稻麦连作中超高产栽培小麦和水稻的养分吸收与积累特征

以2个小麦品种和2个水稻品种为材料,大田种植,稻麦连作,重复2年, 设置超高产栽培和当地高产栽培两种栽培模式,旨在探明超高产栽培小麦和水稻养分吸收与积累特征。超高产栽培中,采用实地氮肥管理及水稻轻干湿交替灌溉和小麦控制土壤水分灌溉等关键技术。与当地高产栽培(小麦产量< 8 t hm^-2,水稻产量< 10 t hm^-2)相比,超高产栽培(小麦产量> 9 t hm^-2,水稻产量> 12 t hm^-2)小麦和水稻的氮(N)、磷(P)、钾(K)总吸收量显著增加,并表现为拔节前的吸收和积累量显著降低,拔节至开花、开花至成熟的吸收积累量显著提高。超高产栽培的N、P、K的总吸收量,小麦分别为265、58和256 kg hm^-2,水稻分别为256、79和321 kg hm^-2。上述3种元素于生育中后期(拔节至成熟)的吸收量占总吸收量的比例,小麦为50%~60%,水稻为60%~-70%。超高产栽培显著提高了N、P、K偏生产力(产量/N、P、K施用量)、养分吸收的养分籽粒生产率(籽粒产量/成熟期植株N、P、K吸收量)和养分收获指数(籽粒N、P、K吸收量/成熟期植株N、P、K吸收量),降低了生产单位籽粒产量的养分吸收量(成熟期植株N、P、K吸收量/籽粒产量)。本研究结果显示,超高产栽培小麦和水稻养分吸收与积累具有生育前期较低、生育中期和后期较高的特点,且养分吸收利用效率提高。     

不同施氮水平对双季稻产量、氮素利用率及稻田氮素平衡的影响

以“中早39”和“天优华占”为供试材料,通过大田试验研究不同施氮水平对早、晚稻产量形成、氮素利用率和水稻―土壤氮素平衡的影响。结果表明,施氮显著增加了双季稻在0～40 cm土层土壤残留无机氮,且氮形态以NH₄⁺-N为主;当施氮量分别超过180 kg/hm²(早稻)、200 kg/hm²(晚稻)时,土壤残留无机氮含量不再显著增加;水稻―土壤氮素平衡表明,除氮肥外,其他氮输入占氮素总输入的48.7%～78.4%,氮的输出主要受水稻吸氮量、土壤氮残留量和氮损失量影响,在一定施氮范围内,随着施氮量的增加均显著增加。随着施氮水平的提高,早、晚稻产量呈先增加后降低的趋势,其主要通过增加有效穗数和穗粒数增加水稻产量;氮偏生产力、氮农学利用率与氮素依存率随施氮量增加显著降低,但氮吸收利用率、氮表观残留率和氮肥贡献率呈相反变化趋势。水稻产量和施氮量二次回归模型表明,早稻、晚稻最佳施氮量分别为163.4和209.2 kg/hm²。因此,浙江杭州区域双季稻推荐施氮量分别为早稻163.4 kg/hm<...     

钾对不同早稻品种产量及钾素吸收利用的影响

通过田间试验研究双季稻区不同早稻品种在钾胁迫和供钾充足条件下产量及对钾素的吸收利用,为双季稻区不同早稻品种合理施钾提供科学依据。以13个早稻品种为试验对象,测定不同生育期生物量、收获期稻谷和稻草产量以及钾含量,计算钾的吸收量。结果表明：13个早稻品种不施钾处理的产量变幅为5080.0~6653.3 kg/hm²,平均为6214.4 kg/hm²,变异系数为6.73%。施钾处理增产量变幅为-80~1646.66 kg/hm²,平均增产量为716.41 kg/hm²,变异系数为59.62%。不施钾处理的吸钾量为89.8~154.2 kg/hm²,平均为116.4 kg/hm²,变异系数为15.3%。施钾处理的吸钾量为124.1~193.1 kg/hm²,平均为157.0 kg/hm²,变异系数为12.6%。‘湘早籼32号’的增产率显著高于其他品种,钾肥贡献率达到24.44%,‘陵两优211’和‘中早39’的增产率显著低于其他品种,钾肥贡献率分别为1.47%和-1.23%。供试的13个品种早稻中,‘湘早籼32号’为钾素敏感型品种,施钾能使该品种早稻发挥更大的增产潜力;‘陵两优211’和‘中早39’为低钾耐受型品种,施钾对这2个品种早稻增产潜力不大,在种植期间可以减少钾肥的施用量。     

小麦秸秆还田和施钾对棉花产量与养分吸收的效应

在长江流域麦棉两熟制条件下,以Bt转基因抗虫棉为材料,设置不同秸秆还田量(4500 kg hm^–2和9000 kg hm^–2,即半量还田和全量还田)与施钾量(K₂O,150 kg hm^-2和300 kg hm^-2)田间定位试验,研究小麦秸秆还田对棉花产量和主要养分吸收累积的影响及其与化肥钾的差异。结果表明,在施用氮磷肥的基础上,与对照相比,秸秆全量还田处理显著提高了铃数、铃重和皮棉产量,还田第2年和第3年产量增长率分别达143.5%和93.7%;显著提高了各生育时期尤其是吐絮期生物量和氮磷钾养分吸收量,延缓了棉花衰老。秸秆还田对钾吸收的促进效应大于氮磷,还田第3年棉株钾累积总量较对照增加335.1%,每生产100 kg皮棉钾吸收比例增大112.1%。秸秆全量还田处理(K₂O,约折合150 kg hm^–2)促进养分吸收、防止早衰及增产效应均显著大于秸秆半量还田处理,但显著低于施钾量300 kg K₂O hm^–2处理,与施钾量150 kg K₂O hm^–2处理的增产效果相当,但养分吸收量较150 kg K₂O hm^–2处理下降。     

不同施肥量对稻田一年生黑麦草产量及氮磷钾吸收的影响

通过大田试验,研究不同施肥量对黑麦草产量及养分吸收的影响,找到南方稻田种植黑麦草的最佳基肥肥料配比。氮、磷、钾肥施用量分别设4个水平,试验设11个处理。测定每次刈割黑麦草的干草产量和氮、磷、钾养分含量,计算氮磷钾的养分吸收量。结果表明：花岗岩发育的水稻土上种植黑麦草,施肥尤其是氮肥能增加黑麦草的株高和产量;基施磷肥和追施氮肥能促进黑麦草的再生。增加氮、磷肥施用量,黑麦草氮、磷含量也增加,钾肥施用达到一定量后,再增加施用量,黑麦草钾含量变化不大。增加氮、磷、钾肥的施用能提高黑麦草氮、磷、钾的吸收量。南方花岗岩发育的水稻土上种植黑麦草的N、P、K肥基肥最佳施用量（折纯）分别为：210.0 kg/hm² N、108.0 kg/hm² P₂O₅、117.5 kg/hm² K₂O。     

超级稻甬优12不同产量水平群体的钾素营养特性

2013-2014年,以超级稻甬优12不同产量群体为研究对象,系统比较研究甬优12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个产量群体的钾素吸收与积累特征差异。结果表明：(1)甬优12超高产、更高产和高产群体的两年平均产量分别为13.9、12.6和10.8 t hm^-2。(2)拔节期植株含钾量呈高产群体>更高产群体>超高产群体;抽穗期和成熟期植株含钾量呈超高产群体>更高产群体>高产群体;拔节期3个产量群体间钾素吸收量差异不显著,超高产群体抽穗期和成熟期钾素吸收量分别为364.1 kg hm^-2和374.6 kg hm^-2,显著高于更高产(326.7 kg hm^-2、331.1 kg hm^-2)和高产群体(282.8 kg hm^-2、284.1 kg hm^-2)。(3)随产量上升,植株钾素积累量播种至拔节期随之下降,而拔节至抽穗期随之增加。播种至拔节期钾素积累量与产量呈极显著线性负相关,拔节至抽穗期钾素积累量与产量呈极显著线性正相关。(4)与对照相比,甬优12超高产群体抽穗期和成熟期茎鞘、叶片和穗部钾素吸收量较高且与产量呈显著或极显著线性正相关。(5)与对照相比,尽管甬优12超高产群体钾素吸收总量较高,但其籽粒生产率和钾素偏生产力较低,表明甬优12超高产群体钾素利用率较低,在今后甬优12超高产栽培管理中应重视钾肥的高效利用。最后就提高甬优12超高产群体钾素吸收利用的措施进行了探讨。     

抚仙湖北部农田区不同施肥对水稻产量、氮素吸收及利用率的影响

针对抚仙湖北部农田区的蔬菜施肥过量导致土壤养分残余量大,会对后作水稻施肥造成影响的问题,采用田间小区开展不同施肥试验研究。结果表明,砂壤土和粘壤土在施氮量为150~360 kg/hm²范围内,水稻植株氮素积累量随着施氮量的增加而提高,而增加的氮素积累量主要表现在茎叶部位;穗肥施用氮肥可提高籽粒氮素积累量。水稻氮肥吸收利用率和产量,砂壤土以施氮255 kg/hm2时最高,分别为45.1%和10594 kg/hm²;而粘壤土施氮150~360 kg/hm²之间,氮肥吸收利用率为20.9%~22.4%之间,产量为10486~10596 kg/hm2之间;当对砂壤土和粘壤土的水稻穗肥施用氮肥时,水稻氮肥吸收利用率（分别为42.8%、23.5%）和产量（分别为10445 kg/hm²、10564 kg/hm²）最高。水稻的氮素收获指数、氮肥农学利用率、氮肥生理利用率及氮肥偏生产力,均以砂壤土明显高于粘壤土,且随着施氮量的增加而显著下降。蔬菜后作水稻施氮量以150~255 kg/hm²范围为宜,氮肥分基肥50%+分蘖肥30%+穗肥20%施用     

湖南双季稻氮磷钾配方优化及追肥运筹增产效果分析

为了筛选出适合湖南双季稻生产的配方复合肥及追肥模式,采用田间试验的方法,在湖南长沙县开慧镇、干杉镇,岳阳县麻塘镇（晚稻在新墙镇）典型双季稻区开展了水稻氮磷钾肥料配方及2次追肥的增产效果研究。结果表明：与主推的配方肥（早、晚稻N-P₂O₅-K₂O分别为20-10-10和26-10-13）相比,优化配方肥（分别增加磷钾比例）适当减氮,早稻保持平产,晚稻增产187.5~378.0 kg/hm²,增产幅度为2.6%~5.9%。其中,N-P₂O₅-K₂O为18-14-16配方适合早稻的生产,N-P₂O₅-K₂O为18-9-16配方适合晚稻的生产。在追肥量一定的条件下,分蘖期、孕穗期分次追肥较分蘖期一次追肥早稻增产187.5~382.5 kg/hm²,氮肥利用率提高10.9~24.2个百分点;晚稻增产258.0~415.5 kg/hm²,氮肥利用率提高8.3~13.4个百分点。     

水氮互作下水稻氮代谢关键酶活性与氮素利用的关系

以杂交稻冈优527为材料,设“淹水灌溉”(W₁)、“前期湿润灌溉+孕穗期浅水灌溉+抽穗至成熟期干湿交替灌溉”(W₂)和“旱种”(W₃)3种灌水及不同的施氮量处理,研究对水稻氮代谢酶活性及氮素吸收利用的影响,并探讨各生育期水稻氮代谢酶活性与氮素吸收利用及产量间的关系。结果表明,水与氮对水稻各生育期氮代谢酶活性及氮素吸收利用有显著互作作用,W₂相对于其他灌水处理有助于拔节至抽穗期水稻吸氮量的增加,提高氮素干物质生产效率及稻谷生产效率,而且与施氮量为180 kg hm^-2 耦合能达到提高氮代谢酶活性、增产、提高氮肥利用效率的目的,为本试验最佳的水氮耦合运筹模式;施氮量达270 kg hm^-2 时水氮互作优势减弱,不利于3种灌水方式下硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合酶(GOGAT)活性的提高,还会导致产量及氮效率的下降。相关分析表明,水氮互作下各氮代谢酶活性与氮素利用特征及产量间存在显著或极显著的相关性,据此可将各生育期功能叶GS活性作为准确判断水稻各生育期氮素积累量的指标;并可将抽穗期剑叶中NR、GS、GOGAT及内肽酶(EP)活性作为综合评价水稻产量及氮效率的指标。     

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)。     

不同类型土壤对饲用早稻产量与米质的影响

为进一步挖掘饲料专用早稻产量潜力,提高其糙米蛋白质含量,通过总结专用稻栽培技术,选取了湖南省五类土壤,研究饲料专用早稻的产量和稻米品质变化。结果表明,五类土壤种植的饲料专用早稻产量以黄泥（6358.5 kg/hm2）为最高,其次为灰黄泥（6295.5 kg/hm2）,产量表现为黄泥 > 灰黄泥 > 红黄泥 > 紫潮泥 > 中性紫泥;黄泥、灰黄泥、红黄泥比紫潮泥、中性紫泥的饲料稻全生育期缩短1天;灰黄泥具有较高的糙米率和蛋白质含量,糙米率为80.1%,蛋白质含量为12.2%。综合分析,饲料专用稻的产量、生育期和米质特点,认为最适宜种植饲用稻的土壤为灰黄泥,其次是黄泥和红黄泥。     

湖南省几种母质类型水稻土土壤肥力特征

水稻土是亚热带红壤丘陵区最重要的粮食生产基地,有机质和土壤氮、磷、钾含量等常作为水稻土肥力水平的重要评价指标,可有效的表征土壤的基本肥力状况和供肥强度。选取长沙市郊5种母质类型的水稻土,按土壤发生层的分层取样,研究土壤有机质及氮、磷、钾等养分肥力指标在土壤剖面中的分布特点,探讨亚热带不同母质类型水稻土的供肥特性。结果表明,不同母质类型水稻土剖面各层次有机质含量之间存在显著性差异(P<0.05),耕作层(A)、渗育层(P)显著高于母质层(C)。土壤全氮、碱解氮、速效磷、有效钾含量随土壤深度的增加而减少。不同稻田土壤层次间供肥强度各不相同,碱解氮供应强度介于5.55~7.26之间,有效磷介于1.04~6.31之间,速效钾介于0.45~2.41之间,麻沙泥田的W2层、黄泥田Ⅱ的C层、红黄泥的We层供氮强度明显高于其他层次,河沙泥田、黄泥田Ⅰ则是随深度增加强度减弱。供钾强度和供磷强度在稻田土壤剖面中变化趋势相似,A层相对较强,P层和W层较弱。不同母质稻田土壤整体供肥强度差异明显,黄泥田Ⅱ和红黄泥田供肥强度较高,其次分别是黄泥田Ⅰ、河沙泥田、麻沙泥田。土壤有机质与土壤氮磷的表聚系数存在显著相关,综合供肥强度及表聚性系数,黄泥田Ⅱ的土壤肥力相对较高,红黄泥田、黄泥田Ⅰ的土壤肥力水平次之,河沙泥田和麻沙泥田最低,这与利用第二次全国土壤普查地力分级标准得到的结果一致。     

苏丹草-黑麦草轮作制中施肥对饲料产量、养分吸收与土壤性质的影响

大田试验条件下采用苏丹草(Sorghum sudanense)与黑麦草(Lolium L.)轮作,分别设CK(不施肥)、NP(施氮磷肥)、NK(施氮钾肥)、PK(施磷钾肥)、NPK(施氮磷钾肥) 5个处理研究施肥对饲草产量、养分吸收及土壤养分的影响。结果表明,氮磷钾肥配施显著提高苏丹草与黑麦草鲜草产量,2005—2006年与2006—2007年两季饲草分别为162.7 t hm^-2、114.9 t hm^-2,分别比同期PK、NK、NP处理增产312.9%、26.9%、17.9%和338.5%、20.3%、17.2%。施肥影响饲草的氮、磷、钾含量,且氮磷钾配施可以改善饲草养分吸收,2005—2006年NPK处理的饲草N、P、K吸收量分别为500 kg hm^-2、91 kg hm^-2和997 kg hm^-2,2006—2007年NPK处理的饲草N、P、K吸收量分别为312 kg hm^-2、56 kg hm^-2和402 kg hm^-2。轮作系统中,氮磷钾肥配施条件下氮、磷盈余最少,而钾亏缺。在苏丹草-黑麦草轮作制中,随着种植次数的增多,各施肥处理土壤有机质、全氮均有不同程度上升,施磷(NPK、NP、PK)处理的速效磷、施钾(NPK、NK、PK)处理的速效钾均有上升,而NK处理的速效磷、NP处理的速效钾略有下降。     

不同种植方式下氮素营养对陆稻中旱3号和水稻扬粳9538米质的影响

以粳型陆稻中旱3号和粳型水稻扬粳9538为材料,设置裸地旱种和水种两种方式及低氮(100 kg hm^-2)、常氮(200 kg hm^-2)和高氮(300 kg hm^-2) 3种氮素水平,比较了陆稻和水稻米质的差异。结果表明,旱种高氮处理下陆稻和水稻的产量以及水种高氮处理下水稻的产量较常氮有所下降,但水种高氮处理下陆稻的产量较常氮增加;增加施氮量使陆稻的垩白粒率和垩白度均先增加后下降,两品种稻米的直链淀粉含量下降,蛋白质含量增加,而水稻在旱种方式下垩白粒率和垩白度下降,在水种方式下增加。陆稻以常氮处理及水稻以低氮处理的崩解值最高,消减值最小。旱种使陆稻外观和营养品质有所改善;陆稻和水稻旱种的其他品质指标与水种无显著差异。与水稻相比,陆稻的营养品质较优,外观和蒸煮品质稍差,其蒸煮和营养品质指标与叶片含氮率的相关程度较低。表明陆稻和水稻的米质对种植方式和氮素的响应有明显差异。对陆稻和水稻的高产优质栽培途径进行了讨论。     

不同栽培和灌溉方式对冷浸田障碍因子及水稻产量的影响

为了消减冷浸型中低产田长期浸渍、泥温低、结构差、还原性物质毒害、有效养分低等障碍因子,通过田间小区试验和动态取样与室内测定,研究了不同栽培和灌溉方式对冷浸田障碍因子及水稻产量的影响。结果表明：与常规灌溉方式比较,起垄栽培结合湿润灌溉方式增加了晴朗天气条件下冷浸田土壤温度,土壤气相比例提高3 倍,土壤液相比例减少20%,土壤活性还原物质含量降低了21.9%,土壤细菌数和微生物活性分别提高128.7%和3.8%,土壤排水通气性增强,还原性物质毒害减轻,土壤有效养分提升,为微生物活动创造了优良的条件,最终使早稻增产10.8%。起垄栽培结合湿润灌溉方式是适合于冷浸田早稻增产的农水管理措施。     

我国西南烟区典型植烟土壤烤烟氮素的吸收规律

通采用¹⁵N同位素示踪方法,研究我国西南烟区典型红壤、黄壤、水稻土烤烟的氮素吸收规律。结果表明,烤烟氮素的累积与烟叶产量显著正相关,西南烟区烤烟氮适宜需求量为60~100 kg hm^–2。不同土壤类型上种植的烤烟,其氮吸收差异显著,云南红壤烤烟生长前期的氮素吸收速率最高,其次是水稻土烤烟,黄壤烤烟最低;相应氮素吸收高峰分别在移栽后7、9和11周。烤烟中总氮、土壤氮、肥料氮的吸收速率均呈单峰曲线变化,且肥料氮的吸收高峰早于土壤氮;烤烟进入旺长期以后,土壤氮的吸收速率逐渐高于肥料氮,转入以吸收土壤氮为主。西南烟区烤烟打顶前土壤氮的累积比例为59.8%,肥料氮为72.1%,不同土壤类型烤烟打顶前氮素累积比例差异显著,红壤、黄壤、水稻土烤烟分别为87.8%、47.3%和49.2%。因此,根据不同土壤类型烤烟氮素吸收动态,在适宜的氮素需求量下,应以烤烟打顶前氮素需求量和土壤氮素供应量来计算烤烟氮肥需求量。     

氮肥用量及钾肥施用对稻麦周年产量及效益的影响

为探明优化施氮量与高施氮量下不同钾肥施用处理对稻麦周年产量及效益的影响。本试验于2010年5月–2011年7月在江苏省如皋市农业科学研究所试验基地的田间稻麦轮作条件下,对常规粳稻品种镇稻11和春性中筋品种扬麦16设置了两个氮肥用量下不同钾肥用量及施用方法处理,测定稻麦周年的产量和组成因子,成熟期不同器官的氮、钾浓度和累积量,氮、钾利用效率及经济效益。试验结果表明,钾肥的施用显著提高了周年稻麦的产量,同时提高了稻麦的有效穗数、穗粒数和结实率,钾肥的利用效率和经济效益。稻麦周年钾肥(K₂O)的偏生产力(PFP)、农学效率(AE)、回收利用率(RE)和经济效益均以周年钾肥(K2O)土壤施用150 kg hm^-2 + 叶面喷施16.2 kg hm^-2 (K_S150 + K_F16.2)处理最高。氮肥用量的结果表明,相对于优化施氮量,高施氮量有利于提高水稻的氮素营养而增产,但对稻麦周年产量的影响不显著,且优化施氮量的氮肥利用效率及经济效益均高于高施氮量。因此,综合考虑土壤环境因素、经济效益和肥料资源管理,本地区最佳氮肥(N)用量为水稻200 kg hm^-2,小麦180 kg hm^-2;最佳钾肥(K₂O)用量及方法为水稻土壤施用90 kg hm^-2 + 叶面喷施9.7 kg hm^-2 (K_S90 + K_F9.7),小麦土壤施用60 kg hm^-2 + 叶面喷施6.5 kg hm^-2 (K_S60 + K_F6.5)。     

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。