规模化养猪场处理废水施用对直播稻产量形成和氮素利用的影响

为探讨规模化养猪场产生的废水在直播稻生产中的施用技术,设计研究了不同用量养猪场废水处理对直播稻干物质积累、产量和组分、叶片SPAD值、植株含氮率、吸氮量、植株氮素转移率、氮素收获指数、氮素籽粒生产效率的影响。结果表明,养猪场废水能提供明显的氮素养分,适量的废水可以满足直播稻对氮素养分的需要;与常规施肥相比,基施废水120 m~3/hm~2与穗期施废水120 m~3/hm~2的组合加分蘖期施尿素225 kg/hm~2的处理,在减少300 kg/hm~2尿素的情况下,理论单产增加10.2%,实际产量增加6.6%。废水总施用量达到210 m~3/hm~2以上的处理都可以达到常规施肥的产量效果。     

不同施氮水平下缓释氮肥配施对机插稻氮素利用特征及产量的影响

【目的】在高施氮水平和常规施氮水平下,研究缓释氮肥配施对机插稻氮素利用和产量的影响及其生理机制,为机插稻的氮肥高效利用提供依据。【方法】以中迟熟杂交籼稻川谷优7329为材料,采用二因素裂区设计,设置不同的施氮水平及5种缓释氮肥与常规氮肥(尿素)配施处理,并设置不施氮处理,分析不同施氮水平下缓释氮肥与常规氮肥配施对机插稻氮素利用和产量的影响及其生理机制,并探讨氮素利用和产量与生理响应之间的关系。【结果】结果表明,施氮水平、缓释氮肥与常规氮肥配施对机插稻氮素利用特征及产量均存在显著或极显著的影响,机插稻拔节、抽穗及结实期对氮素的吸收利用以及结实期茎鞘的氮素转运量与干物质量、氮素积累量、氮肥表观利用率、每穗实粒数及最终产量显著或极显著正相关(r=0.38*~0.69**)。与常规氮肥运筹相比,缓释氮肥与常规氮肥配施、全缓释氮肥施用处理的机插稻成熟期干物质积累量、氮素积累总量、光合势、叶面积指数、氮肥表观利用率及穗部氮素增加量均显著提高,进而促进增产。【结论】据产量及氮素利用效率表现,机插稻产量在180 kg/hm2施氮水平下较高,且在缓释氮肥与常规氮肥配施比例为7∶3一次性施用时产量最高,较其他氮肥运筹产量高0.84%~26.59%,氮肥表观利用率高0.28%~47.02%,为最优氮肥运筹模式。但不同施氮水平下,随着缓释氮肥配施比例的降低,群体叶面积指数、光合势及物质积累等指标也降低,且在施氮处理为全常规氮肥时最低,均不利于机插稻氮肥利用效率及最终产量的提高。     

不同氮素水平对旱直播粳稻产量和氮素利用率的影响

采用大田小区试验,分析不同施氮水平旱直播湿润管理下粳稻不同生育时期干物质和氮素积累、转运的差异。结果表明,增施氮肥显著提高茎、叶、穗中干物质和氮积累水平以及旱直播湿润管理下粳稻的产量,T3处理产量最高,为8 660.63 kg/hm²。不同施氮水平下氮素的积累及物质转运对籽粒的贡献率随施氮量增加呈上升的趋势,随着氮素水平的提高氮素吸收利用效率呈上升趋势。相关性分析表明,齐穗期和成熟期茎、叶、穗氮积累量与旱直播粳稻产量均呈极显著正相关。旱直播粳稻产量与播种-分蘖-齐穗期的茎叶氮积累速率呈显著正相关。旱直播粳稻产量与齐穗-成熟期茎的氮转运量呈显著正相关,与齐穗-成熟期的叶的氮转运量呈极显著正相关。总体上,T3处理能够提高旱直播湿润管理下的结实率,增加穗数、穗粒数,有利于促进营养器官氮素积累并向籽粒转运,提高氮肥利用效率并提升产量,是适宜吉林省中部地区旱直播湿润管理粳稻的施氮水平。     

晚播条件下施氮量对稻茬小麦氮素吸收及产量的影响

为给安徽省江淮稻麦轮作区域晚播稻茬小麦高产栽培的氮肥合理施用提供依据,选用当地主栽品种扬麦18和皖垦麦076为试验材料,设置5个施氮水平(0、90、180、270和360 kg·hm~(-2)),分析施氮量对晚播小麦氮素积累与分配、糖氮比、氮素同化酶活性及产量的影响。结果表明,增施氮肥能显著提高小麦各器官的氮积累量以及营养器官花前贮存氮素转运量、转运效率和转运氮素对籽粒氮素的贡献率,氮素收获指数随着施氮量的增加而降低。随施氮量的增加,小麦各生育时期不同器官的糖氮比值显著降低。小麦的氮素分配比例在生育前期以叶片最高,成熟期籽粒中氮素分配比例显著高于其余部位,而小麦的可溶性糖分配比例在生育前期以茎鞘最高,成熟期籽粒较高。在0～270 kg·hm~(-2)施氮量范围内,增施氮肥后,两个小麦品种的硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合成酶活性均显著提高,穗数、穗粒数和籽粒产量均明显增加。继续增加施氮量至360kg·hm~(-2)时,氮素同化酶活性和产量无显著变化,说明施氮过多对小麦氮素同化和产量无益。土壤氮贡献率、氮肥农学利用效率和氮素偏生产力均随施氮量增加而降低。推荐江淮区域稻茬小麦晚播条件下适宜施氮量为180～270kg·hm~(-2)偏下限,可兼顾高产及氮素高效吸收和利用。     

氮肥运筹对鄂南直播稻生长、产量及氮素吸收的影响

采用田间试验,研究了氮肥运筹对直播稻生长、产量及氮素吸收的影响,以期为氮肥的合理施用提供依据。结果表明,施用氮肥增产效果明显,与不施氮处理(T1)相比,平均增产1 010 kg/hm2,增产率17.0%,其中氮肥分3次施用的处理增产效果最佳,增产1 468 kg/hm2,增产率24.7%;氮肥的施用能够显著增加水稻吸氮量,各施氮处理在苗期、分蘖末期、齐穗期和收获期吸氮量与T1相比分别增加34%、125%、80%和39%;氮肥的合理运筹显著提高了氮肥吸收利用率,与氮肥全部作基肥处理相比,氮肥50%作基肥、30%作苗肥、20%作分蘖肥(T4)和氮肥35%作基肥、30%作苗肥、15%作分蘖肥、20%作穗肥(T5)分别提高了22个和28个百分点。综合分析认为,本试验条件下,T4处理的氮肥运筹效果最好,可以在鄂南直播稻生产上推广应用。     

施氮量对免耕机插水稻产量形成及氮素利用的影响

以中浙优1号为材料,研究了免耕机插条件下不同施氮量对水稻产量及氮素利用的影响。结果表明,免耕机插的施氮量与产量呈单峰曲线,施氮量增加产量呈先增后减趋势,有效穗数增加但成穗率降低;种植密度降低需增加施氮量才能获得高产;增施氮素能促进叶片变长和提高叶绿素含量,氮肥农学利用率和氮肥偏生产力随施氮量增加而降低,适宜施氮有利于氮素的吸收积累。杂交稻免耕机插合理种植密度在21.0丛/m^2左右,合理的氮肥用量在180 kg/hm^2左右。     

水稻不同基因型氮素利用效率差异

在施氮和未施氮两种条件下,探讨了9个不同生态类型水稻品种的氮素利用效率差异、稻谷产量及氮素利用效率相关性状之间的相关关系以及水稻品种各生育时期氮素吸收量的差异。研究表明,在施氮和未施氮两种处理下,水稻品种间氮素吸收总量、收获期氮素生理利用效率和氮素转移效率有着显著差异;在未施氮条件下氮素利用效率显著高于施氮的;在施氮和未施氮两种条件下,收获期生理氮素利用效率、氮素吸收总量和氮素转移率均呈显著的正相关,且与稻谷产量、穗数、结实率和收获指数呈显著的正相关;孕穗期至黄熟期氮素吸收量在水稻不同基因型间有着显著差异,而在生育前期和中期氮素未见显著差异。     

追氮对膜下滴灌马铃薯氮素吸收积累规律及利用效率的影响

以紫花白为试验材料,研究了不同追氮处理对膜下滴灌马铃薯氮素吸收积累规律及其利用效率。结果表明:随施氮量的增加,马铃薯对氮素的吸收和积累都呈增加趋势,而氮肥利用率及生产效率都呈递减趋势;施氮量为270.0 kg/hm2时,马铃薯氮素含量、累积吸收量最大;施氮量为67.5 kg/hm2时,氮素利用效率最高;而施氮量为202.5 kg/hm2时,产量最高。马铃薯块茎产量与氮素吸收量、氮素利用率存在显著正相关,而与施氮量相关不显著,氮素吸收量与施氮量呈极显著正相关。     

播期、种植密度及施氮水平对稻茬免耕直播油菜产量的影响

以中油杂8号为材料,在稻茬免耕直播的条件下,研究了不同播期、不同密度以及不同施氮水平对油菜产量的影响.结果表明：稻茬免耕直播油菜在大通湖区的适宜播种期为10月10～15日,密度为每公顷30万～45万株,施氮水平为纯氮180kg/hm^2.     

硅肥对超级早稻氮利用效率的影响

以超级早稻组合株两优819（倒伏敏感品种）与陆两优996（抗倒伏品种）为材料,研究了硅肥对超级早稻氮利用效率及氮累积的影响。结果表明：在不施氮和施氮条件下施硅,能使超级早稻氮素累积量、氮肥利用率、氮素吸收效率、氮肥效率及氮素利用效率提高,而氮生理效率略有降低;施硅对两个超级早稻品种叶、茎、穗含氮量的影响与施氮量有关;在施氮150kg/hm2条件下施硅,对两个超级早稻品种氮利用效率及氮累积的影响效果最大。因此,在超级早稻生产过程中,氮硅肥合理配施有利于提高肥料利用率。     

水稻氮素的生物学特性及其高产运筹研究概况

本文着重对氮素营养与水稻生育特性、氮素与水稻群体的产量形成、氮素的吸收及其利用、水稻氮素高产运筹技术等进行了阐述,并提出了水稻氮素在栽培学与育种学研究上需要深入研究的几个方面,以其为今后水稻大面积生产上氮素的高效利用提供依据。     

不同控释氮肥运筹对粳稻养分吸收与氮素利用的影响

以绥粳18为供试材料,通过盆栽试验,在一次性施入控释氮肥免追肥条件下,设置不同施肥量(高、中、低、无)和施肥深度(5 cm、10 cm),探讨不同氮肥施用方式对粳稻养分吸收和氮素利用的影响。结果表明,在不同氮肥运筹条件下,粳稻各生育期氮、磷、钾的吸收、转运均存在明显的协同效应,施肥深度5 cm组,随着氮肥施用量的增加,粳稻的氮吸收总量增加,同时可促进磷的吸收,但影响幅度较小。钾变化与氮、磷变化有所不同。施肥深度10cm组,施高量氮肥抑制了粳稻对磷的吸收、减少了对氮的吸收,但有利于提高氮素利用率,对钾的吸收无显著影响。施用树脂包膜控释肥,纯氮用量为153 kg/hm^2、施肥深度5 cm、一次性施肥免追肥可获得最优水稻氮素利用效率并显著提高磷钾肥利用效率。     

Soil Nitrogen Distribution and Plant Nitrogen Utilization in Direct-Seeded Rice in Response to Deep Placement of Basal Fertilizer-Nitrogen

Deep placement of controlled-release fertilizer increases nitrogen(N) use efficiency in rice planting but is expensive. Few studies on direct-seeded rice have examined the effects of deep placement of conventional fertilizer. With prilled urea serving as N fertilizer, a two-year field experiment with two N rates(120 and 195 kg/hm~2) and four basal N application treatments(B50, all fertilizer was broadcast with 50% as basal N; D50, D70 and D100 corresponded to 50%, 70% and 100% of N deeply placed as basal N, respectively) were conducted in direct-seeded rice in 2013 and 2014. Soil N distribution and plant N uptake were analyzed. The results showed that deep placement of basal N significantly increased total N concentrations in soil. Significantly greater soil N concentrations were observed in D100 compared with B50 at 0, 6 and 12 cm(lateral distance) from the fertilizer application point both at mid-tillering and heading stages. D100 presented the highest values of dry matter and N accumulation from seeding to mid-tillering stages, but it presented the lowest values from heading to maturity stages and the lowest grain yield for no sufficient N supply at the reproductive stage. The grain yield of D50 was the highest, however, no significant difference was observed in grain yield, N agronomic efficiency or N recovery efficiency between D70 and D50, or between D70 and B50, while D70 was more labor saving than D50 for only one topdressing was applied in D70 compared with twice in other treatments. The above results indicated that 70% of fertilizer-N deeply placed as a basal fertilizer and 30% of fertilizer-N topdressed as a panicle fertilizer constituted an ideal approach for direct-seeded rice. This recommendation was further verified through on-farm demonstration experiments in 2015, in which D70 produced in similar grain yields as B50 did.     

Effects of Plant Density and Nitrogen Application Rate on Grain Yield and Nitrogen Uptake of Super Hybrid Rice

The nitrogen uptake,yield and its components for two super-high-yielding hybrid rice combinations,Guodao 6 and Eryou 7954 were investigated under different plant densities(15,18,and 21 plants/m2) and different nitrogen application rates(120,150,180,and 210 kg/hm 2 ) .The experiment was conducted on loam soil during 2004-2006 at the experimental farm of the China National Rice Research Institute in Hangzhou,China.In these years,the two hybrid rice clearly showed higher yield at a plant density of 15 plants/m...     

适雨灌溉下氮肥运筹对水稻光合特性、氮素吸收及产量形成的影响

【目的】为合理利用水稻生长期间的降雨,改善江汉平原地区稻田氮肥管理。【方法】采用田间小区试验,研究了常规淹灌(FI)和适雨灌溉(RAI)条件下,农民习惯施肥(FFP)、30%尿素+70%控释掺混肥(30%N+70%CRF)和优化减氮施肥(OPT-N)对降雨利用率、水稻产量、光合特性、干物质积累及氮吸收利用的影响。【结果】1)RAI能在节省水资源同时提升稻田对雨水的储蓄和利用能力,与FI相比可减少田间灌溉水量41.7%,各生育阶段水稻叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间CO₂浓度(C_i)和蒸腾速率(T_r)、干物质积累、氮素吸收以及产量均有不同程度的增加;2)两种水管理方式下,与FFP处理相比,OPT-N处理水稻在分蘖期的P_n、G_s、C_i、T_r、干物质积累和氮素吸收显著降低,但在孕穗期-灌浆期有所增加,对最终产量形成影响不大;RAI结合30%N+70%CRF处理有利于水稻生育前期P_n、G_s、C_i、T_r的增加,提升生育中后期干物质积累量,氮素吸收量在分蘖期显著高于OPT-N和FFP,在齐穗期和成熟期显著高于FFP,有效穗数、穗长、千粒质量和结实率在各处理间表现最高,实际产量相较常规水肥管理可增产10.4%。【结论】适雨灌溉条件下,OPT-N不会显著影响水稻的生长及产量,30%N+70%CRF有助于水稻光合作用、氮素吸收及产量的增加。     

适雨灌溉下氮肥运筹对水稻光合特性、氮素吸收及产量形成的影响

【目的】为合理利用水稻生长期间的降雨，改善江汉平原地区稻田氮肥管理。【方法】采用田间小区试验，研究了常规淹灌(FI)和适雨灌溉(RAI)条件下，农民习惯施肥(FFP)、30%尿素+70%控释掺混肥(30%N+70%CRF)和优化减氮施肥(OPT-N)对降雨利用率、水稻产量、光合特性、干物质积累及氮吸收利用的影响。【结果】1)RAI能在节省水资源同时提升稻田对雨水的储蓄和利用能力，与FI相比可减少田间灌溉水量41.7%，各生育阶段水稻叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)、干物质积累、氮素吸收以及产量均有不同程度的增加；2)两种水管理方式下，与FFP处理相比，OPT-N处理水稻在分蘖期的Pn、Gs、Ci、Tr、干物质积累和氮素吸收显著降低，但在孕穗期-灌浆期有所增加，对最终产量形成影响不大；RAI结合30%N+70%CRF处理有利于水稻生育前期Pn、Gs、Ci、Tr的增加，提升生育中后期干物质积累量，氮素吸收量在分蘖期显著高于OPT-N和FFP，在齐穗期和成熟期显著高于FFP，有效穗数、穗长、千粒质量和结实率在各处理间表现最高，实际产量相较常规水肥管理可增产10.4%。【结论】适雨灌溉条件下，OPT-N不会显著影响水稻的生长及产量，30%N+70%CRF有助于水稻光合作用、氮素吸收及产量的增加。     

Effects of Nitrogen Application Level on Rice Nutrient Uptake and Ammonia Volatilization

The effects of different nitrogen application levels on nutrient uptake and ammonia volatilization were studied with the rice cultivar Zheyou 12 as a material.The accumulative amounts of nitrogen,phosphorus and potassium in rice plants across all growth stages showed a trend to increase with increasing nitrogen application levels from 0 to 270 kg/hm 2,but decreased at nitrogen application levels exceeding 270 kg/hm 2.Moreover,the accumulative uptake of nitrogen,phosphorus and potassium by the rice plants was increased by application of organic manure in combination with 150 kg/hm 2 nitrogen.The nitrogen uptake was high during the jointing to heading stages.Correlation analysis showed that rice yield was positively correlated with the accumulative uptake of nitrogen,phosphorus and potassium by the rice plants.The highest correlation coefficient observed was between the amount of nitrogen uptake and rice yield.The rate and accumulative amounts of ammonia volatilization increased with increasing nitrogen fertilizer application level.Compared with other stages,the rate and accumulative amount of ammonia volatilization were higher after base fertilizer application.The ammonia volatilization rates in response to the nitrogen application levels of 270 kg/hm 2 and 330 kg/hm 2 were much higher than those in the other treatments.The loss of nitrogen through ammonia volatilization accounted for 23.9% of the total applied nitrogen at the nitrogen application level of 330 kg/hm 2.     

氮肥对水稻产量、品质和氮利用效率的影响研究进展

随着世界人口增长和耕地面积不断减少,及新冠肺炎疫情的蔓延,粮食安全更加引起人们广泛关注。过去50多年间,氮肥的使用虽提高了作物产量,但也对环境造成了诸多负面影响。随着生活和消费水平的不断提高,人们对高品质稻米的需求也日益提高。提高氮肥利用效率、优化氮肥最佳用量、培育优质稻米是目前农业科技工作者面临的主要任务。基于前人的研究基础,本文主要概述了目前我国氮肥使用情况、氮肥运筹对水稻产量、稻米品质和氮利用效率的影响,以及氮代谢生理及分子机理等方面取得的进展。提出并讨论了研究过程中存在的问题,进一步明确了今后的研究重点。     

控释氮肥施用策略对稻茬小麦产量和氮肥吸收利用的影响

为探究控释氮肥施用策略对稻茬小麦产量和氮肥吸收利用的影响,在大田条件下,以小麦品种扬麦16和扬麦20为材料,设置不施氮（T1）、常规速效氮肥分次施用（T2,对照）、常规控释氮肥一次性基施（T3）、速效氮肥减量分次施用（T4）、控释氮肥减量一次性基施（T5）、控释+速效氮肥一次性基施（T6）、控释+速效氮肥配合分次施用（T7）共7种氮肥处理,比较分析了不同处理下稻茬小麦产量、叶面积指数（LAI）、叶绿素相对值（SPAD值）、干物质积累量、氮素积累量、根系吸收面积和根系氧化力等性状的差异。结果表明,两个品种的产量均表现为T6>T7>T3>T5>T2>T4>T1。与T2处理相比,两个品种的平均产量在T3、T6和T7处理下分别增加17.9%、30.3%和25.1%,平均氮肥农学效率（AE）分别增加40.0%、84.8%和72.4%,平均氮肥偏生产力（PFP）分别增加22.2%、52.3%和45.6%。与单一施用速效氮肥（T2、T4）或控释氮肥（T3、T5）处理相比,在控释氮肥与速效氮肥配施（T6、T7）处理下两个品种的地上部农艺性状（干物质积累量、LAI和SPAD值）显著改善,氮素积累量、根干重、根冠比、根系氧化力、根系总吸收表面积和活跃吸收表面积均显著增加。因此,控释氮肥配施速效氮肥策略可以同步促进稻茬小麦地上部与地下部生长,最终实现高产与氮肥高效吸收利用。     

不同氮素吸收类型粳稻品种吸氮能力的差异及原因分析

 2008-2009年,在群体水培条件下,以国内外不同年代育成的94个常规粳稻品种为供试材料,测定植株各器官干物质量和含氮率、产量及其构成因素等,采用组内最小平方和的动态聚类方法将供试品种按吸氮量的大小从低到高依次分为A、B、C、D、E、F 等6类,以探明影响氮素高效吸收型粳稻品种吸氮能力的主要原因。结果吸收型品种抽穗前后吸氮量显著大于氮素低效吸收型品种,抽穗前吸氮量对总吸氮量影响显著大于抽穗后吸氮量;3）氮素高效吸收型品种单穗吸氮量显著大于氮素低效吸收型品种,但单位面积穗数无优势,单穗吸氮量对总吸氮量的影响显著大于单位面积穗数;4）氮素高效吸收型品种播抽历期、全生育期较长,群体与个体吸氮强度大,吸氮强度对吸氮量的影响显著大于生育期;5）氮素高效吸收型品种干物质生产量显著大于氮素低效吸收型品种,但植株含氮率无优势,干物质生产量对总吸氮量的影响显著大于植株含氮率,干物质生产量大是氮素高效吸收型品种吸氮能力强的一个重要因素;6）氮素高效吸收型品种各器官（根、茎鞘叶、穗）吸氮量均显著大于氮素低效吸收型品种,抽穗前茎鞘叶吸氮量大,抽穗后氮从茎鞘叶向穗部转移多,成熟期穗部吸氮量大,有利于提高氮高效吸收型品种氮素累积量。表明：1）供试品种间吸氮量的差异很大,总吸氮量最大品种为最小品种的2.44倍,氮素高效吸收型品种平均产量极显著高于氮素低效吸收型品种;2）氮素高效