水稻实地氮肥管理的氮肥利用效率及其生理原因

以代表性品种为材料,研究了水稻实地氮肥管理(SSNM)的氮肥利用效率及其生理机制。结果表明,SSNM的施氮量较常规施肥方法(FFP)降低了48.1%~63.0%,产量提高了0.1%~9.3%。SSNM的氮肥吸收利用率和农学利用率分别较FFP提高了31.4%~56.8%和143.6%~166.0%。水稻氮吸收高峰出现在穗分化期至抽穗期,此阶段SSNM处理氮的吸收量和其占最终总吸收量的比例均明显高于FFP。抽穗后SSNM水稻的吸氮量也明显高于FFP。自幼穗分化期开始,SSNM水稻根系重量和根系活力(尤其是单茎占有的根系活性)逐步超过FFP。SSNM 明显提高了幼穗分化期和抽穗期水稻叶片中谷氨酰胺合成酶、硝酸还原酶和Fd-谷氨酸合酶的活性。抽穗后SSNM处理水稻剑叶的光合速率高于FFP,上述结果表明SSNM有利于促进水稻中后期根系生长,提高物质生产和养分吸收,从而提高氮肥的利用效率。     

麦秸还田及氮肥管理技术对水稻产量的影响

以水稻武香粳14和扬粳9538为材,大田设麦秸还田与不还田、不施氮肥、习惯施肥法（FFP）和基于叶绿素仪(SPAD)测定值的氮肥管理(SSNM)等处理。结果表明,SSNM较FFP氮肥施用量减少40.0%~41.7%,而产量平均增加3.81%。秸秆还田的较秸秆未还田的产量平均增加2.49%。氮肥的农学利用率、吸收利用率和生理利用率均以秸秆还田高于秸秆不还田处理。与秸秆未还田或FFP相比,秸秆还田和SSNM降低了生育前期的分蘖数、叶面积指数和干物质积累（但抽穗及以后差异较小）;提高了茎蘖成穗率、结实期叶片光合速率和根系活力。说明秸秆还田和SSNM有利于生育后期群体光合生产和提高物质生产效率。秸秆还田和实地氮肥管理提高了氮收获指数和氮肥利用效率。对秸秆还田和SSNM的产量、生育特性及氮肥利用效率进行了讨论。     

氮肥用量对甜荞麦产量和氮素利用率的影响

通过9个大田试验研究了氮肥用量对甜荞麦产量、养分含量、养分累积量及氮肥利用率的影响.结果表明,施氮(N)30、60和90kg/hm2与不施氮相比平均子粒产量分别增加52.6％、83.0％和63.7％,子粒含氮量增加7.0％、10.8％和6.9％,植株地上部氮素总累积量提高66.9％、119.3％和109.5％.说明施氮能提高甜荞麦子粒产量,提高甜荞麦对氮素吸收和累积,甜荞麦氮素生理效率、氮素收获指数、氮素利用率、氮肥农学利用率、氮肥效率和氮肥生理利用率均随氮肥用量的增加而下降.综合结果表明,内蒙古通辽市库伦旗甜荞麦高产高效生产的氮肥推荐使用量为N 30～60kg/hm2.     

氮肥对水稻产量和氮肥利用率的影响

探讨不同氮肥水平对常规稻和杂交粳稻产量和氮肥利用率的影响。试验于2008年在大田条件下进行,以辽星1号和辽优5238为供试材料,研究了不同氮肥水平处理下供试品种产量及氮肥利用率的变化。结果表明,水稻产量随施氮量的增加而增加,但增产幅度明显下降。氮肥施用量为15kgN/667m2,辽星1号和辽优5238的产量分别为636.7 kg/667m2和637.3 kg/667m2,达到较高的经济效益。随着氮肥施用量的增加,水稻吸收氮素的总量提高,氮素生理利用率、农学利用率、氮肥偏生产力、氮素干物质生产率和氮素稻谷生产率随之降低。在低氮水平下,辽优5238有较强的氮素吸收能力以及向籽粒转化运输的能力,并且同一产量水平下,辽优5238比辽星1号更省肥。     

不同土壤及氮肥条件下水稻氮利用效率和增产效应研究

在土培池条件下,研究了2种土壤(砂土和黏土)和4种施氮水平下4个水稻品种(组合)施用氮利用效率、增产效应及吸氮特性。结果表明,(1)在砂土和黏土上施用氮肥均能显著提高水稻产量,但黏土上的产量显著高于砂土上的,而砂土施用氮肥的增产效应显著高于黏土。(2)不同土壤条件下,水稻对氮肥的利用情况不同。氮素收获指数和氮肥生理利用率呈砂土>黏土的趋势,氮肥表观利用率、氮肥偏生产力和土壤氮素依存率呈黏土>砂土的趋势,而氮肥农艺利用率则因水稻基因型不同在不同土壤上表现有所差异。(3)随施氮水平的提高,氮素收获指数、氮肥农艺利用率、氮肥生理利用率、氮肥偏生产力和土壤氮素依存率,在2种土壤条件下,均呈显著下降趋势;而氮肥表观利用率在砂土条件下呈一直上升趋势,以高肥处理最高,在黏土条件下则呈现先上升,至中肥最大,高肥显著下降的趋势。(4)秸秆吸氮量、籽粒吸氮量和总吸氮量均呈黏土>砂土的趋势,但差异相对较小。(5)在不同土壤条件下,水稻施用氮肥的增产效应、氮肥利用效率和对氮素的积累与分配均存在显著的基因型差异。     

贵州新老两代糯高粱品种(系)产量和氮肥利用率的差异

为了明确贵州新老两代糯高粱品种(系)的产量和氮肥利用率差异,以红缨子、黔高8号,红壳糯、黑壳糯为试验材料,设置2个氮肥处理(LN和HN),采用裂区试验设计,研究了其产量、氮素积累以及氮肥利用特性之间的差异.结果表明:2010s品种较1990s品系的产量、干物质和氮素积累总量平均分别增加了25.4％,25.1％,33.3％.氮素收获指数在LN处理下,品种间差异显著,HN下不显著;与LN处理相比,1990s品系的花后氮占比在HN处理下明显降低,幅度为20.9％,说明2010s品种在花后的氮素同化能力上要更强,在低氮、高氮水平下都具备更强的籽粒氮素累积能力.2010s品种较1990s品系的氮肥偏生产力、氮素表观回收率、氮肥利用率以及氮肥农学效率分别提高了13.9 kg/kg、0.7 kg/kg、20.3％和4.1 kg/kg,产量、干物质和氮素积累总量与氮肥利用率显著正相关,表明贵州糯高粱单产的增加可能是氮肥利用率的提高导致的氮积累增加所致,为糯高粱的正常生理代谢提供了充足的氮供应.     

养分管理对直播稻产量和氮肥利用率的影响

为探明不同养分管理模式在实地农户种植条件下对直播水稻产量和氮肥利用率的影响。本试验于2011年6月至2013年11月在江苏省兴化市茅山镇基本农田保护区的田间稻麦轮作条件下,分别选取茅山东村、茅山西村和冯顾村各8个农户,开展3个不同养分管理模式试验,设置了不施肥对照(CK)、农民习惯施肥(FFP)和优化施肥(OPT1和OPT2)4个处理,主要研究了水稻产量及构成因子、氮累积分配和氮肥利用率等对不同养分管理模式的响应。结果表明：(1)施肥较不施肥显著提高水稻产量,优化施肥(226 kg N hm^-2)在较习惯施肥(333 kg N hm^-2)平均减氮32.1%的基础上显著提高水稻产量5.5%,增产原因是提高了穗粒数、结实率和千粒重;OPT2较OPT1平均增产3.1%,其原因是在孕穗期增施了钾肥(18 kg hm^-2 K₂O)。(2)优化施肥水稻植株各部位氮浓度、百千克籽粒需氮量和秸秆氮累积均显著低于习惯施肥,且降低营养器官的氮素分配比例。(3)优化施肥较习惯施肥显著提高水稻氮肥利用率,其氮肥偏生产力(PFP_N)、氮肥农学效率(AE_N)、氮肥回收效率(RE_N)和氮肥生理效率(PE_N)分别平均增加55.5%、79.1%、18.7%和48.7%。(4)水稻植株氮累积与产量呈显著正相关,且优化施肥单位氮累积的增产效果高于习惯施肥。因此,基于氮肥总量控制、分期调控和增施钾肥的养分优化管理措施可在实地农户直播稻种植上协同实现水稻高产和氮肥高效。     

麦秸还田与实地氮肥管理对直播水稻生长的影响

大田直播粳稻品种扬粳9538,设置麦秸还田与不还田、不施氮肥、习惯施肥法(FFP)和基于叶绿素仪(SPAD)测定值的实地氮肥管理(SSNM)处理。结果表明,SSNM的氮肥施用量较FFP减少30.0%~31.3%,产量较FFP平均增加7.61%,施氮区秸秆还田的产量较秸秆未还田的平均增加2.65%。与秸秆未还田或FFP相比,秸秆还田和SSNM降低生育前期的分蘖数、叶面积指数和干物质积累,但抽穗及以后各处理间差异较小。秸秆还田增加了叶片中有机酸含量,增大了田间昼夜温湿度差;秸秆还田和SSNM处理提高了茎蘖成穗率与ATP酶活性,增加了结实期叶片的光合速率以及根系活力,有利于直播水稻生育后期群体的光合生产和提高物质生产效率。对秸秆还田和SSNM的产量和生育特性进行了讨论。     

氮肥运筹对水稻产量和氮肥利用率的影响

以辽星1号和辽优5218为供试材料,通过大田试验研究氮肥运筹方式对水稻产量和氮肥利用率的影响。结果表明,辽星1号处理B(4∶3∶2∶1)产量达11572.5kg/hm²,显著高于对照处理,增产幅度为16.7%;同时,该处理氮肥利用率也较高;C(4∶3∶2)处理在降低10%氮肥用量的条件下仍然能够获得较高的产量,比对照增产15.8%。辽优5218以D(3∶5∶2)处理产量最高,达到12768.9kg/hm²,同时,氮肥农学利用率和氮素稻谷生产率也较高。本研究认为,对于大穗型品种,应适当提高分蘖肥的比例,以提高有效穗数;而对于穗粒兼顾型品种来说,则应适当地施用粒肥,以促进形成大穗并提高千粒重,从而使产量和氮肥利用率得到提高。     

不同施氮水平对双季稻产量、氮素利用率及稻田氮素平衡的影响

以“中早39”和“天优华占”为供试材料,通过大田试验研究不同施氮水平对早、晚稻产量形成、氮素利用率和水稻―土壤氮素平衡的影响。结果表明,施氮显著增加了双季稻在0～40 cm土层土壤残留无机氮,且氮形态以NH₄⁺-N为主;当施氮量分别超过180 kg/hm²(早稻)、200 kg/hm²(晚稻)时,土壤残留无机氮含量不再显著增加;水稻―土壤氮素平衡表明,除氮肥外,其他氮输入占氮素总输入的48.7%～78.4%,氮的输出主要受水稻吸氮量、土壤氮残留量和氮损失量影响,在一定施氮范围内,随着施氮量的增加均显著增加。随着施氮水平的提高,早、晚稻产量呈先增加后降低的趋势,其主要通过增加有效穗数和穗粒数增加水稻产量;氮偏生产力、氮农学利用率与氮素依存率随施氮量增加显著降低,但氮吸收利用率、氮表观残留率和氮肥贡献率呈相反变化趋势。水稻产量和施氮量二次回归模型表明,早稻、晚稻最佳施氮量分别为163.4和209.2 kg/hm²。因此,浙江杭州区域双季稻推荐施氮量分别为早稻163.4 kg/hm<...     

糯玉米氮肥利用效率的基因型差异

以近年育成的31个糯玉米(Zea mays L. ceratina Kulesh)品种为试材,对其氮肥吸收利用率(RE)、氮肥生理利用率(PE)、氮肥农学利用率(AE)和氮肥偏生产力(PFP)的差异进行了比较。结果表明,各品种以收获鲜穗、鲜籽粒或成熟籽粒为目的,其AE、RE、PE和PFP均存在显著差异。聚类结果显示,无论收获产品是鲜穗、鲜籽粒还是成熟籽粒,属于高产、高氮肥利用效率(NUE)的品种有6个,即凤糯2146、京科糯267、京科糯218、粤白糯1号、SW42和SAUWX02。与其他品种相比,这6个糯玉米品种的鲜穗、鲜籽粒和成熟籽粒的平均产量分别高17.9%、18.1%和28.6%,平均AE分别高45.2%、50.2%和64.7%,平均RE分别高35.1%、35.1%和36.7%,平均PE分别高4.5%、9.7%和20.3%,平均PFP分别高17.9%、18.1%和28.6%。相关分析表明,提高糯玉米氮收获指数,增加氮素在植株体内的运转率有利于NUE的提高。     

辽宁不同年代水稻品种生产力和氮肥效率对施氮水平的响应差异

阐明水稻品种演进过程中植株生产力和资源利用效率的变化特征,对高产高效协调的水稻品种选育和稻作技术改进具有重要的理论参考意义。本研究以1950-2010年间辽宁省的12个水稻主栽品种为材料,探讨氮肥施用对不同年代水稻品种植株生产力和氮肥利用效率的影响。结果表明,1990s及之后品种的最高生物学产量和籽粒产量均显著高于1980s及以前的品种,1990s及之后品种产量的递增主要归功于穗粒数的增加。其最高产量的施氮量显著高于1980s及以前的品种,低氮条件下不同年代品种间的生产力差异不显著。随年代的递进,水稻品种的氮肥农学利用率、偏生产力呈现递增趋势,但生理利用率和吸收利用率的变化趋势不明显;茎叶氮含量变化不明显,但籽粒氮含量呈下降趋势。随施氮量的递增,各年代品种植株含氮量均呈现递增趋势,但农学利用率、偏生产力、生理利用率、吸收利用率均呈下降趋势。在低氮条件下1990s及之后品种的氮肥利用效率与1980s及以前品种的差异不明显,但高氮下前者的氮肥利用效率显著高于后者。上述结果表明,虽然辽宁水稻植株生产力提升是品种改良和施肥水平提高的双重作用的结果,但在今后品种选育和栽培技术改进中要进一步协调好高产与资源高效的关系。     

施氮量和底追比例对小麦氮素吸收转运及产量的影响

应用¹⁵N示踪技术研究了高产麦田中施氮量和底施与追施氮肥的比例对小麦氮素吸收转运及籽粒产量的影响。共设7个处理,对照为不施氮肥(N0);在施纯氮量为168和240 kg/hm²条件下,各设底肥氮量与追肥氮量比例（底追比例）为1∶1 (N1和N4)、1∶2 (N2和N5)、0∶1(N3和N6)。结果表明,播种至拔节期植株积累的底施氮占植株全生育期积累底施氮总量的78.04%~89.67%;小麦植株对追肥氮的利用率显著高于对底肥氮的利用率,适当增加追施氮肥的比例可提高氮肥利用率,其中N2处理的最高。在相同底追比例下,不同施氮量处理相比较,植株与籽粒中的氮素积累量均无显著差异;施氮量相同,随追施氮肥比例的增加,开花前贮存氮素的转运量和转运效率呈先增加后降低的趋势,N2和N5的转运量及转运效率最高;开花后氮素的同化量及对籽粒的贡献率则随追施氮比例的增加而提高;籽粒氮素积累量在N2、N3、N5和N6处理间无显著差异,但显著高于N1和N4。适量施氮并增加追施氮肥的比例可显著提高籽粒产量、蛋白质含量,N2、N5和N6均效果较好。在本试验条件下,施氮量为168 kg/hm²及底追比例为1∶2的处理是兼顾产量、品质和效益的最佳氮肥运筹方式。     

番茄氮肥利用效率的基因型差异研究

为明确番茄的氮肥利用特性,从而为因种施肥和提高氮肥利用效率提供依据。以吉林省市场上常见的25个番茄品种为试材,对其氮肥吸收利用率(RE)、氮肥生理利用率(PE)、氮肥农学利用率(AE)和氮肥偏生产力(PFP)的差异进行比较。结果表明,不同番茄品种的RE、PE、AE、PFP均存在显著差异。聚类分析显示,产量和氮肥利用效率(NUE)较高的番茄品种有朝研219、佳粉19、倍盈、赛欧1号和瑞琦1号。相关分析表明,提高氮收获指数,有利于产量和NUE的提高。     

麦秸还田与实地氮肥管理对水稻氮磷钾吸收利用的影响

粳稻品种扬粳9538种植于大田, 进行了麦秸还田与不还田、实地氮肥管理(SSNM)和农民习惯施肥法(FFP)等处理。结果表明, 在相同氮肥管理条件下, 与秸秆未还田相比, 秸秆还田后植株中N含量及N、P、K积累量在生育前期较低, P、K含量在整个生育期均较高; 秸秆还田提高了氮肥利用效率, 增加了N、P、K的收获指数。在秸秆还田量相同条件下, 与FFP相比, SSNM降低了N、P的吸收量, 提高了抽穗至成熟N、P、K的转运率, 增加了N和P收获指数。表明秸秆还田和SSNM可以提高水稻N、P、K的吸收利用效率。     

高产条件下施氮量对冬小麦氮素吸收分配利用的影响

通过2年田间定位试验,采用15N示踪技术,研究了高产条件下不同施氮量处理对冬小麦氮素吸收、分配、利用及产量和品质的影响。结果表明,在本试验土壤肥力条件下,当施氮量超过150 kg/hm²时,不能显著增加植株氮素积累量,对小麦生育后期植株氮素吸收无显著促进效应。随施氮量增加,氮素在籽粒中的分配比例降低,在茎和叶的分配量及比例显著增加。15N示踪试验指出,施氮量由195 kg/hm²增至240 kg/hm²,植株吸收的肥料氮素增加,吸收的土壤氮素减少,植株总的氮素积累量无显著差异;施氮量增加,开花后营养器官中的氮素向籽粒的转移无显著差异,而转移效率及氮素转移对籽粒的贡献率降低。施氮量增加,氮素吸收效率和氮素利用效率下降,氮肥生产效率降低,氮素收获指数亦降低。施氮量为105～240 kg/hm²时,氮肥当季回收率为36.22%～50.54%,其中追肥氮回收率大于基肥氮;施氮量增加,氮肥回收率先增加后降低,195 kg/hm²处理氮肥当季回收率较高。适量施氮,籽粒产量增加,蛋白质含量提高,加工品质改善;过量施氮,籽粒产量降低,加工品质趋于变劣。本试验条件下,综合考虑产量、品质和氮素利用率,施氮量为150～195 kg/hm²可供生产中参考。