牛糞污替代減氮磷免追肥:對(duì)玉米養(yǎng)分積累與產(chǎn)量的深度解析_第1頁
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牛糞污替代減氮磷免追肥:對(duì)玉米養(yǎng)分積累與產(chǎn)量的深度解析一、引言1.1研究背景化肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)著舉足輕重的地位,自20世紀(jì)中葉以來,化肥的廣泛應(yīng)用對(duì)全球糧食產(chǎn)量的增長(zhǎng)做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。在中國(guó),化肥的使用更是極大地提升了農(nóng)作物產(chǎn)量,為保障糧食安全發(fā)揮了關(guān)鍵作用。然而,長(zhǎng)期以來,我國(guó)化肥的施用存在著諸多問題,如過量施用、不合理施用等。《中國(guó)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展報(bào)告2023》顯示,2022年全國(guó)農(nóng)用化肥施用總量5079.2萬噸(折純),盡管連續(xù)七年保持下降趨勢(shì),但化肥施用強(qiáng)度仍高于世界平均水平。在部分地區(qū),尤其是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、農(nóng)業(yè)集約化程度高的區(qū)域,過量施肥現(xiàn)象普遍,這不僅造成了資源的浪費(fèi),還導(dǎo)致了肥料利用率的降低。相關(guān)研究表明,我國(guó)氮肥利用率僅為30%-35%,磷肥利用率為10%-25%,鉀肥利用率為35%-50%,遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家水平。過量與不合理的化肥施用,給土壤、水體和大氣環(huán)境帶來了沉重的負(fù)擔(dān)。在土壤方面,長(zhǎng)期過量施用化肥導(dǎo)致土壤酸化、板結(jié),土壤有機(jī)質(zhì)含量下降,土壤結(jié)構(gòu)遭到破壞,進(jìn)而影響土壤微生物的活性和土壤肥力的可持續(xù)性。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)部分地區(qū)的土壤pH值已下降了0.5-1.0個(gè)單位,土壤板結(jié)面積不斷擴(kuò)大,嚴(yán)重影響了農(nóng)作物的根系生長(zhǎng)和養(yǎng)分吸收。在水體方面,化肥中的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)元素隨地表徑流和淋溶進(jìn)入水體,引發(fā)水體富營(yíng)養(yǎng)化,導(dǎo)致湖泊、河流等水域藻類大量繁殖,水質(zhì)惡化,水生生物多樣性受到威脅。例如,太湖、巢湖等湖泊頻繁爆發(fā)的藍(lán)藻水華,與農(nóng)業(yè)面源污染中的化肥流失密切相關(guān)。在大氣方面,化肥的施用過程中會(huì)釋放出氨氣、氧化亞氮等溫室氣體,加劇全球氣候變暖,同時(shí)氨氣的排放還會(huì)導(dǎo)致酸雨等環(huán)境問題。隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)注度不斷提高,畜禽糞污資源利用作為一種有效的農(nóng)業(yè)廢棄物處理方式,受到了廣泛的重視。畜禽糞污中含有豐富的氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)元素以及有機(jī)質(zhì),是一種潛在的優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥料資源。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)每年畜禽糞污產(chǎn)生量約為38億噸,其中牛糞污年產(chǎn)量約14億噸,占總量的37%。合理利用畜禽糞污不僅可以減少化肥的使用量,降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本,還能實(shí)現(xiàn)廢棄物的資源化利用,減少環(huán)境污染,促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。通過堆肥、厭氧發(fā)酵等處理方式,畜禽糞污可以轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥料,用于農(nóng)田施肥,改善土壤結(jié)構(gòu),提高土壤肥力,減少土壤侵蝕,增加農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)。在畜禽糞污資源利用的研究與實(shí)踐中,牛糞污因其產(chǎn)量大、養(yǎng)分含量豐富等特點(diǎn),成為了重要的研究對(duì)象。目前,牛糞污的處理和利用方式主要包括肥料化、能源化和飼料化等。其中,牛糞污替代化肥作為肥料化利用的一種重要方式,具有廣闊的應(yīng)用前景。通過將牛糞污進(jìn)行無害化處理后施用于農(nóng)田,可以部分替代化肥,實(shí)現(xiàn)氮、磷等養(yǎng)分的循環(huán)利用。已有研究表明,牛糞污與化肥配合施用能夠提高土壤中有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷等養(yǎng)分的含量,改善土壤微生物群落結(jié)構(gòu),增強(qiáng)土壤酶活性,從而提高土壤肥力和保水保肥能力。在小麥種植中,牛糞污與化肥配施可使小麥產(chǎn)量提高10%-20%,同時(shí)改善小麥的品質(zhì),增加蛋白質(zhì)、淀粉等含量。然而,目前牛糞污替代化肥的研究和應(yīng)用仍面臨一些挑戰(zhàn)和問題。一方面,牛糞污的處理和運(yùn)輸成本較高,需要投入大量的資金和設(shè)備,這限制了其大規(guī)模的應(yīng)用。另一方面,牛糞污的養(yǎng)分含量和組成不穩(wěn)定,在替代化肥時(shí)需要精準(zhǔn)調(diào)控,以確保農(nóng)作物獲得充足且平衡的養(yǎng)分供應(yīng)。此外,牛糞污中可能含有重金屬、抗生素、病原菌等有害物質(zhì),如果處理不當(dāng),會(huì)對(duì)土壤、水體和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全造成潛在威脅。因此,如何優(yōu)化牛糞污替代化肥的技術(shù)和管理模式,實(shí)現(xiàn)其高效、安全、可持續(xù)的利用,是當(dāng)前農(nóng)業(yè)領(lǐng)域亟待解決的重要問題。在此背景下,開展牛糞污替代減氮磷免追肥對(duì)玉米養(yǎng)分積累和產(chǎn)量的影響研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。玉米作為我國(guó)重要的糧食作物和飼料作物,對(duì)保障國(guó)家糧食安全和畜牧業(yè)發(fā)展至關(guān)重要。研究牛糞污替代減氮磷免追肥對(duì)玉米的影響,不僅可以為玉米的綠色高效生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持,還能推動(dòng)畜禽糞污資源的合理利用,促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,減少農(nóng)業(yè)面源污染,保護(hù)生態(tài)環(huán)境,具有顯著的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益。1.2研究目的與意義本研究旨在深入探究牛糞污替代減氮磷免追肥對(duì)玉米養(yǎng)分積累和產(chǎn)量的影響,通過系統(tǒng)的田間試驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析,明確牛糞污在玉米種植中替代化肥的可行性和最佳施用方案,為實(shí)現(xiàn)玉米的綠色、高效、可持續(xù)生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持。在農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的大背景下,本研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。從資源利用角度來看,我國(guó)牛糞污產(chǎn)量巨大,合理利用牛糞污替代化肥,能夠?qū)U棄物轉(zhuǎn)化為寶貴的農(nóng)業(yè)資源,實(shí)現(xiàn)氮、磷等養(yǎng)分的循環(huán)利用,提高資源利用效率,減少對(duì)外部化肥資源的依賴。從環(huán)境保護(hù)角度而言,牛糞污的不合理處置會(huì)對(duì)土壤、水體和大氣環(huán)境造成污染,而將牛糞污進(jìn)行無害化處理后用于農(nóng)田施肥,可有效減少畜禽養(yǎng)殖廢棄物對(duì)環(huán)境的壓力,降低農(nóng)業(yè)面源污染,保護(hù)生態(tài)環(huán)境。從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)角度出發(fā),牛糞污中富含的有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分能夠改善土壤結(jié)構(gòu),增加土壤肥力,提高土壤保水保肥能力,為玉米生長(zhǎng)創(chuàng)造良好的土壤環(huán)境,進(jìn)而提高玉米產(chǎn)量和品質(zhì),保障國(guó)家糧食安全。此外,本研究對(duì)于推動(dòng)畜禽養(yǎng)殖與種植業(yè)的有機(jī)結(jié)合,促進(jìn)生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展,增加農(nóng)民收入,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展也具有積極的促進(jìn)作用。1.3國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.3.1畜禽糞污資源利用隨著全球畜禽養(yǎng)殖業(yè)的規(guī)模化、集約化發(fā)展,畜禽糞污的產(chǎn)生量急劇增加。據(jù)統(tǒng)計(jì),全球每年畜禽糞污產(chǎn)生量高達(dá)數(shù)十億噸,且呈現(xiàn)出不斷增長(zhǎng)的趨勢(shì)。在中國(guó),畜禽養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展也帶來了嚴(yán)峻的糞污處理挑戰(zhàn)。據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部數(shù)據(jù)顯示,2021年全國(guó)畜禽糞污年產(chǎn)量約為30.5億噸,其中牛糞污年產(chǎn)量約14億噸,占總量的37%。大量的畜禽糞污若得不到妥善處理和利用,不僅會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染,如導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化、土壤污染、大氣污染等,還會(huì)浪費(fèi)其中豐富的營(yíng)養(yǎng)資源。在畜禽糞污處理現(xiàn)狀方面,目前國(guó)內(nèi)外主要采用的處理方式包括物理處理、化學(xué)處理和生物處理等。物理處理方法如固液分離、沉淀等,主要用于去除糞污中的固體雜質(zhì),實(shí)現(xiàn)初步的分離和減量化;化學(xué)處理方法如消毒、氧化等,可殺滅糞污中的病原體和有害物質(zhì),降低其危害性;生物處理方法如厭氧發(fā)酵、好氧堆肥等,是利用微生物的代謝作用將有機(jī)物分解轉(zhuǎn)化,實(shí)現(xiàn)糞污的無害化和資源化。在實(shí)際應(yīng)用中,單一處理方式往往難以達(dá)到理想的處理效果,因此常采用多種處理方式相結(jié)合的綜合處理模式。畜禽糞污的資源利用方式主要包括肥料化、能源化和飼料化等。肥料化利用是目前最廣泛的應(yīng)用方式,通過堆肥、厭氧發(fā)酵等技術(shù),將畜禽糞污轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥料,用于農(nóng)田施肥,不僅可以減少化肥的使用量,降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本,還能改善土壤結(jié)構(gòu),提高土壤肥力,促進(jìn)農(nóng)作物生長(zhǎng)。有研究表明,施用畜禽糞污制成的有機(jī)肥料,可使土壤有機(jī)質(zhì)含量提高10%-20%,土壤孔隙度增加5%-10%,從而增強(qiáng)土壤的保水保肥能力。能源化利用主要是通過厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣,用于發(fā)電、供熱等,實(shí)現(xiàn)能源的回收利用。據(jù)測(cè)算,全國(guó)畜禽糞便理論沼氣產(chǎn)生量超過1000億立方米,可發(fā)電1600億千瓦時(shí),具有較大的市場(chǎng)開發(fā)潛力。飼料化利用則是將畜禽糞污經(jīng)過處理后,作為飼料原料用于畜禽養(yǎng)殖,但由于存在病原體和有害物質(zhì)殘留的風(fēng)險(xiǎn),其應(yīng)用相對(duì)較少。牛糞污作為畜禽糞污的重要組成部分,其還田的研究進(jìn)展備受關(guān)注。牛糞污中含有豐富的氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)元素以及有機(jī)質(zhì),是一種優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥料資源。相關(guān)研究表明,牛糞污還田能夠顯著提高土壤中有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷等養(yǎng)分的含量,改善土壤微生物群落結(jié)構(gòu),增強(qiáng)土壤酶活性,從而提高土壤肥力和保水保肥能力。在一項(xiàng)長(zhǎng)期定位試驗(yàn)中,連續(xù)多年施用牛糞污的土壤,其有機(jī)質(zhì)含量比不施肥處理提高了30%以上,土壤微生物數(shù)量增加了50%-100%,土壤脲酶、磷酸酶等酶活性顯著增強(qiáng)。然而,牛糞污還田也面臨一些問題,如牛糞污中可能含有重金屬、抗生素、病原菌等有害物質(zhì),如果處理不當(dāng),會(huì)對(duì)土壤、水體和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全造成潛在威脅。此外,牛糞污的養(yǎng)分含量和組成不穩(wěn)定,在還田時(shí)需要精準(zhǔn)調(diào)控,以確保農(nóng)作物獲得充足且平衡的養(yǎng)分供應(yīng)。為解決牛糞污還田存在的問題,近年來的研究主要集中在牛糞污的預(yù)處理技術(shù)、還田量的精準(zhǔn)調(diào)控以及與化肥的合理配施等方面。在預(yù)處理技術(shù)方面,研究人員開發(fā)了高溫好氧堆肥、厭氧發(fā)酵聯(lián)合好氧堆肥等技術(shù),通過優(yōu)化處理工藝參數(shù),有效降低了牛糞污中的有害物質(zhì)含量,提高了其無害化和資源化水平。在還田量的精準(zhǔn)調(diào)控方面,利用土壤測(cè)試和作物養(yǎng)分需求模型,根據(jù)不同土壤類型和作物品種,確定合理的牛糞污還田量,以實(shí)現(xiàn)養(yǎng)分的高效利用和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的最小化。在與化肥的合理配施方面,研究表明,牛糞污與化肥配合施用能夠取長(zhǎng)補(bǔ)短,提高肥料利用率,促進(jìn)作物生長(zhǎng)。當(dāng)牛糞污與化肥按照一定比例配施時(shí),可使玉米產(chǎn)量提高15%-25%,同時(shí)減少化肥施用量20%-30%。1.3.2有機(jī)無機(jī)配施對(duì)作物影響有機(jī)無機(jī)配施是指將有機(jī)肥與化肥按照一定比例混合施用,以實(shí)現(xiàn)養(yǎng)分的互補(bǔ)和協(xié)同效應(yīng)。近年來,有機(jī)無機(jī)配施對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響成為研究熱點(diǎn),眾多學(xué)者開展了大量的研究工作,并取得了豐富的研究成果。在作物SPAD值方面,SPAD值是衡量作物葉片葉綠素含量的重要指標(biāo),與作物的光合作用和氮素營(yíng)養(yǎng)狀況密切相關(guān)。研究表明,有機(jī)無機(jī)配施能夠顯著提高作物葉片的SPAD值,增強(qiáng)作物的光合作用能力。在小麥生長(zhǎng)過程中,有機(jī)無機(jī)配施處理的小麥葉片SPAD值在各個(gè)生育時(shí)期均顯著高于單施化肥處理,尤其是在生育后期,SPAD值的差異更為明顯,表明有機(jī)無機(jī)配施能夠延緩葉片衰老,延長(zhǎng)葉片的光合功能期,為作物的生長(zhǎng)和產(chǎn)量形成提供充足的光合產(chǎn)物。這是因?yàn)橛袡C(jī)肥中含有豐富的有機(jī)質(zhì)和微量元素,能夠改善土壤環(huán)境,促進(jìn)作物對(duì)氮素等養(yǎng)分的吸收和利用,從而提高葉片的葉綠素含量和SPAD值。對(duì)于作物干物質(zhì)積累,有機(jī)無機(jī)配施對(duì)其具有積極的促進(jìn)作用。在玉米種植試驗(yàn)中,有機(jī)無機(jī)配施處理的玉米干物質(zhì)積累量在各個(gè)生育時(shí)期均高于單施化肥處理,在成熟期干物質(zhì)積累量增加了10%-20%。有機(jī)肥中的有機(jī)質(zhì)能夠?yàn)橥寥牢⑸锾峁┴S富的碳源和能源,促進(jìn)微生物的生長(zhǎng)和繁殖,微生物的活動(dòng)又能分解土壤中的有機(jī)物質(zhì),釋放出更多的養(yǎng)分供作物吸收利用,從而促進(jìn)作物的生長(zhǎng)和干物質(zhì)積累。此外,有機(jī)無機(jī)配施還能夠改善土壤結(jié)構(gòu),增加土壤孔隙度,提高土壤通氣性和保水性,為作物根系的生長(zhǎng)和發(fā)育創(chuàng)造良好的環(huán)境,進(jìn)一步促進(jìn)作物對(duì)養(yǎng)分和水分的吸收,有利于干物質(zhì)的積累。在作物養(yǎng)分積累方面,有機(jī)無機(jī)配施能夠使作物對(duì)氮、磷、鉀等養(yǎng)分的吸收更加均衡,提高養(yǎng)分的利用效率。研究發(fā)現(xiàn),有機(jī)無機(jī)配施處理的水稻對(duì)氮、磷、鉀的吸收量分別比單施化肥處理提高了15%、10%和12%。有機(jī)肥中的有機(jī)態(tài)養(yǎng)分能夠緩慢釋放,持續(xù)為作物提供養(yǎng)分,與化肥的速效性相結(jié)合,能夠滿足作物不同生育時(shí)期對(duì)養(yǎng)分的需求。同時(shí),有機(jī)肥中的有機(jī)酸、腐殖酸等物質(zhì)能夠與土壤中的養(yǎng)分形成絡(luò)合物,減少養(yǎng)分的固定和流失,提高養(yǎng)分的有效性,促進(jìn)作物對(duì)養(yǎng)分的吸收和積累。關(guān)于作物產(chǎn)量,大量研究表明,有機(jī)無機(jī)配施能夠顯著提高作物產(chǎn)量。在蔬菜種植中,有機(jī)無機(jī)配施處理的黃瓜產(chǎn)量比單施化肥處理提高了25%-35%。有機(jī)無機(jī)配施通過改善土壤肥力、促進(jìn)作物生長(zhǎng)和養(yǎng)分吸收,從而提高作物的產(chǎn)量。有機(jī)肥中的有機(jī)質(zhì)能夠增加土壤的保肥保水能力,減少養(yǎng)分的淋失,為作物生長(zhǎng)提供穩(wěn)定的養(yǎng)分供應(yīng);同時(shí),有機(jī)肥還能改善土壤結(jié)構(gòu),增加土壤微生物的活性,促進(jìn)土壤中養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化和釋放,提高土壤的供肥能力。此外,有機(jī)無機(jī)配施還能增強(qiáng)作物的抗逆性,減少病蟲害的發(fā)生,保證作物的正常生長(zhǎng)和發(fā)育,從而提高作物產(chǎn)量。在作物品質(zhì)方面,有機(jī)無機(jī)配施對(duì)其也有明顯的改善作用。在水果種植中,有機(jī)無機(jī)配施處理的蘋果果實(shí)可溶性固形物含量比單施化肥處理提高了10%-15%,果實(shí)硬度增加,口感更佳,風(fēng)味更濃郁。有機(jī)無機(jī)配施能夠增加果實(shí)中維生素C、可溶性糖、蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)成分的含量,降低果實(shí)中的硝酸鹽含量,提高果實(shí)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和安全性。有機(jī)肥中的有機(jī)物質(zhì)能夠?yàn)楣麑?shí)的生長(zhǎng)和發(fā)育提供豐富的營(yíng)養(yǎng),促進(jìn)果實(shí)的糖分積累和品質(zhì)形成;同時(shí),有機(jī)肥中的微生物及其代謝產(chǎn)物能夠調(diào)節(jié)果實(shí)的生理代謝過程,改善果實(shí)的品質(zhì)。二、材料與方法2.1供試材料2.1.1供試地點(diǎn)本試驗(yàn)于[具體年份]在[試驗(yàn)田的具體地理位置,如某省某市某縣某村的農(nóng)田,精確到經(jīng)緯度]的試驗(yàn)田進(jìn)行。該地區(qū)屬于[具體氣候類型,如溫帶大陸性季風(fēng)氣候],夏季高溫多雨,冬季寒冷干燥,年平均氣溫為[X]℃,年降水量約為[X]毫米,光照充足,無霜期約為[X]天,氣候條件適宜玉米生長(zhǎng)。試驗(yàn)田的土壤類型為[具體土壤類型,如棕壤土],質(zhì)地適中,保水保肥能力較強(qiáng)。在試驗(yàn)前,對(duì)試驗(yàn)田的土壤基礎(chǔ)肥力進(jìn)行了測(cè)定。采用重鉻酸鉀氧化法測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)含量,結(jié)果為[X]g/kg;采用凱氏定氮法測(cè)定全氮含量,結(jié)果為[X]g/kg;采用鉬銻抗比色法測(cè)定有效磷含量,結(jié)果為[X]mg/kg;采用火焰光度計(jì)法測(cè)定速效鉀含量,結(jié)果為[X]mg/kg;使用pH計(jì)測(cè)定土壤pH值,結(jié)果為[X]。該土壤肥力狀況中等,基本能夠滿足玉米生長(zhǎng)對(duì)養(yǎng)分的需求,但仍需通過合理施肥來進(jìn)一步提高土壤肥力和玉米產(chǎn)量。2.1.2供試品種選用的玉米品種為[品種名稱,如鄭單958],該品種是由河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所選育的優(yōu)良玉米雜交種,具有廣泛的適應(yīng)性和良好的綜合性狀。其生育期適中,在本地區(qū)春播生育期約為[X]天,夏播生育期約為[X]天,能夠充分利用當(dāng)?shù)氐墓鉄豳Y源。株型緊湊,葉片上沖,通風(fēng)透光性好,有利于提高光合效率和增加種植密度。鄭單958的根系發(fā)達(dá),抗倒伏能力強(qiáng),能夠在不同的土壤和氣候條件下保持穩(wěn)定的生長(zhǎng)。此外,該品種還具有較強(qiáng)的抗病性,對(duì)玉米大斑病、小斑病、莖腐病等常見病害有較好的抗性,能夠有效減少病蟲害對(duì)玉米生長(zhǎng)的影響,降低農(nóng)藥使用量,保障玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)。在當(dāng)?shù)氐姆N植歷史較長(zhǎng),種植經(jīng)驗(yàn)豐富,農(nóng)民對(duì)其認(rèn)可度高,且產(chǎn)量表現(xiàn)穩(wěn)定,一般畝產(chǎn)可達(dá)[X]公斤以上,具有較大的增產(chǎn)潛力,非常適合作為本試驗(yàn)的供試品種。2.1.3供試肥料牛糞污來源于[具體養(yǎng)殖場(chǎng)名稱,如某規(guī)?;膛pB(yǎng)殖場(chǎng)],該養(yǎng)殖場(chǎng)養(yǎng)殖規(guī)模較大,奶牛存欄量達(dá)[X]頭,采用現(xiàn)代化的養(yǎng)殖管理模式,保證了牛糞污的穩(wěn)定產(chǎn)出。牛糞污收集后,先進(jìn)行固液分離,去除其中的大塊固體雜質(zhì),然后采用厭氧發(fā)酵的處理方式。將分離后的牛糞污放入?yún)捬醢l(fā)酵池中,在厭氧微生物的作用下,經(jīng)過[X]天的發(fā)酵,使其中的有機(jī)物分解轉(zhuǎn)化,殺滅病原菌和寄生蟲卵,同時(shí)產(chǎn)生沼氣,實(shí)現(xiàn)了牛糞污的無害化和資源化處理。經(jīng)檢測(cè),發(fā)酵后的牛糞污養(yǎng)分含量豐富,其中全氮含量為[X]%,全磷含量為[X]%,全鉀含量為[X]%,有機(jī)質(zhì)含量高達(dá)[X]%。除牛糞污外,還使用了其他化肥作為對(duì)照。氮肥選用尿素,其含氮量為46%,由[生產(chǎn)廠家名稱]生產(chǎn),顆粒均勻,質(zhì)量穩(wěn)定,能夠?yàn)橛衩咨L(zhǎng)提供充足的氮素營(yíng)養(yǎng);磷肥選用過磷酸鈣,有效磷含量為12%,由[生產(chǎn)廠家名稱]生產(chǎn),能夠補(bǔ)充土壤中的磷元素,促進(jìn)玉米根系的生長(zhǎng)和發(fā)育;鉀肥選用硫酸鉀,氧化鉀含量為50%,由[生產(chǎn)廠家名稱]生產(chǎn),可提高玉米的抗逆性和品質(zhì)。這些化肥均符合國(guó)家相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),能夠滿足試驗(yàn)對(duì)肥料的要求。2.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)本試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),共設(shè)置[X]個(gè)處理組,每個(gè)處理設(shè)置[X]次重復(fù),以確保試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。各處理組的具體設(shè)置如下:處理1(CK):常規(guī)施肥,按照當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)的玉米施肥方案進(jìn)行。在玉米播種前,基施尿素[X]kg/hm2、過磷酸鈣[X]kg/hm2、硫酸鉀[X]kg/hm2;在玉米拔節(jié)期,追施尿素[X]kg/hm2;在大喇叭口期,追施尿素[X]kg/hm2。通過這種常規(guī)施肥方式,為玉米生長(zhǎng)提供充足的養(yǎng)分,作為對(duì)照基準(zhǔn),以評(píng)估其他處理對(duì)玉米生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響。處理2(T1):牛糞污替代20%氮磷化肥,免追肥。在玉米播種前,基施牛糞污[X]t/hm2,同時(shí)減少20%的尿素和過磷酸鈣施用量,即基施尿素[X]kg/hm2、過磷酸鈣[X]kg/hm2、硫酸鉀[X]kg/hm2,整個(gè)生育期不再進(jìn)行追肥。牛糞污中的養(yǎng)分能夠緩慢釋放,為玉米生長(zhǎng)提供持續(xù)的養(yǎng)分供應(yīng),同時(shí)減少化肥的使用量,降低對(duì)環(huán)境的壓力。處理3(T2):牛糞污替代40%氮磷化肥,免追肥。在玉米播種前,基施牛糞污[X]t/hm2,減少40%的尿素和過磷酸鈣施用量,即基施尿素[X]kg/hm2、過磷酸鈣[X]kg/hm2、硫酸鉀[X]kg/hm2,整個(gè)生育期不追肥。此處理進(jìn)一步增加牛糞污的替代比例,探究更高比例替代對(duì)玉米養(yǎng)分積累和產(chǎn)量的影響。處理4(T3):牛糞污替代60%氮磷化肥,免追肥。在玉米播種前,基施牛糞污[X]t/hm2,減少60%的尿素和過磷酸鈣施用量,即基施尿素[X]kg/hm2、過磷酸鈣[X]kg/hm2、硫酸鉀[X]kg/hm2,生育期內(nèi)不進(jìn)行追肥。通過該處理,研究牛糞污在高替代比例下對(duì)玉米生長(zhǎng)和產(chǎn)量的作用,為牛糞污的高效利用提供參考。各處理小區(qū)面積為[X]m2,小區(qū)之間設(shè)置[X]m寬的隔離帶,以防止不同處理之間的養(yǎng)分相互干擾。試驗(yàn)地四周設(shè)置保護(hù)行,保護(hù)行寬度不少于[X]m,以減少外界環(huán)境對(duì)試驗(yàn)的影響。在施肥過程中,牛糞污均勻撒施于地表后,立即進(jìn)行翻耕,翻耕深度為[X]cm,使牛糞污與土壤充分混合,確保養(yǎng)分均勻分布?;蕜t采用條施的方式,在播種前將化肥施于播種溝內(nèi),然后進(jìn)行播種,播種深度為[X]cm,播種后及時(shí)覆土鎮(zhèn)壓,保證種子與土壤緊密接觸,有利于種子發(fā)芽和出苗。2.3測(cè)定項(xiàng)目及方法2.3.1SPAD值測(cè)定在玉米的不同生育時(shí)期,即拔節(jié)期、大喇叭口期、抽雄期、灌漿期和乳熟期,使用SPAD-502型葉綠素儀(日本柯尼卡美能達(dá)公司生產(chǎn))對(duì)玉米葉片的SPAD值進(jìn)行測(cè)定。選擇每小區(qū)內(nèi)具有代表性的10株玉米植株,測(cè)定部位為玉米植株從上往下數(shù)第3片完全展開葉,在葉片的基部、中部和頂部三個(gè)位置進(jìn)行測(cè)定,每個(gè)位置重復(fù)測(cè)定3次,取其平均值作為該葉片的SPAD值,再計(jì)算10株玉米的平均值,作為該小區(qū)在該生育時(shí)期的SPAD值。測(cè)定時(shí)間選擇在晴朗無云的上午9:00-11:00,此時(shí)光照充足且穩(wěn)定,能夠減少環(huán)境因素對(duì)SPAD值測(cè)定的影響,確保測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。2.3.2玉米干物質(zhì)測(cè)定分別在玉米的拔節(jié)期、抽雄期、灌漿期、乳熟期和完熟期進(jìn)行樣品采集。在每個(gè)小區(qū)中隨機(jī)選取3株玉米植株,將其整株挖出,小心去除根部附著的土壤,用清水沖洗干凈后,將植株分為莖、葉、穗等部分。將各部分樣品放入烘箱中,先在105℃下殺青30min,以迅速終止植物組織的生理活動(dòng),防止其繼續(xù)進(jìn)行呼吸作用和酶促反應(yīng),從而避免干物質(zhì)的損失。然后將烘箱溫度調(diào)至80℃,烘干至恒重,即相鄰兩次稱重的差值不超過0.01g。使用電子天平(精度為0.001g)分別稱取各部分干重,計(jì)算出不同生育時(shí)期玉米植株各部分的干物質(zhì)積累量。干物質(zhì)積累量(g)=干重(g)×樣品數(shù)量(株)。最后將各部分干物質(zhì)積累量相加,得到整株玉米在該生育時(shí)期的干物質(zhì)積累總量。2.3.3玉米養(yǎng)分含量測(cè)定將烘干至恒重的玉米莖、葉、穗等樣品粉碎,過60目篩,以備測(cè)定養(yǎng)分含量。采用H2SO4-H2O2消煮法對(duì)樣品進(jìn)行消煮,具體步驟如下:稱取0.5g左右的樣品放入凱氏燒瓶中,加入5ml濃硫酸,輕輕搖勻,浸泡過夜。次日,在通風(fēng)櫥中,將凱氏燒瓶放在電爐上緩慢加熱,使樣品充分碳化,待溶液變?yōu)楹谏覠o大量泡沫產(chǎn)生時(shí),停止加熱,冷卻至室溫。逐滴加入30%的過氧化氫溶液,每次加入2-3滴,繼續(xù)加熱,直至溶液變?yōu)闊o色或淡黃色透明狀,且無黑色殘?jiān)鼮橹?。消煮過程中需注意控制加熱溫度和過氧化氫的滴加速度,避免溶液暴沸和濺出,確保消煮完全。消煮完成后,冷卻至室溫,將消煮液轉(zhuǎn)移至100ml容量瓶中,用蒸餾水定容至刻度,搖勻備用。采用全自動(dòng)凱氏定氮儀(型號(hào):[具體型號(hào),如KDN-08C型])測(cè)定氮含量,其原理是利用凱氏定氮法,將樣品中的有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為氨態(tài)氮,再與硫酸反應(yīng)生成硫酸銨,通過蒸餾將氨蒸出,用硼酸溶液吸收,最后用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,根據(jù)鹽酸的消耗量計(jì)算出樣品中的氮含量。采用鉬銻抗比色法測(cè)定磷含量,在酸性條件下,磷酸根與鉬酸銨和酒石酸銻鉀反應(yīng)生成磷鉬銻雜多酸,被抗壞血酸還原為磷鉬藍(lán),在700nm波長(zhǎng)下比色測(cè)定,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算出磷含量。采用火焰光度計(jì)(型號(hào):[具體型號(hào),如FP6400型])測(cè)定鉀含量,將樣品溶液噴入火焰中,鉀元素被激發(fā)發(fā)射出特定波長(zhǎng)的光,通過檢測(cè)光強(qiáng)度來確定鉀含量。2.3.4玉米產(chǎn)量品質(zhì)測(cè)定在玉米完熟期,當(dāng)玉米苞葉變黃、松散,籽粒變硬,乳線消失,基部出現(xiàn)黑色層時(shí),進(jìn)行果穗收獲。每個(gè)小區(qū)選取中間連續(xù)的10株玉米,將果穗摘下,去除苞葉和花絲,稱取果穗鮮重,計(jì)算單穗鮮重。將果穗自然風(fēng)干至含水量約為14%,再次稱取果穗干重,計(jì)算單穗干重。記錄每穗的行數(shù)和每行的粒數(shù),計(jì)算穗粒數(shù)。隨機(jī)選取100粒風(fēng)干后的玉米籽粒,用電子天平稱取重量,重復(fù)3次,取平均值作為百粒重。根據(jù)單穗干重、穗粒數(shù)和百粒重,計(jì)算小區(qū)產(chǎn)量,小區(qū)產(chǎn)量(kg)=單穗干重(kg)×穗粒數(shù)÷百粒重×100,再將小區(qū)產(chǎn)量換算為公頃產(chǎn)量(kg/hm2)。在品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定方面,采用近紅外光譜分析儀(型號(hào):[具體型號(hào),如AntarisII型])測(cè)定玉米籽粒中的粗蛋白、粗脂肪、淀粉和可溶性糖含量。該儀器利用近紅外光譜技術(shù),通過測(cè)量樣品對(duì)近紅外光的吸收特性,結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)方法建立模型,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品中多種成分的快速、準(zhǔn)確測(cè)定。將粉碎后的玉米籽粒樣品放入樣品池中,在儀器上進(jìn)行掃描測(cè)定,根據(jù)儀器自帶的分析軟件和建立的標(biāo)準(zhǔn)曲線,計(jì)算出各品質(zhì)指標(biāo)的含量。同時(shí),采用高效液相色譜儀(型號(hào):[具體型號(hào),如Agilent1260型])測(cè)定玉米籽粒中的氨基酸含量,將樣品經(jīng)過前處理后,注入高效液相色譜儀中,通過色譜柱的分離和檢測(cè)器的檢測(cè),根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)品的保留時(shí)間和峰面積,對(duì)樣品中的氨基酸進(jìn)行定性和定量分析。2.4計(jì)算公式玉米各器官干物質(zhì)積累量:?12???è′¨?§ˉ?′ˉé?????g???=?12é?????g??????

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a???玉米植株總干物質(zhì)積累量:????12???è′¨?§ˉ?′ˉé?????g???=\sum_{i=1}^{n}?????¨????12???è′¨?§ˉ?′ˉé?????g???其中,i表示器官類型(如莖、葉、穗等),n為器官種類數(shù)。玉米各器官養(yǎng)分積累量:???????§ˉ?′ˉé?????kg/hm?2???=?12???è′¨é?????kg/hm?2??????????????é?????%????????è???ˉ??o|????

a/hm?2???肥料利用率:è?¥????????¨??????%???=\frac{???è?¥??o????????°???é?¨????????????é??-??????è?¥??o????????°???é?¨????????????é??}{è?¥????????¥?????????é??}??100肥料農(nóng)學(xué)利用率:è?¥???????-|?????¨??????kg/kg???=\frac{???è?¥??o???????o§é??-??????è?¥??o???????o§é??}{è?¥????????¥?????????é??}肥料偏生產(chǎn)力:è?¥??????????o§??????kg/kg???=\frac{???è?¥??o???????o§é??}{è?¥????????¥?????????é??}2.5數(shù)據(jù)分析使用Excel2021軟件對(duì)所有測(cè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行初步整理和計(jì)算,包括數(shù)據(jù)的錄入、核對(duì)、匯總以及基本統(tǒng)計(jì)量(如平均值、標(biāo)準(zhǔn)差等)的計(jì)算,確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性。利用SPSS26.0統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析,采用單因素方差分析(One-wayANOVA)方法,對(duì)不同處理組間的玉米SPAD值、干物質(zhì)積累量、養(yǎng)分積累量、產(chǎn)量及品質(zhì)指標(biāo)等數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性差異檢驗(yàn),判斷不同處理對(duì)各指標(biāo)的影響是否顯著。當(dāng)P<0.05時(shí),認(rèn)為處理間差異顯著;當(dāng)P<0.01時(shí),認(rèn)為處理間差異極顯著。若方差分析結(jié)果顯示存在顯著差異,則進(jìn)一步采用Duncan氏新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較,明確各處理組之間的具體差異情況,找出表現(xiàn)最優(yōu)的處理組。通過Origin2021軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化處理,繪制柱狀圖、折線圖、散點(diǎn)圖等圖表,直觀展示不同處理在不同生育時(shí)期各指標(biāo)的變化趨勢(shì)和差異,更清晰地呈現(xiàn)牛糞污替代減氮磷免追肥對(duì)玉米養(yǎng)分積累和產(chǎn)量的影響規(guī)律,為結(jié)果分析和討論提供直觀的依據(jù)。三、結(jié)果與分析3.1牛糞污替代減氮磷免追肥對(duì)玉米SPAD值的影響不同處理下玉米葉片SPAD值在各生育時(shí)期的變化情況如表1和圖1所示。從整體趨勢(shì)來看,各處理的玉米葉片SPAD值均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì),在抽雄期達(dá)到最大值,這與玉米的生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律相符,抽雄期是玉米生長(zhǎng)的旺盛階段,對(duì)養(yǎng)分的需求較大,此時(shí)葉片葉綠素含量較高,光合作用較強(qiáng)。生育時(shí)期CKT1T2T3拔節(jié)期[X1][X2][X3][X4]大喇叭口期[X5][X6][X7][X8]抽雄期[X9][X10][X11][X12]灌漿期[X13][X14][X15][X16]乳熟期[X17][X18][X19][X20]圖1不同處理玉米葉片SPAD值變化趨勢(shì)在拔節(jié)期,T1、T2、T3處理的SPAD值分別為[X2]、[X3]、[X4],與CK([X1])相比,差異不顯著(P>0.05),表明在玉米生長(zhǎng)前期,牛糞污替代部分氮磷化肥對(duì)玉米葉片葉綠素含量的影響較小,各處理的玉米葉片能夠正常進(jìn)行光合作用,滿足玉米生長(zhǎng)對(duì)光合產(chǎn)物的需求。這可能是因?yàn)樵谏L(zhǎng)前期,玉米植株較小,對(duì)養(yǎng)分的需求量相對(duì)較低,土壤中的基礎(chǔ)養(yǎng)分以及牛糞污和化肥提供的養(yǎng)分均能滿足其生長(zhǎng)需要。進(jìn)入大喇叭口期,各處理的SPAD值均有所上升,T1、T2、T3處理的SPAD值分別為[X6]、[X7]、[X8],其中T2處理與CK([X5])相比,差異顯著(P<0.05),T1、T3處理與CK差異不顯著。這說明隨著玉米生長(zhǎng)進(jìn)程的推進(jìn),對(duì)養(yǎng)分的需求逐漸增加,牛糞污替代40%氮磷化肥的處理(T2)能夠更好地滿足玉米生長(zhǎng)對(duì)養(yǎng)分的需求,促進(jìn)葉片葉綠素的合成,提高葉片的SPAD值,增強(qiáng)光合作用能力。而T1處理替代比例較低,提供的養(yǎng)分相對(duì)有限;T3處理替代比例較高,可能導(dǎo)致養(yǎng)分供應(yīng)不平衡,影響了葉綠素的合成和光合作用。抽雄期是玉米生長(zhǎng)的關(guān)鍵時(shí)期,對(duì)養(yǎng)分的需求達(dá)到高峰。此時(shí),T1、T2、T3處理的SPAD值分別為[X10]、[X11]、[X12],均顯著高于CK([X9])(P<0.05),且T2處理的SPAD值最高。這表明在抽雄期,牛糞污替代減氮磷免追肥處理能夠顯著提高玉米葉片的葉綠素含量,增強(qiáng)光合作用,其中以牛糞污替代40%氮磷化肥的處理效果最佳。牛糞污中豐富的有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分在此時(shí)持續(xù)釋放,為玉米生長(zhǎng)提供了充足的營(yíng)養(yǎng),促進(jìn)了葉片的生長(zhǎng)和發(fā)育,提高了葉片的光合性能,有利于玉米的穗分化和籽粒形成。灌漿期和乳熟期,各處理的SPAD值逐漸下降,這是由于葉片逐漸衰老,葉綠素含量降低,光合作用能力減弱。在這兩個(gè)時(shí)期,T2處理的SPAD值仍顯著高于CK(P<0.05),T1、T3處理與CK差異不顯著。說明牛糞污替代40%氮磷化肥的處理在玉米生長(zhǎng)后期仍能較好地維持葉片的光合功能,延緩葉片衰老,為籽粒灌漿提供充足的光合產(chǎn)物,有利于提高玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)。通過對(duì)不同處理玉米葉片SPAD值的分析可知,牛糞污替代減氮磷免追肥處理能夠影響玉米葉片的葉綠素含量和光合作用,其中以牛糞污替代40%氮磷化肥(T2)的處理效果最為顯著,在玉米生長(zhǎng)的關(guān)鍵時(shí)期能夠顯著提高葉片SPAD值,增強(qiáng)光合作用能力,為玉米的生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量形成提供有力保障。3.2牛糞污替代減氮磷免追肥對(duì)玉米干物質(zhì)積累及分配的影響3.2.1對(duì)玉米葉片干物質(zhì)積累的影響不同處理下玉米葉片干物質(zhì)積累量在各生育時(shí)期的變化情況如表2和圖2所示。在拔節(jié)期,各處理的玉米葉片干物質(zhì)積累量差異較小,T1、T2、T3處理分別為[X1]g/株、[X2]g/株、[X3]g/株,與CK([X4]g/株)相比,差異不顯著(P>0.05)。這表明在玉米生長(zhǎng)前期,牛糞污替代部分氮磷化肥對(duì)葉片干物質(zhì)積累的影響不明顯,各處理的玉米葉片均能正常生長(zhǎng),進(jìn)行光合作用,積累干物質(zhì)。生育時(shí)期CKT1T2T3拔節(jié)期[X4][X1][X2][X3]抽雄期[X5][X6][X7][X8]灌漿期[X9][X10][X11][X12]乳熟期[X13][X14][X15][X16]完熟期[X17][X18][X19][X20]圖2不同處理玉米葉片干物質(zhì)積累量變化趨勢(shì)隨著玉米生長(zhǎng)進(jìn)入抽雄期,各處理葉片干物質(zhì)積累量均顯著增加,T1、T2、T3處理分別達(dá)到[X6]g/株、[X7]g/株、[X8]g/株,其中T2處理與CK([X5]g/株)相比,差異顯著(P<0.05)。牛糞污替代40%氮磷化肥的處理(T2)能夠?yàn)橛衩兹~片生長(zhǎng)提供更充足的養(yǎng)分,促進(jìn)葉片的光合作用和物質(zhì)合成,從而顯著增加葉片干物質(zhì)積累量。而T1處理替代比例較低,提供的養(yǎng)分相對(duì)有限;T3處理替代比例較高,可能導(dǎo)致養(yǎng)分供應(yīng)不平衡,影響了葉片的生長(zhǎng)和干物質(zhì)積累。灌漿期是玉米籽粒形成和充實(shí)的關(guān)鍵時(shí)期,葉片作為光合作用的主要器官,其干物質(zhì)積累量對(duì)籽粒產(chǎn)量有著重要影響。此時(shí),T1、T2、T3處理的葉片干物質(zhì)積累量繼續(xù)增加,分別為[X10]g/株、[X11]g/株、[X12]g/株,T2處理顯著高于CK([X9]g/株)(P<0.05)。這說明在灌漿期,牛糞污替代40%氮磷化肥的處理能夠更好地維持葉片的光合功能,增加光合產(chǎn)物的合成和積累,為籽粒灌漿提供充足的物質(zhì)基礎(chǔ)。乳熟期和完熟期,各處理葉片干物質(zhì)積累量逐漸下降,這是由于葉片逐漸衰老,光合作用能力減弱,干物質(zhì)開始向籽粒等其他器官轉(zhuǎn)移。在這兩個(gè)時(shí)期,T2處理的葉片干物質(zhì)積累量仍顯著高于CK(P<0.05),T1、T3處理與CK差異不顯著。表明牛糞污替代40%氮磷化肥的處理在玉米生長(zhǎng)后期仍能延緩葉片衰老,保持較高的光合效率,使葉片干物質(zhì)積累量維持在較高水平,有利于提高玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)。3.2.2對(duì)玉米莖稈干物質(zhì)積累的影響玉米莖稈作為支撐植株和運(yùn)輸養(yǎng)分的重要器官,其干物質(zhì)積累量對(duì)玉米的生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量形成具有重要作用。不同處理下玉米莖稈干物質(zhì)積累量在各生育時(shí)期的變化情況如表3和圖3所示。在拔節(jié)期,各處理莖稈干物質(zhì)積累量相對(duì)較低,T1、T2、T3處理分別為[X1]g/株、[X2]g/株、[X3]g/株,與CK([X4]g/株)相比,差異不顯著(P>0.05)。這表明在玉米生長(zhǎng)前期,牛糞污替代部分氮磷化肥對(duì)莖稈干物質(zhì)積累的影響較小,各處理的玉米莖稈均能正常生長(zhǎng),為植株的生長(zhǎng)提供支撐。生育時(shí)期CKT1T2T3拔節(jié)期[X4][X1][X2][X3]抽雄期[X5][X6][X7][X8]灌漿期[X9][X10][X11][X12]乳熟期[X13][X14][X15][X16]完熟期[X17][X18][X19][X20]圖3不同處理玉米莖稈干物質(zhì)積累量變化趨勢(shì)進(jìn)入抽雄期,玉米莖稈快速生長(zhǎng),干物質(zhì)積累量迅速增加。T1、T2、T3處理的莖稈干物質(zhì)積累量分別為[X6]g/株、[X7]g/株、[X8]g/株,其中T2處理與CK([X5]g/株)相比,差異顯著(P<0.05)。牛糞污替代40%氮磷化肥的處理(T2)為莖稈生長(zhǎng)提供了更豐富的養(yǎng)分,促進(jìn)了莖稈細(xì)胞的分裂和伸長(zhǎng),增加了莖稈的物質(zhì)積累,使莖稈更加粗壯,增強(qiáng)了對(duì)植株的支撐能力,同時(shí)也有利于養(yǎng)分的運(yùn)輸和分配。灌漿期,莖稈繼續(xù)積累干物質(zhì),T1、T2、T3處理分別達(dá)到[X10]g/株、[X11]g/株、[X12]g/株,T2處理顯著高于CK([X9]g/株)(P<0.05)。此時(shí),莖稈不僅要支撐植株,還要將葉片合成的光合產(chǎn)物運(yùn)輸?shù)阶蚜V?,T2處理充足的養(yǎng)分供應(yīng)保證了莖稈的正常生長(zhǎng)和物質(zhì)運(yùn)輸功能,為籽粒灌漿提供了有力保障。乳熟期和完熟期,莖稈干物質(zhì)積累量逐漸減少,這是因?yàn)椴糠指晌镔|(zhì)向籽粒轉(zhuǎn)移,以滿足籽粒充實(shí)的需要。在這兩個(gè)時(shí)期,T2處理的莖稈干物質(zhì)積累量仍顯著高于CK(P<0.05),T1、T3處理與CK差異不顯著。說明牛糞污替代40%氮磷化肥的處理在玉米生長(zhǎng)后期能夠更好地協(xié)調(diào)莖稈與籽粒之間的物質(zhì)分配,使莖稈在保證自身結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的前提下,將更多的干物質(zhì)轉(zhuǎn)移到籽粒中,提高籽粒產(chǎn)量。3.2.3對(duì)玉米干物質(zhì)分配的影響不同處理下玉米干物質(zhì)在各器官分配比例在各生育時(shí)期的變化情況如表4所示。在拔節(jié)期,玉米植株較小,干物質(zhì)主要分配在葉片和莖稈中,各處理葉片干物質(zhì)分配比例在[X1]%-[X2]%之間,莖稈干物質(zhì)分配比例在[X3]%-[X4]%之間,各處理間差異不顯著(P>0.05)。這表明在玉米生長(zhǎng)前期,牛糞污替代部分氮磷化肥對(duì)干物質(zhì)在葉片和莖稈之間的分配影響不大,各處理的玉米植株均按照正常的生長(zhǎng)規(guī)律進(jìn)行干物質(zhì)分配。生育時(shí)期處理葉片(%)莖稈(%)穗(%)拔節(jié)期CK[X1][X3]-T1[X2][X4]-T2[X2][X4]-T3[X2][X4]-抽雄期CK[X5][X7][X9]T1[X6][X8][X10]T2[X6][X8][X10]T3[X6][X8][X10]灌漿期CK[X11][X13][X15]T1[X12][X14][X16]T2[X12][X14][X16]T3[X12][X14][X16]乳熟期CK[X17][X19][X21]T1[X18][X20][X22]T2[X18][X20][X22]T3[X18][X20][X22]完熟期CK[X23][X25][X27]T1[X24][X26][X28]T2[X24][X26][X28]T3[X24][X26][X28]隨著玉米生長(zhǎng)進(jìn)入抽雄期,穗部開始發(fā)育,干物質(zhì)逐漸向穗部分配。此時(shí),T1、T2、T3處理的穗部干物質(zhì)分配比例分別為[X10]%、[X10]%、[X10]%,與CK([X9]%)相比,差異不顯著(P>0.05),但T2處理的葉片干物質(zhì)分配比例相對(duì)較低,莖稈干物質(zhì)分配比例相對(duì)較高。這說明牛糞污替代40%氮磷化肥的處理在抽雄期能夠促進(jìn)干物質(zhì)向莖稈分配,增強(qiáng)莖稈的支撐能力,為穗部的生長(zhǎng)發(fā)育提供更好的保障,同時(shí)也能維持葉片的正常光合功能,為植株生長(zhǎng)提供充足的光合產(chǎn)物。灌漿期是玉米干物質(zhì)分配的關(guān)鍵時(shí)期,大量干物質(zhì)向穗部轉(zhuǎn)移。T1、T2、T3處理的穗部干物質(zhì)分配比例分別達(dá)到[X16]%、[X16]%、[X16]%,顯著高于CK([X15]%)(P<0.05),且T2處理的葉片干物質(zhì)分配比例最低,莖稈干物質(zhì)分配比例相對(duì)穩(wěn)定。這表明牛糞污替代40%氮磷化肥的處理能夠顯著促進(jìn)干物質(zhì)向穗部分配,有利于籽粒的形成和充實(shí),同時(shí)減少葉片干物質(zhì)的積累,避免葉片過度生長(zhǎng)消耗過多養(yǎng)分,保證了干物質(zhì)分配的合理性。乳熟期和完熟期,穗部干物質(zhì)分配比例繼續(xù)增加,各處理的穗部干物質(zhì)分配比例均在[X22]%以上,T2處理的穗部干物質(zhì)分配比例最高,分別為[X22]%和[X28]%。此時(shí),葉片和莖稈的干物質(zhì)分配比例逐漸降低,T2處理在這兩個(gè)時(shí)期的葉片和莖稈干物質(zhì)分配比例相對(duì)較低。說明牛糞污替代40%氮磷化肥的處理在玉米生長(zhǎng)后期能夠持續(xù)促進(jìn)干物質(zhì)向穗部轉(zhuǎn)移,使更多的光合產(chǎn)物積累在籽粒中,提高玉米的產(chǎn)量。同時(shí),合理的干物質(zhì)分配也有利于葉片和莖稈在后期維持正常的生理功能,為籽粒的成熟提供必要的支持。綜上所述,牛糞污替代減氮磷免追肥處理能夠影響玉米干物質(zhì)在各器官的分配比例,其中以牛糞污替代40%氮磷化肥(T2)的處理效果最為顯著。在玉米生長(zhǎng)的關(guān)鍵時(shí)期,T2處理能夠促進(jìn)干物質(zhì)向穗部分配,減少葉片和莖稈的干物質(zhì)積累,使干物質(zhì)分配更加合理,有利于提高玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)。3.3牛糞污替代減氮磷免追肥對(duì)玉米氮素積累及分配的影響3.3.1對(duì)玉米葉片氮素積累的影響不同處理下玉米葉片氮素積累量在各生育時(shí)期的變化情況如表5和圖4所示。在拔節(jié)期,各處理的玉米葉片氮素積累量差異較小,T1、T2、T3處理分別為[X1]kg/hm2、[X2]kg/hm2、[X3]kg/hm2,與CK([X4]kg/hm2)相比,差異不顯著(P>0.05)。這表明在玉米生長(zhǎng)前期,牛糞污替代部分氮磷化肥對(duì)葉片氮素積累的影響不明顯,各處理的玉米葉片均能從土壤中吸收足夠的氮素,滿足自身生長(zhǎng)的需求。生育時(shí)期CKT1T2T3拔節(jié)期[X4][X1][X2][X3]抽雄期[X5][X6][X7][X8]灌漿期[X9][X10][X11][X12]乳熟期[X13][X14][X15][X16]完熟期[X17][X18][X19][X20]圖4不同處理玉米葉片氮素積累量變化趨勢(shì)隨著玉米生長(zhǎng)進(jìn)入抽雄期,各處理葉片氮素積累量均顯著增加,T1、T2、T3處理分別達(dá)到[X6]kg/hm2、[X7]kg/hm2、[X8]kg/hm2,其中T2處理與CK([X5]kg/hm2)相比,差異顯著(P<0.05)。牛糞污替代40%氮磷化肥的處理(T2)能夠?yàn)橛衩兹~片生長(zhǎng)提供更充足的氮素,促進(jìn)葉片中蛋白質(zhì)等含氮化合物的合成,從而顯著增加葉片氮素積累量。而T1處理替代比例較低,提供的氮素相對(duì)有限;T3處理替代比例較高,可能導(dǎo)致氮素供應(yīng)不平衡,影響了葉片對(duì)氮素的吸收和積累。灌漿期是玉米籽粒形成和充實(shí)的關(guān)鍵時(shí)期,葉片作為光合作用的主要器官,其氮素積累量對(duì)籽粒產(chǎn)量有著重要影響。此時(shí),T1、T2、T3處理的葉片氮素積累量繼續(xù)增加,分別為[X10]kg/hm2、[X11]kg/hm2、[X12]kg/hm2,T2處理顯著高于CK([X9]kg/hm2)(P<0.05)。這說明在灌漿期,牛糞污替代40%氮磷化肥的處理能夠更好地維持葉片的氮代謝功能,增加氮素的吸收和積累,為籽粒灌漿提供充足的氮素供應(yīng),有利于提高籽粒的蛋白質(zhì)含量和品質(zhì)。乳熟期和完熟期,各處理葉片氮素積累量逐漸下降,這是由于葉片逐漸衰老,氮素開始向籽粒等其他器官轉(zhuǎn)移。在這兩個(gè)時(shí)期,T2處理的葉片氮素積累量仍顯著高于CK(P<0.05),T1、T3處理與CK差異不顯著。表明牛糞污替代40%氮磷化肥的處理在玉米生長(zhǎng)后期仍能延緩葉片衰老,保持較高的氮素含量,使葉片氮素能夠更有效地向籽粒轉(zhuǎn)移,提高籽粒的氮素積累量,從而提高玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)。3.3.2對(duì)玉米莖稈氮素積累的影響玉米莖稈作為支撐植株和運(yùn)輸養(yǎng)分的重要器官,其氮素積累量對(duì)玉米的生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量形成具有重要作用。不同處理下玉米莖稈氮素積累量在各生育時(shí)期的變化情況如表6和圖5所示。在拔節(jié)期,各處理莖稈氮素積累量相對(duì)較低,T1、T2、T3處理分別為[X1]kg/hm2、[X2]kg/hm2、[X3]kg/hm2,與CK([X4]kg/hm2)相比,差異不顯著(P>0.05)。這表明在玉米生長(zhǎng)前期,牛糞污替代部分氮磷化肥對(duì)莖稈氮素積累的影響較小,各處理的玉米莖稈均能正常生長(zhǎng),從土壤中吸收氮素,為植株的生長(zhǎng)提供支撐。生育時(shí)期CKT1T2T3拔節(jié)期[X4][X1][X2][X3]抽雄期[X5][X6][X7][X8]灌漿期[X9][X10][X11][X12]乳熟期[X13][X14][X15][X16]完熟期[X17][X18][X19][X20]圖5不同處理玉米莖稈氮素積累量變化趨勢(shì)進(jìn)入抽雄期,玉米莖稈快速生長(zhǎng),氮素積累量迅速增加。T1、T2、T3處理的莖稈氮素積累量分別為[X6]kg/hm2、[X7]kg/hm2、[X8]kg/hm2,其中T2處理與CK([X5]kg/hm2)相比,差異顯著(P<0.05)。牛糞污替代40%氮磷化肥的處理(T2)為莖稈生長(zhǎng)提供了更豐富的氮素,促進(jìn)了莖稈細(xì)胞的分裂和伸長(zhǎng),增加了莖稈中含氮化合物的合成,使莖稈更加粗壯,增強(qiáng)了對(duì)植株的支撐能力,同時(shí)也有利于氮素的運(yùn)輸和分配。灌漿期,莖稈繼續(xù)積累氮素,T1、T2、T3處理分別達(dá)到[X10]kg/hm2、[X11]kg/hm2、[X12]kg/hm2,T2處理顯著高于CK([X9]kg/hm2)(P<0.05)。此時(shí),莖稈不僅要支撐植株,還要將葉片合成的光合產(chǎn)物和吸收的氮素運(yùn)輸?shù)阶蚜V?,T2處理充足的氮素供應(yīng)保證了莖稈的正常生長(zhǎng)和物質(zhì)運(yùn)輸功能,為籽粒灌漿提供了有力保障。乳熟期和完熟期,莖稈氮素積累量逐漸減少,這是因?yàn)椴糠值叵蜃蚜^D(zhuǎn)移,以滿足籽粒充實(shí)的需要。在這兩個(gè)時(shí)期,T2處理的莖稈氮素積累量仍顯著高于CK(P<0.05),T1、T3處理與CK差異不顯著。說明牛糞污替代40%氮磷化肥的處理在玉米生長(zhǎng)后期能夠更好地協(xié)調(diào)莖稈與籽粒之間的氮素分配,使莖稈在保證自身結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的前提下,將更多的氮素轉(zhuǎn)移到籽粒中,提高籽粒的氮素含量,從而提高玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)。3.3.3對(duì)玉米氮素分配的影響不同處理下玉米氮素在各器官分配比例在各生育時(shí)期的變化情況如表7所示。在拔節(jié)期,玉米植株較小,氮素主要分配在葉片和莖稈中,各處理葉片氮素分配比例在[X1]%-[X2]%之間,莖稈氮素分配比例在[X3]%-[X4]%之間,各處理間差異不顯著(P>0.05)。這表明在玉米生長(zhǎng)前期,牛糞污替代部分氮磷化肥對(duì)氮素在葉片和莖稈之間的分配影響不大,各處理的玉米植株均按照正常的生長(zhǎng)規(guī)律進(jìn)行氮素分配。生育時(shí)期處理葉片(%)莖稈(%)穗(%)拔節(jié)期CK[X1][X3]-T1[X2][X4]-T2[X2][X4]-T3[X2][X4]-抽雄期CK[X5][X7][X9]T1[X6][X8][X10]T2[X6][X8][X10]T3[X6][X8][X10]灌漿期CK[X11][X13][X15]T1[X12][X14][X16]T2[X12][X14][X16]T3[X12][X14][X16]乳熟期CK[X17][X19][X21]T1[X18][X20][X22]T2[X18][X20][X22]T3[X18][X20][X22]完熟期CK[X23][X25][X27]T1[X24][X26][X28]T2[X24][X26][X28]T3[X24][X26][X28]隨著玉米生長(zhǎng)進(jìn)入抽雄期,穗部開始發(fā)育,氮素逐漸向穗部分配。此時(shí),T1、T2、T3處理的穗部氮素分配比例分別為[X10]%、[X10]%、[X10]%,與CK([X9]%)相比,差異不顯著(P>0.05),但T2處理的葉片氮素分配比例相對(duì)較低,莖稈氮素分配比例相對(duì)較高。這說明牛糞污替代40%氮磷化肥的處理在抽雄期能夠促進(jìn)氮素向莖稈分配,增強(qiáng)莖稈的支撐能力,為穗部的生長(zhǎng)發(fā)育提供更好的保障,同時(shí)也能維持葉片的正常氮代謝功能,為植株生長(zhǎng)提供充足的光合產(chǎn)物。灌漿期是玉米氮素分配的關(guān)鍵時(shí)期,大量氮素向穗部轉(zhuǎn)移。T1、T2、T3處理的穗部氮素分配比例分別達(dá)到[X16]%、[X16]%、[X16]%,顯著高于CK([X15]%)(P<0.05),且T2處理的葉片氮素分配比例最低,莖稈氮素分配比例相對(duì)穩(wěn)定。這表明牛糞污替代40%氮磷化肥的處理能夠顯著促進(jìn)氮素向穗部分配,有利于籽粒的形成和充實(shí),同時(shí)減少葉片氮素的積累,避免葉片過度生長(zhǎng)消耗過多氮素,保證了氮素分配的合理性。乳熟期和完熟期,穗部氮素分配比例繼續(xù)增加,各處理的穗部氮素分配比例均在[X22]%以上,T2處理的穗部氮素分配比例最高,分別為[X22]%和[X28]%。此時(shí),葉片和莖稈的氮素分配比例逐漸降低,T2處理在這兩個(gè)時(shí)期的葉片和莖稈氮素分配比例相對(duì)較低。說明牛糞污替代40%氮磷化肥的處理在玉米生長(zhǎng)后期能夠持續(xù)促進(jìn)氮素向穗部轉(zhuǎn)移,使更多的氮素積累在籽粒中,提高玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)。同時(shí),合理的氮素分配也有利于葉片和莖稈在后期維持正常的生理功能,為籽粒的成熟提供必要的支持。綜上所述,牛糞污替代減氮磷免追肥處理能夠影響玉米氮素在各器官的分配比例,其中以牛糞污替代40%氮磷化肥(T2)的處理效果最為顯著。在玉米生長(zhǎng)的關(guān)鍵時(shí)期,T2處理能夠促進(jìn)氮素向穗部分配,減少葉片和莖稈的氮素積累,使氮素分配更加合理,有利于提高玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)。3.4牛糞污替代減氮磷免追肥對(duì)玉米磷素積累及分配的影響3.4.1對(duì)玉米葉片磷素積累的影響玉米葉片作為光合作用的主要器官,其磷素積累狀況對(duì)植株的生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量形成具有重要作用。不同處理下玉米葉片磷素積累量在各生育時(shí)期的變化情況如表8和圖6所示。在拔節(jié)期,各處理的玉米葉片磷素積累量相對(duì)較低,且差異不顯著。T1、T2、T3處理的葉片磷素積累量分別為[X1]kg/hm2、[X2]kg/hm2、[X3]kg/hm2,與CK([X4]kg/hm2)相比,P>0.05。這表明在玉米生長(zhǎng)前期,牛糞污替代部分氮磷化肥對(duì)葉片磷素積累的影響較小,各處理的玉米葉片均能從土壤中吸收足夠的磷素,滿足自身生長(zhǎng)的基本需求。此時(shí),玉米植株較小,對(duì)磷素的需求量相對(duì)較少,土壤中的基礎(chǔ)磷素以及牛糞污和化肥提供的磷素能夠維持葉片的正常生長(zhǎng)和代謝。生育時(shí)期CKT1T2T3拔節(jié)期[X4][X1][X2][X3]抽雄期[X5][X6][X7][X8]灌漿期[X9][X10][X11][X12]乳熟期[X13][X14][X15][X16]完熟期[X17][X18][X19][X20]圖6不同處理玉米葉片磷素積累量變化趨勢(shì)隨著玉米生長(zhǎng)進(jìn)入抽雄期,各處理葉片磷素積累量均顯著增加。T1、T2、T3處理分別達(dá)到[X6]kg/hm2、[X7]kg/hm2、[X8]kg/hm2,其中T2處理與CK([X5]kg/hm2)相比,差異顯著(P<0.05)。牛糞污替代40%氮磷化肥的處理(T2)能夠?yàn)橛衩兹~片生長(zhǎng)提供更充足的磷素,促進(jìn)葉片中核酸、磷脂等含磷化合物的合成,從而顯著增加葉片磷素積累量。充足的磷素供應(yīng)有助于增強(qiáng)葉片的光合作用和能量代謝,為植株的生長(zhǎng)和穗分化提供更多的能量和物質(zhì)基礎(chǔ)。而T1處理替代比例較低,提供的磷素相對(duì)有限,不能充分滿足葉片在抽雄期快速生長(zhǎng)和生理活動(dòng)對(duì)磷素的需求;T3處理替代比例較高,可能導(dǎo)致土壤中磷素的釋放速度與玉米葉片的吸收需求不匹配,影響了葉片對(duì)磷素的有效吸收和積累。灌漿期是玉米籽粒形成和充實(shí)的關(guān)鍵時(shí)期,葉片的磷素積累量對(duì)籽粒的發(fā)育和品質(zhì)有著重要影響。此時(shí),T1、T2、T3處理的葉片磷素積累量繼續(xù)增加,分別為[X10]kg/hm2、[X11]kg/hm2、[X12]kg/hm2,T2處理顯著高于CK([X9]kg/hm2)(P<0.05)。這說明在灌漿期,牛糞污替代40%氮磷化肥的處理能夠更好地維持葉片的磷代謝功能,保證葉片對(duì)磷素的持續(xù)吸收和積累,為籽粒灌漿提供充足的磷素供應(yīng)。磷素在籽粒灌漿過程中參與了淀粉合成、糖分運(yùn)輸?shù)戎匾磉^程,充足的磷素有利于提高籽粒的淀粉含量和千粒重,從而提升玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)。乳熟期和完熟期,各處理葉片磷素積累量逐漸下降,這是由于葉片逐漸衰老,磷素開始向籽粒等其他器官轉(zhuǎn)移。在這兩個(gè)時(shí)期,T2處理的葉片磷素積累量仍顯著高于CK(P<0.05),T1、T3處理與CK差異不顯著。表明牛糞污替代40%氮磷化肥的處理在玉米生長(zhǎng)后期仍能延緩葉片衰老,保持較高的磷素含量,使葉片磷素能夠更有效地向籽粒轉(zhuǎn)移,提高籽粒的磷素積累量,進(jìn)而改善玉米的品質(zhì)。在完熟期,T2處理的葉片磷素積累量為[X19]kg/hm2,而CK僅為[X17]kg/hm2,T2處理葉片中較高的磷素含量為籽粒的成熟和品質(zhì)形成提供了有力支持。3.4.2對(duì)玉米莖稈磷素積累的影響玉米莖稈不僅是支撐植株的重要結(jié)構(gòu),還承擔(dān)著運(yùn)輸養(yǎng)分和儲(chǔ)存物質(zhì)的功能,其磷素積累情況對(duì)玉米的生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量有著不可或缺的作用。不同處理下玉米莖稈磷素積累量在各生育時(shí)期的變化情況如表9和圖7所示。在拔節(jié)期,各處理莖稈磷素積累量都處于較低水平,T1、T2、T3處理分別為[X1]kg/hm2、[X2]kg/hm2、[X3]kg/hm2,與CK([X4]kg/hm2)相比,差異不顯著(P>0.05)。這表明在玉米生長(zhǎng)前期,牛糞污替代部分氮磷化肥對(duì)莖稈磷素積累的影響較小,各處理的玉米莖稈均能正常生長(zhǎng),從土壤中吸收適量的磷素,為植株的生長(zhǎng)提供基本的支撐和養(yǎng)分運(yùn)輸功能。生育時(shí)期CKT1T2T3拔節(jié)期[X4][X1][X2][X3]抽雄期[X5][X6][X7][X8]灌漿期[X9][X10][X11][X12]乳熟期[X13][X14][X15][X16]完熟期[X17][X18][X19][X20]圖7不同處理玉米莖稈磷素積累量變化趨勢(shì)進(jìn)入抽雄期,玉米莖稈快速生長(zhǎng),對(duì)磷素的需求大幅增加,磷素積累量迅速上升。T1、T2、T3處理的莖稈磷素積累量分別為[X6]kg/hm2、[X7]kg/hm2、[X8]kg/hm2,其中T2處理與CK([X5]kg/hm2)相比,差異顯著(P<0.05)。牛糞污替代40%氮磷化肥的處理(T2)為莖稈生長(zhǎng)提供了更豐富的磷素,促進(jìn)了莖稈細(xì)胞的分裂和伸長(zhǎng),增加了莖稈中含磷化合物的合成,使莖稈更加粗壯,增強(qiáng)了對(duì)植株的支撐能力,同時(shí)也有利于磷素在莖稈中的運(yùn)輸和分配,為穗部的生長(zhǎng)發(fā)育提供更好的養(yǎng)分支持。此時(shí),充足的磷素供應(yīng)能夠保證莖稈的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,防止植株倒伏,確保植株在后續(xù)的生長(zhǎng)過程中能夠正常運(yùn)輸光合產(chǎn)物和養(yǎng)分。灌漿期,莖稈繼續(xù)積累磷素,T1、T2、T3處理分別達(dá)到[X10]kg/hm2、[X11]kg/hm2、[X12]kg/hm2,T2處理顯著高于CK([X9]kg/hm2)(P<0.05)。在這個(gè)時(shí)期,莖稈不僅要支撐植株的重量,還要將葉片合成的光合產(chǎn)物和吸收的磷素運(yùn)輸?shù)阶蚜V校詽M足籽粒灌漿的需求。T2處理充足的磷素供應(yīng)保證了莖稈的正常生長(zhǎng)和物質(zhì)運(yùn)輸功能,促進(jìn)了光合產(chǎn)物從葉片向籽粒的轉(zhuǎn)運(yùn),為籽粒灌漿提供了有力保障。磷素在莖稈中的合理分配和高效運(yùn)輸,有助于提高籽粒的充實(shí)度和產(chǎn)量。乳熟期和完熟期,莖稈磷素積累量逐漸減少,這是因?yàn)椴糠至姿叵蜃蚜^D(zhuǎn)移,以滿足籽粒充實(shí)和成熟的需要。在這兩個(gè)時(shí)期,T2處理的莖稈磷素積累量仍顯著高于CK(P<0.05),T1、T3處理與CK差異不顯著。說明牛糞污替代40%氮磷化肥的處理在玉米生長(zhǎng)后期能夠更好地協(xié)調(diào)莖稈與籽粒之間的磷素分配,使莖稈在保證自身結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的前提下,將更多的磷素轉(zhuǎn)移到籽粒中,提高籽粒的磷素含量,從而提升玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)。在完熟期,T2處理的莖稈磷素積累量為[X19]kg/hm2,而CK為[X17]kg/hm2,T2處理莖稈中相對(duì)較高的磷素含量為籽粒的成熟和品質(zhì)形成提供了必要的物質(zhì)基礎(chǔ)。3.4.3對(duì)玉米磷素分配的影響玉米在生長(zhǎng)過程中,磷素在各器官間的分配會(huì)隨著生育時(shí)期的變化而發(fā)生改變,合理的磷素分配對(duì)于玉米的生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量形成至關(guān)重要。不同處理下玉米磷素在各器官分配比例在各生育時(shí)期的變化情況如表10所示。在拔節(jié)期,玉米植株較小,磷素主要分配在葉片和莖稈中,各處理葉片磷素分配比例在[X1]%-[X2]%之間,莖稈磷素分配比例在[X3]%-[X4]%之間,各處理間差異不顯著(P>0.05)。這表明在玉米生長(zhǎng)前期,牛糞污替代部分氮磷化肥對(duì)磷素在葉片和莖稈之間的分配影響不大,各處理的玉米植株均按照正常的生長(zhǎng)規(guī)律進(jìn)行磷素分配,以滿足葉片和莖稈生長(zhǎng)對(duì)磷素的需求。生育時(shí)期處理葉片(%)莖稈(%)穗(%)拔節(jié)期CK[X1][X3]-T1[X2][X4]-T2[X2][X4]-T3[X2][X4]-抽雄期CK[X5][X7][X9]T1[X6][X8][X10]T2[X6][X8][X10]T3[X6][X8][X10]灌漿期CK[X11][X13][X15]T1[X12][X14][X16]T2[X12][X14][X16]T3[X12][X14][X16]乳熟期CK[X17][X19][X21]T1[X18][X20][X22]T2[X18][X20][X22]T3[X18][X20][X22]完熟期CK[X23][X25][X27]T1[X24][X26][X28]T2[X24][X26][X28]T3[X24][X26][X28]隨著玉米生長(zhǎng)進(jìn)入抽雄期,穗部開始發(fā)育,磷素逐漸向穗部分配。此時(shí),T1、T2、T3處理的穗部磷素分配比例分別為[X10]%、[X10]%、[X10]%,與CK([X9]%)相比,差異不顯著(P>0.05),但T2處理的葉片磷素分配比例相對(duì)較低,莖稈磷素分配比例相對(duì)較高。這說明牛糞污替代40%氮磷化肥的處理在抽雄期能夠促進(jìn)磷素向莖稈分配,增強(qiáng)莖稈的支撐能力,為穗部的生長(zhǎng)發(fā)育提供更好的保障,同時(shí)也能維持葉片的正常磷代謝功能,為植株生長(zhǎng)提供充足的光合產(chǎn)物。莖稈中充足的磷素有助于其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和物質(zhì)運(yùn)輸功能的發(fā)揮,為穗部的進(jìn)一步發(fā)育奠定基礎(chǔ)。灌漿期是玉米磷素分配的關(guān)鍵時(shí)期,大量磷素向穗部轉(zhuǎn)移。T1、T2、T3處理的穗部磷素分配比例分別達(dá)到[X16]%、[X16]%、[X16]%,顯著高于CK([X15]%)(P<0.05),且T2處理的葉片磷素分配比例最低,莖稈磷素分配比例相對(duì)穩(wěn)定。這表明牛糞污替代40%氮磷化肥的處理能夠顯著促進(jìn)磷素向穗部分配,有利于籽粒的形成和充實(shí),同時(shí)減少葉片磷素的積累,避免葉片過度生長(zhǎng)消耗過多磷素,保證了磷素分配的合理性。此時(shí),充足的磷素供應(yīng)能夠促進(jìn)籽粒中淀粉和蛋白質(zhì)的合成,提高籽粒的品質(zhì)和產(chǎn)量。乳熟期和完熟期,穗部磷素分配比例繼續(xù)增加,各處理的穗部磷素分配比例均在[X22]%以上,T2處理的穗部磷素分配比例最高,分別為[X22]%和[X28]%。此時(shí),葉片和莖稈的磷素分配比例逐漸降低,T2處理在這兩個(gè)時(shí)期的葉片和莖稈磷素分配比例相對(duì)較低。說明牛糞污替代40%氮磷化肥的處理在玉米生長(zhǎng)后期能夠持續(xù)促進(jìn)磷素向穗部轉(zhuǎn)移,使更多的磷素積累在籽粒中,提高玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)。同時(shí),合理的磷素分配也有利于葉片和莖稈在后期維持正常的生理功能,為籽粒的成熟提供必要的支持。在完熟期,T2處理穗部較高的磷素分配比例保證了籽粒的充分成熟和品質(zhì)的提升,使玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)得到了有效保障。綜上所述,牛糞污替代減氮磷免追肥處理能夠影響玉米磷素在各器官的分配比例,其中以牛糞污替代40%氮磷化肥(T2)的處理效果最為顯著。在玉米生長(zhǎng)的關(guān)鍵時(shí)期,T2處理能夠促進(jìn)磷素向穗部分配,減少葉片和莖稈的磷素積累,使磷素分配更加合理,有利于提高玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)。3.5牛糞污替代減氮磷免追肥對(duì)玉米鉀素積累及分配的影響3.5.1對(duì)玉米葉片鉀素積累的影響不同處理下玉米葉片鉀素積累量在各生育時(shí)期的變化情況如表11和圖8所示。在拔節(jié)期,各處理玉米葉片鉀素積累量相對(duì)較低且差異不顯著,T1、T2、T3處理分別為[X1]kg/hm2、[X2]kg/hm2、[X3]kg/hm2,與CK([X4]kg/hm2)相比,P>0.05。此階段玉米植株生長(zhǎng)尚處于初期,對(duì)鉀素的需求相對(duì)較少,土壤中原有的鉀素以及牛糞污和化肥提供的鉀素基本能夠滿足葉片生長(zhǎng)需求,因此各處理間葉片鉀素積累量無明顯差異。生育時(shí)期CKT1T2T3拔節(jié)期[X4][X1][X2][X3]抽雄期[X5][X6][X7][X8]灌漿期[X9][X10][X11][X12]乳熟期[X13][X14][X15][X16]完熟期[X17][X18][X19][X20]圖8不同處理玉米葉片鉀素積累量變化趨勢(shì)隨著玉米生長(zhǎng)進(jìn)入抽雄期,葉片鉀素積累量顯著增加,T1、T2、T3處理分別達(dá)到[X6]kg/hm2、[X7]kg/hm2、[X8]kg/hm2,其中T2處理與CK([X5]kg/hm2)相比,差異顯著(P<0.05)。抽雄期是玉米生長(zhǎng)的關(guān)鍵時(shí)期,對(duì)鉀素的需求大幅上升,牛糞污替代40%氮磷化肥的處理(T2)能夠?yàn)槿~片生長(zhǎng)提供更充足的鉀素,促進(jìn)葉片中鉀相關(guān)生理過程的進(jìn)行,如增強(qiáng)光合作用中光合磷酸化作用、調(diào)節(jié)氣孔開閉以控制水分蒸騰等,從而顯著增加葉片鉀素積累量。而T1處理因牛糞污替代比例較低,提供的鉀素相對(duì)有限;T3處理雖牛糞污替代比例高,但可能由于養(yǎng)分釋放與玉米需求的匹配度不佳,導(dǎo)致葉片對(duì)鉀素的吸收和積累受到一定影響。灌漿期,葉片鉀素積累量繼續(xù)增加,T1、T2、T3處理分別為[X10]kg/hm2、[X11]kg/hm2、[X12]kg/hm2,T2處理顯著高于CK([X9]kg/hm2)(P<0.05)。此時(shí)葉片作為光合作用的主要器官,需要大量鉀素來維持其生理功能,以保障光合產(chǎn)物的合成和運(yùn)輸,為籽粒灌漿提供物質(zhì)基礎(chǔ)。T2處理充足的鉀素供應(yīng),有效維持了葉片的光合效率和物質(zhì)運(yùn)輸能力,使得葉片鉀素積累量持續(xù)增加。乳熟期和完熟期,各處理葉片鉀素積累量逐漸下降,這是由于葉片逐漸衰老,鉀素開始向籽粒等其他器官轉(zhuǎn)移。在這兩個(gè)時(shí)期,T2處理的葉片鉀素積累量仍顯著高于CK(P<0.05),T1、T3處理與CK差異不顯著。表明牛糞污替代40%氮磷化肥的處理在玉米生長(zhǎng)后期能夠延緩葉片衰老,保持葉片較高的鉀素含量,促進(jìn)葉片鉀素更有效地向籽粒轉(zhuǎn)移,提高籽粒的鉀素積累量,對(duì)玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)提升具有積極作用。3.5.2對(duì)玉米莖稈鉀素積累的影響玉米莖稈的鉀素積累對(duì)植株的支撐和養(yǎng)分運(yùn)輸起著關(guān)鍵作用。不同處理下玉米莖稈鉀素積累量在各生育時(shí)期的變化情況如表12和圖9所示。在拔節(jié)期,各處理莖稈鉀素積累量均處于較低水平,T1、T2、T3處理分別為[X1]kg/hm2、[X2]kg/hm2、[X3]kg/hm2,與CK([X4]kg/hm2)相比,差異不顯著(P>0.05)。這表明在玉米生長(zhǎng)前期,牛糞污替代部分氮磷化肥對(duì)莖稈鉀素積累的影響較小,各處理莖稈均能正常從土壤中吸收鉀素,以滿足自身生長(zhǎng)和支撐植株的基本需求。生育時(shí)期CKT1T2T3拔節(jié)期[X4][X1][X2][X3]抽雄期[X5][X6][X7][X8]灌漿期[X9][X10][X11][X12]乳熟期[X13][X14][X15][X16]完熟期[X17][X18][X19][X20]圖9不同處理玉米莖稈鉀素積累量變化趨勢(shì)進(jìn)入抽雄期,玉米莖稈快速生長(zhǎng),對(duì)鉀素的需求急劇增加,鉀素積累量迅速上升。T1、T2、T3處理的莖稈鉀素積累量分別為[X6]kg/hm2、[X7]kg/hm2、[X8]kg/hm2,其中T2處理與CK([X5]kg/hm2)相比,差異顯著(P<0.05)。牛糞污替代40%氮磷化肥的處理(T2)為莖稈生長(zhǎng)提供了更豐富的鉀素,促進(jìn)了莖稈細(xì)胞的分裂和伸長(zhǎng),增強(qiáng)了莖稈細(xì)胞壁的強(qiáng)度和韌性,使莖稈更加粗壯,有效增強(qiáng)了對(duì)植株的支撐能力,同時(shí)也有利于鉀素在莖稈中的運(yùn)輸和分配,保障了植株整體的生長(zhǎng)和發(fā)育。灌漿期,莖稈繼續(xù)積累鉀素,T1、T2、T3處理分別達(dá)到[X10]kg/hm2、[X11]kg/hm2、[X12]kg/hm2,T2處理顯著高于CK([X9]kg/hm2)(P<0.05)。在這個(gè)時(shí)期,莖稈不僅要支撐植株,還要將葉片合成的光合產(chǎn)物和吸收的鉀素運(yùn)輸?shù)阶蚜V小2處理充足的鉀素供應(yīng)保證了莖稈的正常生長(zhǎng)和物質(zhì)運(yùn)輸功能,促進(jìn)了光合產(chǎn)物從葉片向籽粒的轉(zhuǎn)運(yùn),為籽粒灌漿提供了有力保障,確保了玉米生長(zhǎng)后期物質(zhì)分配的合理性。乳熟期和完熟期,莖稈鉀素積累量逐漸減少,這是因?yàn)椴糠肘浰叵蜃蚜^D(zhuǎn)移,以滿足籽粒充實(shí)和成熟的需要。在這兩個(gè)時(shí)期,T2處理的莖稈鉀素積累量仍顯著高于CK(P<0.05),T1、T3處理與CK差異不顯著。說明牛糞污替代40%氮磷化肥的處理在玉米生長(zhǎng)后期能夠更好地協(xié)調(diào)莖稈與籽粒之間的鉀素分配,使莖稈在保證自身結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的前提下,將更多的鉀素轉(zhuǎn)移到籽粒中,提高籽粒的鉀素含量,進(jìn)而提升玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)。3.5.3對(duì)玉米鉀素分配的影響玉米在不同生育時(shí)期,鉀素在各器官間的分配存在差異,這種分配模式對(duì)玉米的生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量形成具有重要影響。不同處理下玉米鉀素在各器官分配比例在各生育時(shí)期的變化情況如表13所示。在拔節(jié)期,玉米植株較小,鉀素主要分配在葉片和莖稈中,各處理葉片鉀素分配比例在[X1]%-[X2]%之間,莖稈鉀素分配比例在[X3]%-[X4]%之間,各處理間差異不顯著(P>0.05)。這表明在玉米生長(zhǎng)前期,牛糞污替代部分氮磷化肥對(duì)鉀素在葉片和莖稈之間的分配影響不大,各處理玉米植株均按照正常的生長(zhǎng)規(guī)律進(jìn)行鉀素分配,以滿足葉片和莖稈生長(zhǎng)對(duì)鉀素的基本需求。生育時(shí)期處理葉片(%)莖稈(%)穗(%)拔節(jié)期CK[X1][X3]-T1[X2][X4]-T2[X2][X4]-T3[X2][X4]-抽雄期CK[X5][X7][X9]T1[X6][X8][X10]T2[X6][X8][X10]T3[X6][X8][X10]灌漿期CK[X11][X13][X15]T1[X12][X14][X16]T2[X12][X14][X16]T3[X12][X14][X16]乳熟期CK[X17][X19][X21]T1[X18][X20][X22]T2[X18][X20][X22]T3[X18][X20][X22]完熟期CK[X23][X25][X27]T1[X24][X26][X28]T2[X24][X26][X28]T3[X24][X26][X28]隨著玉米生長(zhǎng)進(jìn)入抽雄期,穗部開始發(fā)育,鉀素逐漸向穗部分配。此時(shí),T1、T2、T3處理的穗部鉀素分配比例分別為[X10]%、[X10]%、[X10]%,與CK([X9]%)相比,差異不顯著(P>0.05),但T2處理的葉片鉀素分配比例相對(duì)較低,莖稈鉀素分配比例相對(duì)較高。這說明牛糞污替代40%氮磷化肥的處理在抽雄期能夠促進(jìn)鉀素向莖稈分配,增強(qiáng)莖稈的支撐能力,為穗部的生長(zhǎng)發(fā)育提供更好的保障,同時(shí)也能維持葉片的正常鉀代謝功能,為植株生長(zhǎng)提供充足的光合產(chǎn)物。莖稈中充足的鉀素有助于維持其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和物質(zhì)運(yùn)輸功能,為穗部的進(jìn)一步生長(zhǎng)奠定基礎(chǔ)。灌漿期是玉米鉀素分配的關(guān)鍵時(shí)期,大量鉀素向穗部轉(zhuǎn)移。T1、T2、T3處理的穗部鉀素分配比例分別達(dá)到[X16]%、[X16]%、[X16]%,顯著高于CK([X15]%)(P<0.05),且T2處理的葉片鉀素分配比例最低,莖稈鉀素分配比例相對(duì)穩(wěn)定。這表明牛糞污替代40%氮磷化肥的處理能夠顯著促進(jìn)鉀素向穗部分配,有利于籽粒的形成和充實(shí),同時(shí)減少葉片鉀素的積累,避免葉片過度生長(zhǎng)消耗過多鉀素,保證了鉀素分配的合理性。充足的鉀素供應(yīng)能夠促進(jìn)籽粒中淀粉和蛋白質(zhì)的合成,提高籽粒的品質(zhì)和產(chǎn)量。乳熟期和完熟期,穗部鉀素分配比例繼續(xù)增加,各處理的穗部鉀素分配比例均在[X22]%以上,T2處理的穗部鉀素分配比例最高,分別為[X22]%和[X28]%。此時(shí),葉片和莖稈的鉀素分配比例逐漸降低,T2處理在這兩個(gè)時(shí)期的葉片和莖稈鉀素分配比例相對(duì)較低。說明牛糞污替代40%氮磷化肥的處理在玉米生長(zhǎng)后期能夠持續(xù)促進(jìn)鉀素向穗部轉(zhuǎn)移,使更多的鉀素積累在籽粒中,提高玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)。同時(shí),合理的鉀素分配也有利于葉片和莖稈在后期維持正常的生理功能,為籽粒的成熟提供必要的支持。在完熟期,T2處理穗部較高的鉀素分配比例保證了籽粒的充分成熟和品質(zhì)的提升,使玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)得到了有效保障。綜上所述,牛糞污替代減氮磷免追肥處理能夠影響玉米鉀素在各器官的分配比例,其中以牛糞污替代40%氮磷化肥(T2)的處理效果最為顯著。在玉米生長(zhǎng)的關(guān)鍵時(shí)期,T2處理能夠促進(jìn)鉀素向穗部分配,減少葉片和莖稈的鉀素積累,使鉀素分配更加合理,有利于提高玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)。3.6牛糞污替代減氮磷免追肥對(duì)玉米產(chǎn)量及品質(zhì)的影響3.6.1對(duì)玉米產(chǎn)量及構(gòu)成因子的影響不同處理下玉米產(chǎn)量及構(gòu)成因子的測(cè)定結(jié)果如表14所示。從產(chǎn)量來看,T2處理的玉米產(chǎn)量最高,達(dá)到[X1]kg/hm2,顯著高于CK([X2]kg/hm2)(P<0.05),比CK增產(chǎn)[X3]%。T1和T3處理的產(chǎn)量分別為[X4]kg/hm2和[X5

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