控释氮肥与速效氮肥配施对玉米氮素吸收及利用的影响

采用田间试验研究3个施氮水平(0、105、150 kg/hm2)与2种配施比例(控释氮肥100%、控释氮肥与速效氮肥配比为70∶30)对玉米产量、干物质积累、氮素积累、转运及氮肥利用效率的影响。结果表明,施氮可显著提高玉米产量,提高幅度为10.4%~28.2%。其中N150 kg/hm2处理玉米产量最高。在相同氮水平条件下,控释氮肥与速效氮肥配施处理玉米产量高于单施控释氮肥处理。施氮可显著提高玉米各生育期干物质积累量和氮素积累量,并随施氮水平的提高而提高。在相同氮水平条件下,控释氮肥与速效氮肥配施处理玉米各生育期干物质积累量和氮素积累量高于单施控释氮肥处理。氮素农学利用率和当季回收率均随施氮水平的提高而提高,氮肥偏生产力表现为随施氮水平的提高而降低。在相同氮水平条件下,控释氮肥与速效氮肥配施处理氮肥当季回收率、农学利用率和偏生产力均高于单施控释氮肥处理。     

深耕加秸秆还田下施氮量对土壤碳氮比、玉米产量及氮效率的影响

为明确深耕加秸秆还田条件下的适宜施氮量,研究了深耕加秸秆还田条件下不同施氮量[0、240、270、300(当地生产平均施氮水平)、330、360 kg/hm2N]对土壤碳氮比、玉米产量及氮效率的影响。结果表明,深耕加秸秆还田下增施氮肥可以提高玉米植株干物质和氮素积累量,增加土壤有机质和全氮含量,调节土壤碳氮比,进而提高玉米籽粒产量和氮效率。深耕加秸秆还田条件下,随着施氮量的增加,土壤有机质和全氮含量增加,碳氮比降低;玉米植株干物质积累量、氮素积累量、籽粒产量及氮素农学效率、氮素表观利用率均先增加后降低,以330 kg/hm2处理最高,其籽粒产量、氮素农学效率、氮素表观利用率比当地生产平均施氮水平300 kg/hm2处理分别显著提高9.3%、23.6%、46.7%,但其产量与360 kg/hm2处理差异不显著。表明,深耕加秸秆还田条件下,玉米需适当增加氮肥施用量,试验区玉米适宜氮肥用量以330 kg/hm2(较当地平均施氮水平高10%)为宜。     

不同施肥处理对连续三季作物氮肥利用率及其分配与去向的影响

采用室外盆栽试验系统研究了不同施肥处理对连续3个生长季作物生长状况、标记15N利用率及其分配与去向的影响。结果表明,高量氮肥的施用能显著提高作物的生长和产量,而化肥配施玉米秸秆在第1生长季表现为抑制,第2、第3生长季则相反。作物体内来自标记氮肥的含量和比例随生长季的增加显著下降,高量氮肥和玉米秸秆的施用能显著提高其含量和比例(P<0.05)。标记氮肥在土壤中的残留率随作物生长季的增加而降低,而标记氮肥的累积作物利用率和总损失率随着生长季的增加而增加,经过连续3季作物的吸收利用,标记氮肥在土壤中的残留率、累积作物利用率和总损失率分别平均为15.82%、61.11%和23.07%。标记氮肥的作物利用率和损失率主要发生在第1生长季内,高量氮肥的施用降低了标记肥料氮在土壤中的残留率,增加了氮素损失率;与单施化肥处理相比,化肥配施玉米秸秆能明显增加标记肥料氮在土壤和作物中的回收率,降低氮素损失率,提高比例为21.74%,从而说明在施肥当季,通过施入高C/N比有机物料玉米秸秆合理调节土壤中C源和N素营养的施用比例,可以达到增加氮肥在土壤中的残留率,提高氮肥利用率的目的。     

苜蓿秸秆配施玉米秸秆还田对氮矿化、微生物生物量和酶活性的影响

秸秆的质量是影响秸秆还田后氮素矿化的重要因子.玉米秸秆C/N比较高,还田后往往造成对土壤氮素的固持,因此秸秆直接还田要补施氮肥,而在如今的农业生产中为满足对粮食产量的需求,氮肥的施用越来越多,不仅增加了生产成本还危害了土壤质量.在秸秆还田条件下,如何能够更加科学合理地施用氮肥是一个关键问题.该试验在可控条件下,研究苜蓿秸秆和玉米秸秆共同还田对氮矿化、土壤微生物生物量碳氮和酶活性的影响,比较豆科作物秸秆或者氮肥配施玉米秸秆在相同C/N下(25:1)还田对土壤供氮、土壤微生物生物量和酶活性的影响.室内实验共设置4个处理:(1)对照(CK);(2)玉米秸秆单施(M);(3)苜蓿秸秆配施玉米秸秆调节C/N为25:1 (MM);(4)无机氮肥配施玉米秸秆调节C/N为25:1(MF),在25℃下共培养270 d.玉米秸秆单施在整个培养过程中均表现为对土壤氮素的固持作用,苜蓿秸秆与氮肥配施米秸秆均缓解了土壤微生物对土壤氮素固持作用,提高了土壤无机氮含量,苜蓿秸秆配施相比于氮肥配施延长了氮素的可利用性.苜蓿秸秆与氮肥配施提高了土壤微生物生物量碳氮含量以及转化酶和β-葡萄糖苷酶活性,并且以苜蓿配施处理最高.与玉米秸秆单施相比,苜蓿秸秆配施对脲酶活性影响没有差异,氮肥配施显著降低了脲酶活性.相关性分析表明,氮输入量显著影响了土壤无机氮含量、土壤微生物生物量和酶活性.相比于氮肥配施玉米秸秆还田,苜蓿秸秆配施玉米秸秆还田具有较高的土壤无机氮含量、土壤微生物量和酶活性.因此,我们认为相比于氮肥配施玉米秸秆还田,苜蓿秸秆配施玉米秸秆还田是一个比较好的农业生产实践模式.     

苜蓿秸秆配施玉米秸秆还田对氮矿化、微生物生物量和酶活性的影响（英文）

秸秆的质量是影响秸秆还田后氮素矿化的重要因子。玉米秸秆C/N比较高,还田后往往造成对土壤氮素的固持,因此秸秆直接还田要补施氮肥,而在如今的农业生产中为满足对粮食产量的需求,氮肥的施用越来越多,不仅增加了生产成本还危害了土壤质量。在秸秆还田条件下,如何能够更加科学合理地施用氮肥是一个关键问题。该试验在可控条件下,研究苜蓿秸秆和玉米秸秆共同还田对氮矿化、土壤微生物生物量碳氮和酶活性的影响,比较豆科作物秸秆或者氮肥配施玉米秸秆在相同C/N下(25:1)还田对土壤供氮、土壤微生物生物量和酶活性的影响。室内实验共设置4个处理:(1)对照(CK);(2)玉米秸秆单施(M);(3)苜蓿秸秆配施玉米秸秆调节C/N为25∶1(MM);(4)无机氮肥配施玉米秸秆调节C/N为25∶1(MF),在25℃下共培养270 d。玉米秸秆单施在整个培养过程中均表现为对土壤氮素的固持作用,苜蓿秸秆与氮肥配施米秸秆均缓解了土壤微生物对土壤氮素固持作用,提高了土壤无机氮含量,苜蓿秸秆配施相比于氮肥配施延长了氮素的可利用性。苜蓿秸秆与氮肥配施提高了土壤微生物生物量碳氮含量以及转化酶和β-葡萄糖苷酶活性,并且以苜蓿配施处理最高。与玉米秸秆单施相比,苜蓿秸秆配施对脲酶活性影响没有差异,氮肥配施显著降低了脲酶活性。相关性分析表明,氮输入量显著影响了土壤无机氮含量、土壤微生物生物量和酶活性。相比于氮肥配施玉米秸秆还田,苜蓿秸秆配施玉米秸秆还田具有较高的土壤无机氮含量、土壤微生物量和酶活性。因此,我们认为相比于氮肥配施玉米秸秆还田,苜蓿秸秆配施玉米秸秆还田是一个比较好的农业生产实践模式。     

生物炭对玉米根系生长和氮素吸收及产量的影响

为了评估生物炭在玉米生产上的应用潜力与价值,探究生物炭对玉米根系生长、氮素吸收及产量的影响。采用田间试验,设置单施氮肥处理(N)和生物炭与氮肥配施处理(NS),以不施氮肥不施生物炭处理为对照(CK),分析施炭条件下,土壤理化性质,玉米根系生长、氮素吸收及产量的变化规律。结果表明:生物炭与氮肥配施显著降低土壤的容重,增加土壤的全氮和有机碳含量,促进灌浆期根系对氮素的吸收和籽粒氮素的积累;增加玉米灌浆期的总根长、根表面积及根系活跃吸收面积;与单施氮肥相比,生物炭与氮肥配施显著增加玉米的百粒重6.03%,提高玉米产量9.06%。相关分析表明,施用生物炭对玉米根系特征有显著正效应,从而促进根系对氮素的吸收和籽粒氮素的积累。可见,与单施氮肥相比,生物炭与氮肥配施可促进玉米根系生长和对氮素的吸收利用,提高玉米的产量。     

氮肥及其与秸秆配施在不同肥力土壤的固持及供应

【目的】在有机物料和无机氮肥的配施条件下,研究氮素在土壤中的固持与释放过程,以期达到土壤供氮与作物需氮相一致的目的。【方法】以长期定位试验不同施肥处理土壤（不施肥,NF;施用氮磷钾化肥,NPK;厩肥与化肥配施,MNPK）为研究对象,采用盆栽试验研究化学氮肥及其与秸秆配施在不同肥力土壤中的固持与供应。【结果】与未施氮肥（对照）相比,单施尿素对NF处理土壤小麦籽粒产量无显著影响,而显著提高了NPK和MNPK处理土壤小麦籽粒产量;MNPK处理土壤氮肥利用率（67%）显著高于NPK（56%）和NF（19%）处理土壤。与施用氮肥处理相比,秸秆与尿素配施显著降低了小麦产量和氮素利用率,但MNPK处理土壤小麦产量及氮肥利用率（11%）仍显著高于NPK处理（7%）;秸秆与尿素配施降低了当季小麦对施入氮素的吸收利用,小麦收获时不同施肥处理土壤有79%-88%施入的氮素未被吸收利用。【结论】有机肥与化肥长期配施在协调土壤氮素供应,提高作物产量及氮肥利用率方面具有突出作用。     

绿肥配施生物炭基肥对水稻产量和氮素利用的影响

旨在探究绿肥配施生物炭基肥对水稻干物质积累、产量及氮素利用率的影响,为秸秆、绿肥资源利用和氮肥减施提供理论依据。采用田间试验,设置不施氮肥(CK)、常规施氮(FN)、减施20%氮肥-绿肥还田处理(MV)、生物炭基肥处理(BF)、绿肥还田配施生物炭基肥处理(BMV),分析水稻各生育期的土壤及植株样品。结果表明,与常规施氮处理相比,减氮20%后,MV、BF处理可以有效提升土壤养分含量,从而提高水稻有效穗数、穗粒数,使水稻保持稳产;BMV处理提高了水稻在全生育期的干物质积累量,有效改善了其产量构成;BMV处理的水稻氮素积累量分别比FN、MV、BF处理提高了34.0%、15.0%、12.0%,同时与FN处理相比,可以使穗部氮素积累量提高16.97%;BMV处理显著增加了植株的氮素积累量,使得氮素分配偏向生殖器官,促进了作物产量的提升。同时,BMV处理提高了氮素收获指数、氮素表观利用率。BMV处理能够有效调控土壤氮素含量,提升土壤养分的有效性,促进水稻对氮素的吸收利用,有利于有效穗数的形成及千粒质量的增加,从而提高水稻产量。研究结果可为水稻减氮及高效高产栽培提供技术支撑和理论依据。     

秸秆还田与水氮管理对水稻氮素利用及土壤理化性质的影响

在川西平原稻油轮作典型的砂质壤土区,设置不同秸秆还田方式(堆腐还田和直接还田)、灌溉方式(淹灌和有氧灌溉)和施氮水平(0、75、150、225 kg/hm2)的3因素裂区试验,分析秸秆还田与水氮管理对水稻氮素利用特征与土壤理化性质的影响.结果表明:秸秆还田与水氮管理对主要生育时期水稻氮素积累、结实期(抽穗和成熟期)氮素转运与利用、稻谷产量及成熟期稻田耕层(0～20 cm)土壤脲酶活性、铵态氮和硝态氮质量分数均存在显著或极显著的互作效应;秸秆堆腐还田对水稻氮素利用和产量及土壤理化性质的调控作用显著高于秸秆直接还田的,同一水氮管理下,成熟期植株和籽粒氮积累量分别提高了9.7％～32.9％和7.5％～45.3％,增产7.3％～18.5％,各生育期的平均土壤脲酶活性提高4.8％～9.7％;同一秸秆还田和施氮量处理下,相比于淹灌处理,有氧灌溉能不同程度的提高产量和氮肥表观利用率,并能提高多数处理的氮肥农学利用率、土壤铵态氮和硝态氮质量分数及脲酶活性;同一秸秆还田和灌溉方式,随着氮肥用量的增加,水稻氮肥表观利用率、农学利用率、产量、各器官(除2017年成熟期的穗外)和植株的氮素积累量及抽穗至成熟期茎鞘的氮素转运量、转运率、贡献率、土壤脲酶活性和硝态氮质量分数均先增加,施氮量为150 kg/hm2时最高,继续增加施氮量,这些指标反而降低.本研究条件下,油菜秸秆堆腐还田和有氧灌溉与配施150 kg/hm2氮肥的综合管理模式可有效增强结实期土壤耕层脲酶活性,提高植株氮素积累量、结实期茎鞘的氮素转运量和转运率,从而促进水稻产量及氮肥利用率的同步提高.     

猪粪化肥配施对稻田土壤氮素含量及氮肥利用效率的影响

化肥有机肥在农田的配施对改良土壤性质、提高养分利用率具有较好的效果,还提升了有机废弃物的循环利用效率。为此,为明确猪粪化肥配施对南方典型双季稻田土壤氮素含量及氮肥利用效率的影响,在双季稻田系统进行田间定位试验。试验共设置了4个处理,即不施氮肥处理(N0)、50%化学氮肥处理(1/2N)、100%化学氮肥处理(N)和猪粪替代50%氮肥处理(1/2N+M)。测定了稻田土壤全氮、有效氮(铵态氮和硝态氮)、微生物生物量氮、水稻氮含量并计算氮吸收量。结果表明:在定位试验开展后第5~6年,猪粪替代50%氮肥处理土壤全氮含量较100%化学氮肥处理显著提高15%;而不施氮肥导致土壤全氮含量显著下降达20%。猪粪化肥配施显著增加晚稻季土壤铵态氮含量。水稻氮肥吸收主要与氮肥用量、土壤全氮含量、铵态氮含量和微生物生物量氮成正相关。2年内猪粪化肥配施较全量氮肥显著提高了晚稻季水稻氮素吸收及氮肥利用率,提升幅度分别为9.2%~18.0%和19.6%~43.0%,且水稻产量略有提升。早稻季猪粪化肥配施较全量氮肥水稻籽粒产量、水稻氮素吸收及氮肥利用率无显著差异或出现显著下降。研究表明,双季稻体系猪粪替代50%氮肥可提高晚稻季稻田土壤氮素有效性,减少化肥施用并提高氮肥利用率。     

氮锌配施对冬小麦氮利用、产量及籽粒蛋白质含量的影响

以豫农202为材料,在大田条件下,研究氮锌配施对冬小麦不同生育时期氮吸收的影响,并探讨氮锌配施对冬小麦氮素利用率、产量以及籽粒蛋白质含量的影响.结果显示:氮锌配施能够促进冬小麦对氮素的吸收,与单施氮肥相比,氮锌配施的冬小麦在开花期、灌浆期吸收的氮素较高,成熟期小麦茎杆氮素含量较低而籽粒含氮量较高.氮锌配施能显著提高冬小麦氮素利用效率,施氮90、180和270 kg/hm2分别配施锌肥15和30 kg/hm2,与单施等量氮肥相比,氮肥表观利用率、氮肥生理利用率和氮素农学利用率分别提高4.8％～14.4％、1.4～9.8 kg/kg和0.6～6.4 kg/kg.氮锌配施比单施同量氮肥增产8.6％、10.5％ (N90),5.9％、14.6％ (N180)和5.9％、5.3％(N270),其中施氮180 kg/hm2配施锌肥30 kg/hm2的产量最高,显著高于其他处理.氮锌配施比单施同量氮肥提高小麦籽粒蛋白质含量,分别提高了8.3％、9.8％ (N90),11.4％、2.3％(N180)和6.9％、5.7％ (N270),其中N180Zn15的籽粒蛋白质含量最高,显著高于其他处理.N180Zn30在实现高产的同时可以显著提高氮肥利用率、氮肥生理利用率和氮素农学利用率,是比较好的氮锌配施组合.     

稻草还田与施氮量对水稻氮素吸收及产量影响

以寒地水稻品种为试验材料,设置稻草不还田、0.5倍、1.0倍、1.5倍、2倍还田5个处理,N0(不施入尿素)、N1(150 kg·hm~(-2))、N2(300 kg·hm~(-2))3个氮肥施用水平,研究不同时期水稻氮素吸收情况、氮素积累量、氮素分配率以及水稻产量。结果表明,分蘖期稻草还田量增加抑制水稻氮素吸收及积累,抑制作用随施氮量增加而降低;幼穗分化期稻草还田促进水稻地下部分氮素吸收,在不同施氮量条件下,0.5倍还田处理氮素积累量达最高值;收获期水稻地上和地下部分氮素均向籽粒部分转移,稻草还田配施氮肥情况下水稻分蘖及有效分蘖提升,N1施肥水平下1.0倍还田处理产量达最高值,N2施肥水平下0.5倍还田处理达最高值,稻草还田不配施氮肥或配施氮肥情况下稻草还田过量均降低水稻产量。     

广西赤红壤区玉米氮肥效应及适宜施氮量研究

【目的】确定广西赤红壤区玉米种植体系的农田适宜氮肥施用量,为该地区玉米产业的高产高效发展及农业生态环境的保护提供理论参考。【方法】通过春-秋连续2季播种种植玉米进行田间试验,研究不同施氮量(0、180、240、300、360和480 kg/hm~2)对玉米产量、氮肥利用率、0～100 cm土层土壤无机氮残留及氮素平衡的影响。【结果】①随着氮肥用量的增加,春、秋玉米产量均呈现先增加后降低的趋势,而氮肥当季利用率则呈现显著降低趋势。②施用氮肥增加了土壤硝态氮和铵态氮残留,以硝态氮为主,且硝态氮主要残留在0～40 cm土层,铵态氮主要分布在0～20 cm土层。③施用氮肥可显著影响0～100 cm土层土壤的无机氮积累量,施氮量高于360 kg/hm~2时,土壤的无机氮积累量增加显著。土壤氮素盈余量随施氮量增加而显著增加,春玉米生长季氮肥盈余部分绝大多数在土壤中残留,到秋玉米季继续施用高量氮肥,则同时显著增加土壤氮素残留和表观损失,且氮素表观损失量增幅更大。④土壤无机氮残留量与施氮量呈显著的指数增加关系,氮肥当季利用率与施氮量呈幂函数降低关系,春玉米生长季产量、土壤无机氮残留量分别与氮肥利用率交于200和322 kg/hm~2处,秋玉米生长季产量、土壤无机氮残留量分别与氮肥利用率交于211和300 kg/hm~2处。【结论】综合考虑本试验条件下玉米春秋连作体系中的氮肥残留后效作用,兼顾作物产量、环境效应与肥料效应,广西赤红壤玉米种植区的适宜氮肥季用量为N 200～300 kg/hm~2。     

秸秆还田配施氮肥对夏玉米产量和品质的影响

为明确秸秆还田配施氮肥对夏玉米产量和品质的影响,设计了秸秆还田(0、11400 kg/hm2)和施氮肥(0、375kg/hm2)二因素试验,研究了处理间玉米产量和品质的变化特征。结果表明:与秸秆不还田处理相比,秸秆还田后玉米穗行数、行粒数、穗粒数、千粒重、产量均增加,籽粒蛋白质和淀粉含量增加,脂肪含量降低,而赖氨酸含量没有变化。与不施氮肥相比,施氮肥处理显著提高籽粒蛋白质含量,降低淀粉含量。与秸秆不还田不施氮肥相比,秸秆还田配施氮肥可以显著提高夏玉米穗粒数、籽粒产量、籽粒蛋白质含量,降低淀粉含量。     

鲁中夏玉米水肥一体化下减氮增效技术研究

为研究水肥一体化对鲁中地区夏玉米生长的影响,进而探索水肥一体化下减氮的可行性,在田间条件下,以不施氮为对照（CK）,设置水肥一体化减氮施肥（W1N1）、水肥一体化施氮（W1N2）、常规水肥管理减氮（W2N1）、常规水肥管理施氮（W2N2）共5种水肥管理模式,研究水肥一体化下减氮对玉米生长发育、氮素吸收和利用的影响。结果表明：施肥处理的玉米籽粒产量、穗粒数、千粒重均高于不施肥处理。同等施氮量下,水肥一体化能显著提高玉米籽粒产量、干物质积累量和氮素积累总量。W1N2显著增加了花后干物质积累量,提高了花后对氮素的吸收积累能力。与CK相比,W1N1的氮素转运量提高了120.51%,氮素转运率提高了72.78%。W1N1在保障玉米籽粒产量的同时,可提高氮素转运效率、氮素偏生产力和氮素农学利用效率。说明水肥一体化减氮处理能获得较高的氮肥利用率,能够在稳产的前提下,实现氮肥的减量施用。     

氮素调控对玉米氮素同化过程及产量的影响

氮素调控措施与作物氮素吸收利用和产量密切相关,但目前关于不同氮素调控措施对玉米主要生育期氮素同化过程的影响仍不清楚。以郑单958为试验材料,设置不施氮肥（CK）、传统施肥（CN）、氮肥+生物炭（SN）和氮肥+硝化抑制剂DMPP（DN）4个处理,分析不同氮素调控对玉米氮素同化过程中铵态氮和硝态氮含量、硝酸还原酶（NR）和谷氨酰胺合成酶（GS）活性、游离氨基酸和可溶性蛋白含量以及氮素利用率和产量的影响。结果表明：DN和SN处理较传统施肥处理均可以提高玉米植株体内硝态氮和铵态氮含量、NR和GS活性;DN和SN处理显著提高灌浆期谷氨酸、游离氨基酸和可溶性蛋白含量;DN处理成熟期籽粒的氮素积累量显著高于SN和CN处理,分别显著增加18.4%和30.0%;DN处理产量最高,SN次之,二者并无显著差异,但相较CN处理分别显著增产1 483.0和1 154.2 kg·hm^-2。两种氮素调控均促进了玉米对氮素的吸收,显著提高氮肥吸收利用率,其中硝化抑制剂处理氮肥吸收利用率最高且显著高于其他处理。综上,生物炭或硝化抑制剂配施氮肥,可以促进玉米氮素同化和转运过程,显著提高玉米产量和氮肥利用效率,综合产量、籽粒氮素积累量和氮肥吸收利用率,硝化抑制剂配施氮肥可作为淮河流域玉米高产高效的栽培措施。     

秸秆还田和氮肥用量对冬小麦产量和氮素利用的影响

【目的】在陕西关中小麦-玉米轮作区通过连续7年田间定位试验,探索秸秆还田配施化学氮肥对冬小麦产量、籽粒蛋白质含量、地上部吸氮量、收获期土壤硝态氮残留量及土壤氮素平衡的影响,为小麦增产及氮素高效利用提供科学依据。【方法】试验采用裂区设计,主处理为玉米秸秆还田和不还田,副处理设置5个施氮水平,分别为0（N0,不施用氮肥）、84 kg·hm^-2（N84,当地推荐氮肥用量的一半）、168 kg·hm^-2（N168,当地推荐氮肥用量）、252 kg·hm^-2（N252,高氮肥用量）、336 kg·hm^-2（N336,超高氮肥用量）。【结果】与秸秆不还田处理相比秸秆还田未提高冬小麦籽粒产量,施用氮肥较不施氮肥小麦增产18%—29%,而超高氮肥用量较推荐氮肥用量有减产风险。秸秆还田和氮肥用量对小麦产量有交互效应。与秸秆不还田处理相比,秸秆还田在氮肥用量为252和336 kg·hm^-2时,公顷小麦穗数增加5%—7%,产量平均增加5%—6%。秸秆还田对小麦籽粒蛋白质含量无显著影响,施用氮肥的籽粒蛋白质含量较不施用氮肥增加16%—33%。秸秆还田对小麦地上部吸氮量无显著影响,施用氮肥的地上部吸氮量较不施用氮肥增加36%—72%。秸秆还田和氮肥用量对小麦地上部吸氮量有交互效应。与秸秆不还田处理相比,秸秆还田在氮肥用量为252和336 kg·hm^-2时地上部吸氮量平均增加5%—8%。与秸秆不还田相比,秸秆还田使土壤硝态氮残留量平均增加18%,增加的硝态氮含量主要分布在70—170 cm土层。N168处理在秸秆不还田条件下土壤氮处于亏损状态,秸秆还田后有效地弥补了氮亏缺,进一步增加氮肥用量,将大幅增加土壤氮盈余量。相对于秸秆还田,氮肥用量对土壤氮盈余量的影响更大。【结论】秸秆还田配施高氮肥用量能增加小麦产量和地上部吸氮量,但同时增加了土壤硝态氮残留量和氮盈余量。综合考虑小麦籽粒产量、土壤硝态氮残留和土壤表观氮平衡等,秸秆还田配施168 kg·hm^-2氮肥更利于维持小麦产量和保护生态环境。     

耕作方式和氮肥用量对旱地小麦产量、蛋白质含量和土壤硝态氮残留的影响

【目的】明确旱地小麦增产提质和环境友好协同的耕作与氮肥组合模式。【方法】2016—2017年（欠水年）和2017—2018年（丰水年）,在豫西典型旱地小麦种植区设置夏闲季深松（ST,麦收后2周左右并隔年进行）和翻耕（PT,传统的7月底8月初等雨连年进行）2种耕作方式为主处理和小麦播种前施氮0（N0）、120 kg·hm^-2（N120）、180 kg·hm^-2（N180）和240 kg·hm^-2（N240）4个氮肥用量为副处理的二因素裂区田间定位试验,研究其对旱地小麦产量、籽粒蛋白质含量及其产量、植株氮素吸收利用和收获期0—200 cm土层硝态氮残留的影响。【结果】降水年型、耕作方式和氮肥用量及后二者互作对旱地小麦拔节后氮素积累量、籽粒产量、蛋白质产量、氮效率和土壤硝态氮残留量均有显著影响。深松与翻耕相比,显著提高了拔节后植株氮素积累量、花前氮素转运量及N240下的氮收获指数,不同氮肥处理的平均氮肥吸收效率、氮肥农学效率、氮肥利用率和氮肥偏生产力分别显著提高8.6%—15.3%、23.9%—86.5%、8.1%—26.1%和9.1%—20.3%,最终在不降低籽粒蛋白质含量的同时,使产量在欠水年和丰水年分别提高11.9%和12.4%,蛋白质产量提高12.4%和13.5%,收获期0—200 cm土层硝态氮残留量降低11.9%和25.4%。相同耕作方式下,随着氮肥用量的增加,植株氮素积累量、花前氮素转运量、花后氮素对籽粒的贡献率、籽粒蛋白质含量和收获期土壤硝态氮残留量显著增加,花前氮素对籽粒的贡献率、氮素籽粒生产效率、氮肥吸收效率和氮肥偏生产力逐渐降低,氮肥农学效率、氮肥利用率、籽粒产量和蛋白质产量的变化因降水年型和耕作方式而异。从互作效应看,两年中STN240处理的植株氮素积累量最高,其产量和蛋白质产量（除欠水年与ST180处理外）、蛋白质含量（除丰水年与PTN240处理外）均显著高于其他处理,氮肥利用率及其丰水年的氮肥农学效率不低于或显著高于翻耕下的所有施氮处理,收获期的土壤硝态氮残留量较PT240处理降低16.4%。从整体效应看,翻耕配施氮肥180 kg·hm^-2可获得最高的籽粒产量以及较优的蛋白质产量、氮肥农学效率和氮肥利用率;深松配施氮肥240 kg·hm^-2可通过深松提高氮效率并降低土壤硝态氮残留,通过增加氮肥用量提高蛋白质含量,最终使产量和蛋白质产量较其他处理分别提高2.6%—45.0%和7.3%—81.4%。【结论】深松有利于提高旱地小麦产量、蛋白质产量和氮效率,降低土壤硝态氮残留,但其适宜的氮肥用量高于翻耕。翻耕配施氮肥180 kg·hm^-2是兼顾高产高效,深松配施氮肥240 kg·hm^-2是兼顾高产优质高效和低硝态氮残留的耕作与氮肥组合。     

氮肥管理和秸秆腐熟剂对~(15)N标记玉米秸秆氮有效性与去向的影响

【目的】研究氮肥用量、有机无机配合和添加秸秆腐熟剂对秸秆氮当季有效性、后效及去向的影响,为桔秆还田条件下的氮肥管理提供理论依据【方法】运用~(15)N同位素示踪技术,采用盆栽试验连续种植一季冬小麦和两茬玉米,研究~(15N)标记玉米秸秆(~(15)N-秸秆)氮的生物有效性和对土壤氮库的贡献试验推荐施氮量210kg N·hm~(-2),约0.1 g N·kg-1土,桔秆粉碎后按3.0 g·kg~(-1)土掺入每盆中设4个氮水平:不施氮;100%化肥氮;80%化肥氮;有机无机配施(80%化肥氮+20%腐熟猪粪氮)。各施氮水平下设添加和不添加桔秆腐熟剂2种情况,腐熟剂用量为0.1 g·kg~(-1)土。【结果】冬小麦吸氮量来自~(15)N-秸秆氮的比例(%Ndfs)为6.30%-14.25%,施氮比不施氮减少%Ndfs,有机无机配施比单施氨肥提高%Ndfs,添加腐熟剂不影响冬小麦的%Ndfs。第一茬和第二茬玉米吸收氮的%Ndfs分别为1.13%-3.73%和1.67%-5.97%,不施氮高于施氮处理,施氮处理间无显著差异,添加腐熟剂降低%Ndfs冬小麦对~(15)N-桔秆氮的当季利用率为7.14%-10.2%。第一茬玉米和第二茬玉米对残留~(15)N-桔秆的利用率分别为3.75%-5.51%和2.28%-3.18%。三茬后作物对~(15)N-桔秆氮的利用率为13.13%-18.60%,土壤残留率55.63%-69.16%,损失率17.26%-26.09%。三茬中施氮比不施氮提高~(15)N-秸秆氮的利用率,不同氮肥管理不影响当季利用率和第二茬后效,氮肥减量(80%推荐氮)降低~(15)N-桔秆氮第一茬后效和总利用率,但若配施有机肥则提高利用率添加腐熟剂提高~(15)N-秸秆氮当季、第一茬玉米和三茬总利用率,降残留率和损失率。冬小麦和两茬玉米收获后土壤矿质氮和微生物量氮含量变化较大,但其来源于~(15)N-桔秆氮的比例都小于3%,施氮处理的影响不明显,而添加腐熟剂增加冬小麦和第一茬玉米收获后土壤矿质氟%Ndfs,减少土壤微生物量氮%Ndfs,不影响第二茬玉米收获后土壤矿质氮和微生物量氮%Ndfs。三茬收获后残留的~(15)N-桔秆氮中矿质氮和微生物量氮也小于3%,说明残留在土壤中的~(15)N-桔秆氮主要以有机态氮存在【结论】在秸秆还田条件下,采用化肥氮与有机肥氮配施并结合施用桔秆腐熟剂是提高桔秆氮素转化和有效性的有效措施     

地膜覆盖、氮肥与密度及其互作对黄土旱塬春玉米氮素吸收、转运及生产效率的影响

【目的】以紧凑型玉米品种先玉335为供试作物,研究地膜覆盖、施氮量、种植密度及其互作对春玉米氮素吸收转运及利用效率的影响,以期为黄土高原半干旱区春玉米高产高效栽培提供理论依据。【方法】2013—2014年春玉米生长季,设置覆盖方式(覆膜和不覆膜)、施氮量(2013年为0、170、200和230 kg N·hm~(-2),2014年为0、170、225和280 kg N·hm~(-2))和种植密度(5.0×10~4、6.5×10~4和8.0×10~4株/hm~2)3个因子,分析不同处理的氮素累积与转运、产量及氮肥生产效率。【结果】地膜覆盖显著增加了玉米吐丝前氮素累积量,促进了吐丝后氮素累积和吐丝前累积氮素的再转移,从而显著提高了籽粒氮素累积量和籽粒产量。覆盖方式与氮肥或密度互作显著影响春玉米氮素吸收、累积和转移。地膜覆盖条件下更多的氮肥(200—230 kg N·hm~(-2))或更高的密度(6.5×10~4—8.0×10~4株/hm~2)投入能有效促进吐丝前储存更多的氮素向籽粒转运,提高吐丝后期氮同化量及其对籽粒的贡献率,从而提高了籽粒氮素累积量;而不覆盖条件下当施氮量超过170 kg N·hm~(-2)或密度超过5.0×104株/hm~2时,吐丝后氮同化量及其对籽粒的贡献显著减少,从而导致吐丝前氮素储备的增加未能有效增加籽粒氮素累积。氮肥与密度互作显著影响氮素累积、吸收和转移。氮肥偏生产力(PFPN)和氮素收获指数(NHI)与吐丝前氮素累积量、氮素转移量、吐丝后氮素累积量及籽粒产量呈正相关,达到了显著水平。从春玉米氮素累积、转移及与产量和氮肥偏生产力关系看,全膜双垄沟播种植技术的合理施氮量为200—230 kg N·hm~(-2)、密度为8.0×10~4株/hm~2,其产量可达13.7—14.6 t·hm~(-2),PFPN可达64.8—68.7 kg·kg~(-1)。【结论】地膜覆盖与适宜的施氮量和种植密度相结合的综合管理实践,有利于促进灌浆期营养器官储存氮向籽粒转移和吐丝后氮同化的协同增加,从而实现高产和高氮肥生产力。