机采棉氮素吸收及产量的最佳水氮组合

  【目的】  基于水肥一体化技术,研究不同水氮组合对机采棉氮素吸收及产量的影响,以期建立和完善与机采棉生产相匹配的水氮管理措施。  【方法】  本研究通过田间试验,采用灌水和施氮2因素交互设计,按照农田实际蒸散量(ETc),设置3个滴灌量水平:60%ETc、80%ETc、100%ETc,每个灌水量下设置5个施氮量水平:0、150、225、300、375 kg/hm2 (N0、N150、N225、N300、N375),共15个处理。在棉花苗期、初花期、盛花期、盛铃期、吐絮期取样测定棉花干物质量、氮素吸收量,收获后测产并计算水、氮利用效率。  【结果】  吐絮期棉花平均干物质量表现为80%ETc>100%ETc>60%ETc。除60%ETc+N375、100%ETc+N225处理外,施氮会一定程度的增加棉花干物质最大积累速率,进而促进棉花干物质积累。60%ETc+N150、60%ETc+N225处理干物质量向棉铃分配的比列有所降低,其余各施氮处理棉花干物质量与向棉铃的分配比例较N0处理均有不同程度地增加。100%ETc和80%ETc滴灌处理的吐絮期棉花氮素吸收量均值无显著差异,分别较60%ETc滴灌处理增加了26.64%、25.55%。60%ETc滴灌处理,吐絮期棉花氮素吸收量均随施氮量的增加而增加;灌水100%ETc、80%ETc条件下,棉花吐絮期的氮素吸收量以N300水平最高,N375水平的棉花氮素吸收与N300水平无明显差异。在3个灌水量下,最大氮素吸收增长速率均在N375处理达到最大;但在60%ETc和80%ETc灌溉条件下,N375处理的最大氮素吸收增长速率到达的时间,分别较N0水平提前了10、3天,而在100%ETc灌溉条件下推迟了5天。60%ETc滴灌处理较80%ETc、100%ETc滴灌处理降低了籽棉产量,施氮能显著提高棉花产量,但滴灌量为60%ETc时N300与N375水平的棉花产量无显著差异,灌水量为80%ETc、100%ETc时N375水平的棉花产量较N300水平分别降低了13.97%、14.87%。施氮能显著增加棉花的水、氮利用率,在N300水平时达到最高,但60%ETc+N300处理较80%ETc+N300、100%ETc+N300处理的氮肥利用率分别降低了18.36%、14.64%,灌溉水分利用率分别增加了5.14%、36.68%。3个灌水处理的氮肥平均利用率表现为80%ETc>100%ETc>60%ETc,灌溉水分利用率表现为60%ETc>80%ETc>100%ETc。  【结论】  灌水与施用氮肥在促进机采棉干物质积累、氮素吸收及产量方面有显著的耦合效应。将灌水量控制在80%ETc时,施用N 300 kg/hm2棉花各器官的干物质积累、氮素吸收速率与分配比例最为合理,适宜机械采收模式,单株结铃数及单铃重也优于其他处理,可实现产量和水、氮利用率综合效益的最大化。     

灌溉水盐度和施氮量对棉花产量和水氮利用的影响

淡水资源不足和盐渍化是干旱半干旱地区农业生产的重要限制因素,因此提高水、 肥利用效率和作物产量,减少根区盐分积累和地下水污染风险是这些地区水分养分优化管理的重要目标。通过田间试验研究了滴灌条件下灌溉水盐度和施氮量对棉花产量和水、 氮利用率的影响。试验设置灌溉水盐度和施氮量两个因素,灌溉水盐度（电导率,EC）设3个水平,为0.35（淡水）、 4.61（微咸水）和 8.04（咸水）dS/m,分别用SF、 SM和SH表示;施氮（N）量设4个水平,为0、 240、 360和480 kg/hm2,分别以N0、 N1、 N2和N3表示。研究结果表明,棉花干物质重、 氮素吸收量和氮肥利用率受灌溉水盐度、 施氮量及二者交互作用的影响显著。咸水灌溉处理（SH）棉花干物质重、 氮素吸收量、 产量和氮肥表观利用率均显著降低,而微咸水灌溉（SM）对棉花氮素吸收量和氮肥表观利用率影响不大,但干物质重和产量有所降低。施氮肥可显著促进棉花生长,增加干物质重、 氮素吸收量和产量,但随着灌溉水盐度的增加,其促进效应明显受到抑制。微咸水和咸水灌溉会导致水分渗漏增加、 蒸散量降低,增施氮肥则可显著降低水分渗漏、 增加蒸散量。微咸水灌溉水分利用率最高,其次是淡水灌溉,咸水灌溉最低;增施氮肥则可显著提高水分利用率。因此滴灌条件下,高盐度的咸水不宜用于灌溉。而短期的微咸水灌溉不会对棉花产量和水、 氮利用率产生严重的负面影响;同时,合理的配施氮肥也有助于促进棉花生长,提高棉花产量和水分利用率。     

改进施氮运筹对水稻产量和氮素吸收利用的影响

【目的】秸秆还田不仅可改良土壤和增加土壤有机质,还能提高作物产量和品质。但秸秆还田后,土壤有机酸积累和微生物固氮,抑制水稻前期生长。在长江流域稻麦两熟地区,当地农户往往通过增加施氮量来解决秸秆还田的负效应,造成肥料浪费和氮污染。因此,探索研究秸秆还田条件下水稻优化的氮肥运筹措施,阐明水稻产量形成和氮素吸收与利用对氮素响应特征,对于提高水稻产量和氮素利用效率具有重要意义。【方法】2012 2013年,以超级粳稻武运粳24号和宁粳3号为材料,在江苏省兴化市进行大田试验,在秸秆全量还田条件下,设置常规施氮300 kg/hm2(N1)、增加施氮量345 kg/hm2(N2)和常规施氮运筹(CFP,基肥∶分蘖肥∶穗肥=3∶3∶4)、改进施氮运筹(MFP,基肥∶分蘖肥∶穗肥=4∶3∶3),以无氮处理为对照,研究施氮量和氮肥运筹措施对水稻产量及其产量构成、干物质积累、氮素积累、氮素吸收速率和氮肥利用效率的影响。【结果】随着氮肥水平提高,水稻穗数显著增加,每穗粒数、结实率和千粒重下降,最终增产不显著。与常规施氮运筹比较,改进氮肥运筹显著增加穗数,显著提高群体颖花量并增产,在N1水平下,改进施氮运筹增产幅度为5.18%7.10%,高于N2水平的2.70%4.29%。随着施氮量增加,水稻分蘖中期、拔节期、移栽期至分蘖中期、分蘖中期至拔节期干物质积累量、氮素积累量显著增加,最终成熟期干物质积累量和氮素积累量有所增加,但差异不显著,而氮肥农学利用率、氮肥吸收利用率和氮偏肥生产力显著下降。与常规氮运筹处理相比,改进氮运筹显著增加水稻移栽期至分蘖中期干物质积累量、氮素积累量和氮素吸收速率,增加成熟期干物质积累量和氮素积累量,提高氮肥农学利用率、氮肥吸收利用率、氮肥生理利用率和氮偏肥生产力,在N1水平下成熟期干物质积累量和氮素积累量分别增加6.52%和5.55%,氮肥农学利用率、氮肥吸收利用率、氮肥生理利用率和氮偏肥生产力分别提高13.36%、8.55%、4.44%和5.29%,差异均达显著水平。【结论】秸秆全量还田条件下,增加氮肥用量水稻增产不显著,且氮肥利用效率低。不增加氮肥用量,通过适当提高基肥比例(基肥∶分蘖肥∶穗肥=4∶3∶3),可实现提高水稻产量、干物质积累量、氮素积累量和氮肥利用效率。     

根系分区交替滴灌下水氮耦合对棉花氮素利用效率的影响

该文采用施氮量（N90、N180、N270）和灌水量（W140、W200、W260）3水平完全组合设计,研究水氮耦合对根系分区交替滴灌棉花氮素吸收和利用影响。结果表明：在根系分区交替滴灌下棉花干物质量和氮素含量随灌水量增加而显著提高,其中中氮高水耦合（N180 W260）是获取较高干物质量和氮素含量最为有效处理。从提高产量、氮素吸收和利用角度分析,比较产量相对较高的中氮高水（N180 W260）、高氮中水（N270 W200）和高氮高水（N270 W260）处理,N180 W260的氮肥吸收比例、N回收率、氮肥农学利用效率和表观利用效率最高,氮肥生理利用效率无显著差异。因此N180 W260是氮肥吸收和利用效率较高的水氮耦合处理,其显著提高棉花干物质量及氮素吸收性能,对于棉花水肥管理具有实际意义。     

水氮互作对冬小麦耗水特性和氮素利用的影响

为了探讨河南省豫北地区水氮互作下冬小麦耗水特性、植株氮素积累和氮素利用率等指标的变化特征,结合当地冬小麦灌溉施肥制度设置水氮两因素裂区试验,水分为主区,氮素为副区,设置3个灌溉水平:W0(返青后不灌水)、W1(返青后灌拔节水)和W2(返青后灌拔节水和灌浆水);在每个灌溉水平下设置3个施氮水平:N0(不施氮)、N1(150kg/hm~2)和N2(225kg/hm~2),每次灌水量75mm。结果表明:随着施氮量的增加,冬小麦生育前期的阶段耗水量、日耗水强度和生育后期的耗水模系数增加。随着灌溉的增加,N0的氮收获指数高于施氮处理,施氮提高了植株氮素积累量和籽粒含氮量,且N1的氮吸收率高于N2。在相同施氮量下,灌水有利于提高氮肥生产率和小麦的籽粒产量。水分对籽粒产量和氮素利用率的贡献率高于氮素,氮素对水分利用效率贡献率较高。在干旱胁迫初期可通过施氮来提高土壤贮水的利用率。灌水可以补偿因施氮量不足导致的籽粒产量降低,而施氮过多对灌水的补偿效应较小。本地区冬小麦灌溉施肥制度为冬灌返青后灌拔节水和灌浆水,施氮为150kg/hm~2时,籽粒产量最高,水分利用效率较高,植株氮素积累量、氮吸收效率和氮肥生产率相对较优,可供实际生产中参考。     

水氮运筹对糜子生育后期干物质积累、转运及水氮利用效率的影响

为明确干旱、半干旱地区糜子水肥关系,并为水肥资源高效利用提供技术依据,以固糜21号为材料,在盆栽试验条件下,采用完全随机组合设计,水分设置50%,70%,90%田间持水量,施氮量设置0,0.05,0.10 gN/kg干土(折合纯氮0,75,150 kg/hm~2),研究不同水氮处理对糜子生育后期总叶面积、净光合速率、干物质积累与转运、水分利用效率及氮素利用效率的影响。结果表明:适宜水氮条件可以延缓叶片的衰老速度,维持较高的总叶面积,显著提高糜子灌浆期的净光合速率,促进灌浆后干物质的积累及转运,增加产量;糜子水分利用效率随施氮量的增加而增加,随土壤水分水平的提高而降低,追施氮量超过75 kg/hm~2后有减小趋势;糜子氮肥农学利用效率、氮肥生理利用效率、氮肥偏生产力随土壤含水量的提高而提高,随施氮量的增加而降低。拔节期70%田间持水量和追施氮75 kg/hm~2耦合主要通过延缓叶片衰老速度,增强灌浆期功能叶光合输出能力,增加灌浆后干物质的积累量,促进干物质的转运,提高水分利用效率以及氮素利用效率,从而对糜子产量产生调控作用。试验条件下,W_2N_2(70%田间持水量、追氮75 kg/hm~2)为最优水氮组合。     

密度和施氮量互作对全膜双垄沟播玉米产量、氮素和水分利用效率的影响

【目的】本研究旨在探讨旱地全膜双垄沟播玉米产量、氮素和水分利用效率对种植密度和施氮量的响应。【方法】选择甘肃省定西市安定区农业部西北黄土高原地区作物栽培科学观测试验站,作物一年一熟,无灌溉,为典型旱地雨养农业区。2016和2017年,以耐密品种‘先玉335’为试验材料进行了大田试验。设置了3个种植密度 (45000、60000、75000 株/hm2) 和4个施氮量 (N0、138、207、276 kg/hm2,分别表示为N0、N138、N207、N276)。收获期调查分析了玉米籽粒产量、氮素和水分利用效率。【结果】种植密度和施氮量均显著影响玉米籽粒产量、氮素和水分利用效率,且两者互作效应显著。在中密度 (60000 株/hm2) 条件下,玉米籽粒产量较低密度 (45000 株/hm2) 和高密度 (75000 株/hm2) 分别增加了24.86%～26.91%和25.83%～34.34%,氮素利用效率分别提高了41.07%和41.63%,水分利用效率分别提高了9.87%～18.09%和17.81%～32.89%,且差异性均达到了显著水平。施氮量在138～276 kg/hm2范围内的玉米籽粒产量和水分利用效率均显著高于无氮处理,各施氮处理表现为N276 > N207 > N138 > N0,且N276、N207与N138、N0处理间差异显著。随着施氮量的增加,氮肥偏生产力呈下降趋势,氮肥利用率呈先升高后降低趋势,以施氮量为207 kg/hm2时玉米氮肥吸收利用率最大,较N276和N138处理分别提高了4.23%和27.37%。玉米产量提高引起了氮肥吸收利用率和水分利用效率的协同提高。【结论】综合考虑产量、氮素利用率和水分利用效率等因素,在本试验条件下,旱地全膜双垄沟播玉米栽培以种植密度为60000 株/hm2,施氮量为207 kg/hm2较为适宜。     

氮肥对非充分灌溉下棉花产量及品质的补偿作用

【目的】 水分不能按照棉花正常需水量进行灌溉,对棉花生长发育、产量及品质会造成一定影响,本文旨在通过研究氮肥施用量来缩小因灌溉水不足对棉花所造成的影响,以期为干旱地区棉花水肥高效利用提供理论依据。 【方法】 试验以棉花‘新陆中54号’为材料,采用裂区试验设计,主区为总灌溉量,分别为2800 m3/hm2 (非充分灌溉)、3800 m3/hm2 (常规灌溉),副区为4个施氮 (N) 水平,即0 kg/hm2 (N0)、150 kg/hm2 (N150)、300 kg/hm2 (N300)、450 kg/hm2 (N450)。测定了棉花的生长、棉绒品质和棉花的肥水利用率。 【结果】 同一氮肥处理下,非充分灌溉处理干物质与氮素最大积累速率出现时间及拐点时间均较常规灌溉处理提前,干物质与氮素最大积累量及积累速率、干物质与氮素向生殖器官分配比例、氮素向生殖器官的转移率、籽棉产量及品质均低于常规灌溉处理,但籽棉增产率、氮肥农学利用率及水、氮利用率均高于常规灌溉处理。同一灌溉量下,随着施氮量的增加,干物质与氮素最大积累速率出现时间、拐点时间表现为N450 > N300 > N150 > N0,干物质与氮素积累量及积累速率、最大生长特征值、干物质与氮素向生殖器官分配比例及转移率、籽棉产量及品质、水分利用率均表现为N300 > N450 > N150 > N0,籽棉增产率、氮肥农学利用效率及氮肥利用率表现为N300 > N450 > N150。非充分灌溉下增施氮肥的补偿效果随着氮肥用量的增加呈先增加后下降的趋势,N300处理补偿效果最为显著,与常规灌溉处理相比,补偿效应主要表现在干物质与氮素最大积累速率提高了1.9%、3.1%,干物质向生殖积累器官分配比例及氮素转移率提高了24.0%、5.1%,水、氮利用率提高了6.1%～8.8%、17.3%～17.9%,籽棉增产率提高了6.1%～8.8%,纤维长度、整齐度及比强度提高了4.3%～20.1%、5.7%～7.3%及2.2%～12.5%。氮肥对棉花生长发育的影响大于水分。 【结论】 非充分灌溉下,施N 300 kg/hm2棉花可正常生长,干物质与氮素积累量适宜,向生殖器官分配比例及转移率较高,水、氮利用率最高,且节水26.3%。棉花虽然在产量与品质上有所下降,籽棉产量较常规灌溉几乎没有下降。从干旱地区农业缺水的现实考虑,在南疆采用非充分灌溉下,施氮300 kg/hm2可补偿缺水对棉花产量和品质的影响。      

水氮调控对冬小麦根冠比和水分利用效率的影响研究

通过田间和桶栽试验研究了水、氮调控对冬小麦根冠比和水分利用效率的影响。田间试验结果显示,土壤水分条件对冬小麦根冠生长影响显著。当冬小麦生育期60 cm土层土壤水分维持在田间持水量的60%以上时,根冠比维持稳定状态,不随灌溉次数的增加而变化;当冬小T麦生育期60 cm土层土壤水分低于田间持水量的60%时,土壤越干旱,根冠比越大。桶栽试验结果显示,氮素水平对冬小麦根冠比影响显著,而水氮互作效应对根冠比影响不显著。在所有水分处理条件下,随着施氮量增加,冬小麦根量减少。施氮对冬小麦地上部分和地下部分的影响不同。在水分亏缺条件下,随着氮用量增加,冬小麦经济产量呈增加趋势,水分利用效率与施氮量存在明显正相关关系;而在充分灌溉条件下,产量随着施氮量的增加表现出先增加后降低的趋势,存在一个氮肥用量阈值。因此,水氮通过调控地上地下干物质分配而影响作物产量和水分利用效率,在水分供应受限制条件下,增施氮肥会降低根冠比,更利于地上干物质的积累和经济产量形成。田间试验和桶栽试验均表明,冬小麦根冠比与水分利用效率呈负相关,根冠比大不利于地上部分干物质的积累和作物产量的形成,导致水分利用效率降低。     

灌溉模式和供氮水平对水稻氮素利用效率的影响

以Ⅱ优838为材料,湖北潮土为供试土壤,通过2年稻麦轮作柱栽试验研究了2种灌溉模式（FW: 土表淹水3 cm; CW: 保持土壤湿润但土表不积水）和4个供氮水平(N 0、126.0、157.5、 210.0 kg/hm2）对水稻地上部干物重、 氮素积累量、 氮素利用效率的影响。结果表明,灌溉模式和供氮水平对水稻产量、 地上部氮素积累量和氮素利用效率均有显著（P0.05）或极显著影响（P0.01）。其中,淹水处理下水稻产量、 地上部氮素积累量、 水稻氮素农学利用率、 氮肥吸收利用率、 氮肥偏生产力和氮素生理利用率显著高于控水处理;地上部生物量及氮素积累量随供氮水平的提高而增加趋势明显; 氮肥农学利用率、 氮肥偏生产力和氮素生理学利用率均表现为随施氮量提高而下降的趋势,但减氮25%处理（N 157.5 kg/hm2）与常规施氮量处理（N 210.0 kg/hm2）间的差异并不显著。综合分析水稻产量与氮素吸收利用效率的各项指标,在8个供试处理中,淹水灌溉模式并减氮25%的处理为值得推荐的稳产高效水氮运筹模式。     

施氮对不同种植密度下夏玉米产量及子粒灌浆的影响

以夏玉米杂交种郑单958为材料,在不同种植密度(52500、67500、82500株/hm2)及不同供氮水平(0、120、240、360kg/hm2)下对玉米子粒产量、产量构成、植株地上部干物质积累、子粒灌浆动态及灌浆过程中的物质代谢状况进行了研究。结果表明,不同施氮水平及种植密度下子粒产量的差异主要是由穗粒数所决定。产量及穗粒数的形成与植株地上部干物质积累密切相关,施氮可明显促进植株地上部干物质积累量的增加。穗顶部与中下部子粒的灌浆动态及物质代谢具有明显的不同,授粉后5～20d,顶部子粒灌浆体积、干重、灌浆速率、总可溶性糖、蔗糖、淀粉含量均明显低于中下部子粒;同化物供应的差异是导致顶部与中下部子粒发育差异的一个重要原因。顶部子粒灌浆体积、干重、总糖、淀粉含量施氮处理高于不施氮处理;施氮可明显促进同化物的积累及向顶部子粒的供应,促进顶部子粒灌浆,减少败育,增加有效粒数,提高产量。     

氮素对冬小麦生长发育及产量的亏缺和补偿效应

通过盆栽试验研究了正常灌水条件下不同生育阶段氮素亏缺对冬小麦生长发育及产量的影响。结果表明,越冬期不施氮能明显减少冬小麦的分蘖数和地上、地下部生物量,对地上部影响大于地下部,使根冠比增大;越冬期和拔节期不施氮能显著降低冬小麦的产量,而后期缺氮对产量的影响不大;越冬期不施氮能明显降低冬小麦的有效穗数,拔节期不施氮对千粒重影响较大;而抽穗期和成熟期不施氮则对穗粒数具有显著的影响。总的来看,冬小麦对氮素的亏缺敏感期在越冬期和拔节期,补偿有效期在拔节期。     

棉花氮素营养状况的诊断研究

为进行棉花氮素营养诊断指标和追肥推荐,应用反射仪开展了不同氮肥用量对棉花倒四叶叶柄的硝酸盐浓度影响的研究。田间试验在新疆阿瓦提县丰收三场二连进行。设5个氮肥用量,分别为N.0、180、240、300、360kg/hm2。结果表明,畦灌条件下的陆地棉花期、花铃期和铃期的叶柄硝酸盐浓度和施氮量之间有显著正相关,用一元二次模型模拟氮肥与产量之间的关系,得到最佳经济施氮量为304.kg/hm2,对应的经济产量为2420.kg/hm2;初步确立花期和铃期叶柄硝酸盐诊断临界值分别为10463和6901mg/L。花期、花铃期和铃期时棉株叶柄硝酸盐浓度与产量间有极显著相关性。以此为依据,建立了棉花植株硝酸盐诊断的氮肥推荐模型,并根据该模型计算出棉花各生育期不同硝酸盐测试值所对应的氮肥追肥用量。     

遮荫条件下氮肥运筹对棉花生长和氮素积累的影响

【目的】果棉间作下棉花贪青晚熟现象明显,霜前花率低,产量下降严重,而合理的氮肥追施可以调控作物生育进程,优化各器官生物量和氮素的积累分配。为此,本文探讨果棉间作下棉花适宜的氮肥追施模式,以期为间作棉合理施氮提供理论依据。【方法】以中棉所49为材料,采用裂区设计,主区为遮荫50%(S50)与不遮荫(CK),副区为3个氮肥追施方式,即N1(氮肥前移)、 N2(正常追肥)、 N3(氮肥前移比例大于N1),总施氮量N 320 kg/hm2,随机追施量为160 kg/hm2,追施时期与比例见表1。研究其对棉花生物量、 氮素动态累积特征的影响。【结果】遮荫50%(S50)与不遮荫(CK)相比,营养器官生物量理论最大值和最大生长速率较大; 生殖器官生物量理论最大值、 最大生长速率和生长特征值较小; 总氮快速积累提前5~8 d; 单株铃数、 单铃重和衣分显著降低,皮棉产量平均减少35.61%。遮荫50%时,以N1处理地上部营养器官和生殖器官生物量进入快速增长期的起始日和结束日、 最大生长速率出现日提早,生殖器官生物量理论最大值表现为N1＞N2＞N3; 氮积累量理论最大值、 快速积累持续时间及生长特征值最大; 有利于营养器官对氮的净吸收、 净转移和对棉纤维的贡献; 单株铃数、 单铃重最高,皮棉产量比N2、 N3提高18.90%和29.07%。不遮荫时,以N2处理地上部营养器官生物量的最大生长速率和生长特征值最大; 氮积累量理论最大值、 氮快速积累持续时间及生长特征值也最大; 皮棉产量比N1、 N3提高13.03%和23.67%。【结论】遮荫50%条件下,氮肥追施适度前移(N1),即提前至盛蕾期(6月中下旬)开始追肥,在盛铃期(8月上旬)前结束,可改善遮荫条件下棉花快速生长期的生长特征值,显著增加生物量和氮素积累量,有利于营养器官对氮的净吸收、 净转移和对棉纤维的贡献,最终增加单株铃数、 单铃重和产量。     

氮肥前移对果棉间作棉花干物质积累和氮肥利用效率的影响

为探究新疆南疆地区果棉间作下棉花适宜的氮肥追施模式,通过随机区组试验设计(N0:不施氮肥、N1:氮肥追施至初花期结束、N2:氮肥追施至盛花期结束、N3:正常施肥,总N 270 kg/hm~2),研究氮肥前移对遮荫下棉花干物质与氮素积累、氮肥利用效率及产量的影响。结果表明:遮荫下棉花氮肥追施至盛花期结束的N2处理,干物质和氮素积累理论最大值、最大生长速率、生长特征值最大;同时提高了氮肥利用率、氮肥农学利用率、氮肥偏生产力、氮收获指数和最大氮素瞬时利用率,有利于遮荫下棉花干物质、氮素积累分配和营养生长向生殖生长转化,而促进产量的形成。皮棉产量以N2最高,分别比N0、N1、N3提高了33.7%、17.4%、10.7%。所以,在新疆南疆果棉间作下,间作棉氮肥追施应适度前移至盛花期(7月中下旬)结束,有利于提高氮肥利用效率和产量。     

施氮量对长江流域滨海盐土棉花氮素吸收利用的影响

【目的】长江流域下游棉区棉花种植逐渐向沿海地区集中,但该地区棉花生产中氮肥运筹不合理问题突出,本研究旨在揭示长江流域滨海盐土棉花氮素吸收利用对施氮量的响应特征,以期为该区棉花的合理氮肥运筹提供理论依据。【方法】2010年和2012年在江苏省大丰市稻麦原种场(33.2°N,120.5°E)滨海盐土棉田,以湘杂棉8号棉花品种为材料,设置施氮(N)量0、150、300、375、450、600 kg/hm2试验,研究了长江流域下游滨海盐土条件下,施氮量对棉花产量、不同空间部位生物量和氮素累积分配特征以及氮素利用的影响。【结果】随施氮量的增加,棉花皮棉产量和氮肥表观利用率均呈先升高后降低的趋势,并在301 374 kg/hm2施氮量范围内,皮棉产量和氮素表观利用率达到最高,氮肥农学利用率、氮肥偏生产力和氮素生产效率则随施氮量的增加呈降低趋势。施氮量通过调控棉花不同果枝部位氮含量和氮累积量的动态特征影响氮素和生物量的累积转运,进而影响棉花产量。适宜施氮量(301 374 kg/hm2)下,棉株各部位氮素含量和氮素累积动态特征参数比较协调,有利于光合产物向生殖器官的转运,进而提高产量;过量施氮增加了棉株各部位氮素含量,棉株下部氮素累积速率加快,氮素快速累积期持续时间延长,棉株中部氮素快速累积期持续时间延长,棉株中下部的光合产物以及氮素向生殖器官的分配减少,吐絮期氮素的吸收比例和累积量增大,产量降低;施氮不足则降低了棉株各部位氮含量,加快了各部位氮素含量的降低,减少了氮素累积量,降低了棉株生物量和皮棉产量。【结论】在长江流域滨海盐土地区,棉花生产的推荐施氮量为301 374 kg/hm2,该施氮量下棉花产量和氮肥表观利用率相对较高。超过该适宜施氮量,棉花产量降低归因于棉株中下部光合产物和氮素向生殖器官的转运受到抑制,并且增加了生育后期氮素的吸收比例和累积量,棉花贪青晚熟。低于该施氮量则由于氮素供应不足,氮累积量和生物量减少,导致产量降低。     

施氮量对棉花功能叶片生理特性、氮素利用效率及产量的影响

【目的】黄河流域棉区是我国三大棉区之一,氮肥管理在棉花生产中至关重要,氮肥供应不足或过量会影响棉花的皮棉产量和纤维品质,过量施氮可能导致棉花营养生长过旺,产量下降,也会造成不必要的浪费及棉田环境污染,氮肥供应不足会导致棉花生物量较小,皮棉产量降低,纤维品质下降。本文通过3年不同氮肥用量的田间小区定位试验,研究施氮量对棉花功能叶生理特性、氮素利用效率及籽棉产量的影响,旨在探讨黄河流域棉区华北平原亚区中等肥力棉田适宜施氮量,揭示棉花氮素高效利用的相关机理。【方法】田间试验于2011 2013年在河南安阳县中棉所试验农场进行,供试田块为多年连作棉田,土壤为壤质潮土,2011年播种前0—20 cm土层土壤有机质、全氮、速效氮(N)、速效磷(P)、速效钾(K)含量分别为11.24 g/kg、0.82 g/kg、77.43 mg/kg、16.69 mg/kg、129.82 mg/kg。以转Bt+Cp TI中熟棉花品种中棉所79为材料,采用随机区组设计,重复4次,设置0、90、180、270、360、450 kg/hm26个施氮水平,氮肥底施和初花期追施各半,磷(P2O5)、钾(K2O)全部底施,施用量均为120kg/hm2。试验小区长10 m,宽4.8米,每小区6行棉花,种植密度57500 plant/hm2。2011年4月17日播种,2012年4月25日播种,2013年5月3日播种。2013年研究了施氮量对初花期棉花功能叶光合速率、不同生育期棉花群体叶面积指数(LAI)、不同生育期棉花功能叶叶绿素含量、丙二醛(MDA)含量、谷氨酰胺合成酶(GS)活性的影响,2012、2013年研究了施氮量对棉花氮素内在利用率、氮肥农学利用率、氮素生理利用率、氮肥回收率及籽棉产量的影响。【结果】随施氮量的增加,不同生育期棉花群体LAI、功能叶叶绿素含量、GS活性、初花期棉花功能叶净光合速率呈增加的趋势,而功能叶MDA含量呈下降趋势。施氮量270、360 kg/hm2处理棉花在盛铃期群体LAI较适宜,吐絮期棉花功能叶能维持较高的生理活性,可为棉花高产提供物质保障。棉花氮素积累量、籽棉产量与施氮量间均呈二次曲线关系,棉花氮肥农学利用率和氮素内在利用率随施氮量增加显著下降,施氮量超过180 kg/hm2时氮素生理利用率下降,施氮量为270 kg/hm2时氮肥回收率高于其他处理。施氮量360 kg/hm2时,籽棉平均产量最高,显著高于施氮量为0、90 kg/hm2的处理,但与施氮量180、270、450 kg/hm2处理间差异不显著。棉花3年籽棉平均产量(Y)与施氮量(N)的效应方程为Y=3143.8036+4.2057N-0.006220N2(R2=0.9805,P=0.002717);棉花的最高产量施氮量为338.1 kg/hm2,经济最佳施氮量为299.7 kg/hm2。【结论】黄河流域棉区华北平原亚区中等肥力棉田施氮量超过270 kg/hm2时,棉花氮肥农学利用率、氮素内在利用率、氮素生理利用率、氮肥回收率开始下降,该区棉田推荐经济施氮量299.7 kg/hm2。     

施氮对杂交谷子产量与光合特性及水分利用效率的影响

【目的】随着杂交谷子高产特性的凸显和栽培技术研究的不断深入,确立高产条件下的合理施肥方案具有重要现实意义。本文设定了不同氮素水平,研究施氮量对谷子生物量、产量、光合特性及水分利用效率（WUE）的影响,以确定杂交谷子高产的合理施氮方案。【方法】以张杂5号谷子为对象,采用田间小区试验,设施氮量0、 100、 200、 300（分3次施）、300（分2次施）、400 kg/hm2 共6个氮素水平（N0~N5处理）,通过测定杂交谷子籽粒产量、生物量、农田耗水量和光合特性,分析施氮与杂交谷子产量、光合特性及水分利用效率（WUE）之间的关系。【结果】谷子产量、光合特性及WUE与施氮水平密切相关。不同施氮处理谷子生物量比对照N0处理增加了26.33%~87.21%,处理间差异显著。谷子籽粒产量以N3（300 kg/hm2,分3次施）和 N5（400 kg/hm2）处理较高,分别为8202 kg/hm2和8537 kg/hm2,两处理间差异不显著。各生育阶段谷子的耗水特征变化趋势不同。生育前期耗水变化不明显,拔节-抽穗期谷子农田耗水量以N0处理日均耗水量最大;在生育后期N0处理耗水量最小,N3 耗水量最大。全生育期谷子总耗水量处理间差异较小,以N1（100 kg/hm2）处理总耗水量最大。杂交谷子叶片的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度均以N0处理最小,N3处理为最大。籽粒水分利用效率、生物水分利用效率及单叶水分利用效率均以N3处理为最高。本试验条件下,施氮量为400 kg/hm2 时,虽获得了最高产量,但与施用N 300 kg/hm2 差异不显著,且水分利用效率较低,说明高量施氮的增产效果不明显。【结论】氮素的合理使用协调了水氮关系,提高了水分利用效率。同时,施氮还提高了杂交谷子的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度。施氮量相同,但施肥时期不同,产量和WUE也差异显著。谷子生育前期大量施肥降低了营养物质向籽粒的转移,产量较低。因此,推荐施氮 300 kg/hm2（分3次施）作为本地区杂交谷子高产高效的合理施氮量。     

不同揭膜时期和施氮量对陕西关中地区夏玉米生理生长、产量及水分利用效率的影响

为了探明陕西省关中地区覆膜玉米生理生长、产量及水分利用效率同步提高的最佳揭膜时期和施氮量，制定合理的栽培措施，本试验以关中地区覆膜夏玉米为研究对象，设置3个揭膜时期（拔节抽雄期揭膜、抽雄期揭膜、全生育期覆膜）和3个施氮量（N 0、120、240 kg/hm2），研究了揭膜和氮肥互作对玉米生理生长、产量和水分利用效率的影响。结果表明，揭膜和施氮量均显著影响玉米生理生长、产量和水分利用效率，但两者的互作效应不显著。在3 个施氮水平下，与全生育期覆膜处理相比，抽雄期揭膜可通过改善根际土壤气热条件，提高根系活力，从而增加夏玉米株高、叶面积和地上部干物质量，提高了叶片净光合速率，降低了叶片丙二醛含量，获得较优的穗部性状和较高的籽粒产量及水分利用效率，而拔节抽雄期揭膜处理与全生育期覆膜处理之间无明显差异。当揭膜时期相同时，施氮处理的夏玉米生理生长、产量及水分利用效率等指标均优于不施氮处理，而高氮和低氮处理间无显著差异，但随着施氮量的增加，叶片净光合速率、籽粒产量和水分利用效率呈现减少趋势，叶片丙二醛含量呈现增加趋势。综合考虑产量、水氮高效利用、环境等综合效应，在本试验条件下，陕西关中地区覆膜玉米的适宜揭膜时期为抽雄期、适宜的施氮量为N120 kg/hm2，其籽粒产量和水分利用效率分别为11362 kg/hm2和34 kg/(hm2mm)。