施氮量对冬小麦氮素吸收利用、土壤中硝态氮积累和籽粒产量的影响

为通过控制施氮量来实现高肥力条件下小麦的高产、高效、安全生产提供依据,以冬小麦品种‘藁8901’为材料,研究了高肥力条件下不同施氮水平对小麦氮素吸收利用、籽粒产量和土壤中硝态氮含量的影响。试验结果表明:在高肥力条件下,随着施氮量的增加,冬小麦的籽粒产量和植株吸氮量均是先增加后降低,籽粒产量和植株吸氮量均以N150最高,氮素生产力则以N0最高。在冬小麦的拔节期和成熟期,土壤NO3-N含量均随着施氮量的增加而增加,减少氮肥施入量能降低冬小麦拔节期和成熟期土壤0-100 cm土层中的硝态氮含量。施用氮肥能提高小麦拔节期和成熟期植株全氮积累量和土壤NO3-N积累量,但两者并非同步增加,土壤NO3-N积累量增加的幅度远远大于植株全氮积累量的增长幅度。在施氮量0-180 kg/hm2范围内时,植株全氮积累量有所增加,且土壤中硝态氮的积累量增加较为缓和;而在施氮量180 kg/hm2的基础上继续提高氮素用量,植株全氮积累量下降,而土壤硝态氮积累量却开始大幅度增加。据此综合考虑,冬小麦‘藁8901’的适宜施氮量应控制在150 kg/hm2左右。     

深耕加秸秆还田下施氮量对土壤碳氮比、玉米产量及氮效率的影响

为明确深耕加秸秆还田条件下的适宜施氮量,研究了深耕加秸秆还田条件下不同施氮量[0、240、270、300(当地生产平均施氮水平)、330、360 kg/hm2N]对土壤碳氮比、玉米产量及氮效率的影响。结果表明,深耕加秸秆还田下增施氮肥可以提高玉米植株干物质和氮素积累量,增加土壤有机质和全氮含量,调节土壤碳氮比,进而提高玉米籽粒产量和氮效率。深耕加秸秆还田条件下,随着施氮量的增加,土壤有机质和全氮含量增加,碳氮比降低;玉米植株干物质积累量、氮素积累量、籽粒产量及氮素农学效率、氮素表观利用率均先增加后降低,以330 kg/hm2处理最高,其籽粒产量、氮素农学效率、氮素表观利用率比当地生产平均施氮水平300 kg/hm2处理分别显著提高9.3%、23.6%、46.7%,但其产量与360 kg/hm2处理差异不显著。表明,深耕加秸秆还田条件下,玉米需适当增加氮肥施用量,试验区玉米适宜氮肥用量以330 kg/hm2(较当地平均施氮水平高10%)为宜。     

增密减氮对嫩单18产量和氮素利用率的影响

以紧凑耐密型玉米品种嫩单18为试验材料。设置2个种植密度:60 000株/hm~2和75 000株/hm~2;设置4个施氮量:0(N0)、120 kg/hm~2(N1)、240 kg/hm~2(N2)和360 kg/hm~2(N3)。探究栽培密度与氮肥施用水平对耐密型玉米品种嫩单18单株及群体干物质积累特性、氮素转运效率、氮素利用效率、产量及其构成因素的影响。结果表明,同一种植密度条件下,氮肥施用水平对千粒重、穗粒数、产量、花后单株干物质积累量、花后群体干物质积累量和氮素利用率影响显著;增加种植密度,同一施肥水平下嫩单18的千粒重和穗粒数显著降低,花后氮素同化量对子粒的贡献率随着施氮量的增加而减少,营养器官氮素转运量对子粒的贡献率随着施氮量的增加而增加,这与低密度种植情况相反,表明高密度条件下花后营养器官氮素转运量对提高玉米产量的贡献较大。因此,根据品种特性适当增加种植密度、减少氮肥用量能够更好地协调群体与个体间的关系,提高群体的光能和养分利用效率,从而获得更高的产量。综合玉米子粒产量和氮肥利用率,嫩单18的适宜栽培模式为密度75 000株/hm~2、施氮量240 kg/hm~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。     

施氮量对复播青贮玉米产量、氮吸收利用及土壤硝态氮含量的影响

本研究以‘新饲玉13号’为材料,研究在滴灌春小麦-青贮玉米一年两作体系下的复播青贮玉米适宜的氮肥施用量。在滴灌条件下设置5个施氮水平(N1:104.4 kg/hm~2,N2:174.0 kg/hm~2,N3:243.6 kg/hm~2,N4:313.2 kg/hm~2,N5:382.8 kg/hm~2),以未施氮为对照(CK),分析施氮量对复播青贮玉米鲜草产量、氮素吸收利用和土壤硝态氮含量的影响。结果表明,随施氮量的增加,青贮玉米的植株干物质重、氮含量、氮累积量和鲜草产量呈增加趋势,而青贮玉米的氮肥当季回收利用率、氮肥农学效率和氮肥生产效率呈下降趋势;收获期在0～100 cm土层内,不同施氮处理的土壤硝态氮含量均表现为随土层加深逐渐降低,但施氮量大于243.6 kg/hm~2时,土层深度100 cm处硝态氮大量积累,有向下淋洗的风险。利用一元二次方程拟合产量与施氮量之间的关系,明确了在该试验土壤肥力条件下青贮玉米鲜草最高产量的施氮量为244 kg/hm~2,经济施氮量为238 kg/hm~2。     

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。     

密植与氮肥用量对不同耐密型夏玉米品种产量及氮素利用效率的影响

【目的】探究密度与氮肥用量对不同耐密型夏玉米品种籽粒产量及氮素利用效率的影响。【方法】以稀植大穗型品种鲁单981(LD981)和紧凑耐密型品种郑单958(ZD958)为供试材料,设置52 500和82 500株/hm~2两个种植密度,同时设置0、90、180、270和360 kg·hm~(-2) 5个施氮水平,研究密度与氮肥用量对不同耐密型夏玉米品种单株及群体干物质积累特性、氮素转运效率、氮素利用效率、产量及其构成因素的影响。【结果】增加种植密度,相同施氮水平处理的千粒重和穗粒数显著降低,单位面积穗数、空秆率、倒伏率显著提高,不耐密品种空秆率、倒伏率增加更显著。其中,ZD958与LD981各施氮处理的平均千粒重、穗粒数分别降低6.24%、6.77%和7.52%、18.09%,LD981空秆率、倒伏率高达17.0%、27.6%,显著高于ZD958。高密度条件下,籽粒产量随施氮量增加而增加,施氮270和360 kg·hm~(-2)处理的产量差异不显著;低密度条件下,随施氮量增加,籽粒产量先上升后下降,施氮量270 kg·hm~(-2)处理产量达到最大值。增加种植密度,夏玉米单株干物质积累量呈降低趋势,群体干物质积累量呈增加的趋势。随施氮量增加,单株和群体干物质积累量均显著增加,花后干物质贡献率呈上升趋势。相同氮素水平下,高密度处理显著提高夏玉米总氮素积累量、氮素转运量及其对籽粒的贡献率。增加种植密度,ZD958和LD981各施氮处理的平均总氮素积累量、氮肥农学利用率、氮肥利用率分别增加15.94%、39.01%、26.22%和1.96%、5.79%、14.92%。相同种植密度水平下,总氮素积累量和花后氮素同化量随施氮量增加呈上升趋势,而氮肥农学效率、氮肥利用率和氮肥偏生产力呈下降趋势。增加种植密度,营养器官氮素转运量和氮素转运对籽粒的贡献率显著增加。高密度种植条件下,氮素转运效率及贡献率随施氮量增加而增加,而低密度种植条件下,随施氮量增加而降低。【结论】本试验条件下,增密施氮显著提高不同耐密型夏玉米干物质积累量,但密度对籽粒产量的影响,品种间差异显著。增密后,LD981籽粒产量增加不显著,ZD958籽粒产量显著提高。高密度条件下,增加施氮量,不同耐密型玉米籽粒产量均显著增加,而LD981空秆率、倒伏率显著提高,是限制LD981籽粒产量提高的主要原因。增密显著提高不同耐密型玉米氮素利用率,提高营养器官氮素转运量;增加种植密度,ZD958花后氮素同化量增加,LD981则降低。施氮降低了植株氮素利用效率,但可以提高高密度条件下植株氮素吸收量,提高花后氮素同化量。增密与施氮相结合,有利于耐密型玉米产量与氮肥利用率协同提高。综合考虑产量和氮效率两方面,ZD958适宜种植密度为82 500株/hm~2,施氮量为270 kg·hm~(-2);LD981适宜种植密度为52 500株/hm~2,施氮量为180 kg·hm~(-2)。     

氮肥和播种方式对信麦9号产量和氮素利用效率的影响

2014—2015年在河南省信阳市开展氮肥和播种方式对豫南稻茬小麦信麦9号产量和氮素利用效率的研究,设置0、150、225 kg/hm~2 3个氮肥水平,撒播和条播2种播种方式。结果表明,施氮量增加有利于信麦9号产量、干物质积累、子粒氮含量的提高。不同的播种方式下,单产均以施氮量为225 kg/hm~2达到最高水平。随氮素供应的增加,植株地上部吸氮量和子粒氮积累量均有不同程度升高,但氮素吸收效率、氮素利用效率、氮素农学效率、氮素偏生产力、氮素表观回收率等参数呈下降趋势,氮素生理效率呈上升趋势。在豫南稻茬麦区目前的生产水平下,条播处理的施氮量225 kg/hm~2可以获得较高的小麦产量和经济效益。     

施氮量对不同种植密度夏玉米产量和氮素吸收利用的影响

为探讨氮肥减施下夏玉米的合理群体构建,以黄淮海区域主栽夏玉米品种郑单1002为材料,在漯河市临颍县和驻马店市遂平县2个地点进行了不同密植条件下施氮量对夏玉米产量以及干物质和氮素积累、转运和吸收利用等的影响研究。结果表明:夏玉米干物质积累量、氮素积累量以及氮素转运和吸收均受种植密度和氮肥施用量显著影响;密植有利于提高夏玉米吐丝期和成熟期的干物质积累量,促进植株氮素积累,提高氮素转运量和氮肥吸收、利用效率,但对于氮素转运效率和氮素转运对籽粒的贡献率不利;增加施氮量提高了夏玉米吐丝期和成熟期的干物质和氮素积累量、氮素转运量,但降低了氮素吸收效率和氮肥利用效率。密植在增产(5.18%～14.15%)的同时使氮肥偏生产力提高了6.65%～17.33%;较高的施氮量获得高产,但降低了氮肥偏生产力。综合考虑,遂平和临颍试验点夏玉米在67 500株/hm~2密植条件下,氮肥减施20%即施氮180 kg/hm~2可获得较高的产量兼具较高的氮肥偏生产力;而在高密植75 000株/hm~2条件下,根据地力水平适宜采取的施氮量为180～225 kg/hm~2。     

增施氮肥对玉米植株氮积累量和器官氮含量的影响

以玉米品种隆平206为试验材料,研究不同施氮量对夏玉米不同器官氮素吸收积累量、干物质积累及产量的影响,以期为夏玉米合理施肥提供理论依据。结果表明,随着氮肥施用量的增加,不同器官氮含量、氮积累量和干物质量显著提高;施氮量高于300 kg/hm~2时,随着施氮量的增加,氮含量和干物质积累量不再显著增加。随着氮肥用量的增加,产量显著增加,不同处理较对照产量提高30.7%～104.3%;施肥量达225 kg/hm~2后,产量无显著增加;氮肥施用量与产量存在线性加平台的关系。氮肥用量提高,氮素偏生产力显著下降,较对照下降34.7%～70.9%。     

马铃薯-燕麦间作对马铃薯氮含量和土壤氮素的影响

为提高氮肥的利用,通过随机区组试验探讨马铃薯单作、3种马铃薯-燕麦间作模式对马铃薯氮含量和土壤氮素的影响,筛选出最优的间作模式。供试材料为青薯9号,以马铃薯单作为对照(IP),设置3种间作模式,比较马铃薯燕麦间作行数比2:2、4:2、4:8(分别标记为P₂O₂、P₄O₂和P₄O₈)对马铃薯植株氮含量、土壤全氮、碱解氮和无机氮含量分布的影响。结果表明,从开花期到成熟期,马铃薯叶、茎的氮含量呈下降趋势,块茎氮含量呈上升趋势;间作处理植株氮含量显著高于单作处理,其中,以间作P₂O₂最佳。3种间作处理在开花期0~20 cm土层的土壤全氮含量均高于单作处理,其中,以间作P₄O₈最佳,达到0.69 g·kg^-1;成熟期相比于花期提高24.6%。开花期间作P₄O₈ 0~20 cm土层的土壤碱解氮含量高于其他3种处理,相比间作P₂O₂提高19.2%,间作P₂O₂成熟期比花期提高41.7%。开花期,单作马铃薯 0~20 cm土层硝态氮含量高于其他间作处理,达到0.82 mg·kg^-1,成熟期相比花期降低了26.8%,但仍高于其他间作处理。开花期,单作马铃薯 0~20 cm土层土壤铵态氮含量也高于其他间作处理,达到0.35 mg·kg^-1,成熟期相比花期降低了2.9%,但仍高于其他间作处理。间作P₄O₈和P₂O₂可以显著提高植株氮、土壤全氮和碱解氮的含量,单作马铃薯土壤硝态氮和铵态氮含量比间作高。这表明,间作条件下矿质态氮在土壤中的残留量少,减少了氮素损失的几率。     

氮肥施用对水稻土氮素赋存形态和硝化作用的影响

氮肥在水稻土中的迁移转化直接关系到土壤氮素的赋存形态进而影响水稻氮肥的利用率.采用室内培养的方法(25℃、60％田间持水量条件下培养56 d),设置6个氮水平(0、100、200、300、400、500 mg· kg-1),研究尿素、硫酸铵在水稻土中的转化规律,明确不同施氮量下尿素和硫酸铵对水稻土壤氮素赋存形态和硝化作用的影响.结果 表明:随着施氮量的增加,土壤NH+-N、NO3-N含量增加,而土壤固定态铵含量、土壤硝化作用呈先增加后减小的趋势,2种肥料均以N3 (300 mgΛkg-1)处理土壤固定态铵含量最高,在培养56 d结束时N2(200 mg·kg-1)处理硝化率最高,分别为56.1％、61.6％.培养结束时NH+-N含量表现为硫酸铵处理高于尿素处理,NO3--N、固定态铵含量表现为尿素处理高于硫酸铵处理;就表观损失而言,尿素处理显著小于硫酸铵处理.在该试验条件下,水稻土壤中一次性施用尿素的适宜用量为200～300 mg· kg-1.     

土壤氮素矿化研究进展

总结了目前土壤氮素矿化的研究成果,详细概述了土壤氮素矿化的研究方法、影响因素,并展望了今后土壤氮素矿化的研究方向。     

土壤有效氮含量对烤烟代谢及氮素营养的影响

土壤碱解氮+H(加还原剂)含量与烤烟吸氮量呈极显著正相关,相关系数达0.985.随着土壤碱解氮+H含量的提高,烟叶中各种色素含量和可溶性蛋白质含量也增高.土壤碱解氮+H含量为195.76 mg.kg-1时,烟株叶片的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO2含量、硝酸还原酶活性达到最大值,分别为12.4μmol.m-2.s-1、586.1 mmol.m-2.s-1、2.56 mmol.m-2.s-1、346.09 mmol.m-2.s-1、48μg.g-1.h-1.初步认为烤烟旺长期下部烟叶全氮含量低于1.1%时烤烟缺氮,烟叶全氮含量达到1.2%-1.6%时烤烟轻度缺氮,烟叶全氮含量达到1.7%-1.9%时烤烟潜在缺氮,烟叶全氮含量大于1.9%时烤烟氮素充足.     

保护性耕作方式对土壤碳、氮及氮素矿化菌的影响研究

采用稻田红壤免耕稻草覆盖方式种植红薯,研究保护性耕作方式对土壤碳、氮和氮素矿化菌的影响以及它们之间的相关关系。结果表明,保护性耕作能增加0—10cm土层土壤总有机碳、活性有机碳、全氮和碱解氮含量,降低土壤的碳氮比;保护性耕作处理的氨化细菌数量无论是在0～10cm土层还是10～20cm土层均比传统耕作处理高近1倍,而硝化细菌数量则是0-10cm土层高于传统耕作处理,且差异显著,10～20cm土层与传统耕作处理差异不大。说明保护性耕作能增加表层土壤碳、氮含量,降低土壤碳氮比,有利于氮素矿化菌的生长,为作物生长发育提供更多的速效氮素。     

杉木连栽对土壤氮含量和氮转化酶活性的影响

连栽严重影响了杉木人工林的可持续经营,为探讨连栽杉木林地土壤氮循环的障碍机理,以湖南会同森林生态系统野外观测站天然次生林、1代和2代杉木人工林为对象,分析了杉木连栽过程中土壤不同形态氮(铵态氮、硝态氮、微生物量氮、全氮)含量的变化特征,以及土壤氮素含量和土壤氮转化酶(土壤脲酶、蛋白酶、硝酸还原酶、亚硝酸还原酶、天冬酰胺酶、N-乙酰氨基葡萄糖核苷酶)活性之间的相关关系。结果表明:(1)随着连栽代数的增加,土壤中硝态氮含量显著增加(P<0.05),2代杉木人工林显著高于天然次生林,而其它土壤理化指标变化不显著;(2)土壤亚硝酸还原酶、蛋白酶及天冬酰胺酶活性随连栽代数增加而发生显著变化,亚硝酸还原酶活性表现为1代>2代>天然次生林,蛋白酶活性随着连栽代数增加而增加,天冬酰胺酶活性表现为天然次生林>2代>1代;(3)土壤亚硝酸还原酶活性与微生物量氮(MBN)呈极显著负相关,与土壤pH值呈显著正相关;蛋白酶活性与土壤含水率和硝态氮(NO3--N)含量呈显著正相关;天冬酰胺酶活性与土壤pH值呈显著正相关;硝酸还原酶活性与土壤全氮(TN)呈极显著正相关。     

控制灌溉氮肥减施对土壤氮素分布及氮素利用率的影响

为明确黑土稻田控制灌溉条件下氮肥减施对土壤氮素分布及氮肥利用率的影响,研究控制灌溉与常规淹灌下氮肥减施对土壤0～60 cm土层矿质氮、可溶性有机氮(SON)和微生物量氮(MBN)、产量及氮肥利用率的影响.结果表明,在常规淹灌与控制灌溉模式下,NH4+-N累积量均与土层厚度呈负相关关系,NO3--N累积量均随土层深度增加...     

豫北秸秆还田配施氮肥对冬小麦氮利用及土壤硝态氮的短期效应

为探讨秸秆还田对冬小麦氮利用、产量和土壤硝态氮的影响,于2006-2007年生长季在河南省滑县进行了田间小区定位试验。研究结果表明,与单施氮肥相比：秸秆还田配施氮肥的冬小麦植株氮素含量和干物质积累均呈“前低后高”（以抽穗为界）的趋势,这种变化动态有利于提高产量,增加籽粒粗蛋白质含量。与单施纯氮90、180、270和360 kg/hm^2相比：秸秆还田配施同量氮肥氮收获指数（NHI）分别提高了16.7%、13.4%、9.1%、6.2%;籽粒粗蛋白质含量分别提高了0.58%、3.79%、3.35%、2.27%;籽粒产量分别增产了7.7%、8.4%、11.0%、10.2%;减少小麦收获后0～200 cm土层土壤硝态氮残留量的幅度为6.7～131.9 kg/hm^2。初步研究表明,秸秆还田短期内提高了冬小麦氮素利用效率,改善了籽粒品质,减少了0～200 cm土层土壤剖面硝态氮残留量;豫北秸秆还田配施纯氮以180～270 kg/hm^2为宜。     

土壤氮和肥料氮对烤烟总氮和烟碱积累的影响

采用^15N示踪的方法,研究了烟株打顶后肥料氮和土壤氮两种不同氮源对总氮和烟碱积累与分配的影响。结果表明,打顶后烟株不同部位总氮含量持续下降,烟碱含量持续上升,烟株总氮和烟碱积累量持续上升;到采收结束时,土壤氮和肥料氮分别占烟株氮素积累总量的63．57％和36．43％,由土壤氮和肥料氮合成的烟碱分别占烟株烟碱积累总量的68．22％和31．78％;烟株上部叶总氮和合成烟碱的氮素来源于土壤氮素最多,其次是根和茎,下部叶最低,但仍在52％以上;烟株吸收的氮素中,无论是土壤氮还是肥料氮,约有2／3分布在叶片,并在上部叶中分布最多,由土壤氮和肥料氮合成的烟碱约有3／4分布在叶片中,1／2以上分布在上部叶中。