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针对在吉林省玉米生产中出现的不合理施肥造成的产量下降、品质变劣及其所引发的环境问题，本研究从室内盆栽、田间小区到不同土壤类型和生态条件的区域试验，以提高养分利用率为中心，围绕养分与作物生长的关系，研究了吉林省黑土区玉米推荐施肥技术、低成本、高性能的新型缓控释肥料，以及密植玉米与三垄大豆间作新模式的农艺栽培措施，得到了以下主要结论。
(1)理论上可以用苗期SPAD值来判断吉林省玉米氮素营养状况。氮肥总量控制的方法适宜于吉林省玉米的区域氮肥推荐，其总量控制值应为纯N80kghm-2。
Bray1法适用于淡黑钙土和酸性土壤上速效磷的测定，Mehlich3法适用于冲积土和中性石灰性土壤上速效磷的测定，冲积土区、黑土区和酸性土壤上速效钾的测定；Mehlich3法与玉米生长的相关性最好，是与吉林省玉米生产相适应的方法。
以玉米相对产量低于75％、75%至90%之间、90%至95%之间及大于95%为基准，将土壤有效磷(Olsen-P)划分为低等级(＜5mgkg-1)、中等级(5-21mgkg-1)、高等级(21-34mgkg-1)和极高等级(＞34mgkg-1)，其分别对应的平均磷肥(P2O5)推荐用量为：83、60、45和0kg hm-2，同样，将土壤有效钾(NH4Ac-K)划分为低等级(＜8mgkg-1)、中等级范围(8-71mgkg-1)、高等级(71-150mgkg-1)和极高等级(＞150mgkg-1)，其分别对应的平均钾肥(K2O)推荐用量为：75、60、45和0kghm-2。
(2)硅藻土具有较好的保水肥性质，可以作为缓控释肥料的载体材料。以硅藻土为载体的密封包膜尿素(MCU)，膜层紧实，通透性小，缓释效果明显高于普通尿素和聚乙烯醇包膜尿素。通过盆栽生物试验，MCU的氮肥农学效率和氮肥表观利用率和肥料贡献率远远高于尿素做基肥一次性施用处理，并已达到了较高的水平。
(3)在整个作物生育期中，土壤碱解氮大致有两头高中间低的趋势，在间作体系中尤其明显；土壤中速效P含量大体上仍是先高后低再高的变化趋势，在苗期与大喇叭口/开花期，间作体系中玉米和大豆的土壤P含量均显著低于单作体系；在作物生长的整个生育期内，无论单作还是间作体系中，植株体内的氮素含量均呈由高到低的变化趋势，在作物生长的中后期，单作大豆体内氮素含量现在高于间作大豆；间作玉米体内磷素含量在生长的前期和中期显著高于单作玉米，
间作大豆比单作大豆蛋白质、含油量分别高出21.28%、21.14%;间作玉米比单作玉米蛋白质、淀粉含量、含油量分别高出35.6%，33.33%，11.77%。间作体系每亩的收益要分别比单作的大豆和玉米增收36.26%和59.44%，同时每1元肥料投入可以获得近20元的收入，远远高于玉米单作或者大豆单作的经济效益。