氮肥调控对浙北地区秸秆全量还田稻田土壤及水稻产量的影响

于2016—2017年连续开展大田定位试验,采用随机区组设计,以嘉优中科6号为材料,设置4种施氮水平(以纯N计:N0,不施氮;N1,225 kg·hm^-2;N2,300 kg·hm^-2;N3,375 kg·hm^-2),研究秸秆全量还田下氮肥调控对浙北地区稻田土壤养分、碳库、微生物,及水稻产量的影响。结果表明,在秸秆全量还田下,随着施氮量的增加,稻田土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾、碳库和微生物数量呈先增后减的趋势。与N0相比,N1处理的全氮、铵态氮、硝态氮、易氧化有机碳含量分别显著(P<0.05)增加了7.14%、9.86%、54.74%和21.70%;N2处理的全氮、速效钾、铵态氮、硝态氮、可溶性碳、易氧化有机碳、微生物碳、土壤细菌、真菌和放线菌数量分别显著(P<0.05)增加了32.59%、20.16%、12.12%、58.34%、54.45%、29.57%、56.49%、211.16%、241.61%和96.10%; N3处理的全氮、铵态氮、硝态氮、易氧化有机碳、微生物碳含量和真菌数量分别显著(P<0.05)增加了28.57%、16.84%、61.72%、27.45%、49.79%和231.54%。在产量方面,与N0相比,N1、N2和N3处理分别显著增加37.97%~45.47%、41.85%~53.35% 和38.85%~47.57%。在试验设置条件下,秸秆全量还田配施300 kg·hm^-2纯N可以改善土壤养分含量、土壤碳库和土壤微生物活性,增加作物产量。     

轮作体系下麦/油减量施氮与水稻氮肥运筹对作物产量和氮素吸收的影响

为了研究麦/油-稻轮作体系麦/油减量施氮与水稻氮肥运筹对作物产量、氮素吸收和氮肥偏生产力的影响,于2017—2018年开展麦-稻轮作和油-稻轮作的田间试验,在麦/油季设置常规施氮(小麦,N 150 kg·hm^-2;油菜,N 180 kg·hm^-2)、减量施氮(小麦,N 120 kg·hm^-2;油菜,N 150 kg·hm^-2)2个处理,在水稻季N 150 kg·hm^-2用量基础上设置3个运筹M1~M3,基肥、分蘖肥、穗肥的用量比分别为2∶2∶6、3∶3∶4和4∶4∶2。结果表明:在麦-稻轮作体系下,小麦季减量施氮小麦产量、地上部生物量和地上部氮素吸收量分别显著(P<0.05)降低15.36%、14.21%和17.14%,小麦氮肥偏生产力显著(P<0.05)增加5.79%。小麦季常规施肥处理下,M3运筹的水稻产量最高,而减量施氮处理下,M2运筹的水稻产量、地上部氮素吸收量和氮肥偏生产力最高。在油-稻轮作体系下,油菜季减量施氮显著(P<0.05)降低了油菜的产量和地上部氮素吸收量,降幅分别为14.28%和16.76%。无论油菜季减氮与否,M3运筹的水稻产量、地上部生物量和氮肥偏生产力均最高。     

秸秆还田和氮肥用量对冬小麦产量和氮素利用的影响

【目的】在陕西关中小麦-玉米轮作区通过连续7年田间定位试验,探索秸秆还田配施化学氮肥对冬小麦产量、籽粒蛋白质含量、地上部吸氮量、收获期土壤硝态氮残留量及土壤氮素平衡的影响,为小麦增产及氮素高效利用提供科学依据。【方法】试验采用裂区设计,主处理为玉米秸秆还田和不还田,副处理设置5个施氮水平,分别为0（N0,不施用氮肥）、84 kg·hm^-2（N84,当地推荐氮肥用量的一半）、168 kg·hm^-2（N168,当地推荐氮肥用量）、252 kg·hm^-2（N252,高氮肥用量）、336 kg·hm^-2（N336,超高氮肥用量）。【结果】与秸秆不还田处理相比秸秆还田未提高冬小麦籽粒产量,施用氮肥较不施氮肥小麦增产18%—29%,而超高氮肥用量较推荐氮肥用量有减产风险。秸秆还田和氮肥用量对小麦产量有交互效应。与秸秆不还田处理相比,秸秆还田在氮肥用量为252和336 kg·hm^-2时,公顷小麦穗数增加5%—7%,产量平均增加5%—6%。秸秆还田对小麦籽粒蛋白质含量无显著影响,施用氮肥的籽粒蛋白质含量较不施用氮肥增加16%—33%。秸秆还田对小麦地上部吸氮量无显著影响,施用氮肥的地上部吸氮量较不施用氮肥增加36%—72%。秸秆还田和氮肥用量对小麦地上部吸氮量有交互效应。与秸秆不还田处理相比,秸秆还田在氮肥用量为252和336 kg·hm^-2时地上部吸氮量平均增加5%—8%。与秸秆不还田相比,秸秆还田使土壤硝态氮残留量平均增加18%,增加的硝态氮含量主要分布在70—170 cm土层。N168处理在秸秆不还田条件下土壤氮处于亏损状态,秸秆还田后有效地弥补了氮亏缺,进一步增加氮肥用量,将大幅增加土壤氮盈余量。相对于秸秆还田,氮肥用量对土壤氮盈余量的影响更大。【结论】秸秆还田配施高氮肥用量能增加小麦产量和地上部吸氮量,但同时增加了土壤硝态氮残留量和氮盈余量。综合考虑小麦籽粒产量、土壤硝态氮残留和土壤表观氮平衡等,秸秆还田配施168 kg·hm^-2氮肥更利于维持小麦产量和保护生态环境。     

秸秆堆肥部分替代化肥配施硝化抑制剂对冬小麦温室气体排放的影响

针对沿淮地区冬小麦生产中化肥投入过量、利用率低、温室气体排放高的现状,采用秸秆堆肥部分替代化肥配施硝化抑制剂的方法,以秸秆堆肥部分替代化肥为主区(T)、硝化抑制剂——双氰胺(DCD)使用量为裂区(D)设计试验,研究其对麦田N₂O、CO₂、CH₄排放通量动态变化,以及小麦产量、品质的影响。结果表明:7.5 t·hm^-2秸秆堆肥替代10%化肥+60 kg·hm^-2 DCD和15 t·hm^-2秸秆堆肥替代20%化肥+60 kg·hm^-2 DCD处理的温室气体排放总量比传统施肥显著(P<0.05)降低了19.01%和31.76%,小麦支链淀粉含量分别显著(P<0.05)提升10.00%和14.00%,产量较传统施肥并无显著差异。说明秸秆堆肥部分替代化肥配施硝化抑制剂的方法对小麦产量并无显著负面影响,且有利于温室气体减排和秸秆的资源化利用。     

长期不同施肥模式下南方水稻土有机碳的平衡特征

以水稻土长期定位试验为依托,设置8个施肥处理:CK(不施肥),N(施N 375 kg·hm^-2),NP(施N 375 kg·hm^-2、P₂O₅ 187.5 kg·hm^-2),NK(施N 375 kg·hm^-2、K₂O 187.5 kg·hm^-2),NPK(施N 375 kg·hm^-2、P₂O₅ 187.5 kg·hm^-2、K₂O 187.5 kg·hm^-2),M(施有机肥22 500 kg·hm^-2),M+NPK(施有机肥22 500 kg·hm^-2、N 375 kg·hm^-2、P₂O₅ 187.5 kg·hm^-2、K₂O 187.5 kg·hm^-2),M+1.3NPK(施有机肥22 500 kg·hm^-2、N 487.5 kg·hm^-2、P₂O₅ 243.75 kg·hm^-2、K₂O 243.75 kg·hm^-2),研究不同施肥处理12 a间土壤有机质的动态变化、有机碳的平衡、碳的固定与转化速率,以及土壤有机质与作物产量的关系。结果表明,不同施肥处理下,土壤有机质含量随时间推进整体呈上升趋势,有机无机肥料配施(M+NPK、M+1.3NPK)可显著(P<0.05)提高土壤有机质含量,M+NPK、M+1.3NPK处理的土壤有机质含量较CK分别提高17.9%和23.3%。各施肥处理下,土壤有机碳平衡均表现为盈余,有机碳平衡和有机碳投入呈线性相关,试验点有机碳平衡每年所需的最低有机碳投入量为1 660 kg·hm^-2。有机无机肥料配施能提高土壤有机碳的固定速率,且以M+1.3NPK处理下碳的固定速率最高。作物产量与土壤有机质含量表现为线性相关。以上结果表明,有机无机肥料配施可有效提高水稻土有机碳含量及其固定速率,并有利于作物产量提高,其中,以M+1.3NPK施肥方式效果最佳。     

氮肥对机插早籼杂交稻台早126生育特性的影响

试验结果表明,早籼杂交稻台早126产量、有效穗以处理N3 即施纯氮 225 kg·hm^-2最高,结实率、千粒重则以处理N1 即 75 kg·hm^-2最高;说明氮肥的适量施用能提高水稻产量,而氮肥与磷、钾肥的科学配比不仅能增产,而且还能提高肥料利用率,从而可实现水稻绿色高产高效栽培。     

北方麦区小麦产量与蛋白质含量变化对土壤硝态氮的响应

【目的】分析我国北方麦区不同土壤硝态氮残留梯度下减施氮肥后小麦籽粒产量、蛋白质含量变化,为保证合理减施氮肥,有效降低麦田土壤硝态氮残留提供理论依据。【方法】于2018—2019年在我国北方麦区43个地点进行田间试验,研究不同硝态氮残留情况下氮肥减施对小麦产量、蛋白质含量、产量构成及氮素吸收利用的影响。【结果】与农户施肥相比,监控施肥的氮肥用量减少55 kg·hm^-2（26%）,产量为5 885 kg·hm^-2,比农户施肥增产3.1%,籽粒蛋白质含量为132.4 g·kg^-1,与农户施肥相比无显著差异。当1 m土层硝态氮残留量<55 kg·hm^-2时,小麦产量最低,为4 252 kg·hm^-2,硝态氮残留在55—100 kg·hm^-2时,产量达到最高,为7 186 kg·hm^-2,硝态氮残留量过高并不能持续提高小麦产量;当土壤硝态氮残留量<100 kg·hm^-2时,不施氮肥小麦产量会显著降低,但采用监控施肥技术合理减施氮肥,无论土壤硝态氮残留多少,均不会减产。土壤硝态氮残留>300 kg·hm^-2时,小麦籽粒的蛋白质含量达到最高,平均为146.93 g·kg^-1;当土壤硝态氮残留量<200 kg·hm^-2时,不施氮肥会显著降低籽粒蛋白质含量,但通过监控土壤硝态氮合理减施氮肥,无论硝态氮残留高低,均不会降低籽粒蛋白质含量;硝态氮残留介于55—100 kg·hm^-2时,农户与监控施肥处理的小麦籽粒蛋白质含量分别为124.5和123.1 g·kg^-1。采用监控施肥技术,小麦氮肥吸收效率（地上部吸氮量/施氮量）与氮肥偏生产力分别为1.36 和45.7 kg·kg^-1,较农户施肥显著提高61.5%和57.1%。【结论】综合考虑维持北方麦区小麦较高的产量和蛋白质含量,收获期1 m土层硝态氮残留量应介于55—100 kg·hm^-2。基于小麦目标产量、籽粒蛋白质含量和土壤硝态氮监控,确定合理的氮肥用量,对实现小麦氮肥减施、绿色生产有重要意义。     

水稻长期氮肥效率和土壤氮素平衡

通过不施肥(CK)、施氮磷肥(NP)、平衡施肥(NPK)和有机肥配施无机肥(MNPK)4个处理,利用8年水稻定位试验数据,分析水稻地上部生物量、产量及籽粒和秸秆中氮含量对不同施肥处理的响应,研究了水稻生长期土壤和环境氮素供应状况、氮肥效率和土壤氮素表观平衡等。结果表明,8年CK的水稻平均每年可生产籽粒9.42 t·hm^-2,相当于NPK的77.5%,因此,施肥对水稻产量提高的贡献率为22.5%。平均每年不施肥的土壤自然供氮131.4 kg·hm^-2,相当于平衡施肥的71.4%。水稻地上部吸氮量的74.5%来源于籽粒。在平衡施肥条件下,每施入1 kg氮肥,可生产籽粒61.1 kg,每吸收1 kg氮素,可生产籽粒平均为66.1 kg。由于作物对氮素不断的吸收,造成CK的土壤每年氮素亏缺 131.4 kg·hm^-2,在年平均施氮量208 kg·hm^-2的条件下,NP可使土壤每年氮素出现盈余326.1 kg hm^-2,但NPK的土壤氮素盈余量反而出现下降,尤其MNPK,土壤氮素盈余量比NP降低85.8%。     

施肥对滨海平原单季稻秀水134产量和氮素利用率的影响

通过田间小区试验,以常规单季晚粳稻秀水134为材料,研究常规施肥、配方施肥和稻坚强水稻专用缓释肥对滨海平原地区水稻产量及其构成因素和氮素利用率的影响。结果表明,当配方施肥纯氮投入为210 kg·hm^-2或以缓释肥的形式投入纯氮180 kg·hm^-2时,水稻产量分别为7 774.0 kg·hm^-2和8 191.5 kg·hm^-2,氮肥吸收利用率分别为38.0%和59.0%,均高于常规施肥处理,而纯氮施入量分别比常规施肥减少12.5%和25%。     

秸秆造粒还田耦合氮肥调控对长梗白菜生长及土壤质量的影响

秸秆还田和氮肥调控是稻菜轮作模式下后茬蔬菜种植过程中重要的生产措施。为了明确秸秆造粒还田耦合氮肥调控对桐乡市当地特色蔬菜长梗白菜的影响,本研究采用二因素随机试验设计,设置秸秆还田量(S)和施氮量(N)两个因素,研究秸秆造粒还田耦合氮肥调控对长梗白菜生长及土壤质量的影响。结果表明:秸秆造粒还田可以显著提高长梗白菜叶片数、土壤微生物量碳含量以及土壤微生物量碳氮比,同N处理相比,SN处理的叶片数、土壤微生物量碳含量以及土壤微生物量碳氮比均显著增加;同N-25%处理相比,SN-25%处理的叶片数、土壤微生物量碳含量以及土壤微生物量碳氮比均显著增加。氮肥减量显著降低了长梗白菜单株净重和土壤硝态氮含量,同N处理相比,N-25%处理的单株净重和土壤硝态氮含量均显著降低;同SN处理相比,SN-25%处理的单株净重和土壤硝态氮含量均显著降低。在本试验条件下,秸秆造粒还田配施240 kg·hm^-2氮肥的长梗白菜产量最高,在维持土壤养分和活性碳库方面效果最佳。     

甬优系列籼粳杂交稻株高变化对氮素利用率的影响

研究常规施肥条件下,甬优系列籼粳杂交水稻株高变化对产量及氮肥利用效率的影响,以期为甬优系列杂交稻的品种选育和氮素高效管理提供指导。于2016年在浙东沿海单季稻区(象山县泗洲头镇)开展田间小区试验,以高秆型(甬优12和甬优15)、矮秆型(甬优538和甬优1540)和中高秆型(甬优7850和甬优2640)为材料,设置N₀(0 kg·hm^-2)和N₂₇₀(270 kg·hm^-2)2种施氮水平,比较不同株高水稻产量和氮素利用率差异。结果表明:不同施肥水平下,水稻产量均表现为甬优7850>甬优2640>甬优538>甬优1540、甬优12>甬优15,产量与最大分蘖数、有效穗呈显著正相关;施氮能显著提高各品种的株高、最大分蘖数和有效穗。不同品种氮肥当季利用率、氮肥农学利用率和偏生产力趋势不同,甬优12和甬优15的氮肥当季利用率分别达37.4%和36.4%,显著高于其他品种(<30%),而氮肥偏生产力显著低于甬优7850、甬优2640和甬优538,水稻氮收获指数以甬优12最低,植株中有较多的氮素成为奢侈吸收。施氮处理下,所有水稻品种均出现氮素盈余,甬优1540、甬优538、甬优15和甬优7850氮盈余量均大于60 kg·hm^-2,显著高于甬优2640和甬优12。因此,在浙东沿海地区常规栽培条件下,高秆型甬优系列水稻品种氮素当季利用率高于矮秆型和中高秆型,但由于生物量大、秸秆“奢侈”吸氮较多,产量反而低于中高秆型和矮秆型品种。     

施氮量对烤烟氮代谢关键酶基因表达及代谢产物的影响

为了探寻供氮水平对烤烟氮代谢关键基因表达与含氮化合物含量的影响,进行供氮水平及品种的两因素田间试验,分别在移栽后45、60、80 d测定鲜烟叶硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)基因表达量,以及烟叶总氮、烟碱和可溶性蛋白质的含量。结果显示,3个氮代谢关键基因的表达均受施氮量影响。栽后80 d,高氮处理(120 kg·hm^-2)的烟株可溶性蛋白含量显著(P<0.05)高于低氮处理(90 kg·hm^-2)。栽后45 d,NR基因表达量与烟碱含量呈显著(P<0.05)负相关,与可溶性蛋白含量呈极显著(P<0.01)正相关;栽后60 d,GS基因表达量与烟碱含量呈显著(P<0.05)负相关。施氮水平对烤烟氮代谢关键酶基因表达及氮代谢产物含量有显著影响,可通过调整施氮量来调控烟叶含氮化合物含量。     

生物炭结合氮肥减量对玉米产量和氮效率的影响

为明确施用生物炭条件下氮高效品种玉米的氮效率和适宜减氮量,以氮高效品种郑单958(ZD)和氮低效品种先玉508(XY)为试验材料,以氮肥用量为主区、品种为副区开展裂区试验设计.试验主区共设置5个处理:C0,不施生物炭,施纯N 300 kg·hm-2;C1,施生物炭3000 kg·hm-2和纯N 300 kg·hm-2;...     

播期和施氮量组合对水稻南粳9108产量和氮素利用的影响

为探明播期和施氮量组合对优质水稻品种南粳9108产量构成因素和氮素利用的影响,设3个播期[5月23日(B1)、6月2日(B2)、6月12日(B3)]和4个施氮量[折纯,以N计,0(N0)、180 kg·hm^-2(N1)、270 kg·hm^-2(N2)、360 kg·hm^-2(N3)]进行大田试验。结果表明:水稻的千粒重和产量随着播期推迟逐渐增加,穗数随着施氮量增加而上升。不同播期下,籽粒的氮素分配比率均在N1处理下最大。随着播期推迟,水稻的氮素偏生产力、氮素籽粒生产效率相应增加,氮素农学效率、氮素生理效率先降后升。在同一播期下,水稻的氮素偏生产力、氮素农学效率、氮素吸收效率和氮素籽粒生产效率均随着施氮量增加总体呈下降趋势。总的来看,在本试验条件下,播期推迟、适量氮肥更利于获得高产。综合考虑水稻产量和氮素利用,B2N2或B3N2处理较为适宜。