施钾条件下杂交水稻氮磷养分吸收利用特点

对浙江省金华市郊区石门农场灌溉稻区进行连续4年定位钾肥试验,结果表明,钾素促进氮磷养分向水稻穗部的输入,故在增产的基础上,同不施钾处理比较,施钾后杂交稻氮的总吸收量增加7.1～9.3kg/hm2,利用效率提高3.7～7.1%;磷的总吸收量增加1.0～2.0kg/hm2,利用效率提高2.0～7.7%。同常规稻比较,每季杂交稻氮和磷的平均总吸收量分别高出7.6kg/hm2和1.2kg/hm2;氮和磷的利用效率平均高出3.1kg/kg和34.7kg/kg;在养分的吸收、积累以及利用效率方面表现出明显的生理优势[1]。因此,在杂交水稻的生产实践中,应相对增加钾肥的施入量,从而提高氮肥和磷肥的利用效率。     

不同施钾水平对土壤速效钾含量和三七养分吸收及产量的影响

选取二年生三七[Panax notoginseng(Burk.)F.H.Chen]作试验材料,通过田间试验研究了不同施钾(K2O)水平(0、337.5、450、675、1 012.5 kg/hm2)对土壤速效钾、三七养分吸收、钾肥利用效率及产量的影响。结果表明,不同施钾水平下土壤速效钾含量随生育期推进逐渐降低;与K0相比,施用钾肥显著提高了土壤速效钾含量(P0.05),土壤速效钾含量随施钾用量增加而增加;三七根部氮、磷、钾吸收量随着生长不断增大,施钾可明显提高三七各部位主要生育期氮、磷和钾吸收量,随着钾肥施用量的增加,三七地上部、根部氮、磷、钾吸收量先升高后降低,以K3处理吸收量最高;钾素偏生产力随着施钾水平的提高而显著下降(P0.05);不同施钾水平下三七株高、叶长、叶宽、茎粗和不同部位生物量均随生育期推进逐渐增加,施钾可以促进三七生长发育,显著提高三七产量(P0.05),施钾处理较K0处理增产6.90%~17.17%,其中,K3处理产量最高,K4处理次之。综合三七生长发育,养分吸收、钾肥利用效率与产量,本试验条件下,要实现三七高产高效以K3处理的施钾量(675 kg/hm2)为宜。     

减氮控磷稳钾施肥对水稻产量及养分积累的影响

氮、 磷用量偏大,钾肥用量不足不仅影响水稻的正常生长发育,而且导致养分利用率偏低。本文通过田间试验,研究减量施用氮、 磷肥,稳定钾肥投入对水稻产量、 养分积累量和肥料利用率的影响。试验设14个处理,每个处理重复2次。结果表明,氮钾、 磷钾、 氮磷钾配施处理的水稻秸秆生物量和籽粒产量均显著高于不施肥处理（P0.05）; 减氮控磷稳钾处理（N 225 kg/hm2、 P2O5 60 kg/hm2、 K2O 90 kg/hm2）与常规施肥处理相比（N 300 kg/hm2、 P2O5 150 kg/hm2、 K2O 60 kg/hm2）能显著增加水稻秸秆生物量（P0.05）,明显提高千粒重和籽粒产量; 试验还得出,减氮控磷稳钾处理分蘖期地上部氮、 钾含量和秸秆氮、 钾含量显著高于常规施肥处理（P0.05）; 收获期地上部氮、 钾的积累量和氮、 磷的表观利用率显著大于常规施肥处理（P0.05）。适当减少氮、 磷用量, 增加钾肥用量能改善氮、 钾营养状况,促进地上部干物质的积累,提高籽粒产量和氮、 磷表观利用率。N 196.2 kg/hm2、 P2O5 46.5 kg/hm2、 K2O 90 kg/hm2的配施方案具有实际推广应用价值。     

不同施氮水平下水稻的养分吸收、转运及土壤氮素平衡

【目的】为解决东北地区水稻合理施用氮肥问题,系统研究了不同施氮水平条件下,东北水稻产量及构成因素、养分吸收、转运、氮肥利用效率及土壤氮素平衡的变化,并探讨各养分间及其与产量间的关系,为东北地区水稻合理施氮提供理论基础。【方法】于2012~2013年在吉林省松原市前郭县红光农场,选用当地主栽水稻品种富优135和吉粳511为材料,设置施N 0、60、120、180和240 kg/hm25个水平。于水稻返青期、分蘖期、抽穗期、灌浆期及成熟期采集植株样本,分为茎鞘、叶片和籽粒三部分,测定氮、磷、钾含量,计算水稻主要生育期植株养分吸收、转运、氮素利用特性的相关参数及各养分吸收、转运与产量间的关系。水稻移栽前和收获后采集0—100 cm土壤样品,每20 cm为一层(共5层),测定铵态氮、硝态氮含量,并根据各层土壤容重计算0—100 cm土体无机氮积累量,分析土壤氮素平衡状况。【结果】施氮量60~180 kg/hm2范围内,水稻产量随着施氮水平的提高而增加,氮肥用量超过180 kg/hm2水稻产量下降。结合当年水稻和肥料价格,根据水稻产量(y)和施氮量(x)拟合方程,得出最高产量氮肥用量分别为212.8 kg/hm2和220.6 kg/hm2,施氮范围在202.2~231.6 kg/hm2之间,最佳经济产量氮肥用量分别为203.0和209.1 kg/hm2,施氮范围在192.9~219.6 kg/hm2之间。施用氮肥可显著提高水稻主要生育期氮、磷、钾吸收量,且能提高水稻抽穗期氮、磷、钾养分向籽粒的转运,施氮量180 kg/hm2处理抽穗期各养分累积量与籽粒转运量呈正比,当氮肥用量超过180 kg/hm2后,氮、磷、钾养分向籽粒转运出现负效应。氮素农学利用率和偏生产力随着施氮水平的提高而显著下降,氮肥当季回收率以施氮量180 kg/hm2处理最高。相关分析表明,水稻主要生育期氮、磷、钾的吸收、转运与产量间均存在显著或极显著的正相关性,其中灌浆期氮、磷、钾的吸收状况与产量间的相关系数最大。施用氮肥可显著提高收获后0—100 cm土壤中残留无机氮(Nmin),氮素表观损失量随施氮水平的提高而增加。【结论】适宜的氮肥用量可显著提高水稻产量,各生育时期养分吸收总量,提高水稻生育后期秸秆中氮、磷、钾向籽粒的转运量,并能降低土壤氮素表观损失量。综合考虑提高水稻产量、效益、氮肥当季回收率及维持土壤氮素平衡等因素,在本试验条件下,施氮范围在192.9~219.6 kg/hm2。     

水稻季施肥对后季绿肥物质养分积累的影响

田间试验条件下,研究水稻季不同氮、磷、钾肥用量对后季绿肥物质养分积累的影响,为水稻-紫云英轮作条件下适宜化肥用量的确定提供依据。结果表明,水稻季施氮、磷、钾肥处理的绿肥鲜草产量分别较不施氮、磷、钾肥处理增加27.9% ~ 40.9%、12.6% ~ 37.2%、21.4% ~ 46.2%。水稻季不同氮肥处理比较,施氮处理的氮积累量较不施氮处理增加48.8% ~ 62.3%,氮肥（N）用量为142.4 kg/hm2时,绿肥碳、氮、钾积累量最高,氮肥用量为71.2 kg/hm2时,绿肥磷积累量最高。水稻季不同磷肥处理比较,施磷处理的绿肥磷积累量较不施磷处理增加33.0% ~ 78.3%,磷肥（P）用量为49.1 kg/hm2时绿肥的碳、氮、磷、钾积累量均最高。水稻季施钾处理的绿肥钾积累量较不施钾处理增加22.2% ~ 44.8%,水稻季钾肥（K）用量为67.5 kg/hm2和101.2 kg/hm2时,绿肥的碳、氮、磷、钾积累量较高,且两处理间相差较小。本试验条件下,水稻季氮、磷、钾用量分别为142.4、49.1、67.5（或101.2）kg/hm2时,绿肥的产量及碳、氮、磷、钾积累量最高,分别为15 833 kg/hm2和929.2、44.6、5.8、45.9 kg/hm2。     

长期秸秆还田下基于东北水稻高产和钾素平衡的钾肥用量研究

  【目的】  通过5年定位试验，系统研究东北稻区秸秆还田条件下不同钾肥用量对水稻产量、钾素利用率和土壤供钾能力的影响，为秸秆还田下水稻钾肥合理施用提供科学依据。  【方法】  于2015—2019年在东北水稻主产区吉林省前郭县开展田间定位试验。共设6个钾肥用量 (K₂O) 处理，分别为0 (K0)、30 (K30)、60 (K60)、90 (K90)、120 (K120) 和150 kg/hm2 (K150)，水稻收获后，测定籽粒产量与生物产量、植株钾含量及0—20和20—40 cm土层土壤速效钾、缓效钾和全钾含量，并计算作物钾积累量、钾素利用效率和土壤-作物系统的钾素表观平衡状况。  【结果】  施钾可提高水稻籽粒产量和生物产量，与不施钾相比，平均增幅依次为7.6%～14.5%、6.3%～10.9%，以K60和K90处理籽粒产量和生物产量最高。不同施钾处理间收获指数没有显著差异。钾素表观回收率、农学利用率和偏生产力均随钾肥用量的增加而下降。K60、K90、K120和K150处理0—40 cm土壤速效钾和缓效钾含量高于K0和K30处理，全钾含量6个处理间没有显著差异。K90、K120和K150处理0—40 cm土壤速效钾和缓效钾含量间也没有显著差异。在5年试验中，K0和K30处理土壤钾素表观平衡均表现为亏缺，K60处理农田钾素投入量和输出量基本平衡，当钾肥用量增加至90 kg/hm2以上，农田钾素表观平衡呈现盈余状态，并随钾肥用量的增加显著增加。盈余率与钾肥用量、籽粒产量、土壤速效钾含量、钾素利用效率分别进行拟合得出，当盈余率为0时，钾肥用量为53.1 kg/hm2，籽粒产量为10035 kg/hm2，0—20和20—40 cm土壤速效钾含量分别为103.04和91.56 mg/kg，钾素表观回收率为40.4%，钾素农学利用率为21.2 kg/kg，钾素偏生产力为202.2 kg/kg。  【结论】  在秸秆还田条件下，施用钾肥对水稻依然有明显增产效果。年施K₂O 30 kg/hm2，土壤钾素处于亏缺状态；年施K₂O 60 kg/hm2增产效果最好，且土壤钾素处于基本平衡状态，土壤速效钾和缓效钾含量处于稳定状态；年施K₂O超过90 kg/hm2后，虽然钾盈余量增加，但对土壤速效钾和缓效钾含量没有进一步增加的效果，水稻产量甚至还有下降的趋势。以理论盈余率为0时钾肥用量的95%为置信区间，钾肥用量在50～56 kg/hm2范围内既可保证较高的水稻产量和钾素利用效率，又可维持土壤供钾能力，可作为东北稻区秸秆还田下水稻钾肥推荐用量。     

施氮量对双季稻产量及氮磷钾吸收利用的影响

研究不同施氮量对双季稻产量、氮磷钾积累量及氮磷钾利用率的影响,同时探讨双季稻吸收利用氮、磷、钾素三者间的相互关系。通过田间试验研究施氮量不同、磷钾投入量相同条件下的双季稻产量、双季稻氮、磷、钾积累量、双季稻氮、磷、钾素利用效率及磷钾吸收利用与氮吸收利用的关系。结果表明:双季稻产量在一定范围内(早稻0～105 kg/hm~2,晚稻0～146 kg/hm~2)随施氮量的增加而提高,之后产量随施氮量增加而降低。本试验施氮条件下,早稻产量最高的处理为75%N(105 kg/hm~2),比CK(不施化肥)增产58.1%;晚稻产量最高的处理为100%N(146 kg/hm~2)处理,比CK增产67.6%。施氮水平对双季稻植株氮、磷、钾养分积累量有显著影响,早、晚稻稻谷氮、磷、钾积累量均以100%N处理最高。不同施氮水平对氮、磷、钾养分利用效率也有显著影响。适宜的施氮量可以增加双季稻产量,促进水稻对氮、磷、钾养分的吸收,同时提高双季稻的氮、磷、钾素利用效率。综合考虑双季稻产量效应及氮磷钾养分的有效吸收利用,双季稻施氮量为105～146 kg/hm~2较为适宜。     

5年定位试验条件下钾肥用量对双季稻产量和施钾效应的影响

通过5年定位试验（2008~2012年）, 研究不同钾肥施用量对水稻产量、植株钾素含量、钾素积累量、钾肥利用率、土壤钾素含量、钾素平衡和钾肥经济效益的影响。试验施钾量（K2O）从低到高设K0（不施钾）、K1（早稻84 kg/hm2、晚稻105 kg/hm2）、K2（早稻120kg/hm2、晚稻 150 kg/hm2）、K3（早稻156kg/hm2、晚稻195 kg/hm2）和K4（早稻192kg/hm2、晚稻 240kg/hm2）5个处理。5年的试验结果表明, 施钾能显著提高早、晚稻产量,在一定施钾量范围内,水稻产量随施钾量的增加而增加;施钾能促进水稻植株对钾素的吸收和积累,尤其是稻草对钾素的吸收和积累;早、晚稻的钾肥农学效应均以K2处理最高（早稻3.12 kg/kg、晚稻3.70 kg/kg）;钾肥利用率以K1处理最高（早稻41.2%、晚稻76.4%）,并随施钾量提高而降低;不同施钾量对土壤钾素含量有明显影响,土壤速效钾、缓效钾和土壤全钾均随施钾量的增加而增加,且不同处理间土壤速效钾含量差异达极显著水平（P＜0.01）;连续种植5年10季水稻后,K0、K1和K2处理的土壤钾素亏缺（K 127.1kg/hm2、 58.3kg/hm2和10.8kg/hm2）,亏缺量随施钾量的增加而降低; K3和K4处理的土壤钾素盈余（48.0 kg/hm2 和109.2kg/hm2）,盈余量随施钾量的增加而增加。在经济效益上,早、晚稻产投比均以K2处理最高（早稻1.04、晚稻1.27）。综合考虑施钾的增产效应、经济效益和土壤钾素养分平衡等因素,建议该双季稻区早稻施钾量在K2O 120~156 kg/hm2、晚稻施钾量在K2O 150~195kg/hm2范围内较为适宜。     

吉林春玉米氮磷钾养分需求与利用效率研究

【目的】 明确吉林春玉米的氮、磷、钾养分需求和利用效率,为区域春玉米的高效合理施肥提供技术参数。 【方法】 整理2005—2013年国家测土配方施肥项目在吉林省开展的680个 “3414”田间试验,选取N₀P₀K₀、N₀P₂K₂、N₂P₀K₂、N₂P₂K₂和N₂P₂K₀ 5个处理,研究氮、磷、钾肥对春玉米籽粒产量、植株养分吸收量的影响,明确产量、养分吸收量与土壤基础养分供应能力的关系,评估春玉米的氮、磷、钾养分需求量和利用效率。 【结果】 吉林春玉米在氮磷钾配施处理 (N₂P₂K₂) 获得最高的籽粒产量和植株养分吸收量,平均产量达9.6 t/hm2,玉米氮、磷、钾养分平均吸收量分别为N 190.8 kg/hm2、P₂O₅ 87.0 kg/hm2和K₂O 215.1 kg/hm2。与不施肥处理相比,氮磷钾配施处理平均增产42.5%,植株氮、磷、钾养分吸收量平均分别提高57.5%、64.2%和49.5%。在其他养分充分供应基础上,增施氮、磷、钾肥平均分别增加吸收N 57.2 kg/hm2 (42.9%)、P₂O₅ 19.2 kg/hm2 (28.4%) 和K₂O 32.1 kg/hm2 (17.5%)。以缺素处理植株养分吸收量表征土壤养分基础供应能力,发现氮磷钾配施处理玉米产量和养分吸收量均随土壤基础养分供应能力的提高而逐渐上升,变化趋势均符合显著的对数关系。经测算,吉林春玉米氮磷钾配施处理生产百公斤籽粒平均需吸收N 1.98 kg、P₂O₅ 0.90 kg和K₂O 2.24 kg,比例为1∶0.45∶1.13。减氮、减磷和减钾处理的百公斤籽粒氮、磷、钾素需求量平均分别为N 1.69 kg、P₂O₅ 0.79 kg和K₂O 2.11 kg,与氮磷钾配施处理相比均显著下降,而且试验点间变异也明显增大。目前,吉林春玉米生产中氮、磷、钾肥的平均养分回收利用效率分别为33.7%、27.5%和45.3%,而平均生理利用效率分别为28.8、52.8和28.3 kg/kg。 【结论】 吉林春玉米对肥料养分的依存度较高,合理施肥是保持高产高效的重要前提。      

长期不均衡施肥对紫色土肥力质量的影响

利用长期定位试验研究了不均衡施肥对紫色土土壤肥力、肥料利用率和养分平衡状况的影响。结果表明,连续11年不施肥,耕层土壤有机质和全氮含量降低,施用化肥的各个处理土壤有机质和氮素含量稳中有升,其中以NPK均衡施用增幅最大。所有施磷处理,土壤速效磷含量与试验前相比都有大幅度提高;无论施钾与否,土壤缓效钾含量均比试验前降低,稻草还田土壤缓效钾下降最少。不均衡施肥降低了肥料利用率和肥料的增产效果。每季施N.150kg/hm2,维持了土壤氮素肥力;每季施P2O560～75.kg/hm2,磷素都有赢余;除秸秆还田处理钾素有盈余外,其余各处理钾都亏缺。     

在施钾条件下灌溉水稻的养分吸收和利用效率研究

Potassium is one of the most important nutrients for rice production in many areas of Asia, especially in southeast China where potassium deficiency in soil is a widespread problem. Field experiments were conducted for four consecutive years in Jinhua City, Zhejiang Province, to determine utilization of nutrients (N, P and K) by inbred and hybrid rice and rice grain yields as affected by application of potassium fertilizer under irrigated conditions. Grain yield and nutrient harvest index showed a significant response to the NPK treatment as compared to the NP treatment. This suggested that potassium improved transfer of nitrogen and phosphorus from stems and leaves to panicles in rice plants. N and P use efficiencies of rice were not strongly responsive to potassium, but K use efficiency decreased significantly despite the fact that the amount of total K uptake increased. A significant difference between varieties was also observed with respect to nutrient uptake and use efficiency. Hybrid rice exhibited physiological advantage in N and P uptake and use efficiency over inbred rice. Analysis of annual dynamic change of exchangeable K and non-exchangeable K in the test soil indicated that non-exchangeable K was an important K source for rice. Potassium application caused an annual decrease in the concentration of available K in the soil tested, whereas an increase was observed in non-exchangeable K. It could be concluded that K fertilizer application at the rate of 100 kg ha^-1 per season was not high enough to match K output, and efficient K management for rice must be based on the K input/output balance.     

Nutrient Uptake and Use Efficiency of Irrigated Rice in Response to Potassium Application

Potassium is one of the most important nutrients for rice production in many areas of Asia, especially in southeast China where potassium deficiency in soil is a widespread problem. Field experiments were conducted for four consecutive years in Jinhua City, Zhejiang Province, to determine utilization of nutrients (N,P and K) by inbred and hybrid rice and rice grain yields as affected by application of potassium fertilizer under irrigated conditions. Grain yield and nutrient harvest index showed a significant response to the NPK treatment as compared to the NP treatment. This suggested that potassium improved transfer of nitrogen and phosphorus from stems and leaves to panicles in rice plants. N and P use efficiencies of rice were not strongly responsive to potassium, but K use efficiency decreased significantly despite the fact that the amount of total K uptake increased. A significant difference between varieties was also observed with respect to nutrient uptake and use efficiency. Hybrid rice exhibited physiological advantage in N and P uptake and use efficiency over inbred rice. Analysis of annual dynamic change of exchangeable K and non-exchangeable K in the test soil indicated that non-exchangeable K was an important K source for rice. Potassium application caused an annual decrease in the concentration of available K in the soil tested, whereas an increase was observed in non-exchangeable K. It could be concluded that K fertilizer application at the rate of 100 kg ha^-1 per season was not high enough to match K output, and efficient K management for rice must be based on the K input/output balance.     

测苗定氮综合氮素管理提高直播稻产量和肥料利用效率

【目的】直播水稻生长期和养分吸收均不同于传统插秧稻。本研究比较了直播稻不同品种对苗期定氮综合氮素管理措施的响应,以期为直播稻的最佳氮肥管理提供理论依据。【方法】于2016-2017年在成都平原,以超级杂交稻、普通杂交稻、普通常规稻为材料进行了田间试验。设置两种氮肥调控处理:"一基多追"(即基肥、苗肥、分蘖肥、穗肥,N1)和"无基多追"(即氮肥不基施,中后期采用测苗定氮综合氮肥管理技术,N2),以不施氮为对照(N0)。于分蘖中期、幼穗分化期、齐穗期,采用叶绿素仪(SPAD-502)测定叶片SPAD值。于收获期,取样测定氮磷钾含量,调查产量及产量构成。【结果】与N1处理相比,N2处理施氮量减少了33.3%~40.0%,直播稻产量并未出现显著下降;氮肥农学利用率、氮肥偏生产力、氮肥吸收利用率平均分别提高了48.9%、56.7%、11.9%;N2处理直播稻氮、钾吸收量平均分别降低了10.8%、5.8%;生产1000kg稻谷氮、钾需求量平均分别降低了9.4%、4.0%,磷吸收量和生产1000 kg稻谷磷需求量与N1处理相当。与普通杂交稻和普通常规稻相比,相同氮素管理措施下,超级杂交稻产量平均增加了11.7%,氮、磷、钾吸收量平均分别增加了21.5%、37.7%、17.5%,每生产1000 kg稻谷氮、磷、钾需求量平均分别增加了8.9%、24.3%、6.5%。超级杂交稻较高的氮、磷、钾养分吸收量和较低的氮、磷、钾收获指数是其生产单位稻谷氮、磷、钾需求量增加的主要原因。【结论】直播稻基肥不施氮,中后期采用测苗定氮综合氮肥管理技术,不仅可以减少1/3的氮肥投入量,还可维持直播稻较高的产量,减少生产1000 kg稻谷的需氮量和需钾量,提高氮肥效率。超级杂交稻比普通杂交稻和常规稻更适合采用测苗定氮综合管理技术。     

我国北方立体种养殖稻田氮素利用率研究

针对目前我国北方地区农业面源污染严重、氮肥利用率低的现象,选择北方典型稻区——天津市宝坻水稻种植区为研究区,以整个稻田生态系统为基本研究单元,建立氮素输入和输出模型,并以水稻普通种植模式(CK,水稻单作)为对照进行田间试验,研究水稻立体种养殖模式(RF,水稻-鱼-虾-蟹共作+田埂+沟渠)氮素的吸收利用率。结果表明,两种水稻种植模式氮素的输入主要来自灌溉、施肥和降雨,其中RF输入氮肥128.25 kg(N)·hm-2,与CK相比减少11.75 kg(N)·hm-2,与南方种植水稻地区相比,氮肥施用量减少14%~52%,RF从源头减少氮素输入,降低了营养元素流失风险。CK氮素的输出主要包括土壤固定、氨挥发、侧渗流失和水稻吸收,RF与CK相比,氮素的输出还包括鱼虾蟹的吸收,由于RF特殊的田埂-沟渠生态净化系统,通过侧渗损失的氮素(以NO3--N为主)较CK减少9.33 kg(N)·hm-2。试验期间,RF和CK氨累积挥发量分别为8.91kg(N)·hm-2和21.54 kg(N)·hm-2,RF氨挥发速率为6.9%,比CK低8.5%,比全国平均水平低10.3%;收获期,RF与CK相比,水稻产量增加6.65%,表明稻田养殖鱼虾蟹不会降低水稻产量。RF氮素利用率为64.3%,比CK高19.7%,既实现了水稻丰产,又减少了氮素流失。因此,在满足水稻灌溉需求的北方地区,可以开展水稻立体种养殖模式,以控制北方地区农业面源污染。     

南方典型双季稻田氮素吸收及平衡

采用田间小区试验,设置不同N肥用量N0(对照,不施N肥)、N1(早晚稻均为90 kg/hm~2)、N2(早稻120 kg/hm~2,晚稻135 kg/hm~2)、N3(早稻150 kg/hm~2,晚稻180 kg/hm~2)处理,于2017—2018连续2年定量研究双季稻田N吸收以及N肥各损失途径的情况,计算周年N收支差,初步揭示双季稻田N收支平衡特征。结果表明:在N吸收方面,水稻产量随施N量的增加显著提高,N2、N3显著高于N1,N3高于N2,但无显著差异;各处理双季稻籽粒产量为8 869.6～11 002.1 kg/hm~2,秸秆产量为8 666.2～10 744.2 kg/hm~2;水稻N积累量也随施N量增加显著增加,单季水稻平均吸N量为70.6～112.5 kg/hm~2,双季稻吸N量为140.8～226.5 kg/hm~2;各处理N肥平均吸收利用率为25.6%～28.7%,农学利用率为6.5～8.3 kg/kg,生理利用率为23.8～27.0 kg/kg,偏生产力为33.5～56.1 kg/kg, N2处理N肥吸收利用率最高;在N损失方面,N3处理各途径损失量均为最高,N2略高于N1但差异不显著,各处理单周年氨挥发损失量为20.04～111.97 kg/hm~2,损失率为22.33%～26.68%,N_2O损失量为1.38～3.15 kg/hm~2,损失率为0.49%～0.86%,淋溶淋失量为5.10～40.97 kg/hm~2,淋失率为8.63%～10.87%,径流流失量为3.78～12.98 kg/hm~2,流失率为1.67%～3.38%,单周年土壤无机N残留量为-5.70～41.53 kg/hm~2,全N残留量为-15.18～53.02 kg/hm~2;在N收支方面,各处理N盈余量随施N量的增加而增加,N3处理盈余量最高,N2略高于N1,2017年各施N处理N盈余量为13.05～32.20 kg/hm~2,2018年盈余量为29.18～39.90 kg/hm~2,周年N盈余量呈上升趋势。双季稻田N收支途径中,肥料是N素的最主要来源,N输出以作物吸收为主,且氨挥发和N淋溶损失也是N输出的重要途径;N2处理是较为合适的施N量水平,即在农民习惯施肥量(N3)的基础上减N 20%～25%,既能保证双季稻N素吸收量和利用率,也能降低N素损失量和盈余量。     

施氮和不同品种水稻对紫色水稻土钾素形态的影响

通过盆栽试验研究了施氮水平和不同品种水稻对四川盆地 3种典型紫色水稻土 5种钾形态的影响以及各种土壤钾形态对水稻钾素营养的贡献。结果表明 ,4个紫色水稻土供钾能力均属中下水平 ,全钾含量为 1.29%～2.62% ,其中矿物钾量平均占 96.82% ,速效钾和非交换性钾仅平均占 0.62%和 2.56% ,土壤供钾能力以中性紫色水稻土 石灰性紫色水稻土 酸性紫色水稻土。施氮 (N 0～ 150mg/kg)促进 4个紫色水稻土钾素的释放 ,提高水稻对非交换性钾和矿物钾的吸收利用 ,使矿物钾和非交换性钾的贡献占植株吸钾的 80.3% ,速效钾仅为 19.7%。中性紫色土供试 4个品种水稻的吸钾能力为开优 5号 汕优 63Ⅱ优 6078引佳 1号。施氮后4个品种水稻吸自非交换性钾和矿物钾量平均占植物吸钾量的 66.9% ,以施中氮 (N 150mg/kg)时植株吸钾量最高 ;而低氮或高氮水平都不利于植物对钾的吸收和土壤钾的释放     

太湖地区不同轮作模式下的稻田氮素平衡研究

采用田间微区15N示踪,研究了太湖地区稻田不同轮作模式(紫云英-水稻轮作、休闲-水稻轮作、小麦-水稻轮作)和施氮水平(0、120 kg·hm?2、240 kg·hm?2、300 kg·hm?2)下水稻对氮肥的吸收利用效率及土壤氮素残留特征。结果表明,水稻吸收的氮素来自肥料的比例为20.9%~49.6%,休闲-水稻轮作模式下水稻产量的获得更加依赖无机氮肥的大量投入。当季水稻对肥料氮的利用率为25.0%~41.5%,肥料氮的土壤残留率为13.4%~24.6%,其中90%以上的土壤残留肥料氮集中在0~20 cm土层,在土壤剖面中的残留率随土层深度增加而迅速降低,30~40 cm土层的肥料残留量仅占氮肥施用量的0.2%~0.7%。紫云英?水稻轮作和休闲?水稻轮作模式下氮肥利用率和土壤残留率均在施氮240 kg·hm?2时达到最大值,其氮肥利用率显著高于小麦?水稻轮作55.6%和66.0%。稻季施氮240 kg·hm?2时,小麦-水稻轮作模式下的氮肥利用率、土壤残留率以及总回收率显著最低,损失率显著最大;紫云英?水稻轮作模式下的氮肥损失率最小,分别小于休闲?水稻轮作和小麦-水稻轮作13.9%、39.2%。不同轮作模式下,水稻籽粒产量随施氮量的增加而增加,稻季施氮240 kg·hm?2时,紫云英?水稻轮作下水稻籽粒产量显著高于休闲?水稻轮作和小麦?水稻轮作,小麦?水稻轮作籽粒产量虽略高于休闲?水稻轮作,但没有达到显著水平。本研究认为,选择紫云英还田配施氮肥240 kg·hm?2,既可以保证水稻氮肥利用率而获得高产,又能减少氮肥损失而带来的环境风险,是一种值得在当地大力推广的耕作制度。     

Eucalyptus biochar application enhances Ca uptake of upland rice,soil available P,exchangeable K,yield, and N use efficiency of sugarcane in a crop rotation system

It was hypothesized that the application of eucalyptus biochar enhances nutrient use efficiencies of simultaneously supplied fertilizer, as well as provides additional nutrients (i.e., Ca, P, and K), to support crop performance and residual effects on subsequent crops in a degraded sandy soil. To test this hypothesis, we conducted an on‐farm field experiment in the Khon Kaen province of Northeastern Thailand to assess the effects of different application rates of eucalyptus biochar in combination with mineral fertilizers to upland rice and a succeeding crop of sugarcane on a sandy soil. The field experiment consisted of three treatments: (1) no biochar; (2) 3.1 Mg ha^?1 biochar (10.4 kg N ha^?1, 3.1 kg P ha^?1, 11.0 kg K ha^?1, and 17.7 kg Ca ha^?1); (3) 6.2 Mg ha^?1 biochar (20.8 kg N ha^?1, 6.2 kg P ha^?1, 22.0 kg K ha^?1, and 35.4 kg Ca ha^?1). All treatments received the same recommended fertilizer rate (32 kg N ha^?1, 14 kg P ha^?1, and 16 kg K ha^?1 for upland rice; 119 kg N ha^?1, 21 kg P ha^?1, and 39 kg K ha^?1 for sugarcane). At crop harvests, yield and nutrient contents and nitrogen (N) use efficiency were determined, and soil chemical properties and pH₀ monitored. The eucalyptus biochar material increased soil Ca availability (117 ± 28 and 116 ± 7 mg kg^?1 with 3.1 and 6.2 Mg ha^?1 biochar application, respectively) compared to 71 ± 13 mg kg^?1 without biochar application, thus promoting Ca uptake and total plant biomass in upland rice. Moreover, the higher rate of eucalyptus biochar improved CEC, organic matter, available P, and exchangeable K at succeeding sugarcane harvest. Additionally, 6.2 Mg ha^?1 biochar significantly increased sugarcane yield (41%) and N uptake (70%), thus enhancing N use efficiency (118%) by higher P (96%) and K (128%) uptake, although the sugar content was not increased. Hence, the application rate of 6.2 Mg ha^?1 eucalyptus biochar could become a potential practice to enhance not only the nutrient status of crops and soils, but also crop productivity within an upland rice–sugarcane rotation system established on tropical low fertility sandy soils.