高产条件下不同品种冬小麦氮素吸收与利用特性的比较研究

模拟几种生产中的肥水管理措施,综合研究了１２个冬小麦品种氮素的吸收与利用特性,结果表明：不同品种冬小麦在氮素的吸收与利用特性上均存在一定的差异。产量表现最好的几种品种均具有较高的氮利用效率和较强的氮素吸收能力。从生产及养分资源的角度考虑,未来品种的选择在保证一定产量的前提下,应具有较高的氮利用效率、较强的氮素吸收能力以及收获期较低的秸杆含氮量。     

氮肥对不同耐低氮性玉米品种氮素吸收利用及氮素平衡的影响

以前期筛选的不同耐低氮性玉米品种正红311和先玉508为试验材料,通过田间裂区试验研究氮肥(0,90,180,270,360,450kg N/hm~2)对不同耐低氮性玉米品种氮素吸收利用及氮素平衡的影响。结果表明:施氮显著提高玉米的氮素积累、氮素转运和氮素表观损失,而收获指数、氮收获指数、氮素干物质生产效率、氮素产谷效率、氮素吸收效率、氮肥利用效率、氮肥生理效率、氮肥农学效率和氮肥偏生产力等随施氮量增加显著降低。与低氮敏感品种先玉508相比,耐低氮品种正红311氮素积累量、氮素转运量和产量更高,而氮素转运率、转运贡献率、收获指数及氮收获指数更低。正红311叶片较高的物质生产能力有利于其生育后期的氮素吸收和物质生产,使其氮肥吸收效率、氮肥利用效率、氮肥农学效率和氮肥偏生产力均显著高于先玉508,而氮素表观损失显著低于先玉508。川中丘陵山区土层瘠薄,土壤保肥保水能力差,随施氮量增加玉米氮素表观损失量和损失率均显著增加,耐低氮品种正红311具有较强的氮素吸收能力,能显著提高氮素的吸收利用效率从而有效减少氮素的表观损失。因此,在川中丘陵山区中低氮水平下推广种植耐低氮品种正红311既能充分发挥其产量优势,又能有效的控制氮素的表观损失。     

黄土高原氮磷肥水平对旱作冬小麦产量与氮素利用的影响

为了探求氮磷肥合理和高效利用的科学依据,以黄土高原中南部的旱地农田生态系统长期定位试验为基础,选取了不同施氮和施磷水平,探讨了不同降水年份,氮磷肥用量对作物产量、氮素吸收和利用等相关指标的影响。结果表明,平水年份施氮水平在0～45?kg/hm2和干旱年份在0～90?kg/hm2范围内作物产量和收获指数均随施氮水平的增加迅速提高,超过这个范围后则差异较小;施磷水平在0～45?kg/hm2之间产量增幅较大,干旱年份施磷量反而降低了收获指数;吸氮量随氮磷用量变化与产量有相似趋势;不同降水年份施氮水平对氮素收获指数均无显著影响,而施磷水平在干旱年份对氮素收获指数没有显著影响,平水年份则随施磷水平增加而有所提高;平水年份氮素利用效率随施氮水平的增加呈降低趋势,而干旱年份施氮水平对冬小麦氮素利用效率没有显著影响,施磷则在不同降水年份均比不施磷肥的处理提高了冬小麦的氮素利用效率,但较高的施磷水平之间差别较小。冬小麦产量和吸氮量之间有显著相关关系,干旱年份更接近二次曲线,氮素利用效率随吸氮量增加呈直线下降趋势。旱作农田氮磷配施及采用适中的氮磷肥用量可以促进作物对氮素的吸收,同时得到较高的氮素利用效率,从而使冬小麦获得较高的产量和较强抵御干旱的能力。     

不同基因型糯玉米氮素吸收利用效率的研究Ⅰ.氮素吸收利用的基因型差异

为明确糯玉米的氮素吸收利用特性及为因种施肥和氮素高效利用提供依据,开展了同一氮素供应水平下31个糯玉米品种氮素吸收利用的基因型差异研究。结果表明,生产鲜穗、鲜子粒和成熟子粒糯玉米的氮素利用效率品种间变异范围分别为57.829~8.65、39.436~1.31和31.705~3.70 kg/kg。聚类分析指出,无论其收获产品是鲜穗、鲜子粒还是成熟子粒,均属于高产、氮素高效吸收利用的品种有6个,其百公斤鲜穗、鲜子粒及成熟子粒需氮量平均值分别为1.244、1.884和2.091 kg。通径分析表明,提高品种鲜穗和鲜子粒产量,改良吸氮总量起主导作用;提高成熟期子粒产量,改良吸氮总量和氮素利用效率并重。     

不同氮肥水平下水稻产量以及氮素吸收、利用的基因型差异比较

采用田间试验在施氮量为06、0、120、1802、40、3003、60.kg/hm27个水平下研究了不同水稻子粒产量、产量构成因子以及氮素吸收和利用的差异。结果表明,水稻品种4007的子粒产量在各个施氮水平下显著高于品种ELIO对氮肥的响应度高。施氮水平显著影响子粒产量构成因子。有效穗数与子粒产量存在显著正相关:ELIO和4007的相关系数(r)分别为0.839**和0.933**,表明有效穗数对水稻子粒产量起着非常重要的作用。本试验条件下,ELIO和4007获得最高产量所需的有效穗数分别为332、561个/m2;两者的氮素吸收效率在各施氮素水平下差异很小,均随着施氮量的增加而增加,而氮素利用效率均随着施氮量的增加而下降。4007的氮素利用效率在各个施氮水平下显著高于ELIO,较高的氮素收获指数(NHI)是主要原因之一。水稻氮素利用效率与成熟期茎秆、叶片的氮含量显著负相关,说明开花期后植物将吸收的氮素从营养器官有效地转运到子粒中是氮素利用效率高的重要原因之一。     

缓释氮肥与尿素掺施比例对冬小麦产量及氮素吸收利用的影响

  【目的】  研究不同氮肥类型下缓释氮肥与尿素掺混对3个不同冬小麦品种生长发育、干物质累积量、产量、氮素转运、吸收利用效率以及土壤硝态氮残留的影响,探索适宜提高陕西关中地区冬小麦产量的氮肥配比,为该地冬小麦高效生产的肥料管理提供科学依据。  【方法】  本试验设置了4个氮肥处理,分别为纯尿素 (U)、纯缓释氮肥 (S)、缓释氮肥与尿素8∶2掺混 (SU₁)、缓释氮肥与尿素6∶4掺混 (SU₂),施氮量为180 kg/hm2;以不施氮肥 (N₀) 为对照。选取关中地区农民主栽的3个冬小麦品种[小偃22 (XY22)、西农979 (XN979) 和郑麦379 (ZM379)]为试材,每个品种设5个处理。观测冬小麦在主要生育期的株高和叶面积指数,并分析冬小麦成熟期的干物质累积量、产量、植株氮素累积量和土壤硝态氮残留量。  【结果】  施氮量相等时,缓释氮肥与尿素掺施能显著促进冬小麦生长发育,增加冬小麦的产量和成熟期植株氮素累积量。SU₂处理下不同冬小麦品种的株高、叶面积指数、产量和成熟期植株氮素累积量均达到最大值,且0—100 cm土层剖面硝态氮残留量最小。SU₂处理下3个冬小麦品种的产量分别比U和S处理提高了31.81%～31.99%和9.66%～25.38%;营养器官的氮素向籽粒的转移率也分别提高了21.31%～51.12%和2.60%～20.78%。此外,缓释氮肥与尿素掺施能显著提高3个冬小麦品种的氮素吸收利用效率,显著促进开花后营养器官的氮素向籽粒转运,XY22、XN979和ZM379在SU处理下,冬小麦营养器官氮素转运对籽粒的贡献率分别为49.71%、48.32%和49.39%;在SU₂处理下3个冬小麦品种的氮肥农学利用率和氮肥偏生产力均最大,分别为17.54和41.95 kg/kg、17.94和41.53 kg/kg、11.32和38.56 kg/kg。冬小麦收获后,XY22在SU₂处理下0—100 cm土层硝态氮的残留总量在3个品种中最小, 为112.67 kg/hm2,比U处理下的硝态氮累积总量明显下降13.48%。这表明缓释氮肥与尿素掺施可以显著提高表层土壤硝态氮含量,减少硝态氮向土壤深层淋失,提高氮肥的利用效率。  【结论】  施氮量为180 kg/hm2时,缓释氮肥与尿素按6∶4掺混是本试验条件下冬小麦高效生产的最佳掺施比例。     

不同基因型糯玉米氮素吸收利用效率的研究 工．氮素吸收利用的基因型差异

为明确糯玉米的氮素吸收利用特性及为因种施肥和氮素高效利用提供依据，开展了同一氮素供应水平下31个糯玉米品种氮素吸收利用的基因型差异研究。结果表明，生产鲜穗、鲜子粒和成熟子粒糯玉米的氮素利用效率品种间变异范围分别为57．82～ 98．65、39．43～ 61．31和31．70～ 53．70 kg／kg。聚类分析指出，无论其收获产品是鲜穗、鲜子粒还是成熟子粒，均属于高产、氮素高效吸收利用的品种有6个，其百公斤鲜穗、鲜子粒及成熟子粒需氮 量平均值分别为1．244、1．884和2．091 kg。通径分析表明，提高品种鲜穗和鲜子粒产量，改良吸氮总量起主导作用；提高成熟期子粒产量，改良吸氮总量和氮素利用效率并重。     

种植密度对冬小麦氮素吸收利用和分配的影响

为了探讨实现冬小麦籽粒产量与氮素利用效率协同提高的途径,为制定高产、高效栽培管理措施提供理论依据,在大田条件下,以大穗型小麦品种"泰农18"和中穗型小麦品种"山农15"为试验材料,根据品种特性分别设置4个种植密度("泰农18":135万苗.hm 2、270万苗.hm 2、405万苗.hm 2和540万苗.hm 2;"山农15":172.5万苗.hm 2、345万苗.hm 2、517.5万苗.hm 2和690万苗.hm 2),研究了种植密度对籽粒产量、氮素吸收积累和运转分配、氮素利用效率以及土壤中硝态氮、铵态氮和无机态氮总积累量的影响。研究结果表明,随种植密度增加,两种穗型冬小麦品种成熟期植株氮素积累量、籽粒产量、氮肥吸收利用效率和氮肥偏生产力均表现为先增加后降低,籽粒氮积累量、氮素收获指数和籽粒氮含量下降,花前营养器官氮素转运量和对籽粒氮的贡献率升高。随种植密度的增加,"泰农18"的氮素利用效率随密度的增大先增大后减小,"山农15"随密度的增大而减小。土壤中硝态氮、铵态氮和无机态氮总积累量随密度增加而降低。在本试验条件下,"泰农18"和"山农15"兼顾高产和高效利用氮素的适宜种植密度分别为270万苗.hm 2和345万苗.hm 2。     

氮肥类型对夏玉米氮素吸收和利用的影响

连续两年在吴桥实验站进行田间试验,研究了3种类型氮肥(尿素、包膜尿素和复合肥)对夏玉米郑单958(紧凑型)和农大108(半紧凑型)氮素吸收与利用效率的影响。结果表明,随施氮量增大,夏玉米氮累积量(NAA)显著增加,氮素吸收效率(NUPE)、氮生理效率(NPE)、氮素利用效率(NUTE)、氮收获指数(NHI)降低,氮肥利用率(NUE)、氮肥效率(NFE)显著降低。氮肥类型影响夏玉米氮素吸收与利用效率,NUE、NUPE以包膜尿素和复合肥处理较大,而NPE和NUTE以尿素处理较高,但差异不达显著水平;NHI一般以尿素处理较高,其差异显著性存在品种间、年际间及施氮水平间差异。夏玉米NAA、NHI、NFE等具有较明显的基因型差异,均表现为郑单958大于农大108;两品种在氮素利用上均属敏感型,但郑单958的敏感性强于农大108。可见,施氮量是影响夏玉米氮高效利用的关键因素,而合理选择品种与氮肥类型也能起到一定的积极作用。本试验条件下,选择紧凑型品种与复合肥对提高华北平原夏玉米氮利用效率较为有利。     

不同氮效率基因型冬小麦生理特征的比较研究

采用田间小区试验,通过对两个不同氮效率基因型冬小麦小偃22(XY22)和小偃6号(XY6)产量和构成因素,氮素吸收利用效率以及关键生育期的硝酸还原酶、叶水势、叶绿素含量等生理指标测定,探讨了其对氮素利用的差异及其机理。结果表明,不施氮处理,子粒产量、硝酸还原酶活性、叶水势、叶绿素含量明显降低,而施氮后明显提高;氮素吸收利用效率、叶水势、叶绿素含量在施N150 kg/hm2时保持在较高水平。两个基因型中,小偃22比小偃6号的生理代谢更加旺盛,施氮加强了这种作用,这可为进一步选育氮高效利用型小麦品种提供科学依据。