施氮对水稻产量、氮素利用及土壤无机氮积累的影响

通过田间试验研究了不同施氮量(0、60、120、180和240 kg hm~(-2))对水稻氮肥利用、产量、土壤氮素供应及氮素平衡的影响,结果表明,水稻产量随施氮量的增加呈先增后降的趋势,当施氮量超过180 kg hm~(-2)后产量下降,根据水稻产量(y)和施氮量(x)拟合,得出最佳施氮量为204 kg hm~(-2)。施用氮肥可显著增加水稻氮吸收总量,并随施氮量的增加显著增加,当施氮量超过180 kg hm~(-2)后,氮吸收总量不再显著增加。氮肥当季回收率、农学利用率、偏生产力和生理利用率均随施氮量的增加而下降,分别由44.0%、25.5 kg kg~(-1)、145.6 kg kg~(-1)和58.1 kg kg~(-1)下降至31.1%、13.6 kg kg~(-1)、43.6 kg kg~(-1)和43.7 kg kg~(-1)。氮收获指数表现为随施氮量的增加先增后降,以施氮量180 kg hm~(-2)处理最高,为68.7%。土壤无机氮(Nmin)含量在水稻整个生育期呈现先快速下降后缓慢升高的趋势,施氮处理各层土壤Nmin积累量与不施氮处理差异均达显著水平(P0.05),且基本随着施氮量的增加而增加。水稻成熟期土壤残留Nmin量和表观损失均随施氮量的增加而增加。氮盈余主要以土壤Nmin残留量为主,表观损失在氮盈余比例较小,但随着施氮量的增加显著增加。水稻氮吸收量、土壤无机氮残留量和氮素表观损失量与施氮量呈显著的正向相关性。在本试验条件下,综合水稻产量、氮肥利用效率和土壤无机氮积累等方面的因素,在吉林省水稻主产区,适宜施氮量应控制在180~204 kg hm~(-2)范围内。     

确定经济合理施氮量的新方法:基于施氮量与稻米产量效应函数

  【目的】  探究实现水稻高产、优质和氮肥高效的密度与施氮量协同组合。  【方法】  于2018—2019年,在黑龙江省五常市龙凤山乡辉煌村进行田间试验。采用裂区试验方法,以‘五优稻4号’为供试品种。以密度为主区,设置15穴/m2 (D1)和24穴/m2 (D2);以施氮量为副区,设施氮(N）量为0、75、105、135 kg/hm2 4个水平,分别表示为N0、N75、N105、N135处理。在水稻成熟期,测定了植株地上部干物重、稻谷产量、精米产量、精米率、蛋白质含量、直链淀粉含量、食味值等指标;比较了稻谷产量与精米产量确定的施氮量差异。  【结果】  在D1、D2两个密度下,随着施氮量的增加,稻谷产量、地上部干物重、精米产量都呈先升高后降低的趋势,均在N105达到最大值。除D1密度下N105处理的稻谷产量与N135处理差异不显著外,其余均显著高于其他处理,而N135处理的稻谷产量与N75处理无显著差异,但2018年地上部干物重却显著高于N75处理。随着施氮量的提高,精米蛋白质含量呈现增加趋势,精米率和食味值却呈降低趋势。与N0相比,N135处理精米蛋白质含量平均提高了7.58%,精米率和食味值分别平均降低了8.81%和10.24%。N105处理的氮素回收率显著高于N75和N135处理,农学效率、氮肥生理利用率和偏生产力均显著高于N135处理。D2密度下精米蛋白质含量低于D1密度处理,而精米率和食味品质高于D1密度处理,D2密度下的稻谷产量、氮积累量和精米产量均高于D1密度处理,氮积累量和氮肥偏生产力比D1处理平均提高了40.35%和 40.31%,两个密度间氮肥回收率、农学效率和氮肥生理利用率无明显差异。农户直接出售优质米使经济效益提高了7428元/hm2,D2密度使经济效益额外增加了4229元/hm2。施氮量与稻谷产量、精米产量均呈二次曲线关系,依据施氮量与稻谷产量效应函数,确定经济最佳施氮量为96.4～123.7 kg/hm2;依据施氮量与精米产量效应函数,确定的适宜施氮量为76.2～105.9 kg/hm2。  【结论】  适度密植(24穴/m2)有利于稻谷产量、氮素吸收量的提高,而不影响食味值和精米率。在本试验水稻适宜密植条件下,基于施氮量和精米产量效应函数确定的适宜施氮量为76.2～105.9 kg/hm2,该施氮量的确定方法有利于协同实现稻米高产优质和氮肥减施增效。     

高、中、低产田水稻适宜施氮量和氮肥利用率的研究

为探明不同施氮水平对湖北省高、 中、 低产田水稻产量和氮肥利用率的影响。选用水稻品种两优培九为供试品种,采用大田小区试验,探索不同地力水平（高、 中、 低）下稻田的最佳施氮量,考察不同施氮水平对不同地力水平水稻产量及产量构成因素、 氮肥贡献率、 土壤氮素依存率和氮肥利用率的影响规律。结果表明, 在2011年大田试验中,高产田和中产田都在施氮量为N 180 kg/hm2 的处理中获得最高产量,分别比CK增产10为探明不同施氮水平对湖北省高、 中、 低产田水稻产量和氮肥利用率的影响。选用水稻品种两优培九为供试品种,采用大田小区试验,探索不同地力水平（高、 中、 低）下稻田的最佳施氮量,考察不同施氮水平对不同地力水平水稻产量及产量构成因素、 氮肥贡献率、 土壤氮素依存率和氮肥利用率的影响规律。结果表明, 在2011年大田试验中,高产田和中产田都在施氮量为N 180 kg/hm2 的处理中获得最高产量,分别比CK增产10.70%、 27.23%;而低产田则是在施氮为N 240 kg/hm2处理中产量达到最大,比CK增产44.70%。在2012年大田试验中,高产田、 低产田均在施氮为N 180 kg/hm2 时达到最高产量,分别比CK增产12.43%、 74.19%;而中产田在施氮处理为N 240 kg/hm2 时达到最大,比CK增产28.80%。在一定范围内,施氮量越高,氮肥农学利用率和氮肥生理利用率越高,偏生产力越低。综合产量、 产量构成因子以及氮肥利用率得出高产田与中产田适宜施氮量为N 120~180 kg/hm2,低产田适宜施氮量为N 180~240 kg/hm2。适宜施氮量上低产田中产田高产田。     

不同地力水平下超级稻高产高效适宜施氮量及其机理的研究

在江苏淮北稻区,稻麦两熟制条件下,选取有代表性的超级稻品种徐稻3号（中熟中粳）为供试材料,系统研究了麦茬田高、中、低3种地力水平上不同施氮量对超级稻产量及氮素吸收利用的影响,并探讨了不同地力水平上超级稻高产高效的机理。结果表明：1）同一施氮水平下,高地力土壤上水稻产量显著高于中地力,中地力显著高于低地力,两年3种地力水平上的最高产量对应的最适施氮量分别为259.9和261.7 kg/hm^2、290.1和290.8kg/hm^2、346.8和344.1 kg/hm^2;2）氮肥表观利用率与施氮量之间存在显著或极显著的二次曲线关系,两年的最高氮肥表观利用率对应的施氮量分别为高地力274.1和263.0 kg/hm^2、中地力295.4和291.3 kg/hm^2、低地力332.6和337.7 kg/hm^2,不同地力水平及施氮量条件下,氮素收获指数、氮素稻谷生产效率及氮素生理利用率差异显著,均随施氮量增加而降低,不同地力水平之间表现为高地力〈中地力〈低地力的趋势;3）不同地力水平上通过调节施氮量可以获得较高总颖花量,产量构成因素能够协调发展,随着生育期进程的推进,不同地力水平上随施氮量增加,水稻群体氮素积累量呈上升趋势,氮素转移率与贡献率降低,而抽穗到成熟阶段的氮素吸收速率表现出先升后降的趋势,以上各项指标均表现出高地力〉中地力〉低地力的水平。通过对不同地力条件下施氮量与产量及氮素吸收利用关系的研究,认为不同地力土壤实现氮肥高产高效目标,高地力土壤应适时控氮肥,以调整产量构成因素协同发展同时提高氮素利用率;中、低地力应加强培肥地力并增施氮肥,增大群体总颖花量及植株的氮素累积量;该地区高、中、低3种地力水平麦茬田上氮肥高产高效对应的合理施氮量分别为264.7（259.9～274.1）kg/hm^2、290.8（290.1～295.4）kg/hm^2、344.1（332.6～346.8）kg/hm^2。     

施氮量对氮高效水稻种质4007的氮素吸收、转运和利用的影响

田间条件下,以当地水稻品种武运粳15(WJ15)为对照,对氮高效水稻种质4007在不同施氮水平(0、100、150、200和250 kg hm-2)下的氮素吸收、累积、转运、产量及氮肥利用率进行了研究。结果表明施氮量显著促进水稻各生育期地上部氮素的累积,水稻从分蘖盛期到拔节期植株氮素累积量最大,占总生育期的32.7%～41.6%。当施氮量从0增加至250 kg hm-2,水稻种质4007的氮素转运量的从72.0上升至104kg hm-2,氮素转运率从66.2%下降至51.3%;而WJ15的氮素转运量从57.0上升至96.5 kg hm-2,氮素转运率也从57.1%下降至46.8%。籽粒中的氮素65.3%～87.6%来自营养器官的转运,仅12.4%～34.7%是后期从土壤吸收所得。由于较高的收获指数(HI)和氮收获指数(NHI),水稻种质4007的平均氮肥表观回收率(REN)和氮肥农学利用率(AEN)分别较品种WJ15高出24.5%和95.6%。本试验结果还显示4007和WJ15的适宜施氮量分别是150 kg hm-2和200 kg hm-2,此时,水稻可维持较高的产量和保持较高的氮肥利用率。     

基于DNDC模型与二分法的滨海盐渍土水稻最佳施氮量研究

[目的]探讨滨海盐渍土水稻田的最佳施氮量,为研究区科学施氮提供一定决策依据。[方法]基于DNDC模型与数学二分法,模拟水稻在加施10%,20%,30%和减施10%,20%,30%等6种施氮条件下产量变化特征,划定最佳施氮量所在区间,并对最佳施肥量下的环境效益进行评价。[结果](1)在减施10%,20%,30%和增施10%,20%,30%氮肥时,水稻产量依次为6 431.67,5 939.22,5 439.66kg/hm2和7 686.51,7 739.94,7 739.94kg/hm2;(2)最佳施氮区间在增施10%~20%,即施氮区间为519.0~566.18kg/hm2。经二分法测算,该地最佳施氮量为528.214kg/hm2;(3)采用该最佳施氮量时,水稻种植期间总氮氧化合物排放量为9.24kg/hm2,具有良好环境效益。[结论]水稻全生长期内施用528.214kg/hm2的氮肥,滨海盐渍土水稻田产量达到最大值,兼具良好环境效益。     

红芸豆对氮素的需求规律及适宜施氮量研究

为探明山西省红芸豆的氮素需求规律与分配特征,并明确其适宜施氮量,以‘英国红’为试验材料,通过田间试验,系统监测了不同生育时期红芸豆干物质和养分的累积与分配特征,并研究了氮肥施用水平对红芸豆产量、氮素利用效率的影响。分别在山西省中部农业科学院东阳试验基地和西部地区岢岚县曹家沟村进行试验。东阳试验基地设置了4个氮水平(kg·hm~(-2))处理,分别为0(N1)、60(N2)、120(N3)和180 (N4);岢岚县曹家沟村设置5个氮水平(kg·hm~(-2))处理,分别为0 (N1)、60 (N2)、120 (N3)、180 (N4)和240 (N5)。结果表明,红芸豆在不同氮肥处理间籽粒产量、生物量和氮素累积量均表现出显著差异:籽粒产量随氮肥施用量的增加呈单峰曲线变化,两个试验点均表现为N3处理产量最高,分别为2 359.89 kg·hm~(-2)和2 452.26 kg·hm~(-2),产量差异主要来自百粒重;干物质累积随生育进程呈现"慢—快—慢"的增长趋势,两个试验点均表现出N3处理单株籽粒所占总干物质比重最高,分别为49.97%与47.65%;植株氮素累积与分配与干物质累积的变化趋势大致相同,两个试验点单株籽粒最高含氮量分别在N4(东阳)和N3(岢岚)处理,分别为每株0.72 g和0.99 g。说明合理的氮肥施用可以提高籽粒的干物质累积量和氮素的转运效率,显著提高了红芸豆植株干物质向籽粒中的转移率,增加了植株对氮素的吸收和转运能力。山西省中部地区红芸豆推荐氮肥施用量为110.36kg·hm~(-2),西部地区为126.31 kg·hm~(-2)。     

不同施氮处理对水稻氮素吸收及产量的影响

从水稻高效施肥的角度,通过田间小区试验,分析不同施氮肥处理对水稻氮素吸收及产量的影响。结果表明,在一定氮肥施用量范围内,水稻氮素吸收量及产量随氮肥施用量增加而提高,氮肥施用过量时,水稻氮素吸收量及产量降低;等量的氮肥(210 kg.hm-2)处理下,随着追肥次数的增加,其水稻氮素吸收量及产量也随之提高;在基肥∶分蘖肥∶穗肥∶粒肥=3∶3∶3∶1的情况下,水稻氮素吸收量及产量均达到最高水平。     

水稻吸氮量和干物质积累的模拟试验研究

本文描述了土壤氮和肥料氮素对水稻不同时期生长的影响及水稻对氮素吸收和在各组织器官的分布模式 ,借助水稻生长模型ORYZA - 0 ,通过田间和水槽的氮肥试验结果对水稻模型和氮素动态模块进行了验证。结果表明 ,模型模拟的水稻生物量、产量、叶片吸氮量和地上部吸氮量与实测值呈明显的正相关 ,其相关系数分别为 :生物量r=0.9889;产量r =0.9992 ;叶片吸氮量r =0.9597;地上部吸氮量r =0.9234。模拟生物量、产量和实测的生物及产量的相关性较高 ;而对叶片吸氮量、地上部吸氮量的模拟值与实测值的相关性稍低一些。但总体来看 ,该模型不仅能较准确地模拟水稻生长动态 ,而且可以模拟水稻氮吸收和积累的行为动态     

分次施氮对水稻根际土壤微生物生态效应的影响

研究了分次施氮条件，施氮对水稻根际土壤微生物生态效应的影响，结果表明：水稻根际土壤微生物生态效应不仅仅受到根际土壤微生物的影响，同时也受到水稻生长状态的影响。一般来说，水稻生长旺盛的时候，水稻根系与根际土壤微生物竞争营养元素，导致水稻根际微生物活性的下降。在水稻生长周期内，水稻根际土壤微生物生物量C与根际土壤酶等变化不一致。分次施氮条件下，施氮对根际微生物生物量C、磷酸酶、脲酶、总蛋白和总酚有一定的影响，尤其是在水稻生长的后期，4次施氮全部完成后，施氮与不施氮表现出明显的差异。     

杂交水稻氮肥施用技术的研究

本试验结果表明:杂交水稻亩产千斤,早稻需要的氮素营养比常规稻多,晚稻则相反;杂交早稻和晚稻都以生育中期为吸肥最多的时期,吸收的氮量占全生育期吸氮总量的一半以上,土壤供氮则相反.本试验从协调水稻吸氮、土壤供氮和人工补氮三者之间的平衡关系出发,设计的“稳前攻中”施肥法,在衡阳几种土壤上进行对比示范试验结果表明,无论是杂交早稻还是杂交晚稻都表现有显著的增产效果,增产幅度:早稻为2.97-8.99%,晚稻为7.54-14.06%.“稳前攻中”施肥法增加了中、后期的氮肥比例,从而增加了每亩穗数和每穗粒数.“稳前攻中”施肥法,减少了前期施肥,不仅充分利用了杂交水稻生育前期的根系优势和分蘖优势,发挥了生育中期的穗粒优势,而且还能防止早衰,巩固后期优势,充分挖掘杂交水稻的增产潜力.     

稻田土壤中氮素淋失的研究

本文应用稻田大型原状土柱渗漏计，研究了双季稻田土壤中氮素随渗漏水流淋失的形态、数量、季节性变化以及若干农化因子的影响。明确了稻田中氮素淋失的基本形态是硝态氮（ＮＯ３＾－－Ｎ），估算出双季稻田中氮素淋失总量可接近３０ｋｇＮ／ｈａ，同时肯定了农田施用氮肥对地下水体环境可能的ＮＯ３＾－－Ｎ污染，建议双季稻田中每季水稻的氮肥用量宜控制在１５０ｋｇＮ／ｈａ；本文还证实氮肥用量对氮素淋失有明显影响，不同氮肥品     

保护性施氮对大豆氮素同化影响的研究

通过高Ｃ／Ｎ比值麦秸的“氮因子效应”调控土壤（肥料）氮固定－矿化动态作为大豆保护性施氮的手段。从大豆结瘤,固氮活性,木质部溶质氮形态以及植株同化氮量论证了保护性施氮的生物学效应。试验表明,保护性施氮不仅颇大缓解乃至完全消除了氮肥对大豆结瘤和固搂活性的抑制,提高了木质部中酰脲态氮的相对丰度和有机态氮含量,保护了共生固氮体系正常发育及其功能发挥的前提下,又提高了土壤的供氮水平,从而为大豆籽实蛋白质的合     

杂交晚稻氮肥施用技术的研究

试验结果表明,杂交晚稻在中等肥力稻田种植,亩施纯氨4.8～13.8公斤,均比不施氮的获得不同程度增产。同一施氮水平不同施肥方法增产效果不同。高氮水平“前重法”增产效果最好;“匀施法”次之;“攻中法”最差。中、低氮水平以“攻中法”和“匀施法”。增产效果较好;“前重法”较差。不同施肥方法适于不同施氮水平。杂交晚稻氮肥施用技术必须根据施氮水平,同时考虑土壤、气候条件等因素的影响,选用适当的施肥方法,才能提高氮肥的增产效率。     

微生物肥对水稻产量及氮肥利用的影响

以杂交稻中浙优1号和甬优9号为材料,研究微生物肥对水稻产量及氮肥利用的影响。结果表明,在相同施氮水平下,施用微生物肥后2个水稻品种分别增产41%和87%,其中主要增加了水稻有效穗,提高结实率和籽粒粒重;但分蘖成穗率有所下降;微生物肥能提高水稻叶片的光合速率,穗分化期和齐穗期的叶片光合速率均高于对照,也有利于增加齐穗期的物质生产量。研究表明微生物肥能提高氮素的农学利用率,实现减肥增产,且随着施氮量下降,氮素利用率呈升高趋势。     

氮肥去向的研究--Ⅰ.稻田土壤中氮肥的去向

氮肥施入土壤后的去向,直接关系到作物增产和环境保护,是农业和环境科学研究中的基本资料。对氮肥去向的研究,以在田间条件下进行的意义比较大。因此,1978-1980年,我们在华东地区三种不同土壤上,采用田间微区¹⁵N示踪的方法,分别测定了施用于水稻和小麦的几种常用氮肥的去向,并以尿素为重点,研究了施肥方法、施肥时期、土壤水分状况以及硝化抑制剂等对氮肥去向的影响。所得结果将分别整理。本文是稻田试验方面的初步总结。     

冀北高原草甸栗钙土春小麦中化肥氮去向的研究

在冀北高原张北县的草甸栗钙土上，采用＾１５Ｎ质量平衡法和微气象学技术，对春小麦中氮肥的去向，以及氨挥发进行了田间原位观测。试验中的氮肥用量为Ｎ４．８３ｋｇ／亩，１／３作基肥、２／３作追肥。基肥随播种施入，追肥于拔节期撤施，随即灌水。结果表明，小麦回收、土壤残留和损失的肥料氮各占施入氮量的３７．８％－４８．３％、３３．８％－４０．４％和１４．３％－２５．４％。其中，尿素作基肥与作追肥的处理之间，其氮     

红壤的供氮能力及化肥氮的去向

采用盆栽试验 ,研究了由第四纪红色黏土和红砂岩发育的不同侵蚀程度红壤以及施用有机或无机肥 1 0年以上培肥的红壤在不加外源氮肥条件下的自然供氮能力 ,以及施用1 5N肥源后肥料氮在土壤 -作物系统中的去向。结果表明 :红砂岩发育红壤 (红砂土 )的矿化量和供氮量显著高于第四纪红黏土 (红黏土 ) ,同一母质中轻度侵蚀红壤的矿化量和供氮量又显著高于重度侵蚀红壤。培肥后红壤的矿化量和供氮量显著提高 ,其中有机培肥红壤高于无机培肥红壤。侵蚀红壤的氮肥利用率低 ,土壤残留氮率较高 ,氮肥损失率不大 ,其中红砂土的氮肥残留率明显低于红黏土 ,而氮肥损失率却显著高于红黏土。培肥后红壤的氮肥利用率明显增加 ,其中有机培肥红壤的氮肥利用率和残留率显著高于无机培肥的红壤 ,而氮肥损失率却明显低于无机培肥红壤。     

浙江省丘陵旱地土壤供钾能力的研究

浙江省主要丘陵旱地土壤的全钾量随母岩中长石和云母的含量增加而增加,幅度为0.57—3.13%,速效钾和缓效钾的含量分别为33—216ppm和80—638ppm,与土壤中高岭石及伊利石的相对含量有关。以化学试剂连续提取、电超滤(EUF)和强度/数量关系研究结果表明:高岭石为主的土壤,其缓冲容量(PBC^k)较低,有效钾数量较少,且缓效钾释放慢,在黑麦草耗竭试验中,经1—2次收获后,产量和吸钾量明显下降。以伊利石为主的土壤,其缓冲容量(PBC^k)高,黑麦草试验可得到连续的高产和吸取较多的钾。黑麦草试验还表明土壤的供钾特性较之其有效钾储量更有实践意义。     

水稻对有机、无机态肥料氮和土壤氮的吸收利用探讨

为了研究我国有机、无机肥配合施用的供肥特点,培土效果和增产作用,我们从1978年春以来,以¹⁵N示踪法进行有机、无机态肥料氮转化问题研究,在江苏四种代表性士壤上,即太湖地区黄泥土(代号A),丘陵地区板浆白土(代号B),苏北里下河地区鸭屎土(代号C),淮北地区花碱土(代号D)上进行。以¹⁵N标记的怪麻和硫酸按分别作有机和无机态氮源,全部作基肥,供试作物为水稻南粳34号,盆淋试验重复三次,另在板浆白土上增加重复次数,以分期测定土壤、植株中氮素动态。详细的试验材料及方法已另文登载^[1]。试验中的不同肥料处理列于表1。