有效积温与不同氮磷钾处理夏玉米株高和叶面积指数定量化关系

文献类型： 中文期刊

第一作者： 陈杨

作者： 陈杨;王磊;白由路;卢艳丽;倪露;王玉红;徐孟泽

作者机构：

关键词： 夏玉米;有效积温;Logistic模型;氮磷钾;株高;叶面积指数

期刊名称： 中国农业科学

ISSN： 0578-1752

年卷期： 2021 年 54 卷 022 期

页码： 4761-4777

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： [目的]探究基于有效积温的不同氮磷钾处理夏玉米株高和叶面积指数(LAI)的生长动态预测模型及其特征参数,以期为利用有效积温定量模拟夏玉米生长发育动态提供理论依据.[方法]在河北廊坊两年大田试验(2019-2020年)基础上,以郑单958为试验材料,分为氮、磷、钾3个单因素肥效试验,每个因素设4个水平,分别为不施肥、低肥、适量肥和高肥处理.采用Logistic模型拟合不同氮磷钾营养水平下夏玉米株高和叶面积指数基于有效积温的动态方程,并利用增长速率曲线及其特征参数定量分析了夏玉米生长发育特征.[结果](1)在本试验条件下,与其他处理相比,适量施肥处理(N2、P2和K2)夏玉米株高最大值均为最大.过量施用钾肥对夏玉米最大株高有显著的抑制作用.适量施肥处理夏玉米株高进入平台期所需积温为952.43-958.83℃·d.适量施肥能有效增加夏玉米叶面积指数,养分过量或过少均影响叶面积的形成.适量施肥处理夏玉米叶面积指数进入平台期所需积温为849.18-952.43℃·d.(2)各施肥处理条件下以有效积温为自变量建立的夏玉米株高和叶面积指数方程的拟合度R2分别为0.9949-0.9970和0.9840-0.9939,方程均达到极显著水平,具有生物学意义.基于有效积温的株高拟合方程得出的模拟值和实测值的相关系数(r)在0.9961-0.9983;基于有效积温的叶面积指数拟合方程的模拟值和实测值的r在0.9815-0.9981.(3)各施肥条件下,夏玉米株高和叶面积指数增长速率均表现为"单峰曲线",适量施肥处理条件下,增长速率曲线呈现上升快下降也快的特点,不施氮肥、不施磷肥和不施钾肥处理增长速率曲线呈现上升慢下降也慢的特点.(4)适量施肥处理条件下夏玉米株高进入快增期积温、进入缓增期积温和达到最大增长速率积温分别为394.17、776.63和585.40℃·d,均与NO、P0和K0处理差异显著,株高最大增长速率和快增期平均增长速率分别为0.4907和0.4302 cm·(℃·d)-1,均与NO、P0和K0处理差异不显著.(5)适量施肥处理条件下夏玉米叶面积指数进入快增期积温、进入缓增期积温和达到最大增长速率积温分别为609.69、855.08和732.38℃·d,叶面积指数最大增长速率和快增期平均增长速率分别为0.0135和0.0118℃·d.[结论]养分供应不足能够增加夏玉米株高和叶面积指数进入平台期所需有效积温.基于有效积温的Logistic模型能够很好地模拟和预测不同氮磷钾处理下夏玉米株高和叶面积指数的动态变化.适量施肥条件下方程的拟合度和稳定性优于养分过量或过少的拟合方程.不施肥处理相比适量施肥处理,夏玉米株高和LAI达到关键期所需积温(进入快增期所需积温、进入缓增期所需积温、最大增长速率所需积温)明显增加,关键期增长速率(最大增长速率、快增期平均增长速率)明显减小.本研究为有效积温定量模拟夏玉米生长发育动态提供了理论依据.

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