施氮对不同氮效率类型玉米自交系产量、干物质及氮素积累的影响

以前期筛选出的低氮高效型玉米自交系(PH6WC)和低氮低效型玉米自交系(ZY118)为试验材料,设置N0(0 kg/hm²)、N90(90 kg/hm²)、N180(180 kg/hm²)和N360(360 kg/hm²)4个氮处理,研究不同氮效率类型玉米自交系产量、干物质积累、氮素积累及氮素代谢相关酶活性对氮浓度的响应规律。结果表明,玉米自交系的群体产量、干物质积累、氮素积累随施氮水平的增加,呈先升高后降低的趋势,且高效型玉米自交系群体产量、干物质积累、氮素积累和氮素代谢相关酶(硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶及谷氨酸合成酶)活性及氮肥利用效率均显著高于低效型自交系,以产量为例,高效型自交系比低效型自交系从N0到N360分别高51.99%、46.27%、32.43%和19.86%;而干物质转运量及其对籽粒的贡献率和氮素转运量显著低于低效型自交系。相关分析结果表明,干物质、谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合成酶活性与产量、氮素积累量及氮肥利用效率呈极显著正相关,可作为玉米氮高效自交系的筛选指标。因此,高效型玉米自交系(PH6WC)在不同氮处理下具有较高的产量、干物质积累、氮素积累及氮素代谢相关酶活性,可以在低氮水平下达到稳产高产。     

氮肥运筹对黄土高原春玉米产量形成和氮代谢的调控效应

为明确黄土高原旱地春玉米减肥增效的科学生产模式,采用完全随机裂区试验设计,以氮肥梯度(N1:225 kg/hm²;N2:275 kg/hm²;N3:325 kg/hm²)为主区,在播种前、大喇叭口期追肥分别占总施氮量的20%、40%条件下,以氮肥后移比例(传统追肥M1:拔节期40%;氮肥后移10% M2:拔节期30%+开花后10 d 10%;氮肥后移20% M3:拔节期20%+开花后10 d 20%;氮肥后移30% M4:拔节期10%+开花后10 d 30%)为副区,测定玉米不同生育阶段硝酸还原酶(NR)活性、花期和成熟期茎秆叶片氮含量变化、花后氮素转运特征和籽粒产量。结果表明:M4处理显著增加了拔节期之后玉米叶片NR活性,同一氮肥运筹模式下,中氮(N2)提高了灌浆期及灌浆期之后玉米叶片NR活性,高氮(N3)反而抑制NR活性。氮肥后移提高了花期、成熟期玉米茎秆叶片氮含量,成熟期N3处理下氮肥后移处理M2、M3、M4较传统追肥M1处理分别高10.1%、14.7%和23.5%。同一施氮水平下,氮肥后移比例越大,玉米茎秆氮素转运量、转运率和对籽粒的贡献率越高,而N2水平下,M4处理显著增加了叶片对籽粒的贡献率。N2和N3水平下M4处理籽粒产量无显著差异,但N2处理纯利润显著高于N3处理。施氮275 kg/hm²且氮肥后移30%(拔节期追肥27.5 kg/hm²+开花后10 d追肥82.5 kg/hm²)有利于玉米增产,促进农户增收。     

控释氮肥减量对糜子产量、氮素利用及土壤氮含量的影响

针对黄土高原旱作区糜子生产中氮肥种类单一、肥料利用效率低的问题,本试验以当地习惯施氮尿素N 120kg/hm²(TN)为对照,设置控释氮肥N 120kg/hm²(T1)、108kg/hm²(T2)、96kg/hm²(T3)、84kg/hm²(T4)、72kg/hm²(T5)和不施肥(T0)七个处理,探究不同控释氮肥处理下土壤全氮、微生物量氮、硝态氮和铵态氮含量的变化规律,分析糜子成熟期氮素积累分配、氮素利用效率及产量对控释氮肥的响应,以期为建立旱地糜子控释氮肥一次性基施轻简栽培技术提供支撑。结果表明：与施用尿素相比,等量控释氮肥可以提高糜子抽穗期和成熟期土壤全氮、微生物量氮、硝态氮和铵态氮含量分别达0.38%~5.51%、1.76%~7.63%、5.41%~11.80%和4.04%~14.77%,其中硝态氮和铵态氮含量两年均显著高于TN,随着控释氮肥减量糜子田各形态氮素均呈降低趋势,减氮量达20%以上时土壤硝态氮和铵态氮含量均显著低于TN处理。施用控释氮肥可以提高糜子成熟期氮素积累量1.97%~3.21%,增加糜子氮素向籽粒中的分配比例0.55%~1.18%,控释氮肥减量20%以上时糜子氮素积累量显著低于尿素全量基施处理。与普通尿素相比,控释氮肥提高了糜子氮肥表观利用率、氮肥偏生产力及氮肥农学利用率,增幅分别为3.29%~4.59%、3.88%~4.14%和5.01%~7.63%,其中氮肥偏生产力处理间差异达显著水平,随着控释氮肥减量糜子氮肥表观利用率、氮肥偏生产力及氮肥农学利用率均呈上升趋势。施用控释氮肥通过增加单位面积穗数和穗重显著提高了糜子产量两年分别达3.88%和4.47%,控释氮肥减量20%以下时糜子产量与尿素差异不显著。相关性分析结果表明,糜子氮素积累量与产量呈极显著正相关,氮素利用效率指标与土壤硝态氮含量相关性最强。综上所述,施用控释氮肥较尿素可显著提高糜子生育中后期土壤供氮能力,促进糜子对氮素的吸收利用进而增加产量,且在适量减氮20%时并未显著降低糜子产量,因此控释氮肥在糜子生产中有较大的应用前景及减氮潜力。     

绿洲灌区小麦复种绿肥并翻压还田对翌年玉米产量形成及氮素吸收利用的影响

  【目的】  针对农田化学氮肥施用量高、利用率低等问题,探究绿肥替代部分化肥氮对玉米产量形成及氮素吸收利用的影响,为优化绿洲灌区玉米的施氮制度提供理论参考。  【方法】  于2019—2021年,在甘肃河西绿洲灌区开展小麦复种绿肥并翻压还田后翌年轮作玉米减施氮肥田间试验。玉米季设传统施氮量(Nck)和绿肥替代10%、20%、30%、40%的化肥氮处理（即N10、N20、N30、N40处理）。分析了各处理玉米产量及其构成和氮素积累量、转运量及利用效率。  【结果】  与Nck相比,N10、N20处理籽粒产量、产量构成因素及叶面积指数无显著差异,玉米植株氮素总积累量、籽粒氮素积累量及转运氮对籽粒氮素的贡献率也无显著差异;2020年N10、N20处理对玉米茎叶的氮素积累量、转运量及转运率无显著影响,2021年N20处理玉米叶片和茎的氮素积累量分别降低5.0%和17.8%,叶片和茎的氮素转运量分别提高5.5%和9.1%,氮素转运率分别提高5.0%和14.1%。相比Nck,N30、N40处理提高了茎叶的氮素积累量,但降低了氮素转运量和转运率,降低了转运氮对籽粒氮素的贡献率以及籽粒和植株的氮素积累量,N30、N40处理籽粒产量分别降低了16.8%～19.0%、27.9%～28.9%。与Nck相比,N10和N20处理氮素利用效率无显著变化,2021年N20处理氮素收获指数显著提高了3.5%,N30和N40处理降低了氮素利用效率与氮素收获指数。绿肥替代化肥氮各处理均显著提高氮肥偏生产力,以N20处理提高幅度最大。  【结论】  小麦–绿肥–春玉米体系下,绿肥翻压替代翌年玉米20%的化肥氮投入能有效协调玉米产量形成和氮素的积累转运,维持玉米籽粒产量及氮素利用效率,提高氮素收获指数与氮肥偏生产力,实现绿洲灌区玉米稳产和减氮的生产目标。     

减量施氮对鲜食玉米产量、氮素利用及土壤硝态氮含量的影响

通过定位试验研究减量施氮对鲜食玉米生长、产量、籽粒营养品质、氮素利用及土壤硝态氮含量的影响,为山西省鲜食玉米合理施用氮肥提供理论依据。田间试验于2018～2020年在山西省旱作节水农业试验示范基地进行,以晋鲜糯41号为供试品种,设置4个施氮水平,分别为不施氮(N0)、N 120 kg/hm²(N1,减氮50%)、N 180 kg/hm²     

玉米免耕留膜可减少后茬轮作春小麦水氮用量

【目的】河西绿洲灌区玉米普遍采用地膜覆盖措施,其收获后地膜的完整率仍高达70%。研究后茬小麦继续利用该地膜条件下相适应的水氮耦合管理,以期最大化发挥农资的效益,提高小麦产量和氮肥利用率。【方法】2016—2017年度,在甘肃河西绿洲灌区玉米–小麦轮作田进行三因素裂区田间试验。选择头茬玉米进行免耕 (NT) 和传统耕作 (CT) 的田块,在后茬小麦播种时,保留免耕玉米的覆盖地膜,免耕进行小麦播种,而在传统耕作玉米地块,清理残膜,粉碎后翻入土壤中。在两种耕作处理方式下,设传统灌水减量20% (1920 m3/hm2,I1) 和传统灌水量2400 m3/hm2 (I2) 两个灌溉处理,传统施氮减量40% (135 kg/hm2,N1)、传统施氮减量20% (180 kg/hm2,N2) 与传统施氮225 kg/hm2 (N3) 三个施氮水平,组成12个处理。从春小麦出苗20 d后,每15 d采集植株样,测定各器官含氮量,计算营养器官的氮素转运量、转运率、营养器官氮素转运对籽粒贡献率及氮素收获指数。【结果】与传统耕作相比,免耕留膜各处理显著提高了春小麦地上部氮素累积量,两年提高10.9%～14.2%。灌水减量20%+施氮减量20%处理提高了春小麦地上部氮素累积量,较传统耕作、灌水与施氮处理提高4.3%～6.1%。免耕较传统耕作提高了春小麦叶、茎营养器官氮素向穗部的转运量、转运率及对籽粒的贡献率,以免耕同步集成减量20%灌水+减量20%施氮 (NTI1N2) 处理提高幅度较大,较灌水减量20%+施氮减量40% (CTI1N3) 处理叶、茎氮素向穗部的转运量分别提高31.9%～45.7%与54.5%～61.5%,转运率分别提高15.5%～16.3%与20.8%～23.1%,对籽粒的贡献率分别提高13.3%～29.0%与26.4%～36.7%。NTI1N2处理可获得较高籽粒产量与氮素收获指数,较CTI2N3处理分别提高15.2%～22.0%与7.6%～10.0%。【结论】在玉米–小麦轮作体系下,前茬免耕玉米覆盖的地膜对后茬小麦生长依然有显著效果。而且,此时减少20%的常规灌水量和常规施氮量,可以获得更高的产量和氮肥利用率。因此,在河西绿洲灌区小麦–玉米轮作体系中,应推广玉米收获后采用免耕,并在后茬小麦继续使用覆盖的地膜,同时减少20%的灌水量和氮肥施用量。     

氮肥减量施生物炭对水稻产量和养分利用的影响

为解决水稻生产过度依赖化肥及其环境和高效利用问题,探讨贵州黄壤稻田科学施用生物炭。在贵州省思南县典型黄壤稻田开展氮肥不减量(T0)和氮肥减10%施2.5 t/hm²(T1),氮肥减20%施5.0 t/hm²(T2),氮肥减30%施7.5 t/hm²(T3),氮肥减40%施10.0 t/hm²生物炭(T4)和不施肥对照(CK)共6个处理3次重复田间小区随机区组试验,研究了氮肥减量施生物炭对水稻产量、产量构成和氮磷钾养分吸收利用的影响。结果表明,氮肥减量施生物炭显著影响贵州黄壤稻田水稻产量、产量构成、地上部氮磷钾积累量和利用效率。水稻产量和氮磷钾积累量随氮肥减量和生物炭用量增加先增大后减小。2019年、2020年和2021年水稻实际产量和理论产量均分别以T2、T3和T2最高,较T0分别显著增产16.04%,17.94%和14.73%以及55.72%,64.08%和118.91%,水稻籽粒N、P₂O₅和K₂O积累量、偏生产力、农学效率、表观利用率和收获指数均较高,是较好的氮肥减量施生物炭处理。产量—施生物炭量回归方程和极值分析表明,2019年、2020年和2021年氮肥分别减量21.76%,24.60%和19.00%(即32.64,36.90,28.50 kg/hm²)施生物炭量5.44,6.15,4.75 t/hm²时水稻产量最高(分别为7.80,8.57,8.03 t/hm²),较T0分别增产22.52%,18.78%和13.74%。氮肥减量施生物炭显著提高氮磷钾化肥利用率,但导致化肥+生物炭磷和钾利用率降低,因此,贵州黄壤稻田施生物炭时应氮磷钾化肥同步减量,降低比例以氮磷钾减量19.00%~24.60%,施生物炭5.00~6.25 t/hm²为宜。研究结果对指导贵州黄壤稻田氮磷钾化肥减量和施生物炭具有重要指导意义。     

氮肥用量与种植密度互作对旱作区玉米光合特性及产量的影响

探讨氮肥施用量与种植密度的互作效应对玉米光合生理特性、产量及其构成因素的调控机理,以期为减量施肥模式下玉米高产栽培研究提供理论依据。以“先玉335”为研究对象,于2019年在河西旱作区开展大田试验,采用裂区设计,施氮水平[0(N0)、150 kg/hm²(N1)、300 kg/hm²(N2)、450 kg/hm²(N3)]做主区,种植密度[60000株/hm²(D1)、75000株/hm²(D2)、90000株/hm²(D3)]做裂区,测定玉米生育期的净光合速率、叶绿素含量、干物质积累特征及产量等指标。氮肥用量与种植密度的互作效应对玉米的净光合速率、叶绿素含量、干物质积累量、氮肥利用率和产量及其构成因素均有显著影响。在相同施氮水平、不同种植密度下,N2D3处理的净光合速率、群体干物质积累量、产量较N2D1和N2D2分别提高19.6%和25.6%、54.5%和26.1%、48.43%和16.55%。在不同的施氮水平下,N2处理的有效穗数和穗粒数以及千粒重较N0、N1、N3处理分别提高67.49%、37.79%、47.86%和9.86%、2.88%、3.76%以及18.77%、10.16%、9.67%。在相同种植密度、不同施氮水平下,N2D3处理净光合速率、群体干物质积累量、产量较N1D3和N3D3分别提高22.3%和21.6%、10.81%和9.91%、28.58%和20.65%。在不同的种植密度下,D3处理的氮肥利用率较D1、D2处理分别提高19.39%、11.33%。结果说明,在合理密植条件下,施用适量氮肥能够显著提高玉米的光合生理特性、氮肥利用率和产量及其构成因素。在河西旱作区,氮肥用量300 kg/hm²(N2)与种植密度90000株/hm²(D3)互作的最优栽培模式,能够显著提高玉米的光合作用、氮肥利用率、产量及其构成,为进一步发掘密植条件下玉米高产栽培研究提供技术     

氮肥后移满足绿洲灌区全膜覆盖玉米的氮素需求

【目的】 在水热资源有限区,地膜覆盖使得玉米对氮素的需求前移,容易造成后期脱肥。本研究在河西绿洲灌区通过田间试验,探讨氮肥后移对全膜覆盖玉米产量、氮素积累特征和氮肥利用率的影响,以期为优化地膜覆盖栽培玉米的施氮制度提供理论依据。 【方法】 试验为单因素试验,在施氮量450 kg/hm2水平下,基肥和大喇叭口期追肥分别占总施氮量的20%和40%,其余40%的氮追施时期和比例分为3个处理:N1 (拔节肥10% + 花粒肥30%),N2(拔节肥20% + 花粒肥20%),N3 (传统方式,拔节肥30% + 花粒肥10%),此外,还设定了不施氮肥空白对照。调查了玉米氮素积累动态及氮素利用状况。 【结果】 氮肥后移对玉米生育前期植株氮素的积累影响不显著,但能显著提高生育后期的氮素积累量。与N3相比,N1处理玉米植株氮素积累量在成熟期提高10.0%,籽粒吸氮量提高44.6%;氮肥后移对玉米籽粒产量和收获指数均有显著影响,N1处理籽粒产量较N3提高15.8%,收获指数提高12.2%,N2处理的籽粒产量与收获指数与N3处理差异不显著。N1处理的玉米氮素收获指数较N3处理提高31.0%,氮肥利用率 (NUE)、氮肥农学效率 (NAE) 和氮肥生理利用率 (NPE) 分别提高15.1%、79.4%和55.7%,N2处理与N3处理间则无显著差异。 【结论】 在总施氮量为450 kg/hm2的水平下,玉米拔节期追施45 kg/hm2、大喇叭口期追施180 kg/hm2、花后10 d追施135 kg/hm2氮肥,可有效提高地膜覆盖玉米的氮素供需吻合度,增加玉米生育后期氮素积累量,提高产量、氮素收获指数和氮肥利用率,是河西绿洲灌区实现玉米增产和提高氮肥利用率的一项有效措施。      

基于15N同位素示踪盐渍化农田向日葵氮素利用规律

为探明盐渍化农田不同施氮水平下向日葵氮素吸收利用规律,采用¹⁵N同位素示踪技术进行田间微区试验,以不施氮处理(N0)为对照,设计3种施氮水平(N1=150 kg/hm²、N2=225 kg/hm²、N3=300 kg/hm²),于向日葵成熟期测定植株和0—100 cm土层土壤¹⁵N同位素丰度及总氮含量,研究各处理肥料氮素的去向及其利用机制。结果表明:向日葵氮素吸收量随施氮量的增加而增加,成熟期作物氮素吸收量在N2水平较不施氮显著增加38.7%;土壤氮和肥料氮对作物当季氮素吸收的贡献比例为84.9%和15.1%。N2水平下,肥料氮的贡献比例较N1增加35.7%,土壤氮的贡献比例较N1降低4.3%。肥料氮残留量随土层深度增加而减少,土壤中47.4%的残留肥料氮主要集中在0—20 cm土层。不同施氮水平下肥料氮去向均表现为氮肥损失率>氮肥残留率>氮肥利用率,N2施氮水平下氮肥利用率较N1、N3显著提高22.7%和14.6%,土壤残留率较N1、N3减少8.5%和8.6%。综合考虑向日葵氮素吸收利用及土壤中氮素残留情况,225 kg/hm²施氮量下氮肥利用率为27.4%,氮肥残留率为32.3%,氮肥损失率为40.3%,是中度盐渍化农田较适宜的施氮量。     

生物炭对植烟土壤氮素形态迁移及微生物量氮的影响

为了在植烟土壤中施加生物炭,以及在不同氮素水平下验证生物炭对土壤氮素的淋洗及迁移的影响.采用大田试验,设计5个处理,在磷肥和钾肥施用量相同的基础上,除对照(CK)处理不施生物炭与氮肥外,其余4个处理都添加1 600 kg/hm2的生物炭,施氮量分别为(N0)0、(N1)37.5、(N2)52.5和(N3) 67.5 kg/hm2,对植烟土壤氮素在0～20、20 ～ 40和40 ～ 60 cm土层施加生物炭,研究全氮、碱解氮、硝态氮和铵态氮质量分数的影响及其迁移规律,以及0～20cm土层微生物量氮的变化特征.结果表明:植烟土壤施用生物炭降低了0～ 20 cm以下土壤氮素质量分数,提高了植烟土壤对氮素的固定能力.与CK相比,增施生物炭的N0在0～20 cm以下土层,土壤全氮、碱解氮、硝态氮和铵态氮质量分数降低率最高达到11.21％、49.07％、42.29％和31.35％.而施氮量对植烟土壤全氮、碱解氮和铵态氮的影响,主要集中在0 ～ 20 em土层,且土壤氮素质量分数随施氮量的增加而增加,以N3处理各氮素指标质量分数相对最高,其全氮、碱解氮和铵态氮质量分数最高分别为2.10 g/kg、261.86 mg/kg和49.80 mg/kg.土壤硝态氮质量分数随土层加深而下降,在0 ～ 20 cm土层,以N3处理最高,达264.90 mg/kg;但不同氮水平下,硝态氮质量分数在20 ～ 40 cm土层差异较其他土层更显著.施用氮肥对植烟土壤氮素的影响主要表现在烟草移栽后前30 d.增施生物炭可以提高烟草移栽后60 d时土壤微生物量氮;而施氮量对微生物量氮熵的影响主要表现在烟草移栽30 d之后.施氮量对植烟土壤氮素的影响主要表现在0～20 cm土层,且在烟草生育前期效果显著.生物炭可以明显抑制植烟土壤本身及低量氮肥施用下氮素淋失迁移,但在高量氮肥施用下的抑制作用不明显.在豫中烟区,以生物炭配施氮肥67.5 kg/hm2施肥措施,最利于植烟土壤氮素提高.     

Effects of changes in applied nitrogen concentrations on nodulation,nitrogen fixation and nitrogen accumulation during the soybean growth period

ABSTRACT

The specific mechanism by which nitrogen application affects nodulation and nitrogen fixation in legume crops remains uncertain. To further study the effects of nitrogen application on soybean nodulation and nitrogen accumulation, three consecutive tests were performed during the VC-V4, V4-R1 (10 days), and R1-R2 (10 days) growth periods of soybean. In a dual-root soybean system, seedlings on one side were watered with a nutrient solution containing NH₄⁺ or NO₃^? as the N source (N+ side), and those on the other side were watered with a nitrogen-free nutrient solution (N- side). During the VC-R2 period, on the N+ side, high nitrogen treatment inhibited nodule growth and nitrogenase activity (EC 1.18.6.1), and the inhibition was significantly increased with increasing high nitrogen supply time (10 days, 20 days). When the high nitrogen treatment time reached 20 days, the specific nitrogenase activity (C₂H₄ μmol^?1 g^?1 nodule dry mass h^?1) was similar to that in the low nitrogen treatment, indicating that the nitrogen fixation capacity per gram of dry mass nodules was almost the same. Therefore, it is assumed that long-term high nitrogen treatment mainly reduces nitrogen fixation by reducing the nodule number. The effect of nitrogen concentration on the roots on the N+ side was greater than that on the N- side. Taken together, these results indicate that nitrogen application affects a contact-dependent local inhibition of root nodule growth, nitrogenase activity, and nitrogen accumulation. The whole plant systematically regulates specific nitrogenase activity, and high nitrogen inhibition is recoverable.     

氮肥对水稻氮素吸收及利用效率的影响

选用超级稻品种沈农265和传统品种辽粳294为试材,比较氮肥对两品种氮素吸收及利用效率的影响。结果表明,氮肥施用量高时,沈农265氮素农学效率、生理效率等指标高于辽粳294,氮肥用量低时则相反,说明高氮肥条件有利于沈农265潜力的发挥;同样肥力水平下,沈农265每100 kg子粒所需氮量少,说明其氮素向子粒转化、运输能力强于辽粳294。     

减施氮肥和增氧灌溉对水稻氮代谢关键酶活性及氮素利用的影响

该研究旨在分析减施氮肥和增氧灌溉对水稻氮代谢关键酶活性及氮素利用的影响。2020年以中旱221（旱稻）、中浙优8号（水稻）和IR45765-3B（深水稻）共3个品种为材料,设常规淹水灌溉（Conventional Flood Irrigation, WL）、微纳米气泡水增氧灌溉（Micro-nano Bubble Water Oxygenation Irrigation, MBWI）2个灌溉模式和常规施氮（195.0 kg/hm2）、减施氮肥（157.5 kg/hm2）2个氮水平,研究了减施氮肥和增氧灌溉对水稻关键生育时期氮代谢相关酶活性、植株含氮量、氮素积累量以及产量和氮肥利用率的影响。结果表明,与常规施氮处理相比,减施氮肥降低了氮代谢酶活性,而增氧灌溉有助于提高硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶、谷氨酸合酶、谷丙转氨酶活性。增氧灌溉和氮肥一定程度上有助于水稻氮素积累,增氧灌溉下减施氮肥处理比淹水灌溉常规施氮量的当季氮肥利用率分别提高15.6%、36.2%、21.5%（P<0.05）。增氧灌溉和增施氮肥显著增加水稻产量,中旱221增氧灌溉下减施氮肥比淹水灌溉常规施氮量处理增产3.5%（P<0.05）,而中浙优8号和IR45765-3B增氧灌溉下减施氮肥与淹水灌溉常规施氮量差异不显著（P>0.05）。相关分析表明,氮代谢酶活性与同时期叶片含氮量及氮素积累量大多呈显著或极显著的正相关。可见,增氧灌溉可以显著提高水稻氮素代谢相关酶活性,从而显著提高水稻氮素积累量、产量和当季氮肥利用效率,水稻氮肥减施条件下采用增氧灌溉有助于水稻维持较高氮肥吸收和利用效率,而谷氨酰胺合成酶活性可以用于预测水稻各时期氮素积累量。研究结果可为水稻氮肥减施和提高水稻氮肥利用效率提供理论和技术支持。     

有机氮部分替代化学氮肥对土壤有机氮组分的影响

为综合评价有机肥替代化肥应用效果,指导南方稻田科学施肥,研究了不同比例有机氮部分替代化学氮肥对土壤有机氮组分的影响。试验地位于湖南省长沙县高桥镇湖南省农业科学院科研试验基地,共设置5个处理：单施化肥（NPK）;15%有机肥替代（15M）;30%有机肥替代（30M）;45%有机肥替代（45M）;60%有机肥替代（60M）。2021年晚稻收获后,测定0～20 cm土层土壤全氮、可溶性有机氮、微生物生物量氮、有机氮组分含量。结果表明：相比单施化肥,有机氮部分替代化学氮肥显著提高了稻田耕层土壤的全氮含量,在等量氮磷养分投入条件下,15M、30M、45M和60M处理相比单施化肥处理土壤全氮分别提高了2.73%、10.93%、11.47%和20.77%;有机氮部分替代化学氮肥提高了土壤可溶性有机氮和微生物生物量氮含量,其中可溶性有机氮提高了24.53%～72.89%,微生物生物量氮提高了0.92%～44.42%;有机氮部分替代化学氮肥增加了土壤酸解氨基酸氮、酸解铵态氮和酸解氨基糖氮含量,降低了土壤非酸解氮含量;土壤全氮与可溶性有机氮、微生物生物量氮呈极显著正相关,可溶性有机氮、微生物生物量氮均与土...     

Understanding the soil nitrogen cycle

Abstract. A quantitative knowledge of nitrogen cycle processes is required to design strategies for decreasing leakage of N from agriculture to the wider environment. However, it is remarkably difficult to make reliable measurements of many of the key processes under realistic field conditions. In impermeable soils hydrologically separated plots provide an invaluable method of measuring leaching and runoff. Estimates of nitrate leaching using porous ceramic cups agree well with lysimeter measurements on sandy soil but are suspect on more structured soils. Estimates of N₂O flux from soil are subject to great spatial heterogeneity; developing long path-length measuring techniques may overcome this problem.
¹⁵N labelling is valuable for assessing fertilizer N loss, forms of N left in soil and the fate of N from crop residues. The combination of experimental and modelling approaches can provide insights that are otherwise unattainable, including a basis for more precise advice on N fertilization.
Mineralization of soil organic matter and crop or animal residues provides much of the nitrate leached during winter under the climatic conditions of north-west Europe, because mineralization is poorly synchronized with crop N uptake. Maintenance of crop cover during winter can greatly decrease leaching but the long-term effects on the N cycle of winter cover crops or incorporating cereal straw are not yet clear.     

Mineral nitrogen effect on nodulation and nitrogen fixation of the stem-nodulating legume Aeschynomene afraspera

The effect of increasing amounts of nitrogen (nitrate or urea) on the nitrogen fixing capacity (acetylene reduction assay = ARA), growth (fresh and dry weight) and the number of stem- and root-nodules of the tropical legume Aeschynomene afraspera was studied in hydroponic cultures (in growth cabinet) as well as in pot experiments (field conditions). The experiments were carried out at Dakar in the rainy season of 1985. Plants were grown in the presence of 6 nitrate concentrations (0,3,6,9,12 and 15 mM N/l) in hydroponic solution and with 4 urea concentrations (0,50,100 and 200 kg N/ha) in pots. In both types of experiments, root nodulation and ARA were strongly inhibited by increasing amounts of mineral nitrogen. Stem nodulation and potential nitrogen fixation of stems, however, remained unaffected. Lower amounts of mineral nitrogen even enhanced growth as well as nitrogen fixation. The possible future of this remarkable plant as green manure or fodder in low input countries of the tropics is discussed.     

等氮条件下长期施用有机物料氮替代部分无机氮对黑垆土氮素及相关酶活性的影响

为研究长期施用不同有机物料氮替代部分无机氮对黑垆土氮素转化及酶活性的影响,在陇东旱塬上进行了连续12年的大田定位试验,研究了用生物有机肥、农家肥、小麦秸秆替代部分无机氮肥后0~10和10~20 cm土壤不同形态氮素和相关酶活性的变化特征。结果表明:与长期单施化肥相比,长期用3种有机物料氮替代部分无机氮均可提高土壤不同形态氮素含量和相关酶活性,其中施用生物有机肥的处理不同形态氮素含量和酶活性均最高;除硝酸还原酶外,铵态氮、硝态氮和微生物生物量氮含量以及脲酶、荧光素二乙酸酯水解酶活性均为上层土壤高于下层土壤。因此,生物有机肥是陇东旱塬黑垆土农业区替代部分无机氮的首选有机物料。     

有机氮与无机氮不同配比对设施菜地次生盐渍化土壤改良效果

通过设施菜地小区试验,研究有机氮与无机氮不同比例配合施用对土壤次生盐渍化的改良效果以及对番茄产量、品质的影响。结果表明:有机氮与无机氮配合施用可以明显降低土壤中全盐含量与电导率,显著降低了土壤中硝态氮的过量积累,尤其有机氮与无机氮比例为2∶1时,效果最好;同时有机氮与无机氮配合施用,达到改善土壤有机质平衡及调控的作用,有机质从16. 8 g/kg增加到21. 7 g/kg;有机氮、无机氮2∶1配施可以明显降低番茄中硝酸盐的含量,显著提高番茄中可溶性总糖和还原型Vc的含量,达到提高番茄产量和提升果实品质的效果。从改良设施土壤次生盐渍化和优质施肥管理两方面综合考虑,建议设施大棚采用有机氮与无机氮配合施用,土壤全盐含量3. 54 g/kg条件下以有机氮与无机氮2∶1配施有机肥与化肥效果最佳。     

氮硫配施对生姜生长和氮素吸收的影响

【目的】施肥显著影响生姜的产量及品质,在施氮的基础上合理增施硫肥可通过协调氮代谢的能力,促进干物质的合成与积累,从而提高生姜产量。本文在砂姜黑土区采用田间试验,研究氮硫配施对生姜不同生育期干物质积累、产量及氮素吸收的影响,为提高生姜产量及养分吸收提供理论依据。【方法】试验设置4个N水平(0、300、450、600 kg/hm2)和2个S水平(S 0、50 kg/hm2),在发棵期、根茎膨大期和收获期取样,测定茎、叶及根茎的干物质量及含氮量。【结果】生姜的茎和叶生长主要集中在前期,根茎膨大期时的茎和叶干物质量分别为5.49.3 g/plant和7.0 11.6 g/plant;根茎则在后期快速积累,至收获期时根茎干物质量达20.0 36.8 g/plant。随施氮量的增加,不同生育期茎和叶的干物质量均随之增加。适宜施氮量内,生姜根茎干物质量和产量表现出随施氮量增加而增加的趋势,以N450S50处理最高。相较于N0S0处理和N0S50处理,不同施氮量处理生姜增产率分别在33.1%74.3%和25.4%64.2%之间。同一施氮量下,增施硫肥处理的生姜干物质量和产量较高。氮硫配施对生姜根茎、茎和叶氮含量有不同影响。各器官中叶的氮含量在不同生育时期均高于根茎和茎,其中以根茎膨大期较高,为24.3 28.4 g/kg;而根茎和茎的氮含量均在发棵期较高,分别为18.3 24.5和16.3 22.2 g/kg。不同处理中,根茎氮含量在N600S50处理中较高,而茎和叶氮含量则是在N450S50处理中最高。收获期生姜各器官氮累积量表现为根茎叶茎,其中N450S50处理的根茎氮累积量高于其他处理,而茎和叶中则是N600S50处理的氮累积量最高。整株氮累积量随施氮量的增加而增加,N450S50处理最高,较N0S0处理和N0S50处理分别上升116.2%和99.0%,过量施氮反而降低氮素累积。增施硫肥能提高氮累积量,增加幅度在8.1%15.8%之间。【结论】生姜根茎干物质量主要在根茎膨大期积累,实际生产中在这一时期追施氮、钾肥,对于提高生姜根茎生物量,获得高产具有重要作用。氮和硫存在很强的内在联系,适宜施氮量下增施硫肥能够促进同化产物的形成,使养分向生长旺盛部位转移,从而提高生姜干物质积累和产量,促进植株对氮素的吸收。过量施氮或氮硫比例不合理则会导致产量提升受限。