氮肥用量对吉林省玉米产量和氮肥利用效率的影响

选取2005~2013年吉林省"3414"田间试验中的氮肥用量处理,研究施氮水平对玉米产量和氮肥利用效率的影响,明确不同生态区之间的差异。结果表明,不施氮条件下吉林省玉米的平均产量为7 596 kg/hm~2。氮肥施用显著提高玉米产量,以适宜施氮量(N3)处理表现最好,产量最高达9 967 kg/hm~2,较不施氮(N1)处理平均增产2 371 kg/hm~2。玉米的氮肥农学利用率和偏生产力均以适宜施氮量的1/2(N2)处理最高,随施氮量增加氮肥利用效率均逐渐降低。不同生态区显著影响玉米的增产效果和氮肥利用效率,吉林省中部半湿润平原区的产量水平最高,东部湿润山区次之,西部半干旱平原区最低。施氮增产量和农学利用率以东部地区显著高于中、西部地区,偏生产力以东部地区最高而西部地区最低。     

氮肥减施对京科968与郑单958氮效率及产量的影响

以郑单958与京科968为材料,在减施氮肥(正常施氮量210 kg/hm~2)14.3%~28.6%水平下,比较玉米品种氮效率与产量。结果表明,施氮肥150~180 kg/hm2,郑单958产量下降2.39%~4.03%,京科968产量下降1.67%~2.99%。随着施氮量减少,氮肥偏生产力、氮肥利用效率,氮肥农学利用效率升高,氮肥表观利用效率、100 kg子粒需氮量降低,氮收获指数保持基本稳定。适度减施氮肥,可有效提高玉米生产效率。施氮处理下不同器官的氮转运率与对子粒的氮贡献率高于不施氮处理,不同器官的氮转运率顺序为穗轴叶片苞叶叶鞘茎秆;对子粒的氮贡献率表现为叶片茎秆穗轴叶鞘苞叶。京科968氮收获指数、氮肥偏生产力、氮肥表观利用效率均优于郑单958,氮肥农学利用效率、氮肥利用效率与子粒吸氮量与郑单958相当。京科968氮吸收效率优于郑单958,具备较好的耐低氮特性。     

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。     

长江中游不同品质类型小麦产量形成及氮素吸收利用对氮肥的响应

为探究长江中游不同品质类型小麦产量形成和氮素吸收利用对氮肥的响应,选用强筋品种郑麦9023、中筋品种鄂麦596和弱筋品种扬麦13为供试材料,设置0、60、180和360 kg·hm^-2共4个施氮水平,分析了不同施氮水平下各小麦品种的产量、干物质积累分配、氮素吸收分配及利用率的差异。结果表明,与不施氮处理相比,施氮处理下郑麦9023、鄂麦596和扬麦13的籽粒产量均显著提高,增幅分别为34.8%～152.0%、30.8%～160.5%和34.6%～137.3%,穗粒数增加是施氮增产的主要原因。增施氮肥显著增加了小麦开花前和成熟期干物质积累量,促进了花前干物质向籽粒的转运。施氮也显著提高了三个品种的籽粒氮素积累量,但显著降低了氮肥偏生产力。品种间比较,鄂麦596的平均产量比郑麦9023和扬麦13分别高14.0%和21.8%,主要得益于其较高的穗粒数、千粒重以及干物质积累量;鄂麦596的花前氮素转运量及转运效率、氮肥偏生产力、氮肥农学利用率均高于其余两个品种,但花后氮素吸收量和氮肥回收率较低。这说明,施氮对不同品质类型小麦产量形成、干物质和氮素积累分配以及氮素利用效率的...     

不同夏玉米品种产量和氮肥利用的水氮调控效应

研究不同水氮处理对20个夏玉米品种产量及其构成、干物质积累量、收获指数和氮肥农学利用效率的影响。结果表明,品种、灌水和氮肥对产量性状、干物质积累量、收获指数和氮肥农学利用效率均有显著影响,灌水对产量及其构成、收获指数和干物质积累量的影响大于品种和氮肥,氮肥对氮肥农学利用效率的影响最大。夏玉米品种在产量及其构成、干物质积累量、收获指数和氮肥农学利用效率方面均存在差异,氮肥农学利用效率在品种间的变异系数最大。灌水处理显著增加夏玉米产量、干物质积累量、收获指数和氮肥农学利用效率,氮肥施用显著提高夏玉米产量和干物质积累量,降低氮肥农学利用效率,不同处理间无显著差异。综合灌水和氮肥对夏玉米产量、干物质积累量、收获指数和氮肥农学利用效率的影响,在总施氮量为150 kg/hm2,分别在大喇叭口期和吐丝期按75 mm灌溉量进行灌溉可获得最佳产量和氮肥农学利用效率。     

黄淮稻区水稻品种氮肥利用效率比较分析

为探明不同施氮水平对水稻品种氮肥利用率和农艺性状的影响,以适宜黄淮稻区的18个粳稻品种为材料,田间种植,设置4个施氮水平(0、225、300和375 kg/hm^2),研究各品种氮肥利用率和农艺性状的变化规律.结果表明:不同施氮水平下,各品种的氮肥农学利用率及其农艺性状差异显著;株高、有效穗数和全生育期与施氮量呈正相关关系;结实率和氮肥偏生产力与施氮量呈负相关关系;穗长、每穗粒数、千粒重、单株谷重和氮肥农学利用率随氮肥的施加出现先增加后降低的趋势.隶属度函数和K-均值聚类分析结果显示,综合评价氮肥利用效率最高的3个品种为连粳16117、连粳15号和新粮12号.     

氮肥用量对油菜产量及氮素利用效率的影响

通过大田试验研究了氮肥用量对油菜产量、养分含量、养分累积量及氮肥利用效率的影响。结果表明,与不施氮相比,施氮肥75、150和225kg/hm2平均分别增产41.9%、70.3%和66.2%,籽粒含氮量分别提高9.1%、14.2%和13.1%,植株地上部氮素总累积量分别增加59.6%、111.6%和108.0%。施氮促进油菜生长发育,显著提高油菜对氮素的吸收、累积和籽粒需氮量,但氮肥农学利用率、偏生产力和表观利用率均随氮肥用量的增加显著下降。氮肥用量在150kg/hm2时,能较好地协调油菜较高产量水平与合理氮肥利用率的统一。     

不同土壤肥力下施氮量对小麦产量和品质的影响

为探究氮肥在不同土壤肥力条件下对小麦的增产提质效应,以强筋小麦品种丰德存麦5号和中筋小麦品种百农207为供试材料,分别在三个地点设置0、180 、240和300 kg·hm^-2 四个施氮水平,研究了不同施氮量对冬小麦籽粒产量和品质的影响。结果表明,地点、品种和施氮量均对小麦产量有显著影响,其中地点的影响最大,其次是施氮量,品种最小。在高肥力麦田,施氮量为180 kg·hm^-2时产量最高,中高肥力麦田和低肥力麦田均以施氮量为240 kg·hm^-2时产量最高。不施氮肥条件下,品质指标以高肥力麦田较高,低肥力麦田最低,表明基础肥力高有利于改善小麦品质。施用氮肥均显著提高了小麦籽粒中的蛋白质含量、蛋白质产量、沉淀值和湿面筋含量,延长了形成时间和稳定时间,各试验点表现一致。利用主成分分析将小麦品质性状转化为蛋白质因子和面粉粉质因子,结果表明,在低肥力麦田,施氮量对蛋白质因子的增强效应较大,在中高肥力麦田,施氮量能均衡提高蛋白质因子和粉质因子;在高肥力麦田,施氮量对小麦粉质因子的增强效应较大。不论土壤肥力高低,均以施氮量为240 kg·hm^-2时小麦品质性状最优。     

施肥措施对黄土高原旱作玉米资源利用效率的影响

依托在黄土高原半干旱旱农区建立的不同培肥措施的田间定位试验,以不施肥(NA)为对照,研究4个等氮量的不同培肥措施单施化肥(CF)、单施商品有机肥(SM)、商品有机肥+化肥(SC)和单施玉米秸秆(MS)对旱作玉米水氮利用效率及经济效益的影响。结果表明,单施化肥和有机无机配施显著提高了玉米产量及水氮利用效率,与不施肥相比,单施化肥和商品有机肥+化肥配施处理子粒产量、生物产量和水分利用效率分别增加了148.8%、136.5%、70.8%和105.7%、70.8%、81.6%。与单施化肥相比,商品有机肥+化肥、单施商品有机肥、单施玉米秸秆处理氮肥农学利用效率和氮肥偏生产力分别降低了20.37%、83.97%、12.19%和50.18%、73.78%、44.14%。单施化肥处理和施商品有机肥+化肥处理均可提高玉米产量、生长期耗水量、水分利用效率、氮肥农学利用效率和氮肥偏生产力,施商品有机肥+化肥产投比低于单施化肥。     

农田施氮对冬小麦产量、根-冠氮素积累及其利用效率的影响

为探讨施氮对冬小麦产量、根-冠氮素积累及其利用效率的影响,通过定位试验,在河南省许昌设置0、180、240和300 kg·hm^-24个施氮水平,利用2015-2018年三个小麦生长季的试验数据,分析了不同氮素供应条件下冬小麦产量、根-冠氮素积累以及氮肥利用特征。结果表明,在三个生长季中,施氮均可显著提高小麦株高、产量、穗数和穗粒数,促进根系、地上部干物质和氮素积累,增加籽粒氮素含量和积累量。氮肥农学利用效率和偏生产力随着施氮量的增加而降低,施氮对氮素利用效率和百千克籽粒吸氮量分别有负向和正向效应。综合来看,各指标在三个施氮处理间差异相对较小,多数未达到0.05显著水平,因此认为在河南中高产麦田施氮180 kg·hm^-2既可保证高产,也有利于氮肥高效利用。     

水氮限量供给下两个高产小麦品种氮素吸收与利用特征

为给华北地区冬小麦节水高产高效栽培提供理论依据,选用当地两个主栽冬小麦品种济麦22和石麦15为材料,在大田春灌一水(W1)和春灌二水(W2)2个灌水条件下均设置192kg.hm-2(N1)和270kg.hm-2(N2)2个施氮水平,研究了在水氮限量供给下冬小麦氮素吸收利用特征。结果表明:(1)在W1水平下,济麦22籽粒产量N1与N2处理无显著差异,石麦15籽粒产量N1处理显著高于N2处理;在W2水平下,两个小麦品种均以N1处理籽粒产量最高;在相同施氮水平下,两个小麦品种籽粒产量均以W2处理最高;在不同水氮处理下,济麦22籽粒产量高于石麦15。(2)在相同灌溉水平下,两品种氮素利用效率和氮肥生产效率均以N1处理较高;在相同施氮水平下,两个品种氮素利用效率和氮肥生产效率均以W2处理较高;在不同水氮处理下,济麦22氮素利用效率和氮肥生产效率高于石麦15。(3)在相同灌溉水平下,两小麦品种花后氮素积累量和分配比例均以N1处理最高;在相同施氮水平下,两小麦品种花后氮素积累量和分配比例均以W2处理最高。在不同水氮处理下,石麦15花后氮素积累量和分配比例高于济麦22。(4)方差分析表明,灌溉、品种、氮肥以及氮肥与品种、灌溉与氮肥的互作对籽粒产量影响均达显著水平,其中灌溉效应起主导作用。综合分析认为,两个小麦品种在限量供水(W2水平)、适量供氮(N1)处理下可以协调促进花后氮素积累、分配和有效转运,获得高产、高氮素利用效率和高氮肥生产效率。     

施氮量对强筋小麦产量、氮素利用率和品质的影响

为探明协同提高强筋小麦产量、氮素利用率和品质的施氮量,以强筋小麦品种济麦20（中穗型）和洲元9369（大穗型）为材料, 研究了180、240和300 kg·hm^-2三个氮肥水平（分别用N180、N240和N300表示）对强筋小麦产量、氮素利用率、品质及其相关指标的影响。结果表明,相同施氮量下,洲元9369的产量、氮素利用率、面团形成时间、面团稳定时间、面包体积和面包评分均高于济麦20。当施氮量由N180增至N240时,2个品种的产量无显著变化,但沉降值、面团形成时间、面团稳定时间、面包体积和面包评分均显著提高;施氮量增至N300后,2个品种的产量和品质又都显著下降,籽粒总蛋白含量、谷蛋白含量、SDS-不可溶性谷蛋白含量、醇溶蛋白含量和谷蛋白聚合指数均明显降低,而SDS-可溶性谷蛋白含量和谷醇比却表现为上升趋势。经相关分析,SDS-不可溶性谷蛋白含量、谷蛋白聚合指数与面团形成时间、面团稳定时间、面包体积和面包评分均呈显著正相关。以上结果表明,谷蛋白聚合程度降低是过量施氮条件下强筋小麦品质下降的主要原因。综合考虑小麦产量、氮素利用率和籽粒品质,240 kg·hm^-2为本研究条件下的最佳施氮量。     

氮肥运筹对华北平原限水灌溉冬小麦产量和水氮利用效率的影响

为了解不同氮肥运筹处理对华北平原限水灌溉条件下冬小麦产量、水分和氮素利用效率的影响,在中国农业大学吴桥试验站限水灌溉(播种前灌充足底墒水,春浇拔节水和开花水)条件下,开展了6个不同氮肥运筹处理(157.5 kg N/ha全部做基肥;基肥88.5 kg N/ha 追肥69 kg N/ha;基肥157.5 kg N/ha 追肥69 kg N/ha;基施88.5 kg N/ha 追施138 kg/ha;226.5 kg N/ha全部做基肥;基肥157.5 kg N/ha 追肥138 kg N/ha)的大田试验。结果表明,限水灌溉条件下,不同氮肥运筹处理的冬小麦经济产量和产量构成因素(有效穗数、穗粒数和千粒重)间无显著差异。冬小麦水分利用效率(1.78~1.87 kg/m3)和氮素生理利用效率(39.65~44.42 kg/kgN)随氮肥施用量加大呈下降趋势,而氮肥生产力则随施氮量增加而显著降低。冬小麦氮素转运量及其对籽粒的贡献率(%)均表现为叶片>茎鞘>穗颖。氮肥一次性基施处理的氮素转运量及其对籽粒的贡献率(%)在各氮肥运筹处理中均较高。在华北平原地区,施氮水平在157.5 kg N/ha且一次性基施,是限水灌溉冬小麦高产、高效、简化的适宜施肥方式。     

不同产量类型小麦品种的干物质和氮素积累转运特征

为筛选氮高效且高产的小麦品种,于2016-2017年综合运用籽粒产量和氮素收获指数2项指标将河南省38个主推小麦品种划分为4种类型(高产高效型、高产低效型、低产高效型和低产低效型),分析比较不同类型小麦品种的产量构成因子、干物质积累和氮素的吸收转运特征。结果表明,高产水平下,氮高效品种的单位面积穗数显著高于氮低效品种,穗粒数都显著低于氮低效品种;低产水平下,氮高效品种的单位面积穗数和穗粒数与氮低效品种的差异均未达到显著水平。高产小麦品种花前干物质积累速率较低产(效)小麦高24.8%,花后干物质的转移量和转运效率最大,分别是低产低效型小麦的2.1倍和1.6倍。高产水平下,氮高效品种的干物质转移量较氮低效品种增加16.2%,但在干物质转移效率上与不同氮效率品种差异不显著;低产水平下,氮高效品种的氮素转移效率是氮低效品种的1.1倍。高产型小麦品种的氮素积累量显著高于低产型小麦品种,小麦花后氮素积累速率最高,在该时期,同等产量水平下,HYHE型小麦氮素积累量速率较HYLE型高28.8%,LYHE型小麦的氮素积累速率较LYLE型高66.0%,且花后氮素积累速率与氮素收获指数呈显著正相关。较高的花前干物质转移量和氮素积累量是小麦高产的基础,相同产量水平下,氮高效小麦品种的干物质转移量和氮素积累速率显著高于氮低效品种。     

冬小麦 夏玉米两熟制下不同类型氮肥的肥效研究

为筛选小麦 玉米轮作中适宜小麦、玉米高产、高效、无污染及可持续生产的氮肥类型,以小麦品种豫麦49和玉米品种浚单20为材料,通过大田试验,在施氮量240 kg·hm^-2条件下研究了尿素（N1）、普通碳铵（N2）、多元素长效碳铵粉肥（N3）、多元素长效碳铵颗粒肥（N4）、有机肥+普通碳铵（N5）在冬小麦 夏玉米轮作系统中的施用效果。结果表明,N1和N4的肥效最好,与不施肥对照相比,能显著提高小麦干物质、穗数、穗粒数、千粒重、产量和经济效益,并通过增加氮收获指数,使得氮肥利用率提高。从各种肥料后效来看, N1和N4对后茬玉米的后效明显高于其他类型氮肥。多元素长效碳铵颗粒肥对小麦干物质和氮素积累、小麦和玉米产量的影响与尿素差异不明显,但其经济效益较高,对环境更友好,因而作为一种高肥效、低投入的新型氮肥,在今后农业生产中应用前景广阔。     

测墒补灌条件下施氮量对小麦叶绿素荧光特性及产量的影响

为探讨黄淮冬麦区小麦测墒补灌条件下氮肥的适宜施用量,在田间测墒补灌条件下,以小麦品种济麦22为试验材料,设置每公顷0kg(N0)、150kg(N1)、210kg(N2)和270kg(N3)4个施氮量处理,研究测墒补灌条件下施氮水平对小麦开花后叶绿素荧光特性和产量的影响。结果表明,花后7、14、21d,N2、N3处理的小麦最大光化学效率(F_v/F_m)均高于N1和N0处理;花后28、35d,N2处理高于N3处理。花后7、14、21、28、35d,N2处理的实际光化学效率(Φ_(PS Ⅱ))显著高于其他处理;花后28、35d,N2处理的叶绿素相对含量显著高于N3和N1处理。灌浆前期,籽粒灌浆速率在N2和N3处理间无显著差异,但均高于N1和N0处理;灌浆中后期N2处理的灌浆速率最高。N2处理的籽粒产量和氮肥农学效率均最高,与N3、N1和N0处理相比,N2处理分别增产6.29%、13.15%和25.79%。综合考虑籽粒产量、氮肥农学效率和荧光特性,在本试验条件下210kg·hm~(-2)施氮量的效果最佳。     

追氮时期和基追比例对强筋小麦产量和品质的调控效应

为给小麦高产优质栽培中氮肥合理运筹提供依据,以济麦20号为材料,在施氮量为240kg·hm-2下,研究追氮时期(起身、拔节、孕穗、开花)和基追比例(1∶1、3∶7和3∶17)对强筋冬小麦产量和品质的调控效应。结果表明,起身期和拔节期追氮处理间产量差异不显著,但二者显著高于孕穗期和开花期追氮处理。起身和拔节期增加追氮比例可提高产量,孕穗和开花期增加追氮比例则使产量降低。在起身和拔节期追氮时,籽粒蛋白质、醇溶蛋白和清、球蛋白含量随追氮比例增加均呈下降趋势;在孕穗和开花期追氮时,籽粒蛋白质、醇溶蛋白和清、球蛋白随追氮比例增加呈上升趋势。在各时期增加追氮比例均可提高谷蛋白、HMW-GS、LMW-GS含量和面团稳定时间。在一定的基追比条件下,拔节期追氮处理的谷蛋白、HMW-GS、LMW-GS含量和面团稳定时间均高于起身期追氮处理,追氮时期自拔节期后移至孕穗和开花期时谷蛋白、HMW-GS、LMW-GS含量和面团稳定时间均不同程度降低。本试验条件下,综合考虑产量和品质,强筋小麦济麦20号以基肥∶拔节肥比例为3∶17为最佳氮肥运筹方式。     

不同氮肥运筹对东北春玉米氮素吸收和土壤氮素平衡的影响

在吉林省榆树市粮食高产示范区,以先玉335为试验材料,通过田间试验研究不同氮肥运筹对春玉米的生长、产量及土壤氮素平衡的影响。结果表明,适宜氮肥运筹方式能显著提高玉米产量,施氮量200 kg/hm2,全部用作基肥不追肥(基追比1∶0)处理前期氮素供应过量,导致氮素向子粒转运量减少,过多保留在营养体中,致使产量和氮素利用效率相对其他处理较低;氮肥1/5基施,2/5拔节期追施,2/5大喇叭口期追施(基追比为1∶2∶2)的处理有较高的氮肥农学利用率、氮肥利用率和氮肥偏生产力。玉米生育期田间氮肥的表观损失主要由一次性过量施肥造成,增大拔节后追肥比例增加了收获后土壤的无机氮残留。对氮肥的调控应结合作物养分不同阶段需求及土壤养分供应,达到玉米高产和提高氮肥利用效率,减少氮肥损失对环境带来的危害。     

Growth and Yield of New Rice for Africa (NERICAs) under Different Ecosystems and Nitrogen Levels

Abstract

Scarcity of water and N fertilizer are major constraints to rice production, particularly in developing countries where rainfed upland condition dominates. Improvement of genetic adaptability to inadequate water and N fertilizer is one option to maintain productivity in these regions. NERICAs are expected to yield higher under low input conditions, but growth and yield responses of the cultivars to different ecosystems and N levels remain unknown. The objectives of this study were to characterize the growth and yield performance of NERICAs, in comparison with selected Japanese rice cultivars. The two NERICAs (NERICA 1 and NERICA 5), two Japanese upland cultivars (Toyohatamochi and Yumenohatamochi), and a Japanese lowland cultivar Hitomebore were grown under two ecosystems (irrigated lowland (IL) and rainfed upland (RU)) with two N levels (high (H) and low (L)) for two years. The cultivar difference in the aboveground dry weight and grain yield was the largest in the in RU × L plot, where the values of NERICAs were similar to those in the other plots, but the values of other cultivars were substantially reduced. Regardless of cultivar, N contents of the plants at maturity correlated significantly with the aboveground dry weight at maturity, spikelet number and grain yield per area. These results indicate that NERICAs, compared with the selected Japanese upland cultivars that were bred for drought tolerance, have a higher ability to absorb N under upland conditions, which may contribute to higher biomass production and sink formation, resulting in increased gain yield.