氮素分期优化管理对冬小麦产量和籽粒品质的影响

采用田间试验,对氮素分期优化管理方法对小麦籽粒品质的影响进行了研究,以期为高产、优质、资源高效、环境保护等多重目标并重的养分资源优化管理提供理论依据.结果表明:氮素供应量最优的处理(冬小麦返青期氮素供应量即0～60 cm土壤Nmin+肥料氮为90 kg/hm2,拔节期追氮量即施用肥料氮30 kg/hm2)的冬小麦籽粒产量和其他氮素供应量处理没有显著差异;氮素供应量最优的处理冬小麦籽粒的粗蛋白和面筋含量显著低于在返青期和拔节期供氮量都高的处理(冬小麦返青期氮素供应量即0～60 cm土壤Nmin+肥料氮为150kg/hm2、拔节期追氮量即施用肥料氮90kg/hm2),但与其他处理相比差异不显著;以高产、资源高效和环境保护为前提的冬小麦氮肥分期优化施用量获得了最高产量的同时兼具较好的小麦籽粒品质.     

夏玉米施氮量对后茬冬小麦土壤氮素供应与利用的影响

在冬小麦施氮144 kg/hm2的基础上,研究了夏玉米4个施氮量(0,90,180,270和360 kg/hm2)对后茬冬小麦生长期间土壤硝态氮含量变化、无机氮供应以及小麦氮素吸收与利用的影响。结果表明:与玉米不施氮(简称不施氮)相比,玉米施氮(简称施氮)0~200 cm土壤硝态氮含量在冬小麦生长期间显著增加,自冬小麦拔节起,0~40,0~130和0~200 cm 3层深的土壤硝态氮含量均随着玉米施氮量(简称施氮量)的增加而明显递增;与冬小麦播种时相比,不施氮0~130 cm土壤无机氮减少156 kg/hm2,施氮90 kg/hm2该层土壤无机氮富积41 kg/hm2,且富积量随着施氮量继续增加而递增;随着施氮量增加,冬小麦收获时的植株吸氮量和子粒氮素积累量均增加;当施氮量低于180 kg/hm2时,植物氮素积累量在不同施氮量之间无显著差异;当施氮量低于270 kg/hm2时,不同施氮量的子粒氮素积累量差异不明显。在本试验条件下,冬小麦子粒氮肥利用率随着施氮量增加而递增,但差异不显著。     

氮肥基追比对高产冬小麦产量及氮素吸收利用的影响

为确定高产冬小麦生产过程中氮肥的合理施用时期及比例,实现氮肥资源高效利用.采用田间试验方法,研究了豫北超高产田总施氮量240 kg/hm2条件下,不同氮肥运筹模式对冬小麦产量、地上部氮素吸收与积累及氮素效率的影响.结果表明,同一施氮量下,与氮肥全部基施处理相比,氮肥分次施用可增加冬小麦产量、氮素积累量,提高氮素回收率、农学效率、吸收效率和收获指数,降低土壤氮素依存率,其中N3处理最佳.冬小麦返青期前对氮的积累量约占总积累量的9.4%～11.2%,返青期后对氮的需求量大,返青至灌浆期可吸收氮素63.3%～66.6%,灌浆期后可吸收氮素23.5%～25.9%;N3处理植株各生育阶段氮积累量较高.氮肥1/3底施+1/3返青期追施+1/3拔节期追施是本试验条件下兼顾小麦产量及氮素效率的最佳运筹方式.     

氮肥分次施用对豫麦63小麦产量及氮肥利用效率的影响

通过田间试验研究了氮肥分次施用对冬小麦产量和氮肥利用率的影响,结果表明,总施氮量为240kg/hm2时,基肥、返青期和拔节期各施1/3能较氮肥全部基施、基肥和返青期各施1/2和基肥、返青、拔节期孕穗期各施1/4处理获得较高的产量、氮素回收率、农学效率和经济纯收益,是冬小麦高产高效较为适宜的氮肥施用方式。     

微喷灌和氮肥用量对冬小麦籽粒灌浆和氮素吸收利用的影响

为明确多次微喷和氮肥用量对冬小麦籽粒灌浆特性及氮素吸收利用的影响,以主栽品种济麦22为材料,设置了微喷4次(S4,拔节期+孕穗期+开花期+灌浆期)和3个追施氮肥处理(N1、N2和N3分别为纯氮45,90,135kg/hm2),氮肥随灌水等量分次施入,以漫灌作为对照(CK,拔节期750 m3/hm2+开花期750 m3/hm2,拔节期追施纯氮90 kg/hm2),考察了籽粒产量、灌浆期上三叶叶绿素含量和籽粒干物质积累动态、不同时期植株氮素积累、分配与运转及土壤硝态氮含量。结果表明,多次微喷灌提高了籽粒产量,尤以S4N2增加显著(P0.05),相比CK提高10.5%~24.5%。微喷产量的增加主要归因于千粒质量的提高,2013-2014年和2014-2015年S4N2千粒质量比CK分别提高了3.47,5.97 g。微喷灌显著延长了籽粒灌浆天数,特别是推迟了最大灌浆速率出现日,延长了籽粒灌浆高峰持续期;S4N2最大理论千粒质量、最大灌浆速率、平均灌浆速率均高于其他处理。微喷灌处理灌浆中后期上三叶叶绿素含量显著高于CK,尤其以旗叶和倒二叶表现明显,叶片功能期延长,利于籽粒灌浆和粒重提高。微喷灌处理植株氮素积累量显著高于CK,成熟期表现为随施氮量的增加呈现先升高后降低的趋势。微喷灌植株花前贮藏氮素的转运量及其对籽粒氮的贡献率降低,花后同化氮素的贡献率提高,尤以叶片和茎鞘表现明显。同时,微喷灌提高了籽粒氮素积累量和氮肥偏生产效率。少量多次微喷灌使氮肥在冬小麦生育期内主要集中于0~80 cm土层,但施氮过多会导致硝态氮向深层土壤淋失。综合上述结果认为,在本试验条件下,微喷4次在适宜的追氮量(90 kg/hm2)条件下可实现冬小麦高产和氮肥高效利用。     

氮肥施用量对华北集约化农区作物产量和土壤硝态氮累积的影响

为优化华北集约化农区冬小麦-夏玉米轮作体系氮肥用量,通过田间小区试验研究不同氮肥用量对土壤硝态氮累积以及作物产量的影响。结果表明,试验区小麦籽粒产量最高施氮量为309 kg/hm2,最佳经济效益施氮量为291 kg/hm2。玉米籽粒产量最高施氮量为213 kg/hm2,最佳经济效益施氮量为199 kg/hm2。随着施氮量和种植年限的增加,0~200 cm剖面土壤硝态氮累积量明显增加。施氮量最高的N4处理(小麦季施氮量375 kg/hm2、玉米季施氮量300 kg/hm2)与种植第1季相比,第2季小麦收获后土壤硝态氮累积量增加56.06%,第2季玉米收获后增加62.07%。随着施氮量的增加,100~200 cm土壤硝态氮累积量所占总量的比例明显增加。小麦季和玉米季施氮量均为150 kg/hm2时,小麦和玉米的氮肥利用率最大,分别为46.61%和37.51%。综合考虑氮肥用量对作物产量以及土壤硝态氮的淋失风险,提出华北集约化农区小麦施氮量应控制为250~300 kg/hm2,玉米施氮量应控制为150~200kg/hm2,以保证作物高产,防止过量肥料氮累积,减少淋溶风险。     

氮素分期优化管理方法对冬小麦籽粒品质的影响

摘 要: 本文采用田间试验,对氮素分期优化管理方法对小麦籽粒品质的影响进行了研究。结果表明：氮素供应量最优的处理(90+30)的冬小麦籽粒产量和其它氮素供应量处理没有显著差异;氮素供应量最优的处理(90+30)冬小麦籽粒的粗蛋白和面筋含量显著低于在返青期和拔节期供氮量都高的处理(150+90),但与其它处理相比差异不显著;以高产、资源高效和环境保护为前提的冬小麦氮肥分期优化施用量（90+30）获得了最高产量的同时兼具较好的小麦籽粒品质。     

磷对花生氮素吸收和利用的影响

磷是植物必需营养元素之一,以多种方式影响作物氮吸收、利用。花生属于豆科作物,氮素营养来源包括土壤、肥料和根瘤固氮。本研究以山东省主推品种花育22号(大花生)和花育20号(小花生)为材料,设置5个施磷(P2O5)水平(0、45、90、135和180 kg hm–2),利用15N示踪技术,进行了2年桶栽试验。结果表明,施磷提高了两花生品种肥料氮、土壤氮及根瘤固氮积累量,其中根瘤固氮积累量的增幅大于土壤氮和肥料氮,年份和品种间表现基本一致;随施磷量增加,根瘤数量、鲜重及根瘤固氮积累比例呈增加趋势,土壤氮、肥料氮积累比例呈降低趋势;施磷量在45～90 kg hm–2范围内,氮肥利用效率、荚果氮素利用效率及产量均呈增加趋势,施磷量超过90 kg hm–2,上述三指标呈降低趋势或不再增加;磷肥农学效率随施磷量增加而降低;根瘤固氮积累量与荚果产量、植株全氮积累量呈极显著正相关,与土壤氮、肥料氮积累比例及氮素荚果利用效率呈极显著负相关。根瘤固氮积累比例与土壤氮和肥料氮积累量、供氮比例及氮肥利用率呈极显著负相关。综上,施磷能增加花生根瘤固氮供氮量及供氮比例,降低对肥料氮和土壤氮的依赖,但过量施磷不利于氮、磷效率和产量的提高。45～90 kg hm–2 (P2O5)为花生适宜施磷量。     

叶绿素仪与植株硝酸盐浓度测试对冬小麦氮营养诊断准确性的比较研究

通过研究不同土壤氮素供应对冬小麦拔节期叶绿素仪SPAD读数和植株硝酸盐浓度的影响,以及两种方法在冬小麦拔节期与土壤Nmin、植株全氮和吸氮量的关系,比较了SPAD叶绿素仪和植株硝酸盐测试两种氮素营养诊断方法的准确性。认为两种方法都可以比较好的反映冬小麦的氮素营养状况,植株硝酸盐浓度与SPAD读数相比能更好的反映作物的氮素营养状况。     

应用土壤测试技术指导冬小麦合理追肥

冬小麦从越冬前到次年春天拔节期,0～90cm土层的土壤N-min变化规律是:土壤N-min在返青初期累积达高峰,且主要分布于0～60cm(占3/4).因此通过测定土壤有效氮的丰缺指导冬小麦春季追氮,最适宜的取土时间是小麦返青初,适宜的取土深度是0～60cm.小麦返青初0～60cm土层土壤N-min测定值与小麦春季最佳追氮量间具有良好的相关性,r=-0.8401(n=11).而可用于土壤N-min简化测定的改进康维皿法土壤有效氮测定值与小麦春季最佳追氮量间的相关性更好.小麦返青初0～60cm土层改进康维皿法土壤碱解氮与小麦春季最佳追氮量间相关系数为γ=-0.8935(n=20),且后者远比前者简便易行,更适合我国国情.在亩产350～400公斤小麦籽粒的产量水平下,最佳追氮量与土测值间的直线关系式为N_f=15.96-0.7766N_改(Nkg/亩).     

播期密度及氮肥运筹方式对冬小麦籽粒产量的影响

通过不同播期、播种密度和氮肥运筹方式对不同冬小麦品种籽粒产量及构成因子影响的研究，探讨了通过调控播期、密度及氮肥运筹方式实现不同品种丰产高效的可能性。试验结果表明，播期、播种密度和氮肥运筹方式均显著影响小麦产量及产量构成因子，播期以10/15~10/22最为适宜，播种密度以120万/km2~240万/km2为宜，氮肥运筹方式以N210(3:5:2)最好，其次为N210(5:5)。保证供试小麦品种实现9000kg/hm2产量的高产途径为主茎和分蘖并重，适宜的产量结构为：4:4:4，即亩有效穗数39.4~44.4万，穗粒数35.3~40.0，千粒重40.2~45.8g。     

华北冬小麦开花期补灌的增产效应及其影响因素

为阐明华北地区冬小麦开花期补灌增产效应及其影响因素,制定稳产节灌制度,于2007—2016连续10年进行了大田定位试验,研究在冬小麦拔节期灌水基础上,播前底墒、长期不同施氮及生育期降水等对开花期补灌增产效应及水分利用的影响。裂区设计,灌水量为主区,设春灌1次水(拔节期75mm,W1)和2次水(拔节期和开花期各75mm, W2) 2个处理;施氮量为副区,设6个水平,分别为0 (N0)、60 (N60)、120 (N120)、180 (N180)、240 (N240)、300 kg hm-2 (N300)。冬小麦开花期补灌增产效应受播前底墒影响显著,播前2 m土体贮水量越大开花期补灌增产率越小。施氮水平也显著影响开花期补灌增产效应,随着定位试验年限的增加,N0和N60处理土壤有机质和全氮含量逐年下降,从第6年开始开花期补灌的增产效应基本丧失。在足墒播种和正常供氮(施氮量不低于120kghm-2)条件下,开花期补灌的增产效应还受冬小麦生育期有效降水量的影响,尤其是拔节–开花期的有效降水量。开花期补灌增产率随生育期以及开花后的有效降水量的增加而降低。拔节–开花期有效降水量大于25.3 mm时,开花期补灌没有显著优化穗数、穗粒数、千粒重、生物量、收获指数等产量性状,最终增产不显著;此情景下,拔节期灌1次水(75 mm左右),即可在维持较高产量的前提下,降低耗水、提高水分利用效率,实现稳产与节水协同。本研究表明,华北平原冬小麦在足墒播种、施氮量不低于120 kg hm-2、拔节期灌水前提下,拔节–开花期有效降水量可作为开花期灌水与否的重要决策依据。     

灌溉和施氮方式对甘肃陇中黄土高原春小麦产量和土壤含水量与有效氮含量的影响

旨在研究影响小麦产量的最佳灌溉与施氮方式组合。以‘定西42号’春小麦为材料,采用水氮互作的方法,设4种灌溉量（单位面积水深50 mm、100 mm、150 mm、200 mm）和3种施肥方式（拔节期施纯氮肥40 kg/hm ²、开花期施纯氮肥40 kg/hm ²、拔节期和开花期施纯氮肥40 kg/hm ²和50 kg/hm ²）。（1）灌溉量150 mm与开花期施氮肥40 kg/hm ²处理时,小麦产量都最高。（2）灌溉量150 mm时各个土层含水量最高,不同施氮处理,各个土层含水量高低顺序为分蘖期<开花期<拔节期。（3）小麦植株耗水量随灌溉量增加而增加、水分利用效率随灌溉量增加而减少。（4）分蘖期灌溉量150 mm时各个土层硝态氮含量最高;拔节期,0~10 cm土层铵态氮和硝态氮含量最高;开花期,灌溉量150 mm和追施纯氮肥40 kg/hm ²时各个土层硝态氮和铵态氮含量最高。灌溉量150 mm和开花期施纯氮肥40 kg/hm ²方式搭配,对甘肃陇中黄土高原春小麦产量、土壤有效氮含量和水分节约最有益。     

立体匀播和施氮量对冬小麦产量构成及旗叶光合性能的影响

为探索与立体匀播相配套的氮肥运筹技术,在河北省赵县实验基地,以中筋小麦衡观35为供试材料,研究不同播种方式及施氮量对小麦产量及旗叶光合性能的影响。试验设立体匀播（C1）、常规条播（C2）2种播种方式和0（N0）、180（N1）、240（N2）、300kg/hm ²（N3）4个施氮量处理。结果表明：在N0、N1、N2、N3施氮处理下,立体匀播较常规条播处理的增产幅度分别为6.1%、12.7%、6.6%、8.4%,即在0~300kg/hm ²施氮量范围内,立体匀播的小麦子粒产量均高于常规条播。两种播种方式下,单位面积穗数、千粒重均随着施氮量的增加而增加,穗粒数则表现为N3>N1>N2>N0。立体匀播技术结合300kg/hm ²施氮量,小麦株高、穗长、小穗数均达到最大值。两种播种方式下,在灌浆后期,N0、N1旗叶SPAD值和净光合速率（P_n）迅速下降,与N2、N3相比差异显著。综合考虑最终子粒产量及产量构成要素,在立体匀播条件下,240kg/hm ²施氮水平可以较好地满足小麦灌浆期对氮肥的需要,有利于实现小麦高产。     

规模化猪场废水与氮肥配施对小麦干物质积累及产量形成的影响

为了将富含植物营养的集约化养猪场废水应用于农业生产,实现种养结合与保护环境的双赢,研究养猪场废水农田利用技术,可为养猪场-农田种植循环农业模式的应用提供技术支撑。通过田间试验,采用小麦越冬期污水施用量30、60、90、120 m3/hm2与穗期氮化肥施用量0、30、60、90 kg/hm2组合处理,研究猪场废水与氮肥配施对小麦干物质积累和籽粒产量的影响。结果表明：拔节期干物质积累量随着废水施用量增加而增加,抽穗期以废水施用90 m3/hm2与氮肥30 kg/hm2的组合干物质积累量最高,成熟期以废水30 m3/hm2与氮肥90 kg/hm2及废水120 m3/hm2与氮肥30 kg/hm2组合干物质积累量较高。小麦产量以废水30 m3/hm2与氮肥60 kg/hm2、废水90 m3/hm2与氮肥30 kg/hm2或60 kg/hm2、废水120 m3/hm2与氮肥30 kg/hm2组合较高。综合对农田较高废水承载量和减少化肥施用的目标,以越冬期施用废水90~120 m3/hm2、穗肥施氮30 kg/hm2为最优组合。养猪场废水施用有明显的肥效作用,与化肥合理配施可取得超过常规施肥的产量,并显著减少氮肥的施用量。     

不同供氮水平对春小麦产量、氮肥利用率及氮平衡的影响

【目的】研究施氮量对春小麦产量、氮肥利用率、土壤中硝态氮累积及氮平衡的影响,旨在了解在宁夏引黄灌区减少施氮量的可行性。【方法】通过田间小区试验,设置0、120、240、360 kg/hm24个施氮量,探讨不同施氮水平对作物和环境的影响。【结果】施用氮肥可显著提高春小麦的籽粒产量、籽粒蛋白质含量及成熟期地上部总吸氮量,但过量施用氮肥对籽粒增产和蛋白质含量提高不显著。氮肥利用率随着施氮量的增加呈现降低趋势,根据差值法计算结果,当施氮量分别为120、240、360 kg/hm2时春小麦的氮肥利用率分别为27.2%、24.3%、18.2%,表明多达81.8%～72.8%的氮肥没有被作物吸收利用。氮平衡计算的结果进一步表明,未被当季小麦利用的肥料主要以无机氮的形式存在于0～150cm土层内,施氮量分别为120、240、360 kg/hm2时氮肥的土壤残留率依次为41.6%、33.1%和29.7%,而相应的表观损失率为31.2%、42.6%、52.1%。【结论】综合考虑春小麦产量、品质和环境安全,本试验条件下,春小麦的合理施氮量应控制在120～240 kg/hm2之间。     

不同氮素水平对冬小麦根叶氧化酶活性的影响

为了研究施氮对冬小麦生长前期叶片和根系活性氧代谢差异的影响,以‘百农207’为材料,进行根箱培养试验,设置7个氮素水平:N0（不施氮）、N1 (120 kg/hm ²)、N2 (150 kg/hm ²)、N3 (180 kg/hm ²)、N4 (240 kg/hm ²)、N5 (270 kg/hm ²)、N6 (300 kg/hm ²),分析了不同氮处理下‘百农207’生长前期叶片和根系中丙二醛(MDA)、可溶性蛋白(WSP)、总抗氧化能力(T-AOC)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性及与根系生长发育特性的关系。结果表明在冬小麦生育前期,叶片和根系的MDA含量在低氮处理下最高。在一定范围增施氮肥,中氮(N2)处理下叶片和根系WSP含量最高,T-AOC在高氮(N6)处理下最大。根系对胁迫环境的响应比叶片敏感,施氮提高了小麦根系活力,降低了根冠比,增加了叶片和根系生物量。随着施氮的增加,叶片和根系MDA含量、根系APX酶活性降低,叶片和根系的TAOC、叶片CAT酶活性和根系SOD酶活性增加。小麦叶片和根系酶促系统反应机制各自独立又相互协作,施氮量过高对酶促系统中部分抗氧化酶活性起抑制作用。在本实验条件下,施氮量在中氮范围内(150~240 kg/hm ²)时,冬小麦植株中酶活性指标相对最优,有利于冬小麦的前期生长发育,符合减肥增效的原则。     

氮肥运筹对限水灌溉冬小麦产量及氮素利用的影响

华北地区是中国小麦的主产区,也是缺水最为严重的地区之一,农业用水用肥过量正威胁着这个地区地下水资源的数量和质量。为此,笔者于中国农业大学吴桥实验站研究了不同氮肥措施对冬小麦产量、氮素和水分利用、以及土壤硝态氮残留的影响。实验在春浇一水和春浇二水两种水分限制条件下,分别设7个氮肥处理,即在4个等级氮肥用量（分别为0、157.5kg/hm2、226.5kg/hm2、295.5kg/hm2,不包括有机肥中所含氮量）下,分设两种施肥方式（全部基施和基施+追施）。结果表明,施氮量和施氮方式相同时春浇二水冬小麦的产量高于春浇一水,二水穗粒数较一水高,千粒重则低于一水,一水耗水量较少,水分利用效率明显高于二水;同一水分下不同施肥量及施肥方式对产量的影响差异不显著,同一施肥方式下在157.5-295.5kg/hm2范围内,施肥量越大,氮素生理效率和氮肥生产力越低,施氮157.5kg/hm2时,氮收获指数均处在最高或较高水平;土壤硝态氮残留量与施氮量呈显著正相关,成熟期一水条件下土壤中硝态氮主要集中在上层(0~80cm),二水条件下则主要分布在中下层。综合研究表明,在春浇一水条件下,施氮水平在157.5kg/hm2,且全部基施,能够获得与多量施肥相当的产量,且可提高氮肥和水分利用效率,减少硝态氮的淋洗和残留,提高劳动生产率,在干旱缺水地区是比较合理的栽培方式