[發明專利]基于玉米碳氮代謝差異的高產栽培方法

有效

• 申請號: 201610075356.0
• 申請日: 2016-02-03
• 公開（公告）號: CN105613014B
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 萇建峰;李潮海;董朋飛;賈芳
• 申請（專利權）人: 河南農業大學
• 主分類號: A01G22/20
• 分類號: A01G22/20;A01C21/00
• 代理公司: 河南科技通律師事務所 41123
• 代理人: 樊羿;韓松

本發明涉及一種基于玉米碳氮代謝差異的高產栽培方法，包括以下步驟：（1）依據玉米品種碳氮代謝的協調性所表現出的基因型差異，確定其碳氮代謝類型：氮素敏感型、碳氮協調型、氮代謝旺盛型、碳代謝衰弱型；（2）針對上述不同的碳氮代謝類型，采用如下不同的施肥措施：①氮素敏感型，在玉米大口期追施尿素，且純氮施用總量≤360kg/ha；②碳氮協調型，施用純氮總量控制在200～240kg/ha；③氮代謝旺盛型，純肥施用量240～320kg/ha；④碳代謝衰弱型，在大口期追施尿素，純氮使用量應在240～320kg/ha。本發明進行科學選種，優化施肥，協調玉米生理代謝，以提高養分利用效率，減少環境污染，并提高玉米的產量和品質。

技術領域

本發明屬于農作物栽培技術領域，具體涉及一種基于玉米碳氮代謝差異的高產栽培方法。

背景技術

玉米是中國第一大糧食作物，也是關系國家糧食安全的關鍵作物。中國玉米產量從1980年的6260萬噸增長到2012年的20812萬噸，年均產量增長3.6%。30多年來，中國玉米產量增長中種植面積和單產的貢獻率約各占50%。其中，玉米單產年均增長率為1.7%，面積年均增長率為1.9%。但從近10年的情況看，中國玉米產量的增長更依靠面積增加，僅有30%來源于單產提高。2003～2012年，中國玉米產量的年均增長速度為5.95%，單產年均增長率為1.76%，面積年均增長率為4.08%。未來隨著中國工業化和城鎮化發展，耕地總體面積將繼續減少。據中國科學院研究表明，未來10年，如果經濟發展和耕地保護形勢不發生大的變化，中國將凈減少耕地面積1500萬畝，占耕地總量的0.7%。加上耕地占優補劣導致的產能損失，耕地產能可能會減少1.4%。

在過去的幾十年中，我國的玉米高產都是通過高產品種和高投入的化肥、農藥、灌溉等農藝措施相互配合獲得的。這種高投入、高產出的栽培方式對于我國糧食產量的提高做出了很大的貢獻，但是，這種栽培方式在獲得高產的同時，卻對生態系統和環境造成了一定程度的破壞；另外，過量施肥造成硝酸鹽在作物體內的過量積累，還會造成作物品質的下降和施肥效益的降低，甚至會造成產量的下降。那么，如何協調提高單產和保護環境、節約資源之間的關系，已經成為玉米栽培種植所面臨的新課題。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種基于玉米碳氮代謝差異的高產栽培方法，進行科學選種，優化施肥，協調玉米生理代謝，以提高養分利用效率，減少環境污染，并提高玉米的產量和品質。

碳、氮代謝是玉米生理代謝中最為重要的兩個代謝過程，與產量、品質和抗性密切相關。本發明研究發現，玉米品種碳氮代謝的協調性具有基因型差異，是由遺傳基礎決定的，即玉米對于氮素的吸收、同化和轉運能力以及光合性能存在基因型差異，同時還受到氮肥施用量的影響。因此，根據玉米品種自身的碳氮代謝所表現出來的基因型差異，通過栽培施肥措施對碳氮代謝的過程進行干預，是優化施肥，提高養分利用效率，減少環境污染，降低生產成本，提高玉米產量和品質的一種新途徑。

本發明具體通過以下技術方案實現：

設計一種基于玉米碳氮代謝差異的高產栽培方法，包括以下步驟：

（1）可以先根據玉米灌漿期穗位葉的PEPCase/RUBPCase值（在正常施肥條件下，穗位葉PEPCase/RUBPCase在吐絲后20天≥4.5，為高產品種）來選擇玉米高產品種，或者直接從公知的高產品種中選擇適于當地種植的高產品種。

（2）依據所選玉米品種碳氮代謝表現出的基因型差異，將其分為不同類型：