长江中下游地区氮肥减施对稻麦轮作体系作物氮吸收、利用与氮素平衡的影响

本试验采用连续两个轮作周期的稻麦轮作定位试验,研究了氮肥减施对作物氮素吸收、利用和土壤氮素平衡的影响。结果表明,在传统推荐施肥(小麦N 195 kg/hm2,水稻210 kg/hm2,均按底肥40%、分蘖肥30%、拔节肥30%分3次施用)的基础上,氮量减施20%,并配合综合调控技术措施,产量并没有降低,而且氮肥表观利用率、农学利用率、氮肥偏生产力和贡献率均得到提高。氮素在作物体内累积随着施量的提高而提高,土壤无机氮残留量和氮素表观损失也有相同的规律。生产相同数量的籽粒产量的需氮量小麦高于水稻,而氮素表观损失,则水稻高于小麦。     

氮肥减量对水稻产量及其构成和氮肥效率的影响

利用高肥力稻田研究了氮肥减施对水稻籽粒产量及其构成、氮素吸收和利用效率的影响。试验结果表明,不施肥水稻籽粒产量平均为5847 kg/hm2,施肥使产量提高了18.1%,但肥料增产贡献率仅有15.3%。施肥显著提高了水稻株高和有效穗数,从而提高了水稻籽粒产量。但不同施氮量处理间籽粒产量及其构成因素均没有显著变化。与不施肥水稻相比,施肥使水稻的籽粒和秸秆氮含量提高了12.0%～21.4%和16.2%～37.6%,吸氮量分别提高了33.0%～45.8%和77.5%～88.7%。在本试验条件下,施肥水稻吸收的氮66.2%被存储在籽粒中,通过收获可带走氮约73.3 kg/hm2,秸秆全部还田相当于施氮肥37.4 kg/hm2。由于作物不断的吸收,造成不施肥土壤氮素亏缺74.8 kg/hm2。施氮肥可使土壤氮素出现盈余,随着施氮量的提高,土壤盈余量从71.0 kg/hm2到112.7 kg/hm2。尽管N85水稻氮肥累积利用率与N80的相似,但比N90和N100高13.5%和23.2%。不施肥水稻每吸收1 kg纯氮,可以生产籽粒78.0 kg。施氮降低了水稻氮素内部效率,N80、N85和N90氮素内部利用率相似,平均为63.2 kg,而N100只有58.9 kg。同样,随着施氮量的增加氮肥偏生产力逐渐下降,从每施1 kg氮可生产38.7 kg水稻籽粒（N80）到N100的29.0 kg,下降了33.4%。     

缓控释肥不同配比对水稻秀水33产量与氮肥利用率的影响

设置缓控释氮占总氮20%、40%、60%的3个不同配比缓控释氮肥处理,用氮量为216 kg·hm ^-2,和常规施肥处理,用氮量为270 kg·hm ^-2,同时设置不施氮肥对照,研究缓控释肥与速效氮肥配比不同对水稻产量及氮肥利用率的影响。结果表明,在氮肥用量减20%的条件下,缓控释肥一次施用相较于常规施肥仍可维持水稻产量;与常规施肥相比,施用缓控释肥可以增加水稻有效穗;缓控释肥60%处理的氮肥表观利用率最高,而缓控释肥20%、缓控释肥40%处理与对照没有显著变化。缓控释肥在水稻生产上有省工节本的作用。     

不同施氮量对水稻产量及氮肥利用率的影响

探讨不同施氮量对水稻产量及生长特性的影响,结果表明:施用氮肥增产显著,但处理间差异不显著;氮肥利用率随着施氮量的增加而不断降低,说明合理的氮肥管理有助于改善群体质量和促进水稻优质、高产。结合生产实际,江苏省里下河地区的适宜施氮量为300 kg/hm2。     

施用肥料添加剂对太湖地区水稻产量、氮素吸收利用及氮平衡的影响

通过田间试验研究三个供氮水平下(施氮50 kg/hm2、150 kg/hm2、250 kg/hm2)施用肥料添加剂对苏南太湖地区水稻产量、氮素吸收利用及土壤氮平衡的影响。结果表明,施氮和肥料添加剂对水稻产量、氮肥吸收利用及表观损失氮均有显著影响,但只有在水稻产量和氮肥农学利用率指标上二者表现出显著的交互作用(P0.05);随施氮量增加,水稻产量、累积吸氮量、土壤残留无机氮(Nmin)、表观损失氮增加,氮肥吸收利用率和农学利用率降低;与单施尿素相比,尿素配施肥料添加剂可进一步增加水稻产量、累积吸氮量,并能提升氮肥利用率和降低表观损失氮量,且该效应总体上随施氮量增加而愈趋明显;施用肥料添加剂对水稻营养生长期的氮素积累影响要明显强于生殖生长期。在本研究条件下,综合分析水稻产量、氮肥利用及氮平衡指标,不施用肥料添加剂时,施氮150 kg/hm2可获得较好的农学和环境效应。     

黑土区春玉米高产高效施氮技术研究

通过改变氮肥施用量、施用时间、施用品种的方式探索了黑土区春玉米高产高效施氮技术最优模式。试验探索了在农户习惯—高氮肥(260 kg/hm2)一次性施用的基础上,采用树脂包膜控释肥料脲酶抑制剂减氮30%并保持一次性施用的技术模式,以及减氮30%但利用配方肥和尿素或硝酸铵钙分次施肥的技术,并且探索了在六叶期和十一叶期追肥的优化潜力。通过对比氮养分的吸收累积状况、子粒产量、氮素收获指数、氮肥利用率以及氮肥农学效率等,对黑土区春玉米高产高效施氮技术模式进行评价,得出如下结论:农户习惯施肥方式下,氮肥利用率和氮肥农学效率均最低,分别为30.6%和17.8 kg/kg,产量水平也很低,居于7个处理中的第5位;控释肥一次性施用相对于农户习惯施肥处理,产量增加7.5%,氮肥利用率提高5.0百分点;脲酶抑制剂一次性施用产量较农户习惯下降1.8%,但是氮肥利用率提高5.7百分点,氮肥农学效率提高4.3 kg/kg;分次施肥处理与农户习惯相比,氮吸收累积量增加1.0%~17.8%,产量增加5.7%~8.0%、氮收获指数提高0.02~0.04,氮肥利用率提高17.6~20.5百分点,氮肥农学效率提高8.6~9.8 kg/kg。综上,减氮30%并利用硝酸铵钙在十一叶期分次施肥的处理最优。     

常熟市水稻精确施氮技术研究

为确定水稻精确施氮技术参数,进行了水稻不同氮肥用量试验。结果表明,无氮基础地力水稻产量为412.5 kg/667 m2;土壤供氮量为7.27 kg/667 m2;水稻每100 kg籽粒吸氮量随氮肥用量增加而相应增多,N2P2K2处理每100 kg籽粒吸氮量为2.35 kg;水稻对氮肥养分的吸收量也随氮肥用量增加而增多,但氮肥当季利用率在用氮量8~12 kg/667 m2时逐渐提高,在16~24 kg/667 m2时逐渐降低,N2P2K2处理的氮肥当季利用率为36.7%。     

湘南地区不同氮肥用量对水稻农艺性状及氮肥利用率的影响

通过设置4个不同氮肥水平的田间试验,结合室内分析,研究了不同施氮量条件下湘南地区双季稻的农艺性状以及氮肥利用率.结果表明:增施氮肥可提高早稻的有效穗数和每穗的总粒数,而实粒数、结实率、千粒重有降低的趋势;晚稻增施氮肥使得有效穗数、结实率和千粒重有所降低,每穗的总粒数增加.增施氮肥可提高早稻产量和纯收入,早稻最高产量施氮量和最高经济施氮量分别为240.7 kg/hm2、220.1 kg/hm2.晚稻则随着氮肥用量的增加而逐渐降低,以减氮处理最高,晚稻最高产量施氮量和最高经济施氮量分别为122.3 kg/hm2、104.2 kg/hm2.增施氮肥可提高早稻的氮肥吸收利用率,对晚稻的氮肥吸收利用率影响不明显.     

施氮量对番茄生长发育和氮肥利用率的影响

为了确定番茄生产中氮肥适宜施用量,通过田间试验研究了施氮量对番茄生长、产量、氮素吸收量和氮肥利用率的影响。结果表明,随着施氮量的增加,番茄的株高表现出逐渐增加的趋势,施氮量为324 kg/hm2时表现为徒长,但各处理之间茎粗无显著差异;施氮处理番茄叶片叶绿素含量高于无氮处理,施氮量为162 kg/hm2时达到最高。施氮量低于243 kg/hm2时,随着施氮量的增加,番茄产量和植株地上部吸氮量逐渐增加,但进一步增施氮肥会导致番茄产量和吸氮量下降。随着施氮量的增加,番茄氮肥偏生产力逐渐降低,氮肥农学效率和氮肥回收利用率表现出先增加后减少的趋势,在施氮量为162 kg/hm2时达到最高。综合分析施氮量对番茄生长、产量、氮素吸收量和氮肥利用率的影响可以发现,本试验条件下番茄合理施氮量应控制在162~243 kg/hm2。     

不同灌溉和施肥方式对水稻效益及氮肥利用率的影响

为比较不同灌溉和施肥方式对水稻水分利用率、氮肥利用率、稻米品质和经济效益的影响，开展了不同灌溉方式（沟灌和水肥一体化）及施肥方式对水稻效益及氮肥利用率的影响试验，较为全面地分析了不同施肥方式下稻田应用水肥一体化技术的效益。结果表明，稻田应用水肥一体化技术可有效节水，农田灌溉水有效利用系数可达0.95～0.97。在氮肥利用率方面，当施氮量低于一定值时，随着施氮量的增加，氮肥利用率提高；当施氮量过高（270 kg/hm2）时，氮肥利用率降低，会对水稻产量造成不利影响；在施氮量为189 kg/hm2时，全部肥料作基肥一次性施用，氮肥利用率最大。综合分析成本、产值情况可知，在施氮量为189 kg/hm2时，产值增加明显，能明显提高水稻收益，如采用全部肥料作基肥一次性施用技术，可进一步提高水稻品质，有利于增加收益。综上，在本试验中，运用水肥一体化技术，施氮量控制为189 kg/hm2且全部肥料作基肥一次性施用是提高水稻效益的最佳种植模式。     

施氮量对甘蔗伸长期氮肥效率及氮素去向的影响

以新台糖22号(ROC22)为试材,通过网室盆栽试验方法,研究施氮量对甘蔗伸长期氮肥效率与氮素去向的影响。结果表明:甘蔗吸收的氮素15%～27%来源于当季肥料施的氮,73%～85%来自土壤和种茎氮;氮肥利用率为21.78%～26.75%,残留率为61.24%～69.85%,损失率为8.37%～12.02%。增施氮肥,甘蔗干物质积累量、氮素积累量、来源于肥料氮素的比率及氮肥吸收量、氮肥残留量、氮肥损失量以及氮肥残留率明显增加,而氮肥吸收率和损失率明显下降,氮素和干物质在蔗茎的分配呈下降趋势,同时氮素残留分布在0～20 cm土层呈上升趋势,在20～40 cm土层呈下降趋势。     

氮肥水平对不同基因型水稻品种农学利用率的影响

在5个施肥水平下,探讨了6个品种氮肥的农学利用率、稻谷产量以及米质的差异。研究表明,随着施氮量的增加,产量升高。不同施肥水平下,对氮肥的农学利用率不同,75、150kg/hm2施氮水平下较高;随着施氮量的增加,氮肥的农学利用率下降。因此,降低施肥量可以提高氮肥的农学利用率。不同品种在不同的氮肥水平下表现也不相同:协优57在75kg/hm2施肥水平下的农学利用率最高,达14.6kg/kg;氮肥农学利用率高的品种也需在适宜的施肥水平下才能体现。试验表明:不同的产量目标下,宜选择不同的品种。而无论在何产量目标下,以选择协优9019风险最小,因为它的平均氮肥农学利用率较高。多产稻和汕优63是较耐低肥的品种。从改善米质来讲,150kg/hm2的施氮量较为有利。     

速效氮与缓控释氮配比一次性侧深施对双季稻产量、氮素利用率及氮素损失的影响

为探究在机插同步一次性侧深施肥作业方式下的速效氮与缓控释氮合理配比,保证水稻产量,提高肥料利用率,降低氮素流失,实现水稻的清洁化生产,采用田间小区试验,设置7个处理,分别为CK:不施肥,T1:农民习惯施肥(施N量早稻150 kg·hm~(-2),晚稻165 kg·hm~(-2)),T2～T6:机插同步一次性侧深施肥(施N量早稻105 kg·hm~(-2),晚稻132 kg·hm~(-2)),其中T2～T6处理的缓控释氮分别占总氮的0%、10%、20%、30%、40%。结果表明:在早稻季,各处理间产量差异不显著;晚稻季,T3～T5处理的产量间差异不显著,T6处理产量显著低于T4和T5处理;与T1处理相比,T2～T6处理的氮肥吸收利用率提高了8.08～14.10(早稻)个和6.68～26.61(晚稻)个百分点。与T2处理相比,早、晚稻T3～T6处理氨挥发累积量分别降低了5.20%～38.20%、29.41%～35.60%,田面水总氮平均浓度下降了20.90%～38.22%、7.39%～29.14%,田面水铵态氮平均浓度降低了26.26%～46.09%、42.57%～45.61%,其中T4处理早、晚稻不减产,肥料吸收利用率达到37.93%(早稻)、61.32%(晚稻),氨挥发累积量、田面水总氮平均浓度和铵态氮平均浓度分别下降37.00%、30.48%、31.88%(早稻),35.58%、12.88%、52.58%(晚稻),综合效果最好。研究表明,在湖南双季稻生产中,采用机插同步一次性侧深施肥作业方式,缓控释氮占总氮的20%较为合适。     

水稻高产与氮肥高效利用技术及其生物学基础

氮素是作物生产上施用量最多的肥料,氮肥施用量过多是我国水稻生产上的突出问题。介绍了氮肥施用方法对水稻产量和氮肥利用效率的影响及其生物学基础,并对实现水稻高产与氮肥高效利用提出了建议。     

麦-稻轮作系统中小麦施氮水平对后季直播水稻产量和氮肥利用效率的影响

【目的】研究华中地区麦—稻轮作系统中小麦季不同施氮水平对后季直播水稻生长发育、产量和氮肥利用效率的影响,探讨此系统中最佳的氮肥管理模式,为制定合理的氮肥管理方案提供理论依据和技术支持。【方法】采用裂区设计,主处理为小麦季3个不同氮处理(施N 0、105和210 kg/ha,分别记作WN0、WN105和WN210),副处理为后季水稻3个不同氮处理(施N 0、90和180 kg/ha,分别记作RN0、RN90和RN180),测定小麦和水稻不同生育期的株高、分蘖数、叶面积指数和生物量等指标,成熟期测定产量、产量构成因子及秸秆和籽粒氮含量。【结果】与其他施氮量相比,麦季施氮210 kg/ha对后季直播水稻的株高、分蘖数、生物量、产量和氮肥利用效率均有明显影响,其中WN210RN90处理的各项指标均较高,整体表现较好。在麦稻季均施氮的情况下,系统周年产量表现为WN210RN180>WN105RN180>WN210RN90>WN105RN90,前3个处理的系统周年产量均在13.50 kg/ha以上;结合小麦产量来看,WN210RN180和WN210RN90处理(3.55 t/ha)高于WN105RN180处理(2.79 t/ha)。【结论】小麦—直播水稻轮作系统中水稻生长季应充分考虑前季小麦的氮肥后效,适当降低后季直播水稻的施氮量。综合考虑产量和氮肥利用效率,麦季210 kg/ha和稻季90 kg/ha的施氮组合(WN210RN90)为华中地区小麦—直播水稻轮作系统的最佳氮肥管理模式。     

不同施肥方式下洱海流域水稻-大蒜轮作体系氮磷径流损失研究

为寻找洱海流域水稻-大蒜轮作农田的合理施肥方式,以减少氮磷径流损失,研究了不同施肥方式对水稻-大蒜产量和地表径流氮磷损失的影响。结果表明:在等量氮肥输入的条件下,与习惯施肥(CF)相比,50%有机-无机配施(50%O)、100%缓释掺混肥(100%BB)处理下水稻-大蒜产量无显著差异,而100%有机肥处理(100%O)水稻-大蒜产量显著降低。CF和100%BB处理水稻氮(磷)肥农学利用效率高于其他处理,CF和50%O处理大蒜氮肥农学利用效率显著高于其他处理,100%BB处理大蒜磷肥农学利用效率最高。与CF相比,水稻季100%BB处理径流总氮、总磷流失量和氮、磷损失率最低,总氮流失量和氮损失率分别降低55.34%和86.95%,总磷流失量和磷损失率分别降低70.14%和89.07%。径流中硝态氮和铵态氮流失量之和占总氮流失量的13.19%~21.69%,磷流失以可溶态速效磷为主,占总磷流失量的83.25%~90.93%。研究表明,100%BB处理方式能够在保证作物产量的同时显著降低氮磷径流损失,是较为理想的施肥方式。     

秸秆还田与实地氮肥管理对直播水稻产量、品质及氮肥利用的影响

 【目的】探讨麦秸秆还田与施氮技术对直播水稻产量、品质的影响及氮肥利用效率的表现。【方法】以直播粳稻扬粳9538为材料进行大田对比试验,设置麦秸还田与不还田、实地氮肥管理（SSNM）和农民习惯施肥法（FFP）等处理,测定水稻产量、品质及氮肥利用效率。【结果】无论是SSNM还是FFP,与秸秆未还田相比,秸秆还田降低了单位面积穗数,提高了每穗粒数、结实率与千粒重,增加了产量,改善了稻米的外观品质与蒸煮品质。与FFP相比,SSNM显著提高水稻产量,降低了稻米蛋白质含量,改善了稻米的食味性。秸秆还田结合SSNM增大了籽粒最大灌浆速率与平均灌浆速率,缩短了活跃灌浆期,增加了粒重,并提高了氮收获指数、氮肥吸收利用率、氮肥农学利用率、氮肥生理利用率和氮肥偏生产力。【结论】秸秆还田结合SSNM可增加产量,改善稻米品质,提高氮肥利用效率。     

氮肥损失研究进展

在查阅了大量大田实验和15N追踪实验文献资料的基础上,对肥料氮损失量及主要损失途径进行了总结。结果表明,土壤中氮肥去向问题非常复杂,氮素损失量与施氮量和土壤水分有关。冬小麦生长期间发生淋失的可能性很小,主要是反硝化损失。     

湖南双季稻田氮素去向及残效定量研究

【目的】研究不同施氮量下双季稻田氮素的吸收利用、损失残留和残效特征,定量化揭示湖南双季稻田肥料氮去向和残效规律,为制定科学合理的双季稻田氮肥施用措施提供理论依据。【方法】于2017—2018年在湖南双季稻区开展田间15N微区试验,按氮肥施用量设4个施氮量（以纯N计）处理:N0（不施氮）、N1（早晚稻均为90 kg/ha）、N2（早稻120 kg/ha,晚稻135 kg/ha）、N3（早稻150 kg/ha,晚稻180 kg/ha）。2017年施用15N标记尿素,研究各处理的15N吸收利用、15N在土壤中的残留及15N损失率,明确肥料15N的不同去向及其占比;2018年施用等量未标记尿素,分析各处理残留15N的吸收利用和损失率。【结果】差减法氮肥吸收利用率随施氮量的增加而显著下降（P< 0.05）,2017年早晚稻氮肥吸收利用率分别为42.14%～46.62%和35.45%～43.08%,2018年分别为37.93%～42.56%和37.20%～44.51%。示踪法2017年早稻15N回收率为24.49%～24.53%;晚稻15N回收率为25.32%～26.59%,晚稻略高于早稻;各处理15N回收率相近,无显著差异（P> 0.05）。各处理肥料15N去向基本一致,作物吸收、土壤残留和总损失分别约占25%、23%和52%。肥料15N主要残留在0～20 cm土层中,约占总残留量的77%,20～40 cm土层约占19%,40～60 cm土层约占4%。上一季水稻残留的氮肥,可供下一季水稻吸收利用,是土壤氮库的补充,0～20 cm土层残效最好,2018年两季水稻累积残留15N吸收率为8.13%～9.28%,累积损失率为38.68%～52.97%,最终残留率为38.90%～52.05%。【结论】双季稻田氮肥利用率较低,氮肥损失占比较大,早晚稻均达50%以上;水稻积累的氮素主要来自于土壤,土壤氮贡献率达71.00%以上。双季稻生产中应充分考虑土壤自身的供氮能力以及上季水稻的氮肥残效,适当降低当季水稻的施氮量,实现氮肥的高效利用。     

施用不同新型增效尿素对水稻产量和氮肥利用率的影响

2011年在浙北的黄松田上,以高产水稻品种明珠2号为试验材料,研究不同新型增效尿素对水稻产量和氮肥利用率的影响。结果表明,施用普通尿素和海藻尿素时,稻谷产量随氮用量的增加而提高,而施用腐植酸尿素和氨基酸尿素时,中等氮用量（180 kg N·hm-2）处理的稻谷产量最高。水稻地上部N总吸收量按下列次序递减：海藻尿素（253.5 kg N·hm-2）＞腐植酸尿素（242.1 kg N·hm.2） >普通尿素（236.8 kg N·hm-2）＞氨基酸尿素（230.8 kg N·hm-2）。N总吸收量和每100 kg籽粒需氮量随施氮量的增加而提高,而干物质生产效率、稻谷生产效率、氮素收获指数、养分内部利用效率和氮肥生理利用率则随施氮量的增加而降低。水稻稻谷产量与每100 kg籽粒需氮量、干物质生产效率、稻谷生产效率、养分内部利用效率、氮素收获指数之间具有显著的相关性。在本试验条件下,氮用量应当控制在180 kg N·hm-2左右。3种新型增效尿素只有在施用中氮用量（180 kg N·hm-2）时才表现出比普通尿素更大的增产作用。