施氮量对旱地小麦氮素吸收转运和土壤硝态氮含量的影响

【目的】在黄淮冬麦区,研究施氮量对旱地小麦氮素利用规律的影响,为该区旱地小麦合理的氮肥运筹提供理论依据。【方法】于2009-2010和2010-2011两个小麦生长季,在大田条件下设置6个施氮量处理（0、90、120、150、180和210 kg•hm-2）,研究施氮量对旱地小麦氮素吸收转运和土壤硝态氮含量的影响。【结果】在150 kg•hm-2及以下的处理增加施氮量,小麦各生育时期植株氮素积累量、成熟期籽粒氮素积累量、开花前吸收氮素向籽粒的转运量和开花后氮素吸收量显著增加;在150 kg•hm-2基础上增加施氮量,小麦各生育时期植株氮素积累量、开花前吸收氮素向籽粒的转运量和开花后氮素吸收量与150 kg•hm-2处理无显著差异,成熟期籽粒氮素积累量及分配比例降低,营养器官氮素积累量及分配比例升高。施氮量为180 kg•hm-2和210 kg•hm-2,成熟期0-140 cm土层土壤硝态氮含量显著高于150 kg•hm-2处理,深层土壤硝态氮含量增加。施氮150 kg•hm-2处理小麦籽粒产量最高,氮素利用效率和氮肥生产效率较高。【结论】本试验条件下,施氮量为150 kg•hm-2,是兼顾产量和氮肥利用效率的适宜施氮量。     

施氮时期对冬小麦植株-土壤体系肥料氮去向的影响

通过15N示踪试验,研究了黄淮地区施氮时期对冬小麦植株-土壤体系肥料氮去向的影响。结果表明:随着施氮时期后移,小麦籽粒中的氮素含量增加,叶和茎中氮素含量降低。小麦植株氮素总积累量以拔节期追氮最高。拔节期追氮更有利于提高籽粒的氮素积累量,降低营养器官的氮素积累量,促进营养器官中的氮素向籽粒中转运。不同施氮时期条件下,冬小麦的氮肥生产效率和氮素收获指数均表现为拔节期追氮最高。拔节期追氮更有利于促进强筋小麦品种氮素的吸收,提高中弱筋小麦品种氮素的利用。小麦植株氮素总积累量来源于肥料氮的比例随施氮时期的后移呈降低趋势。推迟施氮时期,植株氮素总积累量来自基肥氮的比例增加,来自追肥氮的比例减少。随施氮时期后移,肥料氮在0～100 cm土壤中的残留呈现增加趋势。与起身期和孕穗期追氮相比,拔节期灌溉后追施氮肥,肥料氮在20～60 cm土壤中残留量最大。综合分析肥料氮在小麦季的去向得出,拔节期追氮肥料氮去向更均衡。     

不同水氮处理对冬小麦生长及土壤硝态氮含量的影响

【目的】研究不同施氮量、灌水量对覆膜冬小麦生长及土壤中硝态氮含量的影响。【方法】以"小偃22号"为供试材料,通过2010年和2011年2年的大田试验,研究了不同灌水量(750m3/hm2(冬前灌),1 500(冬前和返青期各灌750m3/hm2),2 250(冬前、返青期和拔节期各灌750m3/hm2),3 000m3/hm2(冬前、返青期、拔节期和灌浆期各灌750m3/hm2))和施氮量(75,150,225和300kg/hm2,70%基肥,30%追肥)处理对拔节期-成熟期覆膜冬小麦生长、产量及越冬期、返青期和拔节期土壤硝态氮含量的影响。【结果】在拔节期-成熟期,冬小麦的株高随着灌水量和施氮量的增大而增加,表现出明显的正相关性。在越冬期-拔节期,0～200cm土层的土壤硝态氮含量先降低后增加,高氮处理能提高表层0～60cm土壤硝态氮含量,高灌水会降低表层土壤硝态氮含量并增加深层土壤硝态氮含量。小麦产量随着灌水量和施氮量的增大而增加,但在氮肥高于150kg/hm2、灌水量高于2250m3/hm2时,产量增加不显著。【结论】灌水量和施氮量对小麦株高、地上部干质量、产量和土壤硝态氮含量都有一定的影响,灌水量和施氮量超过一定值后,小麦的生长指标则不会显著增加。在本试验条件下,灌水量2 250m3/hm2(冬前、返青和拔节期各750m3/hm2)和施氮量150kg/hm2(70%基肥,30%追肥)处理水氮利用效率最佳。     

关中灌区秸秆还田条件下施氮量对冬小麦产量及氮素利用的影响

以西农979为供试材料,在秸秆还田条件下设置5个不同的冬小麦施氮水平进行田间试验,分析不同处理下冬小麦产量及产量构成因素、收获后土壤硝态氮以及冬小麦籽粒蛋白质含量.在秸秆还田条件下随施氮量的增加,冬小麦籽粒产量、生物学产量、有效穗数和千粒质量均呈先增后降趋势,籽粒产量、生物产量和公顷穗数在N262.5达到最大,千粒质量在N175达到最大.氮素回收效率、氮肥利用效率均随施氮量的增加而降低,氮素收获指数随施氮量的增加先增后降,在N175时达到最大值.N2625、N350处理比N0处理显著提高了冬小麦收获后土壤耕层硝态氮累积量.施氮量为0～262.5 kg/hm2,随施氮量增加小麦籽粒蛋白质含量和蛋白质产量显著提高.综合考虑目前技术水平和当地气候条件,关中灌区冬小麦施氮量应控制在175～262.5 kg/hm2.     

不同施肥量和方式对小麦产量及土壤硝态氮的影响

通过大田试验研究了不同氮素水平下有机无机肥料配施对小麦产量和土壤硝态氮累积量的影响.结果表明,小麦产量随着氮素水平的提高而增加,同一施氮水平下,有机无机肥料配施方式下小麦的产量均显著高于单施有机肥或者单施无机肥.土壤中的硝态氮累积量随施氮量增加而升高,同一施氮水平下不同配施方式之间土体中的硝态氮累积量随着配施方式中无机氮肥所占比例的增加而升高.综合考虑冬小麦产量和土壤硝态氮累积量两个因素,纯氮施入量200 kg/hm2,75%的氮由有机肥提供、25%的氮由尿素提供的处理为较理想的氮素施用水平和配比组合.     

减氮适墒对冬小麦土壤硝态氮分布和氮素吸收利用的影响

【目的】针对黄淮冬麦区过量施氮的现象,研究了适量减氮在不同土壤墒情下硝态氮分布以及冬小麦对氮素吸收利用效率和籽粒产量的变化,为该地区小麦生产上科学施用氮肥提供理论依据。【方法】于2014—2015和2015—2016两个小麦生长季,在大田条件下设置3个灌水处理,自然降水(W1)、适墒(W2,70%±5%)、足墒(W3,80%±5%)和3个施氮量处理(不施氮,N1;减氮施肥,N2:195 kg·hm~(-2);常规高量氮肥,N3:270 kg·hm~(-2)),测定了0—100 cm土层硝态氮含量、冬小麦植株氮素吸收转运量和籽粒产量。【结果】0—60 cm土层硝态氮(NO_3-N)的分布随土层加深而减少,随施氮量增加而提高,随土壤墒情的增大而减少;60 cm又出现不同程度的回升,尤其是足墒(W3)加大了NO_3-N的淋溶,N2、N3水平下80—100 cm土层W3平均比W1高出了3.8 mg·kg~(-1)和4.2 mg·kg~(-1);减氮处理(N2)促进了NO_3-N吸收,成熟期0—20 cm土层NO_3-N比开花期平均降幅为2.3 mg·kg~(-1),高氮处理(N3)收获后土层中NO_3-N却有较多的富集。减氮适墒处理(W2N2)显著增加了开花期营养器官氮素积累量(P0.05),并促进氮素向籽粒的有效转运,尤其表现在叶片中;花前氮素转移量和对籽粒的贡献率均达最大,籽粒产量和籽粒中的氮素积累量分别比其他处理平均高出15.4%、27.3%,从而极显著提高了氮素吸收率和生产效率(P0.05)。【结论】本试验条件下,施氮量195 kg·hm~(-2),拔节后土壤相对含水量维持在70%±5%,是兼顾产量、氮肥吸收和生产效率的最佳处理。     

白洋淀沿湖农田施氮量对冬小麦产量和土壤硝态氮累积的影响

[目的]研究白洋淀沿湖农田施氮量对冬小麦产量及土壤中硝态氮累积的影响。[方法]选择2块具有代表性的农田进行田间小区试验,研究不同施氮量对该地区小麦产量构成因素、氮肥利用率及土壤硝态氮累积量的影响。[结果]适宜施氮量可显著提高小麦的穗粒数、千粒重等产量构成因素及氮肥利用率。土壤硝态氮主要集中在0～30 cm土层,其含量随施氮量的增加而增加。随着小麦生育期的推移,0～90 cm土体中硝态氮累积量呈下降趋势。成熟期,当施氮量分别高于其适宜施氮量时,土体中硝态氮累积量随施氮量增加而显著增加,从而增加了硝态氮下移的风险。[结论]综合考虑产量和环境效益,在该试验条件下,马堡和张六试验点冬小麦的适宜施氮量分别为225、90 kg/hm2。     

施氮量对玉米植株硝态氮含量及产量的影响

[目的]探讨施氮量对玉米不同时期硝态氮含量及产量的影响。[方法]通过田间小区试验研究了施氮量01、503、004、50 kg/hm2对玉米植株硝态氮(NO3--N)含量及产量的影响。[结果]随玉米生育期的延长玉米各部位中NO3--N含量总体上呈下降趋势;在苗期、拔节期和灌浆期,不施氮处理的玉米植株硝态氮含量均低于各施氮处理,且这3个时期玉米各叶位的硝态氮含量与施氮量的相关性差异较大;第3叶位和6叶位的NO3--N含量在不同生育期的表现为:苗期3位叶高于6位叶,拔节期和灌浆期6位叶高于3位叶;3个时期的植株体内硝态氮含量,叶鞘均明显高于叶肉,且均在施氮量大于300 kg/hm2时氮含量增长减缓。[结论]施用氮肥可显著提高玉米籽粒和秸秆产量,合理施氮量应控制在300 kg/hm2左右。     

施氮对1年生黑麦草人工草地中硝态氮动态及氮素分配的影响

为了探明江苏扬州地区黑麦草草地土壤剖面氮素的运移规律,提高黑麦草植株对氮素的吸收利用效率,研究了扬州地区1年生黑麦草人工草地中不同施氮水平(0、100、200和300 kg/hm2,分别表示为N0、N100、N200和N300)下土壤中硝态氮含量和分布动态、植株氮素含量等变化情况.结果表明:第1次刈割和第2次刈割黑麦草茎、全株中氮素含量均以N200处理较高,茎中氮素含量分别为2.48%、2.8%,全株为3.68%、2.35%,叶中氮素含量均以N300处理较高,分别为4.02%和3.95%.在1年生黑麦草不同生长时期和不同深度土层中硝态氮含量差异显著,不同时期土壤中硝态氮含量大多随施氮量的增加而增高.随施氮量增加,硝态氮在60～140 cm土层内累积量增加.第1批(2008-12-03)0～140 cm土壤中硝态氮累积量为115.06～282.49 kg/hm2,以后各取样时期土壤中硝态氮累积量依次降低,第3批(2009-03-05)最少,为64.78～111.55 kg/hm2.当施氮量大于200 kg/hm2(超过黑麦草植株含氮量)时,会导致刈割时NO3--N在根层土壤剖面的显著积累,而黑麦草产量、植株氮素含量等均不增加显著.     

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。     

不同施氮水平下旱作水稻土壤无机氮的动态变化及其吸氮特征

田间条件下用半腐解稻草覆盖后对旱作水稻进行了氮肥不同用量 0 (N0 ) ,90 (N90 ) ,15 0 (N150 ) ,2 10 (N2 10 )和2 70 (N2 70 )kg·hm-2 试验 ,研究了施氮后土壤中无机氮 (NH4 -N、NO3 -N)的动态变化及水稻吸氮特征。结果表明 ,不同施氮水平下旱作水稻土壤速效氮以硝态氮为主 ,水稻的产量以N2 10 处理最高 ,水稻的植株含氮量及氮素的累积主要发生在生长发育的中期 ,氮肥的表观利用率也以N2 10 处理最高 ,随着氮肥用量的增加水稻对土壤氮的依存率逐渐降低     

不同施氮处理对夏玉米生长及其氮素吸收的影响

采用田间小区试验,研究了不同施氮量(0,103.5,151.8,200.1,248.4 kg/hm2)对夏玉米产量及其不同生长期土壤剖面硝态氮含量变化的影响。结果表明,施氮处理的籽粒产量明显高于不施氮处理,且增产效果明显(增产3.7%～10.6%),以施氮248.4 kg/hm2处理的产量最高。从土壤硝态氮的含量来看,不同施氮处理表层0～40 cm土壤硝态氮含量较高,且随施氮量增加呈逐渐降低趋势;40～90 cm土壤硝态氮含量相对较低且波动较小,在大喇叭口期达到最低值;各生长期表层0～40 cm土壤硝态氮含量大体上施氮处理均高于不施氮处理,施氮能提高土壤硝态氮含量。表明在玉米生长发育期合理施氮是提高籽粒产量的一个重要因素,值得进一步研究氮肥供应期与玉米生长期的配合。     

氮肥施用量对水浇地覆膜马铃薯土壤矿质氮含量及马铃薯产量的影响

【目的】针对马铃薯生产中存在的氮肥过量施用问题,探索氮素在土壤中的残留情况和马铃薯最佳施氮量,为科学施用氮肥提供参考.【方法】通过田间试验,研究不同氮肥水平(0,75,150,225,300,375Nkg/hm2)对水浇地覆膜马铃薯‘青薯9号’各生育期土壤0~20cm和20~40cm土层矿质氮(铵态氮+硝态氮)含量及马铃薯产量的影响.【结果】随施氮量的增加,土壤铵态氮含量变化较小,但0~20cm和20~40cm土层硝态氮的含量随施氮量增加显著增加,不同氮肥用量T2、T3、T4、T5和T6处理的0~20cm土层中硝态氮含量至收获期时高达57.53,88.53,149.86,185.10mg/kg和240.42mg/kg,比播前增加了40~200mg/kg;20~40cm土层硝态氮含量至收获期时分别为63.90,88.11,156.70,192.13mg/kg和244.51mg/kg,比播前增加了30~200mg/kg;过量施氮(T5和T6)和氮肥施用不足(T1、T2和T3)均降低了马铃薯的块茎产量.【结论】试验条件下,马铃薯的经济最佳施氮量和最高产量施氮量分别为180.99kg/hm2和231.07kg/hm2.不同氮水平主要通过影响‘青薯9号’的平均单株薯质量而影响块茎产量.     

施氮量对晋南旱地冬小麦干物质及氮素积累转移的影响

通过2008—2010年2个年度的大田试验,研究了不同施氮量对晋南雨养区小麦生育期地上部干物质和氮素积累转移的影响。结果表明,旱作小麦干物质积累主要发生在返青期后,占最大积累量的80%以上;苗期和返青至抽穗期是冬小麦氮素吸收累积的2个高峰期,分别占最大累积量的20%～38%和44%～56%;在施氮0～180 kg/hm2范围内,花前和花后干物质累积量以及成熟期氮素积累量均随施氮量增加而显著增加;当施氮量超过180 kg/hm2时,成熟期生物量及氮素积累量则不再显著增加;施氮量对干物质转移效率和贡献率影响不明显;籽粒氮素累积主要来自于茎叶向籽粒的转移(占到籽粒氮素累积量的82%～98%),只有少部分氮素来自土壤吸收。     

Effects of nitrogen fertilizer rates and ratios of base and topdressing on wheat yield, soil nitrate content and nitrogen balance

Application of nitrogen (N) fertilizer is one of the most important measures that increases grain yield and improves grain quality in winter wheat (Triticum aestivum L.) production. Presently, there is a large number of investigations (experiments) in the field on different nitrogen fertilizer application regimes. However, there still exists a serious problem of low nitrogen use efficiency, especially in winter wheat high yield conditions: unsuitable nitrogen fertilizer, which often leads to lower yield and large accumulation of nitrate in the soil, bringing a potential risk to the environment. In order to explore the optimal regime of nitrogen fertilizer application suitable for environment and economy, a field experiment on the different rate and ratio of base and topdressing of nitrogen fertilizer at the different growth periods of winter wheat was conducted. The field experiment was undertaken from the fall of 2003 to the summer of 2004 in the village of Zhongcun in Longkou city, in the Shandong Province of China. The field experiment with three repeats for each treatment was designed in a split-plot. The major plot was applied with urea at a nitrogen fertilizer rate of three levels, namely, 0 kg·hm⁻² (CK), 168 kg·hm⁻² (A), and 240 kg·hm⁻² (B). In the sub-plot, the ratios of base and topdressing nitrogen fertilizer at the different development periods of wheat were 1/2:1/2 (A1 and B1), 1/3:2/3 (A2 and B2) and 0:1 (A3 and B3). Treatment B1 was under a regime used now in the local region. It was found that the amount of N accumulation in plants had no significant difference between treatments applied with nitrogen fertilizer. The grain yield and grain protein content were all elevated remarkably by applying nitrogen fertilizer compared with those of treatment CK. There was no significant difference in the grain yield and grain protein content between A2 and B2 and B3. However, when compared with those of B2 and B3, in A2 there was an increase in nitrogen use efficiency and residual soil NO₃ ⁻-N and N losses were reduced. Under the condition of the same rate of nitrogen fertilizer, increasing topdressing nitrogen rate clearly elevated the grain yield, grain protein content and nitrogen use efficiency. The results indicated that the residual soil NO₃ ⁻-N in A1 and B1 accumulated higher than that of CK in 80–160 cm soil layers at the jointing stage, but that of A2 had no significant difference compared with that of CK in 0–200 cm soil layers. At the maturity stage, more residual soil NO₃ ⁻-N was detected in B2, B3 and A3 than that in CK in 120–180 cm soil layers, which could not be absorbed by the roots of wheat, but led to be eluviated easily. The amount of soil NO₃ ⁻-N accumulation in treatment A2 had no significant difference compared with that of treatment CK in the 100–200 cm soil layer. In conclusion, A2, whose nitrogen fertilizer rate was 168 kg·hm⁻² and the ratio of base and topdressing was 1/3:2/3, had a higher grain yield and grain protein content, and heightened N use efficiency and minimized the risk of NO₃ ⁻-N leaching. This should be one of the most appropriate nitrogen fertilizer application regimes in wheat production in local regions in China. __________ Translated from Acta Ecologica Sinica, 2006, 26(11): 3661–3669 [译自: 生态学报]     

重庆冬水田地区杂交水稻的高效施氮策略

为提高以重庆为代表的西南丘陵山区冬水田水稻的单产水平及氮肥的利用率,实现区域水稻高产高效和生态友好等目标。笔者以大面积水稻生产代表品种‘渝香203’为材料,采用田间试验的方法,研究了氮肥施用量与施用方式对水稻抽穗—成熟期生物产量积累与分配、氮素利用率及稻谷产量的影响。研究结果表明：水稻生物产量、氮积累总量以及稻谷产量均随施氮量增加而增加。氮肥后移作穗肥有利于水稻的生物产量积累和合理分配,在中氮处理(10 kg/666.7 m2)采用底肥:穗肥=5:5 的施氮方式下,水稻茎鞘输出率和转换率均较高,分别达到56.59%和48.59%。氮肥后移作穗肥有利于提高氮农学利用效率和表观利用率,适宜的施氮比例受施氮量的影响而不同。氮肥后移作穗肥有利于提高水稻的穗平实粒数、结实率和千粒重,实现大穗高产。兼顾稻谷产量与氮肥高效,重庆冬水田地区杂交水稻的高效施氮策略为纯氮10 kg/666.7 m2,且采用底肥:穗肥=6:4 或5:5 的施氮方式。稻谷实际产量为9910.68~9940.62 kg/hm2,平均产量为9925.65 kg/hm2。     

黄土区长期施用磷肥对冬小麦产量、吸氮特性及土壤肥力的影响

为了明确长期施用磷肥对冬小麦产量、吸氮特性和土壤肥力的影响,通过21年的黄土高原旱地长期定位肥料试验,测定了冬小麦每株有效小穗数、穗粒数、成穗数、千粒重和干物质量以及植株和土壤中的氮、磷养分含量。结果表明,合理施用磷肥(45～135 kg/hm2)能提高冬小麦穗粒数和千粒重,并能显著提高每株有效小穗数、成穗数和冬小麦抽穗期后干物质累积量,继而显著提高产量,其中当磷肥施用量为135 kg/hm2时,产量最高,为2 869.0kg/hm2,但磷肥施用量过大(达到180 kg/hm2)时,成穗数和抽穗期后干物质累积量显著降低,导致产量显著下降;冬小麦的氮素累积动态呈先增加后下降的趋势,增施磷肥能增加冬小麦吸氮量,但到成熟时,冬小麦地上部分出现氮素损失,损失量达13.4%～44.2%;长期施用磷肥能增加土壤有机质和氮素含量,并显著提高土壤磷素含量,其中全磷含量增加10.7%～64.5%,速效磷含量增加234.6%～667.3%。长期合理施用磷肥,能提高冬小麦产量、吸氮量以及土壤中有机质和氮磷养分含量。     

施氮量和氮肥运筹模式对糯稻养分吸收积累和氮肥利用率的影响

以渝香糯1号为材料,设0、120、180 kg/hm~2 3个施氮水平(分别记为N_0、N_(120)、N_(180)),2种氮肥运筹模式(基肥与蘖肥的质量比为70%∶30%(A)和基肥、蘖肥与穗肥的质量比为50%∶20%∶30%(B)),于2014年在四川德阳进行施氮量和氮肥运筹模式对糯稻养分吸收积累及氮肥利用率影响的大田试验。结果表明:不同施氮量处理对糯稻氮、磷、钾的吸收量影响显著;采用B种模式,糯稻的氮、磷、钾吸收量均较A种模式的小;与A种模式相比,采用B种模式每生产1 000 kg稻谷,氮、磷、钾需要量分别降低14.1%、10.2%、7.8%;随着施氮量增加,产量呈增加趋势,但氮肥利用率呈下降趋势,不同氮肥运筹模式间糯稻氮肥利用率差异不显著。综合试验结果,糯稻的适宜施氮量为120 kg/hm~2,氮肥运筹模式以基肥、蘖肥与穗肥的质量比50%∶20%∶30%为佳。     

播期密度及氮肥运筹方式对冬小麦籽粒产量的影响

通过不同播期、播种密度和氮肥运筹方式对不同冬小麦品种籽粒产量及构成因子影响的研究,探讨了通过调控播期、密度及氮肥运筹方式实现不同品种丰产高效的可能性。试验结果表明,播期、播种密度和氮肥运筹方式均显著影响小麦产量及产量构成因子,播期以10/15￣10/22最为适宜,播种密度以120万/km2￣240万/km2为宜,氮肥运筹方式以N210(3:5:2)最好,其次为N210(5:5)。保证供试小麦品种实现9000kg/hm2产量的高产途径为主茎和分蘖并重,适宜的产量结构为:4:4:4,即亩有效穗数39.4￣44.4万,穗粒数35.3￣40.0,千粒重40.2￣45.8g。