油菜不同生长期稻田土壤无机氮形态及氮肥利用率对控释氮肥施用的响应

通过盆栽土培试验研究了尿素、控释氮肥对南方稻田冬油菜生长、产量、土壤肥效和氮肥利用效率的影响,为控释氮肥在油菜生产上的推广应用提供参考。试验选用油菜品种"湘油15",参考油菜大田种植施氮量,共设4个处理,以不施氮肥(CK)为对照,在施氮量均为200kg/hm^2的水平下,设置了3种氮肥处理:尿素(Urea)、控释氮肥1(CRNF1)和控释氮肥2(CRNF2)。对油菜生物量和产量、不同生育期下土壤无机氮、油菜氮素吸收、油菜生理特性、土壤微生物氮以及土壤酶活性等相关指标进行测定及分析。结果表明:较常规Urea处理相比,控释氮肥处理显著提高了油菜花期、收获期生物量,增产11.2%～20.1%;CRNF1处理显著提高了油菜花期、收获期土壤NO3--N含量,相比尿素处理分别提高43.2%和61.8%,CRNF2处理显著提高了油菜花期、收获期土壤NH4+-N含量,相比尿素处理分别提高18.7%和64.1%,保证了油菜生育后期土壤氮素供应;与Urea处理相比,控释氮肥显著提高了油菜薹期及生殖生长期油菜总氮吸收,最终氮肥利用率(NUE)提高23.1%～60.2%,氮肥农学利用率(NAE)提高19.1%～30.5%;CRNF1处理显著提高了油菜生长后期SPDA值和总叶绿素含量,相比尿素处理分别提高6.5%,10.1%;CRNF1处理极显著提高了油菜生长后期土壤微生物氮,较尿素处理提高142.5%;此外,控释氮肥显著提高了油菜生长后期土壤脲酶、FDA水解酶活性,相比尿素处理分别提高8.4%～12.9%,24.5%～32.4%。在总氮施用量不变的前提下,施用控释氮肥可提高油菜生殖生长期土壤有效氮含量,改善光合作用,增强土壤微生物量和微生物活性,促进氮素的吸收,提高氮肥的利用效率,进而增加油菜干物质累积,最终提高产量。     

不同品种油菜幼苗硝态氮吸收差异研究

采用溶液培养试验,在不同硝态氮浓度下测定了不同氮效率油菜幼苗的根长、一级侧根数和根系活力的变化情况,同时在正常供氮条件下,测定了油菜幼苗的硝态氮吸收动力学参数,并对其单株生物量、氮素吸收量及氮素生理效率进行了比较。结果表明,不同品种油菜幼苗的根长、一级侧根数、根系活力、对硝态氮的亲和力及最大吸收速率、单株生物量、氮素吸收量、氮素生理效率等均有明显差异。本试验所比较的3个油菜品种中,氮高效品种湘油15在氮素胁迫条件下,具有更长的根长、更多的一级侧根数和更强的根系活力,且对硝态氮的亲和力也大,而高潜力品种742除其最大吸收速率最高之外,根系活力、对硝态氮的亲和力、根长及一级侧根数等其他各项指标并没有高于其他品种。     

不同施氮水平下油菜地上部生理特性研究

为了给氮高效品种油菜的选育及应用提供科学依据,采用土培试验,在施氮和不施氮条件下研究了3个油菜品种(742,湘油15和汇油50)的功能叶叶绿素含量、硝酸还原酶活性、茎叶硝酸盐含量和累积量及有机氮再利用能力等地上部生理特性与氮效率间的关系.结果表明:施氮对地上部生理特性有显著的影响,施氮条件下所有地上部生理特性指标均比不施氮条件下高;在施氮条件下,油菜功能叶叶绿素含量、硝酸还原酶活性、茎叶硝酸盐含量和累积量以及有机氮再利用能力与油菜氮效率密切相关,是油菜氮素高效利用的可能机理;在不施氮条件下,油菜硝酸还原酶活性、茎叶硝酸盐累积量和有机氮再利用能力与油菜氮效率密切相关,是油菜氮素高效利用的可能机理,而油菜功能叶叶绿素含量和茎叶硝酸盐含量对氮效率影响较小.     

油菜根系特性与氮效率系数的关系研究

采用砂培试验,在两种施氮水平下研究3个油菜品种根系形态特征与生理特性差异及其与氮效率系数的关系。结果表明：在正常供氮条件下,3个油菜品种的根系干重、一级侧根数以及总根长差异明显,根系活力、根系总吸收面积和活跃吸收面积品种间差异不显著;在氮胁迫条件下,根系干重、一级侧根数、总根长以及根系活力差异明显,根系总吸收面积和活跃吸收面积品种间差异不显著。在正常供氮和氮胁迫条件下以上各项指标比值的变化趋势是：氮效率系数高的品种,其比值高,反之亦然,尤其是根系干重和一级侧根数的变化趋势与氮效率系数完全一致。     

低氮密植对机插双季稻产量形成和氮肥利用率的影响

在大田试验条件下,采用裂区设计,以株两优819和中嘉早17为早稻材料,泰优390和湘晚籼13为晚稻材料,设置不施氮常密（CK0）、不施氮高密（CK1）、常氮常密（D0N0）、低氮高密（D1N1）4种氮肥密度组合,研究低氮密植对机插早、晚稻产量形成和氮肥利用率的影响。结果表明,与D0N0相比,D1N1更有利于构建水稻优良群体结构,提高群体分蘖数和主要生育期干物质含量,且叶面积指数、光合势和群体生长率等群体指标均具有一定的优势;同时,D1N1协调穗数与粒数的矛盾,提高群体总颖花量,维持结实率和千粒重,保持产量稳定;D1N1还可提高氮素偏生产力、氮素农学利用率和氮素吸收利用率,但对氮收获指数影响较小。低氮密植对水稻经济效益的影响因品种、稻季和地点的不同而存在差异,有一定的减收风险。综合考虑,低氮密植可兼顾水稻产量的稳定和氮肥利用率的提高,且氮肥投入的减少有利于环保。     

酒糟型生物有机肥初始酵解条件对木质纤维

木质纤维是有机物料堆肥化过程最难降解的物质,影响着堆肥化进程。提高木质纤维降解,有利于促进堆肥的快速腐熟,提高堆肥质量。试验应用二次通用回归旋转组合设计四因素（1/2 实施） 方案,研究酒糟型生物有机肥堆制初始条件对总碳、木质纤维降解的影响,旨在为木质纤维高效快速降解提供理论依据。结果表明,在本试验条件下,秸糟比对总碳、半纤维素的影响作用最大;含水率对纤维素、木质素的影响作用最大。实现总碳等较好降解效果的各因子配比方案范围为: pH值6.63～7.02,接种量0.49%～0.551%、含水量65.52%～66.68%、秸糟比41.61%～44.32%。     

几种重金属钝化剂及其不同添加比例对猪粪堆肥重金属(As,Cu,Zn)形态转化的影响

采用连续提取法研究了猪粪堆肥处理中重金属浓度和形态的变化以及不同添加比例的重金属钝化剂对其浓度和形态的影响.结果表明:经过堆肥处理后,重金属As,Cu和Zn的浓度普遍升高;堆肥处理能促进重金属As,Cu和Zn的形态向活性降低的方向转化,因此堆肥处理可以降低重金属的生物有效性.在3种重金属钝化剂及不同添加比例处理中,猪粪堆肥重金属As的最佳钝化剂及其添加比例为7.5%的粉煤灰,对可交换态As的钝化效果为51.4%;重金属Cu的最佳钝化剂及其添加比例为2.5%的粉煤灰,对可交换态Cu的钝化效果为29.7%;重金属Zn的最佳钝化剂及其添加比例为5.0%的钙镁磷肥,对可交换态Zn的钝化效果为50.0%.因此,堆肥处理中添加重金属钝化剂可以降低猪粪堆肥中重金属的有效性,有利于降低猪粪堆肥土地利用中重金属污染的风险.     

氮素水平和种植密度对油菜氮素吸收和产量的影响

采用田间小区试验,研究不同种植密度和施氮水平对湘杂油763氮素吸收和籽粒产量的影响.结果表明:所有施氮处理的产量都在2 369 kg/hm2以上,且明显高于不施氮处理,产量增加幅度都在3.89倍以上,最高产量(密度为7.5万株/hm2)达到2 696.15 kg/hm2;施氮能够显著提高油菜氮素积累量,而氮素含量提高的幅度却不明显;随种植密度的增加,氮素含量和积累量都呈减少的趋势;籽粒中氮素含量相对较高,盛花期次之,收获期最低,而氮素积累量在盛花期最大;氮肥利用率随种植密度的增加呈减小的趋势.     

氮磷钾配比对油菜养分吸收、碳氮代谢产物和籽粒产量的影响

在田间条件下,研究了不同氮磷钾配比对‘湘杂油763’养分吸收、碳氮代谢产物和籽粒产量的影响.结果表明,游离氨基酸总量、可溶性糖含量和总量随施氮量的增加而增加,而磷钾肥对可溶性糖和游离氨基酸的影响没有表现出一致规律.随着氮肥和磷肥施用量的增加,氮磷积累量和籽粒产量都呈增加的趋势,而磷钾肥对其影响不及氮肥有规律.随着施肥量的增加,氮肥和钾肥利用率都呈减少的趋势,而磷肥利用率呈先增加后减少的趋势.在供试7种氮磷钾配比中,以处理E (N∶P2O5∶KO=1.00∶0.5∶0.5)的籽粒产量最高(2 231 kg·hm-2),其次是处理K(N∶P2O5:K2O=1.00∶0.43∶0.57),籽粒产量为2 065 kg·hm-2.产量构成因素中单株有效角果数对产量影响最大,其次每角果粒数,千粒重对产量影响较小.