聚天门冬氨酸尿素对水稻产量及田面水氮素变化的综合影响

为探究聚天门冬氨酸（PASP）尿素对水稻产量及田面水氮素变化的综合影响,以聚天门冬氨酸钙盐（PASP-Ca）与尿素复配为供试材料,通过水稻大田试验研究基于减量施氮下PASP-Ca尿素对水稻生长、氮吸收利用及田面水氮素浓度变化的影响,并利用灰色关联度法评价PASP-Ca尿素的控污效果。结果表明,与常规施氮量处理相比,减量施氮处理降低了水稻田面水氮素浓度,尤其在施基肥、蘖肥后第1 d,田面水总氮（TN）浓度降低了12.70%、17.23%。减量施氮后,水稻产量增加了0.78%、氮累积吸收量增加了0.39%,氮肥表观利用率提高了9.35个百分点,差异不显著。减量施氮处理满足了水稻生长的养分需求,节约了氮肥,保证了水稻稳产。与常规尿素处理相比,减量施氮下各PASP-Ca尿素处理降低了田面水氮素浓度,尤其施基肥1~7 d内,基、蘖肥和穗肥施氮比例50%、30%和20%处理的田面水铵态氮（NH₄⁺-N）浓度降低了24.94%~68.66%,其中第5、7 d显著降低。施蘖肥1~7 d内,基、蘖肥施氮比例80%、20%处理的田面水NH₄⁺-N浓度降低了2.72%~51.30%。施用PASP-Ca尿素有利于水稻生长、养分吸收及产量提高,使水稻产量增加了0.87%~7.27%,氮累积吸收量增加了7.05%~35.20%,氮肥表观利用率提高了6.11~30.26个百分点,其中基、蘖肥施氮比例80%、20%处理的籽粒氮吸收量显著增加了30.08%,秸秆氮吸收量显著增加了46.27%,氮肥表观利用率显著提高了30.26个百分点。综合评价水稻产量、氮吸收量、氮肥利用率以及田面水氮素浓度,减量施氮处理效果优于常规施氮量,减量施用PASP-Ca尿素处理效果优于常规尿素,且最佳基、蘖肥施氮比例为80%、20%。     

氮肥施用时期配比对南城县早稻经济性状及产量的影响

为科学、合理和经济地指导水稻氮肥的分期施用和实现节本增收,分析了在同一施氮总量下的5种不同时期配比(基肥∶蘖肥∶穗肥∶粒肥)对南城县早稻经济性状及产量的影响。结果表明,不同氮肥施用时期配比对早稻经济性状及产量的影响存在显著差异,大小依次为结实率有效穗数穗总粒数实际产量穗实粒数理论产量千粒重株高。基肥∶蘖肥∶穗肥∶粒肥=5∶2∶2∶1处理产量最高,较基肥∶蘖肥∶穗肥∶粒肥=8∶2∶0∶0增产10.09%;基肥∶蘖肥∶穗肥∶粒肥=4∶3∶2∶1处理产量居第2位,较基肥∶蘖肥∶穗肥∶粒肥=8∶2∶0∶0增产5.88%。因此,在早稻高产创建栽培中,应实行基肥、蘖肥、穗肥和粒肥平衡兼施(基肥∶蘖肥∶穗肥∶粒肥=5∶2∶2∶1),氮肥相对后移,尤其是要重视粒肥的施用。     

基蘖氮肥施用时期对寒地水稻产量及氮肥利用率的影响

试验于2011~2012年在黑龙江省八五六农场进行,以空育131为材料,采用随机区组设计,研究了不同时期施用基蘖氮肥对水稻产量及氮肥利用率的影响。试验结果表明:当基肥正常施用时,插秧期施蘖肥处理(T3)与返青后施蘖肥处理(T2)相比,分蘖成穗率提高了9.09%(P0.05),成熟期全株干物质积累量增加4.50%~15.4%,齐穗期透光率降低11.6%(P0.05),产量增加0.12~0.17 t·km-2,氮素吸收利用率提高12.3%~12.5%(P0.05)。当基肥不施用氮肥时,基蘖肥于插秧时施用处理(T5)与基蘖肥于返青后施用处理(T4)相比,成熟期全株干物质积累量增加4.67%~6.51%,产量增加0.12~0.49 t·km-2,氮素吸收利用率增加11.0%~11.1%(P0.05)。综合分析表明,当基肥施用氮肥时,蘖肥在水稻插秧期施用效果最好;当基肥不施用氮肥时,蘖肥在插秧期施用效果好于返青期施用。     

不同农艺管理措施下双季稻田氮磷径流流失特征及其主控因子研究

选择湖南省长沙县典型中亚热带双季稻田长期定位试验小区,通过田间观测明确不同施肥、水分管理、秸秆还田、生物质炭农艺管理措施对氮磷径流流失的影响,采用冗余分析方法(RDA)探明稻田氮磷径流流失的主控因子。研究结果表明:早晚稻各处理田面水总氮浓度在施肥后(基肥、分蘖肥和穗肥)第1 d达到峰值,并在10 d后逐步恢复到平稳水平;早稻田面水总磷浓度在施基肥后第1 d迅速达到最高,晚稻在施肥后第5 d才达到峰值。早晚稻田面水氮磷浓度受农艺管理措施影响明显,在间歇灌溉条件下,施有机肥、秸秆还田与生物质炭比常规化肥处理分别降低总氮浓度34.05%、15.34%～19.76%和15.46%～17.47%;秸秆还田与生物质炭相对常规化肥处理分别降低田面水总磷浓度6.33%～8.76%和9.09%～13.66%。铵态氮和颗粒态磷是氮磷径流流失的主要化学形态,施肥后10 d内是氮磷径流流失风险窗口期,该期间总氮和总磷径流流失分别占稻季总流失量的82.53%～97.66%和6.73%～47.02%。冗余分析结果表明配施有机肥促进氮磷径流流失,施用生物质炭主要促进稻田氮素径流流失,秸秆还田主要减少稻田氮素径流流失。综合考虑氮磷径流流失防控潜力、实际效果和实施可行性,中亚热带双季稻田采取高效水分管理(尤其是流失风险窗口期)加秸秆还田是减少稻田氮磷径流流失的可行方式。     

氮肥运筹对滨海稻区钵苗机插水稻产量及氮肥利用率的影响

为了筛选适宜钵苗机插水稻的氮肥施用方式,以滨海稻区超级稻盐丰47为材料,研究不同氮肥运筹方式对钵苗机插水稻产量及氮肥利用率的影响。结果表明,当氮素按基肥:1次蘖肥∶2次蘖肥∶1次穗肥∶2次穗肥=40∶12∶18∶16∶14比例施用时,其收获穗数、颖花量和穗实粒数均较大,产量最高,达到10.79t·hm~(-2),极显著高于其他处理。该处理的氮肥利用率达到41.90%,显著高于其他处理。钵苗机插水稻移栽~分蘖期、分蘖~拔节期、拔节~齐穗期、齐穗~成熟期这4个阶段吸氮比例之间的比例约为16∶53∶20∶11,拔节前氮素吸收量占总吸氮量的69%,进入生殖生长后氮素吸收量占总吸氮量的31%,这一比例和产量、氮肥利用率较大的处理茎蘖肥和穗肥比例相吻合。因此,在仅施用速效肥料的前提下,氮肥总施用量为(N:240kg·hm~(-2)),且氮素以基肥:1次蘖肥∶2次蘖肥∶1次穗肥∶2次穗肥=40∶12∶18∶16∶14时,适宜滨海稻区钵苗机插水稻的生长发育及对氮素的吸收利用,可以进一步示范推广。此外,可以将氮肥农学利用效率、氮肥偏生产力作为衡量氮肥利用率高低的指标。     

氮素基蘖穗肥施用比例对水稻产量及氮钾吸收量的影响

以超级稻盐丰47为材料,采用小区对比试验方法,探讨氮素基蘖穗肥不同施入比例对滨海稻区水稻产量及氮钾吸收量的影响。结果表明:基肥、蘖肥、穗肥比例为2∶5∶3的处理,单产9.78 t/hm2,比基肥、蘖肥、穗肥比例为2∶4∶4、2∶6∶2、2∶8∶0的处理分别增产0.6%、3.4%和5.6%;其单位面积有效穗数及颖花数、干物质产量及齐穗后干物质积累量占籽粒产量百分比、氮钾吸收量均较高。因此,适当增加氮素穗肥施入比例,有利于水稻产量与氮钾吸收量的增加。     

不同氮肥施用模式下北方粳稻生理特性及产量差异

以北方粳稻铁粳11号为试材,分析了不同氮肥施用模式下其生理特性及产量的差异。结果表明,基肥∶蘖肥∶穗肥为6∶3∶1时,施氮量越高越有利于提高叶绿素含量、光合能力、有效穗数、千粒重和产量;基肥∶蘖肥∶穗肥为4∶3∶3时,中氮水平下更具有优势;前氮后移适用于低、中氮水平,能够增强光合能力,优化产量构成因素,提高产量;同一基蘖穗肥比例下,增加施氮量有利于提高总吸氮量和蛋白质含量,而氮素生理利用率、精米率和食味值呈下降趋势,氮素回收率和收获指数变化存在差异;同一施氮水平下,前氮后移使总吸氮量、蛋白质含量增加,氮素生理利用率、精米率、直链淀粉含量以及食味值下降,低、中氮水平使氮素回收率和收获指数增加,高氮水平则降低;施氮量210 kg/hm2,基肥∶蘖肥∶穗肥为4∶3∶3时,产量较其他处理增加2.8%~11.3%,是本试验中氮肥施用的最优模式。     

蘖穗肥氮素配比对水稻产量、品质及氮肥利用率的影响

在江苏沿江地区,以迟熟中粳品种通育粳1号为材料,研究了270 kg/hm2施氮量、有机氮肥占比40%作基肥施用情况下,分蘖肥和穗肥氮素配比对水稻产量、稻米品质及其氮肥利用率的影响。结果表明:生育前期氮肥(蘖肥)比例提高,单位面积穗数增加,每穗粒数减少。在早施分蘖肥情况下,产量以蘖肥占比20%>10%>30%;蘖肥和穗肥不同配比对糙米率、精米率、整精米率、垩白率等品质指标的影响差异不显著,不同处理间的稻米直链淀粉含量存在较大差异,稻米蛋白质含量随穗肥比例提高而增加,当穗肥占50%时,稻米淀粉RVA谱出现显著变化,主要表现为峰值粘度降低、崩解值减少、消解值增大和糊化温度提高;大田促蘖和保蘖肥各占10%、促花占30%、保花占10%时,有利于协调水稻产量和稻米品质,同时具有较高的氮素利用率。     

不同土壤添加剂对太湖流域水稻产量及氮磷养分利用的影响

为探讨土壤添加剂对太湖流域稻田面源污染的控制效果,选用生物炭、微生物菌肥和硝化抑制剂三种土壤添加剂作为供试材料,通过盆栽试验研究其单独施用及两两组合配施对水稻生长、产量、肥期田面水养分动态、养分吸收利用以及土壤肥力等的影响。研究结果表明:各添加剂处理均可保证水稻的正常生长,并表现出增产效果,生物炭添加处理、微生物菌肥与生物炭组合处理及生物炭与硝化抑制剂组合处理水稻产量分别较施肥对照处理提高了57.5%、66.1%和45.4%。各添加剂的施用对植株吸氮量的影响不显著,仅微生物菌肥与生物炭组合处理显著提高了氮回收效率,但是所有添加剂处理均显著提高了氮肥农学利用效率和生理效率,生物炭处理和微生物菌肥与生物炭组合处理效果最佳,各添加剂处理对水稻的磷素吸收利用没有影响。微生物菌肥单施处理提高了水稻基肥期田面水氮浓度,而其他处理则表现为显著降低,特别是与生物炭的组合处理;蘖肥期各处理对田面水氮浓度影响不大;穗肥期除生物碳与菌肥配施处理外,其他各添加剂处理均显著提高了田面水氮浓度。添加剂处理还略微增加了基肥期和穗肥期的田面水总磷浓度,但差异不显著。各添加剂处理对收获后土壤肥力指标没有影响。综合产量、氮肥吸收以及田面水氮磷流失风险,微生物菌肥与生物炭组合处理可促进水稻生长,显著提高水稻产量,有效降低水稻生育前期氮素流失风险,缩短养分流失风险期,并能维持土壤肥力,值得应用于太湖流域稻田的面源污染控制上。     

氮素调控对水稻黄华占氮素吸收与利用的影响

【目的】探讨不同氮素调控方式下黄华占的氮素吸收与利用特征,对于黄华占的氮素养分管理具有重要意义。【方法】采用田间试验方法,设置常规施氮(180 kg/hm~2)和减量施氮(135 kg/hm~2)2个水平以及不同的基、蘖、穗肥比例,研究施氮量和施氮比例对植株含氮率、氮在植株体内的分布特征、生物量、氮素吸收量和氮素利用效率的影响。【结果】黄华占整个生育期间含氮率的大小顺序表现为分蘖期拔节期齐穗期灌浆期成熟期,与生育进程一致;与常规施氮相比,减量施氮水平下,基、蘖、穗肥比例为4∶1∶3时黄华占的产量最高(7541.11 kg/hm~2),较其它处理增产7.98%～15.88%且差异显著,总生物量、氮素吸收量、氮素农学效率、偏生产力和氮素吸收利用率均显著高于其它处理;常规施氮水平下,不同氮素调控处理的氮素利用率变化范围为31.63%～35.40%,而减量施氮水平下不同氮素调控处理的氮素利用率变化在36.68%～48.33%。【结论】在氮肥总量适当减少、确保获得适宜有效穗数的前提下,基、蘖、穗肥比例为4∶1∶3时,有利于改善黄华占生长中后期干物质积累和氮素吸收量,提高氮素利用率,为获得高产提供保障。     

牛粪化肥最优配比条件下不同轮作方式对稻田氮磷流失的影响

为探讨牛粪化肥最优配比条件下不同轮作方式对稻田氮磷流失的影响,通过田间小区试验设置Y-OL（70%化肥+30%牛粪-黑麦草-水稻）、Y-OV（70%化肥+30%牛粪-紫花苕-水稻）、Y-ON（70%化肥+30%牛粪-冬闲-水稻）3种轮作处理,以C-ON（100%化肥-冬闲-水稻）为对照,研究不同轮作模式下水稻产量及稻田田面水、下渗水、径流中的总氮（TN）和总磷（TP）浓度变化特征。结果表明：不同处理田面水TN浓度在施穗肥后第2 d达到峰值,TP浓度在施基肥第2 d达到峰值,且最高值均出现在Y-ON处理; C-ON和Y-ON处理下渗水TN浓度在施基肥第2 d出现峰值,Y-OL和Y-OV处理下渗水TN浓度在施穗肥后第2 d出现峰值,在整个水稻生育期Y-OV处理下渗水TP浓度整体低于其他处理;不同处理间稻田氮磷径流流失量无显著差异,稻田氮磷径流流失量与降雨量极显著相关,且降雨量最大时,各处理TN径流流失量占径流流失总量的70.24%~73.42%,TP径流流失量占径流流失总量的35.12%~42.42%; Y-OV、Y-OL、Y-ON处理TN总流失量与C-ON相比分别降低43.92%、25.21%、35.74%,Y-OL、Y-ON处理TP总流失量与C-ON相比分别显著上升66.67%、13.13%,Y-OV处理TP总流失量与C-ON无显著差异; Y-OV、Y-OL、Y-ON各处理水稻产量与C-ON相比无显著差异。研究表明,70%化肥+30%牛粪施肥条件下,紫花苕-水稻的轮作方式可保证水稻产量,有效降低下渗水和径流中氮素流失量且维持较低水平的磷素流失量,是一种有效减少氮磷面源污染、增加土地利用效率的种植模式。     

珠三角地区施肥对早稻氮素径流流失的影响

选择珠三角地区典型水田为径流监测点,在2008年4～7月和2009年4～7月期间,定点收集早造稻田径流样品,探讨了天然降雨下当季施肥对氮素径流流失的影响。结果表明:2008年和2009年的产流率分别达到90%和80%以上,常规处理(F)与对照处理(F0)之间的历次径流量均无显著差异;整个早稻期间,2008年和2009年常规处理(F)的总氮平均流失浓度分别比对照处理(F0)高出286%和80.7%,总氮流失量分别达到28.4kg/hm2和21.0kg/hm2,分别比对照处理(F0)高出89.7%和41.2%,表明施肥是早造稻田氮素径流流失的主要贡献因子。2008年和2009年的氮素径流流失系数分别为12.6%和3.6%,施肥量对不同年份间的流失系数影响很大。     

广东稻田氮素径流流失特征

2008—2012年间,对分布于粤中、粤北和粤西的增城、清远和高州三个稻田试验点进行了连续5年的径流养分定点监测试验,研究当地农户常规施肥模式下稻田氮素养分的径流流失特征及其潜在环境风险。径流监测结果表明,三个试验点的稻田径流事件主要发生在早稻季节。增城、清远和高州试验点施肥处理铵态氮浓度分别为0.05~25.05、0.02~19.83 mg·L-1和0.02~55.4 mg·L-1,总氮浓度分别为0.33~36.51、0.46~21.01 mg·L-1和0.49~61.96 mg·L-1。结果显示,施肥明显增加径流水铵态氮和总氮含量,施氮后10 d内径流水铵态氮和总氮浓度均高于地表水Ⅴ类水标准(2.0 mg·L-1),具有一定的环境污染风险;施氮对径流水硝态氮浓度具有一定影响,三个试验点径流水硝态氮浓度均在10 mg·L-1的地表水标准限值内;稻田氮年流失负荷表现出时空差异性大的特点,增城、清远和高州试验点施肥处理总氮年流失负荷分别为24.31~53.68 kg·hm-2、8.71~23.76 kg·hm-2和13.32~88.16 kg·hm-2,相应氮流失系数为1.4%~3.9%、0.1%~5.5%和0.9%~21.6%。不同稻季总氮流失分析显示,53%~86%的总氮流失负荷发生在早稻季,与本地区降雨时间分布有直接关系。     

模拟降雨条件下太湖地区稻田氮素径流流失特征

为了解太湖水网地区稻田氮素径流流失特征,在不同施肥处理试验小区的不同时期,进行人工模拟降雨试验.结果表明,降雨后稻田总氮(TN)流失量随着施氮量的增加而增加,施氮初期是氮素流失高峰期.第一次施氮后5 d(降雨前有田面水),0、225、300和375 kg/hm~2 4种施氮水平的稻田TN流失量依次递增,依次相差均在0.15kg/hm~2以上;第二次施氮后15d(降雨前无田面水),施氮量对TN流失量影响不大,各施氮水平的稻田TN流失量依次相差均在0.05 kg/hm~2以下.氮素流失形态以硝态氮和铵态氮为主,在第一次施氮后3d的稻田径流TN中,铵态氮和硝态氮所占比例近50%.此外,在一次降水过程中,无论降雨前有无田面水,产生径流的初期都是氮素流失的高峰期.     

调整氮肥基追比减少稻田氮素损失和保证直播稻产量

水稻直播条件下,苗期防涝排水会增大稻田氮素流失风险,适当调整氮肥基施和追施的比例,可降低这种风险。在N、P₂O₅、K₂O用量分别为180、75、105 kg·hm^-2的条件下,以江汉平原稻田氮肥习惯施用比例(基肥、分蘖肥、穗肥比例为6∶4∶0)为对照(CK),另设7个氮肥基追比的处理(基肥、分蘖肥、穗肥的比例分别为:T1,4∶6∶0;T2,4∶4∶2;T3,4∶2∶4;T4,2∶6∶2;T5,2∶4∶4;T6,0∶8∶2;T7,0∶6∶4),开展田间试验,实测不同处理下氨挥发损失、氮径流损失和水稻成熟期的产量。结果表明:T7处理总氮径流流失最小(8.79 kg·hm^-2),T3处理的氨挥发损失最小(11.90 kg·hm^-2),T7处理总的氮素损失最小(22.89 kg·hm^-2),T4处理的产量最高(9 270.0 kg·hm^-2)、T5处理的产量次之(9 150.0 kg·hm^-2)。综合考虑氮素损失和水稻产量,推荐基肥、分蘖肥、穗肥中氮素的施用比例为2∶6∶2或2∶4∶4。     

树脂包膜尿素配施普通尿素对直播稻田氨挥发、氮素径流和渗漏损失及产量的影响

为探究树脂包膜尿素与普通尿素配施对直播稻田氮素损失的影响，于2021年开展大田试验，在施氮180 kg·hm^-2水平下，设置8个氮肥处理：树脂包膜尿素（基肥）∶普通尿素（分蘖肥）=4∶6 （CRF4U6）、6∶4 （CRF6U4）、8∶2 （CRF8U2），一次性基施树脂包膜尿素（CRF10U0）；普通尿素（基肥）∶普通尿素（分蘖肥）=4∶6 （C4U6）、6∶4 （C6U4）、8∶2 （C8U2）；以不施氮处理为对照（CK）。结果表明：施树脂包膜尿素处理（CRFU系列）基肥期氨挥发通量峰值显著低于施普通尿素处理（U系列），水稻整个生育期氨挥发损失量以CRF10U0最低，CRF8U2次之，其氨挥发损失率分别为7.35%和8.92%。CRFU系列水稻生育期总氮（TN）径流流失率均显著低于U系列，以CRF10U0最低，CRF8U2次之，其流失率仅为1.69%和2.04%，原因是直播稻田径流主要发生在施基肥后，而CRFU系列基肥期（5月22日、5月26日）径流TN浓度显著低于U系列。直播稻田30 cm处渗漏水中氮素以NH⁺₄-N为主，基肥期CRFU系列30 cm处渗漏水中TN、NH⁺₄-N浓度峰值显著低于U系列，水稻整个生育期氮素渗漏损失量CRFU系列显著低于U系列，以CRF10U0最低，CRF8U2次之，其渗漏淋失率分别为2.90%、3.18%。CRF8U2与C4U6产量显著高于其他处理（CRF10U0除外），而CRF8U2产投比仅比C4U6低4.90%。综合考虑氮素损失、产量和产投比等多方面因素，CRF8U2施肥模式更加贴合直播稻实际生产。     

化肥减量与有机肥替代对水稻产量与养分利用率的影响

通过田间小区试验,研究了减氮施肥与有机无机配施对水稻产量与养分利用率及其径流损失的影响。结果表明:施用氮肥可以显著增加早稻的单位有效穗数、每穗实粒数、株高和穗长,但对早稻千粒重及结实率无明显影响。各减氮施肥处理虽然相比于常规施肥处理早稻产量有所下降,但是氮肥利用率均高于常规施肥处理,提高了6.18~15.9个百分点。有机肥替代20%化肥处理的早稻产量较常规施肥处理增加了1.58%,且氮肥利用率提高了7.84个百分点。控释氮肥处理稻田田面水总氮、可溶性氮、铵态氮浓度均于施肥后缓慢升高,而其他施氮处理的于施肥后第1天达到最高峰,然后浓度迅速下降,其中减氮施肥处理的均明显低于常规施肥处理。由于减氮处理稻田田面水氮素含量较低,因此当暴雨等因素而产生径流时可有效降低稻田氮素流失的风险。     

鄱阳湖区赣北棉田地表径流氮磷流失特征研究

为明确鄱阳湖生态区赣北棉田地表径流氮磷流失特征,探究氮肥减施和部分有机肥替代化肥对氮磷流失的影响,采用田间径流池法,在自然降雨条件下,连续4年进行定位监测。结果表明,试验区域暴雨主要出现在5～7月,该时期为径流发生的高风险期;棉田总氮和总磷年度累积流失量分别为7.59～22.49 kg·hm^-2和0.43～1.61 kg·hm^-2,地表径流以颗粒态氮和可溶性磷为主,硝态氮是无机氮流失的主要成分。地表径流、养分流失时间、流失量与降雨量之间具有显著的相关性;在常规施肥处理下,径流量和氮、磷流失量呈极显著的幂函数相关。与常规施肥相比,减氮20%基础上配施部分（10%）有机肥的施肥措施有利于减少地表径流、降低径流系数、减少氮流失,且对磷的流失和棉花产量无显著影响。