施氮对滴灌春小麦干物质积累、转运及产量的影响

为给滴灌春小麦氮素科学管理提供参考,在大田条件下,以新春6号和新春35号为供试材料,研究施氮量(0、75、150、225、300、375kg·hm-2)对滴灌春小麦干物质积累、分配和转运的影响。结果表明,在一定范围内,施氮可促进滴灌春小麦干物质积累和转运,新春6号和新春35号分别以施氮225和300kg·hm-2的效果最佳。新春35号最大干物质积累速率、最大积累量和生育期均大于新春6号。两品种的籽粒产量均随着施氮量的增加呈先增后降的趋势,新春6号和新春35最高产量的施氮量分别为288和335kg·hm-2。新春6号千粒重大于新春35号,而穗粒数小于新春35号。因此,滴灌春小麦应根据品种对氮素的需求特点,合理施氮。     

施氮对滴灌春小麦干物质、氮素积累和产量的影响

为给北疆地区滴灌春小麦生产中氮素管理提供依据,以新春6号为材料,设置5个施氮水平(施纯氮0、150、300、450和600 kg·hm-2,分别用N0、N1、N2、N3、N4表示),分析了施氮量对滴灌春小麦干物质、氮素积累和产量的影响.结果表明,滴灌春小麦植株干物质和氮素积累特征符合Logistic曲线,施氮能促进其干物质和氮素积累,以N2处理表现最佳,其干物质量和氮素积累量分别达到19 745.03和310.97kg·hm-2,比其他处理分别高4.42％～60.74％和3.68％～79.65％.滴灌春小麦产量和氮肥当季利用率受施氮量影响均显著,且均随施氮量的增加呈先增加后降低的趋势,其中产量以N2最大,比N0增产45.04％.经函数拟合,施氮量为366.83 kg·hm-2时,滴灌春小麦产量最高.     

密度和施氮量对啤酒大麦氮素吸收利用及籽粒蛋白质含量的影响

为了给啤酒大麦优质高产栽培提供参考,选用甘啤4号为供试材料,采用裂区试验设计,主区为种植密度,设325万株·hm-2(D325)、375万株·hm-2(D375)和425万株·hm-2(D425)三个水平;副区为施氮量,设0(N0)、75kg·hm-2(N75)、150kg·hm-2(N150)、225kg·hm-2(N225)和300kg·hm-2(N300)五个水平,研究了密度和施氮量对啤酒大麦氮素积累、利用及籽粒蛋白质含量的影响。结果表明,种植密度仅对氮素利用效率有显著性影响,且随着密度增大氮素利用效率也增大。施氮量对籽粒清蛋白和球蛋白含量影响不显著,对植株氮素浓度、产量及籽粒醇溶蛋白含量等影响均达显著水平;随着施氮量增加,植株氮素浓度和氮素积累量均表现为先增大后减小,且均在N225处理达到最大;产量(y)随施氮量增加而增加,且与施氮量(x)可建立二次方程:y=-0.003x2+5.846 6x+2 748.7(R2=0.966 5);氮素吸收效率、氮素利用效率和氮素收获指数与施氮量均呈极显著的负相关,相关系数分别为-0.97、-0.95和-0.96;氮肥生理利用率、表观利用率和农艺利用率也在不同种植密度和施氮处理下存在差异;籽粒总蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白含量与施氮量呈显著正相关,相关系数分别为0.99、0.97和0.99。种植密度和施氮量的互作对氮素利用效率、氮素收获指数和醇溶蛋白含量有显著影响,对其余指标的影响均不显著。     

基于临界氮浓度的滴灌春小麦氮素营养诊断

为了准确定量诊断滴灌春小麦氮素营养状况,以新春6号为指示品种,分别设置5个施氮水平,研究了新疆北疆地区滴灌春小麦临界稀释氮浓度曲线。结果表明,根据滴灌春小麦地上部干物质与对应氮浓度值,可构建出临界氮浓度幂指数函数为NC=5.03W^-0.38 ,相关系数R = 0.95。基于临界氮浓度建立的氮素营养指数模型能对滴灌春小麦氮素营养状况进行比较准确的诊断。     

减量施氮对滴灌春小麦籽粒灌浆特性和氮代谢酶活性的影响

为探明减量施氮对滴灌春小麦籽粒灌浆特性和氮代谢酶活性的影响,选用春小麦株高不同的两个品种(2017年,新春6号和新春31号)和籽粒蛋白质含量不同的两个品种(2018年,新春38号和新春49号)为材料,采用裂区试验设计,比较分析在300kg·hm^-2(N1)、275kg·hm^-2(N2)、250kg·hm^-2(N3)、225kg·hm^-2(N4)和不施氮肥(N5)5个氮素水平下四个品种籽粒灌浆速率等参数及硝酸还原酶(NR)、谷氨酸合成酶(GOGAT)、谷氨酰胺合成酶(GS)活性的差异。结果表明,在减量施氮条件下,新春6号和新春38号的籽粒最大灌浆速率(Vm)、三种酶活性及产量分别在N3处理下表现最优;新春31号与新春49号的籽粒最大灌浆速率(Vm)、三种酶活性及产量分别在N2处理下表现最优。随着施氮量的降低,小麦籽粒达到最大灌浆速率的时间(tm)相对提前,同时Vm和粒重积累持续时间(△t)均增加,所以减量施氮条件下小麦粒重仍然比较高。随施氮量的增加,两年的小麦产量及其构成因素均呈先增后降的趋势。因此,适当减量施氮可提高滴灌春小麦籽粒灌浆特性以及氮代谢酶活性,进而实现节肥和高产。     

基于NDVI的滴灌春小麦氮肥分期施用推荐模型

为探讨利用冠层光谱数据实现滴灌春小麦推荐追施氮肥的可行性,利用手持主动遥感光谱仪(Greenseeker)测定了滴灌春小麦各生育时期的冠层NDVI值,分析其与滴灌小麦不同时期追施氮肥效应的关系.结果表明,从拔节期到乳熟期NDVI值与春小麦出苗后天数可用一元二次函数拟合,模型精度较高,R2均大于0.91;拔节期、孕穗期、抽穗期和灌浆期的冠层NDVI值与施氮量之间呈极显著线性相关;利用一元二次模型拟合出施氮量与产量之间的关系,得出实现最高产量7 393 kg·hm-2下的施氮量为289kg·hm-2,实现最佳经济产量7 378 kg·hm-2下的施氮量为265 kg·hm-2;拔节期、孕穗期、抽穗期和灌浆期的NDVI临界值分别为0.715、0.792、0.887和0.911;根据各生育时期NDVI值与施氮量的关系,建立了氮肥推荐模型,并且根据模型计算出滴灌春小麦各生育时期NDVI值对应的氮肥追施推荐用量表.     

减量施氮对滴灌春小麦干物质和氮素积累转运特征的影响

为探明新疆滴灌春小麦氮高效利用特征,于2019年采用田间试验研究了减氮对强筋型小麦品种新春38号和中筋型品种新春49号的干物质和氮素积累、转运及氮素利用效率的影响。结果表明,新春38号和新春49号拔节期、开花期、成熟期的各器官及植株的干物质积累量和花前干物质转运效率及其对籽粒产量贡献率随减氮比例的增大呈现先增大后减小的趋势,均在CF_2(较正常施氮减10%)处理下达到最大值;氮素积累量和花前氮素转运量及花后氮素积累量均随减氮比例的增大呈逐渐减小的趋势,均在正常施氮(CK_1)处理下达到最大值;花前氮素转运效率和花前氮素对籽粒氮的贡献率呈增大趋势。新春38号和新春49号的氮肥利用效率均随减氮比例的增大呈先升高后降低的趋势,在CF_2处理下达到最大值,为37.53%和35.91%,比CK_1提高12.36%和10.21%。小麦籽粒产量随施氮量减少呈先增大后减小的趋势,在CF_2处理下最大,与不施氮(CK_2)相比,各施氮处理下小麦籽粒产量均显著增加,新春38号和新春49号分别提高24.04%～39.22%和32.05%～45.38%。综合考虑,推荐较正常施氮减氮10%(CF_2,270 kg·hm~(-2))为新疆滴灌春小麦栽培模式的适宜施氮量。     

水氮运筹对新疆滴灌春小麦群体质量和产量的影响

为探明水氮运筹对滴灌春小麦群体质量和产量的影响规律,2017年和2018年在田间滴灌条件下设置1 500、3 750、6 000和8 250 m~3·hm~(-2)4种灌水量(分别用W1、W2、W3和W4表示)和0、225、300和375 kg·hm~(-2)4个施氮水平(分别用N0、N1、N2和N3表示),比较分析了不同水氮处理下春小麦品种(新春6号)的茎蘖数、茎蘖成穗率、LAI、粒叶比、花后干物质生产力和产量及其构成的差异。结果表明,两年中,春小麦茎蘖数、茎蘖成穗率、LAI、粒叶比、花后干物质生产力及产量在相同氮素营养条件下随灌水量的增加均呈先增后减趋势,且以W3最大;在相同水分条件下随施氮水平的提高也均呈先升后降趋势,且以N2最大。在所有处理中,W3N2处理的春小麦茎蘖数、茎蘖成穗率、LAI、粒叶比、花后干物质生产力和产量及其构成因素值均最高。因此,在本试验条件下,灌水6 000 m~3·hm~(-2)和施氮300 kg·hm~(-2)为滴灌春小麦最佳的水氮组合。     

太湖流域施氮量对小麦 土壤系统氮素利用的影响

为给南方麦区小麦合理施氮提供理论依据,在太湖流域典型地区的两年3季稻麦施肥量定位试验基础上,研究了施氮量与小麦产量、小麦吸氮量、土壤剖面无机氮素含量的关系。结果表明,随着施氮量的增加,小麦的产量、干物质积累量和氮素积累量都呈增大趋势,而氮肥的表观利用率、生理利用效率和农学利用效率都减小,施氮量225~300 kg·hm-2是小麦高产、氮相对高效的适宜施氮量。小麦不同生育时期土壤剖面无机氮素主要集中在0~30 cm土层,且随着施氮量增加而增加。30~100 cm土层无机氮素对施氮量300~375 kg·hm-2有明显的响应,拔节期以后已有明显的淋溶现象。施氮量300~375 kg·hm-2土壤中无机氮素的残留量一直较高,小麦成熟期土壤无机氮量与播种前的相比,除施氮量375 kg·hm-2处理仍在增加外,施氮量小于300 kg·hm-2的处理均有所减少。小麦土壤系统氮素表观损失量随着施氮量的增加而增大,施氮处理75和375 kg·hm-2的损失量分别为26.20和168.64 kg·hm-2,损失率（占相应的施氮量）分别为34.93％和44.97％。施氮量225 kg·hm-2是本地区小麦生态安全的临界施氮量。     

氮肥运筹对稻茬小麦干物质、氮素转运及氮素平衡的影响

为给稻茬小麦高产、优质栽培中合理施氮提供依据,以低蛋白小麦品种宁麦9号和高蛋白小麦品种豫麦34号为材料,设置不同施氮水平(0、150、225和300 kg·hm-2)及基追比(基肥∶追肥为1∶9、3∶7、5∶5和7∶3),研究氮肥运筹对小麦植株C-N积累与转运规律、产量、蛋白质含量及氮素利用的影响。结果表明,适当增加施氮量及追肥比例可同步提高两小麦品种籽粒产量和蛋白质含量。随施氮量和追肥比例的增加,两品种干物质转运量均呈先增后降的趋势,而干物质转运效率及其对籽粒产量的贡献率则显著降低。营养器官氮素转运量随施氮量增加而增加,随追肥比例增加先增后降;氮素转运率及其对籽粒氮素贡献率则随施氮量和追肥比例增加而下降。相关分析表明,提高花后干物质积累是提高小麦产量的重要途径,而促进花前营养器官贮存氮素向籽粒的转运是提高小麦蛋白质含量的重要措施。增加施氮量和基肥比例显著增加了两品种氮素的表观损失量并降低了氮素利用效率。本试验条件下,增施氮肥至225 kg·hm-2,追肥比例宁麦9号≤50%、豫麦34号为50%～70%可同步提高两品种籽粒产量、品质和氮素利用效率,降低氮素损失。     

华北区部分主栽玉米杂交种的氮效率分析

玉米生产中氮肥的过量施用,不但导致氮肥利用率下降,生产成本提高,而且还会造成地下水污染,因而越来越受到人们的重视.选用氮高效作物品种是解决这些问题的重要途径.本试验利用华北地区主栽的8个杂交种在高、低氮条件下研究了产量、吸氮量、氮效率及其生理基础.两年结果表明,不同玉米杂交种的产量、氮效率和不同生育期吸氮量都存在显著的基因型差异.农大108高、低氮条件下都有较高产量,且吸氮量高,成熟期茎秆氮残留多.中单2996在两个氮水平和两种土壤条件下,吸氮量相对较高,茎秆残留少,氮转移率较高.通径分析表明,吸收效率对     

施氮期对夏玉米氮素积累运转及氮肥利用的影响

通过设置不同施氮期试验,研究对夏玉米植株氮素积累运转及氮肥利用率的影响。结果表明,与不施氮相比,施氮提高了植株氮素积累量、子粒氮素积累量和氮素收获指数(NHI)。吐丝后穗部氮素积累迅速增长,茎鞘氮素转运主要集中在灌浆初期,叶片氮素转运主要发生在灌浆中后期。施氮使氮生理效率较不施氮处理平均下降了16%,处理间氮肥效率差异不显著。植株总吸氮量的60%～70%主要集中在吐丝至成熟期,以3叶期施氮+12叶展追氮处理氮吸收最多,氮肥利用率(NUE)最高,与其他处理相比,3叶期施氮+12叶展追氮处理NUE分别提高了21.8个百分点和22.8个百分点。     

Nitrogen recovery and loss in a fertilized elephant grass pasture

Limited information is available regarding the recovery and loss of fertilizer nitrogen (N) applied to intensively managed tropical grass pastures. An experiment was carried out in Brazil to determine the fertilizer‐N recovery and ammonia volatilization loss in an elephant grass (Pennisetum purpureum, Schum.) pasture fertilized with 100 kg N ha^?1 as urea or ammonium sulphate, labelled with ¹⁵N, in late summer (LS) or in mid‐autumn (MA). Herbage mass was highest and litter mass was lowest in LS (P < 0·05). The N concentration of herbage was highest in autumn (P < 0·05) and the total N content in soil was lower in LS than in MA (P < 0·05), reflecting the high N uptake capacity of the grass. Proportionately higher ¹⁵N recovery in litter mass (P < 0·05) was observed in autumn (0·094) than in LS (0·0397) and the ¹⁵N recovery in herbage was 0·046 higher for ammonium sulphate‐fertilized pastures (P < 0·05; proportionately 0·243 for ammonium sulphate and 0·197 for urea). Around 0·60 of the fertilizer‐¹⁵N recovered was retained in soil and in non‐harvestable fractions of the plant. The NH₃ volatilization loss was higher in LS and most of the N loss occurred soon after fertilizer application. Urea and ammonium sulphate fertilizers were equally effective in sustaining herbage dry matter yield in the short term. However, the use of ammonium sulphate, rather than urea, would be preferable for LS applications when the objective is to reduce NH₃ volatilization losses.     

氮肥不同基肥、追肥比例对小白菜硝酸盐含量及氮肥利用率的影响

通过盆栽试验,研究了同等氮量,不同基肥、追肥比例对小白菜产量、硝酸盐含量以及氮肥利用率的影响。结果表明:小白菜产量以追肥质量比为75%的处理(N4)最高,全部用作基肥的处理(N1)最低,依次为N4>N2>N3>N1;50%氮肥作追肥的处理(N3)硝酸盐含量最高,75%氮肥作追肥的处理(N4)硝酸盐含量最低,依次为N3>N1>N2>N4 ;氮肥利用率随追肥质量比增加而增加,其中N4的利用率比N1 高出9.94%,差异达到显著水平。同等氮量条件下,以N4的基肥、追肥质量比最佳。     

氮肥施用时期对马铃薯氮素积累与分配的影响

以马铃薯克新13号脱毒种薯为材料,在相同氮肥用量下,设置不同生育时期施氮的田间小区试验,通过测定主要生育期植株各器官干物重和含氮量,研究施氮时期对马铃薯不同器官氮素积累、分配及块茎产量和质量的影响。结果表明,马铃薯在营养生长期的吸氮素量仅为全生育期的1/3,块茎形成中期达到马铃薯的吸氮高峰期,块茎增长后期至成熟期块茎中的氮素主要来自营养器官的二次分配。与N 150 kg/hm2全部做基肥相比,将1/3的氮在块茎增长初期追施可使商品薯产量提高25%(P<0.05),达到30.01 t/hm2。氮肥利用率达到44%(P<0.05)。适宜氮肥用量下,基肥和追肥的合理分配是获得马铃薯高产优质的重要条件,基肥氮不足,氮肥集中在苗后施用,则易导致植株贪青。试验在肥力中等的土壤种植马铃薯,150 kg/hm2氮素用量条件下,将2/3的氮作基肥施用,1/3的氮在块茎增长初期追施,较有利于养分在块茎中的分配,同时也能获得最高的块茎产量。     

氮肥后移对晚收夏玉米产量及氮素吸收利用的影响

采用田间试验研究氮肥后移对晚收夏玉米产量、氮素吸收分配和氮肥利用效率的影响。结果表明,氮肥后移使夏玉米产量和氮素积累量增加,在农民习惯收获和晚收条件下分别较正常施氮增产2.11%～2.91%和7.23%～9.52%。晚收较农民习惯收获增产2.12%～6.42%,氮积累量增加1.10%～3.18%;晚收夏玉米茎和子粒氮积累量增加,而叶和其他器官中积累量减少。氮肥后移提高了夏玉米氮肥利用率和农学效率,晚收条件下氮肥利用率提高了3.52%～6.87%,氮肥农学效率提高了0.82～1.60 kg/kg。氮肥按"30%苗肥+30%大喇叭口肥+40%吐丝肥"方式施用在晚收条件下产量和氮肥利用效率最高。     

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。     

不同氮效率玉米品种灌浆期氮素转运特性和产量对氮素形态的响应

研究不同氮效率玉米品种登海605(DH605)和鲁单981(LD981)的产量、氮素吸收和氮素利用效率对氮素形态的响应及其生理机制。结果表明,在2015年和2016年,与LD981相比,DH605的平均产量分别提高17.2%和20.3%,成熟期植株氮素积累量提高8.5%和10.3%,氮素利用效率提高6.7%和8.5%,而且不受年份(除植株氮素积累量)、氮素形态及其交互作用的影响。结果表明,正常施氮条件下,LD981为低产氮低效品种,DH605为高产氮高效品种,主要表现为花后具有较高的抗氧化能力,延缓叶片衰老,维持花后较高的氮代谢酶活性,保证花后较强的氮素吸收和同化能力,获得高产同时引起子粒氮浓度下降。     

Improving crop yield and N uptake with long-term straw retention in two contrasting soil types

Retention and/or reincorporation of plant residues increases soil organic nitrogen (N) levels over the long-term is associated with increased crop yields. There is still uncertainty, however, about the interaction between crop residue (straw) retention and N fertilizer rates and sources. The objective of the study was to assess the influence of straw management (straw removed [S_Rem] and straw retained [S_Ret]), N fertilizer rate (0, 25, 50 and 75 kg N ha⁻¹) and N source (urea and polymer-coated urea [called ESN]) under conventional tillage on seed yield, straw yield, total N uptake in seed + straw and N balance sheet. Field experiments with barley monoculture (1983-1996), and wheat/barley-canola-triticale-pea rotation (1997-2009) were conducted on two contrasting soil types (Gray Luvisol [Typic Haplocryalf] loam soil at Breton; Black Chernozem [Albic Argicryoll] silty clay loam at Ellerslie) in north-central Alberta, Canada. On the average, S_Ret produced greater seed yield (by 205-220 kg ha⁻¹), straw yield (by 154-160 kg ha⁻¹) and total N uptake in seed + straw (by 5.2 kg N ha⁻¹) than S_Rem in almost all cases in both periods at Ellerslie, and only in the 1997-2009 period at Breton (by 102 kg seed ha⁻¹, 196 kg straw ha⁻¹ and by 3.7 kg N ha⁻¹) for both N sources. There was generally a considerable increase in seed yield, straw yield and total N uptake in seed + straw from applied N up to 75 kg N ha⁻¹ rate for both N sources at both sites and more so at Breton, but the response to applied N decreased with increasing N rate. The ESN was superior to urea in increasing seed yield (by 109 kg ha⁻¹), straw yield (by 80 kg ha⁻¹) and total N uptake in seed + straw (by 2.4 kg N ha⁻¹) in the 1983-1996 period at Breton (mainly at the 25 and 50 kg N ha⁻¹ rates). But, urea produced greater straw yield (by 95 kg ha⁻¹) and total N uptake in seed + straw (by 3.3 kg N ha⁻¹) than ESN in the 1983-1996 period at Ellerslie. The N balance sheets over the 1983-2009 study duration indicated large amounts of applied N unaccounted for (ranged from 740 to 1518 kg N ha⁻¹ at Breton and from 696 to 1334 kg N ha⁻¹ at Ellerslie), suggesting a great potential for N loss from the soil-plant system through denitrification and/or nitrate leaching, and from the soil mineral N pool by N immobilization. In conclusion, the findings suggest that long-term retention of crop residue may gradually improve soil productivity. The effectiveness of N source varied with soil type.