耕作措施和施氮水平对不同基因型玉米品种的影响虞光辉摘要：研究不同耕作措施和施氮水平对不同基因型玉米品种的土壤含水率、穗位叶相关酶活性和水势、千粒重以及产量的影响。试验采用裂区试验设计，耕作措施为主区，分别为旋茬处理（R）和旋茬+深松处理（S），通过耕作措施来调节土壤水分状况。副主区为品种，分别为郑单958（Z）和登海3号(D)。副区为三个施氮水平，不施尿素（0）、一次性施常规尿素225kgN/hm2（U）、一次性施控释尿素225kgN/hm2（C）。在玉米不同生育时期分别测定了不同土层的土壤含水量，穗位叶相关酶的活性和水势，产量及其千粒重等作物指标。试验得出：在耕作方式、施氮水平和品种相同条件下，与常规尿素相比，控释尿素处理0～100cm土层含水率在玉米小口期较高，而收获期却较低，实现了土壤水分的时空高效利用。增加深松处理可显著提高玉米产量和水分的高效利用。与郑单958相比，登海3号具有较高的产量和较好的水分利用状况。控释尿素、深松和品种间具有明显的正耦合效应，从而有利于旱作高产。进一步分析表明，土壤水分的时空高效利用是产量提高的重要原因之一。因此，选用适宜品种，施用控释尿素并结合深松处理可以更好地调控土壤水分的供应状况，从而实现土壤水分供应与作物需水的时空吻合，是半湿润区玉米旱作高产、节本增效的重要技术措施。关键词：深松；控释尿素；玉米品种；水分高效利用1引言1.1研究意义对于节水农业来讲，水是农业生产的命脉，肥是提高农业生产力的重要调控措施。二者存在密切关系，水肥协同效应或者水肥耦合[1,23]效应是重要的节水措施之一。研究水肥交互效应，创造条件利用水肥协同效应，尽可能的提高肥料利用率和水资源利用率，对保障粮食安全和实现农业可持续发展具有重要意义。研究表明，不同基因型玉米对氮素和水分利用存在差异[1-2]。良种与良法的配套是玉米高产的重要途径。科学的耕作方式和氮素的合理运用是作物更好发育和提高作物产量的重要措施[3-4]。研究耕作方式和尿素类型对玉米水分利用状况的影响，可以使玉米更高效地利用好降水资源，减少对灌溉水的利用，对水资源紧缺的华北地区粮食的可持续发展有着重要的意义。本文设置不同的氮素和耕作条件，研究不同氮水利用基因玉米在氮素与水分利用方面的差异，并深入揭示其生理生态基础，明确氮水高效利用与玉米产量的关系，对玉米高产栽培、节肥节水和氮高效品种的选育具有重要的实践意义。1.2研究切入点选育氮素、水分高效品种是提高氮素与水分利用率，实现高产与节水节肥的重要途径之一。已有研究结果表明，不同基因型玉米对氮素利用存在差异[5]。目前由于生产发展的需要，玉米抗旱高产和水分高效利用的研究开始增多，一些研究者开始了以抗旱为目标的高产玉米的定向培育探索。但同时兼顾肥、水利用的玉米品种和研究均较少，且尿素调控均为常规尿素[6-8][26-27]。与使用常规肥料相比，控释肥的使用，可以在提高产量和改善品质的同时，降低氮肥用量、提高氮素利用率，减少对环境的污染[9-10][24-25]。并且控释肥料与作物的需肥规律基本吻合，可减少肥料损失、提高劳动效率[11-12]。随着控释肥料生产成本的降低，控释肥料在玉米等作物生产中的广泛应用是化学肥料发展的必然方向。玉米季水分高效利用，不仅利于玉米季增产增收，而且可以通过雨水的集蓄和利用显著提高全年降水利用率，利于全年增产增收，以此理论为依托的技术在山东省有着广泛的推广应用前景[13]。1.3研究目的本研究选用当前主推品种郑单958和氮水高效利用型高产新品种登海3号，研究了氮素和水分调控对其水分利用和产量的影响，并从生理生态学角度揭示其，将有助于玉米高产高效栽培和氮水资源高效利用基因型品种的选育，并为玉米节本增效和控释肥的科学应用提供借鉴。2材料与方法2.1试验设计试验在山东农业大学农学实验站的玉米高产田进行。试验采用裂区设计，耕作措施为主区，分别为旋茬处理（R）和旋茬+深松处理（S），其中旋茬处理作业深度20cm，旋茬+深松处理为旋茬后再进行间隔深松，间隔60cm，作业深度45cm。通过耕作措施来调节土壤水分状况。副主区为品种，分别为郑单958（Z）和登海3号(D)。其中郑单958...