长期施肥对氮素利用以及土壤剖面氮素分布、积累的影响

依托28年长期定位试验，采集不同施肥处理土壤剖面样品，测定土壤硝态氮含量，结合产量计算氮素利用效率。结果表明，长期施肥显著增加玉米子粒产量、地上部总吸氮量及氮收获指数。化肥+有机肥(NPKM)处理产量最高，较单施化肥(NPK)处理提高8.7%。各处理硝态氮含量随着土层的加深均呈先降低后升高的趋势，硝态氮主要积累在0～100 cm土体，NPK、NPKM处理硝态氮积累量占比高于55%。因此，有机肥替代部分化肥可显著提高子粒产量，增加氮素利用效率，减少氮素淋溶。     

施氮对玉米产量和氮素积累及相关生理指标的影响

通过田间试验研究施氮对玉米产量、氮素积累及相关生理指标的影响。结果表明,施氮使玉米产量提高,与对照处理差异达极显著水平(P<0.01)。施氮处理使玉米植株的氮素积累量、叶片叶绿素含量、SPAD值、植株中硝态氮和可溶性蛋白含量均增加。相关分析表明,玉米植株干物质积累量与氮素积累量呈极显著正相关;植株干物质积累量、氮素积累量均与植株中硝态氮含量呈极显著正相关。因此,可用植株中硝态氮含量作为预测植株吸氮量及生物量的参考,为指导农业生产中合理施用氮肥提供依据。     

长期定位施肥对玉米生育期内土壤酶活性的影响

以吉林省公主岭市的国家黑土肥力和肥料效益长期定位试验为平台,对2014年土样进行酶活性测定和分析,探讨长期定位施肥条件下玉米生育期内土壤酶活性的动态变化。结果表明,不同定位施肥处理过氧化氢酶、脲酶和磷酸酶活性在玉米生育期内呈大致相同的变化规律,从苗期至拔节期上升,在拔节期出现峰值;随后下降,至灌浆期酶活性最低,收获后酶活性出现回升。蔗糖酶活性的动态变化与以上3种酶活略有不同,从苗期至开花期升高,开花期至收获后期呈下降趋势。在玉米相同生育期内不同施肥处理间比较,土壤中脲酶、磷酸酶和蔗糖酶活性变化规律为有机肥+化肥(NPK+1.5M1)有机肥+化肥(NPK+M2)有机肥+化肥(NPK+M1)有机肥+化肥+轮作(NPK+M1+R)化肥+秸秆还田(NPK+S)单施化肥(NPK)CK。长期有机肥配施化肥和秸秆配施化肥处理对酶活性的促进效果比氮磷钾处理明显。     

有机无机肥配施对土壤硝态氮、玉米产量和氮素利用率的影响

通过田间定位试验,等氮量条件下研究100%有机肥(T1)、30%有机肥+70%无机肥(T2)、20%有机肥+80%无机肥(T3)、100%无机肥(T4)和不施肥(CK)对玉米各生育期0~90 cm土层硝态氮含量、玉米产量和氮素利用率的影响。结果表明,施肥均可增加各土层硝态氮含量,随玉米生长发育,表层硝态氮有下移趋势,成熟期最明显,其中,T4处理31~90 cm土层分别比CK、T3、T1和T2处理高96.9%、39.1%、36.1%和17.8%。苗期和灌浆期0~90 cm土层硝态氮累积量与玉米产量相关系数分别为0.925~*和0.904~*,拔节期达0.997~(**),T2和T3处理供氮能力较强。T3、T2、T4和T1处理玉米增产率分别达138.76%、131.93%、117.28%和71.73%,其中,T3和T2处理高产并稳产,可最大限度提高氮肥利用率,明显降低环境污染风险。有机无机肥配施是较为合理的施肥模式,且配比以20%∶80%为最佳。     

有机肥部分替代氮肥土壤硝态氮动态变化特征及玉米产量效应研究

通过田间试验,在氮磷钾等养分量条件下,研究牛粪、鸡粪、猪粪替代25%化肥氮和秸秆全量还田配施化肥对0～100 cm土层硝态氮淋溶和积累及玉米产量构成的影响。秸秆全量还田配施化肥、牛粪替代25%化肥氮处理土壤硝态氮淋溶作用较小,完熟期0～40 cm土层硝态氮累积量分别为86.2 kg/hm~2和73.1 kg/hm~2,均显著高于其他有机肥替代化肥处理。习惯施肥、鸡粪替代25%化肥氮、猪粪替代25%化肥氮处理土壤硝态氮淋溶较强,完熟期0～40 cm土层硝态氮累积量分别为54.2、65.4、68.5 kg/hm~2。鸡粪替代25%化肥氮处理玉米产量最高,为13 616.9kg/hm~2,比习惯施肥增产13.6%,与其他有机肥替代化肥处理产量差异均达显著水平。在等养分量条件下,有机肥替代25%化肥氮及秸秆全量还田配施化肥均可增加0～40 cm土层硝态氮累积量,减少淋溶损失。     

滴灌分次施肥下夏玉米养分积累及土壤无机氮残留的特性

在滴灌条件下,以玉米郑单958为试材,设4个施肥处理:CK(对照)、T1、T2、T3,探究氮、磷、钾肥分次施肥处理对夏玉米养分吸收和土壤无机氮残留的影响。结果表明,各处理夏玉米对氮素和磷素吸收速率最大的时期均为大喇叭口期至吐丝期,钾素为拔节期至大喇叭口期;吐丝期至成熟期氮、磷吸收积累量分别占全生育期43.05%~54.07%、41.76%~52.27%,钾几乎不再吸收(T3处理除外)。处理间比较,玉米V12期T3处理植株磷含量显著低于T2处理29.18%(2019年)和CK处理17.61%(2020年);吐丝期T1处理钾含量显著高于T3处理30.73%(2019年)和20.51%(2020年)。与CK和T2处理相比,T1和T3处理均能显著降低成熟期深层土壤无机氮残留。各分次追肥处理百公斤玉米子粒产量养分吸收量氮、磷、钾均值分别为2.31、0.90、2.09 kg。综合分析,在T1处理基础上推荐黄淮海夏玉米滴灌条件下播种期、大喇叭口期、抽雄吐丝期氮、磷、钾分次施肥比例为40%:20%:40%、35%:25%:40%、75%:25%:0,可更好满足玉米各生育期对养分的需求,降低深层土壤硝态氮残留。     

浅埋滴灌下尿素减量配施UAN对春玉米根系形态及其生理特性的影响

在内蒙古科尔沁区农业高新科技示范园区,以常规追施尿素为对照,研究浅埋滴灌减施尿素配施尿素硝酸铵溶液（UAN）对春玉米根系、产量及效益的影响。结果表明,适量减施尿素配施UAN能促进玉米根系生长,增强吐丝期和乳熟期根系超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）酶活性,降低丙二醛（MDA）含量,延缓根系的衰老,有利于生育后期产量的形成。各土层土壤铵态氮及硝态氮含量均表现为CK （常规追施尿素）显著高于尿素减量配施UAN处理,UAN能促进根系对土壤氮的吸收利用。减施尿素25%、配施UAN 75 kg/hm²处理（N2U）产量与CK差异不显著,且显著高于减施尿素51%、配施UAN 75kg/hm²（N1U）处理;N2U处理两年的经济效益均最高。浅埋滴灌技术为尿素减量配施UAN玉米的田间作业提供便利,配施UAN、减施尿素是西辽河平原灌区春玉米减氮增效的有效途径。     

长期定位施肥对砂姜黑土小麦根系性状和根冠比的影响

为了解长期定位施肥下砂姜黑土区小麦根系的生长发育状况,研究了5种长期不同施肥模式对该区小麦根系性状和根冠比的影响。结果表明,长期单施有机肥(M)小麦的总根长、总根表面积、总根体积、总根尖数、总根分叉数、根干重皆高于长期单施化肥(NPK),其中,开花期M处理小麦的总根体积、总根尖数、总根分叉数、根干重显著高于NPK处理,根直径M与NPK处理间差异不显著。长期有机肥与化肥配施传统施氮量(MNPK)与有机肥与化肥配施高施氮量(HMNPK)处理间小麦的总根长、总根表面积、平均根直径、总根体积、总根分叉数差异皆不显著,而MNPK处理小麦的总根尖数和开花期的根干重显著高于HMNPK处理。长期有机肥与化肥配施相对于长期单施化肥和有机肥可以明显改善小麦根系性状,其中,开花期MNPK和HMNPK处理小麦的总根长、总根表面积、总根体积、总根尖数、总根分叉数显著高于NPK和M处理,而MNPK和HMNPK处理小麦的平均根直径与M处理差异不显著。长期不施肥(CK)小麦的根系性状各指标显著低于其他各施肥处理。拔节期CK处理小麦的根冠比最低,其次为HMNPK,NPK、M、MNPK处理间的根冠比差异皆不显著,开花期HMNPK处理小麦的根冠比最低,其次为MNPK。研究认为,在改善根系性状方面,长期有机肥与化肥配施的效果最优,其次为长期单施有机肥、长期单施化肥;有机肥与化肥配施下施氮量偏高并不利于根系的改善,增加施氮量会降低根冠比。     

玉米秸秆还田配施氮肥对土壤酶活、土壤养分及秸秆腐解率的影响

通过田间试验研究玉米秸秆与氮肥配施对土壤养分、土壤酶活及秸秆腐解率的影响,以5年不施氮肥和施氮300 kg/hm^2耕层土壤为背景,在长期氮肥定位试验区进行试验。结果表明,秸秆还田配施氮肥能够增加土壤脲酶、土壤过氧化氢酶和土壤蔗糖酶活性。玉米出苗期至成熟期,不施氮处理和施氮处理土壤脲酶活性范围分别为13.53~14.21 U/mL和11.80~15.67 U/mL,在灌浆期差异达到显著水平;土壤过氧化氢酶活性范围分别为48.57~55.92 U/mL和50.69~59.34 U/mL,在灌浆期差异达显著水平;蔗糖酶活性范围为36.90~51.85 U/mL和46.40~58.22 U/mL,在3个时期差异均达显著水平。秸秆还田配施适量的氮肥对铵态氮质量分数的影响不显著,但增加硝态氮和速效氮质量分数,不施氮处理和施氮处理硝态氮和速效氮质量分数平均值分别为10.39、18.45 ug/kg和126.43、145.39 mg/kg。     

长期不同施肥模式对我国玉米产量可持续性的影响

采用产量可持续性指数(SYI)对我国22个长期试验点5种施肥模式下的玉米产量可持续性进行了研究。结果表明：玉米SYI受施肥、经纬度和气象因子的影响,据此将玉米产量稳定性划分为3类,不施肥和单施氮肥(N),玉米产量低,产量持续性差,SYI小于0.45,极显著地受到温度、降雨量等气象因子的影响;氮磷肥(NP)配施玉米产量较高,SYI在0.45～0.55,受气象因子的影响较小;氮磷钾肥配施与氮磷钾和有机肥配施(NPK和NPKM),玉米产量高,持续性好,SYI大于0.55,气象因子对其无显著影响。不施肥、单施N和NP肥的玉米SYI与纬度或气象因素间呈显著相关性,而施用NPK和NPKM的SYI相对稳定。     

秸秆还田配施氮肥对麦田氮素平衡和籽粒产量的影响

为明确秸秆还田配施不同水平氮肥下麦田的氮素平衡状况,在夏玉米秸秆全部还田的基础上设置了不同的氮肥处理,测定了小麦植株全N含量、土壤硝态氮含量、氮肥氨挥发量和籽粒产量,分析了麦田不同土层硝态氮含量和积累量的变化趋势以及施氮量对氮素利用效率和麦田氮素平衡的影响。结果表明,小麦植株氮含量、植株氮素总积累量、籽粒产量均随施氮量的增加而显著增加;施加氮肥使氮素养分利用率、氮肥偏生产力显著降低。与播种时期土壤硝态氮含量相比,成熟期硝态氮含量降低,且施氮处理下土壤硝态氮含量、硝态氮积累量高于不施氮处理;硝态氮积累量主要分布在麦田土壤表层,与施氮量成正相关关系。施氮量为0、160、220、280kg·hm~(-2)时,硝态氮淋失量分别为5.04、13.10、17.10、37.26kg·hm~(-2)。氮肥的氨挥发速率在施肥后第一天达到最高,随后逐渐降低,遇到降雨或灌溉迅速降低至不施氮处理的氨挥发水平,氮肥氨挥发量与施氮量及时间存在正相关关系。160、220、280kg·hm~(-2)施氮量处理下,氮肥氨挥发量分别为0.65、0.77、1.01kg·hm~(-2)。从麦田氮素平衡来看,不施氮肥处理耗竭土壤氮素资源;施氮量为160kg·hm~(-2)时,有消耗土壤氮的风险;施氮量为220kg·hm~(-2)时,氮素投入与氮素输出保持平衡;施氮量为280kg·hm~(-2)时,有大量氮素损失到环境中的风险。为有效控制氮素淋溶和氨挥发损失,兼顾产量和节约生产成本,该区推荐施氮量为220kg·hm~(-2)。     

不同秸秆还田方式对黑土土壤氮素和物理性状的影响

通过大田试验对不同秸秆还田方式下黑土农田生态系统土壤氮素和物理性状进行研究。结果表明,不同秸秆还田处理土壤容重降低0.09～0.19 g/cm3;土壤比重增加19.82%～29.49%;土壤总孔隙度增加18.23%～22.26%。过腹还田处理增加土壤全氮含量;秸秆直接还田处理和腐解还田处理土壤全氮含量低于常规栽培方式(对照)和无秸秆处理;不同秸秆还田处理增加了土壤铵态氮和微生物量氮含量;过腹还田处理降低了土壤硝态氮含量,提高了土壤可溶性有机氮含量;秸秆直接还田处理和腐解还田处理增加了土壤硝态氮含量,降低了土壤可溶性有机氮含量。因此,不同秸秆还田方式配施微生物菌剂,结合先进的栽培方式是增加土壤有效氮素的有效途径,有利于退化黑土的可持续利用。     

氮肥管理措施对黑土春玉米产量及氮素利用的影响

利用连续2年田间试验,研究不同氮肥管理措施对黑土春玉米产量及氮素利用的影响。结果表明,在农民习惯施氮量185 kg/hm2的水平上,减施氮肥20%不影响玉米子粒产量和氮素吸收,氮肥表观利用率和氮肥偏生产力提高22.4%~29.2%和18.4%~22.3%。与习惯施肥处理相比,减施氮肥可显著降低土壤硝态氮含量,0~20、21~40、41~60和61~80 cm土层硝态氮含量降幅分别为14.3%~53.8%、13.0%~32.6%、17.9%~36.8%和13.7%~41.2%。同一施氮量下,添加硝化抑制剂有助于抑制土壤硝化作用,添加双氰胺0~20、21~40 cm土层硝态氮含量分别下降45.7%和28.5%,添加2-氯-6-三氯甲基吡啶分别下降39.7%和21.8%。综合评价玉米产量、氮素吸收和氮肥利用等因素,应适当减少施氮量,并配合施用硝化抑制剂2-氯-6-三氯甲基吡啶,促进农田生态系统中氮素高效利用和维持氮库基本平衡。     

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。     

肥料增效剂对夏玉米植物学性状、产量构成及土壤中NH4+-N和NO3--N的动态影响

2014、2015年夏季,试验采用单因素随机区组设计,以先玉335为材料,设置两种肥料增效剂、7种施肥方式,研究大喇叭口期和抽雄期植物学性状、施肥后0、14、28、42 d时0~30 cm和31~60 cm土壤中NH_4~+-N和NO_3~--N含量以及收获时玉米穗部性状和产量差异。结果表明,分期施肥比全部氮肥作底肥更能促进夏玉米茎粗、叶面积、气生根数量、穗长、穗行数和行粒数等增加。与对照和不施用肥料增效剂相比,0~30 cm和31~60 cm土层中施用两种肥料增效剂的NH_4~+-N含量较高,NO_3~--N含量较低,控制了NH_4~+/NO_3~-比例。两种肥料增效剂相比,Entrench效果明显优于NMAX。     

坡耕地嵌入覆盖作物条件下不同秸秆还田方式对玉米农艺性状及产量的影响

2016年,在吉林省东部坡耕地玉米生产上设计秸秆覆盖还田+覆盖作物(T1)、秸秆深翻还田+覆盖作物(T2)、秸秆粉耙还田+覆盖作物(T3)、秸秆离田(CK)4种种植方式的定位试验,通过玉米秸秆还田结合种植覆盖作物解决冬季土壤裸露、培肥地力、改善玉米生产等问题。2019～2020年,分析不同处理方式对玉米农艺性状及产量的影响。结果表明,与CK处理相比,T1、T2和T3处理对株高、叶数、SPAD值、干物质积累均有提高。在拔节期和开花期,T3处理的叶面积指数对比CK显著提高。在成熟期,T1、T2和T3处理比CK显著增加千粒重,增幅均在5%以上(P<0.05)。各秸秆处理的产量对比CK均有显著增加,其中,T3处理为最佳处理。利用秸秆还田结合覆盖作物的种植方式有利于地上部生物量和养分的积累,进而提高产量。     

节水灌溉与有机肥配施对关中地区夏玉米氮肥利用的影响

为寻求更适合关中地区夏玉米的灌溉施肥管理措施，本研究通过田间试验，采用充分灌溉(W1)与减少灌溉量50%的非充分灌溉(W2)两种灌溉方式，设置3种不同的施肥处理，F1(化肥)、F2(24%有机肥+76%化肥)、F3(48%有机肥+52%化肥)，研究减少灌溉水量和配施有机肥对夏玉米产量及氮肥利用效率的影响。结果表明，节水灌溉和有机无机肥配施可提高植株对氮素的吸收、累积和转运水平。有机无机肥配施与不同灌溉量的交互作用对作物0～100 cm土层硝态氮含量影响显著。节水灌溉和有机肥配施处理均提高了夏玉米的子粒产量以及氮肥利用效率，W2F2处理的产量达到最高为6 287.3 kg/hm²。综上，节水灌溉(W2)和配施24%有机肥+76%土肥(F2)相结合的处理对应的氮素利用效果最好。     

增铵营养对玉米品质影响初探

试验利用盆栽,选用远征808(收敛型)和四单19(平展型)作试验材料,研究了增铵营养对玉米子粒中蛋白质、淀粉和可溶性糖含量的影响.在氮素水平一致的条件下,设6个处理,NO3--N和NH4+-N比例分别是3:0、2:1、1:1、1:2、0:3及对照(不施氮).试验表明,增铵营养可以提高玉米子粒中蛋白质含量,但不同类型品种表现有差异,远征808在NO₃^--N和NNH₄⁺-N比例为2:1时蛋白质含量最高,而四单19在1:2时