不同施氮量和移栽密度对水稻产量及灌浆特性的影响

为明确不同移栽密度条件下施氮水平对水稻籽粒产量及灌浆特性的影响,设计裂区试验,主处理为氮肥量,副处理为移栽密度,用Richards方程拟合水稻强、弱势粒的灌浆过程,从不同粒位籽粒灌浆特性间的差异认识群体产量构成,以期为进一步提高水稻生产潜力提供理论依据。结果表明:1低密度(15万株/hm~2、21万株/hm~2)条件下,与不施氮处理相比,施氮分别平均增产36.6%、34.6%,且随施氮水平的提高呈增加趋势。高密度条件下(27万株/hm~2、33万株/hm~2),施氮分别平均增产30.8%、18.8%,结实率分别平均降低了2.0%和1.6%,且产量随施氮水平的提高呈先增加后降低趋势。2灌浆特性结果显示,施氮提高了强势粒的最大灌浆速率(GRmax),与不施氮处理(N0)相比平均增加了3.5%,且随施氮水平的提高呈先增加后降低趋势。移栽密度对强势粒平均灌浆速率(GRmean)有明显影响,在低密度(15万株/hm~2、21万株/hm~2)条件下施氮处理强势粒GRmean与不施氮处理相比分别平均降低了2.1%、3.1%,而在高密度(27万株/hm~2、33万株/hm~2)条件下则分别平均增加了1.0%、3.7%;施氮显著提高了弱势粒的GRmax和GRmean,与不施氮处理相比分别平均增加了14.3%、14.4%,且随施氮水平的提高呈先增加后降低趋势。3灌浆阶段性特征显示,灌浆中期强、弱势粒物质积累对籽粒形成的贡献率均最大,分别为58.6%、57.3%。随着施氮水平的提高,中期和后期籽粒的平均灌浆速率(MGR)呈先增加后降低趋势。灌浆持续天数和灌浆贡献率均随着移栽密度的提升而增加。千粒重与弱势粒的GRmax和GRmean呈极显著正相关,与籽粒的起始势(R0)及弱势粒的灌浆活跃期(D)呈显著负相关。结实率与弱势粒GRmean呈显著负相关,与弱势粒的R0呈极显著正相关关系。通过合理密植,同时适当提高施氮水平(27万株/hm~2,165 kg/hm~2),在增加单位面积穗数的同时也提高了水稻个体灌浆速率、增加了有效灌浆持续天数,最终籽粒灌浆充实度好,形成高产。     

不同水旱轮作体系秸秆还田与氮肥运筹对作物产量及养分吸收利用的影响

【目的】通过研究不同水旱轮作方式下秸秆还田与氮肥运筹对作物产量、氮素吸收及氮肥偏生产力的影响,以期为秸秆还田条件下氮肥的合理施用提供理论依据。【方法】2013-2014年在湖北省孝南、松滋、应城等14个县（市、区）开展水稻-油菜和水稻-小麦2种轮作条件下秸秆还田与氮肥运筹田间试验。试验共设置5个处理,分别为氮肥习惯3次施用、氮肥习惯3次施用配合秸秆还田、高量氮肥3次施用配合秸秆还田、氮肥2次施用（后肥前移）、氮肥2次施用（后肥前移）配合秸秆还田。分析秸秆还田条件下不同氮肥运筹对水稻、油菜及小麦产量、生物量、氮素吸收量及氮肥偏生产力的影响。【结果】对比秸秆还田下的2种轮作模式,增施氮肥对稻油轮作系统作物产量、地上部生物量及氮素吸收量无显著影响,而其对稻麦轮作系统的各指标均有显著提高的作用。稻麦轮作下,高量氮肥3次施用配合秸秆还田相比较氮肥习惯3次施用水稻和小麦平均增产量为0.632和0.564 t·hm^-2,增产率分别达6.85%和10.67%;地上部生物量分别增加1.50和1.07 t·hm^-2,增幅分别达8.11%和9.06%。地上部氮素吸收量分别增加11.54和23.57 kg·hm^-2,增幅分别达7.88%和21.28%,稻麦周年氮素吸收总量增加35.11 kg·hm^-2,增幅达13.65%。氮肥2次施用配合秸秆还田处理产量和氮素吸收量可以达到或优于氮肥习惯3次施用处理的水平,且以稻麦轮作下效果更为明显,其中水稻和小麦季平均增产量分别为0.439和0.385 t·hm^-2,增产率分别达5.12%和7.63%;地上部氮素吸收量分别增加11.09和21.06 kg·hm^-2,增幅分别达8.26%和20.82%,稻麦周年氮素吸收总量平均增加32.14 kg·hm^-2,增幅达13.66%。就氮肥利用率而言均表现出氮肥的常量投入即可获得较高的氮肥偏生产力（水稻季均值范围52.03-59.29 kg·kg^-1,油菜季10.62-11.12 kg·kg^-1,小麦季33.63-36.20 kg·kg^-1）,等氮量投入下秸秆还田效果要明显优于秸秆不还田,且秸秆还田条件下氮肥后肥前移可以提高氮肥利用率。稻油轮作下氮肥习惯3次施用配合秸秆还田相比较氮肥习惯3次施用、氮肥2次施用配合秸秆还田相比较氮肥2次施用水稻季氮肥偏生产力分别增加2.45和4.07 kg·kg^-1,增幅分别达4.36%和7.37%,油菜季分别增加0.36和0.49 kg·kg^-1,增幅分别达3.38%和4.62%;稻麦轮作下水稻季分别增加3.88和1.64 kg·kg^-1,增幅分别达7.46%和3.10%,小麦季分别增加1.60和1.93 kg·kg^-1,增幅分别达4.75%和5.65%。与氮肥习惯3次施用处理相比,氮肥2次施用配合秸秆还田处理在稻油轮作下水稻和油菜氮肥偏生产力平均分别增加5.68%和4.00%;在稻麦轮作下水稻和小麦氮肥偏生产力平均分别增加5.12%和7.63%。【结论】综合氮素利用效率来看,在秸秆还田条件下2种水旱轮作模式均可以通过调整氮肥的后肥前移以保证作物达到高产或稳产的目的,同时提高氮肥利用率。     

不同栽培模式及施氮方式对油菜产量和氮肥利用率的影响

【目的】在油菜种植主产区,研究不同栽培模式及施氮方式对油菜产量和氮肥利用率的影响,为油菜高产高效生产科学施肥提供理论依据。【方法】于2010—2011年度在湖北省和江西省开展移栽油菜和直播油菜氮肥施用田间试验,比较氮肥表施(表面撒施)、翻施(撒施后旋耕)和集中施用(移栽油菜穴施和直播油菜条施覆土)3种不同施氮方式对两种栽培模式(移栽和直播)油菜产量、干物质动态、氮素吸收和氮肥利用率的影响。【结果】相同条件下,移栽油菜产量水平显著高于直播油菜,两者的产量差达到299.1—544.2 kg·hm~(-2),从干物质动态结果可以看出,各个生育期移栽油菜地上部和地下部生物量显著高于直播油菜,此外,移栽油菜可以获得较高的氮素累积,相比直播油菜提高33.1%—54.8%,移栽油菜氮肥农学利用率和氮肥表观利用率显著高于直播油菜,其中氮肥农学利用率从6.5 kg·kg~(-1)增加到7.8 kg·kg~(-1),平均增幅为20.2%,氮肥表观利用率从27.6%提高到37.5%,平均增幅为37.5%。氮肥施用具有显著的增产效果,直播油菜施氮效果大于移栽油菜。在相同氮肥用量条件下,不同施氮方式对油菜产量、干物质动态、氮素吸收和氮肥利用率产生明显影响,总体表现为氮肥集中施用翻施表施的趋势。与表施处理相比,不同试验点移栽和直播油菜氮肥集中施用处理平均增产分别为18.2%和23.8%,氮素吸收量平均增幅分别为19.0%和37.0%。对于氮肥农学利用率而言,移栽油菜氮肥集中施用处理相比表施处理从6.9 kg·kg~(-1)增加到8.8 kg·kg~(-1),平均增幅为27.7%,直播油菜从5.7 kg·kg~(-1)增加到7.5 kg·kg~(-1),平均增幅为31.7%。而对于氮肥表观利用率而言,移栽油菜氮肥集中施用处理相比表施处理从33.3%提高到42.3%,平均增幅为27.2%;直播油菜从22.0%提高到27.4%,平均增幅为50.7%。相比于表施处理,移栽油菜氮肥集中施用花后地下部干物质增幅占整个生育期干物质增幅的61.8%,地上部为50.5%;直播油菜分别为78.5%和66.7%。【结论】直播油菜对氮肥施用方式的响应比移栽油菜更敏感,氮肥集中施用促进了植株花后地下部和地上部干物质同步累积。结合油菜栽培模式,实际生产中应该采取条施或穴施的氮肥集中施用技术。     

麦秆还田配施不同腐秆剂对水稻产量、秸秆腐解和土壤养分的影响

为了探讨南方稻田秸秆还田配施腐秆剂对水稻产量、秸秆腐解和土壤养分含量的影响,2011年度在江汉平原开展麦秆全量直接腐熟还田试验,确定合适的指标来评估不同腐秆剂产品腐解的效果并为该区域秸秆机械还田配套技术应用提供依据。结果表明,秸秆全量还田能提高水稻产量5.0%。秸秆还田配施腐秆剂2号的地上部干物质量和产量增量最高,分别为1125 kg/hm2和435 kg/hm2,增幅分别为6.9%和7.6%。秸秆腐解特征表明,翻压15天时,腐秆剂2号腐解效果最好,累积腐解率为30.3%,腐秆剂3号基本没有效果,之后腐解速率减缓、处理间差距缩小。养分释放特征表明,翻压30天内秸秆C、N和P快速释放,100天时养分累积释放率最高的是腐秆剂1号和2号;钾素在5天内释放95%以上,不受腐秆剂影响。通过测定指标之间的相关性分析得出,网袋法测定秸秆腐解率是评价腐秆剂最简单、最有效的方法。短期内秸秆还田配施腐秆剂对土壤有机质和全氮含量没有明显影响。建议实际生产中秸秆应于水稻移栽前5天还田,降低秸秆腐解对幼苗根系的毒害作用并加强前期氮素供应,保证作物养分需求。     

氮磷钾肥对旱地和水田油菜产量及养分利用的影响差异

氮磷钾肥施用是农业生产中的重要增产措施,旱-旱和水-旱周年复种轮作是我国长江流域冬油菜的主要种植模式。为探究氮磷钾养分对不同轮作油菜产量和养分吸收利用的影响及其差异,于2017—2020年在湖北省沙洋县连续3年开展田间定位试验,采用旱地油菜(玉米-油菜)和水田油菜(水稻-油菜)2种轮作模式,各轮作分别设置氮磷钾(NPK)、不施氮(–N)、不施磷(–P)和不施钾(–K)4个处理,分析了油菜籽产量、产量构成和养分吸收情况,并对肥料利用率和土壤养分供应能力进行了评估。3年试验的平均结果表明,与NPK处理相比,–N、–P和–K处理的旱地油菜分别减产68.4%、89.6%和7.0%;水田油菜分别减产71.0%、84.7%和6.4%。对产量构成因子进一步分析发现,无论是旱地油菜还是水田油菜,施肥对角果数影响最大,其次是每角粒数,对千粒重影响最小。与NPK处理相比,旱地和水田油菜的角果数因缺氮、缺磷和缺钾分别减少61.6%和52.0%、82.0%和67.8%、16.2%和19.7%。相同施肥处理的旱地和水田油菜产量及养分吸收均存在显著差异,在–N、–K和NPK处理,旱地油菜产量均高于水田油菜,分别高...     

我国冬油菜养分精准调控策略与高效施肥技术体系

冬油菜是我国重要的油料作物和南方主要的冬季轮作作物，发展油菜生产对保障我国粮油安全供给具有重要的战略意义。进入21世纪以来，由于油菜移栽种植转变为直播轻简种植，过去的施肥技术不再适合新的生产模式，油菜产业发展对施肥理论和技术提出了新要求。本文总结了近20年来我国油菜施肥技术领域的研究进展。经过协同攻关，我国农业科技工作者提出了冬油菜“氮磷钾硼镁全营养配合与前促后稳”的养分精准调控策略，建立了冬油菜前期“精准施肥壮苗保群体促丰产”和后期“依靠土壤养分稳供促高效保稳产”的养分调控方法，创新了“精准种类、精准配伍、精准用量、精准时期、精准位置”为核心的“五精准”油菜高效施肥技术，创制了油菜专用全营养配方肥、专用缓释肥和专用控释尿素等系列新肥料产品，优化建立了轻简高效施肥模式并实现规模化应用，支撑了油菜产业的绿色高质高效发展。最后针对我国冬油菜生产面临的新机遇和新挑战，从施肥技术角度提出了展望：加强南方短生育期油菜高效施肥技术、油菜多功能利用的配套施肥技术、应对气候多变的抗灾养分管理技术等研究，进一步加强与现代农业发展相匹配的新型高效专用肥料产品研发与施肥技术创新，重视养分高效油菜品种的选育与...     

有机肥用量对冬油菜产量及品质的影响

[目的]有机无机肥配合施用能明显提高作物的产量,并改善作物品质。探究有机肥用量对油菜籽粒产量和品质的影响,确定适宜的油菜有机肥用量,为油菜绿色优质生产提供技术支撑。[方法]于2018—2019和2019—2020年在湖北省荆门市沙洋县,开展了两年的田间试验。在施用N 200 kg/hm²、P₂O₅ 75 kg/hm²、K₂O 90 kg/hm²的基础上,设置5个有机肥用量处理:0 (M0)、1125 (M1)、2250 (M2)、3375 (M3)和4500 (M4)kg/hm²。分析不同有机肥用量下油菜产量、产量构成因子、地上部养分积累量、籽粒油分与蛋白质含量及产量,同时利用线性加平台模型探究最佳有机肥用量。[结果]在化肥用量相同的前提下,增施有机肥能进一步显著提高油菜籽产量,2018—2019和2019—2020年间产量最高的处理分别为M3和M2处理,分别较M0提高了109.0%和48.3%。油菜单株角果数和每角粒数与产量呈显著正...     

冬油菜主产区近40年土壤基本理化性质变化特征

【目的】探究近40年长江流域冬油菜主产区土壤基本理化性质的变化，明确冬油菜种植区耕地土壤综合肥力变化特征，以期为长江流域中低产田保育和土壤肥力改良提供科学依据。【方法】通过收集整理近40年国内外公开发表的文献及硕士、博士论文数据，分析长江流域冬油菜种植区土壤基础性质的时序变化特征，评估土壤综合肥力变化及其与土壤基础理化性质的相关性。【结果】1981—1990年长江流域冬油菜主产区耕层土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾、p H均值分别为18.54 g·kg^-1、1.16 g·kg^-1、8.60 mg·kg^-1、42.90 mg·kg^-1和6.26,2016—2020年这些指标的均值分别为25.60 g·kg^-1、1.41 g·kg^-1、18.66 mg·kg^-1、108.98 mg·kg^-1和6.31,40年来长江流域冬油菜区土壤基础理化性质得到很大程度的改善。其中土壤有机质、全氮年均增幅分别为1.2%和0.7%，土...     

钾肥用量对油菜产量及品质的影响

【目的】我国南方大多数农田土壤有效钾含量偏低，缺钾胁迫已经成为一些地区油菜生产的主要限制因子。探明不同钾肥用量对油菜产量及籽粒品质的影响，为冬油菜生产中钾肥合理施用实现油菜高产、优质提供理论支撑。【方法】于2019—2021年在湖北省武穴市开展了连续2年田间试验，设置5个K₂O施用水平，分别为0 (K₀)、60 (K₆₀)、120 (K₁₂₀)、180 (K₁₈₀)和240 (K₂₄₀) kg/hm²。从进入盛花期第15天起，每6天在K₀和K₁₂₀处理取样一次，测定角果不同部位氮钾含量。成熟期分析了油菜产量、产量构成、含油量、蛋白质含量、脂肪酸组成、硫甙含量、籽粒氮钾含量。【结果】1)钾肥施用显著提高了油菜产量，与K₀处理相比，施钾处理2019—2020和2020—2021年油菜产量分别提高了62.9%～103.7%和31.0%～59.2%，随着K₂     

氮肥用量对冬油菜籽粒产量和品质的影响

为探明不同氮肥用量对冬油菜籽粒产量和品质的影响,于2019/2020以及2020/2021年在湖北省武穴市开展田间试验,试验设置0、90、180、270、360 kg N hm^–25个氮肥施用水平。在成熟期测定油菜籽产量、氮含量和油菜籽品质指标。结果表明,施氮显著提高冬油菜籽粒产量及氮含量,与不施氮相比,氮肥施用后平均增产1548 kg hm^–2,平均增产率达32.9%,在施氮量为0～270 kg N hm^–2范围内,油菜籽产量随氮肥施用量显著增加,继续增施氮肥,油菜籽产量无明显变化或有下降趋势,施氮主要通过提高单株角果数来提高油菜籽粒产量。施氮显著增加了籽粒蛋白质含量,当施氮量达270 kg N hm^–2时籽粒氮含量和蛋白质含量最高。施氮显著降低籽粒含油量,氮肥用量每增加100 kg N hm^–2,籽粒含油量下降1.6个百分点。随着氮肥用量的增加,籽粒硫甙、油酸、亚麻酸、芥酸以及饱和脂肪酸(棕榈酸和硬脂酸)呈升高趋势,亚油酸呈降低趋势,油菜籽粒品质整体呈降低趋势。综上所述,以...