潮褐土冬小麦-夏玉米轮作体系氮肥后效及去向研究

【目的】在华北平原地区,研究肥料氮在两个轮作季四茬作物中的后效和去向。【方法】采用田间微区15N示踪试验,前茬设置5个氮素水平：0、75、150、225、300 kgN•hm-2（表示为N0、N75、N150、N225、N300）,副处理为小麦品种：科农9204和河农822,共计10个处理。【结果】在该试验条件下,后三茬作物均能吸收利用第一茬冬小麦残留在土壤中的15N标记肥料。第二茬夏玉米、第三茬冬小麦和第四茬夏玉米对残留15N的利用率分别为6.5%-14.1%、0.9%-2.9%和1.2%-1.6%。四茬作物的叠加利用率显著高于氮肥当季利用率,N75、N150、N225和N300处理叠加利用率分别是53.8%、58.7%、58.6%和55.8%（第一茬为河农822小麦品种）;60.0%、61.3%、60.9%和55.2%（第一茬为科农9204小麦品种）。经过四季作物种植后,土壤剖面中仍有22.3-96.2 kgN•hm-2的氮素残留,残留率为22.1%-32.8%,累积总损失量可达9.3-55.3 kgN•hm-2,损失率为8.9%-18.6%。【结论】在小麦当季,高施氮量条件下肥料主要残留在土壤中,后茬作物可以吸收土壤残留氮肥。土壤中15N含量随施氮量的增加而增加,随着茬口的增多有垂直向下运移的趋势,第一茬作物品种间无显著差异。     

冬小麦-夏玉米轮作氮肥施量与氮营养诊断

通过田间试验研究Ｌｏｕ土冬小麦和夏玉米氮肥施用量以及反射仪法在两种作物氮营养诊断中的应用。结果表明,冬小麦和夏玉米氮肥最适施用量为２００－２２６．６ｋｇ／ｈｍ＾２和１１２．３－２０５ｋｇ／ｈｍ＾２。反射仪法测得的ＮＯ＾－３和流动液射法比较,证明反射仪法可作为一种快速常规分析方法。两种作物反射仪法进行氮素营养诊断的临界值分别为冬小麦１１００－１６５０ｍｇ／ｋｇ,夏玉米１２００－１６００ｍｇ／ｋｇ。     

冬小麦—夏玉米轮作条件下氮肥后效的定量研究

通过田间试验结果研究了冬小麦－夏玉米轮作制度下，前茬小麦施氮肥对茬夏玉米的残。结果表明，前茬施肥对后茬作物有残效，并且残效随前茬施肥量的增加而增加，文中还讨论了氮肥残效的计算方法，残效指标以及包含残效的施肥决策。     

晋南冬小麦—夏玉米轮作体系的氮肥运筹

冬小麦—夏玉米轮作是晋南的主要种植制度。通过田间小区试验,研究了冬小麦—夏玉米轮作体系内氮肥分配(控制氮肥总量420 kg/hm2)对作物产量、农学效率和纯收益及肥料利用率的影响。结果表明,冬小麦—夏玉米轮作体系内氮肥分配量及比例显著影响作物产量、纯收益和氮肥的效率,冬小麦季施总氮55%(231 kg/hm2)、夏玉米季施总氮45%(189 kg/hm2)时,可获得最高的轮作总产量(13 026 kg/hm2)和最大的净收益(22 146元/hm2),氮肥的农学效率和利用率较其他分配方式均有提高,是晋南地区冬小麦—夏玉米轮作氮肥分配的适宜比例。值得指出的是,由于作物生长期间受春寒和夏旱的影响,冬小麦—夏玉米轮作体系内的氮农学效率和氮肥利用率均较低,仅分别为4.6 kg/kg和20.8%。     

冬小麦土壤氮素表观平衡率估算和氮肥决策

本文以土壤氮素观平衡值和剖面无机氮动态为依据，通过两年田间试验的验证，提出在北京地区冬小麦亩施氮素１２－１５ｋｇ时可以获得较高产量，而且土壤氮素基本平衡。半数以上的氮素化肥基施或拔节后追施可能引起ＮＯ＾－３－Ｎ向浅层地下水移动。试验结果表明少施基肥，起身初期一次施用尿素追肥并结合灌水，不仅可以提高产量，而且可以减少氮肥损失和对环境污染的可能。     

冬小麦/夏玉米轮作体系中氮素的损失途径分析

 根据田间试验结果对冬小麦 /夏玉米轮作体系中氮素的损失途径进行了分析。结果表明 ,随施氮量的增加 ,氮肥利用率显著下降 ,而氮肥的损失率和土壤残留率有升高的趋势。以尿素作氮源将肥料混施入 0～ 10cm土壤或撒施后立即灌水的条件下 ,冬小麦 /夏玉米轮作体系中氨挥发的累积损失量分别为每公顷 12 .8(N0 )、2 2 .0(N12 0 )、33.0 (N2 4 0 )和 6 4 .5kgN(N36 0 ) ,氨挥发损失率依次为 3.8%、4 .2 %和 7.2 %。用乙炔抑制 土柱培养法测定的冬小麦生育期氮肥的反硝化损失量每公顷小于 1kgN ,氮肥的硝化 反硝化损失率仅为 0 .2 1%～ 0 .2 6 %或痕量。夏玉米季硝化 反硝化总损失量为每公顷 1～ 14kgN ,相当于当季施氮量的 1%～ 5 %。在北京冬小麦 /夏玉米轮作体系中 ,氮素的气体损失不超过总施氮量的 10 % ,氮肥的主要损失途径是淋洗出 0～ 10 0cm土体 ,在下层土壤中累积。     

冬小麦夏玉米农田土壤呼吸与碳平衡的研究

为探讨不同农作措施下的农田碳平衡规律,研究农田对大气CO2的“源”、“汇”特征,2000年至2003年连续测定了不同秸秆管理、灌溉和氮肥施用等种植措施下华北冬小麦、夏玉米生长季的土壤呼吸。结果表明,农田CO2释放主要受气温、土壤水分状况和有机物投入量等因素的影响。秸秆还田与优化灌溉增加了土壤呼吸的强度,不同农作措施间土壤呼吸的差异主要发生在冬小麦生长季。对农田碳平衡研究的计算结果显示,农田系统在常规种植措施下表现为大气CO2的“汇”。在传统农作措施下,华北冬小麦、夏玉米生长季植物碳净固定量(NPP)与土壤碳排放量(Rm)的比值分别为1.16、1.21。     

夏玉米施用不同缓释化处理氮肥的效果及氮肥去向

【目的】研究不同缓释化处理氮肥对夏玉米的产量、氮肥去向及氮素平衡的影响,为提高夏玉米一次性施肥的氮肥利用率并降低氮肥的环境影响提供理论依据。【方法】试验于2014-2015年以郑单958为供试品种,在华北地区中低产田连续两年进行大田试验,共设置6个处理,分别为：不施氮（CK）、尿素（CU）、树脂包膜尿素（CRF）、控失尿素（LCU）、凝胶尿素（CLP）和脲甲醛（UF）。在玉米成熟期采集植物和土壤样品,用于测定植物含氮量和土壤无机氮含量,并计算作物吸氮量、氮肥利用率、土壤无机氮积累量、氮肥损失量等。【结果】（1）氮肥缓释化处理能够明显提高夏玉米的产量,促进氮素吸收。与尿素相比,脲甲醛、凝胶尿素、树脂包膜尿素和控失尿素可分别提高夏玉米产量18.9%、16.8%、13.7%和13.6%,同时氮肥农学利用效率分别提高6.5、4.8、4.0和3.7 kg·kg^-1。（2）不同氮肥处理的作物吸收肥料氮以及肥料氮在0-100 cm土层残留量之间存在显著性差异。脲甲醛、凝胶尿素、树脂包膜尿素、控失尿素和尿素的氮肥表观回收率分别为54.9%、42.4%、38.3%、38.3%和22.0%,肥料氮在0-100 cm土层残留量分别占施氮量的28.3%、43.8%、39.2%、46.2%和46.6%。此外,与尿素相比,氮肥缓释化处理能够显著降低肥料氮的损失,凝胶尿素、控失尿素、脲甲醛和树脂包膜尿素分别降低了47.6%、43.1%、40.8%和26.7%。（3）综合分析不同氮肥处理的农田氮素平衡,脲甲醛处理的夏玉米吸氮量最高,为245.0 kg·hm^-2,其次是凝胶尿素,为222.5 kg·hm^-2。脲甲醛的0-100 cm土层残留量在缓释化氮肥中最低,为153.4 kg·hm^-2,树脂包膜尿素、凝胶尿素和控失尿素分别为173.1、181.5和185.7 kg·hm^-2。凝胶尿素处理的氮表观损失量最低,为35.6 kg·hm^-2,控失尿素、脲甲醛和树脂包膜尿素的氮表观损失量分别为38.8、41.2和51.3 kg·hm^-2。【结论】在华北地区中低产田土壤上,氮肥缓释化处理能够显著促进夏玉米对氮素的吸收、减少氮素损失。脲甲醛和凝胶尿素的效果相对较好。     

冬小麦—夏玉米轮作条件下氮肥总用量的决策Ⅱ：作物收获后0—100cm土壤 …

通过本文研究,二次多项式的９５％最大产量相应的施氮量水平分别２为１３７．５ｋｇ／ｈｍ＾２和１２０．６ｋｇ／ｈｍ＾２,冬不麦和夏玉米轮作总产为１４４０２ｋｇ／ｈｍ＾２,基本达到了吨粮田水平,研究表明,为减少作物收获后０－１００ｃｍ土壤ＮＯ３一Ｎ残留量,同时维持作物产量水平,可施用二次多项式９５％最在产量相应的施氮量水平,也达到了减少土壤ＮＯ３－Ｎ淋失的目的。     

冬小麦与夏玉米轮作肥料效应模型的校验

[目的]筛选出最优的施肥模型,确定推荐施N量。[方法]在冬小麦/夏玉米轮作中设计了8个水平N肥肥效试验,利用2年试验数据采用4种模型对冬小麦/夏玉米的肥料效应进行拟合。[结果]冬小麦和夏玉米的肥料效应方程用线性加平台、二次加平台和二次多项式模型进行拟合性检验的效果都达到了极显著水平。2001~2002年冬小麦和2003年夏玉米N肥肥料效应模型以线性加平台模型为最优,推荐施N量分别为366.6和400.4 kg/hm2;2002~2003年冬小麦和2002年夏玉米的N肥肥料效应模型以二次加平台模型为最优,但其产量的增加值和经济效益以线性加平台模型为最高,其推荐施N量分别为400.6和409.7 kg/hm2。[结论]线性加平台模型的肥料效应最优,可作为N肥肥料效应模型的最佳选择。     

Evaluation of Pathway of Nitrogen Loss in Winter Wheat and Summer Maize Rotation System

The nitrogen loss pathway in winter wheat and summer maize rotation system was studied based on field experimental data. The results showed that nitrogen recovery rate was significantly decreased with nitrogen fertilization rate increased, while residual rate and losses rate had an increasing trend. Accumulated ammonia volatilization loss in winter wheat and summer maize rotation was 12. 8(N0), 22. 0(N120), 33. 0(N240) and 64. 5 kg N ha-1(N360) respectively and rate of ammonia volatilization loss was 3.8, 4.2 and 7. 2 % respectively while urea was mixed with 0 - 10 cm soil or spread before irrigation. Denitrification loss with acetylene-soil core incubation method in winter wheat was lower than 1 kg N ha-1 and rate of denitrification loss was 0. 21 - 0. 26% or trace. Denitrification loss in summer maize was 1 - 14 kg N ha-1 and rate of denitrification loss was 1 - 5 %. The total gaseous loss in winter wheat and summer maize rotation system was less than 10 %, and the main nitrogen fertilizer loss way was leaching below 0 - 100 cm soil profile and accumulated in deeper soil.     

秸秆还田条件下氮肥用量对冬小麦产量和氮效率的影响

目的：探讨秸秆还田配施氮肥对冬小麦产量和氮效率的影响,为临沂市实现小麦高产高效提供理论依据。方法：以济麦22作为供试冬小麦品种,设秸秆还田下5个施氮水平（0、90、180、270、360kg/hm2,分别表示为T1、T2、T3、T5、T6,以及秸秆不还田+施氮量180kg/hm2（T4）共6个处理,研究不同处理对冬小麦产量和氮效率的影响。结果：秸秆还田配施氮肥的冬小麦籽粒产量明显高于单施氮肥的,增产率为18.48%。其中秸秆还田配施氮肥270kg/hm2的处理冬小麦籽粒产量最高,达到8410kg/hm2。秸秆还田配施氮肥与单施氮肥相比,明显提高了氮肥利用率、氮肥农学效率和氮素生产效率,分别提高了7.6%、6.7kg/kg和3.6kg/kg。结论：综合考虑临沂市秸秆还田配施氮肥应控制在180～270kg/hm2为宜。     

砂薄地冬小麦-夏玉米轮作施钾效应

在大田条件下研究了砂质潮土冬小麦-夏玉米轮作施钾效应,田间试验结果表明:砂质潮土地冬小麦产量随施钾量的增加而增加,以施钾量150kg/hm2(基肥:追肥=5:5)的经济效益最佳,增产822.7kg/hm2,每公顷增收724.1元,产投比为2.42;玉米生产也以施钾量150kg/hm2分次施用为最佳,增产1368.4kg/hm2,每公顷增收1281.7元,产投比为2.52。冬小麦-夏玉米轮作体系中,施钾量为150kg/hm2时,两季连续分次施用钾肥经济效益最佳,施钾量为300kg/hm2时,小麦分次施用钾肥而玉米不施钾肥的经济效益最好。     

冬小麦-夏玉米轮作条件下氮素反硝化损失研究

  在北京潮土上研究了冬小麦-夏玉米轮作体系下土壤氮素反硝化损失。结果表明，不同氮肥用量处理，土壤氮素反硝化损失量为4.71～9.67 kg·ha-1。夏玉米生育期是反硝化损失的关键时期。氮肥施用后的1～2周是氮素反硝化损失的最剧烈阶段。土壤N2O的生成、排放与反硝化作用有相似的规律性，N2O可能大部分来自于硝化作用。     

冬小麦氮肥和磷肥总量控制试验研究

[目的]优化冬小麦氮肥和磷肥的适宜用量。[方法]采用田间试验,研究了氮肥和磷肥施用量对冬小麦产量的影响。[结果]氮肥的施用量与小麦产量的二次模拟函数为 y=-0.6611x2+20.091x+234.85,相关系数为0.9708,冬小麦产量达到最高时的氮肥施用量为228.0 kg/hm2。磷肥的施用量与冬小麦产量的二次模拟函数为 y=-0.5726x2+13.168x+340.4,相关系数为0.92195,冬小麦产量达到最高时的磷肥施用量为172.5 kg/hm2。[结论]该研究为冬小麦合理施用氮肥和磷肥提供了科学依据。     

冬小麦—夏玉米轮作体系中磷素平衡的研究

大田试验研究了高产粮田冬小麦-夏玉米轮作体系中磷素的来源、利用、去向及在土壤中的累积数量。结果表明,磷肥施用和秸秆还田是土壤磷素的主要来源,施肥占63.01%～77.77%,秸秆还田占12.83%～20.75%。籽粒输出的磷占作物磷总输出量的55%左右。全量秸秆还田的情况下,年施磷56 kg/hm2即可维持土壤磷素平衡,秸秆不还田情况下则需施磷86 kg/hm2才能维持土壤磷素平衡。     

冀中南冬小麦-夏玉米一年两熟农田土壤水分变化规律研究

为研究冀中南地区冬小麦-夏玉米一年两熟种植制度下农田2m 土体含水量和储水量的周年变化规律,在自然生产条件下对轮作期2m土体水分含量变化进行了分析。结果表明：小麦季与玉米季的2m土体总储水量变化不同,其中,小麦季属于利用消耗期（亏损111.8 mm ）,玉米季属于蓄水增墒期（盈余111.8 mm）,但轮作周年内土壤水分实现了亏盈平衡。小麦对土壤水利用得不充分,尤其是对深层土壤水的利用率很低,小麦收获后（土壤储水的低谷）2 m 土体仍有存水397.3 mm,其中可利用的有效土壤水为90～147 mm,150～200 cm土层含水量仍达16％以上。因此,小麦季应采取“旱胁迫”栽培技术,充分利用深层墒,提高对土壤水的利用率。     

小麦-玉米一体化氮肥运筹对小麦群体质量的影响

[目的]探究小麦/玉米一体化条件下,周年氮肥用量及分配比例关系下,冬小麦群体生长及产量变化规律。[方法]以周麦22为材料,小麦/玉米两熟制周年氮肥用量设300、450、600 kg/hm23个水平,小麦、玉米间的氮肥分配设4∶6、5∶5、6∶4 3个比例。[结果]随全年氮肥施用量及氮肥由玉米向小麦分配率的增加,群体生理指标呈现增加趋势,而产量呈先增后降低的变化趋势。[结论]冬小麦与夏玉米全年施氮肥(尿素)600 kg/hm2及5∶5的分配比例,有利于冬小麦及全年高产。     

旱寒区黄绵土冬小麦氮肥底施与追施比例试验

试验共设5个氮肥底施与追施比例处理,设计追施比例占总施氮量的0～100%,变幅20%。试验结果表明,以庄浪县旱地梯田为代表的旱寒区冬小麦氮肥的最佳底施比例占总施氮量的69.63%,即2/3左右。