基于产量反应的东北一季稻推荐施肥方法的可行性

  【目的】  推荐施肥是提高作物产量和肥料利用率的有效措施。基于产量反应的养分专家系统 (Nutrient Expert for Rice，NE) 易于操作，便于推广。通过大量田间试验，验证了其在东北一季稻上的应用效果。  【方法】  于2013—2018年在东北水稻主产区黑龙江省和吉林省共开展了115个田间试验，每个试验包括6个处理:1) 基于水稻养分专家系统推荐施肥处理 (NE)；2) 农民习惯施肥措施处理 (FP)；3) 基于测土配方施肥或当地农技部门推荐施肥的处理 (ST)；4)～6) 分别为基于NE的不施氮 (N)、不施磷 (P) 和不施钾 (K) 处理，用于计算养分利用率。水稻收获期调查产量，依据肥料成本，计算净效益和肥料利用率。  【结果】  NE、FP和ST处理间的水稻产量无显著差异 (P = 0.185)，但以NE处理的产量较高，平均为9068 kg/hm2，与FP和ST处理相比，分别增加了344和196 kg/hm2，其产量差随着NE系统不断优化趋于稳定。虽然NE处理的肥料成本 (TFC) 最高，但其净效益 (GRF) 比FP和ST处理分别高1043和537元/hm2，这部分效益都来自于产量的增量。养分回收率 (RE) 均以NE处理最高，与FP和ST处理相比，氮素回收率分别提高了3.3和2.3个百分点，磷素回收率分别提高了3.5和3.6个百分点，钾素回收率分别提高了7.3和4.6个百分点。与FP处理相比，NE处理的氮和磷的农学效率 (AE) 分别显著提高2.7 kg/kg (P = 0.022) 和4.1 kg/kg(P = 0.030)，3个处理的钾素农学效率无显著差异。肥料偏生产力 (PFP) 的大小与施肥量呈显著负相关，NE和ST处理N的偏生产力显著高于FP处理 (P = 0.004)，ST处理磷素偏生产力显著高于NE和FP处理 (P = 0.001)，但FP处理钾素偏生产力高于NE和ST处理，并与NE处理差异达到了显著水平 (P = 0.028)。  【结论】  与以常规测土施肥为基础的推荐施肥相比，基于产量反应的养分专家系统 (NE系统) 的推荐施肥量和比例更符合作物对养分的需求，在吉林和黑龙江两个省份的大田试验中均获得了相同或更高的水稻产量。由于NE系统无论是否进行土壤测试都可用来进行推荐施肥，因而是更加方便和可行的一季稻施肥推荐方法。     

不同地力水平和施氮量下水稻优质高产的氮肥有机替代比例

  【目的】  氮肥有机替代可减少化肥投入同时消纳有机废弃物,是促进水稻绿色生产的关键技术之一。然而,适宜的氮肥有机替代比例还有待进一步明确。  【方法】  本研究综合已发表有关水稻氮肥有机替代的71篇文章,分别获取水稻产量和籽粒含氮量田间试验相关数据412组和133组,通过整合分析(meta-analysis)量化不同氮肥有机替代比例对水稻产量和籽粒含氮量的影响,并探究不同土壤条件和施氮水平下适宜的有机替代比例。  【结果】  适宜的氮肥有机替代比例有利于水稻产量和籽粒含氮量的提升,土壤有机质含量高(>25 g/kg)、中(15～25 g/kg)、低(≤15 g/kg)水平下,获取最高水稻产量的适宜有机替代比例分别是60%、70%、30%;无论土壤全氮含量高(>1.5 g/kg)、中(1～1.5 g/kg)或者低(≤1 g/kg),适宜的有机替代比例均不超过60%。土壤速效氮含量高(>150 mg/kg)和低(≤90 mg/kg)水平下,适宜的有机替代比例均是10%～30%,速效氮中等水平下(90～150 mg/kg) 有机替代处理产量增加不显著。高水平施氮量(>250 kg/hm2)下产量最高的有机替代比例为20%,低水平施氮量(≤150 kg/hm2)下产量最高的有机替代比例为10%,中水平施氮量(150～250 kg/hm2)下产量最高的有机替代比例为70%。随着有机替代比例的增加,水稻籽粒含氮量呈现先增后降趋势,含氮量最高的有机替代比例为30%。  【结论】  土壤有机质和全氮含量高的地区,氮肥有机替代比例可以适当提高到60%～70%,中低水平地区有机替代比例则需降低至30%左右。土壤速效氮含量高和低水平下,有机替代比例超过30%,水稻增产不显著或显著降低。施氮量高和低水平下,维持水稻高产的适宜有机替代比例分别是20%和10%。在氮肥有机替代比例不超过30%的情况下,水稻籽粒的含氮量能显著提高。     

广西银杉林主要树种种群生态位分析

以广西银杉林不同生境的样地作为不同资源的综合体(资源位),以各物种的重要值作为资源位上的状态指标,定量分析银杉林各主要树种种群的生态位宽度、生态位相似性比例和生态位重叠。结果表明:1)银杉、变色杜鹃、华南五针松、五列木、绣球茜草具有较大的重要值和较宽的生态位宽度值,占据群落中的重要资源,在所调查的生境中具有更强适应能力,在银杉林中具有重要的地位。而含笑、大头茶、小花桤叶树等种群数量相对较少,分布范围较窄,生态位宽度较小,对资源的利用能力比较弱。2)银杉林中各种物种之间的相似性比例值多数较大,多数物种间的生态学特性较相似或他们利用资源的相似性程度较大。生态位宽度大的物种和其他物种间的生态位相似性比例值大,生态位宽度小的物种与其他物种间的生态位相似性比例值较小。3)银杉林中各主要树种间的生态位重叠值较低,各主要树种之间的相互竞争不高。生态位宽度大的物种具有较大生态位重叠值,与其他物种利用或占有同一资源的概率大;生态位宽度小的物种具有的生态位重叠值较小,与其他物种的占有或利用同一资源的概率小。4)银杉在各个样方中都占据较大重要值,具有较大的生态位宽度值,是银杉林的优势种和群落的建群种。     

根区施肥条件下氮肥品种及施氮量对玉米苗期 根系特征及生长的影响

根区施肥条件下根系周围养分浓度升高,根系对养分的吸收利用进一步提高,而苗期玉米根系较脆弱,因此,探索苗期玉米根系对根区施氮的响应有利于玉米高产高效,研究根区施氮下玉米苗期根系特征及分布可深化根区施肥理论,同时为玉米精准施肥提供理论依据。采用盆栽试验,以不施氮为对照(CK),设置2 个氮肥品种[尿素(UR)和控释尿素(CRUR)],模拟4 个施氮水平(N 90、135、180 和225 kg/hm²),以不施氮肥为对照(CK),研究根区施肥条件下氮肥品种及施氮量对玉米苗期根系形态及分布的影响。结果表明:移栽后10 d,各处理间无显著差异。移栽25 d 后,根区施尿素处理的根系指标随着施氮量的增加先升高后降低;而根区施控释尿素处理相应的根系指标随着施氮量的增加而增加或保持稳定。UR135 和CRUR225 处理根系特征较高,与CK 相比提高了根系生物量(25.41% 和64.37%)、总根长(40.14% 和53.45%)、总根表面积(30.50% 和32.52%)、总根体积(55.94% 和46.72%)、平均直径(20.01% 和23.18%)和根系活力(49.44% 和50.64%)等,而UR225 则均降低。不同土层根系生物量也受到根区附近氮肥品种及施氮量的影响,0 ～ 5 和5 ～ 10 cm 土层根系生物量均表现为CRUR225 ≥ CRUR180=UR135 ≥ CRUR135>UR90=UR180=CRUR90>CK>UR225,与CK 相比,CRUR225 处理下的0 ～ 5 和5 ～ 10 cm 土层分别显著提高61.44% 和69.79%,而UR225 处理分别显著降低45.66% 和36.01%。根区施尿素处理的地上部指标(叶长、叶宽、茎粗、株高、SPAD 和地上部干重)随着施氮量的增加先升高后降低,而根区施控释尿素处理相应的地上部指标随着施氮量的增加而增加或保持稳定。与CK 相比,UR135和CRUR225 处理的叶长、叶宽、茎粗和株高分别显著提高44.86% 和40.85%、47.59% 和59.42%、34.38% 和63.13%、43.55% 和55.32%,而UR225 处理的茎粗和株高分别降低4.69% 和3.17%。综上所述,根区施肥条件下施用低和中施氮量(N 90 和135 kg/hm²)的尿素可以促进玉米苗期生长,而高施氮量(N 180 和225 kg/hm²)的尿素则抑制其生长,根区施用控释尿素则相对安全,并且不同施氮量均能促进玉米生长。因此,玉米根区施肥条件下,中低施氮量下施用尿素和控释尿素均能促进根系生长,高施氮量下控释尿素则更适宜。     

一次性根区施控释尿素对再生稻生长及产量的影响

通过研究控释尿素不同的根区施肥方式对根区土壤无机氮含量及再生稻生长的影响,为实现再生稻轻简化施肥和氮肥高效利用提供理论依据.田间试验设置5个处理,分别为不施氮(CK)、农民常规分次施氮(FFP)、一次性根区5 cm浅施控释尿素(RF1)、一次性根区10 cm深施控释尿素(RF2)、一次性根区分层5和10 cm施控释尿素...     

一次性根区施氮促进再生稻生长及增产的研究

一次性根区施肥是一种新兴的水稻轻简化施肥技术。为探明不同氮肥类型(尿素和控释尿素)一次性根区施用对再生稻生长及产量的影响，为再生稻氮高效和轻简化施肥提供理论依据。采用大田试验设置4个处理，分别为不施氮(CK)、农民常规分次施尿素(FFP)、一次性根区施尿素(UR)和一次性根区施控释尿素(CRUR),测定再生稻根区土壤NH⁺₄-N含量、干物质积累量、氮素积累量、产量及相关生长指标。结果表明，与FFP处理相比，UR和CRUR处理均可提高头季根区土壤NH⁺₄-N含量，CRUR处理能够持续保持根区高NH⁺₄-N含量直至再生季。UR和CRUR处理头季成熟期干物质积累量分别较FFP处理提高了38.4%和7.9%,CRUR处理与FFP处理的再生季成熟期干物质积累量无显著差异，而UR处理较FFP和CRUR处理的再生季成熟期干物质积累量显著减少了52.0%和51.4%。UR和CRUR处理分别较FFP处理提高了头季成熟期氮素积累量71.8%和6.2%,CRUR处理较FFP处理...     

氮肥用量和运筹对我国水稻产量及其构成因子影响的整合分析

【目的】合理的氮肥用量和运筹能够有效提高水稻产量和氮肥利用率。明确氮肥用量和运筹对水稻产量及其构成因子的影响可为水稻高产高效生产提供理论指导。【方法】基于119篇已发表的有关稻田氮肥管理的论文，采用整合分析(Meta-analysis)的方法量化了不同施氮量、基肥+分蘖肥、穗肥、种植区域和土壤性质等条件下氮肥管理对水稻产量及其构成因子的影响，并探究了我国各水稻主产区提高产量构成因子以获得高产的适宜措施。【结果】与不施氮肥相比，施用氮肥能够显著提高水稻实际产量(+42.2%)和理论产量(+43.1%)，有效穗数和每穗粒数分别增加了33.2%和13.5%，而结实率和千粒重分别下降了4.2%和1.6%。在不同施氮量和氮肥运筹下，水稻产量及其构成因子存在显著差异。水稻实际和理论产量在施氮量为150～200 kg/hm²时增幅最大，有效穗数和每穗粒数在施氮量为250～300 kg/hm²时增幅最大。另外，随着施氮量的增加，水稻的结实率和千粒重显著下降。基肥+分蘖肥的氮比例(基肥+分蘖肥占总施氮量的比例)为30%～50%和穗肥氮比例为10%～30%时，水...