氮肥调控对小麦/玉米产量、氮素利用及农田氮素平衡的影响

为了实现小麦/玉米高产高效生产,采用田间小区试验方法,研究了不同氮肥管理措施对小麦/玉米产量、氮素利用及农田氮素平衡的影响。结果表明,小麦季在农民常规施肥的基础上适当减少追氮量不会对小麦产量产生明显影响,在施氮总量195 kg/hm2基础上配施调控剂处理小麦增产8.3%~24.6%,氮肥偏生产力、表观利用率和农学效率及氮肥贡献率均得到相应提高。在玉米季,以一次性基施适量氮肥同时配施抑制剂的氮肥管理方案为最佳,在施氮240 kg/hm2水平上与不添加抑制剂等氮量一次性基施和基追结合处理相比,增产幅度分别为7.4%~9.6%和13.9%~16.2%,氮肥贡献率、肥料偏生产力和农学效率亦得到显著提高;经过一个轮作周期后,农田土壤氮素盈余量为63.94~126.83 kg/hm2。在总施氮量435 kg/hm2的情况下,与单施尿素相比较,配施氮素调控剂的氮素盈余量降低了27.4%~44.2%,其中脲酶与硝化抑制剂配施效果最佳。但在总施氮量480 kg/hm2的情况下,即使施用了氮素调控剂,氮素平衡盈余率仍在20%以上,存在较大的环境风险。     

施用椰壳生物炭对砖红壤氮素淋失和油麦菜吸收利用的影响

为明确施用生物炭对油麦菜生长、氮素利用和淋溶的影响,通过盆栽试验,测定了不同处理条件下砖红壤-油麦菜系统土壤淋溶液不同形态氮淋失量、油麦菜农艺形态指标以及植株吸氮量。结果表明:有机氮淋溶量占砖红壤总氮淋溶量的73.8%~77.5%。常规化肥处理铵态氮、硝态氮、有机氮和总氮淋溶量最高,分别为3.9,48.3,163.2,215.4 mg/盆。椰壳生物炭(1%,2%,5%,m/m)与腐植酸肥配施处理铵态氮、硝态氮、可溶性有机氮和总氮淋失量分别比常规化肥处理降低40.6%~52.4%,28.8%~54.9%,22.7%~55.5%,24.4%~55.4%。添加椰壳生物炭油麦菜生物量、氮素利用率分别比单施腐植酸肥提高9.46%~26.44%,9.86%~13.61%;但是过量施用会影响生物量的积累,抑制根系的生长。椰壳生物炭施用量为3.2%(m/m)时油麦菜生物量最大。     

不同氮肥抑制剂对小麦产量、土壤肥力、氮肥利用率的影响

为减少氮肥施用量,提高氮肥利用效率。添加氮素抑制剂是提高小麦氮肥利用率的有效途径之一。采用大田试验,在减氮10%的条件下,添加脲酶抑制剂N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)、氢醌(HQ)和硝化抑制剂3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)、双氰胺(DCD)对小麦产量、土壤肥料、植株氮磷钾含量的影响。结果表明：与100%尿素对照相比,DCD、DMPP、NBPT和HQ氮肥抑制剂均增加了小麦产量和氮肥利用率,其中DMPP处理的小麦产量达到了显著水平(P<0.05),且均增加了土壤pH,降低了土壤有效磷含量,对土壤有机质和速效钾影响不大,其中硝化抑制剂DCD、DMPP增加了土壤碱解氮含量,脲酶抑制剂NBPT和HQ降低了土壤碱解氮含量,DMPP和HQ增加了小麦植株氮、磷含量,DCD和NBPT降低了小麦植株氮、磷含量,4个氮肥抑制剂均降低了小麦植株钾含量。总之,DMPP和HQ的减肥增效效果最理想,能够有效增加小麦产量,促进小麦对氮素的吸收利用,提高氮素利用效率,缓解土壤酸化。     

不同控氮比掺混肥在水稻上的应用效果

为了探讨缓释尿素和普通尿素配合施用对提高水稻的产量、氮肥利用率的影响,通过采用添加不同比例的控释尿素的方法,对其在水稻上的产量和利用率进行了研究。结果表明,在施氮量相等的条件下,缓释尿素与普通尿素搭配施用与普通尿素相比,可使水稻增产7.8%~20.3%,氮肥利用率提高8.0~13.2个百分点。综合考虑,搭配比例以缓释尿素占总氮量的50%~70%为好。     

硝化抑制剂CMP对土壤中尿素转化的影响研究

通过室内培养试验,以DMP(3,5-二甲基吡唑)为参比对象,研究了新型吡唑类硝化抑制剂CMP(1-甲氨甲酰-3-甲基吡唑)对尿素氮在土壤中转化的影响。结果表明:CMP能强烈地抑制铵的氧化,抑制效果随着CMP用量增加而增强。0.03%尿素添加量的CMP在前40d的抑制效果好于0.1%尿素添加量的DMP处理;但在第60天硝态氮超过了CK,失去抑制效果;同时硝态氮的浓度也超过了铵态氮的浓度,表观硝化率为52.6%;而0.1%尿素添加量的CMP能显著提高土壤中铵态氮浓度,降低硝态氮浓度,在整个培养期间,表观硝化率最高为32.6%。     

脲甲醛对冬小麦产量及土壤中硝态氮分布的影响

为研究我国华北地区小麦一次性施肥的氮肥利用率问题,设置两种氮肥(脲甲醛和尿素)的不同配比进行田间应用效果对比试验,测定及计算小麦产量、氮肥利用率及土壤中硝态氮残留量。结果表明:随脲甲醛比例升高,冬小麦产量升高,含70%脲甲醛肥料处理(UF3)的产量比不施肥处理(CK)增加37.0%,比100%尿素处理(CCF)增加11.4%。含70%脲甲醛与100%尿素处理相比,子粒吸氮量占总吸氮量比例、氮肥农学效率和氮肥偏生产力分别增加11.8%、44.7%、9.1%。70%脲甲醛处理在小麦整个生育期平缓释放养分,土壤中硝态氮含量稳定、残留量低,淋溶风险较100%尿素处理降低。以脲甲醛掺混30%尿素进行一次性施肥既可增加小麦产量,又能减少硝态氮的淋溶。     

有机无机配施对生菜养分吸收和氮肥利用率的影响

为了研究有机无机肥配施对作物吸收养分和土壤培肥的作用,通过盆栽试验,研究不同有机无机肥配施对生菜养分吸收和氮肥利用的影响。结果表明：在盆栽条件下,有机无机配施（精制有机肥,生物有机肥）较单施化肥贡献率分别提高6.4和6.8个百分点。在等氮量条件下,与单施化肥（100%无机氮）相比,有机无机配施（有机氮:无机氮=4:6）显著增加生菜生物量,促进生菜对氮磷钾养分的吸收,提高氮肥利用率。与单施化肥相比,精制有机肥与化肥配施和生物有机肥与化肥配施,生菜生物量分别增加了38.7%和41.6%;生菜氮、磷、钾养分含量分别增加了12.9%和17.5%、7.0%和12.8%、7.3%和17.2%;生菜的氮利用率分别提高了9.2%和13.7%。     

灌溉方式和施氮量对棉花生长及氮素利用效率的影响

 设置2年田间小区试验,探讨了不同灌溉方式及施氮量对棉花生物量、氮素吸收量、皮棉产量及氮素效率的影响。结果表明,与漫灌相比滴灌显著增加了棉花生物量、氮素吸收量、皮棉产量以及氮肥利用率;滴灌棉花地上部各器官干物质积累量和氮素吸收量显著大于漫灌,而地下部干物质积累量和氮素吸收量显著低于漫灌,滴灌条件下较好的水分条件抑制了棉花根系生长而促进地上部生长。施用氮肥显著提高了棉花生物量、氮素吸收量。皮棉产量在施氮量为360 kg·hm^-2时最大,过高氮肥投入无助于棉花产量提高。随着施氮量的增加,氮肥利用率、农学利用率、偏生产力均显著降低。灌溉方式与施氮量互作效应对棉花单株铃数及皮棉产量产生显著影响。     

掺混型控释肥对棉花产量及氮肥利用率的影响

为了合理高效利用控释肥,降低生产投入,采用田间小区试验,以不施肥（CK1）和施用等量普通尿素（CK2）为对照,对不同比例掺混型缓控释肥对棉花产量和氮肥利用率的影响进行研究。结果表明,较单施控释肥,掺混普通尿素处理有利于苗期棉株迅速增加有效光合叶面积,积累光合物质。收获时,各控释肥处理的籽棉产量均高于等氮尿素处理CK2。以T1（PCU100%）和T2（PCU70%+PU30%）增产效果最为突出,较生产对照CK2分别提高约16%和15%。考虑氮肥利用率指标,控释肥和普通尿素掺混处理较单施尿素均有不同程度的提高,提高幅度介于2%~13%之间。T2（PCU70%+PU30%）处理的氮肥利用率最高,为40.42%,比单施PU和PCU处理分别提高12.84%和4.34%,差异显著。实验说明,控释肥和尿素掺混不仅能促进棉株前期生长发育,还能提高产量和氮肥利用率。鉴于纯施控释肥成本较高,从节本增效的角度考虑,PCU和PU掺混比例为7:3时效果最佳。     

秸秆还田配施化学氮肥对冬小麦氮效率和产量的影响

2006—2007年生长季, 通过田间定位试验, 研究了秸秆还田配施化学氮肥对冬小麦产量干物质积累、氮效率和产量的影响。结果表明, 与单施氮肥相比, 秸秆还田配施氮肥的冬小麦全生育期干物质积累总量较高, 干物质积累量及其占全生育期干物质积累量的百分比抽穗前阶段较低, 而抽穗到成熟阶段则较高。秸秆还田配施纯氮90、180、270和360 kg hm^-2比单施同量氮肥分别增产7.1%、8.4%、11.1%和10.2%, 其中秸秆还田配施纯氮270 kg hm^-2的产量最高, 显著高于其他各处理。秸秆还田配施氮肥比单施氮肥提高冬小麦的氮效率, 氮肥表观利用率、氮素生产效率和氮肥农学效率分别提高3.3%~9.2%、0.7~4.0和2.7~7.3 kg kg^-1。     

Nitrogen Fertilizer and Its Residual Effect on Cotton Yield and Biomass Accumulation

[Objective] The optimum nitrogen rate of 300 kg·hm^－2 is well documented for cotton in the Yangtze River Valley, China. It can be reduced to 225 kg·hm^－2 without reducing yield in late sowing under high planting density. The aim of this study was to determine the possibility of further reducing the nitrogen application rate at the first flower stage, its residual effects and influence on cotton yield formation rule. [Method] A pot experiment was conducted with five nitrogen levels (120, 150, 180, 210 and 240 kg·hm^－2) in 2014, but only 180 kg·hm^－2(for studying nitrogen residual effect) in 2015, to study the cotton growth process, yield and its components and biomass accumulation. [Result] Nitrogen levels significantly affected the yield and biomass accumulation, but not the growth process and nitrogen residual effect. Maximum seed cotton yield (30.5 g·plant^－1), boll weight (3.8 g) and biomass accumulation, especially in the reproductive and vegetative organs, was recorded in the 180 kg·hm^－2 nitrogen treatment. In the rapid accumulation period, the proportion of biomass accumulation in the reproductive organs was the highest. [Conclusion] In a soil with medium fertility level, the application of 180 kg·hm^－2 nitrogen was optimal, because the strength of biomass accumulation in reproductive organs increased during the rapid accumulation period.     

The Plant Architecture of Direct-Sowing Cotton Planted after Barley Harvested with High Yield and Centralized Boll-Setting

[Object] The study was conducted to investigate the plant architecture characteristic of direct sowing cotton planted after barely harvested with high yield and centralized boll-setting in the Yangtze River basin. [Method] In 2014, the cultivars Guoxin 12-1, Yijimian and Lumianyan 36 were used and the two conventional fertilizer (CF) application rates (namely pure nitrogen 45 kg·hm^－2, 150 kg·hm^－2) and Guoxin 12-1 was used in 2015. Two slow release fertilizer (SR) utilization rates (namely pure nitrogen 150 kg·hm^－2 and 225 kg·hm^－2) and two SR topdressing at different growth stages (namely 100% topdressing at seedling stage, 70% topdressing at seedling stage + 30% at flowing stage) were set with CF (pure nitrogen 150 kg·hm^－2) and no fertilizer treatment as the controls. [Result] While the pure nitrogen (CF) amount was 150 kg·hm^－2, the seed cotton yield of Guoxin 12-1 were 4 014.72 kg·hm^－2. In 2015, the seed cotton yield for the treatment, application SR (pure nitrogen 150 kg·hm^－2)and application ratios of seedling stage and flowering stage of 100% and 0, respectively, increased by 30.96%. The ratios of bolls setting from 08-15 to 08-30 to total bolls (RBT) for the two treatments were 31.8% and 26.1%, respectively. Then a significantly positive correlation between the seed cotton yield and RBT was found（r2014＝0.948^**, r2015＝0.976^**）. Based on the analysis of relationship between the plant architecture indexes and RBT, plant architecture characteristics of cotton population with high yield and centralized boll-setting was proposed. [Conclusion] These indexes would be used to supervise the cotton culture management to achieve high yield and centralized boll-setting for the direct sowing cotton planted after barely harvested.     

氮素对滨海盐土棉花产量、品质及生物量的影响

为研究不同施氮量对滨海盐土花后棉株生物量、生物量累积特征及其与产量、品质的关系,于2010年和2012年在江苏滨海盐土设置了氮肥水平试验。结果表明:在0~600 kg·hm-2范围内施氮量越大棉株总生物量累积越多,而皮棉产量2010年和2012年分别在施氮375 kg·hm-2和300 kg·hm-2时达到最大;成铃数在施氮300~375 kg·hm-2范围内达到最大;铃重和衣分随施氮量增加而增加,达到最大值后(≥300 kg·hm-2)差异不显著。在300~375 kg·hm-2施氮量范围内纤维比强度最高;高氮有利于上部、顶部果枝纤维长度、比强度、伸长率的提高和马克隆值的优化,但显著降低中下部果枝棉纤维比强度,导致中部纤维马克隆值变劣、下部果枝纤维伸长率下降,说明高氮对中下部果枝棉纤维品质的形成利弊各半,适量高氮可提高上部及顶部果枝产量、品质。在滨海盐土条件下,利于产量、品质及氮素利用效率提高的适宜施氮量为375 kg·hm-2。     

缓释氮肥对小麦后直播棉产量及氮素吸收利用的影响

【目的】研究缓释氮肥运筹对小麦后直播棉产量及氮素吸收利用的影响。【方法】2016―2017年以短季棉品种中棉所50为材料,采用小麦后直播的种植方式,设3个缓释肥氮素用量:45、90和135 kg·hm-2,2个施用时期分别为2叶期和4叶期。以常规氮肥尿素(纯氮90 kg·hm-2,CK1)和不施肥为对照(CK2)。【结果】缓释肥氮素90 kg·hm-2,并于2叶、4叶期施用产量较高,其中2017年籽棉产量显著高于其它处理,分别达4198.7和4037.8 kg·hm-2,比对照CK2分别高517.2和356.3 kg·hm-2,干物质积累量也表现为缓释肥氮素用量90 kg·hm-2于2叶、4叶期施用较高,其中2017年分别达到14090.5 kg·hm-2、13564.5 kg·hm-2,分别比对照CK2高12.6%和8.4%。氮素积累量表现相似的结果。氮素利用效率结果进一步表明,2叶期施缓释肥氮素用量45 kg·hm-2的处理氮素回收利用率(NARE)、氮素农学利用率(NAE)及氮素生理利用率(NPE)都最高,2叶期施缓释肥氮素用量90 kg·hm-2的处理其次,如2017年2叶期施缓释肥氮用量45 kg·hm-2处理的上述3个氮素利用效率分别为75.62%、23.68%、77.26%,施缓释肥氮素用量90 kg·hm-2处理则分别为60.9%、19.9%、46.6%,而对照CK2仅为53.79%、14.12%、40.91%。【结论】小麦后直播棉在2叶期一次性施用缓释肥氮素用量90 kg·hm-2能显著提高氮素利用效率,促进群体干物质生产并实现高产,同时达到轻简高效的目的。     

江苏滨海盐碱地麦后直播棉氮、磷、钾肥料优化配比研究

【目的】建立江苏省滨海盐碱地麦后直播棉合理的施肥技术体系。【方法】2017―2018年在江苏省滨海棉田,以中棉所50为材料,采用正交设计,研究了不同氮、磷、钾肥配施量对棉花生物量、养分累积与利用及产量的影响。【结果】氮、磷、钾肥3因子对棉株地上部和生殖器官生物量、棉株地上部氮和钾素累积量及皮棉产量的影响均为氮肥>磷肥>钾肥。施N 150~225 kg·hm-2、P2O575 kg·hm-2下棉株地上部和生殖器官生物量、氮和钾累积量及皮棉产量较高。钾肥因子对生殖器官生物量和皮棉产量影响不显著。钾肥因子对氮、钾素利用效率的影响大于氮肥和磷肥,氮肥因子对磷素利用效率的影响大于磷肥和钾肥,施K2O 75~150 kg·hm-2氮、钾素利用效率较高、施氮225 kg·hm-2磷素利用效率较高。土壤碱解氮、速效磷、速效钾含量较高棉田的氮、磷(P2O5)、钾(K2O)肥配施量分别为225 kg·hm-2、75 kg·hm-2和150~225 kg·hm-2。相关分析表明,皮棉产量与棉株氮、钾素累积量显著正相关。【结论】长江流域棉区滨海盐碱地麦后直播棉利于产量和养分利用效率提高的最佳氮、磷(P2O5)、钾(K2O)肥配施量分别为225 kg·hm-2、75 kg·hm-2、75 kg·hm-2。     

黄河流域棉区秸秆还田下机采棉的氮肥用量和利用率研究

提高种植密度、优化缩节胺(1,1-dimethyl-piperidinium chloride,DPC)化控技术是黄河流域棉区机采棉田的基本管理措施,秸秆还田则是实现农作物化肥零增长的技术途径之一。于2013―2014年在河北省河间市秸秆还田地块,研究了密度、DPC化控和氮(Nitrogen,N)肥用量对棉花产量及其构成因素、干物质和N的积累与分配以及N肥利用率的影响,其中2013年蕾期和花铃期降水量大,2014年比较干旱。研究结果表明,与低密度(6.75×10~4株·hm~(-2))相比,高密度处理(11.25×10~4株·hm~(-2))在干旱年份的籽棉产量和N肥偏生产力分别显著提高8.1%和7.4%,N回收率也显著增加25.5百分点,达到41.6%。与清水对照相比,DPC化控的籽棉产量、N肥偏生产力和农学效率在多雨年份分别显著提高39.2%、43.3%和212.8%,N回收率略增加但差异不显著。提高密度促进了干物质积累,但降低了多雨年份的收获指数;DPC化控的生物量较低,但在多雨和干旱年份均可提高收获指数。N肥用量对棉花产量的影响不显著,但表现出低N处理(105 kg·hm~(-2))的产量高于中N处理(210 kg·hm~(-2))和高N处理(315 kg·hm~(-2))的趋势。低N处理2年的N肥偏生产力分别为24.5 kg·kg~(-1)和54.4kg·kg~(-1),回收率分别为45.2%和41.0%,显著高于中N处理和高N处理。综上所述,增密和DPC化控相结合,有利于机采棉田干物质的积累及向产量器官的分配,有利于维持产量的稳定性;在秸秆还田条件下,棉田的适宜施N量可降至105 kg·hm~(-2)。     

Response of Enzyme Activity of Soil to Urea Application Rate in a Cotton Field Trial

We studied the response of urease activity of soil in cotton field to different long-term urea (amide nitrogen) application (N application rates were 0, 90, 180, 270, 360, 450 kg·hm^－2), as well as responses of dehydrogenase and proteinase activity of soil at the harvest stage of cotton. The results showed that urease activity of soil increased with increased urea application rate, and urease activity at 0-20 cm soil depth were close to those at 20-40cm soil depth. In contrast, urease activity of soil greater than 40 cm soil depth decreased with increased soil depth. There was a significant positive correlation between urease activity and total N content, organic matter content, and available N content of soil. Dehydrogenase and proteinase activities increased with increased urea application rate (0-360 kg·hm^－2); however, at the urea application rate of 450 kg·hm^－2, dehydrogenase and proteinase activities declined. When the urea application rate was 270-360 kg ·hm^－2, urease, dehydrogenase and proteinase activities were much higher than those of the urea application rate less than 270 kg ·hm^－2, and there was no significant effect on urease, dehydrogenase and proteinase activities when urea application rate was 270-360 kg·hm^－2 in the cotton field.     

中国北方主要棉区土壤供钾能力及其与产量和品质的关系

2012―2013年在山东平原县、河北威县、新疆昌吉市代表性棉田上采集土壤(0~20 cm)和棉花样品,分析北方棉区土壤钾素状况、供钾能力及其与棉花产量和纤维品质的关系。结果表明,平原、威县、昌吉棉田速效钾含量平均分别为217、128、232 mg·kg-1,供钾能力平均分别为128.2、105.1、213.6 kg·hm-2,每生产100 kg皮棉棉花地上部分别吸收K 9.77、7.82、12.25 kg。不同棉区土壤速效钾含量与皮棉产量和地上部吸钾量相关性不同,在平原和昌吉,当土壤速效钾含量分别小于123 mg·kg-1和220 mg·kg-1时,与皮棉产量和地上部吸钾量具有显著正相关。3个植棉区棉花的吸钾量与子棉产量、皮棉产量都呈显著的正相关。棉花地上部吸钾量、纤维吸钾量和纤维含钾量与纤维品质指标的相关性不同地点差异大。     

氮素对棉株上部果枝铃￣叶系统生长及生理特性的影响

以鲁棉研28号为试验材料,不施氮肥为对照,在大田条件下研究低氮(120 kg·hm-2)、中氮(240 kg·hm-2)、高氮(480 kg·hm-2)处理对棉株上部果枝"铃￣叶系统"的形态和生理生化效应。结果表明:1)中氮和高氮显著增加棉花上部果枝的长度、叶面积,高氮显著降低上部果枝近远端直径比;2)与对照相比,中氮上部果枝铃对位叶的叶绿素含量、可溶性蛋白含量显著增加,上部果枝棉子的可溶性蛋白含量也显著提高;3)中氮棉花果枝内外围铃重最大,结铃后期显著大于对照。氮肥提高棉花上部果枝的纤维品质,以中氮内外围棉铃的纤维品质最优。表明施适量氮肥能增强棉花上部果枝的"源￣库"协调性。