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。     

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。     

添加不同外源氮对长期秸秆还田土壤中氮素转化的影响

【目的】 秸秆还田能够改变土壤中各活性氮库的含量与比例，进而影响土壤氮素供应能力。本文研究了长期秸秆还田条件下添加不同外源氮对土壤中不同形态氮素的影响，旨在明确长期秸秆还田土壤活性氮库的含量差异。 【方法】 长期定位施肥试验点位于湖南省望城县 (112°80′ N、28°37′ E，海拔高度 100 m)。试验开始于1981年，供试土壤为第四纪红色黏土发育的水稻土，轮作制度为稻—稻—冬闲。2014年晚稻收获后，采集单施化肥和长期秸秆还田配施化肥两个处理的耕层土壤样品，开展室内培养试验。每个土壤样品设置灭菌和不灭菌两组主处理，在主处理下设:对照 (CK)、添加尿素 (N 150 kg/hm2，U)、添加秸秆 (N 150 kg/hm2，S) 和添加尿素和秸秆 (N 300 kg/hm2，U + S) 四个副处理，4次重复。在25℃下恒温培养5、10、20、30、50、90、130天时，分析土壤铵态氮、硝态氮、微生物氮和可溶性有机氮含量。 【结果】 1) U、S和U + S处理均显著提高土壤铵态氮和硝态氮含量，高低顺序为U > U + S > S > CK。非灭菌条件下，U处理的土壤铵态氮含量较其他处理高出90.8%～288%。2) 灭菌后土壤铵态氮长期维持在较高水平，其向硝态氮转化过程受阻。在培养90天内，土壤硝态氮、微生物氮和可溶性有机氮含量均处于较低水平。3) 而不灭菌条件下，各处理土壤硝态氮均在培养50 天后迅速增加，至培养结束土壤硝态氮达最大值 (117.43～243.17 mg/kg)。4) 土壤微生物氮和可溶性有机氮分别于培养20天 (106.72～244.01 mg/kg) 和30天 (95.76～140.63 mg/kg) 时达到最大值。5) 至培养结束，灭菌条件下长期NPKS土壤中U + S处理可溶性有机氮显著高于其他处理，较U和S处理分别提高51.55%和29.96%。 【结论】 添加不同外源氮有利于提高长期秸秆还田土壤中活性有机氮的含量，尤其是添加秸秆和尿素处理，能够显著提高土壤氮素的供应能力。      

氮肥后移满足绿洲灌区全膜覆盖玉米的氮素需求

【目的】 在水热资源有限区，地膜覆盖使得玉米对氮素的需求前移，容易造成后期脱肥。本研究在河西绿洲灌区通过田间试验，探讨氮肥后移对全膜覆盖玉米产量、氮素积累特征和氮肥利用率的影响，以期为优化地膜覆盖栽培玉米的施氮制度提供理论依据。 【方法】 试验为单因素试验，在施氮量450 kg/hm2水平下，基肥和大喇叭口期追肥分别占总施氮量的20%和40%，其余40%的氮追施时期和比例分为3个处理:N1 (拔节肥10% + 花粒肥30%)，N2(拔节肥20% + 花粒肥20%)，N3 (传统方式，拔节肥30% + 花粒肥10%)，此外，还设定了不施氮肥空白对照。调查了玉米氮素积累动态及氮素利用状况。 【结果】 氮肥后移对玉米生育前期植株氮素的积累影响不显著，但能显著提高生育后期的氮素积累量。与N3相比，N1处理玉米植株氮素积累量在成熟期提高10.0%，籽粒吸氮量提高44.6%；氮肥后移对玉米籽粒产量和收获指数均有显著影响，N1处理籽粒产量较N3提高15.8%，收获指数提高12.2%，N2处理的籽粒产量与收获指数与N3处理差异不显著。N1处理的玉米氮素收获指数较N3处理提高31.0%，氮肥利用率 (NUE)、氮肥农学效率 (NAE) 和氮肥生理利用率 (NPE) 分别提高15.1%、79.4%和55.7%，N2处理与N3处理间则无显著差异。 【结论】 在总施氮量为450 kg/hm2的水平下，玉米拔节期追施45 kg/hm2、大喇叭口期追施180 kg/hm2、花后10 d追施135 kg/hm2氮肥，可有效提高地膜覆盖玉米的氮素供需吻合度，增加玉米生育后期氮素积累量，提高产量、氮素收获指数和氮肥利用率，是河西绿洲灌区实现玉米增产和提高氮肥利用率的一项有效措施。      

腐植酸氮肥对玉米产量、氮肥利用及氮肥损失的影响

【目的】 通过研究新型腐植酸氮肥对玉米产量、氮肥吸收利用和分配及氮肥在土壤中分布以及损失的影响，为促进新型肥料的应用，减少环境污染，提高作物产量提供理论依据。 【方法】 采用固定装置，应用同位素示踪技术进行田间试验。试验共设 4 个处理:CK1 (不施氮肥)、CK2 (普通尿素 N 225 kg/hm2)、HA1 (脲基活化腐植酸氮肥 N 225 kg/hm2)、HA2 (常规掺混腐植酸氮肥 N 225 kg/hm2)。采集玉米播种前、施肥前和收获后 0—20 cm、20—40 cm、40—60 cm 土壤样品，采用静态箱体内置硼酸吸收池法测定氨挥发，氧化亚氮通过静态箱体收集、真空瓶贮存后气相色谱仪测定。玉米成熟后采集地上部植株样品，将营养器官与籽粒分离，计产并测定产量构成指标。 【结果】 籽粒中氮素 34.6%～36.2% 来自肥料，营养器官中氮素 14.6%～17.4% 来自肥料。CK2、HA1 和 HA2 处理的氮肥利用率分别为 25.1%、30.9%、28.5%，氮肥损失率分别为 38.1%、19.8%、27.2%。与 CK2 相比:1) 施用 HA1 能提高玉米产量；2) HA1 和 HA2 处理的氮素吸收总量分别增加 25.8 和 16.3 kg/hm2，氮肥利用率分别提高 5.8 个百分点和 3.4 个百分点，氮肥损失率分别减少 18.3 个百分点和 10.9 个百分点；3) HA1 和 HA2 处理 0—60 cm 土壤氮素残留率分别增加 12.5 个百分点和 7.5 个百分点；4) 施用腐植酸氮肥明显提高 0—20、20—40 cm 土壤铵态氮和硝态氮含量。 【结论】 腐植酸氮肥能显著提高玉米产量和氮肥利用率，促进玉米对土壤氮素的吸收利用，显著增加 0—20 cm 土壤氮素残留量和 0—40 cm 土壤无机态氮含量，减缓氮素向深层土壤迁移，从而减少淋溶损失。腐植酸氮肥能改善氮素在土壤中的分布，满足作物根系需肥特性；腐植酸氮肥能显著降低氧化亚氮产生量和其它途径的氮素损失，从而减少氮素损失量。其中，脲基活化腐植酸氮肥作用效果更加明显。      

不同土壤水分状况下实现夏玉米高产及氮素高效的控释尿素用量研究

【目的】 水分和氮肥运筹是提高玉米产量的重要措施。本文研究了不同土壤水分状况下适宜的控释尿素用量，为控释肥大面积高效应用和玉米轻简化栽培提供科学依据。 【方法】 本研究以‘郑单958’为试验材料，采用旱棚土柱试验，两因素裂区设计。主区为水分处理:重度水分胁迫 (最大田间持水量的35%±5%，W1)，轻度水分胁迫 (55%±5%，W2)，正常水分 (75%±5%，W3)。副区为控释尿素处理:不施氮 (N0)，低氮 (施纯氮105 kg/hm2，N1) ，中氮 (施纯氮210 kg/hm2，N2)，高氮 (施纯氮315 kg/hm2，N3)处理。分别在吐丝期 (R1)、籽粒建成期 (R2)、乳熟期 (R3)、蜡熟期 (R5) 和完熟期 (R6)，取植株样，称量茎鞘、叶片、籽粒和穗轴的生物量，在收获期测产。采用CAIPOS土壤墒情监测系统控制土壤水分，每天早晨和傍晚各读取一次以确定每天的浇水量。 【结果】 相同水分条件下，夏玉米产量随着控释尿素施氮量的增加而增加，相同氮素水平，各处理产量呈现随着土壤水分含量的增加而增加的趋势。重度水分胁迫下，植株干物质和氮素积累整体水平较低，尤其是花后干物质和氮素的积累所占比例较低；2014年N1、N2和N3之间的产量差异不显著，2015年氮素籽粒生产效率和氮肥利用率随施氮量增加而显著降低。轻度水分胁迫下，夏玉米干物质、氮素积累和产量随着施氮量的增加呈显著增加的趋势，花后干物质和氮素的积累所占比例较高；N3处理产量和氮素积累量与正常水分条件下N3处理差异不显著；2014年N3与N2处理之间氮素籽粒生产效率和氮肥利用率差异均不显著，2015年N3处理的氮肥利用率显著高于N2处理。正常水分条件下，N3与N2处理产量差异不显著，但显著高于N1处理；N2处理的花后干物质与氮素积累所占比例、氮肥农学效率、氮肥利用率和氮肥生理效率显著高于N3处理。 【结论】 水氮互作对夏玉米产量和氮肥利用具有显著影响，轻度水分胁迫下，适当提高氮肥用量 (W2N3)，或者正常供水下配合适量氮肥 (W3N2)，水氮互作效应最显著，能够保持氮素的高效释放，有利于花后植株中干物质与氮素的积累，从而提高夏玉米产量和氮肥利用率。本试验条件下，在土壤水分含量为最大田间持水量的75% ± 5%时，控释尿素施氮量以纯氮210 kg/hm2为最佳；在土壤水分含量为最大田间持水量的55% ± 5%时，控释尿素施氮量以纯氮315 kg/hm2为宜。      

实现黑土玉米高产和养分高效的控释氮肥与尿素掺混比例

  【目的】  控释氮肥与普通尿素配合施用是东北黑土区实现轻简化施肥的有效技术途径之一。研究控释氮肥与普通尿素适宜的掺混比例,以实现氮肥一次性施用获得高产高效和可持续利用。  【方法】  于2017—2019年在吉林省公主岭市,以玉米品种‘富民108’为试材,在施N 210 kg/hm2条件下,共设置6个普通尿素与控释氮肥掺混比例处理,分别为:10∶0 ( RU)、8∶2 (CRU20%)、6∶4 (CRU40%)、4∶6 (CRU60%)、2∶8 (CRU80%)、0∶10 (CRU100%),并以不施氮肥(N0)为对照。于玉米主要生育期调查植株生物量、氮含量和土壤无机氮含量,并于成熟期测定产量及其构成因素,计算作物氮积累量、氮素利用率和土壤?作物系统氮素平衡状况。  【结果】  控释氮肥与普通尿素掺混各处理玉米穗粒数和百粒重均高于RU处理,显著提高了玉米产量(P<0.05),其中以CRU60%处理增幅最高,3年平均产量提高了17.3%。与RU处理相比,控释氮肥与普通尿素掺混显著提高了玉米开花期至成熟期土壤无机氮含量,增加了开花期至成熟期氮素积累及其占总生育期氮素积累比例,进而提高了玉米开花后氮素积累对籽粒氮的贡献率。控释氮肥与普通尿素掺混各处理氮素回收率、农学利用率和偏生产力均随控释氮肥比例的增加呈先增后减趋势,其中以CRU60%处理最高,较RU处理分别提高36.1%、66.9%和17.3%。土壤?作物系统氮素平衡状况表明,氮素表观损失量随控释氮肥比例的增加先降后升,以CRU60%处理氮素表观损失量最低,较RU处理降低了28.8%。将控释氮肥与普通尿素掺混比例与产量、氮素利用率、土壤无机氮含量和氮素表现损失量分别进行拟合,得出当控释氮肥的掺混比例为63.4%时,玉米理论产量最高,为11059 kg/hm2,相对应的氮素回收率为42.4%、农学利用率为17.1 kg/kg、偏生产力为53.2 kg/kg;土壤无机氮含量为20.8 mg/kg;3年累计氮素表观损失量为223.1 kg/hm2;其结果与得到最高产量处理(CRU60%)相对应的玉米产量、土壤无机氮含量和氮素利用率结果相近。以理论最佳控释氮肥比例的95%作为置信区间,求得适宜控释氮肥掺混比例为61%～67%。  【结论】  在东北黑土区,60%控释氮肥与40%普通尿素配合一次施用可提高玉米生育后期土壤无机氮供应能力,促进玉米氮素吸收,进而显著提高玉米产量和氮素利用率,并降低氮素损失量。     

氮肥施用和地膜覆盖对旱作春玉米氮素吸收及分配的影响

【目的】 通过田间试验探究黄土旱塬氮肥施用和地膜覆盖对春玉米干物质累积、产量和氮素吸收利用的影响。 【方法】 田间试验于2016年和2017年在中国科学院水利部水土保持研究所长武黄土高原农业生态试验站进行。该站位于陕西省咸阳市长武县洪家镇，地貌为高原沟壑区，地带性土壤为黑垆土，供试作物为春玉米。试验采用裂区设计，主区为地膜覆盖和不覆盖，副区为4个施氮水平 (0、100、250和400 kg/hm2)。在玉米六叶期 (V6)、十叶期 (V10)、吐丝期 (R1)、乳熟期 (R3) 及完熟期 (R6) 5个时期采集植株样品，测定生物量并按照需要分为不同部位测定植株全氮含量。 【结果】 1) 氮肥施用和地膜覆盖显著提高春玉米籽粒产量，地膜覆盖条件下氮肥提高春玉米籽粒产量效果更显著。地膜覆盖条件下施氮量250 kg/hm2和400 kg/hm2处理春玉米籽粒获得高产，产量达12.8～16.4 t/hm2，两个施氮量间春玉米籽粒产量差异不显著；不覆盖条件下，施氮量400 kg/hm2处理春玉米籽粒产量显著低于250 kg/hm2处理。2) 氮肥施用和地膜覆盖及二因素互作显著提高春玉米花前和花后氮素累积量，二因素互作对春玉米花后氮素和干物质累积作用较花前更大，地膜覆盖条件下施氮处理花后氮素和干物质累积量比例分别为51.5%～54.9%和51.1%～59.9%，为春玉米籽粒产量提高奠定物质基础，地膜覆盖条件下施氮量250 kg/hm2和400 kg/hm2处理可获得高的花前和花后氮素和干物质累积量，但施氮量400 kg/hm2处理的氮素和干物质累积量与施氮量250 kg/hm2处理的均差异不显著。3) 由于氮肥施用和地膜覆盖互作显著提高花前氮素累积和促进花后的生长发育，二因素协同促进春玉米营养器官氮素转移量，地膜覆盖条件下施氮量250 kg/hm2和400 kg/hm2处理均能有效促进花前储存更多的氮素向籽粒转运，提高花后期氮同化量，促进籽粒产量的提高。相同覆盖条件下，施氮量400 kg/hm2处理营养器官氮素转移量与施氮量250 kg/hm2差异不显著。4) 地膜覆盖显著提高相同施氮量下氮肥农学效率和氮肥偏生产力；地膜覆盖和氮肥用量及二因素互作显著提高氮收获指数，地膜覆盖条件下，施氮量250 kg/hm2和400 kg/hm2处理可获得较高的氮收获指数，氮收获指数达65.1%～75.4%，但施氮量250 kg/hm2和400 kg/hm2处理氮收获指数差异不显著。 【结论】 在该试验条件下，氮肥施用和地膜覆盖互作显著提高春玉米花前和花后的氮素吸收和干物质累积，但二因素互作对春玉米花后氮素吸收和干物质累积影响更大，从而促进了营养器官氮素转移，提高了春玉米产量和氮收获指数。      

基于不同降水年型渭北旱塬小麦–土壤系统氮素表观平衡的氮肥用量研究

【目的】 研究渭北旱区不同降水年型氮肥用量对小麦–土壤系统氮素表观平衡的影响规律，以实现作物稳产、平衡土壤氮素携出、避免过多氮肥残留累积为目标，通过3年田间定位试验，探讨渭北旱区冬小麦稳产增效的最佳氮素投入量。 【方法】 2011年7月—2012年6月降水量为710.1 mm，高于年均降水量 23.1%，属于丰水年；2012年7月—2013年6月降水量为391.4 mm，低于年均降水量 32.2%，属于欠水年；2013年7月—2014年6月降水量为603.8 mm，高于年均降水量 4.6%，属于平水年。本研究设置5个氮肥水平 N 0、75、150、225、300 kg/hm2，分别以N0、N75、N150、N225、N300表示，研究不同施氮量对冬小麦产量、吸氮量、氮素表观平衡及收获后土壤硝态氮残留量的影响。通过保证土壤氮素的输入和携出平衡确定氮肥用量，并通过该施氮量下吸氮量、产量及收获后100 cm土层硝态氮累积量加以验证。 【结果】 连续3年的定位试验结果表明，产量随降水量的增加而提高。相同降水量条件下，产量随施氮量增加呈先增加后降低的趋势，3年小麦产量均在N225水平达到最大值，但N225与N150水平之间差异不显著，小麦地上部吸氮量与籽粒产量有相似的规律；小麦收获后0—100 cm土层硝态氮残留量也随施氮量的增加而升高。其中50.8%～75.5%的集中在0—40 cm，并且随着年限的延长逐渐减少，3年平均值分别为63.8%、66.1%和53.6%，而40—100 cm土层硝态氮残留量逐年升高且有向下淋溶的趋势；3种降水年型，土壤氮素盈余量 (土壤氮素输入 – 输出) 为0 kg/hm 2的氮素盈余指标下的氮素投入量有所不同:丰水年、欠水年和平水年施氮量分别为127、54和103 kg/hm2；在考虑到维持作物产量和土壤肥力而允许氮素表观盈余指标为N 40 kg/hm2时，丰水年、欠水年和平水年施氮量分别为170、99和150 kg/hm2。此时的作物吸氮量 (130、59、110 kg/hm2) 和产量 (6267、2309、4502 kg/hm2) 均能保持在较高水平，与理论最高吸氮量和最高产量值接近，而施氮量与理论最高吸氮量和产量时的施氮量相比有不同程度降低，分别减少了4.7%、142%、21.3%和5.3%、120%、30.7%。小麦收获后100 cm土层硝态氮累积量分别为101.4、104.2和113.7 kg/hm2，不仅可以保持土壤氮库的稳定，还能将残留硝态氮基本维持在安全阈值内 (N 90～100 kg/hm2)。 【结论】 综合考虑不同降水年型氮肥用量下冬小麦–土壤系统氮素表观平衡的变化，建议在渭北旱区丰水年、欠水年和平水年施氮量分别为170、99和150 kg/hm2，以保证作物稳产和氮素高效吸收利用。      

施氮量对滴灌冬小麦–夏玉米周年产量及氮素利用效率的影响

  【目的】  当前华北平原冬小麦–夏玉米生产中,存在氮肥投入量大、氮肥利用效率低等问题,在滴灌水肥一体化条件下研究施氮量对冬小麦–夏玉米周年产量、氮素利用效率和土壤全氮含量、硝态氮残留的影响,以期为该地区小麦–玉米节肥、高产高效的栽培模式提供理论依据。  【方法】  于2018—2020年在青岛农业大学胶州现代农业示范园开展小麦、玉米滴灌施肥田间试验。设冬小麦/夏玉米生长季不施氮(N0)和施氮 150/150 kg/hm2 (N1)、210/225 kg/hm2 (N2) 和270/300 kg/hm2 (N3) 4个水平,以传统施肥方式和常规施氮量240/240 kg/hm2为对照(CK)。分析冬小麦和夏玉米产量、氮素吸收量和土壤氮素残留量。  【结果】  N2处理冬小麦、夏玉米产量最高,与N3处理无显著差异,但显著高于N0、N1和CK处理;N3处理冬小麦、夏玉米的干物质积累量、氮素吸收量最高,与N2处理差异较小,而显著高于N0、N1和CK处理。冬小麦、夏玉米氮肥偏生产力随着施氮量的提高而降低;冬小麦季氮素利用效率随着施氮量的提高而降低;夏玉米季,N2、N1和N0处理的氮素利用效率显著高于N3和CK处理,且N0、N1和N2处理间无显著差异;冬小麦、夏玉米氮肥农学利用率均随着施氮量的提高而降低,N2施氮水平下,氮素利用效率和氮肥农学利用率均表现较优。随着施氮量的增加,0—100 cm土层土壤全氮含量和硝态氮含量呈增加的趋势,全氮积累主要集中在0—40 cm土层,N3、N2和CK处理0—100 cm土层土壤全氮含量与N0和N1处理之间的差异随着轮作年数的增加而逐渐增大,N2处理较N3和CK处理有效抑制了硝态氮在表层土壤的积累和向深层土壤的迁移,降低了硝态氮淋失风险。  【结论】  冬小麦季施氮210 kg/hm2和夏玉米季施氮225 kg/hm2 (N2)可实现周年作物增产高效,提高氮素利用效率,显著降低硝态氮向深层土壤迁移,降低硝态氮淋失风险,是滴灌水肥一体化下华北平原麦玉周年轮作适宜的施氮量。     

黑土有机氮肥替代率演变及其对土壤有机碳的响应

【目的】 探索长期有机培肥下黑土有机肥替代率与土壤肥力的量化关系，为农田土壤培肥和有机替代提供理论依据。 【方法】 本研究依托公主岭黑土肥力长期试验的32年定位观测数据，选取其中的4个处理即不施肥 (CK)、单施化学氮磷钾肥 (NPK)、单施常量有机肥[30 t/(hm2·a)，M1]和单施高量有机肥[60 t/(hm2·a)，M2]，试验用化肥为尿素、过磷酸钙和硫酸钾，年施用N 150 kg/hm2、P₂O₅ 75 kg/hm2、K₂O 75 kg/hm2。分别测定作物产量、植株含氮量以及土壤全氮、碱解氮、全磷、有效磷、全钾、速效钾、有机碳含量。基于作物氮素养分吸收量，探讨长期高产条件下施用不同量有机肥其替代率的变化特征，在分析高产条件下有机肥替代率与土壤肥力的基础上，进一步探讨两者之间的数量化关系。 【结果】 基于作物氮素养分吸收量，长期高产条件下高量有机肥处理 (M2) 的有机肥替代率高于常量有机肥处理 (M1)，且高产条件下有机肥替代率与施肥年限呈极显著线性正相关 (P < 0.01)；通径分析和多元逐步回归分析结果表明，土壤有机碳含量对高产条件下有机肥替代率有显著正效应，是决定高产条件下有机肥替代率差异的主要土壤肥力要素，决定了高产条件下有机肥替代率70%的变异。长期施用常量和高量有机肥处理 (M1和M2)，黑土土壤有机碳含量显著增加 ( P < 0.01)；土壤有机碳含量与高产条件下有机肥替代率非线性相关，并达到了极显著水平 ( P < 0.01)。 【结论】 化肥氮的有机氮替代率70%取决于土壤有机碳含量的高低。长期施用有机肥能显著提高土壤有机碳含量，在提升土壤肥力的同时，提升了有机氮对玉米吸收的贡献，减少了对化肥氮的依赖。黑土土壤有机碳含量达到24.89 g/kg时，有机肥对化肥的替代率趋近95%，达到最大值。      

膜下滴灌氮肥分期追施量对玉米氮效率及土壤氮素平衡的影响

【目的】 探讨膜下滴灌栽培模式下氮肥分期追施量对玉米产量、氮素吸收积累与分配、氮素在土壤中的残留特征、土壤–作物系统的氮素平衡以及氮肥利用效率的影响，为松嫩平原半干旱区精准、高效地实施玉米膜下滴灌施肥管理提供科学依据。 【方法】 于2015年和2016年，以玉米为供试作物，进行了大垄双行膜下滴灌田间试验。设置3个氮肥追施水平为90、120和150 kg/hm2，分别以T90、T120、T150表示，在叶龄指数为30% (拔节期)、60% (大喇叭口期) 和100% (吐丝期) 时追施。追施氮肥在三个时期的分配比例设为5∶5∶0 (A1)、3.3∶3.3∶3.3 (A2)、4∶5∶1 (A3)、3∶5∶2 (A4)、2∶5∶3 (A5)，设置不施氮肥为对照 (CK)。调查分析了玉米产量、氮素吸收积累与分配、土壤中0—100 cm无机氮含量，计算了土壤–作物系统的氮素平衡以及氮肥利用效率。 【结果】 2015年、2016年两年试验结果表明，两年不同处理产量较对照增幅分别为13.88%～75.72%、13.73%～88.50%，其中T120A4处理玉米籽粒产量增幅最为明显，两年不同处理产量分别为11643、12952 kg/hm2，显著高于其它处理。同时其可有效调控玉米植株的氮素吸收积累与分配，使玉米营养器官氮素积累量在拔节后45、60、75天较其他处理分别增加3.23～50.49、4.61～40.70、2.65～25.48 kg/hm2，籽粒氮素积累量在拔节后75天较其他处理显著提高8.51%～74.90%。土壤-作物系统氮素平衡方面，T120A4处理植株氮素积累量显著高于其他处理5.58%～65.01%，玉米农田中0—100 cm土层无机氮残留总量为123.75 kg/hm2，0—60 cm土层无机氮残留比例为78.33%，均处中等水平，同时T120A4处理土壤-作物系统中的氮素盈余量与损失量分别为9.94、133.70 kg/hm2，均处最低水平，有效降低了氮素淋失的风险。T120A4处理氮肥偏生产力、农学利用率、表观利用率较其他处理增幅分别为8.66～31.53 kg/kg、11.76～26.28 kg/kg、3.54%～52.89%，且其氮素土壤依存率低于其他处理1.70%～32.64%，显著提高了玉米植株吸收来自肥料氮的比例。 【结论】 综合考虑玉米籽粒产量、氮素平衡和玉米氮素吸收与利用效率，在本试验条件下追施氮肥120 kg/hm2，在30%、60%、100%叶龄指数时期追氮量分配比例3∶5∶2是最佳的氮肥分期追施方式。      

不同施氮量对紫色土大白菜季产量和氨挥发的影响

【目的】 研究紫色土丘陵区水稻–大白菜轮作模式下，大白菜季产量、氨挥发损失通量及影响因素，可为四川省紫色土丘陵区农业面源污染防治提供技术支撑。 【方法】 以大白菜为试材进行了田间试验。结合当地农民的施肥习惯，设定了6个施氮肥水平，施氮量依次为N 0、112.5、150、187.5、225、300 kg/hm2，氮肥均等量分为基肥和追肥，分两次施用。采用密闭室连续通气法对大白菜地进行田间原位氨挥发测定。测定在基肥和追肥施用之后的第1天开始，上午9:00—10:00，下午16:00—17:00进行测定，连续测定14 d(降雨停止测定)，直至检测不到氨挥发。成熟期调查大白菜产量和全氮含量。 【结果】 大白菜季施氮总量从0增加至300 kg/hm2时，单季氨挥发损失总量由 2.27 kg/hm2增加至22.72 kg/hm2。基肥和追肥施氮量分别从0增加到150 kg/hm2时，基肥后氨挥发总量的变化范围为1.08 kg/hm2到23.58 kg/hm2，显著高于等量追肥后的氨挥发总量 (0.21～2.83 kg/hm2)，这与基肥施用时期温度高于追肥施用时期的温度有关。随施氮量增加，大白菜产量增加，但从N 187.5 kg/hm2增加至300 kg/hm2时，大白菜产量增加不显著；氨挥发总量随施氮量增加而增加，但150 kg/hm2与187.5 kg/hm2处理差异不显著，187.5 kg/hm2与225 kg/hm2、300 kg/hm2处理之间差异显著。 【结论】 大白菜季氨挥发主要集中在施肥之后的两周之内，施肥量和温度是影响大白菜季氨挥发的主要因素。综合考虑产量和单季氨挥发损失总量等因素，施氮肥量为N 187.5 kg/hm2时，大白菜的产量和环境效益最佳。      

生物炭与氮肥配施改善枣区土壤微生物学特性

【目的】 探究生物炭与氮肥配施对华北平原枣区土壤微生物学特性的影响，从微生物学角度揭示其对土壤质量的改良状况，为生物炭在果园地区的应用提供科学依据。 【方法】 2013―2015年，在位于华北平原枣区的河南省濮阳市林科院进行了生物炭与氮肥配合施用的田间定位试验。生物炭用量设0、2.5、5和10 t/hm2 4个水平 (以C₀、C₁、C₂、C₃表示)，氮素用量设300、450和600 kg/hm2 3个水平 (以N₁、N₂、N₃表示)，加上1个完全空白处理CK (不施生物炭和氮肥)，共计13个处理。在红枣收获后，采集0—20 cm土壤样品测定各配施处理下土壤微生物量、酶活性和微生物数量。 【结果】 生物炭对土壤微生物量碳、氮含量有极显著影响，且微生物量随生物炭用量的增加而增加。所有施生物炭处理的土壤微生物生物量较C₀均显著增加。在2.5 t/hm2生物炭 (C₁) 水平下，不同施氮处理间微生物生物量差异不显著；微生物量碳、氮含量分别以C₃N₂和C₃N₃处理增幅最大，分别较对照提高了208.6%和159.4%。与对照相比，土壤脲酶活性随生物炭与氮肥用量的增加而显著增加，最大增幅为91.7%，但生物炭与氮肥配合总体上对土壤碱性磷酸酶和蔗糖酶活性没有显著影响。生物炭用量、施氮水平及其交互作用对土壤细菌、真菌和放线菌均有极显著影响。与对照相比，细菌、真菌和放线菌的增幅分别为10.9%～80.4%、6.6%～143.1%和50.6%～115.2%。相关性分析表明，土壤微生物生物量、土壤酶活性及微生物数量三者之间存在显著或极显著的正相关关系。 【结论】 生物炭与氮肥配施总体上提高了枣区土壤微生物生物量、酶活性及微生物数量，三者共同促进了土壤微生物生态系统的改良，配施处理可作为改良枣区土壤质量的有效措施之一。综合试验结果及实际生产成本，10 t/hm2的生物炭，配施N 300 kg /hm2的氮肥为该地区最佳配比施肥量。      

塿土冬小麦–夏玉米轮作体系有机肥替代化肥比例研究

【目的】 有机肥替代部分化肥是实现我国化肥零增长目标的重要措施之一。探讨特定环境条件下有机肥替代化肥比例的作物产量效应及氮效率，可为合理利用有机肥资源提供科学依据。 【方法】 通过两年不同有机无机配施比例探讨陕西关中塿土冬小麦–夏玉米轮作体系产量及氮效率的响应。试验设对照不施肥 (CK)、氮磷钾100%由化肥提供 (NPK)、75%NPK + 25%有机肥氮 (25%M)、50%NPK + 50%有机肥氮 (50%M)、25%NPK + 75%有机肥氮 (75%M) 和全部氮由有机肥提供 (100%M)，共6个处理。 【结果】 与对照相比，各施肥处理均能不同程度地提高小麦、玉米产量及其总产量。在不同有机无机配比的处理中，随着有机氮替代比例的增加产量表现为先增加后降低的趋势，75%M处理的作物产量最高。不同施肥处理，两个轮作年氮回收率的变化范围分别为35%～43%和38%～61%；氮农学效率的范围分别为12.3～18.3 kg/kg和17～24 kg/kg；氮偏生产力范围分别为41.4～46.5 kg/kg和44～51 kg/kg；氮生理效率范围分别为31～47 kg/kg和34～46 kg/kg。总体而言，75%M处理的氮效率高于其它处理。小麦–玉米轮作两年之后，施肥处理0—100 cm土层硝态氮残留量为11～133 kg/hm2，以NPK处理最高。氮平衡结果显示，50%M、75%M和100%M均有一定的氮素盈余，盈余量为33～120 kg/hm2，其中以100%M处理的盈余量最大。25%M和NPK处理有一定亏缺，分别为N 19.6 kg/hm2和40.3 kg/hm2。另外，两个轮作年的年均经济收益大小为75%M > 50%M > 25%M > NPK > 100%M，其中75%M处理的年收益最高为19906元/hm 2，100%M处理的年收益最低为16634元/hm2。 【结论】 经过小麦–玉米两个轮作年，有机肥替代75%化肥氮可以提高作物产量和氮效率，增加年经济效益，同时有效减少土壤硝态氮的残留量。      

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。      

水分养分协同对冬小麦干物质运转和氮吸收利用的影响

【目的】 研究水分养分协同对冬小麦光合产物运转和氮素吸收利用的调控效应，旨在寻求提高冬小麦水肥利用效率的途径。 【方法】 采用防雨棚下测坑试验方法，于2015和2016年在黄淮海平原河南新乡连续进行了2 年田间试验。试验采用二因子 (土壤水分调亏度和施肥水平) 随机区组设计。3个土壤水分调亏度为轻度调亏、中度调亏和重度调亏，相对含水量分别为田间持水量的60%～65%、50%～55%和40%～45%；3个施肥水平为高施肥水平 (N 240 kg/hm2、P₂O₅ 240 kg/hm2、K₂O 240 kg/hm2)，中等施肥水平 (N 180 kg/hm2、P₂O₅ 180 kg/hm2、K₂O 180 kg/hm2) 和低施肥水平 (N 120 kg/hm2、P₂O₅ 120 kg/hm2、K₂O 120 kg/hm2)。共9个水肥组合，三次重复。利用氮同位素示踪技术研究不同水肥组合对植株氮吸收、分配与利用的影响。 【结果】 在高施肥水平下，中度水分调亏 (50%～55%) 可促进小麦营养器官花前贮藏物质向籽粒再运转；在中等施肥水平下，叶片花前贮藏同化物再运转量以轻度水分调亏为最高；在低施肥水平下，各营养器官花前贮藏同化物再运转量和再运转率随水分调亏度加重呈提高趋势。不同施肥水平下营养器官花前贮藏同化物总运转量对籽粒产量的贡献率随水分调亏度加重呈提高趋势。 【结论】 水分调亏提高了籽粒中来自花前营养器官贮藏物质转运的比例。水分调亏与养分调节相结合可有效调控小麦植株对肥料氮的吸收、积累和利用。低施肥水平 (N 120、P₂O₅ 120、K₂O 120 kg/hm2) 和轻度水分调亏 (60%～65%田间持水量) 组合是本试验条件下节水减肥高产高效方案。      

不同盐渍化土壤中微生物对氮肥的响应

【目的】 研究河套灌区土壤不同盐渍化程度下土壤微生物对氮肥的响应机理，为河套灌区盐渍化土壤中确立适宜的氮肥施用量提供理论依据。 【方法】 2015—2016年在内蒙古磴口县坝楞示范基地进行了两年田间试验，供试土壤为粉沙壤土，供试作物为玉米。设置轻度 (0.77～1.24 mS/cm) 和中度 (1.24～1.77 mS/cm) 盐渍化土壤为主区，副区为施氮水平，共设4个施氮水平为N 0、135、270、405 kg/hm2，研究轻、中度盐渍化土壤下不同施氮水平对土壤微生物的影响，探寻土壤盐渍化和氮肥对微生物的交互作用。 【结果】 土壤盐分随着施氮量的增加而增加；细菌、真菌、放线菌数量和微生物量碳、氮含量均随着施氮量的增加呈现出先增加后降低的趋势，在N 270 kg/hm2处理微生物数量和生物量均达到最高值。回归分析表明，土壤微生物与氮、土壤盐分之间呈现出极显著的二元二次非线性回归关系，由回归方程各系数可知，在盐渍化土壤中，单独施用氮肥均可以增加土壤微生物，而土壤盐分增加，土壤微生物减少；在轻度盐渍化土壤中，土壤盐分和施用氮肥对微生物具有正效应，即共同促进了土壤微生物的增加，而在中度盐渍化土壤中，土壤盐分和施用氮肥对微生物具有负效应，即抑制土壤微生物的增加。 【结论】 土壤盐渍化程度越高，土壤中微生物数量和生物量越少，施氮量为N 270 kg/hm2时微生物数量和生物量均达到最大值；土壤微生物与氮、土壤盐分之间呈现出极显著的二元二次非线性回归关系，在轻度盐渍化土壤中，土壤盐分和施用氮肥共同促进土壤微生物的增加，而在中度盐渍化土壤中，土壤盐分和施用氮肥抑制了土壤微生物的生长和繁殖。      

控释尿素配施黄腐酸对小麦产量及土壤养分供应的影响

【目的】 控释尿素可调控氮素缓慢释放使其与作物养分吸收速率基本同步，黄腐酸可调控土壤与肥料养分转化，两者均能显著提高肥料利用率，然而控释尿素配伍黄腐酸对小麦的协同增效研究鲜有报道。本文研究控释尿素配施黄腐酸对小麦产量和土壤肥力的影响，为其科学施用提供依据。 【方法】 以小麦 (Triticum aestivum L.) 为试材进行了盆栽试验，供试土壤为棕壤。试验设不施氮 (CK)、尿素全量 (U)、尿素减量1/3(U2/3)、尿素全量及减量配施黄腐酸 (U + FA、U2/3 + FA)、控释尿素全量及减量 (CRU、CRU2/3)、控释尿素全量和减量配施黄腐酸 (CRU + FA、CRU2/3 + FA) 共9个处理。所有处理P₂O₅ 和K₂O施入量均为150 kg/hm2和75 kg/hm2，尿素全量处理为N 225 kg/hm2，黄腐酸处理黄腐酸用量为45 kg/hm2。控释尿素处理均为一次性基施，普通尿素处理于拔节期追施尿素，基追比为1∶1。于小麦苗期、返青期、拔节期、开花期和成熟期取0—20 cm土壤样品，测定土壤硝态氮、铵态氮含量，同时测定株高和叶片SPAD值，收获期调查了小麦产量和土壤养分含量。 【结果】 1) 控释尿素CRU、CRU2/3较等氮尿素U、U2/3处理产量平均显著增加7.3%，净收益显著提高24.9%；CRU2/3与处理U产量差异不显著；CRU + FA较CRU显著增产6.4%，净收益显著增加12.6%；与U2/3处理相比，U2/3 + FA显著增产10.6%；U + FA较U处理显著减产12.8%。2) 等氮条件下，CRU、CRU2/3处理与U、U2/3处理小麦株高、叶片SPAD值差异不显著，CRU + FA、CRU2/3 + FA与CRU、CRU2/3处理间差异均不显著。3) 拔节期，CRU、CRU2/3处理土壤硝态氮含量比等氮U、U2/3处理平均显著高出54.7%，CRU2/3处理与U处理差异不显著；配施黄腐酸处理U + FA、U2/3 + FA、CRU + FA、CRU2/3 + FA的土壤有效磷含量均呈现先降低后增加最后降低的趋势，拔节期CRU处理的土壤有效磷含量与U处理无显著差异，CRU2/3、U2/3 + FA的土壤有效磷含量较CRU处理显著提高了18.6% 和20.6%；拔节期U + FA、U2/3 + FA较等氮U、U2/3处理土壤pH平均显著降低了0.11个单位，其他时期U + FA和CRU + FA处理与等量单施化肥处理差异不显著。 【结论】 控释尿素配施黄腐酸可协同增效，满足小麦各生育期氮素需求，一次性基施显著提高小麦中后期土壤养分供应强度，显著提高了小麦产量、肥料利用率和净收益。