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玉米作为C4植物，其光合效率高，可获得很高的生物学产量，作为主要的粮食作物，对我国乃至世界的粮食安全具有重要意义。本研究针对当前农户在传统生产中存在的品种使用不当、施肥不科学、密度偏低等问题，设计了农户、高产高效、再高产和再高产高效4种管理模式，进行了产量和氮素养分效率的研究。高产高效模式为在农户传统模式基础上，产量提高10％-15%，养分效率提高10-15%；再高产模式目标为产量提高30-50%；再高产高效模式目标产量提高30-50%，养分效率增加30-50%。项目从群体光合性能、干物质转运、氮素吸收及分配规律等方面对不同模式下春玉米高产机理进行了研究。 本研究主要内容包括：⑴农户管理模式的籽粒产量为9007.39 kg/hm2，高产高效模式、再高产模式、再高产高效模式较农户模式相比分别增产11.79%、37.16%、35.46%。⑵与农户模式相比，高产高效模式、再高产模式、再高产高效模式的春玉米叶面积指数均有明显增加，并于吐丝期差异性最为显著，分别较农户模式增加：33.96%、52.26%、37.72%。且春玉米光合势较农户模式有显著提高，表现为：再高产模式>再高产高效模式>高产高效模式>农户模式。⑶4种管理模式下，春玉米干物质积累量的变化在各生长阶段下均表现为：再高产模式>再高产高效模式>高产高效模式>农户模式。3种高产模式较农户模式分别增产了6.01%、25.33%、14.76%，在开花吐丝期后其群体效应得以完全的显现，且各种模式间差异显著。高产高效模式、再高产模式、再高产高效模式的干物质转运及积累量均高于农户模式。⑷在氮素吸收方面，4种管理模式间春玉米的氮素积累量表现为：再高产模式>再高产高效模式>高产高效模式>农户模式。且营养器官氮素转运量及贡献率均表现为：再高产模式>再高产高效模式>高产高效模式>农户模式。其中，再高产高效模式表现出较高的氮收获指数、氮吸收效率、氮素生理利用效率及氮肥偏生产力。⑸4种模式间土壤硝态氮主要富集在60-90 cm之间，其土壤硝态氮含量表现为再高产模式>再高产高效模式>高产高效模式>农户模式，随着氮肥投入量的增加，土壤中硝态氮的含量也相应提高。由此可见，氮肥使用量过高反而影响春玉米对氮素的吸收，导致硝态氮的淋溶与下移。