地力和养分管理模式对水稻产量和氮肥利用率的影响

为促进水稻高效生产,降低肥料投入对环境的影响,采用田间小区试验,研究了中、低两种地力水平下三种养分管理模式对水稻产量和氮肥利用率的影响。结果表明,施用氮肥在水稻生产中增产效果显著,与对照相比,早稻施氮比不施氮增产23.00％~26.10%,晚稻增产36.66％~71.43%,并且在相同的氮素水平下,低肥力地块平均增产效果要好于中肥力地块;三种养分管理模式中,最佳养分管理模式能显著提高氮肥利用率,早稻生产氮肥利用效率分别比相同地力水平的农民习惯施肥处理提高10.00%和8.36%,晚稻生产分别提高19.60%和16.89%;在不同的地力水平下,充足的氮素供应能提高水稻的实粒数和有效穗数,对氮素向籽粒的转化也起着积极的促进作用。     

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。     

氮肥配施纳米镁对水稻产量、品质和氮肥利用率的影响

以水稻品种南粳9108为试验对象,于2019-2020年在扬州大学校内试验基地采用盆栽试验研究纳米镁（12kg Mg/hm²）在0、225、270、315kg N/hm²条件下对水稻的产量、稻米品质及氮素利用率的影响。结果表明,纳米镁的施用能有效提高产量和氮肥利用率。相同氮肥施用水平下,施用纳米镁处理的水稻产量均高于不施镁处理,2年籽粒产量分别提高2.85%~8.86%和5.22%~7.16%,单位面积穗数和穗粒数显著提高。与不施镁处理相比,施用纳米镁处理的氮肥利用率提高了4.18%~5.97%,稻米品质也有一定改善。施用纳米镁处理的稻米整精米率和蛋白质含量分别提高了3.51%和6.26%,垩白粒率、垩白度和直链淀粉含量分别降低了2.45%、2.40%和4.30%,胶稠度变化不明显。与不施镁处理相比,施用纳米镁处理的稻米食味值、峰值黏度、热浆黏度和崩解值分别提高了0.79%、1.35%、1.64%和0.48%,最终黏度降低了0.66%,但均未达到显著差异。兼顾产量和稻米品质,在225~270kg/hm²的施氮量下,施用纳米镁有利于实现水稻的高产高效优质栽培。     

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。     

“独秆”栽培模式下全程氮肥在分蘖中后期施用对旱直播水稻产量和品质的影响

稻麦两熟地区,旱直播水稻生产受前茬小麦收获、全量麦秸秆还田及耕整地质量不高等因素的影响,常采用迟播期、大播量、高基本苗和主茎成穗为主的“独秆”栽培模式,而配套该模式直播稻优质丰产的氮肥管理技术尚缺乏系统的研究。以优质食味粳稻南粳9108为材料,采用机械旱直播方式,基本苗为380×10⁴ hm^-2,设置不同叶龄期(六、七、八、九和十叶龄期)氮肥追施处理及氮肥追施用量(纯氮180 kg hm^-2和225 kg hm^-2)处理,以基本苗380×10⁴ hm^-2和300×10⁴ hm^-2的旱直播精确定量氮肥管理(纯氮270 kg hm^-2,基肥︰分蘖肥︰穗肥=3.5︰3.5︰3.0)为对照,系统比较研究“独秆”栽培模式下,全程氮肥在分蘖中后期施用对旱直播水稻产量和品质的影响。结果表明,随追施叶龄的延后,水稻产量呈先增后降趋势,八叶期追施氮肥水稻产量显著高于其他处理,且追施量增加,水稻产量进一步提高。与2组对照相比,在纯氮180 kg hm^-2,氮肥减量33.3%情况下,不施氮素基肥配合八叶期一次性追施氮肥,可显著提高水稻产量5.10%和8.65%;在纯氮225 kg hm^-2,氮肥减量16.7%情况下,不施氮素基肥配合八叶期及7 d后二次追肥可显著提高水稻产量7.46%和11.09%。不施氮素基肥配合八叶期追施氮肥水稻产量提高的原因是,保障较大穗型的基础上增加有效穗数,显著提高群体颖花量,同时保持较高水平的结实率和千粒重。随追肥叶龄延后,水稻整精米率呈增加趋势,垩白度呈增大趋势,蛋白质含量增加,直链淀粉含量下降,食味值呈降低趋势。与2组对照相比,不施氮素基肥配合八叶期追施氮肥的水稻,加工品质提高,整精米率提高0.67%~2.23%;外观品质变好,垩白度降低3.6%~14.5%;营养品质提升,蛋白质含量增加3.03%~14.08%;蒸煮食味品质呈变优趋势,直链淀粉含量下降4.23%~10.95%;食味值无显著差异。综上所述,“独秆”栽培模式下基肥不施氮肥配合全程氮肥在分蘖中后期适宜叶龄施用可实现稻麦两熟地区旱直播稻迟播期、大播量和高基本苗生产方式的提质增产生产。     

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。     

不同控氮比掺混肥在水稻上的应用效果

为了探讨缓释尿素和普通尿素配合施用对提高水稻的产量、氮肥利用率的影响,通过采用添加不同比例的控释尿素的方法,对其在水稻上的产量和利用率进行了研究。结果表明,在施氮量相等的条件下,缓释尿素与普通尿素搭配施用与普通尿素相比,可使水稻增产7.8%~20.3%,氮肥利用率提高8.0~13.2个百分点。综合考虑,搭配比例以缓释尿素占总氮量的50%~70%为好。     

氮肥对超级稻产量的影响及其生物学基础的研究进展

超级稻品种具有巨大的增产优势,充分发挥超级稻品种的增产潜力,对于保证中国的粮食安全和社会稳定具有十分重要的意义。氮素则是水稻产量的主要影响因素。合理的氮肥运筹可以实现超级稻最大库容量和最高产量,并降低施氮量、提高氮肥利用率。从施氮量和氮肥运筹等方面综述了氮肥对超级稻产量的影响,介绍了氮肥影响超级稻产量形成的生物学基础,讨论了超级稻高产与氮肥高效利用研究方面存在的问题和今后研究的重点。     

氮肥调控对小麦/玉米产量、氮素利用及农田氮素平衡的影响

为了实现小麦/玉米高产高效生产,采用田间小区试验方法,研究了不同氮肥管理措施对小麦/玉米产量、氮素利用及农田氮素平衡的影响。结果表明,小麦季在农民常规施肥的基础上适当减少追氮量不会对小麦产量产生明显影响,在施氮总量195 kg/hm2基础上配施调控剂处理小麦增产8.3%~24.6%,氮肥偏生产力、表观利用率和农学效率及氮肥贡献率均得到相应提高。在玉米季,以一次性基施适量氮肥同时配施抑制剂的氮肥管理方案为最佳,在施氮240 kg/hm2水平上与不添加抑制剂等氮量一次性基施和基追结合处理相比,增产幅度分别为7.4%~9.6%和13.9%~16.2%,氮肥贡献率、肥料偏生产力和农学效率亦得到显著提高;经过一个轮作周期后,农田土壤氮素盈余量为63.94~126.83 kg/hm2。在总施氮量435 kg/hm2的情况下,与单施尿素相比较,配施氮素调控剂的氮素盈余量降低了27.4%~44.2%,其中脲酶与硝化抑制剂配施效果最佳。但在总施氮量480 kg/hm2的情况下,即使施用了氮素调控剂,氮素平衡盈余率仍在20%以上,存在较大的环境风险。     

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。     

每穴苗数和施氮量对双季机插稻产量及氮肥利用效率的影响

以常规早稻品种中嘉早17和杂交晚稻品种五优308为材料,针对双季机插稻生产中存在的前期发不起、中期控不住、后期穗小苗弱影响双季机插稻产量及氮肥利用效率的问题,通过大田试验研究施氮量和每穴苗数对双季机插稻产量及氮肥利用效率的影响。结果表明,氮肥用量和每穴苗数对双季机插稻产量及氮肥利用效率有显著影响。机插早晚稻均以中氮高苗组合（早稻N12D5,晚稻N13D4）产量最高,早稻为8.12t/hm ²,晚稻为9.62t/hm ²,但与低氮高苗组合(早稻N10D5,晚稻N11D4)产量差异不显著。氮肥吸收利用率早晚稻均随施氮量的增加呈先上升后下降的趋势,随每穴苗数的增加而升高。其中早稻氮素吸收利用率以N10D5处理最高,晚稻虽以N13D4处理最高,但与N11D4处理间差异不显著。干物质积累量所表现出的趋势基本和产量一致。在不影响产量的前提下,适当增加单株苗数,可使早稻比当前习惯施氮量减少16.7%,晚稻可减少15.4%。早稻氮素利用率提高10.66%,晚稻提升1.99%。由此可见,合理地增加每穴苗数和降低施氮量既可以获得足够的单位面积有效穗数实现高产,又可以提高氮素利用效率。     

氮肥运筹对陆两优996产量形成与氮利用效率的影响

以‘陆两优996’为材料,研究了氮肥运筹方式对超级早稻产量形成与氮利用效率的影响,结果表明：氮肥运筹方式显著影响超级早稻源库特性与产量,与D2处理（6:2:1:1）相比,D3处理（4:2:3:1）穗分化期略有延长,穗粒数略有提高,成穗率、有效穗数与叶面积显著提高,茎鞘物质输出率显著下降,产量显著提高;氮肥运筹方式显著影响超级早稻氮利用效率,与D2处理,D3处理氮素累积量、氮肥利用率、氮素吸收效率、氮肥效率显著提高。可见,适当增大穗肥比例有利于改善超级早稻源库关系,有利于提高产量、氮肥利用率与氮利用效率。     

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。     

水氮管理模式对不同氮效率水稻氮素利用特性及产量的影响

以高产氮高效品种(德香4103)和中产氮低效品种(宜香3724)为材料,通过“淹水灌溉+氮肥优化运筹(W1N1)”、“控制性交替灌溉+氮肥优化运筹(W2N1)”、“旱种+氮肥优化运筹(W3N2)” 3种水氮管理模式处理,研究其对氮素利用及产量的影响及其生理特性,并探讨氮素利用及产量与生理响应间的关系。结果表明,氮效率品种间的差异与水氮管理模式对水稻氮素利用特征、灌溉水生产效率、生理特性及产量均存在显著影响;不同氮效率品种间在氮肥利用效率方面的差异明显高于水氮管理模式的调控效应;而水氮管理模式对灌溉水生产效率、总吸氮量、氮素干物质生产效率及稻谷生产效率的调控作用显著。W2N1相对于W1N1及W3N2水氮管理模式能促进不同氮效率水稻拔节至抽穗期、抽穗至成熟期氮素的累积,提高功能叶谷氨酰胺合成酶(GS)活性、光合速率(P_n)及根系活力,进而提高稻谷产量及氮肥利用率,且对中产氮低效品种的调控效应显著高于对高产氮高效品种,为本试验最佳的水氮管理模式。高产氮高效品种的平均总颖花数、拔节至抽穗期稻株氮累积量、功能叶GS活性、P_n及根系活力均显著高于氮低效品种,尤其结实期高产氮高效品种更有利于维持叶片及根系的代谢同化能力,利于氮素转运、再分配到籽粒中提高稻谷生产效率及氮肥利用效率,是氮高效品种相对于氮低效品种高产、氮高效利用的重要原因。相关分析表明,水氮管理模式下不同氮效率水稻主要生育时期功能叶GS活性、P_n及根系活力与氮素利用及稻谷产量均存在显著或极显著的正相关;尤其以水稻抽穗期剑叶GS活性及根系活力与氮素利用及稻谷产量的正相关性最高。     

施氮量对超级双季早稻产量及氮肥吸收利用的影响

为探讨施氮量对超级双季早稻产量及氮肥吸收利用的影响,以超级杂交早稻‘新丰优22’和‘金优458’为材料,设置6个施氮水平,研究不同施氮量对超级双季早稻产量和氮肥吸收利用的影响。结果表明：施氮处理水稻产量显著高于不施氮处理,‘新丰优22’最高的N4比N0提高了120.86%,‘金优458’N4比N0提高了145.34%,在0~195 kg/hm2范围内,籽粒产量随施氮量的增加而增加,当氮肥施用量达到195 kg/hm2时产量最高,而后有所下降;在低氮水平下,增加氮肥施用量有利于提高单位面积水稻有效穗数、稻谷和稻草的氮吸收量;成熟期籽粒含氮量随施氮量的增加有明显增加的趋势;氮肥农学效率和氮肥偏生产力均随施氮量的增加而降低,‘金优458’氮肥农学效率是N1>N2>N3>N4>N5,‘新丰优22’为N1>N4>N2>N3>N5。     

稻麦两熟制下秸秆还田模式的产量和经济效益分析

明确不同秸秆还田模式对小麦、水稻产量和经济效益的影响,对推广秸秆还田具有重要意义。利用稻麦复种长期田间定位试验2012-2018年的数据,分析了秸秆不还田（S0）、麦秸还田（WS）、稻秸还田（RS）和稻麦秸均还田（WRS）4种秸秆还田模式对作物产量、氮肥利用率、秸秆增产率、秸秆边际产量和秸秆农学利用率的影响。结果表明：秸秆还田均增加水稻产量,其中RS和WRS模式增产效果均显著大于WS模式;小麦产量随秸秆还田年限呈“减产-稳产-增产”的变化趋势。秸秆的周年增产率和农学利用率分别为5.65%~13.60%和0.11~0.17kg/kg。与RS模式相比,WRS模式属于秸秆过量还田,其秸秆增产效率降低。秸秆还田提高稻麦氮肥周年利用率1.67~4.01kg/kg,其中RS和WRS模式较WS模式更利于作物的氮吸收。WS、RS和WRS模式的稻田周年净收益较不还田模式分别增加1 690、4 875和4 177元/（hm²·年）,其中RS和WRS模式均显著高于WS模式。综合以上结果,麦季稻秸还田模式（RS）既可提高还田秸秆利用率,又可增加稻田净收益,推荐在稻麦两熟农田采用。     

喷施拿敌稳调节水稻氮素吸收和生长的研究初探

为了探讨喷施拿敌稳对提高水稻氮素利用、促进水稻生长和增产的影响和作用机理,本文进行了田间小区试验,设计施全N、半N和不施N等施肥条件,比较分析了不同时期喷施拿敌稳对水稻氮素吸收、利用及水稻产量的影响。结果表明,在施氮条件下,于孕穗末期和齐穗期喷施2次拿敌稳,可明显提高叶绿素SPAD值;于水稻孕穗末期和齐穗期时,叶面喷施拿敌稳2次,可明显提高水稻叶面积系数、千粒重、结实率;叶面喷施拿敌稳可明显促进水稻对氮素的吸收,提高氮素利用率,并获得高产。因此可推断：于水稻孕穗末期和齐穗期,叶面喷施拿敌稳可促进水稻生长,明显提高氮素利用率,并可获得较高的水稻产量。     

辽河三角洲稻区施氮水平对水稻生长发育及产量的影响

辽河三角洲单季稻区属于辽河平原水稻的主产区、高产区。长期以来,该地区主要以追加化肥来提高水稻产量,导致氮肥投入过高,利用率较低。根据水稻生育周期内对氮素的生物学响应,分析了辽河三角洲代表性水稻产区内不同氮素条件下水稻的生长发育及产量表现,以期获得适合该地区的合理氮肥推荐用量。研究表明,水稻的株高、功能叶片的SPAD值、茎蘖总量与氮素用量呈显著正相关,同时分蘖期的长短也受氮素水平的控制,即施氮量越高分蘖期越长。从产量及构成因子来看,有效穗数、穗粒数、千粒重对籽粒产量有显著贡献,中高氮处理（N210、N260、N315）的产量构成因子都处于较优水平,因此产量最高;低氮处理（N160）与极高氮处理（N420）的产量构成因子指标较差,产量显著低于中高氮处理。产量与施氮量符合线性加平台的肥料效应方程,基于该方程得出辽河三角洲地区最佳氮肥推荐用量为225kg/hm ²。由于土壤-水稻系统是一个整体,基于系统内的氮素平衡理论估算出辽河三角洲地区推荐氮素用量为221~235kg/hm ²。鉴于以上研究结果,推荐辽河三角洲地区合理氮素施用阈值为225~235kg/hm ²。