冷、暖型小麦不同器官的磷素含量及其转运研究

通过田间小区试验,研究了4种施肥条件下(不施肥、单施磷肥、单施氮肥和氮磷配施)冷型小麦不同器官的磷素营养状况。结果表明,开花期,冷型小麦穗部的磷含量较高,在不施肥、单施磷肥、单施氮肥和氮磷配施时分别比暖型小麦高23.28%、35.63%、4.25%和2.04%,平均高14.88%;但茎部的磷含量比暖型小麦低23.98%、10.30%、20.00%和17.58%,平均低17.76%;成熟期冷型小麦籽粒中的磷含量分别比暖型小麦高5.09%、4.47%-、2.74%和18.18%,平均高5.93%,其它器官磷含量均较低。施磷肥可以增加籽粒中的磷素含量,而施用氮肥有降低籽粒中磷素含量的趋势。开花期到成熟期冷型小麦磷转运效率均高于暖型小麦,冷型小麦的磷素收获指数较高。暖型小麦的磷素营养对氮素供应比较敏感。     

冷型小麦氮素吸收积累特性的研究

2002至2004年,通过田间小区试验,研究了4种施肥条件下(不施肥、单施磷肥、单施氮肥和氮磷配施)冠层温度持续偏低的冷型小麦氮素吸收积累特性。供试小麦品种为小偃6号、陕229、NR9405和9430,前两者为冷型小麦品种,后两者为暖型小麦品种。结果表明,花前冷型小麦叶片具有较高的氮素积累量;花后氮素吸收积累量在单施磷肥、单施氮肥和氮磷配施条件下比暖型小麦分别高168.6%、144.6%和217.4%。成熟期冷型小麦子粒中氮素积累量大,功能叶片中氮素残留量多。冷型小麦叶片较高的氮素含量为维持叶片较高的光合速率奠定了良好的氮营养基础;花后氮素吸收积累量较多的特点,与冷型小麦灌浆结实期具有较高的代谢生理活性,根系吸收氮能力强有密切关系。     

灌浆结实期冷型小麦叶片氮含量变化的研究

通过多年田间小区试验,研究了不施肥、单施磷肥、单施氮肥和氮磷配施等四种施肥条件下,灌浆结实期冷型小麦和暖型小麦叶片氮含量的差异。结果表明,开花期,在不施肥和氮磷配施条件下,冷型小麦冠层顶三叶的氮百分含量均显著高于暖型小麦;在单施磷肥时,旗叶的氮百分含量也较高;在单施氮肥时,倒三叶、下部叶的氮百分含量显著高于暖型小麦。花后前28天,冷型小麦陕229的冠层顶三叶氮百分含量均显著高于暖型小麦,小偃6号的旗叶在花后前14天、倒二叶在花后前28天、倒三叶在花后前21天也高于暖型小麦。增施氮肥时,冷型小麦下部叶的氮百分含量也明显高于暖型小麦。这为冷、暖型小麦冠层温度的差异提供了氮营养基础。     

长期施肥对黄土旱塬区土壤—植物系统中氮、磷养分的影响

对1984年建立的长期试验田,分析了2005年小麦产量、养分吸收及土壤养分变化。结果表明,单施磷肥增产25.6%,单施氮肥增产48.1%,其吸氮、磷量也相应增加,但收获指数显著低于对照;氮磷配施增产幅度为101.3%3～02.8%,养分吸收量增加显著,最佳施肥量为N2P2(N.90.kg/hm2、P.56.4.kg/hm2)。施肥明显改变了耕层土壤养分的含量,也影响了养分在土壤剖面的分布。氮磷配施是培肥土壤的有效途径,耕层土壤全磷增加了8.3%～45.2%,速效磷增加54.8%9～17.8%。中等施氮(N.90.kg/hm2)水平下,随着磷的增加,耕层土壤全磷累积和施磷量的关系为y=0.002x-0.112。速效磷含量增加和磷肥用量的关系为y=9.6537Ln(x)-35.371,施肥对60.cm以下磷素影响较小。     

黄土区长期施肥对小麦产量和养分吸收的影响

在长期定位试验基础上研究了施肥对小麦产量和养分吸收的影响。结果表明,合理的肥料配施不但可以大幅度增产,还可提高肥料的肥效,促进作物生长发育,增加小麦体内氮磷钾养分的积累。单施N和M肥料的增产作用不明显,单施P小麦减产38%,NP配施或氮磷肥与有机肥配施小麦产量显著提高,以NPM处理的小麦最高,为5980.0kghm-2,比对照增产4436kghm-2,增幅287.31%。肥料间以氮磷肥的交互作用最明显,连应值最高,为3859.5kghm-2;氮磷肥配施还可明显提高氮肥和磷肥的肥效,但有机肥肥效则以NM配施最高。小麦的综合长势以NM配施最好,株高略低于NPM配施,穗长、穗粒数、千粒重均有所增加;氮磷养分吸收总量以NPM配施为最高,钾养分吸收总量则以NM配施最高;氮收获指数以NM配施最高,为77%,磷收获指数以NP配施最高,为87%,钾收获指数以NP和NPM配施最高,为16%。     

长期有机物循环利用对红壤稻田土壤供磷能力的影响

采用盆栽试验,研究了长期不同施肥处理定位试验土壤供磷能力的差异,并从土壤磷素平衡、全磷、有机磷、Olsen-P和MB-P的含量的变化等方面探索了导致供磷能力差异的原因。结果表明,长期施用磷肥能显著提高土壤的供磷能力,其中以有机物循环利用配合磷肥施用处理土壤的供磷量能力最高,植株平均吸磷量是长期不施磷肥处理的3.5倍,比长期施用磷肥处理平均高出59.8%。长期单施氮肥导致土壤供磷能力衰竭,植株总吸磷量比长期不施肥还低17.2%,单一有机物循环利用和配施N肥植株总吸磷量比长期不施肥分别高80.3%和40.2%。有机物循环利用能明显提高土壤微生物对磷素的固持量,土壤微生物对无机磷的利用可能是其向有效磷转化的关键途径。磷肥配合系统内有机物循环利用,是提高红壤稻田土壤供磷能力的有效施肥模式。     

不同施肥条件下覆膜对玉米干物质积累及吸磷量的影响

为了探明覆膜对不同施肥条件下玉米生长及磷素吸收的影响,采用田间试验法,研究了覆膜对不同施肥条件下玉米全生育期干物质积累、地上部磷含量、吸磷量、磷分配以及磷收获指数的影响。结果表明:1）覆膜处理能够显著增加玉米不同生育期地上部干重,其中苗期和拔节期玉米地上部干重增加幅度最大,达24.9%～126.3%。覆膜对单施磷肥条件下玉米苗期生长的促进作用较明显,而生长后期则对氮、磷、钾配施条件下的促进作用较明显。2）覆膜处理显著提高玉米生长前期,尤其是苗期地上部含磷量、磷素累积量,且单施磷肥处理效果强于其他施肥处理;覆膜后,单施磷肥处理玉米苗期地上部含磷量、磷素累积量分别较不覆膜增加56.3％和253.0％。覆膜对不同施肥条件下玉米磷素收获指数影响不显著。     

黄土高原旱地长期施肥对小麦养分吸收和土壤肥力的影响

通过定位试验研究了长期施肥对小麦子粒、秸杆养分吸收和土壤肥力变化的影响。结果表明,合理施用化肥不但增产幅度大,还在一定程度上增加了小麦N、P、K养分浓度。单施氮、单施磷肥能增加小麦子粒和秸杆的N、P、K吸收量,氮磷肥配施增加效果显著,其子粒吸收N、P、K增加了153.2%、157.1%和162.4%。施有机肥能补充土壤中的N、P、K含量,增加小麦子粒中的养分含量,使品质有大幅度的提高。单施磷肥的土壤有机质、全P、速效P含量增加,土壤全N、速效N含量减少,N素亏缺。氮磷肥配施加剧了土壤K的亏缺。有机肥培肥作用显著,有机肥和氮、磷肥配施的土壤有机质、全N、全P、速效N、速效P和速效K分别增加了69.0%5、7.5%、54.8%、73.1%、830.5%和119.1%。     

长期不同施肥紫色水稻土磷的盈亏及有效性

【目的】 研究长期施肥条件下土壤全磷、有效磷 (Olsen-P) 对磷素盈亏的响应,为西南紫色水稻土区科学施用磷肥提供依据。 【方法】 以四川遂宁34年 (1982—2015年) 长期肥料定位试验为平台,试验设8个处理,即不施肥 (CK)、氮肥 (N)、氮磷肥 (NP)、氮磷钾肥 (NPK)、有机肥 (M)、有机肥 + 氮肥 (MN)、有机肥 + 氮磷肥 (MNP) 和有机肥 + 氮磷钾肥 (MNPK),分析了土壤磷素盈亏与全磷、Olsen-P的变化特征。 【结果】 不施磷肥 (CK和N) 作物每年从土壤中带走磷约13.22 kg/hm2,且维持在较低的变化水平;单施有机磷肥处理 (M与MN) 作物携出磷量比不施磷肥提高了约1.73倍,磷素携出量呈增加趋势;施用磷肥 (NP、NPK、MNP和MNPK) 作物携出磷量在41.71～45.62 kg/hm2之间,吸磷量随时间呈下降趋势。不施磷肥土壤磷素常年处于亏缺状态,施磷土壤磷素年均盈余量为8.76～88.79 kg/hm2,有机无机磷肥配施磷盈余量大于单施有机肥和单施无机磷肥,随施肥年限的延续磷盈余量呈上升趋势。土壤中磷含量随磷盈亏而变化,施用无机磷肥或有机无机磷肥配施土壤全磷和Olsen-P增量与磷盈亏呈显著正相关,而不施磷或单施有机磷这种响应关系不明显;土壤每盈余磷100 kg/hm2,NP、NPK、MNP和MNPK处理土壤中全磷分别增加0.14、0.16、0.015和0.018 g/kg,Olsen-P分别提高15.76、17.19、1.96和1.85 mg/kg。 【结论】 土壤磷素有效性随土壤磷素盈亏而变化,与加入磷素形态密切相关,西南紫色水稻土单施无机磷肥提升土壤磷含量的速率大于施用有机肥。      

河西走廊灌漠土定位施肥对土壤肥力及春小麦产量的影响

对河西走廊灌漠土连续11年的定位施肥结果表明:增施有机无机混合肥料,能有效地提高土壤有机质含量;单施氮肥易造成土壤磷肥失调;单施磷肥易造成土壤氮肥失调和钾含量降低;有机肥与氮磷配施,能提高土壤碱解氮、速效磷、速效钾的含量;不同降水年份施肥的增产作用不同,干旱年、正常年和丰水年分别增产56.7%、56.2%和46.6%;有机肥与氮磷肥配施具有较好的土壤增肥和增产作用。     

播种方式与缓控释氮肥一次性基施对冬小麦干物质积累转运和产量的影响

  【目的】  研究不同新型缓控释氮肥一次性施用在宽幅播种和常规条播技术下对小麦产量和干物质积累与转运的影响,为小麦生产中缓控释肥的推广应用提供支撑。  【方法】  于2020—2021年小麦生育季,以冬小麦品种‘泰农18’和‘太麦198’为试材,在山东省泰安市和潍坊市两试验点开展了大田试验。主区设置播种方式常规条播和宽幅播种,副区设置4个肥料处理:常规分次施肥对照（F1）、稳定性氮肥一次性施用（F2）、腐植酸控释掺混氮肥一次性施用（F3）、树脂包膜氮肥与常规尿素7∶3掺混一次性施用（F4）。调查了小麦群体光合速率、干物质积累与转运、花后氮素吸收、产量及产量构成因素等指标。  【结果】  与常规条播相比,宽幅播种小麦单位面积穗数、花后氮素吸收量、花后群体光合速率、群体光合高值持续期、花后干物质生产量分别平均提高48.0×104/hm2、12.4 kg/hm2、7.9 μmol CO₂/(m2·s)、5.6天、920.7 kg/hm2,进而产量平均提高了902.6 kg/hm2。小麦花后干物质生产量与群体光合高值持续期、群体光合高值持续期与花后氮素吸收量呈显著线性正相关关系。与F1相比,F2、F3和F4处理的花后氮素吸收量、花后群体光合高值持续期和花后干物质生产量均明显降低,但是宽幅播种下3个处理的小麦花后氮素吸收量和花后群体光合高值持续期的降低量分别为21.8 kg/hm2和2.6天,均小于对应的常规条播,花后干物质生产量的降低量(631.4 kg/hm2)可由其花前干物质向籽粒转运的增加量(551.7 kg/hm2)所弥补,进而产量与常规分次施肥持平。常规条播下,F2、F3和F4处理的小麦花后氮素吸收量和花后群体光合高值持续期降低量较大,分别平均为27.2 kg/hm2和4.5天,导致其花后干物质生产量的降低量过高(1054.8 kg/hm2),未能被其花前干物质向籽粒转运的增加量(540.6 kg/hm2)所弥补,进而产量低于F1处理。3个控释肥料处理之间在所有测定项目上没有显著差异。  【结论】  宽幅播种较常规条播可显著提高小麦产量。新型氮肥一次性施用在常规条播下会降低小麦产量,而在宽幅播种由于花前较高的干物质积累和运转量补偿了花后干物质积累量的下降,不会降低小麦产量,3种新型肥料的施用效果没有显著差异。因此,在宽幅播种条件下,可以采用新型氮肥一次基施替代传统的分次施肥,而在常规条播条件下,应慎重考虑采用新型氮肥一次性基施。     

施锌对小麦开花后氮、磷、钾、锌积累和运转的影响

为明确大田条件下施锌对小麦地上部器官氮、磷、钾、锌的积累量和转移量的影响,2001～2002年开展了田间试验。试验以专用强筋小麦(8901-11)和普通小麦(4185)两个冬小麦品种为材料,包括4个施锌水平(分别为施ZnSO4.7H2O.0、11.25、22.5和33.75.kg/hm2)。结果表明,各器官中Zn的含量变化在4.14～54.18.mg/kg,刚开花时及灌浆前期的含量以子粒>穗壳>叶片>茎秆,至接近成熟时则以子粒>叶片>穗壳>茎秆。每生产100.kg小麦子粒需要吸收Zn的范围在4.40～5.20.g之间。小麦成熟时吸收的Zn约为N或K2O的1/800～1/700,为P2O5的1/500～1/300。施锌后小麦各器官氮、磷、钾、锌的积累量及开花后向子粒的运转量增加,但施锌过多,这些营养元素的吸收、积累和运转反而受到抑制。4185开花前吸收氮和磷的能力较强,而8901-11开花后吸收氮和磷的能力较强;而吸收钾和锌的能力与吸收氮和磷的情况相反。8901-11氮、磷、钾、锌的积累量基本随施锌量增加而提高,以施硫酸锌22.5～33.75.kg/hm2的积累量最高;而4185以施硫酸锌11.25.kg/hm2的积累量最高。因此,在施用大量元素的基础上,普通小麦以施硫酸锌11.25.kg/hm2为宜,而强筋小麦以施硫酸锌22.5～33.75.kg/hm2为宜。     

不同栽培模式及施氮对半旱地冬小麦/夏玉米氮素累积、分配及氮肥利用率的影响

在陕西关中地区进行田间试验,研究了不同栽培模式、施氮量对夏玉米和冬小麦地上部分氮素的累积、分配和利用效率的影响。结果表明: 垄沟栽培模式显著增加了成熟期夏玉米的氮素累积总量及各个器官的氮素累积量,其余处理下成熟期夏玉米和冬小麦的氮素累积量差异未达显著水平; 不同栽培模式下,小麦的各器官除叶片的氮素累积量差异达显著外,其余器官的氮素累积量均未达到显著水平; 不同栽培模式下,小麦各器官对子粒氮素的贡献为垄沟常规覆草控水; 与不施氮肥相比较,施氮处理（N 120 kg/hm2和N 240 kg/hm2）显著增加了作物氮素累积量; 两个施氮肥水平相比,高氮处理显著提高氮素累积量,但小麦花后营养器官氮素向子粒转运和分配两个水平间无显著差异; 随着氮肥用量的增加,氮肥利用效率和氮肥农学效率均呈现降低趋势。     

不同施氮量对旱地不同品种冬小麦氮素累积、运输和分配的影响

通过田间试验研究了西北旱地4个主要冬小麦品种在不同供氮水平下对氮素的吸收、累积和转移特性。结果表明,增施氮肥显著地促进了小麦地上部分氮素累积总量,子粒氮素累积量在施氮量180.kg/hm2时最高,再增加氮肥用量子粒氮素累积量降低;施氮明显增加了收获时茎秆氮素的残留量。不同品种间氮素累积量差异显著,其中小偃22最高,其后依次为陕253、小偃503和陕229;小偃22的氮肥利用率、氮肥农学效率和氮肥生理效率均高于其它几个小麦品种。不同器官相比,开花前氮素主要累积在叶片中,茎秆的累积量在开花期达到最大。不同部位氮素转移效率为叶片穗茎秆;叶、茎、穗氮素转移效率存在基因型差异。     

施肥对小麦/玉米带田养分吸收及土壤硝态氮累积的影响

小麦与玉米间作是西北干旱灌区常见的高产栽培模式,为了给小麦/玉米带田高效施肥提供科学依据,通过在干旱灌区进行的小麦/玉米带田田间试验,研究了不同施肥模式对小麦/玉米带田产量、养分吸收及土壤硝态氮累积的影响。结果表明,以有机肥与化肥配施、养分均衡供给与合理运筹为核心的优化施肥模式(施有机肥22.5 t/hm2、N 300 kg/hm2、P2O5 120 kg/hm2、K2O 120 kg/hm2,有机肥、全部磷钾肥及20%的氮肥做底肥,80%的氮肥在小麦三叶期追施10%、小麦挑旗期追施20%、玉米喇叭口期追施30%、玉米灌浆中期追施20%)促进了间作体系作物植株对氮、磷、钾等养分的吸收,相对于增量施肥模式,优化施肥模式的氮肥偏生产力和氮肥农学效率分别提高了38.8%和36.9%,氮肥利用效率增加了14百分点,0～120 cm土层土壤硝态氮累积量减少43.9%～58.0%,小麦产量达5 358 kg/hm2,玉米产量达12 453 kg/hm2。     

不同供氮水平对夏玉米养分累积、转运及产量的影响

通过田间小区试验,研究了高肥力土壤上施N.125、250、375.kg/hm2对夏玉米生物量、子粒产量、N、P、K养分累积动态、及氮肥表观利用率、养分转运的影响。结果表明,不同施氮量只影响夏玉米不同生育时期养分的阶段累积量,而对累积趋势基本无影响。植株生物量及N、P、K养分累积量随生育期的延长而增加,且它们的累积趋势相似,都呈S型曲线。各处理的子粒产量在7000～7700.kg/hm2之间,只有N250处理增产达显著水平;氮肥表观利用率在10%～18%之间,随施氮量的增加略有降低。施氮可提高子粒中的氮素累积量,而对磷的累积量影响不大。随着施氮量的增加,氮素的转运量、转运效率及其在子粒中的比例都降低,磷的转运与氮表现出类似的趋势。综合考虑产量、氮肥利用率、养分转运及环境污染等因素,该地区夏玉米的推荐施氮量应控制在125.kg/hm2以内。     

冬小麦对基肥和追肥15N的吸收与利用

【目的】 研究不同生育期 (花期、灌浆期和收获期) 肥料氮的去向和氮素的吸收运转对冬小麦产量形成的贡献。 【方法】 采用15N示踪结合盆栽试验,尿素N 90 mg/kg等分为基施和拔节期追施。分别在开花期、灌浆期和收获期破坏性取样,测定冬小麦地上部、根和土壤15N含量等指标。 【结果】 在整个生育期,冬小麦吸氮量42.8%来自土壤,57.2%来自肥料,其中来自基肥和追肥的比例分别为26.6% 和30.6%。冬小麦植株对氮肥15N 的吸收率随作物的生长而增加,从开花期到收获期增加了50%,15N氮肥在土壤中的残留率从开花期到收获期下降约50%。冬小麦收获后,约28.6%的肥料15N残留在土壤中,肥料15N损失率为33.9%,基肥氮的损失率比追肥氮高21%。冬小麦对肥料15N的全部回收率为37.5%,其中籽粒吸收量约是秸秆的4倍,64.9%的籽粒氮素从开花前营养器官吸收转运而来。 【结论】 在整个生育期,冬小麦吸收的氮素来源于肥料和土壤氮的比例约为6∶4,基肥和追肥氮对冬小麦氮素吸收具有同等贡献,在当前N 250 kg/hm2的施氮水平下,适当增加追肥氮的比例可以减少氮肥损失率。残留在土壤中的肥料氮对于补充土壤氮素消耗具有重要意义。      

氮素运筹对淮北地区超高产小麦养分吸收利用的影响

2006～2008年,以强筋小麦烟农19和中筋小麦皖麦50为材料,研究了氮素不同基追肥比例对小麦植株养分含量、肥料吸收及其利用效率的影响。结果表明,小麦产量达9000 kg/hm2以上的超高产水平,每公顷吸收氮、磷、钾量分别为259.25～315.00 kg、82.86～89.70 kg、224.67～305.28 kg; 形成100 kg子粒消耗的氮、磷、钾量分别为2.933.19 kg、0.871.04 kg、2.473.27 kg。两品种氮肥当季利用率随拔节肥比例增加显著提高,当基追比例为6∶44∶6时,烟农19的氮肥当季利用率高于皖麦50,说明适宜的氮肥运筹比例有利于提高氮肥当季利用率; 氮肥农学效率、氮收获指数与产量间呈显著正相关。随拔节肥比例增加,氮素利用效率有下降的趋势,说明植株随吸氮量的增加,子粒形成产量增幅减弱。淮北地区小麦实现超高产栽培的拔节期追肥的适宜的氮素基追比例为5∶5～4∶6。