88 0.0837 39.69 0.7181 25.19

MS 0.2536 10.54 0.0560 15.99 0.2858 24.06

T266 JS 0.0849 62.98 71.56 0.0042 64.61 50.61 0.0418 59.15 63.96

SS 0.7214 47.55 0.0719 39.05 0.6085 23.03

MS 0.2052 11.85 0.0484 15.50 0.2193 23.77

JS,SS 和 MS 分别表示拔节期,吐丝期和成熟期 3 个生育阶段。下同 JS, SS and MS stand for the jointing stage, silking stage and maturity stage. The same as below 表 3 下层土壤容重变化对茎鞘中 N、P、K 的积累和转移的影响

Table 3 N, P, and K accumulation and distribution in both corn stem and sheath under the different soil bulk density in deep soil layers

处理 Treatment

时期 Stage

N 积累量 Accumulation (g per plant)

N 占总量 Percentage

(%)

N 转移率

Transferringrate(%)

P 积累量 Accumulation

(g per plant)

P 占总量 Percentage

(%)

P 转移率 Transferringrate (%)

K 积累量 Accumulation

(g per plant)

K 占总量 Percentage

(%)

K 转移率 Transferring

rate (%)

T224 JS 0.0512 21.91 56.57 0.0030 26.38 75.79 0.0332 24.39 45.83

SS 1.0360 41.97 0.1235 42.43 1.5866 42.83

MS 0.4499 15.41 0.0702 12.78 0.8584 53.71

T244 JS 0.0396 30.90 61.58 0.0023 31.94 72.57 0.0413 50.81 47.22

SS 0.9871 43.05 0.1208 46.07 1.3701 41.11

MS 0.3792 14.64 0.0700 14.91 0.7213 49.55

T226 JS 0.0488 30.47 62.29 0.0027 29.59 72.13 0.0467 44.00 48.68

SS 0.9628 44.72 0.105 43.11 1.1796 37.29

MS 0.3630 13.56 0.0610 14.73 0.6053 46.21

T246 JS 0.0487 32.58 72.81 0.0022 25.25 68.36 0.028 35.86 49.13

SS 1.0112 50.44 0.0995 47.19 1.0697 38.06

MS 0.2749 15.78 0.0591 16.88 0.5442 44.94

T266 JS 0.0499 37.02 60.91 0.0023 35.39 62.99 0.0289 40.85 52.25

SS 0.6536 43.10 0.0828 44.97 0.8408 31.81

MS 0.2555 16.62 0.0508 16.36 0.4014 43.52

zycnzj.com/ www.zycnzj.com

zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/

Page 6: Pdf   下层土壤容重对玉米植株养分吸收和分配的影响

1376 中 国 农 业 科 学 40 卷

表 4 下层土壤容重变化对玉米籽粒中 N、P、K积累的影响

Table 4 N, P, and K accumulation in the corn kernel under the different soil bulk density in deep soil layers

处理 Treatment

N 积累量 Accumulation (g per plant)

N 占总量 Percentage (%)

P 积累量 Accumulation (g per plant)

P 占总量 Percentage (%)

K 积累量 Accumulation (g per plant)

K 占总量 Percentage (%)

T224 1.8034 61.75 0.3384 61.62 0.3433 21.49

T244 1.6794 64.84 0.3148 67.64 0.3397 23.32

T226 1.5793 68.83 0.2862 69.14 0.3288 23.47

T246 1.4902 69.73 0.2542 72.62 0.2904 25.46

T266 1.1498 73.37 0.2132 74.58 0.2188 26.61

为 1.4 g·cm-3,玉米单株籽粒中 N、P、K 积累量分别

降低 5.64%,11.18%,11.68%。由此可见,玉米单株

籽粒 N、P、K 积累量随着下层土壤容重的增加而降低,

同时表明,40~60 cm 土层容重的变化影响到 20~40 cm 土层,40~60 cm 土层容重越大,玉米单株籽粒中

N、P、K 积累量下降的越多。40~60 cm 土层容重的

变化对玉米籽粒中N、P、K积累的影响也受 20~40 cm土层容重变化的影响。进一步分析得出,20~40 cm土层容重增加对玉米单株籽粒 N、P、K 积累的影响要

大于 40~60 cm 土层容重造成的影响。从籽粒 N、P、K 占整株的百分比看,籽粒中 N、P、K 占整株的百分

含量有随着容重的增加而逐渐增加的趋势,说明土壤

容重越大,营养器官养分向籽粒转移的越多。因此适

宜的下层土壤容重对后期茎叶保持充足营养,维持较

高的光合效率,延迟衰老,从而对提高产量有积极意

义。

3 讨论

了解作物养分吸收动态变化规律,有助于采取有

效措施调控作物生长发育和提高产量[12],基于此国内

外学者在不同产量水平和不同类型作物[13~17],以及不

同种植方式[18,19]和水肥条件下[20~24]作物养分吸收和分

配方面进行了研究。本文通过模拟田间不同层次土壤

容重分布,尽可能真实地反映下层土壤容重的实际情

况,研究了下层土壤容重对玉米植株养分吸收和分配

的影响,结果表明下层土壤容重对玉米养分的吸收、

分配和转移有确实有较大影响,同时还发现,20~40 cm 和 40~60 cm 土层容重对玉米植株的影响有较大

差别,20~40 cm 土层容重对三元素吸收、分配和转

移的影响远大于 40~60 cm 土层容重造成的影响,且

20~40 cm 和 40~60 cm 土层容重会产生交互影响。 笔者[25]曾研究得知,在一定的土壤容重范围内,

随着下层土壤容重的增加,玉米根条数、根干重、根

长均减少,总根量受到限制,根系活力也受到较大的

影响。结合本研究结果可以得知,下层土壤容重对地

上部玉米植株养分吸收的影响是与根系的生长和功能

相联系的。 适宜的土壤容重可以使玉米地上部分茎叶系统的

氮、磷、钾含量在生育后期仍然维持在较高的水平,

有利于延缓玉米衰老,促进后期的光合作用,增加干

物质积累,从而提高产量。因此,通过深耕或深松等

耕作技术,降低下层土壤容重,对提高中国玉米产量,

提高水肥资源的利用效率具有十分重要的意义。对于

下层容重较大的土壤,深耕虽是很好的解决方法,但

由于黄淮海平原小麦收获后受播种时间的限制,因此

深耕实施的可行性较差,可在小麦播种前进行深耕或

深松逐步加深活土层,既可实现玉米早播,又可改善

下层土壤容重,促进玉米增产[11]。

4 结论

夏玉米对 N、P、K 等营养元素的吸收和分配均受

到下层土壤容重的影响,其影响程度表现为 K>P>N,这种影响在穗期表现的尤为明显。

从下层土壤容重变化对 N、P、K 的吸收的影响来

看,各处理玉米单株 N、P、K 的吸收总量表现出一致

的变化趋势,在一定的土壤容重范围内,总吸收量均随

着下层土壤容重的增加而降低。不同层次土壤容重变

化对 N、P、K 的吸收也有很大影响,0~20 cm 土层

容重保持不变时,随着 20~40 cm 和 40~60 cm 土层

容重的增加,N、P、K 吸收量均有所下降,20~40 cm和 40~60 cm 土层容重对 N、P、K 等营养元素的吸收

产生交互影响,且 20~40 cm 土层容重对 N、P、K 三

元素吸收的影响远大于 40~60 cm 土层容重造成的影

响。下层土壤容重对玉米不同生育阶段 N、P、K 吸收

量的影响不同,苗期处理间差异较小,随着生育进程

的推移,下层土壤容重对 N、P、K 吸收的影响变大。

zycnzj.com/ www.zycnzj.com

zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/

Page 7: Pdf   下层土壤容重对玉米植株养分吸收和分配的影响

7 期 李潮海等:下层土壤容重对玉米植株养分吸收和分配的影响 1377

N、P、K 在各器官中的分配比例和转移率也受下

层土壤容重的影响,N、P、K 在玉米生长中心分配的

比例随着下层土壤容重的增加而减少,处理间始终表

现为下层土壤容重小的处理在玉米生长中心分配的比

例多,下层土壤容重大的处理分配的比例小。不同生

育时期,N、P、K 在叶片、茎鞘中的分配比例均表现

为随着下层土壤容重的增加而降低。从转移率来看,

各个处理 N、P、K 的转移率均随着下层土壤容重的增

大而提高。籽粒中 N、P、K 积累量随着下层土壤容重

的增加而降低,20~40 cm 和 40~60 cm 土层容重变

化会对籽粒中 N、P、K 积累量产生交互影响,且 20~40 cm 土层容重对玉米籽粒 N、P、K 积累的影响大于

40~60 cm 土层容重造成的影响。通过调整下层土壤

容重可以使玉米吸收更多的矿质营养,并使营养元素

更多地向生长中心分配,促进玉米的生长和后期干物

质的积累。

References [1] 李笃仁, 高绪科, 汪德水. 土壤紧实度对作物根系生长的影响. 土

壤通报, 1982, 3: 20-22.

Li D R, Gao X K, Wang D S. The effect of soil compaction on crop

root growth. Chinese Journal of Soil Science, 1982, 3: 20-22. (in

Chinese)

[2] 李志洪, 王淑华. 土壤容重对土壤物理性状和小麦生长的影响. 土

壤通报, 2000, 31(2): 55-57.

Li Z H,Wang S H. The influnces of soil bulk density on soil physical

properties and wheat growth. Chinese Journal of Soil Science, 2000,

31(2): 55-57.(in Chinese)

[3] Garcia F, Cruse R M, Blackmer A M. Compaction and nitrogen

placement effect on root growth,water depletion,and nitrogen uptake.

Soil Science Society American Journal, 1988, 52: 792-798.

[4] Shierlaw J, Alston A M. Effect of soil compaction on root growth and

uptake of phosphorus. Plant and Soil, 1984, 77: 15-28.

[5] Assaeed A M,.Mcgowan M, Hebblethwaite P D, Brereton J C. Effect

of soil compaction on growth,yield and light interception of selected

crops. Annals of Applied Biology, 1990, 117: 653-666.

[6] Dolan M S, Dowdy R H,Voorhees W B, Johnson J F,

Bidwell-Schrader A M. Corn phosphorous and potassium uptake in

response to soil compaction. Agronomy Journal, 1992, 14: 639-642.

[7] Gaultney L, Krutz G W, Steinhardt G C, Liljedahl J B. Effects of

subsoil compaction on corn yields. American Society of Agricultural

Engineers, 1982, 563-569,575.

[8] Voorhees W B, Johnson J F, Randall G W, Nelson W W. Corn growth

and yield as affected by surface and subsoil compaction. Agronomy

Journal, 1989, 81: 294-303.

[9] 刘晚苟, 山 仑. 不同土壤水分条件下容重对玉米生长的影响. 应

用生态学报, 2003, 14: 1906-1910.

Liu W G, Shan L. Effect of soil bulk density on maize growth under

different water regimes. Chinese Journal of Applied Ecology, 2003, 14:

1906-1910.(in Chinese)

[10] 刘晚苟, 山 仑, 邓西平. 植物对土壤紧实度的反应. 植物生理学

通讯, 2001, 37: 254-259.

Liu W G, Shan L, Deng X P. Responses of plant to soil compaction.

Plant Physiology Communication, 2001, 37: 254-259.(in Chinese)

[11] 付国占, 李潮海, 王俊忠, 王振林, 曹鸿鸣, 焦念元, 陈明灿. 残茬

覆盖与耕作方式对土壤性状及夏玉米水分利用效率的影响. 农业

工程学报, 2005, 21: 52-56.

Fu G Z, Li C H, Wang J Z, Wang Z L, Cao H M, Jiao N Y, Chen M C.

Effects of stubble mulch and tillage managements on soil physical

properties and water use efficiency of summer maize. Transactions of

the CSAE, 2005, 21: 52-56. (in Chinese)

[12] 宋海星, 李生秀. 玉米生长量、养分吸收量及氮肥利用率的动态变

化. 中国农业科学, 2003, 36: 71-76.

Song H X, Li S X. Dynamics of nutrient accumulation in maize plants

under different water and N supply conditions. Scientia Agricultura

Sinica, 2003, 36: 71-76. (in Chinese)

[13] 张 颖. 不同产量类型春玉米养分吸收特点及其分配规律的研究.

玉米科学, 1997, 5(3): 70-72.

Zhang Y. Studies on absorption and distribution of maize of different

yields. Maize Science, 1997, 5(3): 70-72. (in Chinese)

[14] 郭景伦, 张智猛, 李伯航. 不同高产夏玉米品种养分吸收特性的研

究. 玉米科学, 1997, 5(4): 50-52, 59.

Guo J L, Zhang Z M, Li B H. Studies on absorption of different

high-yield maize varieties. Maize Science, 1997, 5(4): 50-52, 59. (in

Chinese)

[15] 潘庆民, 于振文, 王月福, 田奇卓. 公顷产 9000 kg 小麦氮素吸收

分配的研究. 作物学报, 1999, 25: 541-547.

Pan Q M, Yu Z W, Wang Y F, Tian Q Z. Studies on Uptake and

distribution of nitrogen in wheat at the level of 9000 kg per hectare.

Acta Agronomica Sinica, 1999, 25: 541-547. (in Chinese)

[16] 佟屏亚, 凌碧莹. 夏玉米氮、磷、钾积累和分配态势的研究. 玉米

科学, 1994, 2(2): 65-69.

Tong B Y, Ling B Y. Studies on dynamics and models of N,P,K

accumulation and distribution in maize. Maize Science, 1994, 2(2):

65-69. (in Chinese)

[17] 董 钻, 谢甫绨. 大豆氮磷钾吸收动态及模式的研究. 作物学报,

zycnzj.com/ www.zycnzj.com

zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/

Page 8: Pdf   下层土壤容重对玉米植株养分吸收和分配的影响

1378 中 国 农 业 科 学 40 卷

1996, 22(1): 89-95.

Dong Z, Xie F T. Studies on dynamics and models of N,P,K

absorption in soybeans. Acta Agronomica Sinica, 1996, 22(1): 89-95.

(in Chinese)

[18] 肖春华, 李少昆, 刘景德, 王文静, 宋秋生. 种植方式对玉米养分

吸收动态和利用效率的影响. 土壤肥料, 2005, 2: 10-13.

Xiao C H, Li S K, Liu J D, Wang W J, Song Q S. Study on dynamics

of dry matter and nutruent accumulation in maize under various

planting systems. Soil and Fertilizers, 2005, 2: 10-13. (in Chinese)

[19] 李 隆, 杨思存, 孙建好, 李晓林, 张福锁. 春小麦大豆间作条件

下作物养分吸收积累动态的研究. 植物营养与肥料学报, 1999, 5:

163-171.

Li L,Yang S C, Sun J H, Li X L, Zhang F S. Dynamics of nitrogen,

phosphorus and potassium uptake by interecropped species in the

spring wheat/soybean intercropping. Plant Nutrition and Fertilizer

Science, 2004, 5: 163-171. (in Chinese)

[20] 田霄鸿, 聂 刚, 李生秀. 不同土壤层次供应水分和养分对玉米幼

苗生长和吸收养分的影响. 土壤通报, 2002, 33: 263-267.

Tian X H, Nie G, Li S X. Effect of water and nutrients supplying in

different soil layers on growth and nutrition absorption of

cornseedlings. Chinese Journal of Soil Science, 2002, 33: 263-267. (in

Chinese)

[21] 李绍长, 胡昌浩, 龚 江, 杨管印. 供磷水平对不同磷效率玉米

氮、钾素吸收和分配的影响. 植物营养与肥料学报, 2004, 10:

237-240.

Li S C, Hu C H, Gong J,Yang G Y. Effects of phosphorus supply on

nitrogen and potassium absorption and distribution of maize with

different phosphorus efficiency. Plant Nutrition and Fertilizer Science,

2004, 10: 237-240. (in Chinese)

[22] 宋海星, 李生秀. 不同水、氮供应条件下夏玉米养分累积动态研究.

植物营养与肥料学报, 2002, 8: 399-403.

Song H X, Li S X. Dynamics of nutrient accumulation in maize plants

under different water and nitrogen supply conditions. Plant Nutrition

and Fertilizer Science, 2002, 8: 399-403. (in Chinese)

[23] 何 萍, 金继运, 林 葆, 王秀芳, 张 宽. 不同氮磷钾用量下春

玉米生物产量及其组分动态与养分吸收模式研究. 植物营养与肥

料学报, 1998, 4(2): 123-130.

He P, Jin J Y, Lin B, Wang X F, Zhang K. Dynamics of biomass and

its components and models of nutrients absorption by spring maize

under different Nitrogen, Phosphorous and Potassium application rates.

Plant Nutrition and Fertilizer Science, 1998, 4(2): 123-130. (in

Chinese)

[24] 何 萍, 金继运. 氮钾互作对春玉米养分吸收动态及模式的影响.

玉米科学, 1999, 7(3): 68-72.

He P, Jin J Y. Dynamics of models of N, P and K absorption by spring

maize as influence by Nitrogen and Potassium interaction. Journal of

maize Sciences, 1999, 7(3): 68-72. (in Chinese)

[25] 李潮海, 李胜利, 王 群, 郝四平, 韩锦峰. 下层土壤容重对玉米

根系生长及吸收活力的影响. 中国农业科学, 2005, 38: 1706-1711.

Li C H, Li S L, Wang Q, Hao S P, Han J F. A study on corn root

growth and activities at different soil layers with special bulk density.

Scientia Agricultura Sinica, 2005, 38: 1706-1711. (in Chinese)

(责任编辑 吴晓丽)

zycnzj.com/ www.zycnzj.com

zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/