高肥力稻田不同施氮水平下的氮肥效应和几种氮肥利用率的研究

研究了浙北地区高肥力稻田不同施氮水平下的氮肥效应和氮素利用情况.结果表明:不同施氮量下的水稻产量、渗漏水含氮量、土壤含氮量的氮肥效应明显,施氮量在150～225 kg·hm-2时产量没有显著差异,而渗漏水含氮量、土壤含氮量在施氮超过225 kg·hm-2水平下,迅速增加,有引起氮素面源污染的较大危险.氮肥利用率和生产力的结果说明,浙北地区的氮肥利用率普遍较低,氮肥吸收利用率平均只有21.55%,氮肥农学利用率在7 kg·kg-1以下,氮肥的生理利用率不到20 kg·kg-1,大大低于全国平均水平.在考虑氮肥利用率的基础上运用边际收益分析原理得出140～200 kg·hm-2可能是浙北高肥力稻田较理想的施氮水平.     

氮肥减施对水稻产量、氮吸收和利用的影响

在肥力高、低2个土壤进行氮肥减施试验。结果表明,与不施氮肥水稻相比,施氮肥水稻籽粒产量、穗粒数和有效穗分别提高29.9%~51.8%、10.9%和27.1%。氮素在水稻体内的累积随着施氮量的提高而提高。在常规施肥的基础上,高肥力土壤肥料减施,水稻籽粒产量并没有显著降低,而且氮肥表观利用率、偏生产力和氮素内部利用率均略微提高。低肥力土壤肥料减施,水稻产量降低13.0%。尽管氮肥表观利用率只有23.9%~28.1%,但水稻当季所吸收的氮占施氮量的67.1%,这说明,施入的氮肥绝大部分被水稻吸收利用。     

水稻土不同肥力水平氮素施肥参数研究

在精确施氮条件下,通过田间试验比较水稻土高、中、低肥力水平的土壤供氮量、每100kg产量吸氮量及当季氮肥利用率等施肥参数。结果表明,高、中、低肥力水平的土壤对当季水稻的供氮量平均分别为9.53、10.46、8.84kg/667m^2;水稻形成每100kg籽粒产量的吸氮量分别为2.93、2.61、2.62kg;水稻对当季氮肥的吸收率分别为34.42%、30.32%、41.03%。经统计分析,在高、中肥力水平下,精确施氮区水稻产量显著高于常规施肥区,分别增产14.94%、12.29%,而低肥力水平下增产不显著。水稻经济施N量为15.5kg/667m^2。     

不同施氮量对稻茬田马铃薯干物质·氮素累积及产量的影响

以费乌瑞它为试验材料,通过田间试验研究不同施氮量(N 0、86、124、161、248 kg/hm~2)对马铃薯干物质累积规律、氮素累积规律、产量和氮肥利用率的影响。结果表明,在块茎膨大期和成熟期,随着施氮量的增加,马铃薯块茎的干物质、氮素累积均呈先增加后降低的趋势。马铃薯最高产量在施氮量为124 kg/hm~2(N_2处理),与N_0处理相比,N_2处理块茎产量显著增加了19.8%。通过曲线回归分析得出,马铃薯的最佳施氮量为137.6 kg/hm~2。马铃薯氮素吸收利用率以施氮量124 kg/hm~2处理最高,为37.1%,其氮肥偏生产力、氮肥农学利用效率和氮肥生理利用效率均以施氮量86 kg/hm~2处理最高,分别为293.1、35.7、97.4 kg/kg。在安徽稻茬田马铃薯生长中适宜施氮量应控制在130～150 kg/hm~2。     

施氮量对不同品种水稻氮素利用及 碳氮代谢关键酶的影响

为了解施氮量对不同品种水稻(Oryza sativa L.)氮素利用、光合效率及碳氮代谢的影响,以不同品种的水稻品种RH 003和wp 6为供试品种,氮肥运筹按基肥(50%)、分蘖肥(20%)和穗肥(30%) 3次施用,通过设置4个施氮水平(N用量设0,120,195,270 kg·hm~(-2))的田间小区试验,研究氮素水平对水稻产量和氮素利用效率的影响,并探讨氮素水平下水稻碳氮代谢关键酶活性的变化。结果表明,2个水稻品种的子粒产量随施氮量增加而显著增加,施氮后,2个品种剑叶的长度和宽度都大幅增长。从产量构成因子来看,在一定范围内,施氮肥增产主要是提高了品种的有效穗数和每穗粒数。随施氮量增加,植株地上部干质量显著增加,2个品种的氮肥农学利用效率和氮肥偏因素生产力却逐渐降低,在120或195 kg·hm~(-2)处理下,更有利于水稻品种获得最高的氮肥生理利用效率和氮素收获指数;与对照(0 kg·hm~(-2))相比,随施氮量增加,2个品种蔗糖合成酶活性变化幅度不大,而硝酸还原酶活性则表现了先增后降的变化趋势,显著高于对照处理,且在120 kg·hm~(-2)处理下,硝酸还原酶活性达最大。     

氮肥减量配施生物炭对水稻氮素吸收和土壤理化性质的影响

通过分析不同减氮水平下添加生物炭处理对水稻氮素吸收、土壤养分和酶活性的影响,为稻田土壤肥力培育和氮肥减施增效提供科学依据。通过设置盆栽试验,分析了不同氮肥用量和配施生物炭共计7个处理下土壤养分、酶活性和水稻不同部位氮素含量的差异。试验结果表明：与常规施氮处理(N100)相比,化肥减量处理的土壤铵态氮含量显著(P<0.05)提升37.5%～49.2%。添加生物炭处理的土壤pH值和有效磷含量分别显著(P<0.05)提升0.23～0.31个pH单位和16.1%～29.2%。与N100相比,适量减氮和添加生物炭可显著(P<0.05)提高土壤酶活性;减氮20%的处理(N80)较N100显著(P<0.05)提升水稻茎和穗的氮含量,增幅分别为24.2%和11.1%。减氮20%并配施生物炭的处理(BN80)较N80显著(P<0.05)提升水稻根、茎、叶、穗的含氮量,同时BN80、N80和BN60(减氮40%并配施生物炭的处理)的氮肥表观利用率较N100分别显著(P<0.05)提升25.5、16.3和19.4百分点。氮肥表观利用率与α-葡萄糖苷酶、β-葡萄糖苷酶、木聚...     

氮肥减量与底施运筹对油菜产量及氮素吸收利用的影响(英文)

[目的]研究氮肥减量与底施运筹对油菜产量及氮素吸收利用的影响。[方法]以"赣油杂5号"为试验材料,固定氮(N):磷(P2O5):钾(K2O)比例为1:0.5:0.5,设置氮肥减量(150kg/hm2)和推荐施氮(180kg/hm2)2个施氮水平,底施比例100%、80%和60%的不同处理,采用田间试验研究氮肥减量与底施运筹对油菜产量及氮素吸收和利用的影响。[结果]在相同氮肥底施运筹条件下,推荐施氮处理油菜株高、茎粗、主花序长、有效分枝数、单株角果数、每角粒数和生物产量均显著高于氮肥减量施肥处理;推荐施氮处理油菜籽粒产量和经济效益在中等基础肥力下均显著高于氮肥减量施肥处理,在高基础肥力下虽略高于氮肥减量施肥处理,但未达显著水平。氮肥减量施肥下氮肥利用率、氮素吸收效率、氮肥偏生产率和氮收获指数显著高于推荐施氮处理;而推荐施氮处理氮肥农学效率在中等土壤基础肥力下显著高于氮肥减量施肥处理,在高土壤基础肥力下显著低于氮肥减量施肥处理。在氮磷钾一致的基础上,N60%底施运筹处理在经济性状、产量构成性状、产量、效益和氮素吸收利用上均显著高于N80%和N100%底施运筹处理。说明合理施肥不但能够维持油菜产量,还可以减少氮肥投入,提高氮肥利用率。一定条件下油菜氮肥降低到150kg/hm2可行;N60%底施仍然是目前油菜生产最佳的氮肥推荐底施比例。[结论]该研究结果为油菜高产高效施肥提供了理论依据和技术参考。     

控释氮肥与速效氮肥配施对玉米氮素吸收及利用的影响

采用田间试验研究3个施氮水平(0、105、150 kg/hm2)与2种配施比例(控释氮肥100%、控释氮肥与速效氮肥配比为70∶30)对玉米产量、干物质积累、氮素积累、转运及氮肥利用效率的影响。结果表明,施氮可显著提高玉米产量,提高幅度为10.4%~28.2%。其中N150 kg/hm2处理玉米产量最高。在相同氮水平条件下,控释氮肥与速效氮肥配施处理玉米产量高于单施控释氮肥处理。施氮可显著提高玉米各生育期干物质积累量和氮素积累量,并随施氮水平的提高而提高。在相同氮水平条件下,控释氮肥与速效氮肥配施处理玉米各生育期干物质积累量和氮素积累量高于单施控释氮肥处理。氮素农学利用率和当季回收率均随施氮水平的提高而提高,氮肥偏生产力表现为随施氮水平的提高而降低。在相同氮水平条件下,控释氮肥与速效氮肥配施处理氮肥当季回收率、农学利用率和偏生产力均高于单施控释氮肥处理。     

施用肥料添加剂对太湖地区水稻产量、氮素吸收利用及氮平衡的影响

通过田间试验研究三个供氮水平下(施氮50 kg/hm2、150 kg/hm2、250 kg/hm2)施用肥料添加剂对苏南太湖地区水稻产量、氮素吸收利用及土壤氮平衡的影响。结果表明,施氮和肥料添加剂对水稻产量、氮肥吸收利用及表观损失氮均有显著影响,但只有在水稻产量和氮肥农学利用率指标上二者表现出显著的交互作用(P0.05);随施氮量增加,水稻产量、累积吸氮量、土壤残留无机氮(Nmin)、表观损失氮增加,氮肥吸收利用率和农学利用率降低;与单施尿素相比,尿素配施肥料添加剂可进一步增加水稻产量、累积吸氮量,并能提升氮肥利用率和降低表观损失氮量,且该效应总体上随施氮量增加而愈趋明显;施用肥料添加剂对水稻营养生长期的氮素积累影响要明显强于生殖生长期。在本研究条件下,综合分析水稻产量、氮肥利用及氮平衡指标,不施用肥料添加剂时,施氮150 kg/hm2可获得较好的农学和环境效应。     

移栽密度与供氮水平对水稻产量、氮素利用影响

探讨不同移栽密度和氮素供用水平对水稻产量、氮素吸收和利用的影响,为水稻生产的科学施肥提供参考依据。采用田间试验在3种栽培密度(30 cm×30 cm、40 cm×40 cm、50 cm×50 cm)和5个施氮水平(0、150、225、300、375 kg/hm2)条件下研究了水稻产量、产量构成因子及氮素吸收利用的差异。施用氮肥或增加密度,均可显著增加水稻产量;当施肥过量或密度较高时,产量降低。同一密度下,施氮量增加,水稻单位面积有效穗数、穗粒数、子粒、秸秆和总吸氮量先增加后降低;氮素收获指数相反;而氮素干物质生产效率、氮素稻谷生产效率、氮素农学利用效率、氮素利用效率与氮素偏生产力显著降低。相同施氮量下,移栽密度变大,单位面积有效穗数、氮素农学利用效率、氮素利用效率与氮素偏生产力呈增加趋势;总吸氮量先增加后降低。综合考虑产量、氮素利用及环境污染等因素,该地区水稻生产合理的栽培密度和氮肥施用量分别为40 cm×40 cm和150 kg/hm2。     

不同地力下基蘖肥运筹比例对水稻产量及氮肥吸收利用的影响

【目的】研究不同地力条件下,水稻基蘖肥运筹比例对水稻产量、氮素利用率及群体质量的影响,并探明水稻高产适宜的基蘖肥运筹比例以及其是否受土壤地力条件的影响。【方法】选用武运粳23号为供试品种,采用大田小区试验,考察了5种基蘖肥运筹比例R₁(10﹕0)、R₂(7﹕3)、R₃(5﹕5)、R₄(3﹕7)、R₅(0﹕10)在2种地力水平（高地力、低地力）下对水稻产量及产量构成因素、氮素吸收利用及转运和群体质量的影响。【结果】低地力土壤下,随着蘖肥比例的增加,分蘖速度先增加后减少,高峰苗数降低,干物质积累、氮素利用率及产量均呈现先增加后减少的趋势,基蘖肥比例在施氮量300 kg·hm^-2时以3﹕7最佳,施氮量240 kg·hm^-2时以5﹕5最佳,此时产量及氮素农学利用率分别可达13.12、13.16 t·hm^-2及27.00、29.28 kg·kg^-1,显著高于其他处理。在高地力土壤中,随着蘖肥比例的增加,穗数先增加后减少,穗粒数呈现增加的趋势,产量、氮素农学利用率及偏生产力呈现减少趋势,但处理间差异不显著。高地力条件下的分蘖发生速率大于低地力条件,达到高峰苗时间缩短,高峰苗数高于低地力条件。高地力条件下抽穗期至成熟期的干物质积累量较高,有利于后期向籽粒中转运光合产物,因此结实率和千粒重要高于低地力条件,从而导致高地力条件下产量整体高于低地力。在2种地力条件下,不施基肥（R₅）处理的分蘖数及高峰苗数最低,分蘖发生时间推迟,表明基肥对于水稻实现分蘖快发、早发具有一定的促进作用;随着基肥用量的增加,分蘖发生时间缩短,缓苗加快,但是蘖肥期氮素供应不足,分蘖速率降低,使得群体到达有效穗数的时间延长。合理协调基肥和蘖肥的比例,低地力条件下基肥用量以50-60 kg·hm^-2、基蘖肥比例为1﹕1时,可保证高产的同时减少总氮肥用量（从300 kg·hm^-2 降低到240 kg·hm^-2）。【结论】基蘖肥运筹比例对产量及氮素利用率的影响因地力水平的差异而不同,并受总施氮量的影响。在低地力下要保证高产并减少氮肥用量,必须注重基蘖肥的合理运筹,保证一定量的基肥投入,并调整好基蘖肥比例。     

氮肥用量对小麦开花后根际土壤特性和产量的影响

【目的】明确小麦开花后根际土壤特性动态特征及其与产量和籽粒氮素积累量之间的关系,能够为生产上合理施肥、提高氮肥利用效率和减轻环境污染提供理论依据。【方法】2014—2015和2015—2016年在小麦季设置4个氮肥水平(0,CK;150 kg N·hm~(-2),N150;240 kg N·hm~(-2),N240和300 kg N·hm~(-2),N300)并于小麦开花期、灌浆中期和成熟期分层(0—20 cm和20—40 cm)测定小麦根际和非根际土壤铵态氮、硝态氮、蔗糖酶、脲酶,同时测定根、茎、叶和穗生物量及其氮素含量;重点分析根际土壤特性与小麦籽粒产量和氮素积累量之间的关系。【结果】(1)与CK相比,N150、N240和N300处理2年小麦籽粒产量的平均值分别增加99%、130%和107%,且处理之间差异显著。随施氮量的增加小麦根、茎、叶、穗生物量和地上部氮素积累量均呈增加趋势;氮肥回收率呈下降趋势,且处理之间差异显著。(2)从开花到成熟期,0—20 cm和20—40 cm土层小麦根际和非根际土壤铵态氮、硝态氮含量、土壤蔗糖酶和脲酶(0—20 cm除外)活性均呈下降趋势。处理CK、N150、N240和N300根际土壤铵态氮和硝态氮含量显著低于非根际土壤。4个处理2年0—20 cm根际土壤铵态氮含量平均值比非根际土壤降低29%,硝态氮含量降低22%;20—40 cm根际土壤铵态氮含量比非根际土降低34%,硝态氮含量降低14%。而根际土壤蔗糖酶和脲酶活性显著高于非根际土。4个处理2年0—20 cm根际土壤蔗糖酶活性比非根际土壤提高29%,脲酶活性提高15%;20—40 cm根际土壤蔗糖酶活性比非根际土壤提高33%,脲酶活性提高13%。(3)相关分析结果表明,小麦籽粒产量和籽粒氮素积累量均与0—20 cm和20—40 cm根际和非根际土壤无机氮(铵态氮+硝态氮)、脲酶和蔗糖酶(2016年籽粒氮素积累量除外)呈显著正相关。【结论】小麦根际土壤可利用性氮素含量小于非根际土壤,而酶活性高于非根际土;根际和非根际土壤与籽粒产量和籽粒氮素积累量呈显著正相关。根际和非根际土壤特性显著影响小麦籽粒产量。     

施氮量对不同肥力土壤氮素转化及其利用率的影响

【目的】评价不同施氮量下不同肥力土壤在小麦孕穗期的土壤活性氮组分（土壤矿质氮、可溶性有机氮和微生物量氮）的转化与氮肥利用率的变化。【方法】以长期（37年）定位试验下不同施肥处理土壤（贫瘠土壤-NF：长期不施肥;低肥力土壤-LF：长期施用化肥;中肥力土壤-MF:长期施用低量有机肥配施无机肥;高肥力土壤-HF：长期施用高量有机肥配施无机肥）为研究对象,通过盆栽试验,利用¹⁵N示踪法,研究添加外源硫酸铵氮肥（N0：0、N1：135 kg·hm^-2、N2：180 kg·hm^-2）之后,小麦生长旺盛时期（孕穗期）土壤活性氮组分在不同肥力土壤中的变化以及与土壤供氮效应之间的联系。【结果】随施氮量增加,不同肥力土壤的可溶性氮均呈先增加后降低的趋势,在N1处理最高,而各处理的土壤微生物量氮在N2达到最大,N1最低;不同肥力土壤可溶性氮变化均为高肥力土壤＞中肥力土壤＞低肥力土壤＞贫瘠土壤,而微生物量氮变化均为高肥力土壤＞中肥力土壤＞贫瘠土壤＞低肥力土壤（P＜0.05）;施氮对不同肥力土壤可溶性氮和微生物量氮的影响在低肥力土壤最大,而在高肥力土壤增幅最小。不同肥力土壤供氮量、氮肥利用率以及吸氮总量和吸15N量的变化均为高肥力土壤＞中肥力土壤＞低肥力土壤＞贫瘠土壤（P＜0.05）,其中,吸收15N量所占小麦吸收总氮的百分比大小变化为低肥力土壤＞中肥力土壤＞高肥力土壤＞贫瘠土壤（P＜0.05）。相同肥力不同处理下,土壤供氮量、氮肥利用率以及小麦吸氮量和吸15N肥料的量随施氮量的增加呈先增加后降低的趋势,均以N1处理显著高于其他处理（P＜0.05）,总体上施氮处理下小麦吸肥料氮所占吸收总氮的百分比的平均值为44%;各肥力土壤中肥料损失量均为贫瘠土壤＞低肥力土壤＞中肥力土壤＞高肥力土壤（P＜0.05）,而且氮肥损失量均随施氮量的增加而增加,在N2处理最大;土壤活性氮组分与土壤供氮、氮肥利用率、小麦吸氮之间均具有显著的正相关关系（P＜0.05）。【结论】在高肥力土壤上添加适宜氮量（135 kg·hm^-2）利于土壤中活性氮组分的转化,能更好地协调土壤供氮与作物需氮间的关系,提高氮肥利用率,减少氮素在土壤中的损失。     

施肥水平对不同氮效率水稻氮素利用特征及产量的影响

【目的】研究不同施肥水平下不同氮效率杂交水稻产量差异与氮素吸收和利用的关系,以期为水稻品种改良和高产高效栽培技术提供依据。【方法】以氮高效品种(德香4103)和氮低效品种(宜香3724)为材料,通过设置低肥(75 kg N·hm~(-2),37.5 kg P_2O_5·hm~(-2),75 kg K_2O·hm~(-2),记为N_1P_1K_1)、中肥(150 kg N·hm~(-2),75 kg P_2O_5·hm~(-2),150 kg K_2O·hm~(-2),记为N_2P_2K_2)、高肥(225 kg N·hm~(-2),112.5 kg P_2O_5·hm~(-2),225 kg K_2O·hm~(-2),记为N_3P_3K_3)3种施肥水平,并在各施肥水平下均增设一不施氮处理,研究其对不同氮效率水稻产量和氮素利用效率的影响及其结实期氮素吸收、转运和分配特性。【结果】品种与施肥水平对杂交稻主要生育时期及各生育阶段氮素的累积、转运、分配,以及氮素利用特征和产量均存在显著影响;品种对氮肥回收利用率、千粒重,以及总颖花数的影响均不同程度的高于施肥水平的调控效应;施肥水平对主要生育时期及各生育阶段氮素的累积,结实期叶片和茎鞘氮的运转,以及产量调控作用显著。N_2P_2K_2相对于N_1P_1K_1处理能促进不同氮效率水稻主要生育时期及各生育阶段氮素的累积,提高氮收获指数,促进结实期叶片和茎鞘中氮素的运转,进而显著提高稻谷产量及氮肥利用效率,且N_2P_2K_2均显著高于同品种下其他的肥料施用处理,为本试验最佳的氮磷钾肥施用模式;N_3P_3K_3处理易造成结实期叶片及茎鞘中氮滞留量增加,氮转运贡献率显著降低,导致产量及氮肥利用效率显著降低。氮高效品种具有总颖花数、结实率高的特征,其主要生育时期氮素累积量,氮素干物质生产效率,氮素稻谷生产效率及氮素收获指数等均显著高于氮低效品种,但千粒重并不是氮高效品种所独有的特征;此外,氮高效品种结实期更有利于叶片与茎鞘氮素的运转及穗部氮素的累积,尤其氮高效品种具有较高的茎鞘氮素转运率,其与氮肥生理利用率、回收利用率及农艺利用率均存在显著正相关性(r=0.699*—0.743*),是导致不同氮效率品种氮肥利用效率、产量差异的重要因子,可作为氮效率及品种鉴选的评价指标,也可以以进一步提高抽穗至成熟期氮高效水稻品种茎鞘氮素运转率,作为实现水稻高产与氮高效利用协调统一的另一重要途径。【结论】本试验条件下,氮高效品种具备的结实期茎鞘高氮素转运、高总颖花数及结实率是优于氮低效品种而形成产量差异的主要因素,N_2P_2K2_为氮高效品种配套的最优氮磷钾肥施用模式。提高抽穗期至成熟期氮累积量,促进叶片与茎鞘氮运转量,尤其应提高茎鞘氮素运转率,可实现高产与氮高效利用的同步提高。     

Increased ammonification,nitrogenase, soil respiration and microbial biomass N in the rhizosphere of rice plants inoculated with rhizobacteria

Azospirillum brasilense and Pseudomonas fluorescens are well-known plant growth promoting rhizobacteria. However, the effects of A. brasilense and P. fluorescens on the N cycles in the paddy field and rice plant growth are little known. This study investigated whether and how A. brasilense and P. fluorescens contribute to the N transformations and N supply capacities in the rhizosphere, and clarified the effects of A. brasilense and P. fluorescens on the N application rate in rice cultivation. Inoculations with A. brasilense and P. fluorescens coupled with N application rate trials were conducted in the paddy field in 2016 and 2017. The inoculations of rice seedlings included four treatments: sterile saline solution(M_0), A. brasilense(Mb), P. fluorescens(Mp), and co-inoculation with a mixture of A. brasilense and P. fluorescens(Mbp). The N application rate included four levels: 0 kg N ha~(–1)(N_0), 90 kg N ha~(–1)(N_(90)), 180 kg N ha~(–1)(N_(180)), and 270 kg N ha~(–1)(N_(270)). The results indicated that the Mbp and Mp treatments significantly enhanced the ammonification activities in the rhizosphere compared with the M_0 treatment, especially for higher N applications, while the Mbp and Mb treatments greatly enhanced the nitrogenase activities in the rhizosphere compared with the M_0 treatments, especially for lower N applications. Azospirillum brasilense and P. fluorescens did not participate in the nitrification processes or the denitrification processes in the soil. The soil respiration rate and microbial biomass N were greatly affected by the interactions between the rhizobacteria inoculations and the N fertilizer applications. In the Mbp treatment, N supply capacities and rice grain yields showed no significant differences among the N_(90), N_(180), and N_(270) applications. The N application rate in the study region can be reduced to 90 kg N ha~(–1) for rice seedlings co-inoculated with a mixture of A. brasilense and P. fluorescens.     

渭北旱地冬小麦监控施氮技术的优化

【目的】氮素是限制旱地小麦增产的主要养分因子,不合理施氮不仅难以增加小麦产量,还会造成土壤剖面硝态氮累积、氮素损失增大和氮素利用效率降低。优化氮肥用量推荐方法、解决旱地小麦不合理施氮问题,对旱地小麦可持续生产有重要意义。【方法】基于平衡土壤氮素携出,以稳定作物产量、培肥土壤和调控硝态氮残留为目标,对现有的土壤硝态氮监控施氮方案（施氮量=作物目标产量需氮量+肥料氮素损失量+收获/播前土壤硝态氮安全阈值（55.0/110.0 kg•hm-2）-环境氮素投入量-秸秆还田带入氮素量-种子带入氮素量-生长季土壤氮素矿化量-收获/播前1 m土壤硝态氮）进一步优化,得出公式：施氮量=作物目标产量需氮量+收获/播前土壤硝态氮安全阈值（55.0/110.0 kg•hm-2）-收获/播前1 m土壤硝态氮。应用这一方法在西北典型旱地冬小麦种植区渭北旱塬两年6县30个地块布置田间试验。【结果】在该区域由于不合理施氮或没有规范的氮肥推荐方法,不同试验地播种前1 m土壤累积硝态氮积累量变化较大,介于34.2-708.4 kg•hm-2,平均为165.2 kg•hm-2,其中有17块在小麦播种前超过110 kg•hm-2。优化后的监控施氮技术确定的小麦氮肥用量介于30.0-247.3 kg•hm-2,平均为128.4 kg•hm-2,较农户习惯氮肥用量（171.6 kg•hm-2）减少25.2%。监控施肥和农户习惯施肥的小麦籽粒产量平均分别为5 658和5 489 kg•hm-2,籽粒氮含量为20.8和20.3 g•kg-1,两者均无显著性差异。监控施肥能够显著提高氮素利用率和氮肥偏生产力,较农户习惯施肥分别提高24.0%（由46.3%提高到57.3%）和130.1%（由34.9 kg•kg-1提高到80.3 kg•kg-1）。收获时,农户习惯施肥0-100 cm土层的硝态氮残留量介于17.4-203.4 kg•hm-2,地块间变幅大,平均为70.6 kg•hm-2;而监控施肥介于15.6-113.9 kg•hm-2,平均为51.4 kg•hm-2,稍低于预期的55 kg•hm-2的目标。在降水较多的夏闲期,优化的监控施氮技术可使0-100 cm土层的硝态氮淋失减少47.9%。【结论】优化后的旱地冬小麦监控施氮技术可以方便地确定和有效调控氮肥用量,稳定小麦籽粒产量,提高氮素利用效率和氮肥偏生产力,降低土壤硝态氮残留和淋溶。     

节水减氮对温室土壤硝态氮与氮素平衡的影响

【目的】针对日光温室蔬菜生产中肥水超量施用问题,以提高氮肥利用率和实现温室菜田可持续利用为目标,研究节水减氮在温室蔬菜生产中的增效潜力,推荐适宜水氮用量。【方法】采用当地典型种植茬口冬春茬黄瓜-秋冬茬番茄,在沟灌方式下设计农民习惯灌溉（W₁,＞100%田间持水量）和减量灌溉（W₂,75%-95%田间持水量）2个灌水水平;农民习惯施氮（N₁）、较农民习惯减氮25%（N₂）、减氮50%（N₃）和无氮（N₀）4个氮肥水平,对应黄瓜季施氮1 200、900、600和0 kg·hm^-2,番茄季施氮 900、675、450和0 kg·hm^-2,共W₁N₁、W₂N₂、W₂N₃、W₁N₀和W₂N₀ 5个水氮用量组合处理,3年6季定位研究蔬菜关键生育期0-100 cm土体硝态氮动态变化,分析氮素平衡和经济效益,推荐合理水氮用量。【结果】农民习惯水氮管理W₁N₁处理土壤硝态氮积累明显,并向土壤深层迁移。节水减氮W₂N₃处理3年0-60 cm土层硝态氮供应保持在相对适宜水平,平均硝态氮含量为53.3-80.9 mg·kg^-1;0-100 cm土体硝态氮未出现明显积累,平均含量较W₁N₁处理下降13.9%-31.1%;氮素表观损失下降56%,氮肥利用率提高2.4-3.3个百分点,并保持较高的经济效益。依据0-20 cm土层硝态氮含量与产量之间的显著回归关系,获得最佳产量土壤硝态氮含量黄瓜为37.4-72.9 mg·kg^-1,番茄应低于90 mg·kg^-1。根据蔬菜氮素需求量和关键生长期适宜的土壤硝态氮含量,结合根区土壤水分监测,推荐与供试条件相近的温室,沟灌冬春茬黄瓜产量160-180 t·hm^-2下灌水450-550 mm配合施氮600 kg·hm^-2较适宜,秋冬茬番茄产量70-80 t·hm^-2时灌水170-200 mm配合施氮250 kg·hm^-2较适宜。分析水氮减施增效原因为：节水20%-30%使土壤硝态氮趋近根区分布,节氮50%降低土壤剖面硝态氮积累,节水20%-30%配合减氮50%将根区硝态氮供应维持在适宜水平的同时,降低进入损失途径的氮素,从而实现增效。【结论】华北平原沟灌温室黄瓜-番茄农民生产现状节水减氮潜力较大。优化水分管理是实现氮肥减施增效的关键,在合理灌水量下,推荐适宜的施氮量是水氮减施增效的有效措施。较农民习惯管理节水20%-30%配合减氮50%,能有效降低氮素损失,提高氮肥利用率,保持较高经济效益。     

氮肥管理和秸秆腐熟剂对~(15)N标记玉米秸秆氮有效性与去向的影响

【目的】研究氮肥用量、有机无机配合和添加秸秆腐熟剂对秸秆氮当季有效性、后效及去向的影响,为桔秆还田条件下的氮肥管理提供理论依据【方法】运用~(15)N同位素示踪技术,采用盆栽试验连续种植一季冬小麦和两茬玉米,研究~(15N)标记玉米秸秆(~(15)N-秸秆)氮的生物有效性和对土壤氮库的贡献试验推荐施氮量210kg N·hm~(-2),约0.1 g N·kg-1土,桔秆粉碎后按3.0 g·kg~(-1)土掺入每盆中设4个氮水平:不施氮;100%化肥氮;80%化肥氮;有机无机配施(80%化肥氮+20%腐熟猪粪氮)。各施氮水平下设添加和不添加桔秆腐熟剂2种情况,腐熟剂用量为0.1 g·kg~(-1)土。【结果】冬小麦吸氮量来自~(15)N-秸秆氮的比例(%Ndfs)为6.30%-14.25%,施氮比不施氮减少%Ndfs,有机无机配施比单施氨肥提高%Ndfs,添加腐熟剂不影响冬小麦的%Ndfs。第一茬和第二茬玉米吸收氮的%Ndfs分别为1.13%-3.73%和1.67%-5.97%,不施氮高于施氮处理,施氮处理间无显著差异,添加腐熟剂降低%Ndfs冬小麦对~(15)N-桔秆氮的当季利用率为7.14%-10.2%。第一茬玉米和第二茬玉米对残留~(15)N-桔秆的利用率分别为3.75%-5.51%和2.28%-3.18%。三茬后作物对~(15)N-桔秆氮的利用率为13.13%-18.60%,土壤残留率55.63%-69.16%,损失率17.26%-26.09%。三茬中施氮比不施氮提高~(15)N-秸秆氮的利用率,不同氮肥管理不影响当季利用率和第二茬后效,氮肥减量(80%推荐氮)降低~(15)N-桔秆氮第一茬后效和总利用率,但若配施有机肥则提高利用率添加腐熟剂提高~(15)N-秸秆氮当季、第一茬玉米和三茬总利用率,降残留率和损失率。冬小麦和两茬玉米收获后土壤矿质氮和微生物量氮含量变化较大,但其来源于~(15)N-桔秆氮的比例都小于3%,施氮处理的影响不明显,而添加腐熟剂增加冬小麦和第一茬玉米收获后土壤矿质氟%Ndfs,减少土壤微生物量氮%Ndfs,不影响第二茬玉米收获后土壤矿质氮和微生物量氮%Ndfs。三茬收获后残留的~(15)N-桔秆氮中矿质氮和微生物量氮也小于3%,说明残留在土壤中的~(15)N-桔秆氮主要以有机态氮存在【结论】在秸秆还田条件下,采用化肥氮与有机肥氮配施并结合施用桔秆腐熟剂是提高桔秆氮素转化和有效性的有效措施     

Influences of nitrogen fertilizer application rates on radish yield, nutrition quality, and nitrogen recovery efficiency

Radishes (Raphanus sativus L.) were grown in plastic pots in a screenhouse to investigate the influences of nitrogen fertilizer application rates (NFAR) on yield, nitrate content, nitrate reductase activity (NR), nutrition quality, and nitrogen recovery efficiency (NRE) at commercial mature stage. Five N-rate treatments, 0.644, 0.819, 0.995, 1.170, and 1.346 g·pot⁻¹, were set up in the screenhouse pot experiments, and nitrogen fertilizer (unlabeled N and ¹⁵N-labeled fertilizer) was applied as basal dressing and topdressing, respectively. The results indicated that the fresh and dry weight yields of radish increased with the increase of NFAR at the range of 0.099 to 0.180 g N·kg⁻¹ soil, decreased at 0.207 g N·kg⁻¹ soil, and accordingly there was a significant quadratic relationship between the fresh and dry weight yields of radish and the NFAR. At the high addition of urea-N fertilizer, the nitrate content accumulated in the fleshy roots and leaves due to the decline in NR activity. From 0.644 to 0.819 g N·pot⁻¹ NR increased most rapidly, the highest NR activity occurred at 0.819 g N·pot⁻¹, and the lowest NR activity happened at 1.346 g N·pot⁻¹. Soluble sugar and ascorbic acid initially increased to the highest value and then decreased, and, contrarily, crude fiber rapidly decreased with the increase of NFAR. Total N uptake (TNU), N derived from fertilizer (N_dff), and N derived from soil (N_dfs) in radish increased, except that N_dfs relatively and slightly decreased at the rate of 0.207 g N·kg⁻¹soil. The ratio of Ndff to TNU increased, but the ratio of Ndfs to TNU as well as NRE of N fertilizer decreased with the increase of NFAR. Therefore, the appropriate NFAR should be preferably recommended for improving the yields and nutrition qualities of radish and NRE of N fertilizer. These authors contributed equally to this work     

渭北旱地麦田配施有机肥减量施氮的作用效果

为了探讨陕西渭北旱地冬小麦有机无机配施的减氮效应及机理,于2011年10月至2014年6月在陕西省渭南市白水县进行了连续三年的田间小区定位试验,探究不同氮肥用量(0、75、150、225、300 kg N·hm~(-2))与有机肥(猪粪30 t·hm~(-2))配施对冬小麦产量、氮肥利用率(NUE)、土壤硝态氮残留及土壤养分的影响,明确当地最适宜的有机无机配施比例。结果表明:有机无机配施处理的产量、地上部吸氮量和NUE较单施化肥处理分别提高6.9%、29.3%和34.3%,且以有机肥与150 kg N·hm~(-2)氮肥配施处理效果最佳;有机无机配施显著改善0~20 cm土壤养分状况,土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾含量分别较单施化肥处理提高6.1%、8.2%、90.4%和94.8%,但当施氮量大于150 kg N·hm~(-2)时,配施有机肥显著增加0~200 cm硝态氮残留量(43.7~188.8 kg·hm~(-2)),加大硝态氮淋溶风险;有机肥分别与75、150 kg N·hm~(-2)氮肥配施相比单独施用150、225 kg N·hm~(-2)氮肥处理在产量上无显著差异,却显著提高了NUE(27.4%和45.3%),并降低60 cm土层以下硝态氮含量。综合上述研究结果,在渭北旱地冬小麦生产中,在有机肥(猪粪)30 t·hm~(-2)的基础上配施75~150 kg N·hm~(-2)的氮肥(有机氮∶无机氮=1∶0.46~0.91),可以保证小麦高产优质,并降低氮素淋溶风险。