基于冬小麦植被指数的氮肥调控技术研究

施用氮肥是提高作物产量的重要措施，但不合理施用是导致氮肥利用率偏低的主要原因之一，减少农田中氮肥的损失是提高利用率和降低环境污染的共同基础。寻求一种快速、可靠、廉价、非破坏性的作物氮素营养水平田间诊断方法，然后建立一个通用的施氮模型，对指导作物氮肥管理具有重要意义。     

稻麦轮作系统无机氮肥高效利用研究进展

农业生产中无机氮肥的不合理施用导致氮素利用率低,大量氮素通过气体挥发、径流和淋溶损失到环境中。在前人研究基础上,总结了稻麦轮作系统中无机氮肥的使用和损失情况,比较了水稻和小麦生产中无机氮肥的损失量和主要成分,分析了稻麦轮作生产中影响无机氮肥高效利用的影响因素,同时,提出了提高稻麦生产中无机氮肥利用率的相关措施,即种植氮高效品种、有机肥与无机肥配施、氮肥运筹和改善田间栽培管理。最后,从氮高效品种的选育和应用、土壤残留氮的影响和优化肥料施用技术三个方面进行展望并提出相关建议,以期能够有效、快速解决稻麦轮作生产中无机氮肥的高效利用。     

中国农业科学院微信版“养分专家”上线

正肥料在保障我国粮食安全中一直起着不可替代的支撑作用。但是,近年来,化肥过量和不合理施用问题突出,不仅导致肥料利用率低、养分资源浪费严重,还对环境造成潜在威胁。特别是过量的氮肥和磷肥施用,会引起水体富营养化或地下水硝酸盐含量超标,直接影响到农田的可持续利用。因此,建立科学合理的施肥方法,对于作物高产、优质、高效、提高肥料利用率和保护环境具有重要意义。近日,依托国家重点研发计划项目研发的微信版"养分专家" APP上线了,将针对以上问题提供实际的解决方案。     

华北地区冬小麦-夏玉米轮作体系的氮素循环与平衡

对华北地区冬小麦-夏玉米轮作体系农田氮素输入输出的数量特征、平衡状况进行了分析,并评估其优化潜力。研究表明,华北地区冬小麦-夏玉米轮作体系农田每年的氮素输入中,化学氮肥、农家肥、降水、灌溉、非生物固氮和种子带入农田的氮分别为545、68、21、15、15和5kghm-2a-1,氮素年输入总量为669kghm-2a-1;每年的氮素输出中,作物收获带走的氮为311kghm-2a-1,而氨挥发、反硝化和淋洗损失的氮分别为120、16和136kghm-2a-1,氮素年输出总量为583kghm-2a-1;氮素年盈余量为86kghm-2a-1。目前我国华北地区冬小麦-夏玉米轮作体系农田氮素处于大量赢余状态,从而导致氮素大量损失。因此,加强氮肥管理,提高氮肥利用率,加大有机肥施用的力度,是华北地区农田氮素资源管理的长期任务。     

植物液泡中硝酸盐行为的研究概况

化学氮肥利用率低和损失严重而造成的环境污染问题是农业生态系统中氮素管理首当其冲要研究和解决的问题 ,这方面的研究工作在国内外报道浩如烟海 ,但突破性进展不多。另一方面 ,植物体内的硝酸盐含量高又严重影响农产品有关的品质性状 ,特别是我国加入WTO后蔬菜和果实中高含量的硝酸盐是影响这些产品出口的主要限制因子之一。因此 ,从植物体本身着手研究植物氮素高效利用的机理与途径 ,这是近几年来植物氮素营养研究的热点之一。植物液泡占据了成熟植物细胞体积的 90 %左右 ,而液泡和细胞质中硝酸盐的浓度通常分别在 30～ 5 0molm- 3和 3～ 5molm- 3,因此 ,如何调动植物液泡中的硝酸盐使之得到更高程度的再利用 ,这是提高植物氮素利用效率和降低植物体内硝酸盐含量的途径之一。本文综述了国内外有关液泡中硝酸盐行为的研究状况 ,在此基础上作者首次提出植物液泡中硝酸盐的内外流与植物氮素高效利用之间可能存在着密切的关系 ,旨在拓始这方面的工作能尽快开展 ,为植物氮素高效利用的分子生物学研究开辟新的研究领域。     

中国农业科学院微信版“养分专家”上线

<正>肥料在保障我国粮食安全中一直起着不可替代的支撑作用。但是,近年来,化肥过量和不合理施用问题突出,不仅导致肥料利用率低、养分资源浪费严重,还对环境造成潜在威胁。特别是过量的氮肥和磷肥施用,会引起水体富营养化或地下水硝酸盐含量超标,直接影响到农田的可持续利用。因此,建立科学合理的施肥方法,对于作物高产、优质、高效、提高肥料利用率和保护环境具有重要意义。近日,依托国家重点研发计划项目研发的微信版"养分专家" APP上线     

中国农业科学院微信版“养分专家”上线

正肥料在保障我国粮食安全中一直起着不可替代的支撑作用。但是,近年来,化肥过量和不合理施用问题突出,不仅导致肥料利用率低、养分资源浪费严重,还对环境造成潜在威胁。特别是过量的氮肥和磷肥施用,会引起水体富营养化或地下水硝酸盐含量超标,直接影响到农田的可持续利用。因此,建立科学合理的施肥方法,对于作物高产、优质、高效、提高肥料利用率和保护环境具有重要意义。近日,依托国家重点研发计划项目研发的微信版"养分专家" APP上线了,将针对以上问题提供实际的解决方案。     

中国农业科学院微信版“养分专家”上线

正肥料在保障我国粮食安全中一直起着不可替代的支撑作用。但是,近年来,化肥过量和不合理施用问题突出,不仅导致肥料利用率低、养分资源浪费严重,还对环境造成潜在威胁。特别是过量的氮肥和磷肥施用,会引起水体富营养化或地下水硝酸盐含量超标,直接影响到农田的可持续利用。因此,建立科学合理的施肥方法,对于作物高产、优质、高效、提高肥料利用率和保护环境具有重要意义。近日,依托国家重点研发计划项目研发的微信版"养分专家" APP上线了,将针对以上问题提供实际的解决方案。     

中国农业科学院微信版“养分专家”上线

正肥料在保障我国粮食安全中一直起着不可替代的支撑作用。但是,近年来,化肥过量和不合理施用问题突出,不仅导致肥料利用率低、养分资源浪费严重,还对环境造成潜在威胁。特别是过量的氮肥和磷肥施用,会引起水体富营养化或地下水硝酸盐含量超标,直接影响到农田的可持续利用。因此,建立科学合理的施肥方法,对于作物高产、优质、高效、提高肥料利用率和保护环境具有重要意义。近日,依托国家重点研发计划项目研发的微信版"养分专家" APP上线了,将针对以上问题提供实际的解决方案。     

生物反硝化抑制剂原花青素对土壤氮转化及植物生长的影响

我国农业生产氮肥投入量大，但利用率低，氮素损失严重。其中，由反硝化过程产生的氮素损失占比最高可达50%以上，有效调控土壤反硝化过程对于减少农业生态系统氮素损失、降低氮素环境污染具有重要意义。生物反硝化抑制剂(biodenitrification inhibitors,BDIs)是一类植物分泌的次生代谢产物，其中的原花青素已被证实可促进土壤氮素储存并增加作物产量，有望成为一种高效且绿色的氮素调控物质。本文系统梳理了BDIs的发现及其反硝化抑制机制，总结了目前国内外BDIs研究领域的主要进展，并对未来研究方向进行了展望，以期为BDIs施用技术及产品的开发、农产品质量的提升及现代农业绿色健康发展提供借鉴。     

黄土丘陵区土壤—作物系统氮素特征与管理

基于长期定位试验,对黄土丘陵区的晋西北河曲县砖窑沟试验区土壤氮素资源与分布,土壤氮素变化和农田氮素平衡进行了分析,并探讨了该区氮素管理策略和施肥方案。结果表明,试验区土壤全氮含量平均为0.4.g/kg,土壤碱解氮为16.76.mg/kg,氮素水平低,供氮能力差。土壤氮素含量呈现耕地草地林地的分布态势。经过连续13年的施肥处理,施有机肥和有机、无机肥配施020cm土层全氮含量显著提高了12.0%～105.6%,2040cm土层全氮含量变化没有显著差异;各施肥处理020cm土壤碱解氮均呈上升趋势,增加了32%～299%,土壤有效氮的增加与连续施入有机肥的量有关。施肥处理的糜子农田的土壤氮素均呈现出盈余状况,马铃薯田则基本保持平衡。因此,在轮作周期中应根据前茬作物的需氮特性和收成情况确定当季作物的氮肥施用量。糜子和马铃薯的施肥应以氮肥和有机肥为主,氮磷比例分别为1∶0.5～0.7和1∶0.7左右为宜。     

基于DSSAT模型的氮肥管理下华北地区冬小麦产量差的模拟

为了评价氮肥管理对华北地区冬小麦产量差的影响,利用大田试验数据和田间调查的方法,应用DSSAT模型分析了吴桥不同氮肥水平下冬小麦多年平均可获得产量及产量差,并研究了不同地块产量差和氮肥农学效率差的分布。结果表明,不同地块冬小麦产量差异显著,但产量变异较小,地块间施肥水平存在明显差异,且变异较大。模型分析确定222 kg/hm2为最佳施氮肥量,对应的最大可获得产量为7618 kg/hm2,地块产量与最大可获得产量有较大差距,当地冬小麦产量具有一定的提升空间。75%的农户地块的施氮量高于最佳施氮量,且氮肥农学效率普遍偏低。因此,生产中应优化氮肥管理方案,适当减氮并调整施肥时期和改进技术,提高氮肥农学效率,以实现冬小麦生产高产高效。在保障国家粮食安全和保护自然环境双重压力的背景下,通过合理的氮肥管理来缩减冬小麦产量差对提高中国粮食总产及保持农业可持续发展具有重要的意义。     

太湖地区绿肥还田与无机氮追肥配施的环境效应分析

通过太湖地区绿肥还田与不同用量的无机氮追肥配施小区试验,研究了水稻苗期、分蘖期和抽穗期田面水氮素不同形态的变化特征、径流损失及水稻产量。结果表明:绿肥还田后,水稻苗期田面水中总氮浓度出现先减小后增加的变化,总氮浓度增加的原因主要是有机氮浓度的增加,而无机氮浓度先升后降;分蘖肥和穗肥施用后,田面水氮素浓度随施肥量的增加而升高,田面水总氮和有机氮在施肥后第1天达到最大,随后快速下降,而无机氮在施肥后则经历了一个先升后降的变化过程;随着施肥量的增加,稻季氮素径流损失不断增大,无机氮是氮素径流损失的主要形态,且径流水中无机氮以铵态氮为主,故应将铵态氮作为农田排水污染检测的主要指标;绿肥还田模式下,施用氮素基肥可大大提高田面水的氮素含量,增加氮素流失风险,而不施氮素追肥或者过量减施均可影响作物的产量。绿肥还田,稻季配施140 kg hm-2无机氮追肥,可减少48%无机氮肥投入,降低38.5%氮肥流失率,实现水稻产量效应和环境效应的协调,是水体污染严重地区值得尝试的一种农作方式。     

花生-甘薯轮作制中磷钾肥施肥模型研究

本文探讨了花生-甘薯轮作制中钾肥和磷钾肥施肥模型的建立方法。通过裂区田间试验设计,建立了钾肥和磷钾肥当季施肥模型和甘薯后效模型以及甘薯当季施肥模型。3个钾肥试验和2个磷钾肥试验结果表明,上述模型能很好地拟合田间试验结果。后效模型可计算出花生磷钾肥最佳施用量下对甘薯的后效产量,甘薯当季肥效模型可求得扣除肥料残留效应后的磷钾肥最佳施用量,降低了甘薯推荐施肥量,提高了施肥效益。     

小麦-玉米轮作制中氮肥效应模型的选择──经济和环境效益分析

从经济和环境效益两个方面对描述冬小麦、夏玉米轮作制中作物产量对氮肥反应的四个施肥模型（二次型,平方根,二次型＋平台,线性＋平台）进行了比较研究,结果表明,不同模型的拟合程度都较高,且拟合程度和计算的最佳产量均无显著差异,但线性＋平台和二次型＋平台模型推荐的最佳施肥量大大低于二次型模型,因而经济效益较高,研究还表明,与二次型模型相比,采用线性＋平台和二次型＋平台模型推荐和最佳施肥量,有利于维持土壤无机氮的基本平衡（而不是显著上升！）平台和二次型＋平台模型推荐的最佳施肥量,有利于维持土壤无机氮的基本平衡（而不显著上升！）,提高氮肥利用率,并使小麦、玉米茎秆含氮量降低,表现出较佳的环境效应。     

施氮量对土壤–棉花系统中氮素吸收利用和氮素去向的影响

  【目的】  明确棉田施氮效应，为科学施氮提供理论依据。  【方法】  采用15N示踪法进行盆栽试验，以聊棉6号为材料，设N 0、2、4、6、8 g/pot (分别记作N0、N2、N4、N6、N8) 5个施氮量，研究施氮量对土壤–棉花系统中氮素吸收利用及氮素去向的影响。  【结果】  在收获期，随着施氮量的增加，籽棉产量先升高后降低，N2、N4处理籽棉产量和收获指数明显高于其他处理；干物质积累量和氮素吸收量增加，均以N8处理最大；氮肥农学利用率显著降低，而氮肥回收率则先升高后降低，以N4处理最大，其与N2处理差异不显著；棉株肥料15N吸收量显著升高，而15N回收率呈下降趋势；肥料15N残留量、15N损失量显著升高，15N残留率为21.87%～29.76%，15N损失率为17.68%～33.61%，与初花期相比，收获期15N残留量、15N损失量增加而15N残留率、15N损失率降低，花后对肥料15N吸收利用增强，15N回收率升高，15N残留率和15N损失率降低。棉株氮素来源于土壤氮的比例 (Ndfs) 为66.35%～81.87%，土壤氮素激发率为114.44%～125.86%，各施氮量间土壤氮素均产生正激发效应，且差异不显著。  【结论】  N2处理肥料15N回收率为58.65%、15N残留率为23.67%、15N损失率为17.68%，可在保证棉花高产基础上，减少氮肥投入，充分发挥土壤氮库的作用，提高氮肥吸收利用，降低损失，满足高产和环境友好的需求。     

Development of improved advice for farmers and advisers

Abstract. The MAFF Nitrate Programme has provided policy makers and the agricultural industry with a much improved understanding of soil nitrogen cycling, and the cost-effectiveness of a range of nitrate reduction strategies. This understanding has been disseminated as improved economically-based advice on fertilizer N inputs to arable and grass crops, and information on the N value of livestock manures as affected by timing and method of application. In addition, strategies for reducing nitrate losses have been developed, including the use of over-winter cover crops, the management of cultivations and crop residues, and the conversion of arable land to low-input grassland.
A wide variety of information dissemination methods have been used, including face-to-face discussions, demonstrations, articles in the farming press, booklets aimed at farmers, technical information for advisers and consultants, recommendation reference books and computer-based fertilizer recommendation systems.     

糜子氮、磷、钾肥的效应及优化研究

为揭示糜子氮、 磷、 钾肥效应,并提出最优推荐施肥量组合,本试验采用3414不完全正交回归设计,对糜子氮、 磷、 钾肥合理配比施肥效应进行研究,同时对糜子产量进行肥效模型拟合,得出最优经济效益氮、 磷、 钾推荐施肥量。结果表明, 施用氮、 磷、 钾肥, 糜子增产效果显著,最高增产率可达52.31%,缺氮和高氮处理增产率最低,说明适宜的氮肥施用量是影响糜子产量的关键因子。氮、 磷、 钾肥间存在明显的交互作用,配合施用能提高肥效,三因素对糜子产量的影响大小顺序为氮＞磷＞钾,任一因素过量施用均会导致产量显著降低。根据一元二次肥效模型得出糜子氮（N）、 磷（P2O5）、 钾（K2O）的最优推荐施肥量分别为121.61、 78.09、 24.23 kg/hm2,适宜的氮、 磷、 钾施肥比例为1∶0.64∶0.20。     

Soil‐ and plant‐based nitrogen‐fertilizer recommendations in arable farming

Under‐ as well as overfertilization with nitrogen (N) will result in economic loss for the farmer due to reduced yields and quality of the products. Also from an ecological perspective, it is important that the grower makes the correct decision on how much and when to apply N for a certain crop to minimize impacts on the environment. To aggravate the situation, N is a substance that is present in many compartments in different forms (nitrate, ammonium, organic N, etc.) in the soil‐plant environment and takes part in various processes (e.g., mineralization, immobilization, leaching, denitrification, etc.). Today, many N‐recommendation systems are mainly based on yield expectation. However, yields are not stable from year to year for a given field. Also the processes that determine the N supply from other sources than fertilizer are not predictable at the start of the growing season. Different methodological approaches are reviewed that have been introduced to improve N‐fertilizer recommendations for arable crops. Many soil‐based methods have been developed to measure soil mineral N (SMN) that is available for plants at a given sampling date. Soil sampling at the start of the growing period and analyzing for the amount of NO ‐N (and NH ‐N) is a widespread approach in Europe and North America. Based on data from field calibrations, the SMN pool is filled up with fertilizer N to a recommended amount. Depending on pre‐crop, use of organic manure, or soil characteristics, the recommendation might be modified (±10–50 kg N ha^–1). Another set of soil methods has been established to estimate the amount of N that is mineralized from soil organic matter, plant residues, and/or organic manure. From the huge range of methods proposed so far, simple mild extraction procedures have gained most interest, but introduction into practical recommendation schemes has been rather limited. Plant‐analytical procedures cover the whole range from quantitative laboratory analysis to semiquantitative “quick” tests carried out in the field. The main idea is that the plant itself is the best indicator for the N supply from any source within the growth period. In‐field methods like the nitrate plant sap/petiole test and chlorophyll measurements with hand‐held devices or via remote sensing are regarded as most promising, because with these methods an adequate adjustment of the N‐fertilizer application strategy within the season is feasible. Prerequisite is a fertilization strategy that is based on several N applications and not on a one‐go approach.