氮肥用量和运筹方式对湘南早稻产量和氮素利用效率的影响

为改进湘南地区早稻氮肥施用方法，明确氮肥施用关键技术，构建高产高效氮肥施用模式，开展了以施氮水平为主区因素、氮肥运筹方式为副区因素的裂区试验，研究了其对湘南早稻产量形成与氮素利用效率的影响。结果表明：（1）增大施氮量和穗粒肥比例能提高水稻茎蘖数和成熟期水稻叶片SPAD值；施氮150-210kg/hm2范围内，早稻产量变化不大，但中氮（180 kg/hm2）水平下提高穗粒肥比例可显著增产。（2）增大施氮量可显著提高稻米整精米率和稻米粗蛋白含量，降低垩白率；提高穗粒肥比例可提高稻米整精米率、直链淀粉含量和粗蛋白含量，降低稻米碱消值。（3）随施氮量增大，水稻氮素积累量显著增大，但氮素偏生产力（NPFP）、氮肥农学效率（ANUE）和氮素回收效率（NRE）显著降低；提高穗粒肥比例可显著提高水稻氮素积累量和中氮水平下NRE、NPFP和ANUE。总体来看，180 kg/hm2施氮量下，提高穗粒肥比例有利于提高湘南早稻产量、米质和氮素利用效率。     

不同土壤及氮肥条件下水稻氮利用效率和增产效应研究

在土培池条件下,研究了2种土壤(砂土和黏土)和4种施氮水平下4个水稻品种(组合)施用氮利用效率、增产效应及吸氮特性。结果表明,(1)在砂土和黏土上施用氮肥均能显著提高水稻产量,但黏土上的产量显著高于砂土上的,而砂土施用氮肥的增产效应显著高于黏土。(2)不同土壤条件下,水稻对氮肥的利用情况不同。氮素收获指数和氮肥生理利用率呈砂土>黏土的趋势,氮肥表观利用率、氮肥偏生产力和土壤氮素依存率呈黏土>砂土的趋势,而氮肥农艺利用率则因水稻基因型不同在不同土壤上表现有所差异。(3)随施氮水平的提高,氮素收获指数、氮肥农艺利用率、氮肥生理利用率、氮肥偏生产力和土壤氮素依存率,在2种土壤条件下,均呈显著下降趋势;而氮肥表观利用率在砂土条件下呈一直上升趋势,以高肥处理最高,在黏土条件下则呈现先上升,至中肥最大,高肥显著下降的趋势。(4)秸秆吸氮量、籽粒吸氮量和总吸氮量均呈黏土>砂土的趋势,但差异相对较小。(5)在不同土壤条件下,水稻施用氮肥的增产效应、氮肥利用效率和对氮素的积累与分配均存在显著的基因型差异。     

减氮配施控释尿素对冬小麦产量及氮肥效率的影响

为探究冬小麦科学施氮技术,采用田间试验研究了推荐施肥全量施氮(196 kg N/hm2)和减氮20%(156.8 kg N/hm2)条件下,不同控释尿素与普通尿素配比对冬小麦产量及氮素吸收利用的影响。结果表明：施氮显著增产17.11%~27.39%,推荐施肥较农户施肥增产2.14%~8.77%。减氮20%产量与全量氮无显著差异。等氮条件下,施用控释尿素的氮肥利用率均高于普通尿素,且减氮处理均高于全量氮处理。施氮156.8 kg/hm2 （75%控释尿素+25%普通尿素）产量较农户施肥增产6.60%,氮肥利用率较经验施肥和全量普通尿素提高13.64 和9.22 个百分点,氮肥农学效率增加2.29 和1.44 kg/kg。施氮156.8 kg/hm2（75%控释尿素+25%普通尿素）一次性基施对豫北地区冬小麦具有较好的增产效果,氮肥效率较高。     

滨海盐碱地不同培肥方式对作物产量及土壤肥力的影响

为给滨海盐碱地区土壤培肥及作物高产高效提供一定的理论指导,采用随机区组试验设计,以滨海盐碱地冬小麦-夏玉米轮作模式为例,通过大田试验,研究了氮肥、高效有机肥、改良剂不同配比对小麦、玉米产量及土壤肥力的影响。结果表明,在滨海盐碱地上种植冬小麦施用氮肥、有机肥及土壤改良剂均可提高籽粒产量,且三者增产幅度分别为9.52%~29.52%,2.30%~17.82%,2.19%~11.48%;玉米季施用氮肥、有机肥均可提高玉米产量,增产幅度分别为29.37%~45.74%,1.69%~11.15%,小麦改良剂的后效对玉米也有明显增产效果,增产幅度为3.50%~8.33%。盐碱地施用氮肥、有机肥、改良剂对于提高土壤肥力效果明显,其中O3(N_2O3A2)效果最佳,土壤速效氮磷钾含量均最高;施用土壤改良剂能增加土壤有机质含量,且能降低土壤盐碱含量。通过建立施肥效应模型,获得本试验条件下周年小麦玉米总产量最高可达16 770.46 kg/hm~2,对应的氮肥、有机肥、改良剂周年施用量分别为763,2 250,3 167 kg/hm~2。因此,滨海盐碱地区冬小麦-夏玉米轮作模式施肥应重视氮肥、有机肥及土壤改良剂的配合施用,可获得一定的作物高产。     

养分管理对直播稻产量和氮肥利用率的影响

为探明不同养分管理模式在实地农户种植条件下对直播水稻产量和氮肥利用率的影响。本试验于2011年6月至2013年11月在江苏省兴化市茅山镇基本农田保护区的田间稻麦轮作条件下,分别选取茅山东村、茅山西村和冯顾村各8个农户,开展3个不同养分管理模式试验,设置了不施肥对照(CK)、农民习惯施肥(FFP)和优化施肥(OPT1和OPT2)4个处理,主要研究了水稻产量及构成因子、氮累积分配和氮肥利用率等对不同养分管理模式的响应。结果表明：(1)施肥较不施肥显著提高水稻产量,优化施肥(226 kg N hm^-2)在较习惯施肥(333 kg N hm^-2)平均减氮32.1%的基础上显著提高水稻产量5.5%,增产原因是提高了穗粒数、结实率和千粒重;OPT2较OPT1平均增产3.1%,其原因是在孕穗期增施了钾肥(18 kg hm^-2 K₂O)。(2)优化施肥水稻植株各部位氮浓度、百千克籽粒需氮量和秸秆氮累积均显著低于习惯施肥,且降低营养器官的氮素分配比例。(3)优化施肥较习惯施肥显著提高水稻氮肥利用率,其氮肥偏生产力(PFP_N)、氮肥农学效率(AE_N)、氮肥回收效率(RE_N)和氮肥生理效率(PE_N)分别平均增加55.5%、79.1%、18.7%和48.7%。(4)水稻植株氮累积与产量呈显著正相关,且优化施肥单位氮累积的增产效果高于习惯施肥。因此,基于氮肥总量控制、分期调控和增施钾肥的养分优化管理措施可在实地农户直播稻种植上协同实现水稻高产和氮肥高效。     

外源钼对水稻产量形成及氮素利用的影响

为探明纳米钼和离子钼对水稻产量形成和氮素利用的影响,以南粳9108为试验对象,采用盆栽试验研究了纳米钼和离子钼在0、180、225、270和315 kg N hm^-2条件下对水稻的产量、产量构成、干物质积累及氮素积累利用的影响。研究结果表明,纳米钼和离子钼的施用均能有效提高水稻产量。相同氮肥施用水平下,施用纳米钼处理的水稻产量均显著高于施用离子钼处理。水稻生育后期叶面积指数和干物质的积累量显著高于施用离子钼处理。施用纳米钼能够改善水稻生育后期干物质形成,提高抽穗后剑叶SPAD值、光合势和净光合速率,有效促进了水稻生育后期干物质的合成及在籽粒中的积累,最终实现促进水稻增产的目的。相同氮肥施用水平下,离子钼和纳米钼的施用均提高了水稻各器官的氮浓度和氮积累量,并促进了氮肥偏生产力、氮素农学利用率、氮素生理利用率和氮素吸收利用率的提高。     

长期施肥对作物产量及褐潮土有机质变化的影响研究

通过北京昌平"国家褐潮土土壤肥力和肥料效益监测基地"的长期定位试验(1991-2004年),研究了褐潮土条件下长期施肥对土壤有机质状况的影响,与对照不施肥或单施氮肥比较,氮磷长期配合施用极显著增加冬小麦和夏玉米的生物产量和籽粒产量,冬小麦增产4倍以上,夏玉米增产1倍以上;单施氮肥、或磷钾配合、或氮钾配合增产效果均不明显;氮磷长期配合施用各处理比较,冬小麦和夏玉米产量均表现NPK 有机肥或秸杆＞NPK＞NP.氮磷钾配合施用有机肥耕层土壤有机质含量明显高于单施化肥;与对照不施肥比较,NPK 秸秆以及NPK 有机肥土壤有机质含量分别增加7.90%和14.56%,氮磷钾配合和氮磷配合分别比对照增加6.51%和5.89%,而单施氮肥仅增加2.56%.可见NPK平衡施用及其配施有机肥对增加作物产量和土壤有机质含量具有重要作用.     

有机水溶肥对水稻干物质、氮素积累和转运的影响

采用大田小区试验,研究了有机水溶肥对水稻各器官干物质和氮素积累、转运和分配的影响及其与水稻产量的关系。结果表明,常规施氮条件下,根施肥能显著提高水稻产量,产量达8 288.3kg/hm ²,且根施肥效果优于叶面肥;减氮15%条件下根施肥和叶面肥配合施用能有效缓解减氮对水稻产量的降低作用,较减氮15%处理显著增产3.2%。根施肥和叶面肥均能显著提高水稻抽穗前营养器官干物质、茎鞘和叶片氮素积累量;同时,增加抽穗后叶片向穗的氮转运量,进而提高其氮回收利用率和氮生理利用率。水稻产量与抽穗期茎鞘、叶片（除分蘖期茎鞘外）干物质积累量以及抽穗后茎鞘和叶氮素转运量显著正相关。研究表明,施用有机水溶肥能维持水稻营养生长期较高的干物质和氮素积累量,增强抽穗-成熟期氮素向穗转运能力,促进水稻高产和氮高效利用。     

长期施肥条件下我国南方双季稻产量的变化趋势

系统分析我国南方双季典型稻区福建省白沙、江西省进贤、江西省南昌及湖南省望城4个水稻长期施肥试验资料,研究化肥N、P、K (氮、磷、钾)的不同组合(NP, NK, NPK)、化肥配施有机肥(NPKM)及不施肥(CK)各处理水稻的产量差异、变化趋势。结果显示,不同施肥条件下各试验点上水稻产量差异大,试验期内各施肥处理较CK的总增产率分别为NPKM 84.3%、NPK 68.1%、NP 42.9%和NK 39.9%,其中NPKM总体上显著高于NPK。长期配施NPK或NPKM肥产量较稳定或呈上升趋势,尤其是晚稻,而仅施NK均呈下降或极显著下降趋势(周年变化幅度为-103~ -201 kg hm^-2 yr^-1),其他施肥处理晚稻产量相对稳定。不同试验点间施磷量较高(52 kg hm^-2 yr^-1)的南昌点产量相对稳定,而施磷量较低(24 kg hm^-2 yr^-1)的白沙点各处理均呈显著下降趋势。本试验条件下,施肥投入不足又特别是施磷肥量低或不施磷为早稻产量下降的主要驱动因素。合理施用NPK肥,配合有机肥,为推荐的施肥模式,为了使试验点双季稻产量稳定且不呈下降趋势,需年施纯磷50.0~63.9 kg hm^-2, 且适当偏重于早稻季。     

施用控释肥对粳稻生长发育及产量的影响

在湘南丘陵区红壤稻田,连续2年用粳稻Unbongbyeo品种,进行控释肥（LCU）一季稻田间试验,采用田间系统观测与实内考查分析相结合的研究方法。研究结果表明：水稻分蘖苗数以施用控释肥LCU70≥NPK＞LCU50＞PK;施控释肥LCU70、LCU50比尿素处理的水稻成穗率分别高6.3%、4.5%。叶片、茎杆、根系的干物质增长量均以施用控释肥高于其他处理。按处理排序：LCU70＞NPK＞LCU50＞PK。处理间差异显著。叶面积系数（LAI）以施用控释肥LCU70处理的6.50最高,比NPK、LCU50处理高1.04、1.51。粳稻Unbongbyeo品种产量结果：控释肥处理的氮素用量为常规施肥（NPK）氮素用量70%时,其稻谷产量比常规施肥高6.72%,产量差异显著;控释肥处理的氮素用量为常规施肥（NPK）处理50%时,其稻谷产量与常规施肥的稻谷产量相等,两者间产量差异不显著。即表明：施用控释肥可减少氮素用量30%~50%。