秸秆还田与施氮肥对松嫩平原玉米氮素吸收及产量的影响

针对松嫩平原玉米生产特点,设置玉米秸秆不还田、秸秆还田两种条件和3个施氮水平,研究秸秆还田与施氮肥对松嫩平原玉米氮素吸收及产量的影响。结果表明,除收获期玉米植株氮素含量变化规律不明显外,其余时期玉米植株氮素含量、干物质量、氮积累量及产量均随氮肥用量的增加而增加。在玉米3叶期,供试的3个施氮水平下,秸秆还田处理均使玉米氮素含量和吸收积累量降低,至拔节期秸秆还田处理对玉米植株氮素含量的不利影响消失。在不施氮肥条件下,秸秆还田处理提高了拔节期玉米植株氮素的含量;玉米的氮素吸收积累量在不施氮肥条件下仍低于秸秆不还田处理。在玉米收获期,秸秆还田处理增加了玉米子粒的氮素含量与氮素吸收积累量。在3个施氮水平下,秸秆还田处理玉米产量与秸秆不还田处理差异不显著。     

土壤水分对玉米秸秆还田腐解率、土壤肥力及小麦籽粒蛋白质产量的影响

为提高玉米秸秆还田效果,通过防雨棚微区控水设施,研究了土壤水分对还田玉米秸秆腐解、土壤肥力及小麦籽粒蛋白质产量的影响,3个土壤水分水平分别为田间持水量的50%～55%(干旱)、60%～65%(轻旱)和70%～75%(适宜水分)。结果表明,小麦季还田玉米秸秆腐解速率表现为"快-慢-快"的变化趋势。随着土壤水分含量的增加,秸秆量减少率逐渐增加。秸秆腐解前期(0～70 d),干旱条件下秸秆量累计减少率、氮素释放率显著降低(P0.05);成熟期,不同土壤水分条件下秸秆量累计减少率及氮素释放率分别为66.50%～69.51%和75.88%～77.31%,不同土壤水分处理间差异不显著。与播前相比,成熟期不同处理0～25 cm耕层土壤有机质含量基本表现为降低趋势,但秸秆还田(RS)处理土壤有机质含量下降幅度较对照(CK)显著降低。与CK相比,RS处理0～25 cm耕层土壤有机质含量显著提高(16.1%～17.2%);不同生育时期土壤0～25 cm耕层的碱解氮含量显著提高(11.65%～23.10%);小麦籽粒蛋白质含量略有降低,籽粒蛋白质产量显著降低(4.63%)。在秸秆还田条件下,干旱处理的小麦籽粒蛋白质含量均显著高于轻旱和适宜水分处理。综上,还田玉米秸秆的腐解和氮素释放需要较好的土壤水分条件;土壤水分适宜时进行秸秆粉碎翻压还田有利于提高土壤有机质和碱解氮含量;干旱条件下秸秆还田导致小麦籽粒产量和蛋白质产量均显著降低。     

玉米秸秆不同还田方式对黑土肥力特征的影响

通过4年田间定位试验,研究均匀垄与宽窄行种植模式下玉米秸秆不同还田方式对黑土肥力特征与玉米产量的影响。结果表明,在均匀垄与宽窄行种植模式下,玉米秸秆深翻还田能明显降低耕层(0~20 cm)的土壤容重,增加相应的土壤含水量,提高土壤有机质与速效氮、速效钾含量。对亚耕层(21~40 cm)土壤的培育作用更为突出,与无秸秆还田处理相比,秸秆深翻还田使亚耕层土壤容重分别下降6.8%和10.2%,土壤有机质含量分别增加20.1%和14.2%,速效氮含量分别增加12.2%和12.3%,速效钾含量分别增加20.0%和22.0%。秸秆覆盖还田显著增加耕层的土壤有机质与速效氮含量,对亚耕层土壤肥力特征的影响不明显。在两种植模式下,秸秆不同还田方式玉米产量均表现为秸秆深翻无秸秆还田秸秆覆盖。在东北黑土区,玉米秸秆深翻还田措施能够有效提升土壤肥力,实现玉米的稳产与增产。     

轮作对土壤肥力及玉米生长发育的影响

黑龙江省西部半干旱区土壤常年风沙侵蚀,土壤质量不断恶化,玉米大豆轮作和玉米连作深翻秸秆还田是当地生产中提高耕地质量、保护农田土壤生态的两种生产模式。利用长期定位试验玉米大豆轮作、玉米深翻秸秆还田种植模式和玉米连作处理对比,研究分析土壤理化性质、玉米生长发育指标和产量,评价两种种植模式技术效果。结果表明,轮作处理显著增加土壤速效氮、速效钾和有机质的含量,显著降低土壤容重10%左右,提高土壤孔隙度8%,对土壤物理结构改善具有良好作用。深翻秸秆还田处理能够显著增加土壤有机质26%～32%,增加土壤速效钾含量,能够显著降低土壤pH值0.4～1.2个单位,提升西部半干旱区地力,改善西部土壤盐碱化。深翻秸秆还田处理更有利于玉米拔节和抽丝期根长生长,有利于茎粗和穗干重的形成,对玉米产量具有显著增产作用。     

基于秸秆还田条件下辽北地区适宜耕作方式及施肥量研究

通过两年田间小区试验,在秸秆还田条件下,设不同耕作方式(旋耕、翻压和免耕)和还田周期(连年和隔年),研究不同秸秆还田模式和施肥量对土壤理化性质和玉米产量的影响。结果表明,与常规种植不还田相比,翻压还田处理显著降低耕层土壤容重,免耕还田处理显著增加耕层土壤含水率,秸秆还田提高土壤有机质、氮、磷、钾养分含量。连年翻压还田处理玉米穗部性状最优,子粒产量最高;其次为免耕还田处理,旋耕还田处理不利于玉米产量的提高。在同等氮肥施用水平下,秸秆还田处理使玉米产量显著提高,在此基础上增加氮肥投入量并未带来显著增产效应。相同秸秆还田条件下,减施50%钾肥处理的玉米子粒产量无显著变化。在辽北地区,秸秆还田配合翻压、免耕耕作措施能够改善土壤理化形状,有利于玉米稳产高产,连年翻压还田对玉米增产效应最理想,且秸秆还田配合适宜的化肥减量措施不仅能保证作物产量,可降低养分流失污染环境的风险。     

不同秸秆还田方式对黑土土壤氮素和物理性状的影响

通过大田试验对不同秸秆还田方式下黑土农田生态系统土壤氮素和物理性状进行研究。结果表明,不同秸秆还田处理土壤容重降低0.09～0.19 g/cm3;土壤比重增加19.82%～29.49%;土壤总孔隙度增加18.23%～22.26%。过腹还田处理增加土壤全氮含量;秸秆直接还田处理和腐解还田处理土壤全氮含量低于常规栽培方式(对照)和无秸秆处理;不同秸秆还田处理增加了土壤铵态氮和微生物量氮含量;过腹还田处理降低了土壤硝态氮含量,提高了土壤可溶性有机氮含量;秸秆直接还田处理和腐解还田处理增加了土壤硝态氮含量,降低了土壤可溶性有机氮含量。因此,不同秸秆还田方式配施微生物菌剂,结合先进的栽培方式是增加土壤有效氮素的有效途径,有利于退化黑土的可持续利用。     

接种菌剂条件下玉米秸秆还田对玉米产量、品质和土壤肥力的影响

通过田间试验研究接种菌剂条件下玉米秸秆还田对玉米产量、品质以及土壤肥力的影响。结果表明,除可溶性固形物、可溶性糖含量、植株磷含量和吸收量以外,施肥处理各项指标均优于对照。与单施化肥处理相比,化肥配施玉米秸秆直接还田导致玉米产量、农艺性状、品质和植株氮素与钾素含量下降,但接种菌剂能够改善农艺性状,降低减产幅度,而且能够改善玉米籽品质,提高植株氮素与钾素养分含量及吸收量。不同菌剂处理间以FSB2农艺性状较好,而品质和植株养分无明显差异。另外,化肥配施玉米秸秆直接还田能够增强土壤酶活性、提高土壤养分有效性,接种菌剂时效果更佳,在土壤养分方面以FSB2效果较好,而土壤酶无明显差异。说明接种降解菌剂有利于提高秸秆还田效果。     

玉米秸秆堆制有机肥对植烟土壤理化性状的影响

为探索玉米秸秆还田的方法,研究了玉米秸秆直接还田和添加促腐剂堆制有机肥后还田对植烟土壤理化性状的影响。结果表明:玉米秸秆还田可降低植烟土壤容重,增加植烟土壤孔隙度,从而提高植烟土壤的保水保肥能力。与此同时,玉米秸秆还田还可提高植烟土壤有机质、有效磷和速效钾含量。在烤烟大田生长前期,土壤碱解氮含量略有下降,但到烤烟大田生长中、后期,植烟土壤碱解氮含量有所增加。以玉米秸秆+尿素+发酵菌曲堆制有机肥、玉米秸秆+尿素+BM有机物料腐熟剂堆制有机肥的两个处理效果优于玉米秸秆直接还田,具有推广价值。     

缓释尿素在玉米上的应用效果

利用大田小区试验,在赤峰市和鄂尔多斯市分别进行不同氮素处理对玉米产量、肥料吸收利用和土壤氮残留影响的研究。结果表明,施用氮肥玉米子粒产量和秸秆产量可分别增加13.3%～157.2%和6.9%～64.2%。减少20%施氮量同时配比75%的缓释尿素处理,玉米子粒氮含量、秸秆氮含量和氮积累量最大,与100%推荐施氮量无显著差异。缓释尿素占比60%以上时氮素回收率、氮肥偏生产力和氮肥农学效率达最大值,较普通尿素(RU)可分别提高14.3、4.5、61.7个百分点(赤峰市)和8.4、11.0、35.7个百分点(鄂尔多斯市)。玉米收获后耕层(0～20 cm)土壤矿质氮含量表现,赤峰市耕层土壤硝态氮含量远大于铵态氮且不同处理间差异显著(P0.05),100%推荐施氮量最大,80%推荐施氮量(RU80%)最小。鄂尔多斯市耕层土壤硝态氮含量和铵态氮含量基本相当,除各氮素处理与对照(CK)达显著差异外(P0.05),其他各处理间均未达显著差异。施氮量减少20%,缓释尿素占比30%以上与普通尿素配施即可替代100%推荐施氮量,且缓释尿素占比越大养分吸收利用越显著,玉米产量间无显著差异。     

不同氮肥对污染土壤玉米生长和重金属Cu、Cd吸收的影响

采用盆栽试验研究污染红壤不同氮肥处理对玉米生长和吸收重金属Cu和Cd的影响。结果表明,尿素和硝酸钙处理玉米生物量高于低硫酸铵用量处理和对照处理。在污染土壤中施入高氮量的尿素较其他处理有利于玉米生长和降低玉米植株体内重金属含量。与对照相比,尿素和硫酸铵的施用降低土壤pH值,从而增加红壤水溶态以及盐提取态Cu、Cd含量;硝酸钙处理升高土壤的pH值,降低盐提取态Cu含量。用1.0 mol/L NH₄NO₃盐提取态或水溶态根区土壤重金属含量能够很好地预测玉米对Cu和Cd的吸收。在Cu和Cd污染的酸性土壤上种植玉米,施加高用量尿素或者低用量硝酸钙来促进玉米生长和降低重金属含量,避免硫酸铵氮肥的施用。     

控释氮肥在土壤中的释放特征及其对春玉米养分吸收及氮肥利用率的影响

通过田间试验,研究控释氮肥在田间的养分释放特征及其在玉米生长期内养分需求和氮素供应状况以及对土壤无机氮、玉米产量和氮肥利用率的影响。结果表明,控释氮肥的养分释放达到了控释效果,其养分释放与玉米的养分吸收规律基本一致。与普通氮肥相比,施用控释氮肥有效地提高土壤中的无机氮含量,促进玉米植株对氮素的吸收利用。施用控释氮肥处理的玉米吸氮量比普通氮肥处理增加8.41%,玉米产量较普通氮肥增产720 kg/hm~2,氮肥利用率较普通氮肥处理高10.13个百分点,氮肥农学效率较普通氮肥处理高19.48%。     

缓释型玉米专用肥不同氮源配比对玉米生长的影响

以春玉米大丰30和缓效氮源硫包膜尿素为试材,采取盆栽方式,设不施氮为对照,研究缓效氮不同添加比例下缓效氮的释放速率,春玉米干物质积累量、吸氮量、氮素利用率及产量,土壤p H值的动态变化。结果表明,配施缓效氮能有效提高玉米对氮素的利用,增加产量。随着缓效氮添加比例增加,玉米干物质积累量、吸氮量及产量均呈先增加后减少的趋势,其中添加33%缓效氮处理为最优处理。添加33%缓效氮处理中缓效氮累积释放率和玉米对氮素的吸收规律更加吻合,与普通尿素处理相比,产量增加73.83%,成熟期玉米地上部吸氮量和干物质积累量分别增加15.40%和20.10%,地下部吸氮量和干物质重分别增加21.11%和13.09%。配施缓效氮显著提高玉米氮素利用率,缓效氮添加比例为33%和50%处理分别比普通尿素处理提高14.76%和12.46%。     

氮肥运筹对春玉米产量、养分吸收和转运的影响

研究氮肥不同运筹方式对玉米产量、养分吸收利用、转运及分配的影响。结果表明,基肥:拔节期:抽雄期施氮比例为3∶4∶3处理玉米产量和氮肥利用效率最高,较其他基追比例处理增产3.2%~20.5%,氮收获指数、当季回收率、农学利用率和偏生产力分别提高2.0~5.3个百分点、2.0~21.3个百分点、2.3~10.0 kg/kg和2.3~10.0 kg/kg。施氮可显著增加玉米主要生育期氮、磷、钾吸收量,并可提高玉米抽雄期氮、磷、钾养分向子粒转运和子粒养分增加量,其中基肥∶拔节期∶抽雄期施氮比例为3∶4∶3处理玉米灌浆期氮、磷、钾吸收量最高,成熟期子粒氮、磷、钾积累总量高于其他基追比例处理。相关分析结果表明,玉米各生育期氮、磷、钾吸收间存在显著或极显著的正向相关,且除苗期外,其他生育期氮、磷、钾吸收量与产量均存在极显著正相关,灌浆期氮、磷、钾吸收状况与产量相关系数最大。     

增效液体氮肥在苏打盐碱土中的应用效果研究

为改善苏打盐碱土区的玉米生长状况并提高氮肥肥效,本研究以尿素硝酸铵溶液、氮肥增效剂、调酸剂等材料制备增效液体氮肥（Effectively Urea Ammonium Nitrate Fertilizer,简称Eff UAN）,在吉林省西部苏打盐碱土区开展田间试验,验证其在滴灌施肥和常规施肥模式下的应用效果。试验结果表明,在滴灌施肥与常规施肥两种模式下,增效液体氮肥与传统尿素和尿素硝酸铵溶液相比,玉米产量提高10.2%～18.5%,氮肥利用率提高8.1～18.2个百分点,氮素损失率降低 9.5～23.7 个百分点。在玉米生育期内使表层土壤（15 cm）的 pH 值从 8.8 降低到 7.5～7.7。两种施肥模式下增效液体氮肥都能够显著改善植株的农艺性状（株高、茎粗和叶面积）。综上,增效液体氮肥可以有效降低生育期内土壤的pH值,改善植株地上部农艺性状,进一步提高玉米产量和氮肥利用率,降低氮素损失。     

缓效和速效氮配施对春玉米产量、养分积累及氮肥利用的影响

为研究稳定性缓释肥与尿素配施的玉米增产增效效应,采用田间试验,设5种处理,CK(不施肥)、NPK(习惯施肥)、80%C(80%缓释肥)、60%C+20%Ub(60%缓释肥+20%尿素基肥)和60%C+20%Ut(60%缓释肥+20%尿素追肥)。结果表明,60%C+20%Ut处理能够增加有效行粒数和百粒重,显著提高春玉米产量,达10256 kg/hm²。各处理玉米整株养分含量和积累量均表现出氮>钾>磷,玉米养分积累量以玉米子粒和叶的氮积累量最高,分别为153.87、106.76 kg/hm²;玉米茎对K的积累量最多,以60%C+20%U处理最高,为83.75 kg/hm²;60%C+20%Ub和60%C+20%Ut处理均能提高氮肥农学效率、偏生产力、表观利用率和氮收获指数;在经济效益上,60%C+20%Ut处理的纯收入最高。综上,在贵州黄壤区氮肥减量20%下的缓释肥和尿素配施更能促进玉米高产,达到减氮增产增效的目标。     

不同氮肥形式对春玉米产量、土壤硝态氮及氮素利用率的影响

通过田间试验研究不同氮肥对玉米产量、玉米不同生育期0~90 cm土层硝态氮含量和氮素利用率的影响。结果表明,0~90 cm土层,施用氮肥使土壤硝态氮残留量升高了约30%,且随玉米生育期逐渐下降,成熟期普通尿素处理比缓控释氮肥处理高20%左右。与普通尿素处理相比,缓控释氮肥处理土层硝态氮含量前期缓慢降低,后期下降速度快且硝态氮残留量较低。半控比掺混肥能满足玉米生育前期与后期对土壤硝态氮的需求,提高产量且最大限度提高氮肥利用率,满足一次性施肥的要求;硫包膜尿素基施的产量及氮素利用率最低且与其他氮肥处理存在显著差异。     

生物炭与化肥减量配施对玉米干物质、产量及氮、磷、钾积累转运的影响

采用田间小区试验,以先玉335为材料,设置5个处理,分别为CK(常规尿素+磷酸二铵+硫酸钾)、BF1(生物炭+80%尿素+80%磷酸二铵+80%硫酸钾)、BF2(生物炭+80%尿素+磷酸二铵+硫酸钾)、BF3(生物炭+尿素+80%磷酸二铵+硫酸钾)、BF4(生物炭+尿素+磷酸二铵+80%硫酸钾),玉米开花期、成熟期采集样品,分析不同处理干物质和养分积累转运特征,明确生物炭与化肥减量配施对玉米产量及氮磷钾养分积累转运的影响。结果表明,BF1、BF2、BF3、BF4处理均增加了植株干物质积累量、转运率及对子粒干物质积累贡献率,提高了玉米产量,促进了玉米植株氮磷钾素积累总量。因此,可应用生物炭与化肥减量配施实现玉米节肥增产。本试验条件下,减量20%硫酸钾配施生物炭对玉米产量效果最优。     

滴灌施氮对赤红壤酸化的影响

通过盆栽试验研究滴施不同品种氮肥对赤红壤酸化过程的影响.结果表明,在滴施硫酸铵、硝酸铵和尿素的条件下,各个土层的pH值都有所降低,同时,土壤的交换性铝含量有一定程度的增加;种植玉米的处理在滴头正下方各个土层的pH值均高于不种植玉米的处理,而交换性铝含量则低于不种植玉米的处理.种植玉米能够缓解滴施氮肥后的土壤酸化,降低土壤交换性铝含量.     

不同施肥模式下玉米氮、磷、钾吸收利用特性研究

通过两年田间试验,研究农民习惯施肥模式与优化施肥模式对玉米产量、氮磷钾积累分配及利用的影响。结果表明,优化施肥模式的玉米产量较农民习惯施肥模式提高了9.2%和8.5%,差异达显著水平(P0.05)。施肥可显著提高玉米苗期至成熟期氮、磷、钾积累量,优化施肥模式可提高玉米灌浆期至成熟期氮、磷、钾积累量和开花期至成熟期阶段养分分配比例。与农民习惯施肥模式相比,优化施肥模式的玉米肥料吸收利用率提高50.2%,农学利用率提高51.7%,偏生产力提高36.5%,养分收获指数提高8.3%。差异均达显著水平(P0.05)。相关分析表明,玉米苗期至开花期和开花期至成熟期氮、磷、钾积累量与玉米产量间均存在显著或极显著正相关。优化施肥模式通过控制氮、磷、钾肥总量与氮肥分期调控,使玉米产量、氮磷钾养分吸收利用均优于农民习惯施肥模式。     

氮磷钾肥对红壤区水稻增产效应的影响

通过红壤区水稻试验,分析了长期使用氮磷钾肥条件下双季水稻的生物量（包括稻谷产量和秸秆量）、养分增产效应和土壤肥力的变化。氮磷钾肥的配合施用对双季水稻生物量的影响顺序为NPK>NP>PK>NK>CK。N、P、K对水稻的增产效应系数分别为41.2%~54.8%、66.3%~88.2%和10.3%~10.9%。N、P和K增产效应的变异系数规律与其增产效应相反,说明养分对双季水稻增产效应越高,其稳定性越好。双季水稻的增产效应及其稳定性均表现为早稻优于晚稻。氮磷钾肥的配施可显著提高土壤有机质和全氮含量。磷肥的使用明显增加了土壤全磷和有效磷含量。钾肥使用提高了土壤全钾和交换性钾含量,然而水稻生物量的输出却与之相反,两者的平衡决定着土壤全钾和交换性钾含量的变化。氮磷钾肥对土壤pH值影响则不一致,氮肥（尿素）的长期使用降低土壤pH值,而磷肥（钙镁磷肥）的使用减缓了土壤pH值的降低。