关中平原夏玉米临界磷浓度稀释曲线构建与磷营养诊断

作者：刘苗; 刘朋召; 师祖姣; 王小利; 王瑞; 李军^*

来源：植物营养与肥料学报, 2021, 27(09): 1548-1559.

• 夏玉米
• 施磷量
• 临界磷稀释曲线
• 磷营养指数

【目的】通过分析不同施磷水平下夏玉米地上部生物量与其植株磷浓度的变化关系,构建临界磷浓度稀释曲线模型,为夏玉米磷素优化管理及磷营养诊断提供理论基础。【方法】2019—2020年在陕西关中平原,以两个玉米品种郑单958和豫玉22为试验材料进行田间定位试验。共设4个施磷量处理(P2O5):0、60、120、180 kg/hm2。在夏玉米拔节期、抽雄期、灌浆期和成熟期进行地上部取样,分析夏玉米地上部干物质量、全磷含量以及产量。利用2019年试验数据构建夏玉米临界磷浓度稀释曲线模型和磷素营养指数,利用2020年数据对模型进行验证。【结果】增施磷肥能显著提高夏玉米产量、地上部生物量和植株磷浓度,两个品种之间没有显著差异。随施磷水平的提高,夏玉米产量表现为先增加后减少,P120处理可获得最高产量,产量效应方程显示两年两个品种夏玉米平均理论最高产量对应的施磷量为110.2 kg/hm2。由产量构成要素看出,施磷对穗数没有显著影响,但能显著提高穗粒数和百粒重,且施磷对玉米穗粒数的影响大于对百粒重的影响。地上部生物量表现为P0<P60<P180<P120处理,但P180与P120处理间差异不显著。玉米植株磷浓度均随施磷水平的提高而增加,并随生育进程的推进和地上部生物量的增加而降低。根据2019年地上部干物质重与其磷浓度变化关系构建夏玉米临界磷浓度(Pc)变化曲线:Pc=8.11DM-0.22 (R2=0.886)。模型拟合的植株磷浓度和2020年玉米实际磷浓度线性相关,稀释曲线模型的RMSE和n-RMSE分别为1.146和18.23%,说明模型具有较好的稳定性。基于临界磷浓度稀释曲线计算磷营养指数(PNI),各生育时期PNI值随磷肥用量增加而增大,随生育进程推进呈现先升高后降低趋势。PNI与相对吸磷量(RPupt)、相对地上部生物量(RDW)和相对产量(RY)均呈极显著相关。【结论】本研究建立的夏玉米临界磷浓度稀释曲线和磷营养指数(PNI)模型能够很好地预测植株不同生育时期的磷素盈亏状况,对指导夏玉米生长季磷素营养诊断及最佳磷肥施用量具有可行性。

• 单位
  西北农林科技大学