8.2.2 秸秆覆盖-施氮耦合对夏玉米氮素转运效率的影响
氮素的分配随着作物生长中心的转移而变化。夏玉米的叶、茎秆和穗(包括苞叶和穗轴)随着生育进程推进,逐渐将氮素向穗转移,并在籽粒中逐渐累积,且植株各器官对养分的吸收、转运与分配是产量形成的基础,直接影响着夏玉米产量的高低。各处理对夏玉米植株各器官氮素转运效率的影响见表8.1。不同秸秆覆盖方式配施不同施氮水平在夏玉米叶、茎秆和穗(包括苞叶和穗轴)中氮素转运量(Nitrogen Translocation,NT)、转运率(Nitrogen Translocation efficiency,NTE)及对籽粒贡献率(Nitrogen Translocation to Proportion,NTP)等方面的影响均表现出显著水平(p<0.05)或极显著水平(p<0.01)。
表8.1 各处理对夏玉米器官氮素转移效率的影响
续表
注:NT—某器官氮素转运量;NTE—某器官氮素转运率;NTP—某器官氮素转运量对籽粒产量的贡献率,%;穗包括穗轴和苞叶。*表示显著(p<0.05),**表示极显著(p<0.01),下同;同列数据后不同小写字母表示处理间差异显著(p<0.05),下同。
从秸秆覆盖方式分析,秸秆表覆的夏玉米叶,茎和穗的NT,NTE,NTP和产量随施氮水平的提高而有不同程度的增加,以BN3处理最大。BN3处理的夏玉米叶和茎的NT,NTE,NTP较CK处理有不同程度提高6.1%~17.8%(p<0.05);夏玉米穗的NT,NTE,NTP在2018年与CK处理的结果差异不显著(p>0.05),但在2019年却较CK处理显著降低,说明秸秆表覆对夏玉米各器官氮素转运利用效果不显著。秸秆深埋的叶、茎和穗的NT,NTE,NTP和产量随施氮水平提高呈先增后降趋势,以SN2处理最大,其NT,NTE,NTP较CK平均提高19.2%,30.8%,22.3%,说明秸秆深埋配施中氮(SN2)处理显著促进夏玉米氮素转运利用率。
从不同施氮水平看,同一施氮水平下,秸秆深埋较秸秆表覆处理的NT,NTE,NTP均显著提高(p<0.05);秸秆覆盖的无氮(N0)和低氮(N1)处理夏玉米各器官氮转运总量NT较CK平均下降6.9%~32.6%;中氮(N2)处理较CK平均提高5.9%~28.9%,常规施氮(N3)处理较CK平均提高2.4%~12.1%。说明秸秆覆盖下,适当增施氮可促进夏玉米氮素的转运利用,过量施氮反而抑制夏玉米氮素的转运利用。
本研究发现,施氮量显著影响植株各器官的氮素转运及对籽粒的贡献率,并且植株不同器官间氮素转运量差异显著(p<0.05),夏玉米在生长后期植株叶与茎秆的氮素以向籽粒转运为主,且叶转移氮素对籽粒产量的贡献率NTP最大,其次是茎和穗(苞叶和穗轴)。秸秆表覆各处理的夏玉米器官氮素同化产物的NTP总和为38.1%~53.3%,除了BN3与CK处理无显著差异(p>0.05),其他3个处理2年平均较CK处理降低了5.2%~13.0%;秸秆深埋各处理夏玉米各器官氮素同化产物对籽粒产量贡献率NTP总和为44.6%~67.5%,较CK处理平均提高8.4%,以SN2处理最大。
分析不同秸秆覆盖方式及施氮水平对夏玉米各器官氮素转运指标影响的方差可知,二者及其互作效应对夏玉米各器官氮素转运的3个指标(氮素转运量NT、氮素转运率NTE及氮素转运量对籽粒产量的贡献率NTP)具有显著的影响(p<0.05),且3个指标在不同秸秆覆盖方式间的差异大于施氮水平间的差异,在秸秆覆盖方式和施氮水平间存在显著(p<0.05)或极显著(p<0.01)的效应。秸秆覆盖配施适量氮肥,可有效促进夏玉米氮素的转运利用,提高氮素转运量对夏玉米籽粒产量得出贡献率,充分发挥植株供氮和库容潜力,形成良好的库-源平衡而高产,以秸秆深埋配施中氮(SN2)效果较佳,其各器官氮素同化产物对籽粒产量贡献率NTP总和较CK处理提高了32.1%。