不同水氮耦合对凤阳县水稻产量和节水效率的影响

采用完全随机设计方案,研究不同灌溉水量和氮肥耦合效应对凤阳县水稻产量及节水效率的影响。结果表明:随着施氮量的增加,单位面积穗数及穗粒数增加,而结实率与千粒重降低;控制灌溉条件下,合理施肥可以提高水稻产量,实现增产、节水、节肥的多重效果。     

氮肥定位增减量对小麦产量及经济效益的影响

通过不同氮肥的定位增减量在小麦上的应用,结果表明:增氮5%能增加株高、结实小穗、穗粒数及千粒重,减少不孕小穗,从而提高产量,产量水平为6 790.5 kg/hm~2,较空白对照增加823.5 kg/hm~2;随着施氮量的增加,小麦干物质积累增加,利于千粒重提高;氮肥贡献率、氮肥农学效率随着施氮量的增加呈现递增趋势,氮肥偏生产力随着施氮量的减少而缓慢减少。     

高土壤肥力环境下不同类型粳稻品种产量对氮肥用量的响应

以13个粳稻品种为材料, 设计5种氮肥用量, 研究高肥环境下氮肥用量对粳稻产量及其构成的影响, 并比较不同产量、结实率、每穗粒数、千粒重和穗数水平粳稻品种对氮肥的响应。结果如下: (1) 粳稻产量以施氮处理显著高于不施氮处理, 多数粳稻品种在施氮量为150~225 kg hm^-2时产量最高; 每穗粒数和有效穗数随施氮量的增加而增加, 但当施氮量超过225 kg hm^-2时反而下降, 而千粒重和结实率随施氮量的增加一直呈下降趋势。(2) 氮肥对不同产量水平、穗数水平粳稻品种的增产效应不同。不施氮时产量越低的粳稻品种对氮肥越敏感, 少量施用氮肥即起到较好的增产效果, 而不施氮时产量越高的粳稻品种对氮肥相对钝感, 氮肥施用量<75 kg hm^-2时对其产量无明显促进作用。穗数<220×104穗 hm^-2和>310×104穗 hm^-2的粳稻品种的适宜施氮量低于穗数居中的粳稻品种。(3) 1980年以前育成的品种对氮肥的反应相对一致, 多数在施氮量225 kg hm^-2时产量最高; 而1980年后育成的粳稻品种最高产时的N水平相对分散。     

氮肥运筹对抛秧栽培晚稻物质积累及产量的影响

在总施氮(纯氮)量为180kg/hm2的条件下,研究不同施氮时期对秀水79物质积累和分配及与产量形成的影响。结果表明:最高分蘖数随前期施氮比例的减小呈下降的趋势,氮肥后移有利于成穗率的提高,延长生育期。产量侧重后期施氮处理的产量较生育后期不施氮处理的产量明显提高,按基肥、分蘖肥、穗肥之比为5:3:2施氮方式产量最高,比对照增稻谷3800.0kg/hm2,增产85.15%。氮素的生产力随着基肥施用量的增加有下降趋势。在不同施氮比例下,对有效穗和结实率有显著的影响,而对穗实粒数和千粒重差异不大,因而适当氮肥后移在保证颖花数的前提下,延长剑叶生长时间,防止叶片早衰,可以提高结实率和千粒重而增加产量。     

杂交粳稻苏优22高产高效氮肥运筹技术初探

杂交粳稻苏优22在中等地力条件下进行不同施氮量和相同施氮量不同运筹方式试验,结果表明,(1)杂交粳稻苏优22获得700kg/667m2产量,施氮量16kg/667m2,氮肥的运筹前、中期7:3产量最高,主要是穗粒协调,结实率较高,LAI适宜,茎生上3叶配置合理;施N量过多,因结实率和粒重降低,产量不高,效益低。(2)杂交粳稻苏优22属大穗型品种,结实率较常规粳稻低,肥料运筹以提高结实率和千粒重为主,穗肥应看苗适当施氮,防早衰。     

氮磷钾硅肥对香稻培杂软香产量及品质的影响

以杂交香稻培杂软香为材料, 研究了施用氮、磷、钾和硅对培杂软香产量及品质影响。结果表明,大田产量、有效穗、整精米率随着施氮肥水平的提高而提高;大田产量、有效穗、千粒重随着施磷肥水平的提高而下降;施钾肥对大田产量,有效穗,每穗总粒数,结实率无明显影响; 整精米率、垩白度随着施硅水平的提高而下降。     

不同覆盖方式和施氮量对糜子光合特性及产量性状的影响

于2011-2013年以榆糜2号为试验材料, 采用双因素裂区设计, 以覆盖栽培方式为主因素, 氮肥应用水平为副因素,调查分析不同栽培方式和施氮量下糜子光合指标及产量性状的变化。结果表明, 与传统不覆盖和不施肥相比, 覆盖和施氮均显著提高糜子开花至成熟阶段旗叶的叶绿素含量、净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r), 同时显著降低胞间CO₂浓度(C_i), 光合改善效果以“W”垄覆地膜+垄间覆秸秆和180 kg·hm^–2氮肥施用量最为显著。覆盖和氮肥均显著提高糜子开花期和成熟期干物质积累量、干物质在各器官中的分配量, 降低糜子花前营养器官贮藏同化物转运量及其对籽粒的贡献率, 而提高了糜子花后同化物在籽粒中的分配量及其对籽粒的贡献率。覆盖显著提高糜子产量、千粒重、穗粒数和穗长, 其调控效应以“W”垄覆地膜+垄间覆秸秆较好;随施氮量的提高, 糜子产量和千粒重先升后降, 而穗粒数和穗长持续增加, 适宜的氮肥施用量为135~145 kghm^–2。因此, 建议黄土高原糜子最佳栽培措施为“W”垄覆地膜+垄间覆秸秆的二元覆盖集水保水系统结合135~145 kghm^–2氮肥用量。     

施氮量对冬小麦产量和氮肥利用率的影响

通过田间试验,研究了不同施氮量对冬小麦经济性状、产量、氮肥农学利用效率和利用率的影响。结果表明,合理施用氮肥能改善小麦的经济性状,增加穗粒数、有效穗数、千粒重,提高小麦的产量和氮肥利用率;与不施氮肥相比,施氮肥能显著提高冬小麦的产量。随着施氮量的增加,冬小麦产量和氮肥农学利用效率和利用率出现了先增加后下降的趋势,以A3处理(施氮225kg/hm~2)产量最高。     

施氮量对强筋小麦籽粒产量和品质的影响

在水浇地高产麦田研究了施氮量对强筋小麦籽粒产量和品质的影响。结果表明,适当增加氮肥施用量可以提高各产量构成因素的水平,因而产量增加,过量施用氮肥虽可以增加公顷穗数,但穗粒数和千粒重下降,而导致产量降低。增加氮肥的施用量能够改善强筋小麦的营养品质和加工品质,但随着施氮量的增加改善的幅度降低。综合施氮量对小麦产量及构成因素和品质性状的影响效应,认为在较高土壤肥力的麦田适宜施氮量为240kg/ hm2左右。     

不同氮肥施用模式下北方粳型超级稻物质生产特性分析

以北方粳型超级稻品种沈农265为试材,分析了4种不同施氮模式的群体叶蘖建成动态、物质生产特性及产量构成特点,探讨了不同施氮模式下物质生产特性对产量形成的影响。结果表明,各施氮模式均表现14.5 kg 667 m^-2施氮水平产量显著高于12.5 kg 667 m^-2施氮水平的产量,且14.5 kg 667 m^-2施氮水平各施氮模式增产都是因为增加了穗外因素(穗数、单位面积颖花数和单位面积实粒数),降低了穗内因素(穗重、千粒重、结实率、每穗总粒数和每穗实粒数)。在相同施氮总量下,“三段五次”和“稳前、攻中、优后”施氮模式产量显著高于“一头轰”和“长效一次性”施氮模式,但“三段五次”模式以提高单位面积穗数、单位面积实粒数等穗外因素来增产,而“稳前、攻中、优后”模式以增加穗重、千粒重等穗内因素来获得高产,前两者产量都显著高于后两者,主要是因为前两者抽穗后新增同化产物(同化物直接供应量)和抽穗前营养器官储存物质的二次利用量(同化物间接供应量)均高,营养器官的物质输出率和对产量的贡献率均高。此外,在2种施氮水平下,前两者的氮肥农学利用率、氮肥表观利用率和单位土地面积上的总吸氮量均显著高于其他施氮模式。在14.5 kg 667 m^-2施氮水平下,前两施氮模式都获得了超高产量(>11 t hm^-2)。     

公顷产10000kg小麦氮素和干物质积累与分配特性

以泰山23和济麦22为试验品种,通过连续2年的田间试验,对单产高达10 000 kg hm^-2的小麦进行了施氮量和氮素吸收转运和分配特性的研究。在2006—2007年生长季,随着施氮量的增加,小麦籽粒产量先增加后降低,施纯氮240 kg hm^-2 (N240)和270 kg hm^-2(N270)处理的产量分别达9 954.73 kg hm^-2和10 647.02 kg hm^-2,比不施氮肥处理(N0)分别增加11.20%和18.93%。与N0处理相比,施氮处理显著增加了小麦植株氮素积累量、籽粒氮素积累量和开花后营养器官氮素向籽粒的转运量;随着施氮量的增加,成熟期小麦植株氮素积累量呈先增后降趋势,以N270处理最高;开花后营养器官氮素向小麦籽粒转运量和转运率先升后降,转运量以N270处理最大,为213.78 kg hm^-2;而转运率以N240处理最高,为67.98%。随施氮量的增加,小麦成熟期各器官干物质积累量、花后营养器官干物质再分配量和再分配率先增后降,均以N270处理最高;开花后干物质积累对籽粒的贡献率亦呈先增后降的趋势,以N240处理最高。2005—2006年的试验结果呈相同变化趋势。在本试验条件下,小麦产量水平达10 000 kg hm^-2时的适宜施氮量为240~270 kg hm^-2,可供生产中参考。     

公顷产10000kg小麦氮素和干物质积累与分配特性

以泰山23和济麦22为试验品种,通过连续2年的田间试验,对单产高达10 000 kg hm^-2的小麦进行了施氮量和氮素吸收转运和分配特性的研究。在2006-2007年生长季,随着施氮量的增加,小麦籽粒产量先增加后降低,施纯氮240 kg hm^-2 (N240)和270 kg hm^-2(N270)处理的产量分别达9 954.73 kg hm^-2和10 647.02 kg hm^-2,比不施氮肥处理(N0)分别增加11.20%和18.93%。与N0处理相比,施氮处理显著增加了小麦植株氮素积累量、籽粒氮素积累量和开花后营养器官氮素向籽粒的转运量;随着施氮量的增加,成熟期小麦植株氮素积累量呈先增后降趋势,以N270处理最高;开花后营养器官氮素向小麦籽粒转运量和转运率先升后降,转运量以N270处理最大,为213.78 kg hm^-2;而转运率以N240处理最高,为67.98%。随施氮量的增加,小麦成熟期各器官干物质积累量、花后营养器官干物质再分配量和再分配率先增后降,均以N270处理最高;开花后干物质积累对籽粒的贡献率亦呈先增后降的趋势,以N240处理最高。2005-2006年的试验结果呈相同变化趋势。在本试验条件下,小麦产量水平达10 000 kg hm^-2时的适宜施氮量为240~270 kg hm^-2,可供生产中参考。     

稻茬小麦公顷产量9000 kg群体钾素积累、分配与利用特性

在稻麦两熟制条件下,以扬麦20为材料,通过基本苗和氮肥施用量、施用时期及比例的调控,建立不同产量水平群体,研究籽粒产量9000 kg hm^-2群体钾素积累、分配与利用特性。结果表明,籽粒产量≥9000 kg hm^-2 (超高产)群体钾素吸收高峰期出现在拔节至开花期,吸收的钾素占一生吸收钾素的52%~68%;开花期和成熟期钾素积累量均极显著高于<9000 kg hm^-2 (高产)群体。成熟期叶片、茎鞘、颖壳+穗轴和籽粒钾素积累量与籽粒产量均呈极显著线性正相关;花后茎鞘钾素转运量与产量呈极显著线性正相关,颖壳+穗轴钾素转运量与产量呈极显著线性负相关。超高产群体开花期和成熟期钾素积累量分别为430~450 kg hm^-2和366~408 kg hm^-2;成熟期钾素积累量,茎鞘中最高,为244~269 kg hm^-2,其次是叶片和颖壳+穗轴,分别为46~49 kg hm^-2和40~46 kg hm^-2,籽粒中仅为35~46 kg hm^-2;花后茎鞘钾素转出量为46~52 kg hm^-2,颖壳+穗轴钾素积累量为9~17 kg hm^-2。超高产群体每100 kg籽粒的吸钾量需达4.57~4.87 kg,此时的钾素利用效率为20.56~22.02 kg kg^-1,钾收获指数为0.095~0.112。     

不同施氮水平对超高产夏玉米氮磷钾积累与分配的影响

为探明不同施氮水平下玉米超高产(≥13 500 kg hm^-2)群体氮磷钾积累及分配规律,通过苏玉20、浚单20两品种3年不同氮肥运筹方案的试验,实现了籽粒最高产量14 753 kg hm^-2的目标。结果表明：(1)随着生育进程,两品种氮磷钾在植株、籽粒中积累逐渐增大,在叶片、茎秆、叶鞘中呈先单峰变化趋势,叶片氮钾峰值在大口期,磷峰值在开花期。增大灌浆期植株氮积累量及叶片氮转移率,促使成熟期籽粒氮磷较大积累量,利于超高产玉米群体的形成。(2)籽粒产量、1 kg氮生产籽粒量、氮肥的农学效率、氮素利用率、植株(及叶片、茎秆、叶鞘、籽粒等器官)氮磷钾含量在450 kg hm^-2施氮水平时达到最大值,其值(苏玉20)分别为14753 kg hm^-2、44.0 kg、19.24%、38.63%、335.4 kg hm^-2、178.2 kg hm^-2、230.7 kg hm^-2,过高过低施氮均使氮磷钾积累量及产量下降。(3)由两品种产量与施氮水平的回归方程,确定了超高产时的最佳施氮量、超高产施氮水平和最佳施氮范围,苏玉20分别为457.0 kg hm^-2、418.3~495.7 kg hm^-2、418.5~495.4 kg hm^-2;浚单20分别为452.7 kg hm^-2(最佳施氮量)、410.8~494.6 kg hm^-2 (最佳施氮范围)。     

休闲期深松配施氮肥对旱地土壤水分及小麦籽粒蛋白质积累的影响

为探索旱地小麦休闲期蓄水保墒及其配套施肥技术,2009-2011年连续2个小麦生长季,在山西闻喜县进行了休闲期深松或无耕作条件下低(75 kg hm^-2)、中(150 kg hm^-2)、高(225 kg hm^-2)施氮水平的田间试验,以明确深松处理配合施氮对土壤水分、籽粒蛋白质形成的影响。结果表明,深松处理可提高播前土壤蓄水量,尤其是深层土壤(60~160 cm)蓄水量,欠水年和丰水年分别提高12%~34%、10%~22%。深松处理后,籽粒谷氨酰胺合成酶(GS)、旗叶谷氨酸合酶(GOGAT)、低氮和中氮条件下籽粒GOGAT、籽粒谷丙转氨酶(GPT) 活性均提高;籽粒蛋白质产量和球蛋白含量,及丰水年谷蛋白含量和谷醇比也提高。随施氮量增加,开花期20~200 cm土壤蓄水量呈下降趋势,但籽粒GS、灌浆中后期旗叶GOGAT、灌浆后期籽粒GPT活性均上升,籽粒蛋白质及其组分含量提高,中氮条件下籽粒谷醇比最高。施氮量对深松处理开花期深层土壤蓄水量、籽粒蛋白质产量、籽粒GS和GPT活性有较大调控效应。深松配施氮肥条件下,丰水年开花期土壤水分与籽粒清蛋白、谷蛋白、蛋白质含量关系密切,而欠水年开花期土壤水分与谷醇比关系密切。氮代谢酶主要影响籽粒球蛋白含量、蛋白质产量的积累,丰水年还影响籽粒谷蛋白含量和谷醇比的提高。总之,旱地小麦休闲期深松蓄水效果好;配施氮量225 kg hm^-2有利于提高籽粒蛋白质及其组分含量,在欠水年施氮量150 kg hm^-2有利于提高籽粒蛋白质产量及谷醇比。     

Nitrogen Accumulation and Translocation for Winter Wheat under Different Irrigation Regimes

The translocation of pre‐anthesis nitrogen to the grain is an important source for winter wheat. The relation between the nitrogen translocation and irrigation regime was studied in the field under a rain‐proof trough shelter. Nitrogen (N) translocation amount, N translocation efficiency decreased with a decline in irrigation amount or by excessive irrigation. Compared with different organs, the leaf and stem had higher N translocation amounts, and contributions to grain for both cultivars – Jinan 17 and Lumai 21, indicating that stem also is a major N source for grain development. The contribution of pre‐anthesis total above ground N to grain N ranged from 57 to 76 %, indicating the importance of pre‐anthesis storage of N for achieving high grain N concentrations. Grain nitrogen and yield (kg ha^?1) were positively and significantly correlated with the N translocation amounts and contributions, respectively, suggesting that the sink strength may be involved in the translocation of N from a vegetative organ to the grain. N harvest index (NHI) was significantly correlated with N translocation efficiency, suggesting that the latter is a prerequisite for increasing grain N and improving grain quality. The experiment showed that N translocation status is enhanced by better irrigation practices, but limited by severely deficient or excessive irrigation.     

施氮量对稻麦干物质转运与氮肥利用的影响

为探讨太湖地区稻麦轮作农田适宜施氮量及氮素对干物质转运与氮肥利用的影响,于2007—2009年间在中国科学院常熟农业生态实验站建立田间定位试验。设置4个氮肥处理水平,分别用N0、N1、N2和N3表示。水稻各处理的施氮量分别为0、125、225和325kghm-2;小麦相应处理施氮量分别为0、94、169和244kghm-2(为稻季相应处理施氮量的75%)。结果表明,水稻施氮量超过225kghm-2,小麦施氮量超过169kghm-2后,产量增加不显著。水稻、小麦开花期干物质积累量均随施氮量的增加而增加,但花前营养器官干物质转运对籽粒贡献率均随氮肥用量增加而降低;氮肥农学效率与氮肥生理效率均随氮肥用量增加而降低,且N2与N3处理之间差异不显著;边际产量均随施氮量增加而下降,N3处理边际效益水稻平均低于3.1kgkg-1,小麦平均低于2.4kgkg-1。综上所述,无论水稻还是小麦,N2处理既能保证较高物质转运率,又能保证较高的氮肥利用效率与经济效益。     

低氮密植栽培对超级稻产量和氮素利用率的影响

为了研究低氮密植栽培对水稻分蘖发生及成穗率、干物质积累及其转化、氮素利用率和产量的影响,2012—2013年以超级稻Y两优1号为材料,在湖南长沙和海南澄迈进行了施氮量(75、150、225 kg N hm–2)与栽插密度(68、40、27、19穴m–2),每穴苗数(单、双、三本穴–1)与栽插密度(40、27、19、14穴m–2)的大田栽培试验。结果表明,在基本苗数相同或相近的条件下,减苗增密在齐穗期和成熟期的干物质量及产量分别比增苗减密高10.5%、5.2%和2.9%,有效穗数对产量的贡献最大,达到显著水平;在低氮密植条件下,有效分蘖期缩短6 d左右,分蘖成穗率、表观转化率、氮肥偏生产力和氮素籽粒生产效率分别提高10.9%、21.0%、150.6%和19.6%。在施氮量为75 kg N hm–2的密植(40~68穴m–2)条件下,齐穗期和成熟期的干物质量及长沙点产量分别比中、高氮(150~225 kg N hm–2)常规密度(19~27穴m–2)低3.2%、7.5%和1.2%,但差异不显著,而澄迈点产量在2012年和2013年分别比之低5.2%和高9.1%,且差异均达显著水平。在施氮量为150 kg N hm–2的密植条件下,成熟期干物质量比高氮常规密度低1.7%,但齐穗期干物质量和产量比高氮常规密度高10.3%和3.3%。因此,超级稻采用低氮密植栽培,在100~150 kg N hm–2和40穴m–2条件下提早了够苗期,增加了有效穗数,提高了分蘖成穗率和结实率,加之齐穗期适宜的干物质积累和较高的表观转化率,有利于高产的形成和氮肥利用率的提高。     

水稻甬优12产量13.5t hm~(–2)以上超高产群体的氮素积累、分配与利用特征

为探明甬优12超高产群体的氮素吸收与积累特征,2013—2014年,对高产(10.5~12.0 t hm–2)、更高产(12.0~13.5 t hm–2)、超高产(13.5 t hm–2)3个产量群体的氮素吸收与积累特征等进行了系统比较研究。结果表明,与高产和更高产群体相比:(1)超高产群体拔节期植株含氮率较低,抽穗期和成熟期植株含氮率高于对照。超高产群体拔节期氮素吸收量较低,抽穗和成熟期氮素吸收量较高。(2)超高产群体播种至拔节期氮素积累量和积累比例低于对照;拔节至抽穗期、抽穗至成熟期植株氮素积累量和积累比例高于对照。播种至拔节期氮素积累量与产量呈极显著线性负相关,拔节至抽穗期、抽穗至成熟期植株氮素积累量与产量呈极显著线性正相关。(3)超高产群体抽穗期和成熟期茎鞘、叶片和穗部氮素吸收量较高,且花后茎鞘氮素转运量和穗部氮素积累量也较高。花后茎鞘氮素转运量与实产呈显著线性正相关;穗部氮素积累量与实产呈极显著线性正相关。(4)甬优12超高产群体氮素吸收利用参数为,籽粒生产率50.8 kg grain kg~(–1)、百千克籽粒吸氮量1.97 kg、氮肥偏生产力42.1 kg kg–1、氮收获指数0.552。本研究表明,与一般高产群体相比,甬优12超高产群体氮素吸收具有拔节前较低、拔节至抽穗期和抽穗至成熟期高的特点;促进花后茎鞘氮素转运量有利于提高水稻产量。甬优12超高产群体百千克籽粒吸氮量2.0 kg左右,其氮素利用效率较低,在其超高产栽培管理中应重视氮素的高效利用。     

CO2浓度升高和施氮对冬小麦花前贮存碳氮转运的影响

为探讨大气CO₂浓度升高对冬小麦花前贮存碳氮转运的影响及氮素营养的调节作用,以小偃22和小偃6号为材料,于2007—2009连续2个生长季,利用开顶式气室进行盆栽试验,对背景CO₂浓度(375 μL L^-1)和高CO₂浓度(2007—2008年度680 μL L^-1, 2008—2009年度750 μL L^-1)条件下不同施氮处理的干物质和氮素在籽粒、花前地上部中的累积以及花后营养器官的转运进行了评价。2007—2008年度设4个施氮水平,分别是0、0.1、0.2和0.3 g kg^-1土; 2008—2009年度设3个施氮水平,分别是0、0.15和0.30 g kg^-1土。结果表明,施氮和CO₂浓度升高促进了干物质和氮素在籽粒和花前营养器官的积累,增加了花前营养器官和地上部贮存干物质和氮素向籽粒的转运量,适量施氮提高了CO₂浓度升高对花前营养器官干物质和氮素累积以及花后向籽粒转运的正向效应。与背景CO₂浓度相比,高CO₂浓度提高了花前营养器官和地上部干物质对籽粒产量的贡献率和转运率,但CO₂浓度升高对花前氮素的贡献率和转运率的影响因年份和品种而异。CO₂浓度升高后,2007—2008年度各营养器官和地上部,以及2008—2009年度茎鞘和穗的氮素贡献率和转运率均增加,但2008—2009年度2个品种叶片和地上部氮素贡献率在施氮时均显著降低,小偃22叶片和地上部氮素转运率在各施氮水平下以及小偃6号地上部氮素转运率在0.13 g kg^-1土施氮水平下均明显增加。适量施氮也在大多数情况下增强了CO₂浓度升高对营养器官干物质和氮素的贡献率和转运率的正向效应。说明CO₂浓度升高后小麦产量和氮素积累增加与其促进花前干物质和氮素积累及花后向籽粒的转运密切相关。