控释氮肥对双季水稻生长及氮肥利用率的影响

为阐明控释氮肥的产量和生态效应,选用N 75和150 kg/hm2两种不同用量的控释氮肥（日本Meister系列）和尿素对比,在南方典型双季稻区第四纪红壤发育的水稻土上进行早稻和晚稻田间试验,观测控释肥氮素田间释放规律及其水稻的生长、产量和氮肥利用率。结果表明,控释氮肥S9和LP70(40%)+LPS100(60%)的氮释放规律分别与早稻、晚稻氮吸收的规律基本一致,且氮累积吸收量与控释肥氮释放率均成显著正相关（相关方程的决定系数R2=0.9764和0.9968）。与N 75kg/hm2用量的尿素相比,早、晚稻施用相同量的控释氮肥分别增产3.6%和9.3%;有效分蘖数和有效穗数明显增加,氮肥利用率分别提高了29.9个百分点和10.4个百分点。施用高氮（N150 kg/hm2）尿素的水稻产量与低氮（N 75 kg/hm2）控释肥相比,差异不显著。控释氮肥N 75kg/hm2用量可以达到尿素N 150kg/hm2的产量水平,氮肥利用率则显著提高,为高产高环境效益的施肥方式。     

缺钾油菜叶片光合速率下降的主导因子及其机理

【目的】钾是油菜(Brassica napus L.)生长发育所必需的矿质元素,缺钾胁迫可导致油菜叶片光合功能的衰退,最终影响籽粒产量。本文通过比较田间条件下蕾薹期油菜叶片(长柄叶、 短柄叶和无柄叶)对缺钾胁迫的反应,探讨缺钾导致叶片光合速率下降的主导因子及其作用机理,为合理施用钾肥提高油菜产量提供理论依据。【方法】采用大田试验,研究不施钾(-K)和施钾(+K)条件下华油杂9号和中双9号单株重,蕾薹期不同类型叶片单叶重、 叶面积、 K含量和叶绿素含量。利用Li-6400 XT便携式光合测定系统测定各类叶片的光合速率(Pn)和气孔导度(gs)等气体交换参数,以及PSⅡ最大光化学量子效率(Fv/Fm)和实际光化学量子效率(PSⅡ)等叶绿素荧光参数。并利用胞间CO2浓度(Ci)和气孔限制值(Ls)的变化,分析叶片光合作用的限制因子。【结果】1) 缺钾胁迫使成熟期华油杂9号和中双9号籽粒产量分别下降13.9%和27.2%。2)缺钾显著抑制了蕾薹期中双9号的生长,单株重下降了12.4%; 长柄叶的干重比正常供钾处理降低了19.2%,而对华油杂9号无影响。3) 缺钾主要影响蕾薹期长柄叶的光合生理特性,对短柄叶和无柄叶无影响。缺钾条件下,油菜长柄叶钾含量和叶绿素含量明显降低,其Pn也显著低于正常供钾处理。但缺钾对不同品种Pn的限制原因并不同,缺钾胁迫导致华油杂9号Ci显著降低,Ls增加了16.6%,即气孔因素是华油杂9号Pn下降的主要原因; 而中双9号Ci显著增加,Ls却下降了14.0%,Pn的下降是由非气孔因素引起的。4) 缺钾胁迫下中双9号长柄叶的Fv/Fm、 PSⅡ、 qP和ETR均显著降低,说明PSⅡ反应中心受损,NPQ显著上升,间接表明缺钾条件下中双9号Pn下降的原因与非气孔因素有关; 而华油杂9号各荧光参数均未受缺钾胁迫的影响。油菜收获期籽粒产量与各叶片钾素含量以及长柄叶气体交换和叶绿素荧光参数关系密切。【结论】缺钾胁迫导致蕾薹期油菜长柄叶光合功能加速衰退,影响收获期籽粒产量。中双9号长柄叶光合性能受缺钾胁迫的影响大于华油杂9号,这与品种自身对缺钾胁迫的耐受能力有关。     

施钾对直播油菜产量及钾钙镁养分吸收的影响

直播冬油菜由于个体植株小、抗病性差等特点对钾、钙、镁养分的缺乏尤为敏感。通过研究不同施钾水平对直播油菜钾、钙、镁的吸收和积累的影响,为直播油菜平衡施肥提供科学依据。2011/2012年在湖北蕲春开展田间试验,分析施钾量对直播油菜产量及各部位生物量,钾、钙、镁养分含量和积累量的影响。结果表明,施钾显著提高油菜籽粒产量、各部分生物量以及油菜根、茎、叶钾素含量和积累量,但是K120(施钾120kg/hm2K2O)和K160(施钾160kg/hm2K2O)处理间差异均不显著。施钾尤其是高量施钾降低了叶片和茎秆钙、镁的含量,而对油菜根的钙和籽粒的钙、镁含量影响较小。施钾能够显著提高油菜钾、钙、镁总积累量。从整株油菜养分平衡的角度分析,越冬期施钾(尤其是高量施钾)显著增加了油菜对钾的吸收而抑制了钙、镁的吸收。为了能实现钾、钙、镁三种养分的吸收平衡,建议当前生产条件下最佳钾肥施用量为120kg/hm2。     

不同含钾物料对冬油菜产量及钾素吸收的效应

采用大田试验研究稻草、稻草灰、硅钙钾肥、枸溶性钾肥和氯化钾肥5种含钾物料对冬油菜产量及钾素吸收的影响。结果显示,在施钾(K_2O)120 kg/hm~2时,各含钾物料的施用均可显著增加冬油菜产量和钾素累积量,与不施钾对照相比,含钾物料处理的油菜增产率为14.5%~34.9%,地上部钾素(K)总累积量增幅为71.8%~143.0%。不同含钾物料的施用效果不同,以枸溶性钾肥效果最好,其次是稻草灰和氯化钾肥。5种含钾物料的钾素表观利用率以枸溶性钾肥、稻草灰和氯化钾处理较高,其显著高于硅钙钾肥和稻草处理。各含钾物料的施用对土壤钾素供应的影响不同,油菜收获后的土壤速效钾含量以氯化钾肥和稻草灰较高,土壤缓效钾含量则以枸溶性钾肥处理最高,均显著高于其他处理。综合结果表明,在等量钾肥投入下,稻草灰和枸溶性钾肥表现出与氯化钾肥相同的施用效果。     

秸秆还田与氮磷钾化肥配施对直播冬油菜产量及其构成因子的影响

明确化肥施用和秸秆还田对直播冬油菜产量及其构成因子、群体密度以及养分吸收与利用的影响,为油菜轻简化种植提供理论依据和技术支持。试验于2014~2015年在湖北省武汉市开展,以甘蓝型油菜品种华油杂62为材料,设置对照(CK)、施氮磷钾肥(F)、秸秆还田(S)和氮磷钾肥配合秸秆还田(F+S)4个处理。结果显示,4个处理的油菜籽产量分别为32、1 468、102和1 843 kg/hm2,不施肥处理产量极低,施肥和秸秆还田均能显著提高油菜籽产量,且施肥与秸秆还田具有正交互作用。分析产量构成因子可知,化肥施用显著提高收获密度、单株角果数和每角粒数,而秸秆还田显著提高收获密度。单株角果数对产量直接影响最大,在收获密度55万株/hm2范围内,随密度的增大而增加,收获密度和单株角果数与产量相关程度最高。直播油菜群体密度随生育期推进逐渐降低,CK处理密度降幅最大,其次是S处理,F+S和F处理降低最少,最终收获密度F≈F+SSCK。结果还表明,施肥配合秸秆还田显著促进了油菜对养分的吸收积累。施化肥提高了氮磷收获指数,秸秆还田显著降低氮磷钾素收获指数,但可以提高肥料农学利用率。研究结果说明,秸秆还田和氮磷钾肥配施利于构建良好的产量构成因子,保障收获密度,提高直播冬油菜产量,促进油菜养分吸收和利用。     

湖北省不同稻作区域秸秆还田替代钾肥效果

【目的】研究不同稻作区域钾肥和秸秆还田对水稻产量、钾素吸收量以及农田钾素表观平衡的影响,分析不同稻区秸秆还田可替代化学钾肥的用量,为不同区域稻田秸秆还田条件下钾肥的合理配置提供理论依据。【方法】2013年在湖北省鄂东丘陵、鄂中丘陵岗地和江汉平原3个区域的19个县（市）布置稻田秸秆还田替代钾肥效果研究田间试验,试验共设置6个处理：分别为（1）不施钾（NP）;（2）施化学钾肥（NPK）;（3）施秸秆（NP+S）;（4）秸秆还田配施1/2化学钾肥（NP+1/2K+S）;（5）秸秆还田配施3/4化学钾肥（NP+3/4K+S）;（6）秸秆还田配施全量化学钾肥（NPK+S）。【结果】不同稻作区钾肥和秸秆均能不同程度增加水稻产量和地上部钾素吸收量。与NP处理相比,鄂东丘陵区、鄂中丘陵岗地区和江汉平原区NPK处理水稻分别增产0.36、0.36和1.07 t·hm^-2,平均增产率分别为6.4%、5.0%和15.3%;而施秸秆（NP+S）处理水稻分别平均增产0.57、0.49和0.24 t·hm^-2,增产率为7.6%、6.9%和4.0%。3个稻作区施化学钾肥（NPK）地上部钾素吸收量平均增加20.1-61.9 kg K₂O·hm^-2,施秸秆（NP+S）钾素吸收量平均增加8.5-39.1 kg K₂O·hm^-2,江汉平原区施化学钾肥处理产量和钾素吸收量均显著高于施秸秆处理,而鄂东丘陵区和鄂中丘陵岗地区NP+S与NPK处理的产量和钾素吸收量均没未表现出差异。通过计算土壤-作物系统钾素表观平衡,发现一季水稻收获后土壤钾素均处于亏缺（平均钾素亏缺量为144.3-284.4 kg K₂O·hm^-2）状态,但秸秆还田处理亏缺量小于秸秆不还田处理。在保证水稻产量（即NPK处理产量）时秸秆还田条件下,采用模型计算出鄂东丘陵区、鄂中丘陵岗地区和江汉平原区的平均钾肥用量分别比目前钾肥推荐用量（60 kg K₂O·hm^-2）节约化学钾肥66.8%、75.2%和9.7%;参考2013年钾肥和水稻价格,可计算出秸秆还田条件下鄂东丘陵区、鄂中丘陵岗地区和江汉平原区最经济钾肥推荐用量分别比推荐用量节省化学钾肥54.3%、53.5%和36.9%。【结论】湖北省不同稻区均可采用秸秆还田的方式减少钾肥投入,不但可以缓解土壤钾素亏缺,而且对农田钾素的可持续管理具有重要意义。     

长江流域直播冬油菜氮磷钾硼肥施用效果

冬油菜直播种植的推广应用对提高我国油菜籽总产量和保障食用油安全有重要意义。2009-2010年度在长江流域6个冬油菜主产省布置36个大田试验,研究当前生产条件下我国直播冬油菜的氮磷钾硼肥施用效果和肥料利用率,比较农民习惯施肥与推荐施肥的差异,并与移栽油菜施肥效果进行对比,以探讨直播冬油菜的施肥管理措施。结果显示,在推荐施肥量和施肥方法条件下,氮磷钾硼肥配合施用(NPKB)处理直播冬油菜的油菜籽产量和产值平均分别为2001 kghm^–2和8205元hm^–2,显著高于农民习惯施肥(FFP)处理,施用效果为N > P > B > K。NPKB配合施用显著促进直播冬油菜的养分吸收,N、P、K累积量分别为104.2、20.4和160.2 kg hm^–2。NPKB配施条件下,直播冬油菜的氮、磷、钾肥表观利用率平均分别为35.8%、22.3%和45.9%,明显高于农民习惯施肥的20.8%、7.2%和28.0%。说明合理施肥对直播冬油菜生产有重要作用,现阶段应积极推行氮磷钾硼肥配施技术,并根据生长发育特点和养分吸收规律调整肥料的施用时期和比例。     

枸溶性钾肥对作物生物量及作物–土壤系统钾素平衡的影响

通过盆栽试验研究了不同形态钾肥的施用对连续3季作物(油菜、油菜、水稻)生物量、钾素(K2O)吸收量、作物-土壤系统钾素平衡以及土壤速效钾和缓效钾含量的影响。研究结果表明,不同形态钾肥施用后,枸溶性钾硅肥(K枸)与水溶性钾肥(K水)效果一致,与不施钾相比,3季作物生物量都显著增加,钾素总吸收量增加155%,钾素平衡系数为0.79,钾素的供应缓解了土壤钾素亏缺,利于维持土壤钾素平衡;而粉碎性钾矿粉(K矿)钾素不能被作物充分吸收利用,增产效果不显著。第一季油菜收获后K枸、K水处理土壤速效钾、缓效钾含量显著高于K0、K矿,但随着作物的收获各处理间差异逐渐变小,最终趋于一致。枸溶性钾硅肥和水溶性钾肥均能补充土壤的有效钾素,缓解土壤钾素的消耗,维持土壤钾素肥力水平的稳定,有利于作物增产。     

不同提取方法测定的土壤钾的有效性比较研究

以122个油菜钾肥田间试验的籽粒产量和植株吸钾量为标准,分别采用1 mol L-1中性醋酸铵、1 mol L-1沸硝酸和0.2 mol L-1四苯硼钠3种浸提剂测定试验基础土壤的钾素含量,并按浸提剂种类和速效钾、缓效钾将其分类,通过相关性分析探索土壤有效钾的准确测定方法,并建立与之对应的土壤钾素丰缺指标。研究结果表明,不同方法的提取能力有所不同,沸硝酸钾含量四苯硼钠钾含量醋酸铵钾含量。用醋酸铵法和四苯硼钠法测得的土壤钾素的生物有效性均较好,其中又以四苯硼钠法更好。长江流域冬油菜区醋酸铵法浸提的土壤钾素"低"、"中"、"高"和"极高"指标分别为45 mg kg-1、45~115 mg kg-1、115~190mg kg-1和190 mg kg-1;四苯硼钠法浸提的土壤钾素"低"、"中"、"高"和"极高"指标分别为125 mg kg-1、125~415 mg kg-1、415~755 mg kg-1和755 mg kg-1。综合结果表明四苯硼钠法和醋酸铵法测得的土壤钾素含量与油菜相对产量和相对吸钾量间呈极显著相关关系。据此建立的土壤钾素丰缺指标可以用来指导长江流域油菜的测土配方施肥,另外此区域应该重视并合理的施用钾肥。     

氮肥运筹对鄂南直播稻生长、产量及氮素吸收的影响

采用田间试验,研究了氮肥运筹对直播稻生长、产量及氮素吸收的影响,以期为氮肥的合理施用提供依据。结果表明,施用氮肥增产效果明显,与不施氮处理(T1)相比,平均增产1 010 kg/hm2,增产率17.0%,其中氮肥分3次施用的处理增产效果最佳,增产1 468 kg/hm2,增产率24.7%;氮肥的施用能够显著增加水稻吸氮量,各施氮处理在苗期、分蘖末期、齐穗期和收获期吸氮量与T1相比分别增加34%、125%、80%和39%;氮肥的合理运筹显著提高了氮肥吸收利用率,与氮肥全部作基肥处理相比,氮肥50%作基肥、30%作苗肥、20%作分蘖肥(T4)和氮肥35%作基肥、30%作苗肥、15%作分蘖肥、20%作穗肥(T5)分别提高了22个和28个百分点。综合分析认为,本试验条件下,T4处理的氮肥运筹效果最好,可以在鄂南直播稻生产上推广应用。