【摘 要】
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农田的氮养分流失是我国面源污染的主要来源之一,前期为了达到高产,在农田中投入大量氮肥,氮的严重流失已经影响我国农业集约化的发展。控制养分投入和提高氮利用效率是解决面源污染的重要措施。玉米作为我国主要的粮食作物,对氮肥需求量较大。叶面肥吸收快可操作性强,同时可以减少对土壤质量的破坏。本研究以玉米郑单958为试验材料,通过营养液培养室内模拟试验,研究了叶面喷施尿素对玉米苗期生理生化的影响及其机制。主要
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农田的氮养分流失是我国面源污染的主要来源之一,前期为了达到高产,在农田中投入大量氮肥,氮的严重流失已经影响我国农业集约化的发展。控制养分投入和提高氮利用效率是解决面源污染的重要措施。玉米作为我国主要的粮食作物,对氮肥需求量较大。叶面肥吸收快可操作性强,同时可以减少对土壤质量的破坏。本研究以玉米郑单958为试验材料,通过营养液培养室内模拟试验,研究了叶面喷施尿素对玉米苗期生理生化的影响及其机制。主要试验结果如下:(1)低氮胁迫下叶面喷施尿素对玉米苗期氮素吸收利用及生理生化特性的影响。低氮胁迫条件下,喷施尿素提高了玉米老叶的相对叶绿素含量(SPAD),减缓了玉米植株成熟叶片的衰老,喷施10%浓度的尿素玉米根冠比显著下降,同时促进地上部养分的吸收。喷施10%浓度尿素可以有效增加植株不同部位的氮浓度和地上部氮累积量,玉米叶片、茎和根部的氮浓度较喷施纯水处理分别提高了48.35%、21.54%和14.45%,而地上部的氮含量增加了27.92%。喷施尿素同时显著降低了玉米根系K的累积,但玉米根系Zn浓度有所提高。低氮胁迫生长下的玉米相比正常生长玉米的地上部含水率降低了37.94%。喷施5%浓度尿素相比喷施纯水的玉米地上部含水率提高了35.09%。(2)叶面喷施尿素和正丁基硫代磷酰三胺(NBPT)对玉米苗期氮素吸收利用及生理生化特性的影响。5%尿素喷施提高了叶片的SPAD值,但配施NBPT后玉米叶片SPAD值显著下降。5%尿素喷施降低了玉米下部叶片的鲜重,而单独喷施NBPT减少了下部第一片叶的鲜重。添加NBPT显著增加了喷施2%尿素的玉米下部第二片叶的鲜重。增加NBPT显著提高了喷施2%尿素的玉米茎部鲜重。而增加NBPT减少了不喷尿素玉米的根部鲜重,极显著增加了喷施2%尿素的玉米根部鲜重。整体来看,增加NBPT提高了喷施2%尿素玉米的地上部和植株总鲜重。喷施5%尿素增加了地上部氮素浓度;增加NBPT对地上部氮素浓度无显著影响。喷施2%和5%尿素的玉米在添加NBPT后根系氮浓度极显著减少了4.37%和1.42%。增加NBPT玉米叶片叶绿素含量略有下降,但差异未达显著水平。(3)叶面喷施尿素对玉米苗期氮素吸收利用及生理生化特性的影响。随着喷施尿素浓度升高,株高、叶面积、地上部生物量、根系形态(总根长和根尖数)和植株地上部氮素吸收量都呈现低浓度促进和高浓度抑制作用。其中,喷施2%尿素可以显著提高玉米幼苗的高度和叶面积、地上部生物量、总根长、根尖数和地上部氮含量,相比喷施纯水对照处理分别增加了29.05%、39.13%、33.96%、51.11%和33.27%。然而,随着尿素浓度升高,根系生物量、根表面积、根体积及N、P、K、Ca等养分浓度显著下降或略有降低趋势。尤其是当叶面喷施尿素浓度达到20%时,玉米生长状况与生物量无显著变化,却显著抑制了玉米的根系生长,根表面积、根体积、根尖数和根平均直径分别减少了51.22%、69.88%、36.82%和38.93%。喷施尿素可以增加叶片的硝态氮浓度,只有5%显著增加叶片的硝态氮浓度,茎和根部的硝酸盐含量无明显变化。随着尿素浓度的增加,叶片的尿素浓度也显著增加,10%、20%处理的有少量转移到茎部,20%处理的少量转移到根部,20%处理的叶片和根部铵态氮浓度显著增加,喷施尿素后的根部铵态氮浓度均有不同程度增加,但差异未达显著水平。与喷施纯水对照相比,叶面喷施1%、2%、5%浓度的尿素后玉米地上部含水率分别提高了17.00%、6.16%、5.38%。综上所述,适当喷施尿素可以有效促进玉米生长,增加植被覆盖度。通过提高玉米氮浓度,为玉米后期生长提供更多的氮储备。
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