巢湖地区水稻氮肥利用率和最大经济效益施氮量的研究

田间条件下,对皖稻52和宁粳3号在不同施氮水平(0、60、120、180、240和300 kg·hm-2)下的产量、氮素吸收、累积及利用率进行研究。结果表明,施氮量超过180 kg·hm-2后,水稻产量增加较少,超过240 kg·hm-2,水稻产量开始下降。当施氮量从60 kg·hm-2增加到300 kg·hm-2,皖稻52和宁粳3号的氮肥表观利用率(REN)分别为75.1%~49.4%和62.1%~50.2%;氮肥农学利用率(AEN)也随施氮量的增加而显著下降,为17.3~7.33 kg·kg-1和16.8~8.64 kg·kg-1。通过拟合水稻产量、经济效益与施氮量的回归方程计算,水稻皖稻52和宁粳3号的最大经济效益施氮量分别为178 kg·hm-2和190 kg·hm-2。此时,水稻可维持较高的产量和保持较高的氮肥利用率。     

不同施氮量对两系杂交中籼稻产量和衰老的影响

以超高产水稻品种丰两优香1号为材料,在常规大田生产条件下,分析不同氮肥用量对两系杂交中籼稻产量、氮肥农学利用效率以及功能叶衰老的影响。结果表明,施氮量在0~255 kg·hm-2范围内,两系稻产量、群体质量和氮肥农学利用效率随施氮量增加而提高,以255 kg·hm-2施氮处理的产量最高(11786.4 kg·hm-2)、氮肥农学利用率最大;施氮量增加到300 kg·hm-2,产量、群体质量和氮肥农学利用率均下降。氮素营养影响水稻衰老进程,适宜施氮量(255 kg·hm-2)和较高氮肥农学利用率,能保证两系杂交中籼稻齐穗后功能叶不早衰,有利于后期植株光合能力提高和光合产物积累,使后期物质积累贡献率提高,为获得高产奠定基础。     

施氮量对杂交棉干物质及氮、磷、钾积累和产量与品质的影响

在高产条件下,研究了施氮0,75,150,225,300和375 kg·hm-2对杂交棉豫杂37号在不同生育阶段其干物质和氮、磷、钾的积累及产量和品质的影响.结果表明,增施氮肥显著提高了杂交棉干物质和氮、磷、钾的积累量,特别是显著提高了杂交棉后期干物质与氮、磷、钾的积累量及积累比例.就产量水平看,本试验以施氮量300 kg·hm-2的子棉产量最高,比施氮量225 kg·hm-2的增产1.66%,但增产不显著;而施氮量达375 kg·hm-2,其子棉产量比300 kg·hm-2的减产3.92%、比225 kg·hm-2减产2.23%.随施氮量增加,氮肥利用率明显下降,而磷和钾的利用提高.就纤维品质指标看,施氮可以提高纤维长度和纤维比强度,而施氮处理间纤维长度和比强度差别不大,以225 kg·hm-2处理的纤维比强度最大.     

水稻甬优12的肥效试验

通过设置不同氮磷钾水平,研究养分对当前超级稻产量及其构成因子、氮肥农学利用率的影响。结果表明,增施氮磷肥可显著提高水稻分蘖数,高氮处理(315 kg·hm-2)、高磷处理(135 kg·hm-2)分别比低氮处理(105 kg·hm-2)、低磷处理(45 kg·hm-2)最高分蘖苗数增加5.2%和3.6%;水稻产量与施氮量呈正相关关系,磷钾肥在本试验中对产量影响不显著。随氮肥用量的增加,结实率从89.7%逐渐下降至82.7%,氮肥农学利用率从12.0逐渐下降至7.9,导致农业生产成本上升。综合考虑,建议氮肥用量以210 kg·hm-2为宜,既保持了水稻高产,又提高了氮肥利用效率,降低面源污染风险,促进农业可持续发展。     

施氮量和基本苗对小麦干物质积累量和产量及氮肥利用率的影响

以高产优质小麦济麦20为试材,研究了冬小麦不同施氮量和基本苗的干物质积累量、产量和氮肥农学利用率的变化。结果表明,同一基本苗条件下,施氮量在0~240 kg/hm2范围内,随施氮量的增加干物质积累量增加;施氮量增至300 kg/hm2干物质积累量降低。同一施氮量条件下,当施氮量为180 kg/hm2(N1处理)和300 kg/hm2(N3处理)时,666.7m2基本苗在10万(M1处理)至15万(M2处理)范围内,随基本苗增加干物质积累量增加;当施氮量为240 kg/hm2(N2处理)时,666.7m2基本苗10万和15万两处理的干物质积累量和籽粒产量无显著差异,并且获得了最高产量,前者的氮肥利用率高于后者。本试验中,过量施氮和过多基本苗均导致产量和氮肥农学利用率降低,综合考虑籽粒产量、经济系数和氮肥农学利用率等因素,以M1N2和M2N1处理较优。     

掺混尿素对水稻产量及氮肥农学利用率的影响

在2009年水稻生长季,以高产水稻品种准两优527为试验材料,研究了掺混尿素(缓速比7∶3)对水稻产量及氮肥农学利用率的影响。结果表明,随掺混尿素施用量的增加,插秧后分蘖数、叶片SPAD值、干物质积累量均显著增加,子粒产量呈先增加后降低趋势,施氮量为225kg/hm2时子粒产量达最大;每公顷施纯氮180kg的掺混尿素处理B3与普通尿素处理CK比较,其分蘖数、叶片SPAD值、干物质积累量、子粒产量及氮肥农学利用率均显著提高,表明施用掺混尿素比普通尿素更有利于提高生物产量、经济产量及氮肥农学利用率。施用量为225kg/hm2的掺混尿素B3处理,最终子粒产量最高,达到11208.6kg/hm2,比普通尿素增10.1%,氮肥农学利用率为10.6kg/kg,是掺混尿素运筹最优处理。     

施氮对春玉米产量、氮素积累及利用的影响

通过田间试验研究了不同施氮量对玉米产量、干物质和氮素积累及氮肥利用效率的影响,结果表明:施氮可显著增加玉米产量,在施氮量70~210 kg/hm2范围内玉米产量随施氮量的增加而增加,当施氮量增加至280 kg/hm2玉米产量下降,根据玉米产量(y)和施氮量(x)拟合,得出适宜施氮量为178 kg/hm2。施用氮肥可显著增加玉米干物质和氮积累量,并随施氮量的增加而增加。氮肥农学利用率、当季回收率和偏生产力均随施氮量的增加而下降,分别由14.1 kg/kg、46.2%和135.2 kg/kg下降至7.4 kg/kg、19.3%和37.6 kg/kg。     

施氮量对不同类型水稻品种吸氮特性及氮肥利用率的影响

在大田条件下,研究了施氮量对不同类型水稻品种吸氮特性及氮肥利用率的影响。结果表明:随施氮量的增加,不同类型水稻品种的吸氮量、百千克籽粒需氮量均增加;产量随百千克籽粒需氮量的增加呈先增加后减少的趋势,产量在9000～10500kg·hm-2的百千克籽粒需氮量集中在1.9～2.2kg。在本试验条件下,镇稻88、武运粳7号、8优161、常优1号的氮肥利用率随施氮量的增加呈上升的趋势,而武育粳3号、8优父、扬稻6号、扬籼4号、两优培九、汕优63的氮肥利用率随施氮量的增加呈上升的趋势,至中肥处理达最大,高肥处理则显著下降;产量与氮肥利用率呈极显著的线性相关性,产量在9000～10500kg·hm-2的氮肥利用率都在40%左右。     

施用肥料添加剂对太湖地区水稻产量、氮素吸收利用及氮平衡的影响

通过田间试验研究三个供氮水平下(施氮50 kg/hm2、150 kg/hm2、250 kg/hm2)施用肥料添加剂对苏南太湖地区水稻产量、氮素吸收利用及土壤氮平衡的影响。结果表明,施氮和肥料添加剂对水稻产量、氮肥吸收利用及表观损失氮均有显著影响,但只有在水稻产量和氮肥农学利用率指标上二者表现出显著的交互作用(P0.05);随施氮量增加,水稻产量、累积吸氮量、土壤残留无机氮(Nmin)、表观损失氮增加,氮肥吸收利用率和农学利用率降低;与单施尿素相比,尿素配施肥料添加剂可进一步增加水稻产量、累积吸氮量,并能提升氮肥利用率和降低表观损失氮量,且该效应总体上随施氮量增加而愈趋明显;施用肥料添加剂对水稻营养生长期的氮素积累影响要明显强于生殖生长期。在本研究条件下,综合分析水稻产量、氮肥利用及氮平衡指标,不施用肥料添加剂时,施氮150 kg/hm2可获得较好的农学和环境效应。     

施氮量对胡麻干物质积累分配及产量的影响

通过大田试验,研究了施氮量对胡麻干物质积累分配及产量的影响。结果表明,胡麻干物质积累随施氮量增加进程加快。苗期至盛花期、青果期至成熟期干物质积累速率分别随施氮量增加而提高、降低,不同施氮处理最高干物质积累速率均出现在盛花期。胡麻完成干物质积累的时间随施氮量增加而提前,中氮水平干物质积累速率最大。施氮对长生育期胡麻品种干物质分配无明显影响,对短生育期胡麻品种影响较大。合理施氮可有效提高胡麻单株有效果数和千粒质量,单位面积产量与单株干物质量呈显著正相关,氮肥农学效率随施氮量增加而降低。河北省张家口市和内蒙古自治区鄂尔多斯试验区最优施氮量分别为90．00,36．80kg·hm-2,比传统不施氮肥分别增产30．84％,16．84％。     

温室网纹甜瓜临界氮浓度和氮营养指数模拟研究

为实现精准的氮营养诊断和指导生产,研究通过4个不同氮素水平处理的温室网纹甜瓜基质栽培试验,构建了临界氮浓度稀释曲线模型,并推导得到了氮素吸收和氮营养指数模型。结果表明:临界氮浓度稀释曲线模型(%N_c=4.235DW~(-0.353)_(max))揭示了植株地上部生物量和氮浓度值之间呈幂函数关系,决定系数R~2=0.814,同时得到最高和最低氮浓度稀释曲线,决定系数分别为R~2=0.808、R~2=0.810;氮素吸收模型和氮营养指数模型对网纹甜瓜营养诊断结果基本一致,植株适宜的氮素施用量为始瓜期前4.1g/株,之后1.3～2.7g/株。本研究提出的临界氮浓度、氮素吸收和氮营养指数模型,相较于传统的经验方法更具有机理性,可为温室网纹甜瓜的氮肥管理决策提供理论依据。     

施氮后蚯蚓对植物吸氮及微生物固氮的影响

为探讨尿素施用后蚯蚓对植物吸氮量及微生物固氮量的影响,通过盆栽试验,以威廉腔环蚓(Metaphire guillelmi)为试验材料,对比有、无蚯蚓作用下15N标记的尿素施入后植物氮素含量的差异及土壤微生物量的变化过程。结果表明:培养结束后对植物进行取样测定,发现不同处理间植株氮含量并无显著差异,但接种蚯蚓的处理增加了植株生物量,进而导致蚯蚓作用下的植株总吸氮量提高了约30.8%。从分配比例上看,接种蚯蚓显著增加了植物吸收土壤氮的比例,却显著降低了植物吸收肥料氮的比例。在整个试验过程中,两处理的全氮(TN)含量均无显著变化,但土壤中来源于肥料的氮却随着培养的进行逐渐降低,且接种蚯蚓使其下降速度更快。微生物生物量氮(M BN)先下降后上升,且接种蚯蚓处理的MBN含量在试验初期(第5d)与试验末期(第30d)较高,但MBN中固定的肥料氮含量始终低于不接种蚯蚓的对照处理。试验过程中,土壤可溶性有机氮(D ON)的含量先下降后上升,与MBN变化趋势一致。与对照处理相比,接种蚯蚓处理的铵态氮(N H4+-N)含量降低,硝态氮(N O-3-N)含量则差异不显著。综上,蚯蚓可通过调节微生物生物量形成氮素缓冲库,从而促进植株对土壤氮而非尿素氮的吸收。     

供氮水平对草莓氮素同化的影响

以水培丰香草莓为试材,对不同供氮水平条件下草莓的氮素同化作了研究。结果表明:随着水培液硝酸盐浓度的提高,NO3--N吸收速率和植株中NO3--N含量逐渐提高,但NO3--N浓度为7.5 mmol/L时硝酸还原酶(NR)活性最高。根系中NR活性显著低于叶片,叶片中NR活性最高可达390 nmolNO2/(g.h FW),根系仅为121.3 nmolNO2/(g.h FW),表明NR活性是制约草莓对硝酸盐响应的关键因素。     

速效氮与缓控释氮配比一次性侧深施对双季稻产量、氮素利用率及氮素损失的影响

为探究在机插同步一次性侧深施肥作业方式下的速效氮与缓控释氮合理配比,保证水稻产量,提高肥料利用率,降低氮素流失,实现水稻的清洁化生产,采用田间小区试验,设置7个处理,分别为CK:不施肥,T1:农民习惯施肥(施N量早稻150 kg·hm~(-2),晚稻165 kg·hm~(-2)),T2～T6:机插同步一次性侧深施肥(施N量早稻105 kg·hm~(-2),晚稻132 kg·hm~(-2)),其中T2～T6处理的缓控释氮分别占总氮的0%、10%、20%、30%、40%。结果表明:在早稻季,各处理间产量差异不显著;晚稻季,T3～T5处理的产量间差异不显著,T6处理产量显著低于T4和T5处理;与T1处理相比,T2～T6处理的氮肥吸收利用率提高了8.08～14.10(早稻)个和6.68～26.61(晚稻)个百分点。与T2处理相比,早、晚稻T3～T6处理氨挥发累积量分别降低了5.20%～38.20%、29.41%～35.60%,田面水总氮平均浓度下降了20.90%～38.22%、7.39%～29.14%,田面水铵态氮平均浓度降低了26.26%～46.09%、42.57%～45.61%,其中T4处理早、晚稻不减产,肥料吸收利用率达到37.93%(早稻)、61.32%(晚稻),氨挥发累积量、田面水总氮平均浓度和铵态氮平均浓度分别下降37.00%、30.48%、31.88%(早稻),35.58%、12.88%、52.58%(晚稻),综合效果最好。研究表明,在湖南双季稻生产中,采用机插同步一次性侧深施肥作业方式,缓控释氮占总氮的20%较为合适。     

氮肥施用量、施用时期及运筹对水稻氮素利用率影响研究

常规籼稻、杂交籼稻和少数常规粳稻的氮肥利用率呈现随施氮量的增加先上升，至中肥处理达最大，高肥处理显著下降的趋势；不同叶龄追施氮肥的时期与氮肥利用率呈二次曲线关系；前期施氮量占总施氮量的比例与氮肥利用率之间呈显著的抛物线关系。总的来说，氮肥施用量过小过大，氮肥追施过早过迟，氮肥前中后期运筹不合理，水稻的氮素利用率均不高，造成氮肥浪费甚至污染环境。     

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。     

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...     

Use of soil nitrogen parameters and texture for spatially-variable nitrogen fertilization

Recent studies have demonstrated the potential importance of using soil texture to modify fertilizer N recommendations. The objective of this study was to determine (i) if surface clay content can be used as an auxiliary variable for estimating spatial variability of soil NO₃–N, and (ii) if this information is useful for variable rate N fertilization of non-irrigated corn [Zea mays (L.)] in south central Texas, USA across years. A 64 ha corn field with variable soil type and N fertility level was used for this study during 2004–2007. Plant and surface and sub-surface soil samples were collected at different grid points and analyzed for yield, soil N parameters and texture. A uniform rate (UR) of 120 kg N ha⁻¹ in 2004 and variable rates (VAR) of 0, 60, 120, and 180 kg N ha⁻¹ in 2005 through 2007 were applied to different sites in the field. Distinct yield variation was observed over this time period. Yield and soil surface clay content and soil N parameters were strongly spatially structured. Corn grain yield was positively related to residual NO₃–N with depth and either negatively or positively related to clay content depending on precipitation. Residual NO₃–N to 0.60 and 0.90 m depths was more related to corn yield than from shallower depths. The relationship of clay content with soil NO₃–N was weak and not temporally stable. Yield response to N rate also varied temporally. Supply of available N with depth, soil texture and growing season precipitation determined proper N management for this field.     

减氮配施缓释氮肥对滴灌棉花氮素利用和产量的影响

为探究减氮施肥技术和缓释氮肥在新疆滴灌棉花上的应用效果，选用当地棉花主栽品种新陆早64号，设置不施氮肥（H1）、常规全施尿素（H2，300 kg/hm²）、减氮20%缓释氮肥与尿素配施（H3，240 kg/hm²）3个处理，分别在棉花不同生育期对棉田土壤理化性质、酶活性、无机氮含量进行测定，并在棉花吐絮期测定棉花氮素含量，分析减氮配施缓释氮肥对棉花氮素利用效率的影响。结果显示：在棉花各生育时期，减氮20%配施缓释氮肥处理0~20 cm土层团聚体稳定性显著高于常规全施尿素处理（P<0.05），在0~40 cm土层H3与H2处理全氮差异不显著；不施氮肥（H1）处理土壤酶活性在棉花全生育时期均处于较低水平，常规全施尿素H2处理土壤脲酶活性显著高于减氮20%配施缓释氮肥（H3）处理，过氧化氢酶活性均低于H3处理，2个处理间蔗糖酶活性和碱性磷酸酶活性差异不显著；H3处理在40~60 cm土层铵、硝态氮含量较常规全施尿素H2处理减少了棉花生育后期氮素的淋溶损失；H3处理的氮肥利用率为45.75%，高于H2处理（P<0.05），较H2处理提高了7.87百分点；减氮配施缓释氮肥有利于提高棉花产量，减氮20%配施缓释氮肥（H3）处理下棉花皮棉产量较不施氮肥（H1）处理提高了18.26%，且铃质量、籽棉产量、皮棉产量与常规全施尿素（H2）处理差异不显著，可实现减氮不减产。结果表明，减氮20%施氮水平下缓释氮肥与尿素配施（H2）增强了表层土壤团聚体稳定性，可在棉花全生育期维持较高无机氮含量，减少了氮素淋溶损失，有利于棉花氮肥利用率及产量的提高，可在滴灌棉田中推广应用。     

丹江口水库总氮、氨氮遥感反演及时空变化研究

为定量反演丹江口水库水质指标含量,明晰水质指标的时空分布特征、迁移转化规律,以南水北调中线工程水源地丹江口水库为研究对象,根据哨兵2号卫星（Sentinel-2）遥感影像不同波段组合的反射率,结合2016年2月的采样点总氮（TN）与氨氮（NH₃-N）水质监测数据建立BP神经网络模型,反演2016-2020年TN与NH₃-N含量,以此分析库区TN与NH₃-N含量的时空变化特征,并探析其变化的影响因素。结果表明：构建的BP神经网络模型中TN和NH₃-N的拟合精度均较高,R²分别为0.863和0.877,适用于丹江口水库TN和NH₃-N遥感反演研究。2016-2020年丹江口水库水质整体呈向好趋势,NH₃-N含量保持Ⅰ类水质标准,而TN含量在Ⅲ类与Ⅳ类水质标准之间。研究表明,利用Sentinel-2影像波段所建立的BP神经网络模型,适用于TN与NH₃-N含量的遥感反演,以此分析不同季节适合的反演模型,可以为大型湖泊水生态环境改善及水质监管提供技术支撑。