氮运筹对冬小麦氮素积累量和氮素吸收利用效率的影响

为探明冬小麦生产过程中氮肥的合理施用时期、基追比例及施用量,增加冬小麦氮素积累量和提高氮素吸收利用效率,实现氮肥资源高效利用,通过田间试验,比较分析了不同追肥时期(拔节期、开花期和灌浆期)、基追比(6∶4和5∶5)和施氮水平(0、75、150、225、300 kg/hm~2)下冬小麦氮素积累量和氮素吸收利用效率的差异。结果表明,追肥时期、基追比例和施氮量均影响冬小麦氮素积累量及氮素吸收利用效率,并且存在互作效应;追肥时期、基追比例和施氮量对各器官氮素积累量的影响基本表现为:拔节期开花期灌浆期、基追比6∶4基追比5∶5以及施氮量为225 kg/hm~2时最大;氮素吸收效率和氮素农学利用效率随施氮量的增加而递减。冬小麦适宜的追肥时期为拔节期、基追比为6∶4、施氮量225 kg/hm~2,该氮肥运筹方式下,其籽粒氮素积累量最高,为250.30 kg/hm~2。研究结果可为冬小麦合理施氮和栽培技术提供理论依据和技术支撑。     

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。     

控释肥对小麦/玉米农田土壤硝态氮累积和迁移的影响

【目的】利用田间试验研究树脂包膜控释尿素对冬小麦夏玉米产量、肥料表观利用率、氮肥表观损失量、土壤硝态氮的累积和迁移规律的影响,为一次性施肥技术的发展提供重要的理论指导。【方法】对冬小麦-夏玉米轮作的大田试验设置3个处理:(1)不施氮(CK);(2)普通尿素优化施肥处理(OPT,基施50%,小麦返青、玉米拔节50%);(3)树脂包膜尿素一次性施肥处理(CRF,80%OPT施氮量)。小麦OPT和CRF处理氮用量分别为180和144 kg·hm~(-2),玉米OPT和CRF处理氮分别为210和168 kg·hm~(-2),小麦磷钾的施用量分别为P2O5 90 kg·hm~(-2)、K2O 60 kg·hm~(-2),玉米磷钾的施用量分别为P2O5 60 kg·hm~(-2)、K2O 60 kg·hm~(-2),肥源分别为过磷酸钙和氯化钾。在小麦返青期、拔节期、孕穗期和收获期以及玉米苗期、拔节期、灌浆期和成熟期按照20 cm土层采集0—100 cm土壤剖面土样进行分析,在收获时收集植株叶片及籽粒样品进行养分分析并测定其产量。【结果】与优化施肥相比,控释肥在减少20%施氮量的情况下,小麦产量达到7.87 t·hm~(-2),地上部总氮吸收量为209 kg·hm~(-2),玉米产量和吸氮量分别为7.57 t·hm~(-2)和142 kg·hm~(-2),不仅保证了小麦、玉米的产量和地上部总氮吸收量,小麦玉米持续施用控释肥还减少了土壤中氮的表观损失量。土层中硝态氮素累积主要发生在40—60 cm土层,控释肥能够有效减少硝态氮在0—100 cm土层中的累积量,同时减缓硝态氮向深层土壤迁移的速率。【结论】在冬小麦-夏玉米体系中,控释肥能够实现减量施氮不减产,同时减少氮肥损失,降低土壤中硝态氮的累积和迁移,降低环境风险。     

缓控释氮肥减施对冬小麦产量和氮素利用效率的影响

本试验以济麦22为供试品种,设置6个氮肥梯度处理,即施氮量(N)分别为0(T1)、72(T2)、126(T3)、180(T4)、234(T8)、250(T9) kg/hm~2,其中优化施氮(T4)和传统施氮(T8和T9)为对照,并设置等量优化施氮量的一次性基施硫加树脂尿素(T5)、树脂包膜尿素(T6)和热固树脂尿素(T7)3个缓控释氮肥处理,研究缓控释氮肥减施对冬小麦产量及氮素利用效率的影响。结果表明,传统施氮处理T8的产量最高,缓控释肥处理T6增产效果最好,与T8无显著差异,较T1和T4分别增产137.1%和9.2%。与T4相比,T6处理降低春季无效分蘖数,获得较高的公顷穗数或穗粒数;与T8相比,T6处理提高小麦营养器官贮藏干物质向籽粒运转的效率,公顷穗数虽略有降低,但可通过增加千粒重来保证冬小麦获得较高产量。T6较T8处理显著降低0～40 cm土体土壤硝态氮含量49.5%,氮肥农学利用效率、氮肥偏生产力和氮肥生理利用效率分别增加30.5%、30.6%和59.4%。因此,本试验条件下,纯氮量180 kg/hm~2的树脂包膜尿素一次性基施可提高小麦产量和氮肥利用率,降低土壤硝态氮含量,达到高产、高效、节肥的目的,适合在该区域推广应用。     

氮肥运筹对高产冬小麦产量、氮素积累及土壤无机氮残留的影响

为探求冬小麦高产生产中氮肥合理施用技术,采用田间试验研究了氮肥用量及基追比对冬小麦子粒和蛋白质产量、氮素积累量及土壤无机氮含量的影响.结果表明,高产冬小麦施氮增产6.62%~12.57%,基肥氮∶返青追氮∶拔节追氮质量比为1∶3∶2时增施氮肥冬小麦子粒和蛋白质产量显著增加,基肥氮∶返青追氮∶拔节追氮为1:1:1时增施氮肥对子粒和蛋白质产量影响不明显;施氮120 kg·hm-2时,增加基肥比例具有增产效果,施氮180 kg·hm-2时,增加追肥比例显著改善品质,对子粒产量无影响.冬小麦植株氮素积累量随氮肥用量增加而增加,追肥比例增加,返青期前氮素积累量降低,返青期后增加.施氮120 kg·hm-2时整个生育期内耕层土壤无机氮含量缓慢下降,以施氮180 kg·hm-2,基肥氮∶返青追氮∶拔节追氮为1∶3∶2运筹氮肥可维持土壤氮素平衡.综合考虑产量、品质及土壤氮素平衡,施氮量180 kg·hm-2,基肥氮∶返青追氮∶拔节追氮为1∶3∶2是本地区冬小麦生产较好的氮肥运筹模式.     

覆膜和施氮肥对玉米产量和根层土壤硝态氮分布和去向的影响

【目的】采用大田覆膜栽培技术,研究西北黄土塬区覆膜和施肥量对玉米产量、根层土壤硝态氮分布和去向的影响,为西北黄土塬区合理施氮和农业可持续发展提供理论依据。【方法】试验共设置6个处理,分别为:(1)对照组(CK):不施肥、不覆膜;(2)覆膜和不施肥处理(MN0);(3)施基肥(氮肥80 kg·hm~(-2),磷肥80 kg·hm~(-2))和不覆膜处理(BN1);(4)施基肥(氮肥80 kg·hm~(-2),磷肥80 kg·hm~(-2))和覆膜处理(MN1);(5)施基肥(氮肥80kg·hm~(-2),磷肥80 kg·hm~(-2))、追施氮肥(氮肥80 kg·hm~(-2))和不覆膜处理(BN2);(6)施基肥(氮肥80 kg·hm~(-2),磷肥80 kg·hm~(-2))、追施氮肥(氮肥80 kg·hm~(-2))和覆膜处理(MN2),测定玉米产量、土壤水分、土壤硝态氮分布和玉米地上部氮素吸收量的差异。【结果】玉米地上部干物质积累量随着生育期的推进呈持续增加的趋势,干物质积累速率也随之增加,两年的干物质积累量主要表现为MN2BN2MN1BN1CKMN0;玉米产量随着地上部干物质积累量的增加而增加,覆膜和施肥显著提高玉米产量,2012年,BN1和MN1处理的产量比CK处理分别提高了31.41%和38.33%,BN2和MN2处理的产量比CK处理分别提高了49.89%和79.06%;覆膜提高了玉米根层土壤水分含量,在整个生育期的影响程度为先增加、后降低;随生育期推进,不施肥处理根层土壤硝态氮含量持续下降,土壤上层(0—50 cm)硝态氮含量略大于下层(50—100 cm),土壤上、下层间的硝态氮含量差异逐渐减弱;在施基肥和追肥处理下,覆膜有提高土壤硝态氮含量的作用;玉米地上部对根层氮素的吸收率与施肥量正相关,覆膜和施肥对玉米氮素吸收量影响显著,在不施肥条件下,覆膜对氮素吸收量影响不显著;覆膜处理的氮素去向表现为:植株地上部氮素吸收量氮素残留量氮素表观损失量;两年的氮肥回收率表现为MN2BN2MN1BN1,覆膜可以显著提高氮肥回收率。【结论】综合考虑玉米产量、氮素表观损失和氮肥利用率,施基肥(氮肥80 kg·hm~(-2),磷肥80kg·hm~(-2))、追施氮肥(氮肥80 kg·hm~(-2))和覆膜处理(MN2)显著提高玉米产量、表层土壤含水量,以及减缓硝态氮向深层迁移速度、降低氮素表观损失量和提高氮肥利用率,推荐MN2处理为最佳处理。     

氮肥运筹对垄作小麦生理特性和产量的影响

选用济麦22和洲元9369两个品种研究了氮肥不同基追比对垄作小麦生理特性及其产量的影响。氮肥总施用量合纯N 180 kg/hm2,基施、追施的氮肥比例分为全部基施(A)、基追比1∶2(B)、基追比2∶1(C)、全部追施(D)、不施氮肥(CK)。结果表明:灌浆期,处理B的叶面积指数较其它处理高,SPAD值较其它处理优势明显且稳定,后期衰退缓慢,旗叶光合速率在各处理中也是较高的。最后两品种的测产也表明,处理B(基追比1∶2)是最佳的氮肥运筹方式,小麦产量最高。     

氮肥基追比和追氮时期对超高产冬小麦生育及产量形成的影响

为明确氮肥运筹对超高产冬小麦生育特性和产量形成的影响,2010-2011年度在河北省藁城市以冬小麦品种‘石新828,为材料,在总施N 240 kg/hm2条件下进行了氮肥基追比(3∶7、5∶5和7∶3)和春季追氮叶龄(春4、5和6叶期)的二因素裂区试验.结果表明:小麦各生育时期的LAI均随氮肥基追比增大而增大,尤其是拔节期不同基追比的LAI差异显著.随春季追氮时期后延,拔节到开花期的LAI减小,而开花20 d以后的LAI显著增大.小麦旗时总物质生产力在灌浆前期随氮肥基追比的减小和追氮时期的后延而下降,但在灌浆后期却随追氮时期的后延而增大.氮肥基追比对小麦产量和产量构成因素的影响均不显著.每公顷穗数随追氮时期后延显著减少,而每穗粒数和千粒重随追氮时期后延显著增加.籽粒产量也随追氮时期后延显著提高.综合研究结果,在总施氮量为240 kg/hm2左右的条件下,河北省超高产冬小麦(9 000 kg/hm2以上)的氮肥运筹以基追比5∶5～7∶3,春生6叶期追施氮肥最为适宜.     

氮肥运筹对豫北冬小麦产量、品质及氮素利用率的影响

为探索豫北地区冬小麦氮肥最佳使用方式,以"中麦578"为供试材料,以不施氮肥作为对照处理,研究了氮肥不同基施(基肥)和追施(拔节肥)比例对冬小麦产量、品质及氮素利用率的影响,结果表明:在同一施氮量下,在拔节期追施氮肥可有效的提高小麦的最高茎穗数、有效穗数和产量,改善小麦籽粒品质,提高氮吸收利用率、氮农学利用率和氮偏生产力,并以基肥∶拔节肥=5∶5的处理效果最佳。该处理的茎蘖成穗率达到29.39%,产量615.73 kg/667m~2,氮吸收利用率和农学利用率分别达到53.25%、14.56%,并显著改善了小麦籽粒品质,增加了蛋白质、湿面筋含量,是兼顾小麦产量、品质和氮素利用效率的最佳氮肥基追比,可以在豫北地区冬小麦生产中应用推广。     

不同施氮量对冬小麦烟农0428产量及氮肥利用效率的影响

以济麦21为对照品种,在大田条件下设置4个施氮量水平(纯N 0、90、180、240 kg/hm~2),研究了不同施氮量对冬小麦烟农0428籽粒产量和氮素利用效率的影响。结果表明:随着氮肥施用量增加,烟农0428籽粒产量增加。同一施氮量条件下,烟农0428籽粒产量明显高于济麦21。随着施氮量的增加,烟农0428氮素养分利用效率、氮肥偏生产力降低。同一施氮量处理相比较,烟农0428氮素养分利用效率、氮肥偏生产力均高于济麦21。本试验条件下,综合考虑施氮量对烟农0428小麦产量、氮肥利用效率的影响,以施氮量为180 kg/hm~2处理较为适宜。     

不同氮肥用量对小麦产量及氮素利用的影响

为实现小麦增产与氮素高效利用的目标,以天津地区主推小麦品种‘衡观35’、‘衡4399’和‘济麦22’为供试材料,于2018—2019年在冬小麦生长季内开展不同小麦品种和施氮水平的田间试验,施氮水平为不施氮(N1),225 kg·hm~(-2)(N2)和300kg·hm~(-2)(N3)3个。结果表明,N2和N3比N1的小麦产量分别增加38.85%～94.88%和62.03%～131.51%;3个小麦品种氮肥利用率为25.5%～35.6%,N3的氮肥利用率与N2相比降低了8.02%～20.32%;‘衡观35’的氮肥偏生产力提高了4.64%,‘衡4399’、‘济麦22’的氮肥偏生产力分别降低了23.83%和12.48%。综合考虑三个小麦产量及氮素利用率,225 kg·hm~(-2)为本研究条件下的最佳施肥量。     

不同包膜类型控释氮肥减施对冬小麦产量及氮素利用效率的影响

以济麦22为供试品种,以不施氮为对照(T1),设置6个施氮处理,分别为:推荐优化施肥(纯N 180kg/hm~2,T2),在T2处理基础上上调30%(234 kg/hm~2,T3),农民习惯施肥(280 kg/hm~2,T4),与T2处理等量施氮条件下,基肥一次性施用硫加树脂尿素(T5)、热固树脂尿素(T6)和树脂包膜尿素(T7)。结果表明,等量施氮条件下,与T2相比,T6和T7处理小麦产量分别增加7. 8%和10. 5%,氮肥利用率提高10. 5个百分点和21. 6个百分点,土壤氮依存率降低8. 0个百分点和14. 1个百分点。T5处理对小麦的增产作用与T2处理相当,但氮肥利用效率较低,对土壤氮素依存率较强。与T4处理相比,减量施氮的T2和T6处理小麦产量分别降低7. 6%和0. 4%,T7小麦产量提高2. 2%、氮肥利用率提高16. 9个百分点、氮肥偏生产力提高58. 8%。因此,本试验条件下,纯氮量180 kg/hm~2的树脂包膜尿素一次性基施可提高小麦产量和氮肥利用率,达到高产、高效、节肥的目的,适合在该区域推广应用。     

氮肥基追比对冀南麦区冬小麦产量及主要农艺性状的影响

为明确冀南麦区冬小麦高产创建适宜的氮肥基追比例,在总施氮(N)量270 kg/hm2条件下,采用裂区试验设计,以氮肥基追比3∶7、5∶5和7∶3为主处理,以当地主推的3个冬小麦品种邯6172、河农6049和衡4399为副处理,探究了不同氮肥基追比对小麦产量及其构成因素、干物重和主要农艺性状的影响。结果表明:氮肥基追比对小麦产量影响显著,其中,氮肥基追比为5∶5时,小麦千粒重和拔节期干物重均最大,无效小穗数最少,产量最高,为本试验条件下最佳的氮肥运筹模式。不同品种小麦适宜的氮肥基追比有所不同,邯6172和河农6049适宜的氮肥基追比均为5∶5,衡4399适宜的氮肥基追比为3∶7。因此,在冀南麦区进行高产创建时,还应结合品种特性适当调整氮肥基追比例。     

黑龙港地区施氮方式对不同类型冬小麦品种产量及水分利用率的影响

为了筛选出黑龙港地区不同类型冬小麦品种适宜的施氮方式,以该生态区大面积推广的3个不同类型冬小麦品种邯6172(粒重侧重型)、河农6049(粒数侧重型)和衡4399(穗数侧重型)为试材,在氮肥施用量均为270 kg/hm~2条件下,试验设氮肥底施与追施比例(底追比)3∶7、5∶5和7∶3计3个水平,研究了3种施氮方式对不同类型冬小麦的产量及水分利用率的影响。结果表明:氮肥使用比例以及品种类型均与小麦产量和水分利用率高度相关,穗数侧重型品种衡4399宜采用底追比3∶7的施氮方式,平均产量为7 181.54 kg/hm~2,水分利用率为22.26 kg/(hm~2·mm);粒重侧重型品种邯6172和粒数侧重型品种河农6049宜采用底追比5∶5的施氮方式,平均产量分别为7 176.23和7 166.05 kg/hm~2,水分利用率分别为22.05和22.00 kg/(hm~2·mm)。     

不同缓控释氮肥对冬小麦产量及氮素利用率的影响

为了探讨适宜河北省低平原区冬小麦一次性施肥生产的缓控释氮肥类型,选取4种不同控释期的缓控释氮肥以及普通尿素作为氮源,研究了不同控释期氮肥对河北省低平原区冬小麦产量以及氮素利用率的影响。结果表明:控释期60 d的氮肥处理较尿素优化施肥处理和农民习惯施肥处理可提高冬小麦产量,但差异未达到显著水平;而其他控释期氮肥处理的冬小麦产量均低于尿素优化施肥和农民习惯施肥处理。控释期60 d的氮肥处理在小麦返青期后土壤硝态氮含量始终保持较高水平,可以满足作物各生育期对氮素的需求;而控释期40 d的氮肥处理土壤硝态氮在小麦生长前期较高、后期较低,控释期90和120 d的氮肥处理土壤硝态氮在小麦生长前期较低,均不能满足作物整个生育期对氮素的需求。控释期60 d的氮肥处理冬小麦氮肥农学效率、氮肥偏生产力、氮肥利用率均为最高。综合分析认为,该区冬小麦生产上一次性底施控释期60 d的缓控释氮肥较为适宜,小麦产量为6 159.2 kg/hm~2,氮肥利用率可达35.6%。本研究结果可为河北省低平原区中低产田缓控释氮肥的选择及优化一次性施肥技术提供理论依据。     

不同施氮量下缓释氮肥与尿素掺混对玉米生长与氮素吸收利用的影响

【目的】研究不同施氮量下,尿素与缓释氮肥掺混对大田玉米生长、干物质累积量、产量、氮肥利用率和土壤硝态氮残留的影响,为作物高效施氮管理提供理论依据。【方法】试验选用玉米品种郑单958,设置了3种氮肥类型(尿素(U)、缓释氮肥(S)、尿素缓释肥3∶7掺混(SU))和4个施氮水平(N1(90 kg·hm~(-2))、N2(120 kg·hm~(-2))、N3(180 kg·hm~(-2))、N4(240 kg·hm~(-2))),以不施氮肥(N0)为对照,共13个处理。生育期内对玉米株高、茎粗和叶面积指数进行观测,并统计干物质累积量、产量及产量构成因素。【结果】氮肥类型与施氮量及两者交互作用对玉米生长指标、干物质累积量、产量及产量构成要素都有显著的影响。尿素掺混缓释氮肥(SU)在N3施氮量下玉米最大干物质累积量和氮素累积吸收量分别为17 927.9 kg·hm~(-2)和156.1 kg·hm~(-2),较其他处理分别提高了16.0%—61.7%和8.1%—45.2%。尿素掺混缓释氮肥(SU)在N3施氮量下,产量达到最高,为6 200 kg·hm~(-2),比尿素(U)N3处理和缓释氮肥(S)N2处理的产量分别增加了19.8%和20.7%;其中,缓释氮肥处理(S)和尿素掺混缓释氮肥处理(SU)在N2施氮量下比尿素处理施氮量减少30%时,产量无显著性差异。玉米的产量并不是随着施氮量的增加而增加,尿素(U)和尿素掺混缓释氮肥处理(SU)在N3施氮量时玉米产量比N4施氮量分别增加了19.7%和19.0%,缓释氮肥处理(S)中N2施氮量的玉米产量比N3和N4施氮量分别提高10.9%和26.5%。尿素掺混缓释氮肥(SU)N3处理玉米吐丝期后营养器官中氮素向籽粒中转运量最大,比尿素(U)N3处理和缓释氮肥(S)N2处理分别增加了14.7%和8.2%,有利于促进籽粒的增产。土壤硝态氮的累积量随着施氮量的增加而增加,但是尿素掺混缓释氮肥(SU)处理的土壤硝态氮累积量比尿素(U)处理和缓释氮肥(S)处理分别平均减少21.2%和9.5%,尿素掺混缓释氮肥(SU)处理土壤硝态氮含量主要分布在0—40 cm土层,不仅促进玉米的吸收,更减少土壤氮素向更深土层的淋失,提高耕作层的土壤养分。【结论】尿素与缓释氮肥掺混,施氮量180 kg·hm~(-2)是试验区玉米高效生产的最佳施氮量。     

有机肥部分替代化肥对作物产量及土壤氮素迁移的影响

针对粮田大量施用化肥导致土壤质量下降以及不合理施用有机肥带来的环境污染问题,基于产量和环境条件探索有机肥部分替代无机肥的适宜配比,为科学施肥、减少氮素淋失、保护土壤环境提供理论依据。本研究在麦玉轮作区进行大田试验,设置不施氮肥(T1)、牛粪有机肥氮与化肥氮配比分别为1∶1、1∶2、1∶3、1∶4(简称T2、T3、T4、T5)和单施化肥(T6)6个处理,研究自然降水条件下不同有机肥化肥配施比例对作物产量、土壤剖面硝态氮累积分布的影响。结果表明,有机无机配比为1∶2时小麦、玉米平均总产量最高,为11.4 t·hm~(-2),比不施氮肥处理提高46.2%,比单施化肥处理提高3.6%。0～100 cm各土层硝态氮累积量随着牛粪有机肥所占比例降低而升高,以单施化肥处理土壤中硝态氮累积量最高,此趋势在小麦玉米收获期的80～100 cm土层表现更明显。表明该时期土壤硝态氮已存在迁移累积现象,对地下水带来潜在的污染风险。因此,在兼顾小麦玉米产量和环境双重条件下,小麦、玉米两季的结果均表现为有机与无机氮肥最佳配比为1∶2,在此比例下,有机肥的替代施用较纯化肥处理提高产量的同时,还能降低土壤中硝态氮的累积和迁移。     

夏玉米根系与土壤硝态氮空间分布吻合度对水氮处理的响应

【目的】根系是玉米吸收氮素营养的主要器官。在大田条件下,对夏玉米根系生长分布、根系与土壤硝态氮空间吻合度对不同水氮处理的响应,以及根系与土壤硝态氮空间吻合度指标的有效性进行研究,用以了解其时空分布及与土壤氮分布的吻合情况对玉米氮素吸收利用的影响。【方法】2011—2015年,设置不灌水+不施氮(W0N0)、不灌水+300 kg N·hm~(-2)(W0N1)、不灌水+360 kg N·hm~(-2)(W0N2)、大喇叭口期灌水+不施氮(W1N0)、大喇叭口期灌水+300 kg N·hm~(-2)(W1N1)、大喇叭口期灌水+360 kg N·hm~(-2)(W1N2)共6个水氮处理。各施氮处理下拔节期施氮30%、大喇叭口期施氮70%。大喇叭口期灌水量为750 m~3·hm~(-2)。在2015年玉米生长季,分别于玉米拔节期、大喇叭口期、吐丝期、吐丝后20 d和成熟期在玉米种植行和行间采集0—50 cm土体样品(每10 cm一层),测定夏玉米根长密度、根干重密度、土壤硝态氮含量,并计算根系与土壤硝态氮空间吻合度。在成熟期采集植株样品,分析玉米氮素吸收量。【结果】随着玉米生育进程,种植行和行间0—50 cm土壤剖面夏玉米根长密度、根干重密度和硝态氮含量均表现出先升高后降低的趋势,根长密度和根干重密度峰值出现在吐丝后20 d,而土壤硝态氮含量峰值出现在大喇叭口期。在0—360 kg·hm~(-2)的范围内,夏玉米根长密度和吐丝期之前土壤硝态氮含量随施氮量的增加而增加,但玉米根干重密度和吐丝期之后土壤硝态氮含量先升高后降低,峰值出现在施氮300 kg·hm~(-2)处理。大喇叭口期灌水可以提高夏玉米生育后期根长密度和根干重密度,但降低了土壤硝态氮含量。随着土层加深,种植行夏玉米根长密度与土壤硝态氮空间吻合度(RLD1-N)以及根干重密度与土壤硝态氮空间吻合度(RWD1-N)总体呈降低趋势,行间夏玉米根长密度与土壤硝态氮空间吻合度(RLD2-N)以及根干重密度与土壤硝态氮空间吻合度(RWD2-N)总体呈先增加后降低趋势,峰值出现在10—30 cm土层。随着玉米生育进程,各土层RLD1-N、RWD1-N和RWD2-N以及0—40 cm土层RLD2-N呈先升高后降低变化趋势。与不施氮处理相比,施用氮肥提高了RLD1-N、RLD2-N、RWD1-N和RWD2-N。施氮量从300 kg·hm~(-2)增加至360 kg·hm~(-2)时,降低了0—30 cm土层RLD2-N、0—20 cm土层RWD1-N以及拔节至吐丝期间RLD1-N和0—20 cm土层RWD2-N,提高了40—50 cm土层RLD2-N、20—50 cm土层RWD1-N以及吐丝期之后的RLD1-N和RWD2-N。夏玉米种植行和行间根长密度和根干重密度与其硝态氮含量的吻合度与产量极显著正相关,但与氮素利用效率极显著负相关,且其相关性优于根长密度和根干重密度与产量及氮素利用效率的相关性。【结论】在大田条件下,施用氮肥可以提高夏玉米根长密度、根干重密度、土壤硝态氮含量以及夏玉米根系与土壤硝态氮空间吻合度。但施氮量超过300 kg·hm~(-2)时会降低夏玉米生育前期上部土层的夏玉米根系与土壤硝态氮空间吻合度。根系与土壤硝态氮空间吻合度可以作为研究夏玉米氮素利用效率的有效指标。     

不同施氮水平对春玉米氮素利用及土壤硝态氮残留的影响

过量施用氮肥造成的环境问题日益严重,氮肥合理使用成为了人们研究的热点.通过研究不同施氮水平对春玉米氮索利用及土壤硝态氮残留的影响,为氮肥的合理利用提供依据.通过在北京市通州区农业技术推广站进行田间小区试验,研究了不同施氮量(0、50、100、200和300kg·hm~(-2))对春玉米产量及氮素利用效率、氮平衡和土壤硝态氮累积量的影响.结果表明:(1)春玉米在施氮量为200kg·hm~(-2)时达到最高产量,为9 006.4 kg·hm~(-2),不同氮肥水平的氮肥利用率在19.7%～25.8%之间,在100 kg·hm~(-2)时的利用效率最高,达到25.8%.(2)作物吸氮量随输入量的增加而增加,氮盈余主要以土壤残留为主,表观损失在氮盈余中的比例虽小,但随施氮量的增加而增加的趋势更加明显.(3)硝态氮在180cm土层中的累积量随氮素输入量的增加而显著增加,在300 kg·hm‘2时达到最高值,为195 kg·hm~(-2),在施氮水平为100 kg·hm~(-2)时作物生长的需要就基本上能够得到满足,而在高施氮水平下(200和300 kg·hm~(-2))时土壤中的硝态氮出现富集现象,对环境形成一定的威胁.     

包膜控释氮肥配施尿素对冬小麦产量与氮素积累及利用的影响

【目的】研究包膜控释氮肥与尿素配施对冬小麦氮素积累、分配、利用率和产量的影响,为筛选控释氮肥配施尿素的适宜比例提供参考。【方法】在成都平原,2014和2015年采用冬小麦大田试验,设置不施氮处理(CK)及普通尿素与控释氮肥不同配比(0(T1),10%(T2),20%(T3),40%(T4),80%(T5),100%(T6))处理,肥料均一次性基施,研究控释氮肥不同配施比例对冬小麦产量及其构成因素、经济效益和氮素利用率的影响。【结果】两年田间试验结果表明,小麦产量均以T4处理最优,较单施尿素T1处理增产697.06kg/hm2(2014年)和521.02kg/hm2(2015年),较单施控释氮肥T6处理增产383.86kg/hm2(2014年)和400.43kg/hm2(2015年)。配施20%~40%控释氮肥处理(T3、T4)的纯收益较其余处理明显增加,较T1处理提高16.73%~23.24%(2014年)和4.05%~14.31%(2015年)。各施氮处理均能改善产量构成因子,其中以T4处理较优,且该处理成熟期旗叶、倒二叶和顶二叶面积均最大。T4处理地上部氮累积量最大(拔节期到成熟期),籽粒氮素累积量明显高于其余处理(成熟期)。随控释氮肥施用比例的增加,氮肥偏生产力、农学利用率、氮素吸收效率、表观利用率均先升高后降低,以T4处理最高,氮依存率的变化趋势与之相反,且施氮处理氮收获指数差异较小。小麦成熟期土壤不同形态氮含量均随控释氮肥施用比例的增大而上升。配施40%~100%控释氮肥的处理较T1处理的土壤硝态氮、微生物量氮、碱解氮和全氮含量显著增加。【结论】控释氮肥和尿素配施能有效改善小麦关键生育时期顶二叶的发育,协调籽粒的氮素积累与分配,提高氮素利用率,有利于保障作物高产。综合各因素,推荐采用尿素配施20%~40%控释氮肥作为成都平原冬小麦生产的适宜配比。