不同氮效率玉米干物质形成及氮素营养特性差异研究

通过田间小区试验,开展了两个氮素供应水平（N0和N180）下,两个不同氮效率玉米品种［氮高效品种先玉335（V1）低效品种吉单535（V2）］干物质形成与氮素营养特性差异研究。结果表明,在氮素胁迫条件下,氮高效品种先玉335具有较高的耐低氮能力,表现为N0处理其干物质量及吸氮量均显著高于氮低效品种吉单535的N180处理。成熟期,先玉335的子粒干物质量和吸氮量均显著高于吉单535,且N180处理显著高于N0处理; 品种和氮素处理间的交互作用达极显著水平,表现为N180处理先玉335子粒干物质量和吸氮素最高。另外,两品种子粒中85.6%～97.6%的碳来源于粒重形成阶段叶片的光合作用,仅2.4%～14.1%源于抽雄前营养体的碳素转移。先玉335子粒氮素来源更多依赖于生育后期根系对氮素的吸收和转移,N0和N180处理中,根系氮素吸收转移量对子粒的贡献分别为45.4%和59.3%; 而吉单535子粒的氮素来源则以生育前期地上部营养体的氮素转移为主,N0和N180处理中,转移量对子粒贡献分别为65.5%和67.9%。先玉335的氮肥回收利用率、氮肥农学效率及氮肥偏生产力均高于吉单535。     

平衡施肥对优质大豆产量和品质的影响

在吉林省公主岭市刘房子镇黑土上进行的优质大豆平衡施肥试验结果表明:影响大豆高产的主要养分限制因子是钾,氮对优质大豆的粗脂肪含量影响最大,磷对优质大豆的粗蛋白含量影响最大,大豆平衡施肥不仅可以促进其生长发育,显著提高产量,还可以增加大豆子粒中粗脂肪和粗蛋白含量。不施钾肥产量降低10.6%,不施氮肥粗脂肪含量降低5.9%,不施磷肥粗蛋白含量降低6.28%。因此,优质大豆施肥应重视氮磷钾的配合施用,以达到高产、优质的目的。     

对应用土测值直接推荐磷肥用量方法的田间校验

田间试验得出:玉米施用磷肥最大效益与最高产量用量同土壤有效磷测得值的两个函数方程及其代表吉林省有效磷含量不同土壤的磷肥最大效益与最高产量推荐量;通过土壤有效磷含量不同(2.1～81.2mg/kg)的白浆土、黑土和淡黑钙土,74个磷肥量级田间校验得出,玉米施用磷肥最大效益与最高产量用量及其变幅(0～109.5 kg/hm2与10.1～125 kg/hm2);通过上述两项结果运算得出,"应用土测值直接推荐磷肥最佳用量法"的准确程度(田间校验获得的实际量与推荐量的吻合率高达92%)和精度(田间校验获得的实际量与推荐量的差值仅仅为-14.7%～15.3%与-13.1%～13.9%)均较高。     

不同施氮水平下水稻的养分吸收、转运及土壤氮素平衡

【目的】为解决东北地区水稻合理施用氮肥问题,系统研究了不同施氮水平条件下,东北水稻产量及构成因素、养分吸收、转运、氮肥利用效率及土壤氮素平衡的变化,并探讨各养分间及其与产量间的关系,为东北地区水稻合理施氮提供理论基础。【方法】于2012~2013年在吉林省松原市前郭县红光农场,选用当地主栽水稻品种富优135和吉粳511为材料,设置施N 0、60、120、180和240 kg/hm25个水平。于水稻返青期、分蘖期、抽穗期、灌浆期及成熟期采集植株样本,分为茎鞘、叶片和籽粒三部分,测定氮、磷、钾含量,计算水稻主要生育期植株养分吸收、转运、氮素利用特性的相关参数及各养分吸收、转运与产量间的关系。水稻移栽前和收获后采集0—100 cm土壤样品,每20 cm为一层(共5层),测定铵态氮、硝态氮含量,并根据各层土壤容重计算0—100 cm土体无机氮积累量,分析土壤氮素平衡状况。【结果】施氮量60~180 kg/hm2范围内,水稻产量随着施氮水平的提高而增加,氮肥用量超过180 kg/hm2水稻产量下降。结合当年水稻和肥料价格,根据水稻产量(y)和施氮量(x)拟合方程,得出最高产量氮肥用量分别为212.8 kg/hm2和220.6 kg/hm2,施氮范围在202.2~231.6 kg/hm2之间,最佳经济产量氮肥用量分别为203.0和209.1 kg/hm2,施氮范围在192.9~219.6 kg/hm2之间。施用氮肥可显著提高水稻主要生育期氮、磷、钾吸收量,且能提高水稻抽穗期氮、磷、钾养分向籽粒的转运,施氮量180 kg/hm2处理抽穗期各养分累积量与籽粒转运量呈正比,当氮肥用量超过180 kg/hm2后,氮、磷、钾养分向籽粒转运出现负效应。氮素农学利用率和偏生产力随着施氮水平的提高而显著下降,氮肥当季回收率以施氮量180 kg/hm2处理最高。相关分析表明,水稻主要生育期氮、磷、钾的吸收、转运与产量间均存在显著或极显著的正相关性,其中灌浆期氮、磷、钾的吸收状况与产量间的相关系数最大。施用氮肥可显著提高收获后0—100 cm土壤中残留无机氮(Nmin),氮素表观损失量随施氮水平的提高而增加。【结论】适宜的氮肥用量可显著提高水稻产量,各生育时期养分吸收总量,提高水稻生育后期秸秆中氮、磷、钾向籽粒的转运量,并能降低土壤氮素表观损失量。综合考虑提高水稻产量、效益、氮肥当季回收率及维持土壤氮素平衡等因素,在本试验条件下,施氮范围在192.9~219.6 kg/hm2。     

控释氮肥不同施用位置对春玉米产量及氮素吸收利用的影响

通过田间试验,系统研究了控释氮肥不同施用位置对春玉米产量、养分利用及土壤速效养分的影响。结果表明,与农民习惯施肥(FP)相比,控释氮肥种下8～10 cm(T1)施用可以显著地提高春玉米的产量,增产幅度为5.3%,氮肥农学利用率、氮肥偏生产力和氮肥利用率分别提高了14.6%、3.7%和16.3%,显著增加了耕层土壤速效养分的含量。因此,控释氮肥在春玉米生产中最佳施用位置为种下8～10 cm,对指导控释氮肥在一次性施肥技术上的应用具有重要的意义。     

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。     

氮肥运筹对春玉米产量、养分吸收和转运的影响

研究氮肥不同运筹方式对玉米产量、养分吸收利用、转运及分配的影响。结果表明,基肥:拔节期:抽雄期施氮比例为3∶4∶3处理玉米产量和氮肥利用效率最高,较其他基追比例处理增产3.2%~20.5%,氮收获指数、当季回收率、农学利用率和偏生产力分别提高2.0~5.3个百分点、2.0~21.3个百分点、2.3~10.0 kg/kg和2.3~10.0 kg/kg。施氮可显著增加玉米主要生育期氮、磷、钾吸收量,并可提高玉米抽雄期氮、磷、钾养分向子粒转运和子粒养分增加量,其中基肥∶拔节期∶抽雄期施氮比例为3∶4∶3处理玉米灌浆期氮、磷、钾吸收量最高,成熟期子粒氮、磷、钾积累总量高于其他基追比例处理。相关分析结果表明,玉米各生育期氮、磷、钾吸收间存在显著或极显著的正向相关,且除苗期外,其他生育期氮、磷、钾吸收量与产量均存在极显著正相关,灌浆期氮、磷、钾吸收状况与产量相关系数最大。     

氮肥追施方式对不同类型土壤玉米养分吸收及利用的影响

2010~2012年在吉林省中部地区(公主岭)和西部地区(白城)通过田间试验,研究追施氮肥方式对不同类型土壤玉米产量、养分吸收和利用的影响。结果表明,与一次性基施氮肥处理相比,2次追施氮肥处理和3次追施氮肥处理均显著的提高玉米产量,公主岭试验点提高幅度为5.4%~12.0%,白城试验点提高幅度为5.2%~10.0%。在不同追肥方式中,垄沟追施氮肥处理玉米产量均高于垅侧追施氮肥处理,提高幅度为1.4%~2.0%。适宜的氮肥追施方式可以提高玉米养分吸收总量和氮肥农学利用率、氮肥当季回收率、氮肥偏生产力等指标,与一次性基施氮肥处理相比,2次追施氮肥处理和3次追施氮肥处理上述指标均有显著提高,其中公主岭试验点以N(2∶1∶2A)两次垄沟追氮处理最高,白城试验点分别以N(2∶1∶1∶1A)3次垄沟追氮处理最高,2次追施氮肥处理与3次追施氮肥处理间差异不显著。     

玻璃化冷冻牛卵母细胞单精子注射后体外发育能力的研究

实验研究了不同成熟培养时间的牛卵母细胞玻璃化冷冻及胞质内单精子注射(ICSI)后的受精效果。结果表明:成熟后的新鲜牛卵母细胞按照ICSI注射方法穿刺而不注射精子组与未经穿刺的对照组相比,孤雌激活后的卵裂率、囊胚发育率及囊胚细胞数无显著差异(P>0.05);成熟培养16h(MⅠ)和23h(MⅡ)卵母细胞冷冻解冻后形态正常率均显著低于新鲜对照组(76.66%、87.33%vs100.0%)(P<0.05),冷冻解冻后二者分别成熟培养至24h,ICSI后胚胎的囊胚发育率(5.29%、14.41%)显著低于新鲜对照组(24.40%)(P<0.05);成熟培养23h与成熟培养16h的卵母细胞冷冻解冻后形态正常率及ICSI后囊胚发育率(14.41%vs5.29%)均有显著性差异(P<0.05)。实验证明,ICSI操作不会影响卵母细胞发育潜力;玻璃化冷冻影响卵母细胞解冻后形态正常率以及ICSI后胚胎的发育能力;成熟培养23h比16h的卵母细胞冷冻保存后经ICSI的胚胎发育潜力高。     

生物有机肥在农业生产中的作用及发展趋势

本文叙述了生物有机肥在提高作物产量和改善农产品品质,改良土壤和提高土壤肥力以及减少植物病虫害的发生,降低环境污染等方面的作用,阐明了生物有机肥研究中存在的问题,并且简单探讨了生物有机肥的发展方向。