氮肥类型与施用量对夏玉米生长发育及氮肥利用的影响

以减少氮肥损失、提高夏玉米氮肥利用率为着眼点,对3种类型氮肥(普通尿素、包膜尿素、复合肥)不同施用量对夏播玉米品种郑单958与农大108的生长发育及氮肥利用的影响进行了研究。结果表明,在本试验施氮范围内(折合N 0~180 kg/hm2),两品种随施氮量增加而显著增产;同一施氮水平下以复合肥增产效应最好,但3种类型氮肥之间的产量差异不显著。两品种穗粒数随施氮量增加而增加,与氮肥类型关系不大,而千粒重受氮肥类型影响较大,且品种间表现有差异。LAI、干物重与叶片叶绿素含量均随施氮量增大而增大,且复合肥和包膜尿素对以上3个性状值的提高较普通尿素更明显。与普通尿素相比,包膜尿素与复合肥的氮肥利用率较高,但不能相应地提高氮收获指数。各类型氮肥的利用率均具有基因型差异。     

氮肥后移对超高产夏玉米产量及氮素吸收和利用的影响

采用田间试验研究了氮肥后移对超高产夏玉米产量、氮素吸收积累和氮肥效率的影响,旨在了解超高产夏玉米(≥ 12 000 kg hm^-2)的氮素吸收和转运特性,为实现夏玉米超高产合理施肥提供依据。结果表明,夏玉米施氮显著增产,增产幅度为9.62%~15.95%,氮肥后移比习惯施氮增产2.27%~5.33%。超高产夏玉米吐丝后氮素吸收积累量占总积累量的40.30%~47.78%,保证后期氮素养分充足供应对于夏玉米达到超高产水平至关重要;氮肥后移可促进超高产夏玉米后期的氮素吸收积累,降低夏玉米茎和叶片氮素的转运率,显著增强灌浆期夏玉米穗位叶硝酸还原酶活性,提高灌浆期叶片游离氨基酸含量,增加蛋白质产量;氮肥后移比习惯施氮的氮肥利用率提高1.88%~9.70%、农学效率提高0.96~2.21 kg kg^-1,以“30%苗肥+30%大喇叭口肥+40%吐丝肥”方式施用氮肥的产量和氮肥利用效率最佳。     

种植密度对夏玉米碳氮代谢和氮利用率的影响

研究了低、中、高3个种植密度对夏播玉米CF008、郑单958和金海5号碳氮积累、运转及氮肥利用的影响, 以期通过密度调控碳氮代谢, 实现产量与氮肥效率协同提高。结果表明, 吐丝期茎叶总糖和全氮积累量和茎叶总糖和全氮的运转率均以中或高密度下较高, 而籽粒产量、氮素吸收效率、氮素利用效率和氮肥利用率均以中或低密度显著高于高密度。吐丝前地上部氮素积累量以中高密度下较高, 但成熟期地上部总氮量及籽粒氮量均以中低密度较高, 表明吐丝期后植株氮素积累量对玉米籽粒氮贡献较大。在中低密度下, 3个品种夏玉米产量达10 262~11 461 kg hm^-2, 氮肥利用率达23.00%~34.11%。     

夏玉米各器官氮素积累与分配动态及其对氮肥的响应

为探明夏玉米各器官氮素积累与分配动态及其对氮肥的响应,以郑单958为材料,设置5个施氮水平进行了连续2年的大田定位研究。结果表明,除籽粒外各器官的氮素积累进程都呈单峰曲线,茎鞘在吐丝期达到峰值,而叶片、苞叶和穗轴则到吐丝后12 d左右达到峰值,之后逐渐下降;籽粒和整株的氮素积累随生育进程持续增加,成熟期最高。与其他器官相比,叶片对氮素供给更敏感,氮胁迫使叶片氮素积累高峰提前,促进氮素提前向外转运,导致其率先衰老。施氮能提高各器官在各生育时期的氮素积累量和积累速率,但不改变氮素积累变化趋势。总体上,施氮量180 kg N hm^-2可满足夏玉米对氮素的需求,获得较高的产量。以各器官氮素积累最大值与成熟期的差值计算,各处理再转运氮素对籽粒的贡献率均表现为叶片>茎鞘>穗轴>苞叶,各器官再转运氮素对籽粒贡献率之和平均为53.3%,其中苞叶和穗轴占12.3%,也是籽粒中氮素来源的重要组成部分。     

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。     

不同基因型夏玉米间作对产量及氮素吸收利用的影响

为探究不同氮效率夏玉米品种间作的氮肥增产效果,采用田间试验研究了不同施氮水平下,不同氮效率夏玉米品种间作种植模式对其产量、氮素积累量、地上部生物量、光合特性及氮肥利用效率的影响。结果表明,不施氮水平下,郑单958和浚单20间作较郑单958和浚单20单作产量分别增加8.82%和6.34%,吐丝期净光合速率分别增加47.68%和30.89%;施氮240 kg/hm~2水平下,间作较郑单958和浚单20单作产量分别增加7.19%和5.88%,吐丝期净光合速率分别增加27.31%和22.16%;施氮450 kg/hm~2水平下,间作较郑单958和浚单20单作产量分别增加6.53%和5.31%,吐丝期净光合速率分别增加19.20%和7.43%。间作模式下,施氮240,450 kg/hm~2,玉米分别增产9.55%和11.22%,但2个氮水平间差异不显著。郑单958和浚单20间作提高了夏玉米氮素积累量,氮肥利用率提高3.10~3.47个百分点,氮肥农学效率提高1.08~2.64 kg/kg;施氮240 kg/hm~2水平下,郑单958和浚单20间作的氮肥利用率高于浚单20单作,氮肥农学效率最高。综合产量和氮肥利用效率,郑单958和浚单20间作施氮240 kg/hm~2效果较好。     

施氮水平对啤酒大麦植株氮素吸收与利用及籽粒蛋白质积累和产量的影响

2004—2006年连续两个生长季,以苏啤3和单2两个啤酒大麦品种为材料,探讨施纯氮0、75、150、225和300 kg hm^-2条件下,啤酒大麦氮素积累和转运、氮素利用及籽粒产量和蛋白质积累的特性。在0~225 kg hm^-2施氮量范围内,啤酒大麦花前植株氮素积累量和转运量均随施氮水平的提高呈上升趋势,但施氮量提高至300 kg hm^-2后,提高幅度变小;而花前氮素转运效率及其对籽粒氮的贡献率则均随施氮水平提高呈单峰曲线变化。籽粒谷氨酰胺合成酶和谷-丙转氨酶活性也随着施氮水平的提高而上升,促进蛋白质积累,提高籽粒蛋白质含量,而当施氮量低于197 kg hm^-2时籽粒蛋白质含量才低于12%,符合啤酒大麦酿造要求。经回归分析,在施氮量为241 kg hm^-2时产量最高。此外,氮肥回收效率以225 kg hm^-2施氮处理为最高,氮素生理利用效率和氮收获指数随施氮量增加而显著降低。综合考虑各项指标,建议在类似本试验条件的啤酒大麦生产区,施氮量以150~197 kg hm^-2为宜。     

施氮量对春玉米花粒期干物质积累与氮素运转特性的影响

采用田间试验,以当地经验施氮量(NS)为基准,研究了不同低氮水平(经验施氮量的100%,80%,60%,40%,20%,0%)对玉米品种郑单958营养器官干物质和氮素积累、转移及其对子粒贡献率的影响。结果表明,降低施氮量后,郑单958的产量呈先上升后下降的趋势,其最高产量出现在N4(经验施氮量的80%),产量为10308.58kg/hm²,较不施氮增产31.90%,较当地经验施肥量增产5.81%。并且N4的氮肥农学效率、氮素收获指数、氮素利用效率、氮肥偏生产力均大于NS。吐丝后干物质合成量和吐丝后氮素合成量对子粒的贡献率都占较大比重。     

氮肥用量对两种不同类型玉米杂交种物质生产及氮素利用的影响

旨在探明东北春玉米不同类型杂交种物质生产及氮素利用特征及其与产量的关系。本文以不同类型杂交种代表性品种郑单958(ZD958,Reid×唐四平头模式)和先玉335(XY335,Reid×Lancaster模式)为试验材料,2014年和2015年设置5个氮肥水平[0 kg hm–2(N0)、100 kg hm–2(N1)、200 kg hm–2(N2)、300 kg hm–2(N3)和400 kg hm–2(N4)]和2个种植密度(67 500株hm–2和90 000株hm–2)试验,比较研究了不同类型玉米杂交种干物质与氮素积累、运转及氮素利用的差异规律。结果表明,两年XY335品种的最高籽粒产量均高于ZD958,最优氮肥施用量明显降低4.8%~10.6%;相比ZD958,不施氮处理,两种种植密度下XY335品种干物质积累能力及物质运转效率都明显降低,而施氮条件下XY335品种的干物质积累量、花后干物质量及干物质运转效率均增加,同时增幅随着施氮量增加逐步提高,且在高密度条件下优势更为明显。开花期XY335叶片与茎鞘氮素含量显著高于ZD958(P0.05),而成熟期由于其较高物质的运转效率表现出明显较低的数值,籽粒氮素含量在高密度下差异较小,而低密度条件下相对ZD958显著提高(P0.05)。施氮条件下XY335品种花前、花后氮素积累量和氮素积累总量均高于ZD958,其中叶片中氮素的转运对籽粒的贡献率显著较高(P0.05)。两种种植密度处理最优施氮条件下XY335氮素利用效率和氮素吸收效率均显著高于ZD958(P0.05),而氮农学利用率和氮肥偏生产力差异不显著。可见,高密度条件下XY335类型品种表现出明显较高的物质积累能力以及花后物质运转对籽粒的贡献率,获得较高的氮素利用效率,表现出明显高氮高效的品种特征,因此生产上建议,东北春玉米区高密度种植条件下该类型品种在较高氮肥施用量时易获得高产高效。     

施氮量对晋南旱地冬小麦光合特性、产量及氮素利用的影响

在自然降水条件下,通过2年大田试验研究了施氮量对晋南旱地冬小麦光合特性、产量、氮素利用效率以及0~200 cm土层NO₃-N残留的影响。结果表明,在0~270 kg hm^-2施氮量范围内,随施氮量的增加,旗叶的净光合速率和叶绿素含量增加,气孔导度增大,胞间二氧化碳浓度降低,旗叶蒸腾速率显著提高; 但施氮量超过180 kg hm^-2时,除蒸腾速率外其他光合指标均无显著变化。N180处理的氮素当季回收率及氮素农学效率均最高,且显著高于N90处理。生物产量以N270处理最高,且与其他处理差异显著; 但施氮量超过180 kg hm^-2时,氮素营养对籽粒产量不再有显著贡献。从产量构成因素来看,提高穗数和穗粒数是增加当地旱作小麦籽粒产量的关键。施氮量90~270 kg hm^-2会造成土壤NO₃-N的残留,残留量占施氮量的35%左右,其中20~40 cm和40~60 cm土层出现NO₃-N积累峰值,NO₃-N残留会导致氮素淋失风险增加及产量对氮肥反应不明显。综合考虑光合特性、产量、氮素利用率和NO₃-N残留量,当地旱作冬小麦施氮量以180 kg hm^-2左右为宜。     

宛氏拟青霉提取物对夏玉米产量及氮素利用的影响

以品种郑单958为材料,宛氏拟青霉提取物（ZNC）为诱抗剂,探讨施氮量、氮肥种类和ZNC对夏玉米产量、氮素利用和经济收益的影响。结果表明,与没有配施ZNC相比,氮肥配施ZNC后,玉米增产2.14%~9.00%,氮素利用率显著提高11.21%~104.00%,净收益显著增加379.05~1743.38元/hm²。控释尿素配施ZNC（CRUZ）较尿素配施ZNC处理（UZ）产量、氮素利用率和净收益分别显著增加5.73%、185.00%和1311.61元/hm²。尿素减氮20%配施ZNC（80%UZ）处理与未减量处理（U）产量差异不显著,但其氮素利用率、氮肥农学效率和氮肥偏生产力显著增加,净收益显著增加647.89元/hm²,实现了减肥稳产。因此控释尿素配施ZNC可实现对玉米产量、氮肥利用率和净收益的协同增效,减施20%普通尿素配施ZNC可实现对其减肥增效。     

乙烯利和氮肥对夏玉米氮素吸收与利用及产量的调控效应

以玉米品种"郑单958"为材料,在大田条件下,研究了乙烯利(0和180 g hm–2)和氮肥水平(0、75、150和225kg N hm–2)对夏玉米产量、氮素吸收和利用以及SPAD值的影响。结果表明,乙烯利处理显著降低了氮吸收量和吸收效率,但显著提高氮利用效率,其中乙烯利处理氮农学效率比对照提高了32.7%~34.6%,而且乙烯利处理对玉米产量及其产量构成因素没有显著影响;随着施氮量增加,夏玉米产量、产量构成因素和氮吸收量显著增加,而氮吸收效率、氮利用效率、氮偏生产力和氮农学效率随之降低,其中225 kg N hm–2处理氮吸收量比0 kg N hm–2处理提高了68.4%~91.8%,但225 kg N hm–2和150 kg N hm–2处理之间的氮吸收量差异不显著。乙烯利和氮肥对氮吸收量、氮吸收效率和氮农学效率具有互作效应。喷施乙烯利和增施氮肥均能提高灌浆期穗位叶SPAD值,但两者之间没有互作效应。通过相关性分析表明,夏玉米产量与吐丝期氮吸收量、收获期氮吸收量、灌浆期穗位叶SPAD值显著正相关。     

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。     

控释氮肥对夏玉米氮素积累及产量的影响

为了解控释氮肥在夏玉米上的最佳用量,通过田间试验研究了不同控释氮肥与普通氮肥掺混比例及减少施氮总量20%的处理对夏玉米产量、氮素积累、肥料表观利用率和农学效率的影响。结果表明：与相同施肥量的普通氮肥处理相比,控释氮肥全量及减量处理均能显著提高玉米植株氮积累量。完熟期100%包膜尿素处理、70%包膜尿素处理、50%包膜尿素处理和50%包膜尿素减氮处理氮积累量分别较普通尿素处理增加了16.46%、39.02%、20.97%、8.22%。控释氮肥全量及减量处理对玉米植株氮素积累趋势基本无影响。控释氮肥全量及减量处理能够显著提高氮、磷、钾肥的表观利用率和农学效率。与相同施肥量的普通氮肥处理相比,控释氮肥全量及减量处理均能显著提高玉米产量,其中70%控释尿素处理产量最高,增产率达12.33%。     

氮肥运筹对苗期受渍夏玉米干物质和氮素积累与转运的影响

以玉米品种郑单958为试验材料,研究不同氮肥运筹方式[氮肥全部基施(N1)、基肥70%+拔节肥30%(N2)、基肥50%+拔节肥50%(N3)和基肥30%+拔节肥50%+大喇叭口肥20%(N4)]对苗期受渍夏玉米叶面积指数(LAI)、干物质积累、氮素吸收积累及产量的影响,以期为苗期受渍夏玉米合理施肥提供理论依据。结果表明,苗期渍水7 d降低夏玉米产量,降幅达24.2%~25.7%,氮肥后移能够减轻苗期渍害对产量的影响。玉米产量与穗粒数的相关性大于与千粒重的相关性;吐丝期最大LAI和收获指数与产量存在极显著相关性,但粒叶比与产量间无显著相关性。苗期渍水7 d降低群体LAI,氮肥后移能增大穗位层和穗上层叶片的LAI以弥补穗下层LAI降低导致的群体LAI下降,且弥补的效应大于渍害导致穗下层LAI降低的效应,进而使得苗期渍水7 d下氮肥后移的群体LAI较氮肥前移增大。苗期渍水7 d显著降低吐丝后干物质积累量,渍水使营养器官干物质积累转运量增大;氮肥前移处理使营养器官干物质向籽粒的转运量增大,但不利于吐丝后籽粒干物质积累,氮肥后移处理则显著提高了吐丝后籽粒干物质积累量及其对籽粒产量的贡献率。苗期渍水7 d使夏玉米各器官氮素积累量下降,吐丝后营养器官贮藏氮素向籽粒的转运量和吐丝后籽粒氮素积累量低于对照,表明苗期渍水7 d处理不利于籽粒中氮素的积累。氮肥后移能够提高成熟期籽粒及营养器官氮素积累量。渍水7 d处理使氮素吸收效率和偏生产力显著低于对照,随着氮肥后移,氮素吸收效率提高0.9%~18.2%、偏生产力提高1.0%~17.5%。