氮肥底追比例对超高产栽培中小麦光合特性和干物质积累与分配的影响

为给小麦超高产栽培中氮肥的合理运筹提供依据,2009-2010年小麦生长季以济麦22为材料,在超高产栽培条件下设置4个试验处理：N0（不施氮）,N1（在总施氮 270 kg·hm_-2的条件下,底施70%、拔节期追施30%）、N2（底施50%、拔节期追施50%）、N3（底施30%、拔节期追施70%）,研究了不同氮肥底追比例对小麦光合特性和干物质积累与分配的影响。结果表明,在总施氮量相同的条件下,随氮肥追施比例的增加,旗叶净光合速率和气孔导度升高,细胞间隙CO²浓度降低,小麦群体净光合速率先升高后降低;N2处理提高了开花后干物质的积累量和对籽粒的贡献率,以及成熟期干物质向籽粒的分配比例,籽粒产量最高（达到11 698.94 kg·hm_-2）,氮肥生产效率和氮肥农学利用率亦最高;氮肥追施比例过多（N3）,则开花后干物质的积累量及对籽粒的贡献率、成熟期干物质向籽粒的分配比例、籽粒产量和氮肥利用率均降低。在本试验条件下,底追比例为5∶5的处理是兼顾高产和高氮肥利用效率的运筹方式。     

不同施氮量对麦茬夏花生氮素吸收分配及产量的影响

大田栽培条件下,研究不同氮肥施用量对麦茬夏花生植株生长、氮素吸收、土壤养分及产量构成的影响。结果表明:不同施氮量对土壤硝态氮含量的影响主要以表层(0~20cm)较为显著,且硝态氮存在向下层土壤迁移的趋势;各处理不同土层间土壤铵态氮含量均无显著差异。0~225kg/hm~2范围内,随着施氮量的增加,夏花生产量逐渐提高。氮肥施用量在225kg/hm~2条件下,花生产量最高,为6603.26kg/hm~2,比不施用氮肥增产19.96%;达到300kg/hm~2氮肥施用量时,会促进花生茎叶部的氮素积累,但同时会抑制花生根部和荚果的氮素积累,产量反而会降低。总体而言,随着施氮量的增加,氮肥利用率呈现先升高后降低的趋势,氮肥偏生产力则呈显著下降趋势,本试验条件下N最佳施用量为244.70kg/hm~2。     

盐逆境下两个水稻品种根系Na+吸收及质膜ATP酶的作用

 以两个不同耐盐力水稻品种80-85 (耐盐) 和83-51(不耐盐)为材料进行研究。根系Na⁺总吸收随盐胁迫的加重而增高，耐盐品种始终具有较低的Na⁺总吸收和较高的整株K⁺／Na⁺比；在10 mmol／L NaCl浓度下显示出根系具有较低的Na⁺吸收速率和较强的对K⁺选择性，低盐浓度(0.2% NaCl) 对根质膜ATP酶活性略有提高；在高盐浓度(0.5% NaCl以上)下，质膜ATP酶活性受到明显抑制，而耐盐品种受抑程度更大．ATP酶活性的下降与根部Na⁺积累以及K⁺吸收的减少相伴随，推测根系K⁺、Na⁺吸收与质膜ATP酶有关     

半腐解秸秆覆盖下旱作水稻对15N的吸收和分配

 在模拟田间条件下的水泥池（微区）内，用半腐解秸秆覆盖旱作水稻，两个水平的15N标记尿素分别作基肥、分蘖肥和穗肥施用，研究了不同时期施用的15N在水稻各部位的分配、15N的利用率和土壤 植株系统的氮素平衡。结果表明植株氮素含量中来自肥料氮的百分比（Ndff%）、水稻对15N的吸收和利用率以及15N的土壤残留率因标记肥料的施用时期和用量的不同而有很大差异。分蘖肥的15N在水稻各部位中的Ndff%最高，而作为基肥施入的15N在水稻体内的Ndff%最低。植株对氮肥利用率的最低和最高值分别为5.58%和51.53%，氮肥的土壤残留率最低和最高值分别为13.81%和29.87%。     

施氮条件下不同株型水稻的土壤氨化强度和氮肥利用率研究

以穗型直立的紧凑型水稻品种沈农07425和穗型弯曲的松散型水稻品种秋光为材料,在不同氮素水平下研究两种株型水稻品种的土壤氨化强度和氮肥利用率。结果表明,沈农07425施氮处理的土壤氨化强度随生育进程的推进表现为上升趋势,松散型秋光施氮处理的土壤氨化强度随生育进程的推进表现为下降趋势,但两品种间土壤氨化强度均呈现N1>N2>N3的关系。沈农07425的氮肥农学利用率遵循N1>N2>N3的趋势,秋光N2处理的氮肥农学利用率最大。土壤氨化强度受品种株型、施氮水平及二者交互作用共同影响。为减少氮素氨化损失,建议不同株型水稻品种采取相应追氮模式,紧凑型沈农07425适宜低氮、氮肥早施,而松散型秋光中氮、氮肥晚施。     

膜下滴灌春玉米氮素吸收规律与增产效应

研究春玉米膜下滴灌条件下氮肥对玉米氮素吸收、干物质积累以及氮肥的增产作用,提出试验条件下的最佳施氮量.结果表明,增加施氮量能够增加膜下滴灌春玉米地上部干物质积累及氮素吸收能力,过量施氮导致干物质及氮素累积降低;玉米产量随着施氮量增加而增加,300 kg/hm²时达到最高产量,此时氮肥农学效率、氮肥利用率以及生理利用率均达到最大.采用二次曲线拟合,计算最佳施氮量为291.80 kg/hm²,此时最高产量为14 964.54 kg/hm².     

稻田15N标记尿素去向的研究

 1987年在中国水稻研究所试验场应用15N示踪技术进行了多处理的田间微区试验。结果表明： 氮肥作基肥使用时，水稻对N素的吸收利用率差异不显著，而随着施用量的增加，在土壤中的N素残留率降低，而氮肥损失率显著提高；基肥配施PK肥对肥料N的去向无显著影响响，但配施适量稻草有助于提高水稻对肥料N的吸收量和土壤残留量，降低氮索损失；氮肥的使用期对肥料15N去向的影响十分显著，追肥的K素利用率比基肥高。稻田采用以水带氮施肥技术能明显地提高水稻的氮素吸收，增加土壤残留率和减少氮素损失，表明此技术是一项合理的稻田氮肥深施技术。     

麦秆还田下水氮耦合对水稻氮素吸收利用及产量的影响

【目的】研究麦秆还田下不同水氮耦合对麦茬杂交籼稻氮素吸收利用及产量的影响。【方法】以杂交稻F优498为材料,设置不同水分处理方式(干湿交替灌溉、淹水灌溉)、氮肥运筹 [总氮150 kg/hm²,基肥∶蘖肥∶穗肥分别为3∶3∶4(N1)、7∶3∶0(N2)、不施氮(N0)]和秸秆还田(秸秆全量翻埋还田、秸秆不还田),测定还田秸秆氮素腐解率、水稻籽粒产量及主要生育时期各器官氮素吸收利用特征。【结果】干湿交替灌溉促进了秸秆氮素释放,使水稻在拔节期后的地上部氮素积累量提高4.85%~33.92%,提高成熟期茎鞘氮素转运能力,穗部氮素吸收量提高了10.73%~16.42%,最终提高有效穗数并增产2.51%~3.77%。秸秆还田释放氮素营养,提高拔节期后的水稻地上部氮素积累量5.15%~53.21%和成熟期叶片氮素转运能力,提高穗部氮素吸收量4.93%~ 43.91%,最终增产9.62%~18.33%。施氮促进了秸秆养分释放,提高了水稻植株氮素吸收与转运能力,增加了有效穗数并显著增产16.21%~28.31%。对比干湿交替灌溉耦合优化施氮(N1)模式与淹水灌溉耦合传统施氮(N2)模式,前者促进了各时期的秸秆养分释放,提高了地上部氮素积累能力和茎鞘及叶片的氮素转运能力,并显著提高了氮肥回收利用率7.27%~26.06%。【结论】麦秆全量翻埋还田条件下,干湿交替灌溉耦合优化施氮的水氮耦合模式可促进秸秆氮素释放,有效提高水稻氮素积累及利用能力,提高氮肥回收利用率与水分利用率,为本研究中最适水肥耦合模式。     

大气NH3浓度升高和施氮对冬小麦生物量和氮素利用的影响

为揭示大气NH₃浓度升高和施氮对冬小麦生物量和氮素利用的影响，通过开顶式气室，以小偃22为试验材料，于2020-2022两年进行田间微区试验，设置3个施氮水平（0、180和240 kg·hm^-2）和两种大气NH₃浓度（空气背景NH₃浓度:0.01~0.03 mg·m^-3;高NH₃浓度:0.30~0.60 mg·m^-3）,对不同处理下小麦地上部和根系干物质、氮素积累量及氮素利用效率进行分析。结果表明，大气NH₃浓度升高能显著提升小麦地上部生物量、根系生物量、地上部氮素积累量和根系氮素积累量，2年内平均增幅分别为5.77%、6.74%、8.94%和9.98%。在空气背景NH₃浓度下，施氮后小麦显著增产， 180和240 kg·hm^-2施氮水平下产量较0 kg·hm^-2施氮水平分别提高了45.26%和50.67%。在大气NH₃浓度升高环境中，随着施氮量的增加，小麦产量出现先升后降趋势， 180 kg·hm^-2施氮水平下产量最高， 240 kg·hm^-2施氮水平下小麦产量较0 kg·hm^-2施氮水平降低17.97%，小麦氮肥农学效率和氮素利用率也随之降低。这说明，大气NH₃浓度升高的环境中适当减少氮肥施用量能有效提升冬小麦的氮素利用率，稳定小麦产量。     

耕播方式与减氮对扬辐麦13氮素吸收利用的影响

为明确不同机械耕播方式下减氮对小麦氮素吸收利用的影响,在水稻秸秆全量还田条件下,以扬辐麦13为材料,研究两种机械耕播方式［板茬+2BMF-稻茬免耕条播机（NT）、旋耕+2BFG-10（8）230型播种机（CT）］和三个施氮模式［常规模式（N1）:施氮量270 kg·hm_-2,基肥∶分蘖肥∶拔节肥∶孕穗肥= 5∶1∶2∶2;减氮模式（N2）：施氮量225 kg·hm_-2,基肥∶分蘖肥∶拔节肥∶孕穗肥=5∶1∶2∶2;减氮减次模式（N3）：施氮量180 kg·hm_-2,基肥∶拔节肥=5∶5］对小麦氮代谢酶活性、氮素吸收利用特征以及籽粒产量的影响。结果表明,播种前土壤相对含水量为84%,与CT处理相比,NT处理提高了植株硝酸还原酶（NR）和谷氨酰胺合成酶（GS）活性,使花前氮素转运量增加和氮素在籽粒中的分配量分别增加10.78% (P<0.01)和7.56%（P<0.05）,获得较高的氮肥偏生产力和氮肥表观利用率,其最终籽粒产量提高5.36%（P<0.05）。N2处理在小麦生育中后期可维持较高的氮代谢酶活性,获得较高的氮肥利用效率,花后氮素积累量和籽粒产量与N1处理无显著差异;N3处理的氮肥利用效率最高,但氮代谢酶活性较低,影响氮素在植株中的积累和转运,且籽粒产量最低。因此,播前土壤偏湿条件下推荐采用NT耕播方式,配N2减氮模式,有利于小麦生育中后期维持较高的氮代谢酶活性和氮素的积累,促进氮素向籽粒转运,提升氮肥利用效率和籽粒产量,实现高产高效;若CT耕播方式下宜采用N1施肥方式才能实现稳产,但氮肥利用效率不高。     

不同施肥制度对红壤地区双季稻田氨挥发的影响

 为系统地了解不同施肥制度下各生育期氨挥发损失的程度及规律,采用密闭室法对南方红壤地区双季稻田的氨挥发进行了监测。不同施肥制度下氨挥发的变化规律基本相同,施肥后1~3 d内达到峰值,随后逐渐下降,1周后无明显排放。氨挥发速率随施N量增加而增加。早季各处理氨挥发累积量基肥时为1.6~3.6 kg/hm2,分蘖肥时为58~18.2 kg/hm2;而晚季基肥、分蘖肥和穗肥时的氨挥发累积量分别为4.5~7.9、12.3~26.8和1.4~2.4 kg/hm2,早、晚季氨挥发总累积量分别占其施N量的4.5%~15.3%和16.9%~32.8%。相对于不施肥处理,尿素的施用促进氨挥发,而在等氮施用量下,缺P处理通过氨挥发损失的N量较多,较高水平的秸秆和绿肥施用也会增加氨挥发量。此外,氨挥发与田面水NH4+ N浓度及水层pH之间存在正相关关系,气候条件也显著影响氨挥发量。     

不同氮肥种类对稻虾共作水稻生长和田面水水质的影响

稻虾共作模式具有较高的综合效益,近年在全国发展迅速。为稻虾共作选择适宜氮肥种类,既能保证田面水水质,又能保证水稻氮素供应而促进水稻生长,对稻虾共生系统的清洁生产至关重要。设置3种施肥处理（CF,基施复混肥并追施尿素;CRF,缓释复混肥作基肥一次性施用;OF,基施有机无机复混肥并追施尿素）,并以不施氮肥为对照（CK）,研究不同施肥处理对水稻分蘖期之前田面水水质及全生育期水稻生长的影响。结果表明,与CF和OF处理相比,CRF处理降低稻虾田田面水氨氮及亚硝态氮的效果最好,有利于小龙虾回田生长;施肥处理提高了土壤无机氮含量,促进了水稻干物质累积;CRF处理水稻的有效穗数、产量、氮肥农学效率和氮肥偏生产效率显著高于其他处理,与CF和OF处理相比,产量分别提高14.26%和12.84%,氮肥农学效率分别提高64.86%和54.65%,氮肥偏生产效率分别提高15.00%和13.60%。此外,CRF处理还节约了追肥所需的劳动力。综上,从田面水水质、水稻生长及氮肥利用效率等因素考虑,在稻虾共作中采用缓释复混肥一次性基施的施肥方式是较佳选择,有利于该模式的可持续发展。     

节水条件下供氮水平对冬小麦氮素吸收利用特性的影响

为给小麦水氮高效栽培提供依据,以高水肥品种保麦10和抗旱品种石麦22为材料,研究了春季节水条件下高氮（施N 225 kg·hm^-2）、低氮（施N 112.5 kg·hm^-2）处理的小麦植株氮素吸收利用特性。结果表明,与低氮处理相比,高氮处理下小麦各生育时期的植株氮累积量增多,累积强度增大。小麦成熟期籽粒、茎秆、叶片和颖壳的氮累积量、花前氮转运量和籽粒产量随着施氮水平的提高而增加。高氮处理下,品种间各生育时期、阶段氮累积数量、吸收强度、氮利用特征参数和产量无明显差异;低氮处理下,与保麦10相比,石麦22各生育时期、阶段的氮累积量、氮素累积强度、氮收获指数、花前氮转运量、花前氮转运率和氮肥偏生产力均不同程度增高,且差异多达显著水平。这说明小麦对低氮供应的响应特征在品种间存在较大差异。其中,抗旱小麦品种石麦22节水低氮栽培下具有较强的氮素吸收和转运能力,这可能是该类别小麦品种抗旱高产的重要生理基础。     

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。     

氮肥类型及施用方式对节水抗旱稻田面水氮动态及产量的影响

采用大田试验,以旱优8号为试验材料,比较评价了节水灌溉条件下不同氮肥类型和施用方式对节水抗旱稻产量、经济效益、氮素吸收和田面水不同形态氮素动态变化的影响。结果表明,相同氮肥用量条件下,不同氮肥类型和施用方式的氮素吸收与产量高低无明显相关关系。在等氮量投入下,缓释肥配施无机化肥处理(SCU1)总吸氮量最高,氮收获指数(NHI)最低,造成了水稻对氮素的奢侈吸收,不利于高产群体的构建,产量相对较低;缓释肥一次性基施处理(SCU2)的NHI最高,且灌浆结实期作物生长率和比叶重较高,利于光合产物的积累,产量最高,显著高于纯化肥处理(增产18.28%);有机肥无机肥配施处理(OCN)的作物群体质量、产量和氮素吸收利用与单施无机化肥处理相比无明显差异。SCU1处理降低了基肥和分蘖肥期田面水总氮和铵态氮浓度,但增加了穗肥期的田面水氮浓度,而SCU2处理和OCN处理在3个施肥期内田面水总氮和氨态氮浓度均明显低于纯化肥处理,SCU2处理氮素浓度最低。综合成本效益分析,缓释肥一次性基施技术能够满足节水抗旱稻生长对氮素的需求,提高作物产量、经济效益和氮素利用效率,降低径流损失风险,是值得在太湖流域推广的一种施肥技术。     

长期有机肥无机肥配施对水稻氮素吸收、转运及产量的影响

基于25年定位试验,设置6个大田试验处理（CK,不施肥;NPK,常规施用化肥;1/4M+3/4NPK,25%有机肥替代化肥;1/2M+1/2NPK, 50%有机肥替代化肥;M,100%有机肥替代化肥;MNPK, 100%化肥+100%有机肥）,研究了长期有机肥无机肥配施对水稻氮素吸收和利用的影响。结果表明,水稻地上部N素总积累量与产量大小均表现为MNPK>1/4M+3/4NPK> NPK>1/2M+1/2NPK>M>CK,与NPK处理相比,MNPK和1/4M+3/4NPK处理的地上部氮素总积累量增加20.11%~27.86%、产量增加2.04%~12.42%。各处理花前N素转运量对籽粒贡献率（69.54%~84.60%）显著高于花后积累量对籽粒贡献率（15.40%~30.46%）,花前N素积累是水稻植株N素的主要来源。1/4M+3/4NPK处理的氮肥偏生产力及氮收获指数均高于NPK处理,分别提高16.42%、10.29%。有机无机肥配施比单施化肥处理显著改善了稻米品质,提高了籽粒氨基酸含量,其中,非必需氨基酸含量是必需氨基酸含量的2倍左右。长期施肥条件下,25%有机肥替代化肥处理在化肥减施基础上,可以提高肥料利用率、促进水稻养分吸收,是黄壤性水稻土地区实现水稻增产、品质提升的最佳施肥措施。     

降水量与施磷量对黑土区玉米产量及磷素吸收利用的影响

在自然降水条件下采用滴灌补水措施,研究不同降水量及施磷量对黑土区玉米产量、磷素吸收积累及磷肥利用率的影响。结果表明,降水量及施磷量的增加会增加玉米植株干物质量的积累,进而促进玉米产量的形成。施磷量较降水量对玉米产量的影响更为显著,适量的降水量与施磷量有利于玉米产量的增加。各处理中以W3(自然降水+200 mm)、P3(施磷220 kg/hm~2)处理产量最高,达13 914 kg/hm~2。各处理随施磷量的增加,磷肥利用率降低,随降水量的增加磷肥利用率增加。玉米植株磷素积累在同一降水条件下,随施磷量的增加呈先增加后减小的趋势。适磷条件下,适宜降水量可显著提高玉米植株磷素积累量。W3(自然降水+200 mm)、P2(施磷110 kg/hm~2)处理为最优处理,当年降水量为508 mm,玉米产量可达13 119 kg/hm~2;磷肥利用效率最高,达19.7%。     

长期定位氮肥减施对水稻产量和氮素吸收利用的影响

在农业绿色发展的大背景下,我国肥料用量持续下降,提前实现了“到2020年化肥使用零增长”的目标。但长期降低肥料用量后,是否会对作物产量造成影响,需要进一步研究。本文基于8年的田间定位试验,以水稻为研究对象,设置N0（不施氮）、N160（氮肥用量160 kg/hm²）、N210（氮肥用量210 kg/hm²）、N260（氮肥用量260 kg/hm²,农民习惯施肥）、N315（氮肥用量315 kg/hm²）等5个施氮水平,研究长期氮肥减施对水稻产量和氮素吸收利用的影响。结果表明,与N260处理相比,N160处理产量逐年下降,且差异达显著水平;N210处理减产0.69%~1.34%,N315处理增产0.23%~0.26%或减产0.05%~1.92%,差异均未达到显著水平。可见,氮肥过量或不足,水稻产量均存在下降的风险。相关分析表明,施氮量为237.39 kg/hm²时,籽粒吸氮量最高;施氮量低于232.64 kg/hm²时,氮素收获指数保持在70.31%;施氮量为230.73 kg/hm²时,氮肥当季回收利用率最高为38.89%;施氮量为227.63 kg/hm²时,氮肥农学效率最高为15.56 kg/kg。减少氮肥用量后,氮肥偏生产力和生理利用率均有所提高。土壤供氮占水稻吸氮量的53.36%以上,施氮量低于225.95 kg/hm²时,存在消耗土壤氮库的风险。综合考虑产量和多年平均肥料利用率等数据,试验区适宜的氮肥用量为225.95~232.64 kg/hm²,可实现长期稳产增效。