叶面不同施氮量对大豆氮素吸收与分配的影响

为研究大豆叶面氮素吸收与分配规律,以黑龙江省三江平原大豆主栽品种合丰50为试验材料,采用15N示踪法在大豆R5期进行叶面施氮处理,研究大豆不同器官对氮素同化吸收及积累分配情况。结果表明:当施氮量超过4.5kg·hm-2(N3)条件下,大豆植株各器官干物质量、氮素含量、氮素积累量均不再显著增加。子粒干物重在4个施氮量(N1、N2、N3、N4)条件下分别比无氮处理增加2.51%,5.01%,9.55%和0.51%,在4.5kg·hm-2(N3)条件下最高,为21.8g/株。同一施氮量条件下,大豆不同器官15N积累量为子粒茎叶荚皮叶柄根;在不同施氮量条件下,15N在各器官积累量随施氮量增加而增加,在4.5kg·hm-2(N3)条件下达到最高值,子粒15N积累量为8.17mg/株。从N1到N3处理增加施氮量降低了15N在子粒中的分配比例,但提高了15N在叶片中的分配比例,同时提高了15N在子粒中的积累量。本研究从理论上证明了在大豆R5期进行叶面施氮时,氮素主要积累于子粒中,从而有利于子粒干物质积累,最终获得增产。     

施氮量对氮高效水稻种质4007的氮素吸收、转运和利用的影响

田间条件下,以当地水稻品种武运粳15(WJ15)为对照,对氮高效水稻种质4007在不同施氮水平(0、100、150、200和250 kg hm-2)下的氮素吸收、累积、转运、产量及氮肥利用率进行了研究。结果表明施氮量显著促进水稻各生育期地上部氮素的累积,水稻从分蘖盛期到拔节期植株氮素累积量最大,占总生育期的32.7%～41.6%。当施氮量从0增加至250 kg hm-2,水稻种质4007的氮素转运量的从72.0上升至104kg hm-2,氮素转运率从66.2%下降至51.3%;而WJ15的氮素转运量从57.0上升至96.5 kg hm-2,氮素转运率也从57.1%下降至46.8%。籽粒中的氮素65.3%～87.6%来自营养器官的转运,仅12.4%～34.7%是后期从土壤吸收所得。由于较高的收获指数(HI)和氮收获指数(NHI),水稻种质4007的平均氮肥表观回收率(REN)和氮肥农学利用率(AEN)分别较品种WJ15高出24.5%和95.6%。本试验结果还显示4007和WJ15的适宜施氮量分别是150 kg hm-2和200 kg hm-2,此时,水稻可维持较高的产量和保持较高的氮肥利用率。     

不同氮肥水平下水稻产量以及氮素吸收、利用的基因型差异比较

采用田间试验在施氮量为06、0、120、1802、40、3003、60.kg/hm27个水平下研究了不同水稻子粒产量、产量构成因子以及氮素吸收和利用的差异。结果表明,水稻品种4007的子粒产量在各个施氮水平下显著高于品种ELIO对氮肥的响应度高。施氮水平显著影响子粒产量构成因子。有效穗数与子粒产量存在显著正相关:ELIO和4007的相关系数(r)分别为0.839**和0.933**,表明有效穗数对水稻子粒产量起着非常重要的作用。本试验条件下,ELIO和4007获得最高产量所需的有效穗数分别为332、561个/m2;两者的氮素吸收效率在各施氮素水平下差异很小,均随着施氮量的增加而增加,而氮素利用效率均随着施氮量的增加而下降。4007的氮素利用效率在各个施氮水平下显著高于ELIO,较高的氮素收获指数(NHI)是主要原因之一。水稻氮素利用效率与成熟期茎秆、叶片的氮含量显著负相关,说明开花期后植物将吸收的氮素从营养器官有效地转运到子粒中是氮素利用效率高的重要原因之一。     

纳米增效尿素对水稻产量及氮肥农学利用率的影响

在2009年水稻生长季,以高产水稻品种皖稻153为试材,研究了纳米增效尿素和普通尿素对水稻产量及氮肥农学利用率的影响。结果表明,等施氮量下,纳米增效尿素处理水稻分蘖数、叶片SPAD值、干物质积累量均显著高于普通尿素处理。施氮量在N 0~90 kg/hm2范围内,纳米增效尿素处理子粒产量、氮肥农学利用率与普通肥料处理无明显差异;随施氮量进一步增加,差异则达显著水平;其中,纳米增效尿素处理水稻产量最大增幅达10.2%,氮肥农学利用率最大增幅达44.5%。根据施氮量与产量拟合方程推算,施氮量在N 90~244.9 kg/hm2范围内,获得相同产量,纳米增效尿素比普通尿素可节省氮12.4%~41.7%。在本试验条件下,纳米增效尿素施用量为N 244.9 kg/hm2时,水稻子粒产量达11174.7 kg/hm2,比普通尿素提高9.2%,氮肥农学利用率为13.7 kg/kg,比普通尿素提高4 kg/kg,是理想的超高产氮肥运筹模式;纳米增效尿素施用量为N 180 kg/hm2时,水稻子粒产量达10332.9 kg/hm2,比普通尿素提高6.0%,氮肥农学利用率为18.5 kg/kg,比普通尿素提高4.3 kg/kg,是理想的氮肥运筹安全模式。     

高、中、低产田水稻适宜施氮量和氮肥利用率的研究

为探明不同施氮水平对湖北省高、 中、 低产田水稻产量和氮肥利用率的影响。选用水稻品种两优培九为供试品种,采用大田小区试验,探索不同地力水平（高、 中、 低）下稻田的最佳施氮量,考察不同施氮水平对不同地力水平水稻产量及产量构成因素、 氮肥贡献率、 土壤氮素依存率和氮肥利用率的影响规律。结果表明, 在2011年大田试验中,高产田和中产田都在施氮量为N 180 kg/hm2 的处理中获得最高产量,分别比CK增产10为探明不同施氮水平对湖北省高、 中、 低产田水稻产量和氮肥利用率的影响。选用水稻品种两优培九为供试品种,采用大田小区试验,探索不同地力水平（高、 中、 低）下稻田的最佳施氮量,考察不同施氮水平对不同地力水平水稻产量及产量构成因素、 氮肥贡献率、 土壤氮素依存率和氮肥利用率的影响规律。结果表明, 在2011年大田试验中,高产田和中产田都在施氮量为N 180 kg/hm2 的处理中获得最高产量,分别比CK增产10.70%、 27.23%;而低产田则是在施氮为N 240 kg/hm2处理中产量达到最大,比CK增产44.70%。在2012年大田试验中,高产田、 低产田均在施氮为N 180 kg/hm2 时达到最高产量,分别比CK增产12.43%、 74.19%;而中产田在施氮处理为N 240 kg/hm2 时达到最大,比CK增产28.80%。在一定范围内,施氮量越高,氮肥农学利用率和氮肥生理利用率越高,偏生产力越低。综合产量、 产量构成因子以及氮肥利用率得出高产田与中产田适宜施氮量为N 120~180 kg/hm2,低产田适宜施氮量为N 180~240 kg/hm2。适宜施氮量上低产田中产田高产田。     

叶面氮素施量对大豆氮素吸收与分配的影响

【目的】叶面喷施氮肥在大豆生产中已普遍应用,大量研究报道表明叶面喷施氮肥能够使大豆获得不同程度的增产。本研究在前人研究的基础上,采用15N示踪技术,探索不同施氮量下氮素经大豆叶面吸收后在大豆植株各组织器官的积累与分配情况,为大豆叶面氮肥的高效利用提供理论依据。【方法】在黑龙江省大豆优势产区三江平原,以该地区5年内推广种植面积最大的大豆主栽品种"合丰55"为试验材料,采用15N示踪技术,以上海化工研究院生产的丰度为20.17%的15N标记尿素水溶液为叶面肥料,设置不同叶面氮素喷施量处理N 0、3.5、4.0、4.5、5.0 kg/hm2(N0、N1、N2、N3、N4),在大豆重要的需氮时期鼓粒期(R5)进行叶面施氮处理。分析不同叶面氮素喷施量对大豆标记氮吸收、分配利用规律以及对产量的影响。【结果】叶面喷施N 4.5 kg/hm2(N3)大豆各器官干物质积累量、氮素含量及氮素积累量均显著高于其他处理(P0.05)。与不施氮处理(N0)相比,籽粒干重(21.7 g/plant)和总干物重(70.1g/plant)分别增加6.37%和8.51%,籽粒氮素含量(6.15 g/kg)增加10.81%,籽粒氮素积累量(133.3 mg/plant)增加18.07%。在同一施氮水平下,大豆不同器官标记N积累量为籽粒茎叶荚皮叶柄根,差异达到显著水平(P0.05)。在施氮量为4.5 kg/hm2处理条件下,籽粒标记氮积累量(9.76 mg/plant)分别较茎(2.46 mg/plant)、叶(1.28 mg/plant)、荚皮(1.26 mg/plant)、叶柄(0.9 mg/plant)及根(0.41 mg/plant)高2.96、6.63、6.75、9.84和22.8倍。不同施氮处理下,各器官标记氮积累量随着施氮量的增加呈先增加后降低的趋势,在施氮量为4.5 kg/hm2处理条件下达到最高值,其中籽粒中标记氮达到9.76 mg/plant。标记氮在各器官的分配比例与积累量无明显相关性,可能是不同施氮量下各器官干物质积累量不同所致,总体表现为籽粒茎叶荚皮叶柄根,在施氮量为5.0kg/hm2条件下籽粒标记氮分配率最高,为63.81%。【结论】在叶面喷施氮4.5 kg/hm2条件下,籽粒标记氮积累量和干物重最高,分别为每株9.76 mg和21.7 g。就"合丰55"品种而言,叶面施氮量为4.5 kg/hm2最有利于籽粒氮素及干物质积累。大豆鼓粒期(R5)进行叶面施氮时,氮素主要积累于籽粒中,有利于籽粒干物质积累,最终获得增产。     

施氮量对杂交棉光合生理特性及产量、品质的影响

在高产条件下,研究了施N 0、75、150、225、300和375 kg/hm2对杂交棉主茎叶的叶绿素含量、净光合速率、硝酸还原酶活性、可溶性糖和可溶性蛋白质含量及产量、品质的影响。结果表明,施N 0～300 kg/hm2条件下,随叶龄增长,施氮量增加光合生理活性指标增长快,衰减慢;而施N 375 kg/hm2时衰减快,呈现出先增后减趋势。在棉花生长前期(7月5日)各处理间光合生理活性指标差异不显著。到中后期,施氮量则对这些指标有明显影响,表现出施N0～225 kg/hm2,随施氮量增加而显著增高;但施N 300、375 kg/hm2,与施N 225 kg/hm2相比,并没有显著提高,而且施N375 kg/hm2,在植株生长后期这些指标反而比施N300 kg/hm2处理降低。随施氮量增加,棉花总铃数、烂铃率和生物产量随之增加,收获系数下降。施N0～300 kg/hm2,铃重随施氮量增加而提高,施N375 kg/hm2则下降。衣分受施氮量影响较小,施N 0～225 kg/hm2,子棉产量随施氮量增加而显著增产;而施N300 kg/hm2时,子棉产量比施N225 kg/hm2的仅增产1.66%,施N375 kg/hm2水平,其子棉产量比施N225和300 kg/hm2处理减产2.23%和3.92%。此外,施氮比对照显著提高了纤维长度和纤维比强度,而施氮处理间差异不显著。说明在本试验条件下,施N225～300 kg/hm2范围内,有利于显著提高杂交棉主茎叶光合生理活性,延长叶片高光合持续期,显著提高杂交棉产量。     

施氮量对不同花生品种积累氮素来源和产量的影响

利用盆栽试验和15N示踪技术,研究了不同施氮量对两个花生品种氮素积累来源和产量的影响。结果表明,两个花生品种的茎、叶片,果针、幼果,根的干物重均表现出随着施氮量的增加而增加的趋势。大花生品种花育17号的荚果产量随着施氮量的增加而增加,而小花生品种白沙1016在施N 0～90 kg/hm2范围内表现为随着施氮量的增加显著增加,但过多施氮（N 135 kg/hm2）荚果产量反而下降,说明两品种对氮肥的增产效应存在差异。两个花生品种均随着施氮量的增加吸收土壤氮和生物固氮量而增加,表明增施氮肥促进了花生植株对土壤氮的吸收和对大气氮的固定。在施氮量0～135 kg/hm2下,花生吸收土壤氮的比例在41.85%～48.63%之间,吸收肥料氮的比例在0%～13.93%之间; 生物固氮的比例在41.25%～56.85%之间。吸收肥料氮的比例随着施氮量的增加而增大,生物固氮的比例随着施氮量的增加而减小。     

不同氮效率水稻生育后期氮素积累转运特征

以不同氮效率水稻基因型为供试材料,通过15N标记的氮肥盆栽试验精确定量不同氮效率的水稻齐穗后氮素积累和转运量。结果表明,无论在何种施氮水平下,氮高效水稻(南光和武运粳)的籽粒产量均显著高于氮低效水稻Elio;不同氮效率水稻在齐穗期和齐穗后15天时干物质积累量差异不显著,但在成熟期时氮高效水稻的干物质积累量显著高于氮低效水稻,增幅约为16·4%;与干物质积累相对应的是,不同氮效率水稻的氮素积累量在齐穗期和齐穗后15天也没有差异,但在成熟期时氮高效基因型水稻武运粳和南光的氮素积累量较氮低效基因型水稻Elio高约31%和21%,差异显著。15N标记试验结果可以看出,氮低效水稻Elio齐穗时吸收的一部分15N移出了植株体,其占15N转运量的11%。从齐穗至成熟,氮低效水稻Elio从茎叶转移出的15N量(2·75mg穴-1)远远低于氮高效水稻武运粳(3·54mg穴-1)和南光(3·22mg穴-1),差异显著。氮高效水稻武运粳和南光从茎叶转移出的15N量约占籽粒所需N量的91%和85%,而从土壤中吸收的15N量约占9%和15%。综上所述,氮高效、低效水稻氮素积累和转运特征的差异主要表现在齐穗期以后,氮高效水稻具有强的氮素吸收或者转运能力,以满足籽粒形成期植株对氮素的利用。     

施用硫肥对陕西关中地区冬小麦氮、硫吸收与转运及产量的影响

为了解陕西省关中地区冬小麦小偃22氮、 硫吸收与转运及产量对硫肥的响应,通过大田试验研究了不同施硫水平下冬小麦的氮、 硫吸收转运规律和产量效应。结果表明, 全生育期内各器官的吸硫量随施硫量的增加而提高,吸氮量随施硫量的增加先升高后降低; 施硫促进了小麦花后营养器官氮、 硫向子粒的运转,氮素向子粒的转运率（71.40%~75.27%）远远高于硫素向子粒的转运率（8.52%~27.73%）,同时增加了总转运量对子粒氮、 硫的贡献率。各器官中的 N/S 比随着施硫量的增加而降低,其中,孕穗期叶片中的N/S比变异最显著,与产量的相关性最好。子粒产量随施硫量的增加而增加,在施硫量为 S 150 kg/hm2时,增产幅度达30.1%。因此,在施硫量为S 37.5~150 kg/hm2 范围内,增施硫肥可促进冬小麦对氮、 硫的吸收和转运,提高单位面积穗数和每穗粒数,有显著增产效果。     

黄壤上烤烟氮素积累、分配及利用的研究

田间条件下,利用同位素15N示踪技术于黄壤有机质含量分别为19.2和40.7 g/kg和当地推荐最佳氮肥用量基础上,设15N用量分别为105和82.5 kg/hm2的情况下,研究了两个试验点烤烟15N积累、吸收比例、氮素利用率及15N在各器官分配。结果表明,在二种有机质含量的黄壤上,烤烟15N吸收规律相似,于烤烟移栽后3~5周内,烟株吸收15N较少,5周后15N积累量明显增加,到移栽后13周达到高峰,肥料15N吸收时间拖后;二种土壤上,肥料15N在整个生育期内积累量分别为28.41和26.55 kg/hm2。烟株于移栽后3~5周来自肥料15N占吸收总氮的比例为53.84%～71.33%,氮（15N）肥利用率为1.11%～7.34%;到烟叶采收结束（移栽后17周）时,烟株来自肥料15N占吸收总氮的比例为28.69%～29.75%,氮（15N）肥利用率为27.06%～32.18%。各个部位烟叶采收结束时,二种土壤上,肥料15N在上部、中部、下部烟叶及茎和花积累分别占吸收肥料总15N的35.08%~35.26%、25.87%~26.19%、17.92%~18.25%和22.73%~24.49%,肥料15N主要集中在中、上部烟叶。可见,肥料氮吸收时期拖后,土壤后期供氮能力强和中上部烟叶肥料氮比例较高是黄壤烟区烤烟氮素营养存在的主要问题。     

不同灌溉模式下氮肥水平对水稻氮素利用效率、产量及其品质的影响

以水稻品种两优培九为材料,研究了大田条件不同灌溉模式下氮肥水平对水稻氮素利用效率及稻米产量和品质的影响。结果表明,干湿交替灌溉（W2）和厢沟灌溉（W3）条件下水稻氮素积累总量、氮素吸收利用率分别比常规灌溉（W1）增加了18.5%、94.6％和22.1％、62.4％;产量分别增加了2.5％和9.1％。中等氮肥（N 180 kg/hm2, F2）处理的水稻氮素农学利用率和吸收利用率分别比低肥（N 90 kg/hm2, F1）处理增加了73.9％和36.2％;产量比不施肥处理（F0）增加了48.9％。水氮互作效应对稻米垩白粒率和蛋白质含量产生显著影响。     

不同供氮水平对水稻/花生间作系统中氮素行为的影响

水稻旱作／花生间作栽培是一种新兴的节水农业技术。用”N稀释标记法在盆栽条件下研究了间作系统在15kghm^-2、75kghm^-2和150kghm^-23个氮素供应水平条件下花生生物固氮以及水稻旱作／花生间作系统中氮素的转移，同时用^15N的富积标记法研究了花生根系腐解对间作系统氮素转移的贡献。结果表明，在15和75kghm^-22个氮素水平下，间作水稻比单作水稻的干物质量分别增加了23．5％和12．2％，在P=0．05的水平有显著差异。间作水稻和单作水稻的氮素吸收量分别为135、143mg株 ^-1和117、131mg株^-1，分别比单作增加14．8％和8．8％。不同栽培方式对花生的干物质积累和氮素吸收影响很小。在3个氮素水平下间作花生和单作花生的固氮量分别为76．1％、53．3％、50．7％和72．8％、56．5％、35．4％，在低氮水平下的生物固氮显著高于高氮条件，间作对花生的生物固氮有一定促进作用。间作系统中的氮素转移率和转移量在3个氮素水平分别为12．2％、9．2％、6．2％和16．3、13．0、10．4mg株^-1，氮素的转移率和转移的数量显著地随氮素水平的增加而减少。用^15N花生叶片标记直接证明了氮素从花生体内向水稻的转移，随刈割时间氮素转移量显著下降，表明花生根系腐解对间作系统的氮素转移有积极作用。     

不同的水稻品种产量及生理氮素利用效率的差异

Efficient use of N in agricultural practice can increase yield, decrease production costs and reduce the risk of environmental pollution. Effects of N fertilizer application rates on grain yield and physiological N use efficiency (PE) in relation to the accumulation and redistribution of biomass and N in rice (Oryza sativa L.) cultivars were studied at two experimental farms of Nanjing Agricultural University, Nanjing, China in 2004. Three high N use efficiency (NUE) rice cultivars (Wuyunjing 7, Nanguang and 4007) and one low NUE rice cultivar (Elio) with similar growth patterns were studied under seven N rates (0, 60, 120, 180, 240, 300 and 360 kg ha^-1). Grain yield increased with the N application rate and attained plateau at 180 kg N ha^-1 for rice cultivars at each site. Increasing N rate decreased PE for biomass and grain yield. Grain yield and PE of Elio were about 20% and 18% lower than those of high NUE cultivars. Differences in biomass, N accumulation and N redistribution were observed at the post-heading stage among rice cultivars with differing NUEs. The less reproductive tillers of Elio resulted in less demand for C and N during grain filling, thus leading to lower PE of Elio compared with the high NUE rice cultivars.     

控释氮肥对双季水稻生长及氮肥利用率的影响

为阐明控释氮肥的产量和生态效应,选用N 75和150 kg/hm2两种不同用量的控释氮肥（日本Meister系列）和尿素对比,在南方典型双季稻区第四纪红壤发育的水稻土上进行早稻和晚稻田间试验,观测控释肥氮素田间释放规律及其水稻的生长、产量和氮肥利用率。结果表明,控释氮肥S9和LP70(40%)+LPS100(60%)的氮释放规律分别与早稻、晚稻氮吸收的规律基本一致,且氮累积吸收量与控释肥氮释放率均成显著正相关（相关方程的决定系数R2=0.9764和0.9968）。与N 75kg/hm2用量的尿素相比,早、晚稻施用相同量的控释氮肥分别增产3.6%和9.3%;有效分蘖数和有效穗数明显增加,氮肥利用率分别提高了29.9个百分点和10.4个百分点。施用高氮（N150 kg/hm2）尿素的水稻产量与低氮（N 75 kg/hm2）控释肥相比,差异不显著。控释氮肥N 75kg/hm2用量可以达到尿素N 150kg/hm2的产量水平,氮肥利用率则显著提高,为高产高环境效益的施肥方式。     

不同氮肥用量与施肥时期对冷浸田单季稻 生长及农学效率的影响

冷浸田为福建省主要低产田类型之一。基于福建省浅脚烂泥田、青泥田与锈水田主要冷浸田类型,通过田间3个点试验研究不同氮肥用量(105、150与195 kg/hm~2)与施用时期(基蘖肥︰穗肥=10︰0与基蘖肥︰穗肥=7︰3)运筹组合对单季稻生长的影响。结果表明,增施氮肥促进了各类型冷浸田水稻分蘖期分蘖生长速率。不同氮肥组合的锈水田、青泥田与浅脚烂泥田水稻籽粒产量分别较不施肥(CK)增幅14.5%~45.5%、9.4%~13.5%和10.4%~15.9%,但在105 kg/hm~2用量基础上再进一步增施氮肥,籽粒增产效果明显放缓。施用氮肥显著增加了成熟期水稻有效穗数,但对每穗实粒数及千粒重影响不明显。105、150、195 kg/hm~2 3种氮肥用量下各类型冷浸田的农学效率均值分别为17.4、13.3与12.8 kg/kg。除浅脚烂泥田施用穗肥的秸秆产量有显著差异外,其余氮肥不同施肥时期的籽粒与秸秆产量均无显著差异。增施氮肥有提高籽粒氮的趋势,但同时降低了籽粒钾含量。鉴于冷浸田土壤氮素水平较高,单季稻氮肥经济用量宜控制在105~150 kg/hm~2中低水平,超过150 kg/hm~2,农学效率递减,且无明显增产效果。另从人工成本及效益考虑,宜选择基蘖肥︰穗肥=10︰0的施氮方式。     

栽培方式对水稻氮素吸收利用与分配特性影响的研究

2006和2007年,在桶栽条件下,以早稻（三系籼型杂交稻金优253）为试材,应用15N示踪技术研究了稻草还田免耕、免耕、稻草还田常耕、常耕4种栽培方式对水稻氮素吸收利用与分配特性的影响。结果表明,1）水稻植株吸收的氮肥数量及其在体内的分配与土壤耕作方式密切相关; 免耕提高了水稻对肥料氮的吸收比率及在子粒和根中的分配比率,但降低了在叶和茎中的分配比率。2）免耕水稻产量和氮素吸收总量与常耕水稻差异不显著,但免耕水稻吸收的氮素中来源于肥料的比例比常耕水稻的大; 免耕水稻的氮肥回收效率高于常耕水稻,但氮素的稻谷生产效率差异不明显。3）稻草还田对氮肥的吸收利用有显著的影响。免耕条件下,稻草还田降低了基肥和分蘖肥氮素的积累量,增加了穗肥氮素积累量,氮肥总积累量呈下降趋势; 常耕条件下,稻草还田提高了各个时期的肥料氮素积累量,氮肥的总积累量增加显著。4）稻草还田提高了免耕水稻和常耕水稻产量,2007年其差异达显著水平。免耕条件下稻草还田降低了氮素的回收效率,但常耕条件下稻草还田提高了氮肥的回收效率。