有机肥替代部分化肥氮对晋西南旱区玉米根系生长及其生理活性的影响

来源：中国土壤与肥料杂志2024年第9期北京时间：

作者：费聪

单位：(运城学院生命科学系，山西 运城 044000)

摘要：为探究玉米根系分布、生理活性及产量和品质对有机肥替代部分化肥氮的响应，于2021—2022年在山西省西南部旱区，以登海605为试验材料，设置当地农户施氮量(210 kg·hm-2，N1)、有机肥替代15%化学氮肥(施入化学氮178.5 kg·hm-2，N2)、有机肥替代30%化学氮肥(施入化学氮147 kg·hm-2，N3)、有机肥替代45%化学氮肥(施入化学氮115.5 kg·hm-2，N4)处理，有机肥施用量根据替代比例计算。通过测定玉米生育期内的土壤水分分布、根系生长特性、根系生理活性及籽粒产量和品质，探究不同比例的有机肥替代化学氮肥对土壤水分、根系生长和根系生理活性的影响，及其与收获期籽粒产量的关系。结果表明，有机肥替代化学氮肥提高了40～80 cm土层中的土壤含水量，尤其在N3处理下，40～60 cm土层中的土壤含水量比其他处理平均高出11.3%～22.6%；有机替代增加了0～40 cm土层中的根长和根表面积，其中，N3处理下的根干重较其他处理提高了6.4%～20.6%；此外，有机替代还通过提高根系活力和氮代谢酶活性促进水肥吸收利用，尤其是0～40 cm土层的根表面积、20～60 cm的根系活力以及氮代谢酶活性的提高对产量产生了正向效应，N3处理的籽粒产量、蛋白质和淀粉含量较其他处理分别提高了4.4%～9.3%、3.3%～12.7%和7.4%～22.4%。因此，在晋西南旱地玉米种植区，推荐将30%的无机氮替换为有机肥，该有机替代比例不仅可以改善土壤的贮水能力，还通过提高根系生长和根系的生理活性促进水肥吸收利用，提高籽粒产量和品质，这对该地区的玉米可持续性生产具有重要作用。

关键词：玉米;有机替代;根表面积;籽粒产量

基金资助：基金项目:优秀博士来晋科研专项(QZX-2023029)；运城学院校级科研项目(YY-202213)；运城学院博士科研启动项目(YQ-2023009)。