轮作体系下麦/油减量施氮与水稻氮肥运筹对作物产量和氮素吸收的影响

为了研究麦/油-稻轮作体系麦/油减量施氮与水稻氮肥运筹对作物产量、氮素吸收和氮肥偏生产力的影响,于2017—2018年开展麦-稻轮作和油-稻轮作的田间试验,在麦/油季设置常规施氮(小麦,N 150 kg·hm^-2;油菜,N 180 kg·hm^-2)、减量施氮(小麦,N 120 kg·hm^-2;油菜,N 150 kg·hm^-2)2个处理,在水稻季N 150 kg·hm^-2用量基础上设置3个运筹M1~M3,基肥、分蘖肥、穗肥的用量比分别为2∶2∶6、3∶3∶4和4∶4∶2。结果表明:在麦-稻轮作体系下,小麦季减量施氮小麦产量、地上部生物量和地上部氮素吸收量分别显著(P<0.05)降低15.36%、14.21%和17.14%,小麦氮肥偏生产力显著(P<0.05)增加5.79%。小麦季常规施肥处理下,M3运筹的水稻产量最高,而减量施氮处理下,M2运筹的水稻产量、地上部氮素吸收量和氮肥偏生产力最高。在油-稻轮作体系下,油菜季减量施氮显著(P<0.05)降低了油菜的产量和地上部氮素吸收量,降幅分别为14.28%和16.76%。无论油菜季减氮与否,M3运筹的水稻产量、地上部生物量和氮肥偏生产力均最高。     

小麦施用生物炭下化肥减施潜力研究

利用砂姜黑土区小麦玉米轮作制下开展的连续3年定位试验,分析了生物炭与化肥配施对小麦产量、产量要素、氮素吸收量、氮素回收率及土壤物理性状的影响,以期为砂姜黑土区小麦生物炭施用下化肥合理减量施用提供依据.结果表明,施肥仍是砂姜黑土区小麦高产的关键.在施氮量为225 kg/hm2水平下,生物炭与化肥配施,减少10％的氮肥,小麦可以达到稳产以及略有增产的效果,氮肥减量达20％时,小麦产量略有下降,氮肥减量幅度达30％以上时,小麦产量显著下降.生物炭与化肥配施下减量施肥可以提高氮素回收率,随着试验年限增长,氮素回收率有增加趋势.与单施化肥相比,施用生物炭土壤容重下降0.04～0.06 g/cm3,降幅2.92％～4.38％,土壤田间持水量提高2.97～4.47百分点,增幅11.8％～17.8％,方差分析结果,差异均达显著水平.因此,在淮北砂姜黑土冬小麦种植上,配施生物炭30 t/hm2,较常规施肥减少10％的氮肥、20％的磷钾肥,可以保障小麦增产稳产,提高氮肥回收率.     

在高肥力条件下冬小麦肥料利用率试验分析

为探索高肥力水平条件下氮肥、磷肥、钾肥的利用效率,科学指导农民合理施用化肥,达到化肥减量增效的目的,滑县特在冬小麦上开展本试验。试验设置无肥区、无氮区、无磷区、无钾区、全肥区5个处理,3次重复。结果表明,在高肥力水平下,氮肥是冬小麦生产的主导因素,对小麦生物学性状和产量影响较大,不施氮肥小麦植株明显长势弱、产量低,不施磷肥、钾肥对小麦生物学性状和产量影响不大;在全肥区中氮磷钾肥配合施用,氮肥利用率较高,磷肥、钾肥利用率较低。因此在高肥力地块冬小麦生产中,应合理施用氮肥,适当减施或不施磷钾肥,以减少化肥用量,提高肥料利用率,实现化肥减量增效。     

华北平原不同施氮量与施肥模式对作物产量与氮肥利用率的影响

合理施肥是保证作物高产、减少面源污染的重要措施，以华北平原为研究区域，基于7个长期施肥试验，探讨不同施氮量及施肥模式（不施肥CK、化肥NPK、有机肥M、有机无机配施NPKM）对作物产量及氮肥利用率的影响。结果表明，作物产量与施肥量之间整体呈抛物线趋势，作物产量最高值均出现在NPKM处理。不同施肥模式对作物产量有一定影响，NPKM与NPK处理小麦产量无显著差异，且显著高于M、CK处理；NPKM、NPK、M处理玉米产量无显著差异，均显著高于CK处理。氮肥利用率随着施氮量增加呈下降趋势，不同施肥模式对氮肥利用率有一定影响，小麦季NPKM与NPK处理氮肥利用率无显著差异，且高于M处理，玉米季NPKM、NPK、M处理之间氮肥利用率均无显著差异。综合分析施氮量与有机肥替代率两因素对小麦产量的影响，在华北平原，利用有机肥替代化肥潜力可观，且不会显著降低作物产量，甚至增产，但为避免显著减产，在考虑提高有机肥替代率时，需要满足总施氮量的需求。     

减量施氮对稻茬红皮强筋小麦产量、品质和氮盈亏的影响

为了探究高地力条件下稻茬春性红皮强筋小麦氮肥减量与高产高效的协同性，以扬麦29为试验材料，于2020—2021年进行氮肥减量10%、15%试验，2021—2022年进行氮肥减量10%、15%、20%、25%的试验，研究氮肥减量施用对稻茬小麦产量、品质、土壤养分和氮效率的影响。结果显示，与常规施肥量处理相比，2个试验年度减氮10%、15%处理的小麦均能实现增产；减氮10%、15%处理的氮肥农学效率和表观利用率均较高，且土壤氮盈亏为正，值最小。2020—2021年，氮肥减量10%、15%施用，对出粉率和沉降值有显著影响；其中硬度和沉降值表现为减氮10%达到最大，出粉率和湿面筋含量表现为随氮肥用量减少而降低的趋势。2021—2022年以减氮10%处理的综合品质最优。协同性分析表明，实现高产、优质、高氮效率的施氮量之间存在一定差异。高地力土壤上种植稻茬春性红皮强筋小麦扬麦29,以施氮量213～236 kg/hm²,即较对照氮肥减施12%以下(减量1.67%～11.25%)的处理，既增产，品质又较优，土壤持续地力和氮效率也得到提升，是适宜的减量增效施氮量。     

春季氮素处理对不同小麦品种光合速率的影响

研究了春季施用氮肥对我国华北平原（以河北省为主）广泛种植的30个小麦品种的光合速率和胞间CO2浓度的影响。结果表明：春季施用氮肥对供试小麦品种的光合速率和胞间CO2浓度均有不同程度的影响。30个小麦品种的光合速率对春季施用氮肥的敏感程度不同。春季施用氮肥对小麦拔节期光合速率的影响较对开花期光合速率的影响大。     

油菜-水稻轮作模式下油菜季氮肥投入与水稻季氮肥运筹对杂交籼稻光合生产力及产量的影响

【目的】探索油菜季氮肥投入与水稻季氮肥运筹对杂交籼稻光合生产力及产量的影响,为水旱轮作模式下水稻适宜的氮肥运筹方式提供理论和实践依据。【方法】以杂交籼稻‘F优498’为试验材料,研究油菜季2种氮肥投入量(常规施氮:180 kg·hm~(-2),减量施氮:150 kg·hm~(-2))、水稻季150 kg·hm~(-2)施氮量基础上3种氮肥运筹模式[M1—m(基肥)∶m(分蘖肥)∶m(穗肥)=2∶2∶6,M2—m(基肥)∶m(分蘖肥)∶m(穗肥)=3∶3∶4,M3—m(基肥)∶m(分蘖肥)∶m(穗肥)=4∶4∶2]对杂交稻光合特性、干物质积累与转运和产量的影响。【结果】相对于常规施氮,油菜季减量施氮影响了杂交稻齐穗期光合特性但没有达到显著水平;水稻季M1、M2、M3处理杂交稻齐穗期和齐穗后15 d的光合生产力均增加;油菜季减量施氮和水稻季M3运筹模式杂交稻的光合速率增幅最大。油菜季减量施氮处理杂交稻齐穗期和成熟期茎鞘干物质质量、转化率和产量均增加;水稻季M1、M2、M3处理杂交稻齐穗期茎鞘干物质质量和产量增加;油菜季减量施氮和水稻季M3运筹方式干物质积累增幅最大。【结论】油菜季减量施氮和水稻季M3运筹方式可增强杂交稻生育后期光合性能,提高杂交稻叶面积指数,增加杂交稻干物质积累与转运,从而提高杂交稻产量,为本研究最佳处理。     

秸秆还田条件下减量施氮对作物产量及土壤碳氮含量的影响

【目的】探讨关中平原小麦-玉米轮作体系中,秸秆机械化全量还田条件下减量施N对作物产量、土壤碳库及NO-3-N累积的影响,为该地区粮食生产的合理氮肥用量提供理论依据。【方法】2008-06-2012-06在陕西关中平原进行了4年田间定位试验,在作物秸秆全量还田条件下,设置了常规施N(玉米和小麦季施N量分别为188,150kg/hm2)、15%减量施N(玉米和小麦季施N量分别为160,128kg/hm2)、30%减量施N(玉米和小麦季施N量分别为130,105kg/hm2)3个处理,对3个处理的玉米和小麦秸秆、籽粒产量以及植物全氮、土壤硝态氮含量、土壤有机碳及活性有机碳含量进行分析。【结果】与常规施N处理相比,15%减量施N有一定增产效果,作物周年籽粒产量可提高7.2%;且30%减量施N处理并未显著减少小麦和玉米籽粒产量以及小麦秸秆产量。减量施N处理明显降低了土壤NO-3-N累积量,且根据表观氮平衡结果,N肥施用量仍可减少。减量施N处理对土壤有机碳及活性有机碳含量均无显著影响。随着每季作物秸秆还田以及土壤有机碳含量的逐年增加,活性有机碳含量显著增加。【结论】在秸秆还田条件下适量减N,不仅能保证作物不减产,而且还可逐步增加土壤有机碳含量,降低土壤NO-3-N累积量,达到环境效益和经济效益的统一。     

稻草还田条件下氮素基、蘖肥减量对小麦生长及产量的影响

研究了稻草还田条件下减少基蘖肥对小麦产量、农艺性状及氮肥利用率等的影响,结果表明:基本苗为300万株/hm2时,基肥不施氮、分蘖肥减半,小麦产量增加;基肥、拔节孕穗肥不减,分蘖肥减氮50%提高了小麦有效穗数与成穗率;基肥、蘖肥减量施用提高了小麦千粒重并增加了每穗粒数;基、蘖肥减量施用提高了小麦氮肥农学利用率。     

稻草还田条件下氮素基、蘖肥减量对小麦生长及产量的影响

研究了稻草还田条件下减少基蘖肥对小麦产量、农艺性状及氮肥利用率等的影响,结果表明:基本苗为300万株/hm2时,基肥不施氮、分蘖肥减半,小麦产量增加;基肥、拔节孕穗肥不减,分蘖肥减氮50%提高了小麦有效穗数与成穗率;基肥、蘖肥减量施用提高了小麦千粒重并增加了每穗粒数;基、蘖肥减量施用提高了小麦氮肥农学利用率。