施氮量对豫北冬小麦产量及子粒主要矿质元素含量的影响

以兰考矮早8、豫麦49-198和平安8号为材料,设置5个氮素水平（0、120、180、240、360kg/hm ²）,研究不同施氮量对豫北冬小麦子粒产量及其N、P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn、B等矿质元素含量的影响。结果表明：子粒中N与B（r=0.879）、N与Mg（r=0.858）、Mg与Zn（r=0.871）、Mg与B（r=0.877）含量间相关系数较高。施氮显著提高了子粒N、Ca、Fe、Cu、Zn、B含量,K、Mg含量受施氮量影响较小,但P和Mn含量明显下降。兰考矮早8子粒中各种矿质元素（除B外）含量明显高于平安8号,豫麦49-198介于二者之间。施氮在提高小麦子粒产量的同时降低了P/Ca、P/Mg、P/Fe和P/Zn的值,增强了Ca、Mg、Fe、Zn的生物有效性。此外,研究发现施氮量达到180kg/hm ²后,继续增施氮肥小麦产量难以提升。可见,合理的氮肥管理可以提高豫北地区冬小麦产量及子粒中微量元素的含量;过量施氮不仅难以提高子粒产量,还会降低子粒P和Mn的含量。     

“大配方、小调整”施肥模式对不同地力小麦产量及经济效益的影响

为验证“大配方、小调整”施肥模式在河南省的应用效果,于 2017～ 2018年在河南省扶沟县选择 8个典型地块,分为高、中、低 3种基础地力类型。结果表明,相比不施肥处理,农民习惯处理平均增产 30.0%,但高的施肥成本,使高肥力水平下的经济效益反而低于不施肥处理。与农户习惯施肥相比,配方肥处理减少了氮素投入同时提高了磷、钾用量,不同基础地力水平下,配方肥处理与农户习惯处理在产量上没有显著性差异;但低的施肥投入使经济效益提升了 16.6%。依据土壤速效磷、钾含量的差异,在大配方的基础上对肥料配方进行小调整,小调整处理的经济效益随基础肥力的上升不断增加,较农户习惯处理增收 31.3%。不同基础地力水平下,肥料贡献率、肥料农学利用率始终表现为农户习惯 <大配方 <小调整。由此可知,“大配方、小调整”可推动区域施肥技术的进步,促进肥料产品的优化,帮助农民节本增收。     

小麦配方肥应用效果分析

为了验证配方肥在小麦上的应用效果,于2012-2014年通过定位试验研究了施用配方肥对小麦干物质累积、产量和经济效益等方面的影响。结果表明:相对于普通复合肥,配方肥在小麦整个生育期养分供应更均衡,能够明显提高小麦拔节期以后的干物质累积和养分累积,增加小麦穗粒数和千粒重,小麦产量增加9.6%~17.0%,经济收益增加17.0%~35.1%。     

豫中地区冬小麦临界氮稀释曲线与氮营养指数模型的建立

为了验证小麦临界氮稀释曲线在豫中地区的适用性,选择大穗型品种周麦16和多穗型品种豫麦49-198进行了连续3年(2011年10月至2014年6月)的田间定位试验,设置5个氮水平(纯氮0、120、180、240、360 kghm^-2),分别构建了小麦地上部生物量临界氮浓度稀释曲线模型和氮营养指数模型。结果表明,地上部生物量随着施氮量增加显著提高,而后趋于平缓;小麦临界氮浓度与地上部生物量符合幂函数关系,其R²分别为0.8203 (豫麦49-198, P<0.01)和0.7981 (周麦16, P<0.01),且模型在年度间具有较好的稳定性。根据模型得到的氮营养指数可以较好地评价小麦植株氮营养状况,且小麦氮营养指数和相对茎基部硝酸盐之间具有显著的线性相关。说明本文所构建的小麦临界氮浓度稀释模型适用于本地区,且可以用来估测小麦植株氮素盈亏水平。     

不同降雨年份控释尿素与普通尿素配施对夏玉米产量、氮素利用及经济效益的影响

  【目的】  在干旱和正常降雨年份，比较控释尿素与普通尿素不同配施比例对玉米产量和经济效益的影响，为夏玉米养分科学管理提供依据。  【方法】  试验于2017—2018年在河南省禹州市顺店镇进行，该地2017年6—9月降雨量为210.9 mm，属少雨干旱年份；2018年6—9月，降雨量为533.9 mm，属降雨正常年份。试验设置控释尿素 (N 45%) 与普通尿素 (N 46%) 的配比分别为1∶9、2∶8、3∶7、4∶6、5∶5，施氮量均为N180 kg/hm2。于拔节期、大喇叭口期、开花期、乳熟期、成熟期取植株样品，测定植株全氮含量；于成熟期，测定玉米产量同时测试土壤无机氮含量。  【结果】  不同降雨年份玉米产量差异显著，相同处理下干旱年份 (2017) 与降雨正常年份 (2018) 相比玉米减产36.5%～53.4%。在降雨正常年份，与仅施普通尿素相比，控释尿素与普通尿素以4:6配比的玉米产量提高10.1%，经济效益提高15.8%。在干旱年份，与仅施普通尿素处理相比，控释尿素与普通尿素配施处理的玉米产量有所下降，其中CRU4显著减产22.9%，经济效益降低56.7%，当控释尿素与普通尿素比例为4∶6时减产幅度达到最大，经济效益也最低。相同配施处理下，在降雨正常年份玉米花后氮素累积比干旱年份增长108.0%～1175.7%，氮肥偏生产力增长57.4%～114.6%。在干旱年份，控释尿素与普通尿素配施处理的表层土壤硝态氮含量比降雨正常年份高52.3%～131.9%。在降雨正常年份，控释尿素与普通尿素配施处理土壤表层 (0—30 cm) 硝态氮含量均高于仅施普通尿素的处理。  【结论】  与正常降雨年份相比，干旱可导致玉米减产36.5%～53.4%，植株干物质累积量、氮素累积量、氮肥偏生产力均有所降低，土壤硝态氮残留量升高52.3%～131.9%。正常降雨量下，控释尿素与普通尿素配施能够提高玉米氮素累积量和经济效益，控释尿素与普通尿素在3∶7的配比下能获得最佳经济效益。     

有机和无机肥配施对豫中小麦-玉米轮作体系产量及效益的影响

通过有机肥在小麦-玉米轮作上的增施与替代探究有机肥在小麦-玉米轮作上的最佳效果及最佳效益。试验于2017—2018年在河南禹州顺店镇进行,设置常规施肥(CK),氮肥用量为240 kg·hm~(-2);常规施肥+600 kg·hm~(-2)有机肥(OF1);常规施肥-10%N+120 kg·hm~(-2)有机肥(OF2);小麦供试品种为豫麦49-198,播种量为180 kg·hm~(-2);玉米供试品种为华育198,种植密度为6.75万株·hm~(-2),在小麦、玉米收获期测产并测定土壤无机氮残留及植株全氮含量。结果表明,较CK相比,增施有机肥使小麦分别增产15.20%,8.75%,玉米分别增产7.21%,9.25%;相比CK,OF1与OF2处理下的氮肥偏生产力分别增加15.21%,20.83%,氮素干物质生产效率分别增加18.99%,25.22%;有机无机肥料配施对玉米氮肥偏生产力、氮素干物质生产效率和氮素子粒生产效率的影响显著,玉米氮肥偏生产力较CK相比分别增加7.20%,21.39%,氮素干物质生产效率分别增加28.50%,48.99%,氮素子粒生产效率分别增加8.15%,11.48%;不同处理在0～30 cm土层的硝态氮残留量趋势均表现为OF2OF1CK;该小麦-玉米轮作系统下不同处理年总收益分别为2.02,2.25,2.03万元·hm~(-2)。有机无机肥料配施能显著增加小麦-玉米产量,促进小麦-玉米养分吸收,降低土壤无机氮残留量,提高肥料利用效率,并提高小麦-玉米年际种植收益。     

不同氮效率夏玉米临界氮浓度稀释模型与氮营养诊断

【目的】建立豫中地区玉米临界氮稀释曲线,比较不同氮素利用率玉米品种模型差异,探讨基于此的氮营养指数用于诊断、评价玉米氮素营养的可靠性,为实现玉米合理施用氮肥提供理论依据。【方法】以伟科702和中单909两个不同氮利用效率的品种为试验材料进行连续三年的田间定位试验,共设5个氮肥水平(0、120、180、240和360 kg/hm^2),分析不同施氮量对两个玉米品种拔节期、大喇叭口期、吐丝期、收获期干物质的影响,基于不同时期干物质和植株氮浓度建立两个品种临界氮稀释曲线,分析不同氮利用率品种玉米临界氮稀释曲线模型的差异和氮营养指数及其与相对地上部生物量和相对产量的关系。【结果】中单909的氮利用率显著高于伟科702。在各生育时期,两个玉米品种地上部生物量随施氮量变化表现为N0 –0.341,中单909 Nc=30.801DM^–0.370)具有很好的稳定性。相比中单909的模型参数,伟科702的参数a提高了15.70%,参数b降低了7.84%,且参数a变化值大于参数b。同一时期两个品种基于此模型的氮营养指数均随施氮量的增加而上升;施氮量低于180 kg/hm^2时,随着玉米生育时期的推进,氮营养指数随施氮量的增加呈先升高再降低的趋势,当施氮量超过240 kg/hm^2时,氮营养指数一直升高。氮营养指数与相对地上部生物量、相对产量相关性均达到显著水平。【结论】本文建立的豫中地区的两个品种玉米临界氮稀释曲线模型及氮营养指数,可以很好地诊断和评价玉米植株氮素营养状况。不同氮利用率品种间临界氮浓度稀释曲线模型参数存在差异,氮高效的品种具有较低的单位生物量氮浓度和较高的曲线斜率,其各时期临界氮浓度低于氮利用率低的品种。