新型尿素对冬小麦产量及氮素吸收利用的影响

为明确新型尿素在冬小麦的应用效果，采用田间试验，研究了普通尿素（Urea）、控失尿素（LC Urea）、海藻酸尿素（H Urea）、聚能网尿素（N Urea）、含锰尿素（Mn Urea）、控失尿素一次施肥（LC Urea 1）、普通尿素+等量锰（Urea+Mn）和不施肥（CK）对冬小麦产量、叶片SPAD、叶片光合生理特性和氮素吸收利用的影响。结果表明，LC Urea和H Urea处理较Urea处理的小麦拔节期叶片SPAD分别显著提高1500%和1300%，灌浆期净光合速率分别显著增加3304%和2076%，气孔导度分别显著提高2609%和2174%，氮素积累量分别显著增加1439%和1236%，氮肥利用率分别提高4575%和3902%。N Urea和Mn Urea处理与Urea处理的产量无显著差异，LC Urea和H Urea处理较Urea处理显著增产1449%和1333%。控失尿素和海藻酸尿素能够有效提高穗数，改善冬小麦光合生理特性，促进氮素吸收利用，提高冬小麦产量和氮肥利用率，可在豫北潮土区推广应用。     

考虑植株氮垂直分布的夏玉米营养诊断敏感位点筛选

探明夏玉米氮素营养生化指标(叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、叶片氮含量和叶片氮积累量)与叶片SPAD值垂直分布特征及两者间定量回归关系,确立基于叶绿素仪的夏玉米氮营养无损诊断敏感叶位和叶片部位,以实现氮营养时空变化的快捷和精准监测。利用2018-2019年连续2季不同氮营养水平下夏玉米关键生育期主茎各叶位(顶1叶~顶12叶,TL1~TL12)和叶片部位(每张叶片从叶片基部开始根据叶片长度每20%分为1个测试区间) SPAD值及氮营养指标数据,研究基于偏最小二乘(partial least square, PLS)回归模型的夏玉米不同位点SPAD值与氮营养指标间关系,确定可稳定指示夏玉米氮营养空间异质性变化的敏感叶位及叶片部位。结果表明,不同叶位间夏玉米叶片SPAD值和氮营养指标于植株间分布均呈典型的"钟型"特征,至TL5或TL6时达至峰值。同一叶位不同部位间SPAD值由20%至100%位点时则逐步升高,且80%~100%位点间无显著差异(P>0.05)。PLS分析结果显示,夏玉米不同叶位SPAD值与氮营养指标间模型精度决定系数(coefficient of determination, R2)和相对分析误差(relative percent deviation,RPD)范围分别为0.693~0.821和1.425~2.744。不同测试位点R2和RPD值范围则分别为0.660~0.847和1.607~2.451,满足模型精确诊断需求。此后,基于PLS模型中各叶位和叶片部位无量纲评价指标变量重要性投影值(variable importance for projection,VIP),确定顶4叶(TL4)完展叶60%~80%区间为夏玉米氮营养诊断的敏感区域,VIP值均高于临界值1.40,预测效果较为理想。研究可为实现氮营养的高效、快捷诊断和精准施氮提供参考。     

施氮模式对玉-麦周年轮作系统产量和氮吸收利用的影响

为明确适宜豫北平原夏玉米-冬小麦一体化种植的高效施氮管理模式,2016—2017年分别在豫北典型高产田区河南省鹤壁市和中产田区河南省原阳县开展了夏玉米-冬小麦周年轮作不同施氮模式对夏玉米与冬小麦产量、氮素吸收和利用效率影响的田间试验。共设5种处理:不施氮肥(T1)、普通尿素按210 kg(N)?hm?2一次性基施(T2)、普通尿素分次施用且总施氮量同T2(T3)、控释尿素与普通尿素配比氮素减量施用(T4)和控释尿素与普通尿素配比氮素足量施用(T5)。分别于夏玉米和冬小麦关键生育期测试叶片SPAD值、植株与籽粒氮含量及生物量等氮营养指标,并于成熟期测定产量和产量构成因子,分析计算植株氮积累量与吸收利用特征。结果表明,处理间,高、中产区夏玉米与冬小麦产量、产量构成因子及氮素营养指标整体变化趋势均为T5T4T3T2T1。产区间,各处理夏玉米和冬小麦产量性状及氮营养指标均表现为高产区显著优于中产区。综合各处理平均值,高产区夏玉米产量、植株氮含量和氮素积累量相比于中产区分别平均提高58.0%、19.2%和47.1%,冬小麦增幅则分别为34.7%、33.3%和85.9%。氮利用效率方面,高、中产田在氮肥表观利用率、氮肥农学效率和100kg籽粒需氮量变化趋势均表现为T5T4T3T2T1,处理间差异显著;氮素收获指数则与此相反。豫北平原夏玉米-冬小麦周年轮作制在作物稳产甚至增产条件下,采用尿素与缓释氮肥掺混配施的氮肥优化施用模式不仅可有效减少肥料用量,还能显著提升肥料利用率,降低氮肥损失。     

单株定量施肥对夏玉米产量及养分吸收利用的影响

为探求夏玉米简化高效施肥技术，在河南省滑县和鹤壁两地采用田间试验，研究了单株定量施肥位置及施肥量对夏玉米产量、养分积累及肥料利用率的影响。结果表明，两地产量均以两侧定量施肥7.0 g最高，平均较两侧定量施肥5.8 g显著增产8.4%，较株间定量施肥7.0 g增产6.0%，较常规施肥增产3.8%；滑县和鹤壁采用两侧定量施肥7.0 g磷素积累量较常规施肥分别显著提高15.4%和21.6%，且保持夏玉米各生育时期较高的叶片SPAD值和成熟期高生物量；鹤壁两侧定量施肥7.0 g较常规施肥氮肥利用率显著提高8.3个百分点。研究表明，夏玉米苗期在两株玉米中间两边间隔15 cm左右各施一粒7.0 g粒片状肥料实现了高产、高效和简化施肥的目标。     

氮磷钾肥优化配施对冬小麦产量与养分吸收利用的影响

为探究氮磷钾肥优化配施对冬小麦产量、养分吸收和积累以及利用特性的关系,推动高产高效施肥,于2017—2018年在河南省的鹤壁市和焦作市同步开展冬小麦田间试验,分析不施肥(CK)、磷钾肥配施(CF-N)、氮钾肥配施(CF-P)、氮磷肥配施(CF-K)、氮磷钾肥优化配施(CF)、控释尿素与普通尿素1:1配施(CRU)和农民习惯施肥(FP)对冬小麦产量、地上部养分积累和吸收利用效率的影响。结果表明,CF能显著提高冬小麦产量,其两地产量平均值分别较CK和FP提高30.27%和6.50%;与FP相比,焦作市CF的氮、磷、钾素积累量分别提高20.69%、1.03%和23.16%,鹤壁市则分别提高9.99%、3.27%和13.88%;两地CF氮、磷、钾肥利用率较CRU分别平均提高9.57、7.17和9.83个百分点,农学效率分别平均提高0.85、2.20和2.25个百分点。综上,采用氮、磷、钾肥用量分别为240、105、90 kg/hm²,并按照基肥与拔节肥1:1配施的CF处理可显著提高冬小麦产量及养分吸收利用效率。     

株间穴施对夏玉米产量和养分吸收的影响

为探究合理的夏玉米高产简化施肥技术。以‘浚单29’为材料,采用田间试验方法研究了开沟条施、正位肥料减量30%穴施、株间全量及肥料减量30%穴施等施肥方式对夏玉米产量、果穗及植株表观性状、生物量和氮磷钾养分积累量的影响。结果表明,株间全量穴施较开沟条施植株表观性状均增加,增产3.70%,地上部生物量增加3.56%,氮、磷养分积累显著增加11.24%和19.44%;肥料减量30%可显著降低夏玉米产量、地上部生物量及氮磷养分积累12.88%~16.56%、11.28%~15.12%、20.13%~30.07%和21.66%~38.19%,施肥方式和肥料用量对夏玉米钾素积累无显著影响。株间穴施和正位穴施差异不显著,较开沟条施更有利于地上部氮磷钾养分吸收从而促进产量提高。夏玉米专用肥750 kg/hm ²配合株间穴施显著提高夏玉米产量,而且养分吸收效果较好,是当前试验条件下较好的施肥管理措施。     

海藻酸磷酸二铵对夏玉米产量及养分吸收利用的影响

为探明海藻酸磷酸二铵在夏玉米上的应用效果,采用田间试验,研究了磷酸二铵和海藻酸磷酸二铵推荐施磷量及减磷20%对夏玉米产量、养分积累及磷肥利用效率的影响。结果表明,夏玉米施磷显著增产10.3%～28.5%;海藻酸磷酸二铵较磷酸二铵处理增产7.5%,磷肥表观利用率、农学效率和偏生产力分别提高11.2个百分点、13.1 kg/kg和13.1 kg/kg,氮磷钾积累量分别增加10.2%、15.5%和14.7%;海藻酸磷酸二铵减磷20%与磷酸二铵推荐施磷量处理的玉米产量、氮磷钾积累量均无显著差异,磷肥表观利用率提高2.7个百分点,偏生产力显著提高32.8 kg/kg。豫北潮土中产区海藻酸磷酸二铵具有增产效果,磷肥利用效率有所提高,施用海藻酸磷酸二铵减磷20%可保证夏玉米产量。