缓释氮肥减量配施和株距对机插杂交籼稻氮素利用的影响

【目的】进一步研究缓释氮肥减量配施和株距对机插杂交籼稻主要生育时期氮素积累、转运、氮肥利用率及产量的影响,并探讨机插密度和缓释氮肥配施耦合下,氮素吸收、转运及利用率与产量间的关系。【方法】在前期研究确定高产施氮量180 kg/hm²,机插稻缓释氮肥与常规氮肥适宜配比为7∶3基础上,设3种株距(行距均为30 cm)：16、18和20 cm,以及4种缓释氮肥(36、66、96 和126 kg/hm²)与常规氮肥(54 kg/hm²)配施处理。【结果】缓释氮肥减量配施和株距对机插稻主要生育时期氮素积累总量、成熟期叶片及穗部氮素吸收量、氮素转运量、氮肥利用率及产量均存在显著或极显著的互作效应;缓释氮肥减量配施对机插稻产量及氮素吸收利用与转运特性的影响显著大于株距。株距为18 cm,缓释氮肥(96 kg/hm²)与常规氮肥(54 kg/hm²)配施量为150 kg/hm²能促进水稻主要生育时期及各生育阶段氮素的累积,提高结实期各器官氮素积累量,并促进叶片和茎鞘中氮素的转运,进而显著提高穗部氮素增加量(107.58 kg/hm²)、氮肥利用率(66.19%)及产量(11463.85 kg/hm²);株距为16 cm,缓释氮肥(126 kg/hm²)与常规氮肥(54 kg/hm²)配施量为180 kg/hm²虽能促进主要生育时期氮素的累积,但易造成结实期茎鞘及叶片中氮滞留量的增加,降低氮素转运率,导致氮素收获指数和氮肥利用率降低。从高产高效的角度考虑,以缓释氮肥(96 kg/hm²)与常规氮肥(54 kg/hm²)配施量150 kg/hm²为宜;当株距增加到20 cm时,主要生育时期水稻吸收氮素的绝对量少,茎鞘叶片中的氮素向穗部转运及穗部氮素积累量增加,产量及氮素利用率随缓释氮肥配施量的增加而增加,以缓释氮肥与常规氮肥配施量为180 kg/hm²为宜。相关性分析表明,缓释氮肥减量配施与株距耦合下,机插杂交稻以齐穗至成熟期氮素积累量、叶片氮素转运量与产量及氮肥利用率的相关性(r=0.54^**~0.85^**)最高,对提高氮肥利用率及产量更为重要。【结论】株距为18 cm,缓释氮肥与常规氮肥配施量为150 kg/hm²能协同提高穗部氮素增加量、氮肥利用率及产量,为本研究氮肥减量配施的最佳处理。     

生物炭与氮肥减量条件下氮高效玉米品种的氮效率研究

试验采用裂区试验设计,氮肥为主区,设置氮肥不同量级与生物炭配施;品种为副区,设氮高效和氮低效品种,分别为郑单958(ZD958)和先玉508(XY508),于大喇叭口期、吐丝期、灌浆期、乳熟期、腊熟期取样测定各器官鲜干重,测定氮含量用以计算氮素积累量、吸收效率、利用效率和氮效率。生物炭3000 kg/hm²与纯N 165 kg/hm²配施干物质积累、氮积累能力及氮效率均表现突出,生物炭3000 kg/hm²与纯N 210 kg/hm²配施产量表现最高,且显著高于生物炭3000 kg/hm²+纯N 165 kg/hm²处理。生物炭3000 kg/hm²与纯N 165 kg/hm²配合施用时,氮高效品种郑单958的干物质积累能力、氮积累能力、氮效率及产量均优于氮低效品种先玉508,且达到显著差异。在内蒙古平原灌区,生物炭与氮肥减量条件下,生物炭3000 kg/hm²与纯N 165~210 kg/hm²配施,可实现节氮30%~45%,氮高效玉米品种氮效率提升52.78%~93.33%,更能发挥氮高效品种较强的氮吸收能力和氮利用能力,利于实现高产、高效。     

覆盖作物和氮素用量对玉米产量及光合特性的影响

通过2种覆盖作物和5个氮素用量大田试验，探讨氮素和覆盖作物对玉米产量和光合特性的影响。随氮素用量增加，玉米产量先升高后趋于稳定，75 kg/hm²氮处理有效穗数最大，225 kg/hm²氮处理穗粒数和百粒重最大；低氮水平下，黑麦覆盖玉米产量最大。覆盖作物增加玉米花后20 d前的叶绿素含量，且提高了高氮处理开花后20～40 d的叶片光合速率；黑麦覆盖显著增加玉米中、上部叶面积。光能利用差异主要在花后40 d，氮素用量225～300 kg/hm²时黑麦覆盖最大光化学效率(F_v/F_m)、光化学淬灭(qP)和表观电子传递速率(ETR)均高于玉米单作。综上，玉米-覆盖作物系统的玉米低氮量处理增产幅度大，高氮量处理产量高；以黑麦覆盖处理较好。     

氮肥运筹对玉米干物质及氮素积累转运和产量的影响

2015~2016年进行田间氮肥试验,研究分次施肥和施氮量对玉米干物质、氮素积累特性和产量的影响。供试品种为郑单958,采用二因素裂区设置,主区2种施氮方式,全部基施和50%基施+50%大喇叭口期追施;副区68、113、181、249 kg/hm²4种施氮量,对照为不施氮肥,测定干物质和氮素积累量以及产量与产量构成。结果表明,追施氮肥前,一次性基施比分次施肥的干物质及氮素积累量高;追施氮肥后,分次施肥比一次性基施的干物质及氮素积累量高,分次施肥且施氮量为181 kg/hm²时整个生育期干物质和氮素积累量最高。各处理间的子粒产量和产量结构达显著差异水平,通过施氮量与产量的模拟方程显示,理论最高产量为9288.95 kg/hm²,对应的施氮量为202.93 kg/hm²。综合以上结果,说明基施90.5 kg/hm²+追施90.5 kg/hm²的氮肥运筹可获得玉米较高产量。     

陕南地区冬油菜种植体系中的氮肥优化施用量

本研究旨在为陕南地区科学施肥提供依据，于2019-2020年进行了田间试验，以明确该地区甘蓝型冬油菜绿色高效生产的氮肥适宜用量。采用裂区设计，主处理选用当地栽培的早熟品种大地199和常规熟期品种秦优28，副处理是5种施氮量（N₀、N₉₀、N₁₈₀、N₂₇₀、N₃₆₀）。结果发现：常规熟期品种秦优28在越冬期的氮素营养状况强于早熟品种大地199，收获时地上部干物质积累量和氮素累积量也均高于后者。线性+平台模型分析发现，常规熟期品种秦优28和早熟品种大地199达到最大产量的氮肥投入阈值分别是188.9 kg/hm²和238.1 kg/hm²，获得最高产量分别是3774.4 kg/hm²和3678.2 kg/hm²。此外，两种不同熟期的品种产油量均在氮肥投入量为180 kg/hm²时达到最大，分别为1823.4 kg/hm²和1735.1 kg/hm²，且两个品种间差异不显著。油菜籽粒中硫苷含量有随着施氮量增加而增加的趋势，在两种施氮条件下，含量均小于国标规定的45.00 μmol/g。对于早熟品种大地199和常规成熟品种秦优28来说，当理论上施氮量分别不超过183.6 kg/hm²和188.5 kg/hm²时，与播前土壤根层持有的硝态氮储量（65.4 kg/hm²）相比，油菜收获后的土壤根层（0～100 cm）硝态氮储量没有额外的累积。而土壤非根层（100～200 cm）如果没有硝态氮的额外累积，两个品种要求的施氮量分别不超过263.5 kg/hm²（秦优28）和379.7 kg/hm²（大地199）。综上，在陕南地区综合考虑品种、产量、产油量、品质和土壤剖面中残留硝态氮储量等因素，该地区冬油菜绿色高效生产的氮肥适宜用量为180 kg/hm²。     

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。     

不同施氮水平对春玉米高产群体产量及氮素利用的影响

通过两年氮水平田间定位试验,以先玉335(XY335)和利民33(LM33)为供试品种,系统监测群体产量构成、氮素吸收、分配和转运特征。结果表明,玉米子粒产量随着氮肥用量的增加呈先增后降的趋势,其中,N3(N300 kg/hm²)处理下产量最高,达14 354 kg/hm²。植株花后养分累积量和对子粒养分累积贡献率均随着施氮量的增加而增加,品种间比较,XY335和LM33氮素累积量的差异主要表现在开花以后,XY335比LM33具有更好的产量表现,且植株养分向子粒的转运效率更高。通过对两年两个品种不同氮水平下子粒产量进行拟合,获得一元二次方程y=-0.013x²+9.915 1x+12 186,R²=0.888 9,得出最佳经济施肥量为277.3 kg/hm²,其对应产量为13 936 kg/hm²。综合考虑土壤肥力和气候条件,东北中部黑土区氮肥用量280 kg/hm²时,可以实现春玉米14 000 kg/hm²产...     

氮肥管理对夏玉米冠层结构和氮肥吸收利用的影响

通过大田试验研究不同氮肥管理模式下夏玉米群体结构和氮肥利用情况,探索节肥、高产、高效的夏玉米氮肥管理模式。结果表明,施氮显著改善夏玉米产量因子、提高产量。氮肥适量后移显著改善穗部性状,等氮量下大喇叭口期和吐丝期均追施氮肥处理与大喇叭口期追施氮肥处理相比穗粒数提高28.5粒,收获指数提高11.3%,增产101 kg/hm2。吐丝期施氮显著增加灌浆期LAI,使LAI峰值从吐丝期后移至灌浆期。施氮肥可增加夏玉米SPAD值,大喇叭口期追施氮肥可提高各生育时期玉米SPAD值;吐丝期追施氮肥可提高株高、茎粗、穗位高。适当降低氮肥投入,氮肥农学利用率和氮肥偏生产力分别提高232.3%、60.9%;氮肥用量相同时氮肥适当后移分别提高10.5%、1.3%。吐丝期施氮增加夏玉米成熟期营养器官的氮素积累,减少子粒的氮素积累,导致氮收获指数下降。     

密度和氮肥互作对单粒精播花生SPAD值、植株和产量性状的影响

本研究旨在探讨单粒精播花生生理性状和产量性状对密度和氮肥的响应。选择山东省烟台市招远鲁东丘陵地,作物两年三熟。2018和2019年,以出口大花生品种花育22为试验材料进行大田试验,设置了3个种植密度（12万、20万、28万株/hm²,分别表示为D1、D2和D3）和4个施氮量（0、50、115、180 kg/hm²,分别表示为N0、N50、N115、N180）,于不同生育时期调查分析花生SPAD值、植株和产量性状。研究结果表明,种植密度和施氮量均显著影响花生叶绿素含量、干物质量、植株性状和产量性状,且两者互作效应显著。在D2密度条件下,花生荚果产量较D1密度和D3密度分别高24.31%～45.04%和10.57%～15.13%,成熟期叶绿素含量分别高3.70%～27.82%和6.10%～18.94%,成熟期干物质量分别高7.31%～32.34%和10.65%～34.59%,且差异性均达到了显著水平。在D2密度下,施氮量在50～180 kg/hm²范围内,花生荚果产量、叶绿素含量和干物质量均显著高于无氮处理,各施氮处理表现为N115 > N180 > N50 > N0,以施氮量为115 kg/hm²时花生荚果产量最大,较N50和N180处理分别提高了6.83%和3.90%,叶绿素含量、干物质量和植株性状也协同提高。综合考虑生理性状、产量性状等因素,在本试验条件下,单粒精播花生栽培在低密度12万株/hm²下,花生主要产量性状随着施氮量的增加而增加,以种植密度为20万株/hm²,施氮量为115 kg/hm²较为适宜。     

施氮量对强筋小麦光合、产量、蛋白质含量和加工品质的影响

为探究冀东地区强筋小麦适宜施氮量,以强筋小麦石优20号和中麦998为材料,通过大田试验设置0 kg·hm^-2(N₀)、180 kg·hm^-2(N₁₈₀)、210 kg·hm^-2(N₂₁₀)和240 kg·hm^-2(N₂₄₀) 4个施氮水平,分析了施氮量对强筋小麦光合、产量、蛋白质含量和加工品质的影响。结果表明,与N₀处理相比,施氮后石优20号和中麦998的产量均在N₂₄₀处理下增加显著,增幅分别为3.20%和13.95%。随施氮量的增加,小麦旗叶叶绿素含量和光合参数均呈先升后降趋势,且在花后15 d达到最大值。施氮对F_v/F_m影响较小,对Φ_PSⅡ影响较明显。旗叶、籽粒内硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶均随施氮量的增加呈先升后降趋势。增施氮肥后籽粒蛋白组分中清蛋白、球蛋白比例下降,醇溶蛋白、谷蛋白比例上升,各组分...     

氮肥对半干旱区膜下滴灌玉米叶片叶绿素荧光特性及产量的影响

针对吉林省西部半干旱区的生态特点,研究氮素营养水平对膜下滴灌条件玉米净光合速率、叶绿素荧光参数、光合酶活性和产量的影响。结果表明,适宜的氮肥施用量可显著提高叶片光合性能,随着氮肥施用量的逐渐增加,叶片气体交换参数也逐渐升高;当氮肥超过300 kg/hm2时,各项指标开始下降。在荧光诱导动力学参数中,最大光化学效率(Fv/Fm)对种植模式的改变比较敏感,膜下滴灌下各处理平均Fv/Fm均显著高于同期普通生产田对照,随着施氮量的增加Fv/Fm增加;高氮处理穗位叶Fv/Fm无显著差异。施用氮肥均增加了玉米穗位叶PEP和Ru BP羧化酶活性。在膜下滴灌模式下,玉米达到最高产量时的氮肥施用量为200 kg/hm2,与300 kg/hm2时的产量无显著差异;非膜下滴灌玉米获得最高产量时的施氮量为300 kg/hm2。     

不同施氮水平对春玉米氮素吸收、转运及产量的影响

采用田间试验研究吉林省中部玉米主产区不同氮水平对玉米产量、氮素吸收、转运及氮肥利用率的影响。结果表明,施用氮肥可以提高干物质最大积累速率和氮素最大吸收速率,并能提前干物质最大积累速率和氮素最大吸收速率出现的天数。在施N 60~180 kg/hm2之间,玉米产量、干物质最大积累速率、氮素最大吸收速率、转运量、转运率及子粒中养分比例等指标均有显著提高;超过N180 kg/hm2,干物质最大积累速率、氮素最大吸收速率、转运量、转运率及子粒中养分比例等指标开始下降。根据玉米产量(y)和施氮量(x)拟合得出,最高产量氮肥用量为184.2 kg/hm2,最佳经济产量氮肥用量为172.9 kg/hm2。氮素农学利用率、氮肥当季回收率及偏生产力随着氮肥用量的提高而显著降低。综合考虑提高玉米产量、效益和氮肥利用效率等方面的要求,在吉林省中部玉米主产区,适宜施氮量为172.9 kg/hm2。     

氮水运筹对苏北平原稻茬麦干物质积累、产量和氮肥利用的影响

为明确苏北平原稻茬麦的最优氮水运筹模式,以淮麦30为材料,在大田测土施肥条件下,设置0 kg·hm^-2（N₀）、180 kg·hm^-2（N₁）、270 kg·hm^-2（N₂）3个施氮量和生育期不灌水（W₀）、灌拔节水（W₁）、灌拔节水+孕穗水（W₂）3个灌水处理,研究小麦干物质积累与转运、产量形成和氮素吸收与利用对不同氮水运筹的响应。结果表明,小麦干物质积累量、转运量和转运效率,氮素积累量、转运量和转运效率,花后干物质贡献率及氮素贡献率均随施氮量和灌水次数的增加而增加,各处理均以N₂W₂效果最佳。氮肥和灌水次数的增加对小麦成穗数、穗粒数、千粒重和产量、氮素收获指数与氮素利用效率均有显著促进作用,以N₂W₂效果最佳。氮肥农学效率、氮肥表观利用率和氮肥偏生产力则随施氮量增加而降低,以N₁W₂效果最佳;在相同氮肥水平下,灌水处理的上述三个指标较不灌水处理高。对本试验条件下各测定指标,氮肥在氮水运筹中起主导作用,且氮肥和灌水有显著的互作效应。综上,在苏北平原稻茬麦区,施氮量180 kg·hm^-2结合浇灌拔节水和孕穗水（W₂）的氮水模式可在协调小麦干物质和氮素的积累、转运与分配、促进增产的同时,提高氮肥利用效率,从而实现节氮增产的目标。     

氮肥减施对夏玉米生长及水氮利用效率的影响

为探索夏玉米减氮增效科学生产模式,研究滴灌水肥一体化条件下氮肥减施对夏玉米形态生长指标、子粒产量、水氮利用效率及土壤硝态氮残留量的影响.以传统畦灌施氮模式(CK,施氮量300 kg/hm2)为对照,滴灌水肥一体化处理依据0 ～ 20 cm土层含水率进行补灌,设4个施氮水平(DN120:120 kg/hm2、DN180:...     

节水灌溉与有机肥配施对关中地区夏玉米氮肥利用的影响

为寻求更适合关中地区夏玉米的灌溉施肥管理措施，本研究通过田间试验，采用充分灌溉(W1)与减少灌溉量50%的非充分灌溉(W2)两种灌溉方式，设置3种不同的施肥处理，F1(化肥)、F2(24%有机肥+76%化肥)、F3(48%有机肥+52%化肥)，研究减少灌溉水量和配施有机肥对夏玉米产量及氮肥利用效率的影响。结果表明，节水灌溉和有机无机肥配施可提高植株对氮素的吸收、累积和转运水平。有机无机肥配施与不同灌溉量的交互作用对作物0～100 cm土层硝态氮含量影响显著。节水灌溉和有机肥配施处理均提高了夏玉米的子粒产量以及氮肥利用效率，W2F2处理的产量达到最高为6 287.3 kg/hm²。综上，节水灌溉(W2)和配施24%有机肥+76%土肥(F2)相结合的处理对应的氮素利用效果最好。     

水氮互作对膜下滴灌玉米产量及水氮利用的影响

通过田间裂区试验,研究不同灌水量和施氮量对膜下滴灌玉米生理生长、产量及其构成因素和水、氮利用的影响。结果表明,水氮互作对玉米产量影响差异显著(P0.05)。玉米单株叶面积随着施氮量与灌水量的增加而增大。随着灌水量的增加,玉米耗水量呈上升趋势,玉米水分利用效率呈下降趋势。氮肥农学效率及氮肥偏生产力随着施氮量的增加而减小。当灌水量大于2 700 m~3/hm~2、施氮量大于200 kg/hm~2时,玉米干物质积累和产量不在增加,产量呈下降趋势。在本试验条件下,推荐最佳灌水量为2700 m~3/hm~2,施氮量为200 kg/hm~2。     

小麦苗期叶片碳氮平衡与低氮诱导的叶片衰老之间的关系

为了解小麦叶片衰老与缺氮诱导及碳氮平衡之间的关系,以两个缺氮衰老响应敏感品种(周麦24和运旱618)和两个缺氮衰老响应不敏感小麦品种(衡观35和西农979)为材料,分析了小麦苗期低氮诱导下表征叶片衰老的叶绿素含量、F_v/F_m、净光合速率,以及表征碳氮平衡的全氮和非结构性碳水化合物(可溶性糖、淀粉)比值。结果表明,低氮胁迫后,4个小麦品种叶片的净光合速率、叶绿素含量和F_v/F_m显著降低,说明低氮诱导和加速了小麦叶片的衰老,而缺氮衰老响应敏感品种的衰老程度显著高于不敏感品种。缺氮衰老响应敏感和不敏感小麦品种叶片氮含量在低氮胁迫后均显著降低,同时碳累积量(可溶性糖和淀粉含量)均显著升高。进一步分析表明,缺氮诱导的小麦叶片衰老可能并非受独立的氮缺乏和碳累积调控,而可能与碳氮平衡(碳氮比例)有关,即碳氮平衡可能参与了低氮诱导的叶片衰老调控,而缺氮下耐衰老品种的叶片维持碳氮代谢平衡的能力较强。     

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。     

氮肥运筹对华北平原限水灌溉冬小麦产量和水氮利用效率的影响

为了解不同氮肥运筹处理对华北平原限水灌溉条件下冬小麦产量、水分和氮素利用效率的影响,在中国农业大学吴桥试验站限水灌溉(播种前灌充足底墒水,春浇拔节水和开花水)条件下,开展了6个不同氮肥运筹处理(157.5 kg N/ha全部做基肥;基肥88.5 kg N/ha 追肥69 kg N/ha;基肥157.5 kg N/ha 追肥69 kg N/ha;基施88.5 kg N/ha 追施138 kg/ha;226.5 kg N/ha全部做基肥;基肥157.5 kg N/ha 追肥138 kg N/ha)的大田试验。结果表明,限水灌溉条件下,不同氮肥运筹处理的冬小麦经济产量和产量构成因素(有效穗数、穗粒数和千粒重)间无显著差异。冬小麦水分利用效率(1.78~1.87 kg/m3)和氮素生理利用效率(39.65~44.42 kg/kgN)随氮肥施用量加大呈下降趋势,而氮肥生产力则随施氮量增加而显著降低。冬小麦氮素转运量及其对籽粒的贡献率(%)均表现为叶片>茎鞘>穗颖。氮肥一次性基施处理的氮素转运量及其对籽粒的贡献率(%)在各氮肥运筹处理中均较高。在华北平原地区,施氮水平在157.5 kg N/ha且一次性基施,是限水灌溉冬小麦高产、高效、简化的适宜施肥方式。