江苏省早熟晚粳高产水稻新品种氮素吸收利用特征及成因分析

【目的】为阐明江苏省早熟晚粳新品种氮素吸收与利用的品种差异及其影响因素,【方法】于2012-2013年在江苏(武进)水稻研究所,以江苏省新近育成的8个早熟晚粳稻为供试材料,研究其与对照在产量、氮素吸收、氮素利用上的差异,分析氮素吸收利用及影响因素。【结果】1)8个早熟晚粳新品种实收产量均高于对照宁粳1号,平均增加7.87%,其中,武运粳29、武运粳23、扬粳4227、通粳981极显著高于对照;新品种总吸氮量和氮素籽粒生产效率分别比对照平均增加4.97%、2.85%。随着品种吸氮量、氮素籽粒生产效率的提高,稻谷产量均增加;2)高产新品种干物质生产量高、吸氮强度大、单穗吸氮量多和抽穗后吸氮量多,导致总吸氮量多;3)高产新品种结实期茎鞘叶氮素转运量、转运率大,氮素比例下降值大,成熟期茎鞘叶氮素比例低,结实期穗氮素增加量大,成熟期穗氮素比例高,这些特征均有利于总吸氮量、氮素籽粒生产效率的提高,且对前者的促进作用明显大于后者;4)高产新品种氮素收获指数、氮肥吸收利用率、氮肥农学利用率、氮肥偏生产力等指标均高于对照,产量越高趋势越明显。总氮吸收量、氮素籽粒生产效率高的品种有利于氮素收获指数、氮肥农学利用率、氮肥偏生产力的提高,但前者的影响更大。吸氮量高的品种氮肥利用率也较高,氮素籽粒生产效率高的品种氮素干物质生产效率、氮肥生理利用率也高。【结论】在苏南稻区,8个早熟晚粳新品种产量明显高于对照,氮肥(素)吸收利用率、总吸氮量、氮素籽粒生产效率均比对照表现出一定的优势。     

缓释型玉米专用肥不同氮源配比对玉米生长的影响

以春玉米大丰30和缓效氮源硫包膜尿素为试材,采取盆栽方式,设不施氮为对照,研究缓效氮不同添加比例下缓效氮的释放速率,春玉米干物质积累量、吸氮量、氮素利用率及产量,土壤p H值的动态变化。结果表明,配施缓效氮能有效提高玉米对氮素的利用,增加产量。随着缓效氮添加比例增加,玉米干物质积累量、吸氮量及产量均呈先增加后减少的趋势,其中添加33%缓效氮处理为最优处理。添加33%缓效氮处理中缓效氮累积释放率和玉米对氮素的吸收规律更加吻合,与普通尿素处理相比,产量增加73.83%,成熟期玉米地上部吸氮量和干物质积累量分别增加15.40%和20.10%,地下部吸氮量和干物质重分别增加21.11%和13.09%。配施缓效氮显著提高玉米氮素利用率,缓效氮添加比例为33%和50%处理分别比普通尿素处理提高14.76%和12.46%。     

缓释尿素在玉米上的应用效果

利用大田小区试验,在赤峰市和鄂尔多斯市分别进行不同氮素处理对玉米产量、肥料吸收利用和土壤氮残留影响的研究。结果表明,施用氮肥玉米子粒产量和秸秆产量可分别增加13.3%～157.2%和6.9%～64.2%。减少20%施氮量同时配比75%的缓释尿素处理,玉米子粒氮含量、秸秆氮含量和氮积累量最大,与100%推荐施氮量无显著差异。缓释尿素占比60%以上时氮素回收率、氮肥偏生产力和氮肥农学效率达最大值,较普通尿素(RU)可分别提高14.3、4.5、61.7个百分点(赤峰市)和8.4、11.0、35.7个百分点(鄂尔多斯市)。玉米收获后耕层(0～20 cm)土壤矿质氮含量表现,赤峰市耕层土壤硝态氮含量远大于铵态氮且不同处理间差异显著(P0.05),100%推荐施氮量最大,80%推荐施氮量(RU80%)最小。鄂尔多斯市耕层土壤硝态氮含量和铵态氮含量基本相当,除各氮素处理与对照(CK)达显著差异外(P0.05),其他各处理间均未达显著差异。施氮量减少20%,缓释尿素占比30%以上与普通尿素配施即可替代100%推荐施氮量,且缓释尿素占比越大养分吸收利用越显著,玉米产量间无显著差异。     

不同氮素吸收类型粳稻品种吸氮能力的差异及原因分析

 2008-2009年,在群体水培条件下,以国内外不同年代育成的94个常规粳稻品种为供试材料,测定植株各器官干物质量和含氮率、产量及其构成因素等,采用组内最小平方和的动态聚类方法将供试品种按吸氮量的大小从低到高依次分为A、B、C、D、E、F 等6类,以探明影响氮素高效吸收型粳稻品种吸氮能力的主要原因。结果吸收型品种抽穗前后吸氮量显著大于氮素低效吸收型品种,抽穗前吸氮量对总吸氮量影响显著大于抽穗后吸氮量;3）氮素高效吸收型品种单穗吸氮量显著大于氮素低效吸收型品种,但单位面积穗数无优势,单穗吸氮量对总吸氮量的影响显著大于单位面积穗数;4）氮素高效吸收型品种播抽历期、全生育期较长,群体与个体吸氮强度大,吸氮强度对吸氮量的影响显著大于生育期;5）氮素高效吸收型品种干物质生产量显著大于氮素低效吸收型品种,但植株含氮率无优势,干物质生产量对总吸氮量的影响显著大于植株含氮率,干物质生产量大是氮素高效吸收型品种吸氮能力强的一个重要因素;6）氮素高效吸收型品种各器官（根、茎鞘叶、穗）吸氮量均显著大于氮素低效吸收型品种,抽穗前茎鞘叶吸氮量大,抽穗后氮从茎鞘叶向穗部转移多,成熟期穗部吸氮量大,有利于提高氮高效吸收型品种氮素累积量。表明：1）供试品种间吸氮量的差异很大,总吸氮量最大品种为最小品种的2.44倍,氮素高效吸收型品种平均产量极显著高于氮素低效吸收型品种;2）氮素高效     

缓释尿素对滴灌玉米农田土壤无机氮及产量的影响

通过研究不同基施比例的缓释尿素与滴灌玉米土壤氮素供应、氮素吸收利用以及农田氮素平衡的相互关系,明确缓释尿素在滴灌玉米上作基肥施用并探讨其施用的适宜基施比例。结果表明,基施缓释尿素对比普通尿素增加了土壤硝态氮和铵态氮含量,缓释尿素处理土壤无机氮积累量表现为富集现象,不施氮处理则表现为负积累效应;土壤氮素含量随基施比例的增加而降低。玉米产量、氮肥利用率和农学效率随缓释尿素基施比例的增大表现为先增加后降低的趋势,土壤氮素表观损失量和氮素盈余量随基施比例的增大均先降后增。以缓释尿素50%作基肥的玉米产量及氮肥利用率较高,土壤氮素表观损失量较低。     

不同时期施氮对华南双季杂交稻产量及氮素吸收和氮肥利用率的影响

以两系法杂交水稻粤杂122为材料，在广州进行2a4季田间试验，研究了氮素作基肥、蘖肥和穗粒肥施用对水稻氮素吸收、稻谷产量和氮肥利用率的影响。结果表明：施用穗粒肥具有显著的增产作用，其增产效果比基肥和蘖肥好；施用穗粒肥显著提高水稻总吸氮量，基肥和蘖肥对吸氮量影响较小；在总施氮量相同的情况下，氮肥作穗粒肥施用的吸收利用率和农学利用率比基肥和蘖肥高；水稻最适吸氮量随结实期日照时数的增加而提高。控制氮肥总量，适当减少基肥和蘖肥用量，增加穗粒肥用量，实行氮肥后移，有利于提高华南双季杂交稻的产量和氮肥利用率。     

缓释尿素一次基施对玉米产量及氮肥利用的影响

本试验用不同量缓释尿素在玉米播种时一次性基施,同时以不同施氮量作对照,比较缓释尿素对玉米生长发育及产量的影响。主要结果如下:缓释尿素一次基施对玉米籽粒产量和生物产量均有增产作用。不同量的缓释尿素一次基施下玉米籽粒产量氮反应指数和氮肥农业效率随尿素施用量增加呈下降趋势。玉米生产收益和利润均随尿素施用量的增加呈下降趋势。     

控释氮肥在土壤中的释放特征及其对春玉米养分吸收及氮肥利用率的影响

通过田间试验,研究控释氮肥在田间的养分释放特征及其在玉米生长期内养分需求和氮素供应状况以及对土壤无机氮、玉米产量和氮肥利用率的影响。结果表明,控释氮肥的养分释放达到了控释效果,其养分释放与玉米的养分吸收规律基本一致。与普通氮肥相比,施用控释氮肥有效地提高土壤中的无机氮含量,促进玉米植株对氮素的吸收利用。施用控释氮肥处理的玉米吸氮量比普通氮肥处理增加8.41%,玉米产量较普通氮肥增产720 kg/hm~2,氮肥利用率较普通氮肥处理高10.13个百分点,氮肥农学效率较普通氮肥处理高19.48%。     

缓释氮肥对棉花生长发育及产量的影响

研究缓释氮肥对棉花单株生物量及产量的效应,以期为棉花节本增效栽培技术提供理论依据。以湘杂棉8号F1为材料,进行了常规氮肥和缓释氮肥不同施氮量田间对比试验。结果表明,缓释氮肥处理的棉花株高、果枝数、生物量及叶绿素含量较常规氮肥具有优势。缓释氮肥处理的棉花产量均高于常规氮肥,并以施氮量240kg·hm-2的产量最高,达到4047.03kg·hm-2;480kg·hm-2施氮量次之,产量为4040.60kg·hm-2;较之等氮量常规氮肥分别增产10.18%、9.76%。     

影响水稻遗传群体株系氮素高效吸收的主要根系性状

在群体水培条件下,采用遗传背景相似的染色体单片段代换系114个水稻株系为供试材料,依据成熟期单株吸氮量和单株籽粒产量两个性状进行聚类,将供试群体分为6种类型,并按单株吸氮量从低到高排序分为A、B、C、D、E和F类。结果表明:1)供试群体单株吸氮量差异较大,变幅为0.32g~0.91g,最大值是最小值的2.85倍。2)吸氮量和氮素籽粒生产效率均是影响产量的重要因素,但前者对产量的正向贡献度显著大于后者。3)随着吸氮量的增加,产量总体呈上升趋势。但吸氮量类型与产量类型并不完全吻合,高吸氮量仅是产量提高的重要基础,产量可能还受到其他因素的影响。4)不同类型间遗传群体株系活性性状(总吸收面积、活跃吸收面积和根系活力)差异较小,根系形态性状(根总长、根干质量、最长根长、众数根长)及冠根比差异显著,氮高吸高产型水稻单株不定根总长、单株根干质量、最长根长、众数根长、冠根比显著大于氮低吸低产型水稻。5)综合相关分析、主成分分析和通径分析的结果,影响染色体单片段代换系水稻遗传群体株系氮素高效吸收主要根系性状为单株根干质量、抽穗期冠根比、最长根长和单株不定根总长。通过遗传改良根系的形态性状可实现氮素吸收能力的显著提高。     

滨海盐碱地不同氮肥用量对水稻干物质转运及稻米品质的影响

为探讨滨海盐碱地不同氮肥用量对水稻干物质积累和转运、稻谷产量及品质的影响,以常规中粳中晚熟品种圣稻2620为试验材料,在含盐量3‰~6‰条件下研究了6种氮肥施用方式（N5,40 kg/667 m²;N4,32 kg/667 m²;N3,24 kg/667 m²;N2,16 kg/667 m²;N1,8 kg/667 m²;N0,不施氮肥）对水稻干物质积累和转运及产量、品质的特性。结果表明,随着氮肥用量的提高,水稻生殖生长期占全生育期的比例由N0的23.67%增长至N5的25.00%,营养生长期占全生育期的比例由N0的76.33%减少至N5的75.00%,全生育期由N5的180 d减少至N0的169 d。干物质积累盛期在返青期后25 d至抽穗后20 d,总体干物质积累速度表现为N5>N4>N3>N2>N1>N0。茎鞘、叶片的干物质输出率、转化率随着氮肥用量的增加而增大,但减少20%的氮肥用量,不影响干物质的输出和转化。氮肥用量的提高可以显著提高稻米的加工品质和外观品质,但显著降低了其食味品质,食味值由N0的72分降低至N5的67分。氮肥用量提高可以显著提高水稻产量,由N0的388.34 kg/667 m²升高至N4的525.83 kg/667 m²,减少20%氮肥用量的N4处理比全氮量的N5处理产量提高4.39%。     

施氮量对粮饲兼用玉米子粒产量和饲用品质的影响

2017~2018年以主推粮饲兼用玉米陕科9号品种为材料，设0、90、180、270和360 kg/hm² 5个氮肥水平进行大田试验，测定不同氮肥处理下叶面积指数、产量和饲用品质和氮肥利用率等性状指标，分析施氮量对玉米子粒产量、饲用品质和氮肥利用率的影响。结果表明，随施氮量的增加，叶面积指数、SPAD值和生物量增加；子粒产量随施氮量的增加先增加后稳定，此时最佳施氮量为268 kg/hm²，产量增加64.4%。随着氮肥增加，氮肥农学效率呈先增加后降低，氮肥偏生产力降低。饲用品质分析显示，子粒蛋白质、淀粉和脂肪含量随着施氮量增加而增加，在氮肥270 kg/hm²处理下分别较不施氮处理增加2.4%、13.7%和22.5%；秸秆中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量分别减少20.4%和18.1%，秸秆粗蛋白和体外干物质消化率分别增加22.5%和17.6%。适当增施氮肥改善玉米群体质量，增加产量和氮肥利用率，提高饲用价值。陕北灌区粮饲兼用玉米生产实践中，推荐适宜施氮量为268 kg/hm²。     

新型尿素对玉米产量及养分积累、利用的影响

以西都森玉1号为试材,在N、P_2O_5、K_2O总投入量相同条件下,以施用普通尿素处理为对照,分析大田试验下施用几种新型尿素(控失尿素、腐殖酸尿素、聚能网尿素、含锌尿素)后玉米农艺性状、产量、生物量、养分积累及利用情况。结果表明,相对于普通尿素处理,几种新型尿素处理玉米产量及植株地上部分生物量均显著增加,控失尿素一次性施用增产率和生物量最高,分别为23.48%和387.21 g/株。控失尿素处理可显著增加作物氮、磷、钾积累量,聚能网尿素施用后显著增加作物对氮和钾吸收积累,腐殖酸尿素处理显著增加作物对氮、磷的吸收积累。控失尿素一次施用处理氮肥利用率、偏生产力、氮素吸收效率、氮肥农学效率均最高,分别为34.04%、66.09 kg/kg,102.09%、17.08 kg/kg。综合考虑,控失尿素一次性施用在贵州地区玉米作物上施用效果最好。     

玉米施肥量优化模型与土壤无机氮变化特征

对"3414"田间试验各处理玉米产量和不同氮水平(N0=0、N1=93.75、N2=187.5、N3=281.25 kg/hm~2)下测定土壤无机氮,探究N、P、K不同配比施肥对玉米产量的影响和不同氮水平下土壤无机氮的变化特征。结果表明,施氮对玉米产量的影响达到差异显著水平,施磷、钾肥对玉米产量的影响差异不显著。随着施氮量升高,玉米产量先升高后稳定,通过方差分析确定当地最佳推荐施氮量变化范围为93.75～281.25 kg/hm~2。施氮可以提高1 m土壤中铵态氮和硝态氮的积累量。铵态氮易被固定,拔节期以后,土壤中铵态氮积累较为稳定。硝态氮在土壤中变异较大,尤其在高施氮量(281.25 kg/hm~2)时,1 m土体中硝态氮积累量显著增加。无机氮总量与施氮量显著相关,当施氮量为281.25 kg/hm~2时,大大增加中期(抽雄期)氮素损失风险,确定安全施氮量处于187.5～281.25 kg/hm~2。提高产量、减少氮素损失的生产目标,207.27 kg/hm~2的施氮量为当地经济安全施氮量。     

麦秆还田下水氮耦合对水稻氮素吸收利用及产量的影响

【目的】研究麦秆还田下不同水氮耦合对麦茬杂交籼稻氮素吸收利用及产量的影响。【方法】以杂交稻F优498为材料,设置不同水分处理方式(干湿交替灌溉、淹水灌溉)、氮肥运筹 [总氮150 kg/hm²,基肥∶蘖肥∶穗肥分别为3∶3∶4(N1)、7∶3∶0(N2)、不施氮(N0)]和秸秆还田(秸秆全量翻埋还田、秸秆不还田),测定还田秸秆氮素腐解率、水稻籽粒产量及主要生育时期各器官氮素吸收利用特征。【结果】干湿交替灌溉促进了秸秆氮素释放,使水稻在拔节期后的地上部氮素积累量提高4.85%~33.92%,提高成熟期茎鞘氮素转运能力,穗部氮素吸收量提高了10.73%~16.42%,最终提高有效穗数并增产2.51%~3.77%。秸秆还田释放氮素营养,提高拔节期后的水稻地上部氮素积累量5.15%~53.21%和成熟期叶片氮素转运能力,提高穗部氮素吸收量4.93%~ 43.91%,最终增产9.62%~18.33%。施氮促进了秸秆养分释放,提高了水稻植株氮素吸收与转运能力,增加了有效穗数并显著增产16.21%~28.31%。对比干湿交替灌溉耦合优化施氮(N1)模式与淹水灌溉耦合传统施氮(N2)模式,前者促进了各时期的秸秆养分释放,提高了地上部氮素积累能力和茎鞘及叶片的氮素转运能力,并显著提高了氮肥回收利用率7.27%~26.06%。【结论】麦秆全量翻埋还田条件下,干湿交替灌溉耦合优化施氮的水氮耦合模式可促进秸秆氮素释放,有效提高水稻氮素积累及利用能力,提高氮肥回收利用率与水分利用率,为本研究中最适水肥耦合模式。     

适应贵州黄壤生长的氮高效油菜品种筛选

为筛选适宜贵州黄壤水旱轮作和旱地轮作种植的氮高效冬油菜品种,2018-2019年在贵州省遵义市播州区和毕节市黔西县开展田间试验,以26个不同的冬油菜品种为材料,设置4个氮素水平（0、45、135和180 kg/hm²）,探讨品种间在生长、养分吸收及利用效率上的差异。结果发现,两种轮作种植情况下,所有品种的产量随施氮量的增加而增加,在施氮180 kg/hm²时,旱地轮作的产量、产值和经济效益以德油杂11号最优,分别达到3130 kg/hm²、 15 650元/hm²和9998元/hm²,水旱轮作的产量、产值和经济效益也以德油杂11号最优,分别达到2767 kg/hm²、13 835元/hm²和8183元/hm²。生物量也以德油杂11号最大。旱地轮作种植冬油菜,氮素农学效率随施氮量增加呈先增加后降低的趋势,在135 kg/hm²时达到最大值;各品种氮素偏生产力随施氮量增加而降低;氮素吸收效率也随着施氮量的增加而降低。旱地轮作种植冬油菜,产量、养分吸收和氮素利用效率均优于水旱轮作种植。推荐德油杂11号、黔油早2号、龙庭1号、庆油1号、金油8号、庆油3号、金农油1号、黔油早1号为较适宜的旱地种植品种,德油杂11号、黔油28号、广源68、庆油3号、华龙油1号、龙庭1号、庆油1号、渝油28为较适宜水旱轮作种植的品种;并认为冬油菜的氮肥管理应该根据轮作模式做调整。     

缓释氮肥与尿素配施对高原机插籼稻产量与生长特性的影响

为了明确高原地区机插籼稻缓释氮肥与尿素配施的最佳比例,以川谷优7329为材料,在施氮量为150kg/hm~2和105 kg/hm~2水平下,研究了4种缓释氮肥与尿素配施比例(10∶0,7∶3,5∶5,3∶7)对机插籼稻产量与生长特性的影响。结果表明,不同施氮量间水稻产量差异不显著,缓释氮肥与尿素配施水稻产量由高到低为5∶510∶07∶33∶7。在相同比例下增加施氮量可以增加机插籼稻抽穗期高效叶片的长度,提高茎蘖数和抽穗期叶面积指数,但降低了氮肥农学利用效率和粒叶比。尿素所占比例越高成穗率越低,5∶5的处理水稻表观输出率和氮肥农学利用效率最高。高原地区机插籼稻最佳氮肥施用量为105 kg/hm~2,缓释氮肥与普通尿素配施比例为5∶5。     

氮肥一次性基施与分次施用对春玉米氮素利用的差异

通过两年田间定位试验,研究不同氮肥施用方式下玉米产量形成与氮素吸收动态特征。结果表明,增施氮肥后,玉米产量、生物量和吸氮量分别增加121.97%～177.88%、95.08%～127.77%、206.18%～295.46%,氮肥一次性基施(N1)和氮肥分次施用(N2)两个处理下植株生物量和氮累积量均在12展叶(V12)至吐丝期(R1)增长最快。与N1相比,N2处理下吐丝后干物质累积量增加30.18%,氮素累积量增加105.53%;N2处理下吐丝后氮素累积量对子粒的贡献率达68.13%～75.00%,显著高于N1处理。N2处理下玉米产量、生物量、吸氮量两年平均较N1处理分别增加7.60%、4.56%和3.19%,氮肥利用率、生理利用率、偏生产力和农学效率平均较N1处理分别提高6.13%、10.22%、3.83%和12.58%。N2处理通过氮肥的分次施用保障了玉米开花后的氮素供给,提升了氮肥利用效率,更有利于玉米的高产稳产。     

不同氮肥模式对夏玉米产量、蛋白质品质和氮素利用特性的影响

以高产玉米品种郑单958和先玉335为供试材料,在大田生产条件下设置4个施氮水平,研究不同氮肥模式对两个高产玉米品种子粒产量、蛋白质产量及氮素利用特性的影响。结果表明,两个玉米品种子粒产量随施氮量的增加显著增加,均以240 kg/hm~2处理最高,先玉335子粒产量显著高于郑单958;两个玉米品种子粒蛋白质含量及其产量随施氮量的增加显著增加,先玉335的蛋白质含量及其产量均高于郑单958;两个玉米品种氮素利用效率、氮肥生产效率和氮肥农学利用效率随施氮量的增加而显著降低,均以180 kg/hm2处理最高,先玉335的氮素利用效率、氮肥生产效率和氮肥农学利用效率均高于郑单958。综合分析认为,两个玉米品种均以240 kg/hm~2处理可以同步协调实现较高的子粒产量、蛋白质含量和氮素利用效率,获得产量、品质和高氮素利用效率的协调统一。     

氮肥后移对花生氮代谢相关酶活性、氮素利用效率及产量的影响

本研究以农花5号为试材,在施氮肥总量一致的条件下,设3个不同施用时期处理：基施氮肥135 kg·hm^-2（T1）、基施氮肥67.5 kg·hm^-2+苗期追肥67.5 kg·hm^-2（T2）、基施氮肥45 kg·hm^-2＋苗期和开花下针期分别追肥45 kg·hm^-2（T3）、以不施氮肥CK为对照,研究氮肥后移对花生叶片氮代谢相关酶活性、氮素积累量与利用效率、产量及其构成因素的影响。试验结果表明,不同施氮时期处理下,氮代谢相关酶活性和氮素积累量的变化趋势大致相同,但活性和含量的高低因施氮时期的不同发生变化。T3处理能显著提高花生生育后期叶片的硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶和谷氨酸脱氢酶的活性;花生生育后期植株总氮素积累量、根系和荚果氮素积累量以T3处理最高,但各施肥处理间差异不显著;氮肥农学利用率和氮肥偏生产力亦以T3处理最高,且差异达到显著水平（P＜0.05）;T3处理产量最高,为5361.11 kg·hm^-2,比CK 、T1和T2处理分别增产20.79%、3.27%和5.66%。从产量构成因素分析,T3处理产量的提高主要依赖于花生的单株果重和饱果率的提高。