缓释尿素与普通尿素不同配比对玉米氮代谢酶和氮素利用的影响

为解决我国西南地区玉米氮肥一次性施用问题,以普通尿素和包膜缓释尿素为供试材料,设置5种普通尿素与缓释尿素配比试验处理,分别为100%缓释尿素(CRU100),75%缓释尿素+25%普通尿素(CRU75),50%缓释尿素+50%普通尿素(CRU50),25%缓释尿素+75%普通尿素(CRU25)和100%普通尿素(CRU0),以不施氮肥(CK1)和常规施肥(CK2,普通尿素60%基施+40%大喇叭口期追施)为对照,研究氮肥一次底施下缓释尿素与普通尿素不同配比对玉米氮代谢关键酶、干物质积累、氮积累及氮素利用的影响。结果表明:(1)施氮显著提高了玉米叶片氮代谢关键酶(谷氨酸合成酶GOGAT和谷氨酰胺合成酶GS)活性,与常规施肥相比,普通尿素与缓释尿素配施可提高叶片GOGAT和GS活性,其中以CRU50和CRU75的缓释尿素比例处理最好。(2)CRU50和CRU75的缓释尿素比例可改善吐丝前、后物质积累和氮素积累,显著提高成熟期物质积累量和氮素积累量。(3)随缓释尿素比例增加,玉米穗粒数、千粒重和产量及氮收获指数均呈先升后降的趋势;掺施缓释尿素处理产量较常规施肥处理平均增产4.46%,其中CRU50和CRU75处理产量最高,收获指数和氮肥表观利用率显著高于其它处理。因此,普通尿素掺混50%~75%比例的缓释尿素进行一次底施,既能增加玉米产量,又可实现氮素的高效利用。     

包膜缓释尿素与普通尿素配施对双季超级稻产量及氮肥利用的影响

以双季超级稻为材料,研究了不同包膜缓释尿素与普通尿素配施组合对其产量和氮肥利用等生物学性状的影响,结果表明:在全氮(早稻180 kg·hm-2,晚稻225 kg·hm-2)模式下,与全施普通尿素处理相比,全施包膜缓释尿素的处理双季超级稻的穗数降低,但每穗粒数和结实率显著提高,最终提高产量,提高了氮肥利用效率;节氮模式(早稻144 kg·hm-2,晚稻180 kg·hm-2)下,不同比例包膜缓释尿素与普通尿素组合的产量和氮肥利用效率均显著高于全氮模式;3种配比组合中以包膜缓释尿素∶普通尿素=3∶7组合的产量最高,氮肥吸收利用程度最高,应用效果最好。     

减氮和机械侧深施肥对机插杂交稻产量及氮素吸收利用的影响

为探究侧深减量施缓释肥对水稻生长、氮素利用及土壤肥力等的影响,本研究以两系杂交稻品种晶两优534和三系杂交稻品种宜香优2115为供试材料,通过设置R₁₅₀(一次性机械侧深施缓释肥150 kg·hm^-2)、R₁₂₀(一次性机械侧深减氮20%施缓释肥120 kg·hm^-2)、R₉₆N₂₄ (基肥侧深施缓释肥96 kg·hm^-2, 穗肥撒施尿素24 kg·hm^-2)、N₁₅₀(基肥人工撒施尿素90 kg·hm^-2,穗肥撒施尿素60 kg·hm^-2)、N₀(不施氮肥)5种不同的氮肥施用处理,分析机械侧深减氮施肥对机插稻产量形成和氮素吸收利用效率的影响。结果表明,与常规施肥相比,侧深施用缓释肥显著提高了机插稻分蘖数、氮素积累量、氮肥利用率和土壤肥力,对机插稻产量和氮素利用存在显著影响。侧深施缓释肥显著提高了机插稻的有效穗数和每穗粒数,两品种均以一次性机械侧深施用常规施氮量缓释肥处理(R₁₅₀)的产量最高,比2次人工撒施常规尿素处理(N₁₅₀)平均增产13.05%。采用机械侧深施肥,减氮20%的“基缓追速”处理(R₉₆N₂₄)产量均高于与人工撒施常规施氮量处理(N₁₅₀)。R₉₆N₂₄的氮肥农学利用率、氮肥吸收利用率和产量均高于N₁₅₀。综上所述,与人工撒施常规尿素相比,采用机械侧深施基肥能保证水稻整个生育期对氮素的需求,显著提高机插稻氮素利用率;缓释肥减量20%侧深施可保持土壤肥力和产量不减,达到减氮稳产的目的。本研究结果为机插稻优质绿色高效生产提供了理论依据和实践指导。     

合理氮肥运筹提高双季机插稻产量及氮肥利用率

为明确双季机插稻合理氮肥运筹,2013—2014年在长江中游双季稻地区(江西上高)研究了氮肥施用量、施用比例及施用时期对双季机插稻产量与氮素吸收利用效率的影响。结果表明,适量施氮可同步增加有效穗数和每穗粒数,从而扩大群体库容量,机插早、晚稻分别在施氮量为180,195kg/hm2时即可达到较高产量,同时保持较高的氮素吸收利用率。在适宜施氮量下,施氮比例及追氮时期对双季机插稻产量及氮素吸收利用具有显著影响,基蘖肥与穗肥比例早稻8∶2至7∶3、晚稻7∶3,移栽后7天+倒2叶抽出期追施氮肥有利于分蘖成穗,中后期维持较高的叶面积指数(LAI)和干物质积累量,粒叶比协调,穗数充足,穗型较大,总颖花量高,并同步提高产量及氮素吸收利用率。     

氮肥运筹对机插双季稻产量、氮肥利用率及经济效益的影响

【目的】 随着劳动力成本的提高,机械插秧是降低水稻生产劳动强度的必要措施之一,研究适应该技术的氮肥施用时期和比例,对推广该技术,实现机插双季稻稳产高产具有重要意义。 【方法】 以早稻和晚稻为试验材料,进行机插双季稻氮肥施用田间试验。在同一施氮量下,设置氮素基肥∶分蘖肥∶穗肥比例为 8∶2∶0（N_8∶2∶0）、7∶2∶1（N_7∶2∶1）、6∶2∶2（N_6∶2∶2）、5∶2∶3（N_5∶2∶3）、4∶2∶4（N_4∶2∶4）、3∶2∶5（N_3∶2∶5）和不施氮肥（CK）7 个处理。调查了早稻和晚稻产量形成、氮素吸收以及氮肥利用特征,讨论了氮肥后移与产量、产量形成及肥料利用率的关系。 【结果】 机插早、晚稻基肥∶分蘖肥∶穗肥比例分别为 6∶2∶2 和 5∶2∶3 处理水稻高产的群体结构最合理,有效穗、穗粒数、结实率与千粒重的乘积最大,协调产量的各因子达最佳值。同时发现,机插早、晚稻穗肥比例与有效穗数呈极显著负相关,与穗粒数呈正相关,与结实率呈抛物线关系。施氮处理机插早、晚稻的籽粒和秸秆氮含量及氮素累积量较 CK 处理均有所增加,其中随着穗肥比例的增大,早、晚稻的籽粒和秸秆氮含量均呈现增加的趋势,而氮素累积量均呈先增后减的趋势。无论机插早稻（施氮量为 180 kg/hm2）还是晚稻试验（施氮量为 195 kg/hm2）,随着穗肥比例的增大,氮肥贡献率（NCR）、氮肥农学利用率（NAE）、氮肥吸收利用率（NRE）、氮肥偏生产力（PFP_N）以及经济效益均呈先增后减的趋势,其中早稻 N_6∶2∶2 处理 NCR、NAE、NRE、PFP_N 和经济效率均达最大值,晚稻 N_5∶2∶3 处理均达最大值;而早、晚稻氮肥生理利用率（NPE）随着穗肥比例的增大均呈现逐渐减少的趋势。 【结论】 在施氮量和分蘖肥比例相同的条件下,机插早、晚稻施基蘖肥与穗肥比例分别为 6∶2∶2 和 5∶2∶3 时,有利于水稻高产和氮肥高效,是较为理想的施肥模式。      

缓释氮肥与尿素掺施比例对冬小麦产量及氮素吸收利用的影响

  【目的】  研究不同氮肥类型下缓释氮肥与尿素掺混对3个不同冬小麦品种生长发育、干物质累积量、产量、氮素转运、吸收利用效率以及土壤硝态氮残留的影响，探索适宜提高陕西关中地区冬小麦产量的氮肥配比，为该地冬小麦高效生产的肥料管理提供科学依据。  【方法】  本试验设置了4个氮肥处理，分别为纯尿素 (U)、纯缓释氮肥 (S)、缓释氮肥与尿素8∶2掺混 (SU₁)、缓释氮肥与尿素6∶4掺混 (SU₂)，施氮量为180 kg/hm2；以不施氮肥 (N₀) 为对照。选取关中地区农民主栽的3个冬小麦品种[小偃22 (XY22)、西农979 (XN979) 和郑麦379 (ZM379)]为试材，每个品种设5个处理。观测冬小麦在主要生育期的株高和叶面积指数，并分析冬小麦成熟期的干物质累积量、产量、植株氮素累积量和土壤硝态氮残留量。  【结果】  施氮量相等时，缓释氮肥与尿素掺施能显著促进冬小麦生长发育，增加冬小麦的产量和成熟期植株氮素累积量。SU₂处理下不同冬小麦品种的株高、叶面积指数、产量和成熟期植株氮素累积量均达到最大值，且0—100 cm土层剖面硝态氮残留量最小。SU₂处理下3个冬小麦品种的产量分别比U和S处理提高了31.81%～31.99%和9.66%～25.38%；营养器官的氮素向籽粒的转移率也分别提高了21.31%～51.12%和2.60%～20.78%。此外，缓释氮肥与尿素掺施能显著提高3个冬小麦品种的氮素吸收利用效率，显著促进开花后营养器官的氮素向籽粒转运，XY22、XN979和ZM379在SU处理下，冬小麦营养器官氮素转运对籽粒的贡献率分别为49.71%、48.32%和49.39%；在SU₂处理下3个冬小麦品种的氮肥农学利用率和氮肥偏生产力均最大，分别为17.54和41.95 kg/kg、17.94和41.53 kg/kg、11.32和38.56 kg/kg。冬小麦收获后，XY22在SU₂处理下0—100 cm土层硝态氮的残留总量在3个品种中最小, 为112.67 kg/hm2，比U处理下的硝态氮累积总量明显下降13.48%。这表明缓释氮肥与尿素掺施可以显著提高表层土壤硝态氮含量，减少硝态氮向土壤深层淋失，提高氮肥的利用效率。  【结论】  施氮量为180 kg/hm2时，缓释氮肥与尿素按6∶4掺混是本试验条件下冬小麦高效生产的最佳掺施比例。     

普通、控释尿素配比对玉米物质积累及产量的影响

以普通尿素和包膜控释尿素为供试材料,设置5种普通尿素与控释尿素配比处理,分别为CRU0—100%普通尿素,CRU1—75%普通尿素+25%控释尿素,CRU2—50%普通尿素+50%控释尿素,CRU3—25%普通尿素+75%控释尿素和CRU4—100%控释尿素,以CK1—不施氮肥和CK2—常规施氮(普通尿素60%基施+40%大喇叭口期追施)为对照,研究控释尿素与普通尿素配施对玉米农艺性状、干物质积累分配及产量的影响。结果表明:(1)施氮显著提高了玉米株高、穗位高和叶面积,与常规施氮处理相比,普通、控释尿素配施可提高株高、穗位高、茎粗和叶面积,其中75%控释尿素处理提高显著。(2)与常规施氮处理相比,普通、控释尿素配施处理促进吐丝期干物质积累,最终增加成熟期总干物质量,其中以CRU2和CRU3处理最好。(3)与常规施氮处理相比,普通、控释尿素配施处理的干物质在叶片和茎秆中的分配比例均较低,而籽粒的分配比例较高,以CRU3处理比例最高。(4)随控释尿素比例增加,玉米产量、千粒重、穗粒数、穗长和穗粗均呈先升后降的趋势;25%,50%,75%,100%的控释尿素比例处理产量较常规施氮处理分别增产3.70%,8.83%,11.23%,5.43%。因此,普通尿素掺混75%比例的控释尿素进行一次底施,既能满足玉米植株生长需求,提高干物质积累,优化干物质分配,又可促进增产。     

淮北地区缓释尿素对小麦生长、氮肥利用及土壤硝态氮的影响

通过田间小区试验,研究了淮北地区缓释尿素与普通尿素配施对小麦生长发育、产量、氮肥利用率及土壤硝态氮含量的影响。结果表明,缓释尿素与普通尿素按氮素量2∶1配施(SRU2),小麦产量和氮肥利用率均最高。与农民习惯处理(N 250 kg/hm2)比较,缓释尿素处理(SRU1、SRU2和SRU3)减少氮用量70 kg/hm2,小麦产量差异不大,但显著提高了氮肥利用率和农学利用率,增幅分别达43.71%~91.98%和25.58%~43.71%。等氮肥用量条件下,与尿素一次性全量基施(SRU4)比较,缓释尿素处理显著提高了小麦成熟期地上部干物质和氮素积累及氮肥利用率。在扬花期,农民习惯处理和优化氮素处理30~60 cm土壤硝态氮淋失趋势明显;缓释尿素处理土壤硝态氮积累不明显。     

缓释尿素在双季稻上的养分供应特征

采用双季早晚稻的田间试验,研究了养分释放期为60 d和90 d的两种不同缓释尿素对整个生育期内水稻养分吸收的影响。结果表明:60 d型缓释尿素一次性施用在早、晚稻上均达到了普通尿素分次施肥时的产量水平,而90 d型缓释尿素一次性施用在早稻上效果好晚稻上效果欠佳。60 d和90 d型缓释尿素一次性施用的优势在于能使水稻有较高的有效穗数及穗粒数,整个生育期地上植株氮(灌浆期不含籽粒)含量也显著高于普通尿素分次施肥、普通尿素一次施用及不施氮处理,而灌浆过程中籽粒、剑叶、倒二位及倒三位叶的氮含量及剑叶SPAD值(叶绿素相对含量)也均高于其他3个处理。两种缓释尿素均使水稻出现了不同程度的贪青状况,其中以90 d型缓释尿素贪青最为严重,60 d型缓释尿素的养分释放期对水稻较为适中而90天型缓释尿素较长。     

不同降雨年份控释尿素与普通尿素配施对夏玉米产量、氮素利用及经济效益的影响

  【目的】  在干旱和正常降雨年份，比较控释尿素与普通尿素不同配施比例对玉米产量和经济效益的影响，为夏玉米养分科学管理提供依据。  【方法】  试验于2017—2018年在河南省禹州市顺店镇进行，该地2017年6—9月降雨量为210.9 mm，属少雨干旱年份；2018年6—9月，降雨量为533.9 mm，属降雨正常年份。试验设置控释尿素 (N 45%) 与普通尿素 (N 46%) 的配比分别为1∶9、2∶8、3∶7、4∶6、5∶5，施氮量均为N180 kg/hm2。于拔节期、大喇叭口期、开花期、乳熟期、成熟期取植株样品，测定植株全氮含量；于成熟期，测定玉米产量同时测试土壤无机氮含量。  【结果】  不同降雨年份玉米产量差异显著，相同处理下干旱年份 (2017) 与降雨正常年份 (2018) 相比玉米减产36.5%～53.4%。在降雨正常年份，与仅施普通尿素相比，控释尿素与普通尿素以4:6配比的玉米产量提高10.1%，经济效益提高15.8%。在干旱年份，与仅施普通尿素处理相比，控释尿素与普通尿素配施处理的玉米产量有所下降，其中CRU4显著减产22.9%，经济效益降低56.7%，当控释尿素与普通尿素比例为4∶6时减产幅度达到最大，经济效益也最低。相同配施处理下，在降雨正常年份玉米花后氮素累积比干旱年份增长108.0%～1175.7%，氮肥偏生产力增长57.4%～114.6%。在干旱年份，控释尿素与普通尿素配施处理的表层土壤硝态氮含量比降雨正常年份高52.3%～131.9%。在降雨正常年份，控释尿素与普通尿素配施处理土壤表层 (0—30 cm) 硝态氮含量均高于仅施普通尿素的处理。  【结论】  与正常降雨年份相比，干旱可导致玉米减产36.5%～53.4%，植株干物质累积量、氮素累积量、氮肥偏生产力均有所降低，土壤硝态氮残留量升高52.3%～131.9%。正常降雨量下，控释尿素与普通尿素配施能够提高玉米氮素累积量和经济效益，控释尿素与普通尿素在3∶7的配比下能获得最佳经济效益。     

含2.5%基质材料尿素的氮缓释特性及其与作物生长吻合性

【目的】在尿素中添加由改性蒙脱石和有机聚合粘结剂等组成的基质材料 (> 5%) 生产的尿素具有缓释效果。本试验研究了将基质材料降低到国家标准允许的最高限量 (2.5%) 时肥料的缓释效果,为新型肥料的生产提供理论依据。【方法】于2016和2017年在合肥进行水稻和玉米田间试验。设置无氮对照、常规尿素和缓释尿素 (含N 45.2%和基质材料2.5%) 3个处理。调查了水稻抽穗期和玉米吐丝期株高、叶面积、根系表面积,分析了叶片叶绿素含量、硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶活性,产量及其构成因素,并分析了水稻抽穗期和玉米吐丝期土壤矿质氮含量,评估了肥料氮素淋溶与氨挥发风险。利用室内淋溶实验模拟了缓释肥料氮素的淋出量变化。【结果】基于两年试验结果的平均值进行分析:与常规尿素相比,缓释尿素处理水稻植株增高了4.5%,玉米增高了12.4%;水稻叶面积提高了9.8%,玉米提高了11.5%;水稻根系表面积提高了9.5%,玉米提高了5.0%;叶片叶绿素含量水稻提高了18.5%,玉米提高了7.8%;叶片硝酸还原酶活性水稻提高了19.6%,玉米提高了20.3%;叶片谷氨酰胺合成酶活性水稻提高了17.7%,玉米提高了11.5%。与普通尿素相比,缓释尿素处理水稻增产17.2% (P < 0.05),玉米增产6.6% (P > 0.05)。缓释尿素处理可提高水稻单位面积有效穗数,但降低穗粒数;缓释尿素处理有提高玉米穗粒数和千粒重的趋势。通径分析表明,缓释尿素处理提高水稻产量的原因主要是提高了亩穗数,提高玉米产量的主要原因是提高了穗粒数。肥料氮素损失过程可以用逻辑斯谛方程拟合 (P < 0.01),缓释尿素比常规尿素具有较低的氮素淋溶和氨挥发风险。在水稻抽穗期,缓释尿素处理的土壤矿质氮含量比常规尿素处理提高9.2% (P < 0.05);在玉米吐丝期,缓释尿素处理的土壤矿质氮含量比常规尿素处理提高18.1% (P < 0.05)。缓释尿素处理较低的氮素损失风险和较高的土壤矿质氮含量是其改善作物生长的重要原因。【结论】2.5%基质改性缓释尿素具有减少氮素损失、提高土壤矿质氮含量、改善植株形态生长和生理活性、提高水稻与玉米产量的作用,在水稻和玉米栽培中具有一定应用前景。     

栽插和秸秆还田方式对水稻氮素吸收利用和产量的影响

【目的】秸秆还田方式影响土壤和肥料中养分的有效性,本研究通过比较不同还田方式下水稻产量、氮素吸收利用的差异,为水稻人工插秧和毯苗机插技术选择适宜的秸秆还田方式提供依据。【方法】本试验于2016-2018年在成都温江四川农业大学水稻研究所试验田进行,以籼型三系杂交稻F优498为试验材料,采用两因素裂区设计,主区为秸秆不还田(S0)、覆盖还田(S1)和翻埋还田(S2) 3种还田方式,副区为人工插秧(HT)和毯苗机插(MT) 2种栽插方式,氮肥用量为N 135 kg/hm^2,按基肥∶蘖肥∶促花肥∶保花肥=3∶3∶2∶2的比例施用。磷肥(过磷酸钙)用量为P2O5 90 kg/hm^2,作基肥一次施入;钾肥(氯化钾)用量为K2O 150 kg/hm^2,施用比例为基肥∶穗肥=7∶3。分别于分蘖盛期、拔节期、齐穗期和成熟期采集茎鞘、叶和穗样品测定干物重和氮含量,计算不同时期氮素积累、转运及氮素利用效率。【结果】秸秆还田方式对人工和机械插秧水稻产量、植株氮素积累及氮素利用具有显著影响。1)与S0相比,S1、S2处理提高了水稻产量,抑制了水稻分蘖盛期氮素积累,促进了拔节期至成熟期各器官及植株氮素积累,提高了植株氮含量,S1效果优于S2,且S1提高了氮素茎鞘转运量(44.1%)、茎鞘转运率(10.2%)、叶片转运量(23.5%)和穗氮增加幅度(21.2%),S2仅提高了氮素茎鞘转运量(24.7%)、茎鞘转运率(6.5%)和穗氮增加幅度(16.7%)。氮肥农学效率和氮素回收率表现为S1> S2,但S1、S2氮素的稻谷生产效率均有所降低。2)分蘖盛期至拔节期,HT处理的水稻各器官氮素积累、各时期植株氮素积累、氮素转运和产量均大于MT处理的,氮素回收率则显著低于MT处理的。秸秆还田方式对不同栽插方式氮素积累和转运的影响程度不一,分蘖盛期HT处理的氮素积累以S2处理最小,MT处理则以S1最小。两种栽插方式下拔节期至成熟期氮素积累和转运量、氮肥农学利用率及吸收利用率均以S1处理最大。【结论】从提高水稻产量和氮素利用率来看,人工插秧和毯苗机插均适宜采用小麦秸秆覆盖还田模式,并以覆盖还田结合人工插秧方式为最佳。     

氮肥运筹对南方双季晚粳稻产量及品质的影响

【目的】 近年来“籼改粳”是我国南方双季稻区水稻产量及品质提高的有效措施之一,但何种氮肥运筹能使籼粳杂交稻在晚稻季中同步达到高产和优质目前还不清楚,需要进一步研究。 【方法】 2016—2017年,选用籼粳杂交稻甬优1538为晚稻材料,在总纯氮量255 kg/hm2条件下,设置基蘖穗肥比分别为6∶2∶2 (A)、4∶2∶4 (B)、2∶2∶6 (C) 三种氮肥运筹的比例 (穗肥于倒3叶期一次性施用),并在基肥和分蘖肥分别占总施氮量40%和20%下,设置穗肥于倒4叶、倒2叶期两次均施 (B₁) 和基蘖穗粒肥比为4∶2∶2∶2 (B₂)。收获后,调查分析了晚粳稻产量和品质。 【结果】 与B处理相比,A和C处理产量分别降低1.9%～4.8%和4.9%～16.8%,而B₁和B₂处理产量分别增加1.2%～3.2%和3.8%～12.5%。B、B₁和B₂处理总干物质量均显著高于A和C处理 (P < 0.05),特别是在抽穗–成熟期阶段干物质量的积累优势突出,而B ₁处理高效叶及有效叶的叶面积指数大和B₂处理灌浆结实期剑叶SPAD值高分别是二者在灌浆结实期干物质生产能力强的主要原因。随着基肥比例的降低,加工品质、蒸煮与食味品质和营养品质变优,但外观品质和RVA谱变劣。此外,同一基蘖肥施用比例下,稻米加工品质和蒸煮与食味品质表现为B₂ < B ₁ < B,外观品质和RVA谱特征值表现相反的变化规律,而营养品质表现为B ₂ > B > B ₁。 【结论】 在本试验条件下,采用基蘖穗粒肥比为4∶2∶2∶2的氮肥运筹晚粳稻产量表现最好,采用基蘖穗肥比为4∶2∶4时可兼顾水稻高产和优质,其中穗肥二次均施的氮肥运筹表现优于穗肥一次施用。      

秸秆还田下寒地水稻实现高产高氮肥利用率的氮肥运筹模式

  【目的】  秸秆还田是东北寒地水稻种植区培肥土壤的重要措施,研究调整水稻基蘖氮肥与穗氮肥比例,为促进寒地水稻氮肥的合理施用提供科学依据。  【方法】  田间试验于2016、2017年在吉林省进行,供试水稻品种为吉粳511。上一季水稻收获后,秸秆9000 kg/hm2粉碎至10 cm左右,翻压还田。在总施氮 (N) 量200 kg/hm2不变的前提下,设置5个基蘖肥与穗肥比例处理5∶5 (N 5∶5)、6∶4 (N 6∶4)、7∶3 (N 7∶3)、8∶2 (N 8∶2) 和9∶1 (N 9∶1),以不施氮肥 (N0) 为对照。在水稻6个生育期调查植株生物量和氮素含量,成熟期测定产量及产量构成因素。计算了氮素积累与转运特征,以及氮素利用效率。  【结果】  与N0处理相比,施氮提高了水稻穗数、穗粒数和结实率,进而显著提高了产量,以N 8∶2处理的水稻产量最高。水稻返青期至拔节期,氮积累量随基蘖氮肥占总施氮量比例的增加而增加,而齐穗期至成熟期阶段则表现为随基蘖氮肥占总施氮量比例的增加先增后减,氮素积累总量以N 8∶2处理最高。施氮显著提高了氮素转运量和齐穗后积累氮素对籽粒氮积累量贡献率,其中氮素转运量随基蘖氮肥占总施氮量比例的增加而增加,而齐穗后积累氮素对籽粒氮积累量贡献率随基蘖氮肥占总施氮量比例的增加先增后降,以N 8∶2处理最高。随基蘖氮肥占总施氮量比例的提高,氮素回收率、农学利用率、偏生产力和生理利用率均呈现先增后减趋势,均以N 8∶2处理最高。相关分析结果表明,水稻齐穗期前后氮素积累量与水稻产量均呈显著或极显著正相关 (r = 0.8943～0.9476),其中水稻齐穗后氮积累量与产量的相关性高于齐穗前。  【结论】  在秸秆还田条件下,基蘖氮肥与穗氮肥比例为8∶2最有利于提高水稻齐穗期至成熟期氮积累量,促进氮素向籽粒的转运,使水稻产量和氮素利用效率协同提高。因此,在本试验条件下,总施氮量200 kg/hm2,基蘖肥与穗肥比例为8∶2的施氮制度是优化水稻氮素积累特性及获得高产的理想运筹模式。     

不同干湿交替灌溉与氮肥形态耦合下水稻根系生长及功能差异

【目的】适宜的灌溉方式及氮肥管理是水稻高产高效的有效途径,大多数研究集中于地上部分及产量品质的形成,而对于根系形态生理及其与产量之间的关系研究还不够深入。本文探讨了干湿交替灌溉方式与氮肥形态耦合对水稻根系形态、生理及代谢的影响,探索干湿交替灌溉与氮肥形态耦合机理,为水稻高产及根系生理提供理论依据。【方法】试验于2016和2017年在河南科技大学试验农场进行,以徐稻3号为材料,供试土壤土质为黏壤土,采用灌水方式和氮肥形态二因素随机试验,设置CK [浅水层灌溉(0 kPa)]、WMD[轻度干湿交替灌溉(–20 kPa)]和WSD[重度干湿交替灌溉(–40 kPa)] 3种灌溉方式。氮肥供应设置铵态氮∶硝态氮三个混合比例处理:100∶0、50∶50 (即1∶1)、0∶100,由硫酸铵、硝酸铵和硝酸钠提供氮源。在分蘖盛期、穗分化始期、抽穗期和成熟期采样,以水稻茎基部为中心,挖取20 cm (长)×20 cm (宽)×30 cm (深)的土块测定干湿交替灌溉和氮肥形态处理的水稻根长、直径、表面积、体积、根尖数等根系形态指标、根系氧化力,采集根系伤流液分析其中氨基酸、蛋白质、可溶性糖含量以及在成熟期测定产量和产量构成。【结果】灌溉方式与氮肥形态之间存在显著的互作关系。WMD与铵硝1∶1耦合后水稻产量最高,达到1015.8 g/m^2,为本试验的最佳互作组合模式。WMD下,铵硝1∶1处理主要生育时期的根长显著增加了10.6%~17.0%,平均根直径增加了3.98%~25.25%,根体积增加了5.27%~26.40%,根表面积增加了6.27%~25.19%,提高了根尖数、根系伤流液中氨基酸、蛋白质、可溶性糖的含量,促进了根系的碳氮代谢和对养分、水分的吸收。WSD降低单位面积穗数及每穗粒数,显著降低水稻产量,铵硝100∶0处理平均降低38.20%、铵硝1∶1平均降低29.94%、铵硝0∶100平均降低35.0%,减少了根系长度,降低根体积、根表面积、根尖数,抑制根系活力及伤流液中物质的合成,不利于根系功能的维持。不同水分条件下氮肥形态对根系的影响不一,CK下,100%NH4^+处理根长及根系活力提高,而在WMD下,硝铵1∶1处理改善根系形态、提高根系活性,促进根系碳氮代谢,100%NO3^–处理不利于根系生长及根系功能的维持。水稻根长、根体积、根表面积、根尖数、根系活力与产量呈显著或极显著的正相关关系。施用100%NO3^–处理单位面积穗数下降,产量降低明显。【结论】轻度适宜的干湿交替灌溉配合施用一定比例的铵硝混合氮肥可以充分发挥水肥的耦合效应,促进强健根系形态的建成,提高根系的碳氮代谢及养分吸收利用,从而促进水稻的高产稳产。     

缓释氮肥与尿素掺混对玉米生理特性和氮素吸收的影响

【目的】 研究不同施氮量下尿素与缓释氮肥掺混对大田玉米生理特性、氮素吸收和土壤硝态氮残留的影响,以期探索减少土壤硝态氮淋失、提高氮肥利用效率的高效施氮管理模式。 【方法】 试验在西北农林科技大学节水灌溉试验站进行,供试土壤质地为壤土,玉米品种为郑单958。设置了3种氮肥类型为尿素 (U)、缓释氮肥 (S)、尿素和缓释氮肥以 3∶7比例掺混 (SU); 4 个施氮 (N)水平为 90 kg/hm2 (N1)、120 kg/hm2 (N2)、180 kg/hm2 (N3)、240 kg/hm2 (N4),以不施氮肥 (N0) 为对照,共13个处理。在生育期内对玉米的产量和生理指标进行观测,并测定玉米主要生育期植株养分和土壤硝态氮含量。 【结果】 尿素掺混缓释氮肥 (SU) 处理的玉米生长后期叶绿素总量最大值分别比尿素 (U) 处理和缓释氮肥 (S) 处理最大值提高7.7%和1.3%。各生育期尿素掺混缓释氮肥 (SU) N3处理的净光合速率和蒸腾速率最高,分别高于其他处理6.9%～88.6%和3.4%～90.3%。尿素掺混缓释氮肥 (SU) 处理能够更好地促进玉米对氮素的吸收利用,其中尿素掺混缓释氮肥 (SU) N3处理氮素吸收量和籽粒的氮素分配量达最大,分别为156.0 kg/hm2和79.7 kg/hm2,高于其他处理8.1%～67.3%和6.2%～54.1%。尿素 (U) N3处理与缓释氮肥 (S) N2处理的氮素吸收量和籽粒的氮素分配量无显著差异;尿素掺混缓释氮肥 (SU) 在N3施氮量下,产量达到最高为 6200.4 kg/hm2,比尿素 (U) N3处理和缓释氮肥 (S) N2处理的产量分别增加了20.7%和19.8%。与单施尿素 (U) 和缓释氮肥 (S) 处理相比,尿素掺混缓释氮肥 (SU) 处理能充分利用0—40 cm土层养分,减少土壤氮素向更深土层淋失,提高氮肥利用率,降低土壤环境污染的风险。 【结论】 尿素与缓释氮肥掺混条件下,施氮量180 kg/hm2是提高试验区玉米叶绿素含量和光合作用,促进氮素吸收,减少硝态氮向土壤深层淋失的最佳施肥管理模式。      

有机肥和缓控肥替代部分化肥降低双季稻田综合净温室效应

  【目的】  秸秆还田是我国水稻生产中的常规土壤培肥措施，在此背景下，进一步研究有机肥和包膜尿素替代部分普通尿素，以及施用硅肥和微量元素对土壤固碳效应和温室气体排放的影响及机理，为实现稻田“固碳减排”提供依据。  【方法】  江西高安县的双季稻田间定位试验始于2013年。在秸秆全部还田、早稻施N165 kg/hm2和晚稻施N 195 kg/hm2条件下，设置4个氮素处理: 100%普通尿素氮 (CK)；用20%有机肥氮替代普通尿素氮 (N1)；在N1基础上增加Si、Zn和S肥 (N2)；在N2基础上用30%的包膜尿素氮替代普通尿素氮 (N3)。于收获期测定作物产量和地上部生物量，2016年测定了早稻和晚稻生育期温室气体 (CO₂、N₂O和CH₄) 排放量。  【结果】  与早稻季相比，晚稻季温室气体排放总量较高，其中晚稻季CH₄排放量是早稻季的4倍 (P < 0.05)，生态系统呼吸增加了7.5%～9.3% (P > 0.05)。同一季节4个处理间生态系统呼吸没有显著差异；N₂O排放量以CK 最高，其中早稻季CK处理比N1、N2和N3处理分别增加31.7%、27.2%和43.7%，晚稻季分别增加20.0%、31.5%和40.6% (P < 0.05)；与CK处理相比，有机肥替代处理显著增加了CH₄的排放量，其中早稻季N1、N2和N3处理分别增加了13.1%、13.9%和21.4%，晚稻季分别增加了19.4%、12.7%和13.7% (P < 0.05)。利用地上部生物量估计当季/年尺度土壤固碳效应，晚稻季有机肥处理 (N1、N2和N3) 与CK相比增加显著 (P < 0.05)；2016年早稻产量比晚稻提高30%，所以早稻季综合净温室效应是负值 (碳汇)，而晚稻季是正值 (碳源)，全年总计为碳源，这表明稻田产生温室效应。与CK处理相比，有机肥和包膜尿素配施处理 (N3) 显著降低了全年综合净温室效应。  【结论】  连续4年的田间试验结果表明，在秸秆还田基础上，用有机肥部分替代普通尿素可显著增加CH₄排放，但又显著降低N₂O排放且增加土壤固碳效应。综合考虑，有机肥投入会显著降低双季稻田综合净温室效应。使用包膜尿素替代部分普通尿素可有效降低施用有机肥产生的CH₄排放，且通过提高产量进一步降低双季稻生产系统的综合净温室效应。而施用中、微量元素肥料对综合净温室效应没有显著正效应。由于晚稻的温室气体排放量高于早稻，因此，通过优化施肥技术提高早稻产量是降低双季稻年度温室气体排放的有效措施。     

聚脲甲醛缓释肥对太湖稻麦轮作体系氨挥发及产量的影响

【目的】 通过研究尿素和聚脲甲醛缓释肥 (MU) 对太湖地区稻麦轮作体系氨挥发、氮肥利用率及产量的影响,为新型缓释肥料的推广和降低农田氨挥发损失提供理论依据。 【方法】 田间小区试验在江苏苏州进行,种植制度为水稻小麦轮作,供试聚脲甲醛缓释氮肥有两个,MU70 (含氮量39%) 和MU50 (含氮量40%),供试土壤为潜育型水稻土。除对照外,施氮量稻季为N 270 kg/hm2,麦季为N 190 kg/hm2。以施用普通尿素为对照,试验共设6个处理,分别为100%MU50 (单施缓释肥)、100%MU70、50%MU50 (缓释肥配施尿素)、50%MU70、当地常规 (U) 和对照 (CK)。各处理中缓释肥全部用于基施,尿素分三次追施。施肥后的第二天采用密闭室间歇通气—稀硫酸吸收法测定田间氨挥发通量。收获期测产,计算各处理的经济收益。 【结果】 氨挥发主要发生在稻季,稻季施用MU可降低稻田的氨挥发损失,表现为100%MU50≈100%MU70 < 50%MU50≈50%MU70 < U。相比U处理,单施MU可导致水稻减产,而MU配施尿素可保证产量,50%MU50和50%MU70的产量比U处理分别提高了5.7%和3.2%;麦季单施MU处理的氨挥发和产量均显著低于U处理,50%MU50和U处理的氨挥发和产量无明显差异,而50%MU70处理的氨挥发损失高于U处理。稻季和麦季的MU与尿素配施处理的氮肥利用率均高于U处理的,而单施MU处理的氮肥利用率均显著低于U处理的,其中不同的是,稻季50%MU50处理的氮肥利用率比U处理显著提高了8.1%;麦季50%MU70处理的氮肥利用率比U处理的显著提高3%。 【结论】 综合考虑农学和环境效益,稻麦轮作体系50%MU50的总净收入是30259元/hm2,相比U处理 (30168元/hm2) 差异不大,但前者显著降低了氨挥发损失,提高了氮肥利用率。因此,MU50和尿素1∶1配施模式值得在太湖地区推广应用。