沼液在稻田的精确施用及其环境效应研究

为探究沼液在稻田中的适宜用量,通过田间试验,研究不同氮素水平的沼液(0、90、157.5、225、292.5、562.5 kg·hm~(-2))对水稻产量、氮素利用率、田面水无机氮动态变化、土壤残留无机氮以及稻田氨挥发的影响。结果表明,水稻籽粒产量随沼液氮素施用量的变化符合线性加平台模型,沼液在水稻种植中的最佳氮素施用量为213.9 kg·hm~(-2);施用沼液显著增加了田面水铵态氮浓度,施用沼液3 d后,田面水铵态氮浓度迅速降低,而田面水硝态氮初始浓度无明显变化;稻田氨挥发总量随沼液氮素施用量的增加而显著增加,且主要集中在沼液施用后的一周内,氨挥发所引起的氮素损失占沼液氮素量的14.52%~17.64%;等氮量施用的沼液和化肥相比,水稻产量、氮素利用率、氮素农学生产率和土壤残留无机氮均无显著差异,而单位稻谷产量的氨挥发量显著降低22.6%。由此可见,稻田合理施用沼液具有较好的经济效益和环境效益。     

氮肥施用对直播冬油菜产量及氮肥利用率的影响

为探明安徽省直播冬油菜种植中适宜的氮肥用量、氮肥种类和施氮方式，通过田间小区试验，研究尿素不同用量及等氮量尿素和控释尿素不同施用方式对直播冬油菜产量、氮肥累积量及氮肥利用率的影响。结果表明：施氮水平和施氮方式对直播冬油菜产量具有显著影响，成株率与产量之间呈显著正相关，施氮量180 kg N·hm^-2条件下，尿素分次施用处理（N180）和控释尿素一次性施用处理（CRU180）在生育中后期能有效提高直播冬油菜密度。施氮量240 kg N·hm^-2、尿素分次施用处理（N240）角壳和茎秆氮素累积量分配比例增加，籽粒分配比例减少，氮肥表观利用率、氮肥农学效率、氮肥生理效率和氮肥偏生产力显著降低，籽粒产量不增反降，较CRU180和N180分别降低2.87%和9.67%。各施氮处理中，N180处理产量最高，较其他施氮处理显著增产7.53%~82.15%。施氮量180 kg N·hm^-2条件下，相比尿素一次性施用处理（U180），CRU180和N180显著增产8.53%和16.69%，籽粒氮素累积量显著增加8.80%和16.02%，氮肥表观利用率显著增加11.68%和14.30%，氮素农学效率显著增加12.53%和24.46%，氮素生理效率增加0.74%和9.13%，氮肥偏生产力显著增加8.59%和16.76%。综合本试验直播冬油菜产量、氮素累积量和氮肥利用率结果来看，合理的氮肥用量和氮肥品种可以有效增加直播冬油菜的成株率和氮素累积量，进而增加产量、提高氮肥利用率。安徽省直播冬油菜施氮量180 kg N·hm^-2，尿素分次施用和控释尿素一次性施用，均能达到产量和氮肥利用率的双向提升。考虑到直播冬油菜轻简化发展大趋势，建议采用控释尿素一次性基施。     

有机无机肥配施对水稻产量和氮素利用的影响

为了探明有机肥施用对水稻产量和氮素利用率的影响,选择典型稻田,以不施氮肥为对照(CK),设置了尿素分次施用处理(U)以及尿素配合有机肥基施处理(MU)和单一有机肥基施处理(M),分析水稻生长、产量形成和氮素利用率的差异。结果表明:与U处理相比,MU处理的水稻产量和氮肥利用率基本持平,但单一有机肥处理的产量和氮肥利用率显著下降。与尿素分次施用处理相比,MU处理在产量构成上无显著差异,说明有机无机肥配施处理可以满足水稻生长过程中的氮素需求。然而,M处理前期地上部干物质积累和分蘖能力显著降低,造成有效穗数显著减少,导致减产。综合分析,有机无机肥配施可以减少施肥次数和人力投入同时保证稳产,并且长期施用有机肥对于提高稻田土壤肥力和可持续性具有重要意义。     

不同类型氮肥和耕作方式对稻田土壤氨挥发的影响

研究不同类型氮肥与耕作方式下稻田土壤氨挥发特征,开展稻田土壤氨挥发损失的田间试验,分析不同类型氮肥与耕作方式对稻田土壤氨挥发速率的季节性变化规律和稻季氨挥发损失量的影响.结果表明,氮肥类型影响着稻田土壤氨挥发,施用猪粪总氨挥发量最大,尿素次之,后依次为复合肥、包膜尿素与新型缓效有机肥(脲肽磷复肥),其中包膜尿素与新型缓效有机肥处理总氨挥发量相当;猪粪、尿素与复合肥处理氨挥发通量的峰值出现在施肥后1~3 d;相对于稻田免耕,稻田翻耕显著降低土壤氨挥发,其总氨挥发量是免耕处理的70%,表明稻田免耕降低了水稻对肥料氮的利用率.     

红壤稻田施用控释肥与氮素转化的关系

在湘南红壤稻田连续两年(2002-2003)采用田间试验与室内分析相结合的研究方法,对施用控释肥和尿素的稻田肥料氮转化与去向进行研究.结果表明,稻田氨挥发是氮素损失的主要原因.施用尿素,其氨挥发损失量达到施氮素总量的39.28%,施用控释肥(LCU70、LCU50),其氨挥发损失量分别占其施氮总量的19.99%和10.91%,比尿素的氨挥发氮素损失量降低19.29%～28.37%.田间表面水NH4-N浓度高峰期出现在施肥后的第1天,10d后下降到对照水平.田间氨挥发高峰期出现在施肥后的第3天,7d后下降到对照水平.施用控释肥(LCU70、LCUS0),水稻对氮素的吸收利用率分别为80.5%、64.7%,比施尿素高50.5%、34.7%,差异极显著.     

脲醛肥料对土壤N2O排放及氮素平衡的影响

【目的】研究脲醛肥料对土壤N_2O排放及氮素去向与平衡的影响,为脲醛肥料的应用提供理论依据。【方法】2013年9-12月,采用微型渗漏计-静态气箱法,在栽培3季不同叶菜(第1季小白菜、第2季菜心、第3季芥菜)的条件下,以不施氮肥为对照,设置3种脲醛肥料(UF1、UF2、UF3,其活性指数(AI)分别为50.8%,67.4%,83.3%)一次性施用、尿素一次性施用、尿素分次施用、脲醛肥料UF2与尿素混合一次性施用共6个处理,研究了脲醛肥料对N_2O排放、淋溶损失、土壤残留、植株吸收以及其他表观损失量的影响。【结果】与尿素一次性施用处理相比,无论脲醛肥料AI高低,脲醛肥料一次性施用、脲醛与尿素混合一次性施用和尿素分次施用均能够显著降低N_2O排放峰值和累积排放量,各处理N_2O气态氮素损失量依次为尿素一次性施用脲醛与尿素混合一次性施用尿素分次施用、AI高的UF3一次性施用AI中和低的UF2、UF1一次性施用,3种脲醛肥料处理的N_2O气态氮素损失量为2.32~4.40g/m2,仅为尿素一次性施用处理N_2O气态氮素损失量的33.1%~62.9%。脲醛肥料处理的土壤氮素残留量占总氮量的45%以上,较尿素处理提高了32.1%~34.0%。施用脲醛肥料后减少了氮素淋溶损失量和其他表观损失量,分别较尿素一次性施用处理减少32.6%~54.0%和52.4%~83.9%。脲醛肥料在一次性施用的情况下,植株氮素吸收量等同于尿素分次施用,显著大于尿素一次性施用。【结论】施用脲醛肥料能够明显改变氮素平衡,有利于氮素的植物吸收和土壤残留,而减少氮素的淋溶损失、气态损失及其他表观损失,不仅有利于环境保护,而且有利于提高肥料的利用率。     

施用含锌尿素对夏玉米产量、氮素吸收及氮肥利用率的影响

2014年6—9月,在河南省商丘市民权县布置田间小区试验,研究了施用含锌尿素对夏玉米产量及其构成要素、氮素累积量、氮肥利用率、籽粒锌含量及累积量的影响。结果表明,与施用普通尿素处理相比,施用含锌尿素能够增加夏玉米籽粒产量和氮素的吸收量,提高籽粒锌含量,并提高夏玉米的氮肥利用率,其籽粒产量、氮累积量、氮肥利用率、籽粒锌含量、籽粒锌累积量分别增加4.25%、21.17%、475%、18.82%、24.00%。施用含锌尿素并减氮20%条件下,籽粒产量、氮累积量、氮肥利用率、籽粒锌含量、籽粒锌累积量较施用普通尿素处理分别增加了2.15%、18.78%、551.68%、9.03%、11.37%。说明施用含锌尿素可以明显提高夏玉米产量,增加籽粒锌含量,促进夏玉米植株对氮素的吸收,提高夏玉米的氮肥利用率,对作物生长、人体健康以及提高肥料利用效率等方面具有积极作用。     

硅基包膜控释肥对水稻产量形成、氮素吸收及氮肥利用率的影响

通过连续2年早、晚双季稻的大田试验,研究了硅基包膜控释肥对水稻产量、产量构成因素、籽粒和秸秆氮素吸收及氮肥利用率的影响,并分析了水稻产量、含氮量、吸氮量和氮素收获指数之间的关系。结果表明:一次性施用硅基包膜控释肥的效果较好,特别是施用80%量控释肥处理的水稻年均产量最高,达到16661 kg/hm~2,与分次施肥(优化施肥和当地习惯施肥)处理的产量差异不显著;与优化施肥处理相比,施用控释肥能显著提高水稻的表观氮素利用率;水稻籽粒吸氮量与产量呈正相关,籽粒含氮量与产量无相关性,氮收获指数随着秸秆产量、秸秆吸氮量、总吸氮量的增加而显著减小。     

机插侧深施肥对水稻氮素吸收和氨挥发的影响

采用田间大区对比试验,研究不同氮肥运筹比例时基肥侧深施肥对水稻氮素和氨挥发损失的影响,为机插侧深施肥技术应用提供理论依据。试验设置不施氮(N0)、常规施肥(FF)、基肥侧深施(40% NDF)、基肥增氮侧深施(55% NDF)和一次性侧深施(100% NDF)5个处理,分析基肥侧深施对水稻产量、氮素吸收和氨挥发的影响。结果表明,等施氮量(225 kg·hm^-2)下,侧深施肥各处理水稻产量与常规施肥处理间没有明显差异,但显著提高了水稻地上部氮素吸收量,氮肥利用率比常规施肥处理提高了13.1~16.5百分点。40% NDF和55% NDF处理基肥氨挥发量和FF处理间差异不显著,100% NDF处理显著增加了基肥的氨挥发量,侧深施肥各处理基肥氨挥发比例和FF处理间差异不显著。55% NDF和100% NDF处理显著降低了水稻生育期总氨挥发量和总损失率,100% NDF处理对氨挥发的抑制效果优于55% NDF处理。机插侧深施肥技术对稻田氨挥发的抑制效果受到稻田平整度的影响,应加强配套技术研究。     

缓控释氮肥一次性施用对水稻甬优12产量及氮肥利用率的影响

在田间进行缓控释氮肥一次性施用对水稻产量及氮肥利用率影响的试验。结果表明,缓释氮肥一次性施用的水稻产量较常规施肥增产2.3%~8.5%;施用缓释肥的水稻籽粒氮含量显著高于常规施肥,氮肥表观利用率为24.7%~30.5%,显著高于常规施肥的18.3%~20.1%。表明缓释氮肥可以用于水稻一次性施肥。     

广州市郊稻田氮肥减施的产量和氮肥利用效率分析

【目的】研究氮肥减施措施对水稻产量、田面水氮含量和氮肥施用效率的影响，为广州市水稻氮肥减施提供技术支持和理论参考。【方法】在广州市郊开展水稻田间试验，设不施氮（CK）、常规分次施肥（CF）、缓释氮肥减施 25% 分次施用（SFT）、缓释氮肥减施 25% 一次施用（SFB）、缓释氮肥减施 25%并结合有机替代一次施用（SFB+OS）5 个施肥处理，分析不同施肥处理的田面水氮含量、水稻产量和氮肥利用效率。【结果】SFB 处理的田间水氮含量在移栽后 3 d 高于 CF 处理，之后迅速降低，并保持较低的水平；SFT 处理和 SFB+OS 处理的田面水氮含量在移栽后 1 周与 CF 处理基本一致，之后均显著低于 CF 处理。施氮处理的水稻秸秆和籽粒的氮含量显著高于不施氮处理，减氮处理对水稻秸秆和籽粒氮含量没有显著影响；与CF 处理相比，不同减氮处理对水稻籽粒产量没有显著影响。减氮施肥处理的氮肥农学效率、氮肥偏生产力和氮肥生理利用率显著高于常规施肥处理，其增幅分别达到 35.16%、33.58% 和 16.84%，其中 SFB+OS 处理增幅最大。【结论】缓释氮肥减施 25% 分次施用和缓释氮肥减施 25% 结合有机替代一次性基施均可显著提高氮肥施用效率，降低稻田氮素流失风险（尤其是 SFB+OS 处理），且水稻产量与常规施肥持平，是广州市郊水稻实现氮肥减施的有效技术措施。     

控释尿素对玉米产量、氮肥利用率及土壤氮素的影响

采用田间试验,研究了施用硅藻土为载体的控释尿素对玉米不同生育期地上部生物量、吸氮量以及土壤尿酶活性、硝态氮和铵态氮含量及产量和氮肥利用率的影响.结果表明:与普通尿素一次性施用相比,控释尿素能提高玉米生长后期地上部生物量和吸氟量,抑制脲酶活性,维持土壤氮素水平,提高玉米产量和氮肥利用率,其效果与普通尿素分次施用相当.尿素分次施用和控释尿素处理分别比尿素一次性施用处理产量增加23.48％和17.70％,氮肥利用效率提高17.33％和17.58％,这说明以硅藻土为载体的控释尿素替代普通尿素,一次性基施的施肥方式替代基肥加追肥是可行的,能达到省工、增效的目的.     

高效尿素提高氮素利用率的机理

利用室内氨挥发模拟系统和同位素＾１５Ｎ示踪技术,研究高效尿素对氨挥发损失和氮素去向的影响。结果表明,与普通尿素比,高效尿素在供试的３种土壤中能推迟氨挥发开始时间和氨挥发高峰值出现的时间,降低氨挥发速率高峰值,减少氨挥发损失１８．９％～４４．１％。高效尿素使水稻植株中来自肥料和土壤中的氮显著增多,当季氮素利用率增加６．３～７．１个百分点,土壤残留量增加５．３％～１２．０％,减少氮素损失１７．０～１９．３％。施用高效尿素的水稻产量比施用等氮量普通尿素增产２７．０％～２９．３％。     

新型含锌尿素对玉米产量、籽粒含锌量、氮素吸收及氮肥利用率的影响

本试验以不施氮肥和施用普通尿素做对比,研究施用新型含锌尿素及新型含锌尿素减氮15%对玉米产量及构成因素、籽粒中锌的含量及积累量、氮肥利用率的影响。结果表明:与施用普通尿素相比,施用含锌尿素能够促进玉米植株对氮素的吸收,促进茎叶中的氮素向籽粒中转移。提高了玉米籽粒产量、氮素积累量、籽粒中锌含量及累积量、玉米氮肥利用率;玉米籽粒产量、氮肥利用率、氮累积量分别增加了4. 25%、55. 2%、23. 1%籽粒中锌的累积量及含量增加了17. 37%、21. 68%。土壤中有效锌含量较种植前增加了23. 52%,施用含锌尿素减氮15%,其籽粒含锌量及锌累积量比施用普通尿素增加13. 89%、17. 57%,籽粒产量、氮肥利用率、氮积累量则增加了2. 15%、47. 6%、22. 56%,土壤有效锌比种植前高出11. 76%,这说明新型含锌尿素是一种高效的尿素,为了减少化肥的施用及节约农业的投入成本,新型含锌尿素可以减氮15%种植玉米。     

控失尿素对宁夏引黄灌区水稻产量和氮素淋失的影响

【目的】利用控失尿素开展宁夏引黄灌区水稻化肥减量研究,为提高宁夏引黄灌区水稻产量,减少氮素损失,促进氮素环保高效施用提供数据参考。【方法】通过田间试验,以不施氮肥(CK)和常规尿素为对照,设控失常量、控失减量10%、控失减量20%、控失∶常规为7∶3、控失∶常规为5∶5、控失∶常规为3∶7、控失尿素(基)等7个处理,研究不同控失尿素减量配比处理对水稻产量、氮素吸收利用和淋失的影响。【结果】(1)施用控失尿素能够促进水稻增产,控失∶常规为5∶5处理的水稻增产效果最好,比常规尿素增产8.92%,其次为控失∶常规为7∶3。控失尿素主要增加水稻的穗粒数进而增加产量。(2)施用控失尿素能够促进水稻氮肥利用率,控失减量10%处理的氮肥利用率最高,比常规尿素增加了9.79个百分点,其次为控失∶常规为5∶5处理。(3)施用控失尿素能够降低稻田田面水总氮浓度和总氮淋失量。与常规尿素相比,控失尿素各处理整个水稻生育期全氮淋失量降低了28.40%～66.32%,其中,控失减量20%处理氮素淋失降低幅度最大,其次为控失减量10%、控失常量处理。【结论】控失尿素可以显著提高水稻的产量与氮肥利用率,降低氮素淋失量。综合考虑,施用控失尿素243～270kg N·hm-2、控失尿素与常规尿素配比5∶5是宁夏引黄灌区较合理的氮素运筹模式。     

硅基包膜控释肥对水稻产量形成、氮素吸收及氮肥利用率的影响

通过连续2年早、晚双季稻的大田试验,研究了硅基包膜控释肥对水稻产量、产量构成因素、籽粒和秸秆氮素吸收及氮肥利用率的影响,并分析了水稻产量、含氮量、吸氮量和氮素收获指数之间的关系。结果表明:一次性施用硅基包膜控释肥的效果较好,特别是施用80%量控释肥处理的水稻年均产量最高,达到16661 kg/hm²,与分次施肥(优化施肥和当地习惯施肥)处理的产量差异不显著;与优化施肥处理相比,施用控释肥能显著提高水稻的表观氮素利用率;水稻籽粒吸氮量与产量呈正相关,籽粒含氮量与产量无相关性,氮收获指数随着秸秆产量、秸秆吸氮量、总吸氮量的增加而显著减小。     

秸秆还田条件下长效氮肥与普通化肥对水稻肥效的对比研究

以常规氮肥(尿素)和新型氮肥(稳定性长效氮肥)为研究对象,在前茬小麦秸秆全量还田的条件下,研究了两种不同类型氮肥在不同施用量条件下对水稻氮素吸收、稻谷产量和氮肥利用率的影响。结果表明:在相同施肥量的条件下,长效氮肥处理水稻产量高于尿素处理,当施肥量为300 kg/hm~2时,处理间差异不显著,随着施肥量的减少(减量20%和50%),长效氮肥处理稻谷籽粒产量比尿素处理分别增加6.38%和12.63%,差异显著。研究表明:长效氮肥主要通过增加每穗粒数来增加籽粒产量,而且由于每穗粒数的增加,千粒重降低。试验还表明,施用长效氮肥的处理氮素产谷效率、氮肥吸收利用率和氮生产指数均高于尿素处理,说明施用长效氮肥不仅能够增加稻谷产量,而且能够提高氮肥利用效率,降低环境污染的风险。     

化肥有机肥配合对水稻产量和氮素利用的影响

通过对不同施肥下水稻产量和氮肥利用率连续4年的定位观测研究,结果表明:在红壤丘陵区稻田上,土壤氮素来源以施肥带入为主,占土壤氮素总收入95%以上,氮素带出以作物吸收和氨挥发损失为主要途径;水稻对氮素吸收利用与氮素形态关系密切,早稻对无机氮吸收利用好于有机氮,晚稻对有机氮利用优于无机氮;对水稻4年产量统计分析,单施有机肥(M)处理与化肥(NPK)处理具有同等的产量效果,但有机肥料处理提高土壤有机质含量,提升了土壤生产力;单施有机肥(M)处理氮肥利用率达37.8%,化肥有机肥配施(NPKM)处理氮肥利用率为35.1%,而单施化肥(NPK)处理氮肥利用率仅为25.7%.     

生活污水尾水灌溉对秸秆还田稻田氨挥发的影响

通过土柱模拟实验,研究了生活污水尾水灌溉对秸秆还田稻田田面水氮素转化、氨挥发排放以及水稻产量的影响。结果表明:生活污水尾水灌溉显著提高了稻田田面水NO_3~--N浓度和田面水pH,并显著提高了产量、植株吸氮量和土壤脲酶活性。与清水灌溉处理相比,不施氮肥时生活污水尾水灌溉可使秸秆还田稻田氨挥发累积排放量显著降低35%;正常施氮时生活污水尾水灌溉增加了秸秆还田稻田氨挥发排放总量,但由于显著增加了水稻产量,因此单位产量氨挥发排放量有所降低。由此可见,秸秆还田稻田利用生活污水尾水灌溉,不仅可消纳净化生活污水、替代部分氮肥,还可增加水稻产量、降低单位产量稻田氨挥发排放。     

不同深施肥方式对稻田氨挥发及水稻产量的影响

为探讨减少农田氨排放的方法，探究不同深施肥方式对稻田氨挥发损失、氮素利用率及水稻产量的影响，为水稻合理施肥提供理论依据，在湖南省长沙市金井镇长沙农业环境观测站布置盆栽试验，试验设7个处理，分别为：N₀（不施化肥）、S300（传统氮肥撒施）、S210（减氮30%+传统氮肥撒施）、R5（减氮30%+条施，深度为5 cm）、R10（减氮30%+条施，深度为10 cm）、B5（减氮30%+大颗粒球肥深施，深度为5 cm）、B10（减氮30%+大颗粒球肥深施，深度为10 cm）。施肥后第1 d进行氨挥发连续性监测，直至施肥处理氨排放量与不施肥处理无明显差异为止，并在水稻成熟期测定氮含量和产量。结果表明，深施处理可降低田面水铵态氮浓度，促进植株氮素吸收。与S300处理相比，氨挥发损失量降低了30.13%~47.85%。与S210处理相比，深施处理氮素回收率（NRE）提高了9.16%~29.44%；氮素农艺利用效率（NAE）增加了13.85%~32.14%；籽粒生产效率（NGPE）增加了12.18%~28.27%。在减氮30%的基础上，深施处理水稻产量较S210处理增加了12.79%~28.27%，其中B10处理显著减少氨挥发损失量并提高氮素利用率。这说明深施处理有效降低了稻田氨挥发损失，提高了氮素利用率，其中以B10处理（减氮30%+10 cm大颗粒球肥深施）效果最佳；同时深施肥的机械化需要进一步研发和推广。