辽河三角洲稻区施氮水平对水稻生长发育及产量的影响

辽河三角洲单季稻区属于辽河平原水稻的主产区、高产区。长期以来,该地区主要以追加化肥来提高水稻产量,导致氮肥投入过高,利用率较低。根据水稻生育周期内对氮素的生物学响应,分析了辽河三角洲代表性水稻产区内不同氮素条件下水稻的生长发育及产量表现,以期获得适合该地区的合理氮肥推荐用量。研究表明,水稻的株高、功能叶片的SPAD值、茎蘖总量与氮素用量呈显著正相关,同时分蘖期的长短也受氮素水平的控制,即施氮量越高分蘖期越长。从产量及构成因子来看,有效穗数、穗粒数、千粒重对籽粒产量有显著贡献,中高氮处理（N210、N260、N315）的产量构成因子都处于较优水平,因此产量最高;低氮处理（N160）与极高氮处理（N420）的产量构成因子指标较差,产量显著低于中高氮处理。产量与施氮量符合线性加平台的肥料效应方程,基于该方程得出辽河三角洲地区最佳氮肥推荐用量为225kg/hm ²。由于土壤-水稻系统是一个整体,基于系统内的氮素平衡理论估算出辽河三角洲地区推荐氮素用量为221~235kg/hm ²。鉴于以上研究结果,推荐辽河三角洲地区合理氮素施用阈值为225~235kg/hm ²。     

水稻氮素吸收利用及水杨酸的调节效应

水稻氮代谢决定了氮素的吸收、转运和同化,最终影响产量形成.外施水杨酸(SA)对植物氮代谢和氮肥利用效率发挥积极作用,但对其作用方式及SA与氮代谢之间的关系知之甚少,尤其缺乏分子水平的解析.本文从氮素的吸收形式、生理生化代谢及内源SA含量变化等方面对水稻氮素吸收利用的研究进行了综述,旨在从氮代谢角度阐释植株对氮素的运移特性、SA的调节效应及可能的作用方式,为发展节肥增效栽培和环境友好型稻作提供新思路.     

长期定位氮肥减施对水稻产量和氮素吸收利用的影响

在农业绿色发展的大背景下,我国肥料用量持续下降,提前实现了“到2020年化肥使用零增长”的目标。但长期降低肥料用量后,是否会对作物产量造成影响,需要进一步研究。本文基于8年的田间定位试验,以水稻为研究对象,设置N0（不施氮）、N160（氮肥用量160 kg/hm²）、N210（氮肥用量210 kg/hm²）、N260（氮肥用量260 kg/hm²,农民习惯施肥）、N315（氮肥用量315 kg/hm²）等5个施氮水平,研究长期氮肥减施对水稻产量和氮素吸收利用的影响。结果表明,与N260处理相比,N160处理产量逐年下降,且差异达显著水平;N210处理减产0.69%~1.34%,N315处理增产0.23%~0.26%或减产0.05%~1.92%,差异均未达到显著水平。可见,氮肥过量或不足,水稻产量均存在下降的风险。相关分析表明,施氮量为237.39 kg/hm²时,籽粒吸氮量最高;施氮量低于232.64 kg/hm²时,氮素收获指数保持在70.31%;施氮量为230.73 kg/hm²时,氮肥当季回收利用率最高为38.89%;施氮量为227.63 kg/hm²时,氮肥农学效率最高为15.56 kg/kg。减少氮肥用量后,氮肥偏生产力和生理利用率均有所提高。土壤供氮占水稻吸氮量的53.36%以上,施氮量低于225.95 kg/hm²时,存在消耗土壤氮库的风险。综合考虑产量和多年平均肥料利用率等数据,试验区适宜的氮肥用量为225.95~232.64 kg/hm²,可实现长期稳产增效。     

冻融作用对农田黑土有机氮组分的调控效应

为深入了解非生长季农田土壤有机氮库组成及转化特征,采用Bremner氮素分级法研究了室内模拟冻融条件下(冻融温度、冻融频数、水分含量)农田黑土有机氮组分含量的变化行为。结果表明:冻融作用对农田黑土有机氮组分及其转化过程影响显著,氨态氮和氨基酸氮是土壤酸解有机氮的主要组分。随着冻结温度降低,土壤氨基酸氮含量显著增加,氨态氮和未知氮含量均显著降低,而氨基糖氮含量变化行为因融化温度而异。随着融化温度升高,土壤酸解有机氮组分无规律性变化。随着冻融频数增加,冻融土壤氨基酸氮含量显著降低,未知氮含量显著增加,氨态氮含量先增加后降低,而氨基糖氮含量则无显著性变化。随着水分含量增加,冻融土壤氨态氮和未知氮含量均显著增加,这与氨基酸氮的变化趋势正好相反,而氨基糖氮含量则无显著性变化。可见,较大的冻融温差、适宜的冻融频数和水分含量是影响土壤有机氮库转化的主要驱动因子。冻融作用能够提高土壤酸解有机氮中氨态氮和氨基酸氮的含量及其分配比例,增加土壤可矿化氮量,促进土壤氮素转化,有利于土壤有效氮的累积,为春季作物生长提供足够的氮素。     

长白山北坡鸟类多样性研究Ⅱ鸟类群落组成随海拔梯度变化

对长白山北坡5个林带9个植物群落25个样地84种鸟类的多样性进行了调查。结果表明:次生混交林带的红松阔叶林中鸟类种类最多,有48种,占57.14%。对6个鸟类类群分析结果表明,随海拔的升高,同一类群中的种类有替代现象。随海拔梯度的变化,鸟类的多样性、丰富度呈下降趋势,均匀度基本相似,鸟类多样性、丰富度指数值在不同林带和不同植物群落中各不相同,以次生混交林带的红松阔叶林(多样性均在2.73以上,丰富度均在4.79以上)和针叶林带的山杨—白桦林(多样性均在2.41以上,丰富度均在3.73以上)最高。     

棕壤定位施氮对土壤养分及春玉米产量的影响

为了研究施用氮肥对土壤养分和春玉米产量的影响,在辽北昌图县棕壤土上开展了长期定位试验。试验结果表明,不施任何肥料的处理,土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷含量年降低0．37 g ／kg、0．02 g ／kg、5．6 mg ／kg和1．6 mg ／kg。不同施氮水平条件下,土壤有机质、速效磷和速效钾含量增加,全氮和碱解氮含量下降。在等量（N 241．5 kg ／hm2）施氮情况下,土壤有机质、全氮、碱解氮和速效钾含量以30％作基肥,70％在春玉米拔节中期追施的为最高。最佳的施 N 量为241．5 kg ／hm2,较好的施肥方法为在播种时将全部氮磷钾肥料一次深施（15 cm）。     

棕壤土合理耕层标准调查研究

以昌图县为研究区域,调查分析目前旱田耕层现状和形成原因。调查结果表明,试验区农田平均耕层深度14.04 cm,平均有效土壤量为1.75×10~6kg/hm~2,平均有机质含量1.83%,平均下层土壤容重1.42 g/cm~3,未达到合理耕层标准。深松可使耕层深度和有效耕层土壤量分别增加20.66%和17.14%,并使深层土壤容重降低5.63%;施用有机肥可提高耕层有机质含量0.38个百分点,土壤容重降低4.80%。连年深松并施用有机肥是构建合理耕层的有效措施。     

基于正交设计的玉米有机无机培肥模式优化研究

为优选有机无机培肥模式,采用L₉（3⁴）正交试验设计,研究不同氮磷钾施用量和秸秆还田量对土壤物理、化学性质及玉米产量的影响。结果表明：有机物料秸秆的施用对土壤物理性质的改善有极显著影响,而无机化肥用量对其影响不显著;秸秆和施氮量对土壤有机质和碱解氮含量影响显著;磷肥和钾肥用量分别对有效磷和速效钾含量影响显著,通过因素不同水平的综合平衡分析比较,在辽宁中部玉米主产区采用施氮量180kg/hm²、施磷量90kg/hm²、施钾量120kg/hm²、秸秆还田量6 000kg/hm²的玉米生产和土壤培肥技术模式,可达到改善土壤结构、提高土壤质量和增产增效的最佳效果。     

辽河三角洲水稻化肥减施潜力分析与验证

在化肥零增长的背景下,减少化肥用量已经成为我国农业生产的重点。作为单产最高的北方粳稻主产区之一,辽河三角洲化肥减施潜力及对产量的影响有待研究。采用线性加平台函数计算辽河三角洲稻作区氮肥推荐用量;依据作物养分需求量和稻田土壤养分状况,采用磷钾衡量监控方法,估算稻田磷、钾肥适宜施用量;对比240个农户习惯施肥调查结果,分析辽宁省水稻生产化肥减肥潜力。依据8年定位试验结果,对比推荐施肥和习惯施肥对土壤氮库及水稻产量的影响,验证化肥减施时效性。辽河三角洲稻作区目标产量为10000 kg·hm~(-2)时的N、P_2O_5和K_2O的推荐用量分别为234、111和101 kg·hm~(-2);农户N、P_2O_5和K_2O习惯用量平均为271.5、117.0和96.1 kg·hm~(-2),82.1%的农户氮肥效率较低;分别有21.7%、9.6%和7.1%的农户氮肥、磷肥和钾肥减施潜力较大,氮肥和磷肥减施空间分别为13.7%和5.1%,钾肥需要适量补充;在略增产或减产1%以内的情况下,推荐施肥较习惯施肥降低了氮肥用量15.15%～21.15%,0～20 cm土壤全氮、碱解氮、有效磷和速效钾含量均无显著变化,矿质氮含量增加了4.63%～19.24%。辽河三角洲稻作区农民习惯施肥量差异较大,盲目施肥现象依然存在,氮肥过量施用问题突出,可减施13.7%,磷肥可减施5.1%,钾肥需要适量补充。推荐施氮量具有年际间波动变化的特点,能够对土壤氮库进行有效补充,可以实现稳产。     

辽河三角洲地区高产水稻氮肥投入阈值及利用率

通过6年的定位试验,在辽河三角洲地区研究了氮肥用量对粳稻产量和经济效益的影响,确定了本地区水稻氮肥适宜用量和减施标准。试验于2011~2016年在辽宁省盘锦市盘山县开展,6个氮肥用量分别为N 0、160、210、260、315、420 kg/hm~2。结果表明:高量施氮显著降低了水稻的有效穗数、千粒重,增加了秕谷率,导致产量显著下降;氮肥回收利用率、农学利用率表现为N160=N210N260N315N420,偏生产力表现为N160N210N260N315N420,氮肥回收利用率和农学利用率年际间变化呈现逐年升高的趋势;2011~2012年目标产量施氮量和最佳经济效益施氮量呈逐渐增加趋势,2013年后趋于平稳。综合考虑水稻产量和经济效益,确定辽河三角洲地区氮肥施用阈值为210~245 kg/hm~2,较现行农民习惯施氮量降低5.77%~19.23%。