适宜氮素提高萝卜干物质的累积

了解不同氮素供应水平对萝卜干物质累积特征及源库活性的影响，为萝卜生产的最佳氮肥管理提供理论依据。采用田间小区试验方法，以冀西北高寒半干旱区的萝卜主产区张家口市尚义县为研究区域，以当地主栽萝卜品种春雷为供试材料，每公顷设置0、84、126、168、252、336千克共6个施氮水平．分析不同施氮水平下萝卜干物质累积特征和源库活性的差异。     

不同施氮水平对块根膨大期木薯叶片光合特性的影响

【目的】研究不同氮素供应水平对木薯块根膨大期光合特性的影响,为木薯生产的最佳氮肥管理提供理论依据。【方法】采用田间试验方法,以木薯品种辐选01(FX 01)和华南124(SC 124)为材料,设置0(N 0)、18(N 1)、36(N 2)、72(N 3)、108(N 4)、和144(N 5)kg·hm-2共6个施氮水平,分析不同施氮水平对两个品种木薯块根膨大期总干物质累积量、叶面积、叶片SPAD值以及叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率等光合特性的影响。【结果】在施氮水平范围内,SC 124总干物质累积量增加39.92%~143.03%,最高值为538.8 g·plant-1(72 kg N·hm-2处理下);FX 01总干物质累积量增加11.79%~185.60%,最高值为779.7 g·plant-1(108 kg N·hm-2处理下),表明FX 01较SC 124具有更高的光合生产能力。两个品种木薯的总干物质累积量、叶面积、叶片SPAD值以及叶片光合作用指标总体均表现出随施氮量的提高呈先增加后降低的趋势,且品种差异与施氮水平对叶面积、叶片SPAD值以及叶片光合作用指标均有极显著影响。适宜的氮素供应水平下两个品种的木薯单株叶面积提高,同时光合强度增大,且不同氮素供应水平下两个品种的木薯叶片净光合速率与总干物质累积量呈极显著正相关。【结论】适宜的施氮水平主要通过调节木薯的净光合速率和叶面积,使木薯具有较高的光合强度,促进干物质的生产与累积。     

氮肥用量对萝卜肉质根产量及氮素吸收利用的影响

[目的]研究氮肥用量对萝卜肉质根产量、养分含量和累积量及氮肥利用率的影响,可为萝卜的合理施肥与科学利用提供理论依据。[方法]通过小区试验,研究了氮肥用量(0、40、80、120和160 kg N/hm2,分别记作N0、N40、N80、N120、N160)对萝卜肉质根产量、养分含量、累积量及氮肥利用率的影响。[结果]在0~160 kg N/hm2的范围内,施用氮肥可显著提高萝卜肉质根产量和养分累积量,以施氮120 kg N/hm2为最高,肉质根产量达到6.42×104kg/hm2,氮、磷、钾累积量分别达到68.15、11.78和87.18 kg/hm2;施氮可以提高萝卜肉质根和茎叶中的氮素含量。合理氮肥用量能促进萝卜植株的生长,但氮肥农学利用率、偏生产力和表观利用率均随施氮量的增加而显著下降。[结论]在试验条件下,施氮量为120 kg/hm2是兼顾产量和氮肥利用效率的最佳氮肥运筹方式。     

水、氮供应对玉米冠层营养器官干物质和氮素累积、分配的影响

【目的】阐明水、氮供应对玉米冠层营养器官干物质和氮素累积、分配及随生育时期变化的影响,对关键生育时期采取有效水肥措施以提高产量。【方法】以土垫旱耕人为土为供试土壤,玉米为研究材料,采用盆栽试验研究不同氮素和水分供应对玉米冠层营养器官干物质及氮素累积、分配及随生育时期变化的影响。【结果】除11叶期外,施氮可显著提高叶片和茎鞘单位干重氮素含量;施氮条件下,充分供水有利于叶片和茎鞘单位干重氮素累积;而氮素胁迫时,充分供水反而不利于单位干重氮素累积。无论施氮与否,充分供水处理叶片+茎鞘干物质累积随生育时期呈单峰曲线变化,而干旱胁迫处理呈线性增长趋势;除水、氮皆胁迫处理叶片+茎鞘氮素累积从11叶期到灌浆期变化不明显外,其余处理均呈单峰曲线变化。无论水、氮供应情况如何,各生育时期氮素累积主要部位均为叶片;不施氮时,生育前期干物质累积主要部位是叶片,生育后期为茎鞘;施氮后,各生育时期干物质累积主要部位均为茎鞘,施氮对茎鞘干物质累积的影响比对叶片更为显著。【结论】叶片和茎鞘干物质与氮素累积具有不同步性,且随生育时期累积趋势因水、氮供应不同而异。各处理氮素累积主要部位均为叶片,而干物质在叶片和茎鞘中的分配因氮素供应不同存在显著差异。施氮和充分供水均可显著提高冠层营养器官干物质及氮素累积,二者存在显著正交互效应,本试验条件下氮肥比水分效应更为突出。     

优化氮素与品种匹配可协同提高盐碱地夏玉米产量和氮肥利用率

【目的】 明确不同耐盐碱型夏玉米品种产量形成及氮素利用特征,挖掘盐碱地玉米氮素高效利用的生物学潜力。【方法】 以耐盐型玉米品种登海605、鲁单818和不耐盐型玉米品种鲁单981、连胜188为供试材料,在不同施氮水平下（0、180和360 kg·hm^-2,记作N0、N1和N2）,系统研究了施氮对不同耐盐碱类型玉米品种物质积累、氮素积累、氮素分配与利用效率及产量形成的影响,并分析了氮肥水平和品种间的互作效应。【结果】施用氮肥可显著提高盐碱地夏玉米籽粒产量,高氮水平下能够提高不耐盐型玉米品种产量潜力。与N1处理相比,N2处理下耐盐型玉米品种产量无显著变化,不耐盐品种LD981和LS188 2年平均显著增产9.93%和16.31%,各品种氮肥偏生产力（NPFP）、氮肥农学效率（NAE）和氮肥利用率（NUE）均显著降低。互作效应分析表明,产量及其构成因素的差异是由品种、氮肥水平及品种和氮肥水平之间的互作效应共同作用的结果。不同氮肥水平下,耐盐型品种比不耐盐品种分别增产7.78%—27.63%（N0）、7.40%—24.87%（N1）和0.32%—9.55%（N2）;氮肥利用效率（NUE）分别提高26.65%—48.28%（N1）和1.20%—24.87%（N2）。【结论】耐盐型品种较不耐盐型品种具有较高的物质生产和氮素吸收利用能力,在低氮下具有较高的产量优势,而不耐盐型品种在高氮水平下有利于产量的发挥。施氮量、品种及其互作效应通过影响干物质积累量、产量和氮素吸收转运影响氮肥利用效率,优化氮肥供应与品种匹配,能够实现盐碱地玉米产量与氮肥利用效率的协同提高。     

黑麦草鲜草翻压还田对双季稻田肥料氮循环的影响

【目的】研究黑麦草鲜草与尿素混施对双季稻田肥料氮利用率及氮循环特征的影响。【方法】利用盆栽15N示踪试验比较总施氮量一致的条件下单施尿素（CF）、半量尿素与半量黑麦草鲜草混施（RGCF）以及不施氮肥（CK）对双季稻产量、氮吸收利用效率、肥料氮素在土壤中残余以及N2O排放的影响。【结果】与CK相比,RGCF和CF显著增加了双季稻生物量和稻谷产量。RGCF与CF相比,水稻生物量和稻谷产量分别增加5.9%和7.3%。 与CK相比,RGCF和CF显著增加了双季稻氮素吸收量。RGCF与CF氮素吸收量无显著差异。与CF相比,RGCF增加了氮素干物质生产效率、氮素稻谷生产效率和氮素农学效率,降低了15N回收率和15N收获指数。RGCF比CF提高了氮素在土壤中的残留率,降低了N2O排放量。【结论】在双季稻体系中,尿素与黑麦草混施能够提高氮素利用效率,改善稻田氮素循环。     

高密度种植条件下春玉米氮素的需求规律与适宜施氮量

【目的】研究高密度(75 000株/hm~2)种植条件下,东北中部春玉米群体氮素需求规律与分配特征,及其对氮肥运筹的响应,以制定高密度群体玉米的氮素管理措施。【方法】试验于2011—2012年在吉林省公主岭市中国农业科学院作物科学研究所试验田进行,以先玉335为供试材料,在大田条件下设置了5个氮肥施用水平(不施氮(N1),70%推荐施氮量(N2),推荐施氮(N3),130%推荐施氮量(N4),高量施氮(N5)),结合高产栽培管理模式,通过两年田间定点试验,系统监测了不同生育时期植株干物质和养分在各器官中的累积与分配特征,并研究了氮肥施用水平对玉米产量、氮素转运效率的影响。【结果】不同氮肥处理间产量、生物量和氮累积量差异显著,且氮肥处理与年际间交互作用显著;玉米籽粒产量随施氮量的增加呈现单峰曲线变化,以N3处理下产量最高,产量差异主要来自穗粒数和千粒重;春玉米干物质累积随生育进程呈现先快后慢的累积动态,合理的氮肥施用可以提高籽粒的累积量和氮素转运效率,是其增产的重要基础,处理间以N3处理籽粒所占总干物质比重最高;N3处理下吐丝后氮素累积比例显著高于其他4个处理,这表明合理的氮肥运筹可能更有助于植株生育后期对氮素的吸收;通过两年定点试验数据拟合,建立了产量与施氮量的一元二次回归方程y=-0.1715x~2+79.73x+3940.1(R~2=0.963);计算得出最佳经济施肥量为225.1 kg·hm~(-2)。【结论】合理的氮肥运筹显著提升植株干物质向籽粒中转移,并增加吐丝期后植株氮素的吸收和转运能力;在东北中部黑土区中等土壤肥力条件下,基于75 000株/hm~2的种植密度,春玉米氮肥施用量可根据品种及肥力特征在225 kg·hm~(-2)左右进行微调。     

不同氮水平对旱地覆膜马铃薯‘青薯9号’干物质积累分配及产量的影响

【目的】为了明确马铃薯干物质积累、分配以及产量与施氮水平之间的关系,确定适宜的氮肥施用量.【方法】通过大田定位试验,设置了6个不同施氮水平,研究其对马铃薯‘青薯9号’干物质积累、分配及产量的影响.【结果】施氮水平影响马铃薯的产量,马铃薯产量随着施氮量先增后减,定位第3年产量最高的处理为T2(75kg/hm~2),施氮量过高时减产.施氮水平影响马铃薯的生育进程及干物质累积规律,马铃薯干质量平衡期随着施氮量的增加明显推迟,"剪刀差"随着施氮量的增加呈现先增后减的单峰变化趋势.马铃薯全株和块茎的干物质的积累过程均表现出"S"型增长曲线特征,施氮水平主要影响马铃薯干物质快速积累期的平均速率vmean和快速积累期持续时间Δt,Δt和vmean均随施氮量的增加先增后减,马铃薯植株及块茎Δt×v_(mean)值大小表现为T_2T_3T_4T_5T_6.马铃薯根茎叶中干物质分配比例随施氮量增加而增加.过量施氮后马铃薯生育期推迟,地上部旺长,库源关系不协调导致干物质累积量特别是块茎干物质累积及分配比例下降是过量施氮后马铃薯产量下降的主要原因.【结论】最适宜的氮肥施用量为T_2(75kg/hm~2)处理量,而生产上在保证马铃薯品质和高产前提下合适的施氮量应该在75~150kg/hm~2,但不超过150kg/hm~2.     

不同水氮供应对小南瓜根系生长、产量和水氮利用效率的影响

【目的】针对西北半干旱区温室蔬菜灌水施氮不合理等问题,通过不同灌水施氮水平处理,探讨作物根系生长与分布、产量和水氮高效利用与水氮供应的关系,揭示根系生长分布对灌水施氮模式的响应机制,为提高蔬菜作物产量和水氮利用效率提供科学依据。【方法】采用不同施氮灌水处理的田间试验,以“金童”小南瓜为供试作物,设置3个总灌水量水平：常规灌水（高水W3、1 500 m3•hm-2）、常规灌水减27%（中水W2、1 100 m3•hm-2）、常规灌水减54%（低水W1、700 m3•hm-2）和3个施氮量水平：常规施氮（高氮N3,350 kg•hm-2）、常规施氮减28.5%（中氮N2,250 kg•hm-2）、常规施氮减57%（低氮N1,150 kg•hm-2）,试验采用完全随机区组设计,共9个处理,研究膜下滴灌不同水氮供应对温室小南瓜根系生长分布、产量和水氮利用效率的影响。【结果】小南瓜90%根系主要集中在0-40 cm土层,且随土层深度的增加,根系密度呈指数下降;当灌水量相同时,低水（W1）和中水（W2）处理根系长度、产量、水分利用效率（WUE）均随施氮量的增加先增加后减少,而高水（W3）处理根系长度随施氮量的增加而增加,不同施氮量处理小南瓜产量差异不显著;与高氮（N3）处理相比,低氮（N1）和中氮（N2）处理小南瓜根系长度、产量随灌水量增加而增加,当灌水量超过1 100 m3•hm-2时,小南瓜根系长度和产量均有所下降;随着灌水量增多,水分利用效率亦显著下降,低水中氮（W1N2）处理水分利用效率最高,为35.59 kg•m-3;灌水量较高（W2和W3）时,氮素利用率（NUE）均随施氮量增加而显著降低,灌水量较低（W1）时,低氮和中氮处理氮素利用率显著高于高氮处理;灌水和施氮对小南瓜总根长作用表现为：氮素作用＞水分作用＞水氮交互作用;细根（直径小于2 mm根系）根长随灌水量和施氮量增加呈抛物线型变化;小南瓜产量与细根根长和根表面积之间均有显著的线性关系。【结论】灌水和施氮过高或过低均可以导致小南瓜产量、水氮利用效率以及根系各项特征参数显著降低,中水中氮（W2N2）处理小南瓜产量和根系各项特征参数均达到最大值;不同水氮处理主要通过对细根根长的影响进而影响小南瓜的产量。综合考虑产量、水氮利用效率以及根系生长分布,灌水量为1 100 m3•hm-2、施氮量为250 kg•hm-2为小南瓜较优的灌水施氮组合。     

氮素后移对长江上游机插杂交籼稻库源性状、干物质积累及产量的影响

【目的】探明机插杂交籼稻库源关系、干物质生产对氮素后移的响应及其与产量的关系。【方法】以三系杂交水稻渝香203和渝优7109为材料,设置常规施氮处理N_1、不同氮素后移处理N_2、N_3、N_4和对照处理CK,比较叶面积指数(LAI)、粒叶比、干物质积累及其与产量的关系。【结果】较CK处理,施氮处理提高了有效穗数和穗粒数,产量增加。不同氮素处理产量高低顺序为N_4N_3N_1N_2。较N_1处理,不同氮素后移降低了抽穗期LAI,渝优7109的N_4处理降幅达显著水平。较N_1处理,氮素后移处理(N_4)增加渝香203颖花叶比、实粒叶比和粒重叶比分别为10.2%、25.0%和29.3%,增加渝优7109分别为17.4%、18.5%和19.2%。较N_1处理,氮素后移处理(N_4)花前干物质积累量较低,而花后干物质积累和作物生长速率明显增加,群体花后光合优势明显,生物产量显著提高。【结论】氮素后移处理(N_4)通过适度减小机插杂交籼稻花前物质生产而增加花后作物生长速率和生物产量,提高粒叶比,在一定有效穗基础上增加了每穗粒数,从而增加了产量。     

肥料增效剂对玉米干物质积累及氮养分吸收的影响

【目的】研究肥料增效剂与化肥配施对玉米干物质积累及氮养分吸收的影响,为玉米生产节本增产提供理论参考。【方法】采用盆栽试验,每1kg土中N、P、K肥施用量分别为：0．368、0．235和0．350g,设常规施肥处理（T1）,另设5个增施处理（T2-T6）,按在常规施肥处理基础上分别增施2mL不同肥料增效剂（F1-F5）,收获期测定玉米籽粒、苞叶、秸秆、根系等全N、P、K养分含量及玉米的养分吸收量和养分利用率。【结果】与常规施肥T1处理相比,增施增效剂处理玉米鲜苞重增加12．0～17．50g／盆,增重4．3％～6．2％,玉米籽粒重增加3．9％～6．9％;施用肥料增效剂处理的植株干物质积累量与常规施肥相比增幅为4．97％～6．65％。玉米植株各器官（秸秆、籽粒、苞叶＋穗轴和根）氮养分吸收量均显示施用增效剂处理优于对照,增幅为：秸秆20．60％～37．00％;籽粒7．20％～13．15％;苞叶＋穗轴12．43％～30．94％;根3．13％～37．75％。施用肥料增效剂处理与单施用化肥处理相比,氮肥利用率提高5．0％～7．2％。【结论】在常规施肥的基础上增施肥料增效剂能显著增加玉米植株干物质量及提高,氮肥利用率。     

翻耕深度对遮阴油菜根系生长和养分吸收利用的影响

【目的】长江流域油菜季降雨丰沛,导致该地区光照强度下降,加之密植技术的推广,加剧了个体间对光照的竞争。故光照不足、土壤质地差成为制约该地区油菜高产的重要因素。通过研究耕作深度对遮阴油菜根系生长和养分利用的影响,以期为油菜的稳产增收提供理论支撑。【方法】2019—2021年在湖北武汉华中农业大学试验基地进行裂区试验,品种为主区（湘杂油518,XZY518;浙油50,ZY50）,土壤翻耕深度（T5,5 cm;T20,20 cm）为副区,不同光照强度（S0,0%遮阴;S1,30%遮阴）为副副区,研究不同耕作深度下遮阴油菜的土壤养分和理化性质、干物质累积、抗氧化酶活性、根冠生长、养分吸收的变化。【结果】深耕可以促进各层土壤的有机质、碱解氮、速效磷和速效钾养分的积累,其中10—20 cm土壤的养分含量增幅最大,为7.5%—42.3%。两种翻耕深度下,遮阴均导致土壤电导率下降,根表面积减少13.3%—36.6%,主根长、根冠比和侧根占比增加,氮素利用率显著下降3.0%—28.4%,根系干重减少,抗氧化酶（POD、SOD、CAT）活性增加。遮阴条件下,翻耕深度的增加,使土壤含水量降幅减小,油菜主根伸长且根表面积增大,根冠比和侧根占比增加,氮素利用率提高,根系的抗氧化酶（POD、SOD）活性增强,干物质积累增多。方差分析表明翻耕深度和遮阴对根系形态、干物质累积、抗氧化酶活、养分利用的互作效应多呈显著或极显著水平。在浅耕和深耕条件下,与正常光照相比,遮阴导致根表面积分别下降24.9%—36.6%、13.3%—19.2%,氮素利用率分别下降10.0%—28.4%、3.0%—23.9%。【结论】弱光胁迫下,深耕通过提高各层土壤养分含量,使油菜主根伸长,侧根占比增加,根表面积增大,同时根系抗氧化酶活力的增强延缓了根系的衰老,使根系养分吸收能力增强,氮素利用率增大,干物质积累量增大,最终促进了油菜的生长。     

乙矮合剂对不同施氮量夏玉米根系形态构建和产量的影响

【目的】根系是玉米获取水分和养分的重要器官，塑造合理的根系结构是发挥玉米高产潜力的关键，也是目前玉米栽培研究中亟待解决的重要科学问题。乙矮合剂和施氮均会影响玉米根系发育，明确乙矮合剂对不同施氮量夏玉米根系形态构建和产量的影响，可为玉米高产高效栽培管理和合理施肥提供理论和技术依据。【方法】2019年和2020年分别在廊坊市燕郊镇大柳店村和北京市顺义区中国农业科学院顺义试验基地开展田间试验，以玉米单交种豫单9953为试验材料，采用裂区试验设计，设置乙矮合剂处理（ECK）和清水对照（CK）为主区；6个施氮水平0（N0）、96（N96）、132（N132）、168（N168）、204（N204）和240 kg·hm^-2（N240）为副区，研究乙矮合剂对不同施氮量夏玉米根系形态构建和产量的影响。【结果】施氮显著增加了根干重、气生根条数、根长、根表面积和根体积，相比不施氮处理，各施氮量下夏玉米根干重、气生根条数，根长、根表面积和根体积分别平均增加15.0%—25.2%、31.7%—71.7%、15.5%—30.8%、19.0%—40.9%和28.8%—54.0%。ECK处理下夏玉米根干重、根层数、1—2层根和气生根条数相比CK分别增加10.4%—17.0%、5.8%—12.6%、10.8%—3.9%和12.5%—79.6%；在根系形态构建上，相比CK，ECK处理下夏玉米根长、根表面积和根体积分别增加7.5%—21.0%、8.4%—29.3%和14.3%—38.8%，并且在中高氮水平（≥N204）根系直径在1.0 mm以上的根长增幅最大。ECK处理对2019和2020年N0—N168夏玉米单产无显著影响，显著提高了N204和N240夏玉米单产，与CK相比，在N204平均增加6.3%，在N240平均增加3.2%。相关性分析结果表明，夏玉米产量与粒数、千粒重、根长、根表面积和根体积呈极显著正相关，其中产量与根长相关系数最高。【结论】乙矮合剂和施氮协同促进了夏玉米根系发育，并提高了中高氮条件下夏玉米单产，在本试验条件下，6展叶期喷施乙矮合剂配施240 kg·hm^-2氮肥是适用于环京津地区的夏玉米高产高效栽培技术与氮肥管理方案。     

绿肥还田结合减量施氮对玉米干物质积累分配及产量的影响

【目的】分析绿洲灌区玉米干物质积累分配特征及籽粒产量对绿肥还田结合减量施氮的响应，以期为该区域发展高产、高效玉米生产技术提供理论依据。【方法】田间试验于2020―2021年在甘肃河西绿洲灌区进行，研究绿肥还田结合不同的减氮比例（绿肥还田结合减量施氮0%,N100；绿肥还田结合减量施氮10%,N90；绿肥还田结合减量施氮20%,N80；绿肥还田结合减量施氮30%,N70；绿肥还田结合减量施氮40%,N60）对玉米干物质积累分配及产量的影响。【结果】拔节期后N80和N90处理地上干物质积累量显著高于N70和N60处理，至成熟期N80处理较N70和N60处理提高了13.3%—23.2%,N90处理较N70和N60处理提高了13.9%—23.7%,N100、N90、N80处理间无显著差异；N80处理较N70和N60处理玉米地上干物质最大增长速率和平均增长速率显著提高了9.5%—21.2%、13.0%—23.2%,N90处理较N70和N60处理显著提高了10.2%—21.8%、13.9%—23.7%，二者均有效延缓了吐丝期至灌浆期玉米地上干物质积累速率的降低，而且N80处理较N70和N60处理干...     

不同生态区和不同品种玉米的源库关系及碳氮代谢

 【目的】阐明不同生态区及品种条件下玉米源库协调性、碳氮代谢的差异表现及其与产量的关系。【方法】在东北（吉林省农安）、京津唐（北京昌平）和黄淮海（河南省浚县）3个生态区各设一个试验点,以6个高产、稳产的优良品种为试验材料,在稀植条件下（密度45 000 株/hm2）比较不同生态区和不同品种玉米的产量和产量构成、叶面积指数（LAI）和粒叶比、干物质和氮素分配转运、可溶性糖和C/N等指标。【结果】3个试验点的产量表现为农安＞浚县＞昌平;6个品种中产量最高的是先玉335,最低的是京单28,其它品种间差异不显著。在不同生态区和品种条件下,玉米产量与穗粒数的相关性明显大于千粒重;吐丝期最大LAI与产量的相关性不显著,而粒叶比则与产量成正相关;吐丝后干物质生产量与籽粒产量呈极显著正相关。低产生态条件下,茎鞘内富集了大量的可溶性糖,反映了源-库-流的不协调。在不同生态条件下,C/N与产量呈负相关。根据籽粒氮素的来源可将不同品种归为3类：（1）对后期吸氮（61.0%—68.4%）的依赖高于器官转运氮（39.7%—46.0%）;（2）后期吸氮量与器官转运氮量相当;（3）后期吸氮（42.5%—45.3%）低于器官转运氮（57.2%—61.7%）。【结论】适宜生态条件下,玉米源库关系更加协调,表现在粒叶比高、收获指数（包括氮素收获指数）大、灌浆期干物质积累量和氮素吸收量大、茎鞘可溶性糖含量适宜、C/N值相对较低。而粒叶比高、籽粒灌浆期干物质积累量和氮素吸收量大也是高产品种的重要特点。     

土壤耕作和施肥方式对夏玉米干物质积累与产量的影响

【目的】改善土壤耕作方式和氮肥施用技术是进一步提高玉米产量和氮肥利用效率的重要措施。本研究拟通过分析浅旋、免耕和条带深松3种耕作方式下缓释肥和常规施肥对夏玉米干物质积累、转运及光合特性的影响,阐明其产量及氮肥效率差异形成的生理过程。【方法】试验于2013—2014年在河南新乡进行。采用裂区设计,耕作方式为主区,设浅旋耕作(rotary tillage,R),免耕直播(no-tillage,N)和条带深松(sub-soiling,S)3种耕作方式;肥料类型为副区,设缓释肥(slow release fertilizer,SRF)和常规施肥(conventional compound fertilizer,CCF)2个处理。【结果】与传统施肥和土壤耕作方式比,施用缓释肥与条带深松耕作均能维持植株开花后较高的叶面积指数和光合速率,且条带深松与缓释肥耦合处理的值最大。成熟期,3种耕作方式下,缓释肥处理叶面积指数降幅两年平均分别低于常规施肥处理7.5%(N)、9.7%(R)和11.8%(S);缓释肥处理净光合速率降幅两年平均分别低于常规施肥处理7.3%(N)、11.5%(R)和16.8%(S)。条带深松耕作下缓释肥处理LAI高于其他处理16.0%—47.9%,穗位叶光合速率较其他处理高14.5%—52.3%。花后较高的叶面积指数和光合速率可促进玉米中后期干物质积累速率及积累持续期的增加,从而显著提高花后光合产物的积累量及同化量。3种耕作方式下,缓释肥处理花后干物质同化量较常规施肥处理两年平均分别提高1.5%(N)、21.4%(R)和24.4%(S);缓释肥处理花后干物质积累量较常规施肥处理两年平均分别提高11.0%(N)、12.2%(R)和17.0%(S)。其中条带深松耕作与缓释肥耦合处理花后干物质积累量和同化量显著高于其他处理,两年平均增幅分别为13.4%—28.9%和17.4%—39.6%。玉米花后干物质积累及同化量的增加是玉米籽粒产量提高的主要原因。因此,施用缓释肥通过增加千粒重,条带深松耕作通过增加收获穗数分别显著提高夏玉米产量;条带深松与缓释肥耦合处理产量显著高于其他处理,增幅为9.2%—23.2%。【结论】条带深松满足了作物对氮素的空间要求,缓释肥满足了作物对氮素的时间要求,施用缓释肥并结合条带深松,可有效调控土壤的养分供应状况,提高土壤氮素供应与作物需氮的时空吻合度,有利于实现黄淮海区夏玉米高产高效及生态安全生产的目标。     

增氧栽培对桃幼树根系构型及氮素代谢的影响

【目的】探讨增氧栽培对桃幼树根系构型及根系氮素代谢的影响,为探明氧气在桃树根系生长发育中的作用奠定基础。【方法】在大田栽培条件下,以2年生桃品种‘春美’为试材,试验采用的增氧栽培装置为硬质塑料盒,底部有大小均匀的小孔。设置每3 d通气增氧1次,以不通气为对照,共2个处理。每隔20 d测定不同处理桃幼树生长期土壤氧气含量的变化,同时测定桃幼树根系活力、根系全氮含量以及根系转氨酶活性;新稍停止生长后,使用专业版WinRHIZO根系分析系统测定根系构型参数。分析增氧栽培对土壤氧气含量、桃幼树根系构型、根系活力以及根系氮素代谢的影响。【结果】增氧栽培显著提高了土壤氧气含量;增氧栽培桃幼树根系总长度、总表面积、一级侧根数、二级侧根数、根尖数、总体积、分枝数、交叉数较对照均有不同程度增加,分别比对照增加了50.53%、42.66%、13.64%、18.51%、44.94%、5.48%、37.01%和54.41%;一级侧根长度和根系平均直径减小;一级侧根与垂直向下方向的夹角整体上减小,小夹角数量增多,根系趋向于垂直分布;直径小于2 mm的根系干重显著高于对照的,直径大于5 mm的根系干重减少;增氧栽培的根系活力、根系硝酸还原酶（NR）、谷草转氨酶（GOT）和谷丙转氨酶（GPT）活性分别比对照提高了19.04%、29.80%、6.56%和19.91%;根系全氮含量较对照提高了18.90%;另外,增氧栽培的桃幼树植株干物质积累量、干茎均高于对照。【结论】增氧栽培可较有效地提高土壤氧气含量,土壤氧气浓度的增加可促进桃幼树根系的发生与生长;提高桃幼树根系活力和氮素代谢水平,利于桃幼树植株干物质积累,促进桃幼树生长发育和形态建成。     

水培条件下供氮水平对不同棉花品种氮吸收分配与氮效率的影响

【目的】 分析棉花生育前期氮素吸收分配与氮效率将有助于棉花生产中氮肥基施和追施的分配以及氮肥利用率的提高。【方法】 以新陆早45号和新陆早48号为材料,采用营养液培养的方法,设置6个供氮水平(0、7.5、10、15、17.5、30 mmol/L,分别以N₀、N_7.5、N₁₀、N₁₅、N_17.5、N₃₀表示),培育43 d后将其收获。测定棉花各器官干物质量、氮素积累量、氮吸收效率、氮利用效率以及磷素和钾素积累量等指标。【结果】 棉花幼苗各干物质量、单株氮含量、地上部分氮含量、氮积累量、氮吸收效率以及磷素和钾素积累量均随氮浓度的增加呈先升高后降低的趋势;根冠比和氮利用效率均随氮浓度的增加而降低。氮水平在17.5 mmol/L时显著增加了根和地上部干物质量,但降低了棉花根冠比。17.5 mmol/L的氮水平显著提高了棉花地上部分氮含量、单株氮含量、积累量和吸收效率以及磷和钾积累量,但降低了氮的利用效率。新陆早48号各测定指标显著高于新陆早45号。【结论】 营养液中有助于棉苗各生长指标增长的氮素浓度为17.5 mmol/L。适合机采的Ⅰ式果枝新陆早48号较不适合机采的Ⅱ式果枝新陆早45号长势更强。     

侧深施氮对机插水稻产量形成及氮素利用的影响

【目的】水稻机插同步侧深施肥是一项新兴的技术,正在迅速发展。深入探究不同类型氮肥机械侧深施用对机插水稻产量及氮素利用效率的影响,有利于提高水稻机械化种植水平,为机插水稻节本增效提供理论依据。【方法】2017年和2018年开展大田试验,采用完全随机区组试验设计,设置5种施氮处理,即不施氮肥（N0）、尿素撒施（CUB）、尿素机械侧深施（CUM）、控释尿素撒施（CRUB）和控释尿素机械侧深施（CRUM）,测定水稻物质生产特性、氮素积累分配、氮素利用效率、产量及产量构成因素。【结果】2年各施氮处理对水稻产量形成、氮素利用的影响基本一致。与尿素相比,控释尿素可以显著提高水稻干物质积累量、氮素积累量、氮肥利用率以及稻谷产量;2017年成熟期干物质积累量和氮素积累量、氮肥吸收利用率（NRE）、氮肥农学效率（NAE）和稻谷产量分别增加3.22%、17.50%、46.00%、17.79%和3.72%,2018年相应增幅分别为8.77%、13.27%、32.07%、12.74%和3.32%。与人工撒施相比,机械侧深施可以显著提高氮肥利用率,2017年NRE和NAE分别增加17.91%—43.14%和19.61%—37.39%;2018年NRE和NAE分别增加53.80%—54.10%和21.11%—35.11%。与人工撒施相比,机械侧深施肥处理的产量分别增加4.46%—6.95%（2017年）、5.55%—8.11%（2018年）;增产的主要原因是其具有更多有效穗数和颖花总量。齐穗至成熟期,CRUM处理茎叶鞘氮素积累量和茎叶氮素表观转移量（TNT）均显著高于其他施氮处理。此外,在穗分化期和齐穗期,相比其他施氮处理,CRUM处理的氮素积累量、SPAD值、干物质积累量均显著增加。【结论】控释尿素机械侧深施（CRUM）是一种能提高机插水稻产量和氮素利用的有效施肥方法。     

Effects of Side Deep Fertilization on Yield Formation and Nitrogen Utilization of Mechanized Transplanting Rice

【Objective】Mechanized transplanting of rice with synchronous side deep application of fertilizer is a new and advanced technology that is still developing rapidly. In-depth studies on the effects of mechanized side deep placement of different types of nitrogen (N) fertilizer on the grain yield and N utilization efficiency of mechanized transplanted rice will be helpful for devising strategies to improve the mechanization of planting and fertilization, and to provide a theoretical basis for reducing costs and increasing fertilization efficiency in rice production. 【Method】Field experiments were conducted in 2017 and 2018 with a randomized complete block design, with five N fertilizer application treatments: N0-plots without N fertilizer; CUB-manual surface broadcast of urea (CU); CUM-mechanized side deep placement of CU; CRUB-manual surface broadcast of controlled release urea (CRU); and CRUM-mechanized side deep placement of CRU. The characteristics of matter production, as well as N uptake and distribution, N use efficiency, yield, and yield components of rice were determined. 【Result】Each N fertilizer application treatment had similar effects on yield formation and N use efficiency in the two years. Compared with the CU treatment, the CRU treatment significantly improved dry matter accumulation, N uptake, N utilization efficiency, and grain yield. The dry matter accumulation and N uptake at maturity, N recovery efficiency (NRE), N agronomy efficiency (NAE), and grain yield were higher in the CRU treatment than in the CU treatment by 3.22%, 17.50%, 46.00%, 17.79%, and 3.72%, respectively, in 2017; and by 8.77%, 13.27%, 32.07%, 12.74%, and 3.32%, respectively, in 2018. Compared with surface broadcasting, mechanized deep placement of N fertilizer, regardless of the type of N fertilizer, significantly enhanced N use efficiency, and increased NRE and NAE by 17.91%-43.14% and 19.61%-37.39% respectively, in 2017; and by 53.80%-54.10% and 21.11%-35.11%, respectively, in 2018. Compared with surface broadcasting, mechanized deep placement of N fertilizer (CU or CRU) increased the grain yields in 2017 and 2018 by 4.46%-6.95% and 5.55%-8.11%, respectively, because of increased numbers of effective panicles and spikelets. The N uptake in stems-sheaths and leaves and the apparent amount of N translocated in stems-sheaths and leaves (TNT) were significantly higher in the CRUM treatment than in any other N application treatments from the heading stage to the maturity stage. Compared with the other N fertilizer treatments, the CRUM treatment also increased N uptake, SPAD values, and total aboveground biomass at the panicle initiation stage and full heading stage. 【Conclusion】Mechanized side deep placement of controlled release urea is an efficient fertilization method to increase the grain yield and N use efficiency of mechanized transplanted rice.