施用方式和氮肥种类对砂姜黑土氮素迁移的影响

采用田间微区试验,在砂姜黑土中研究了施肥方式(上层12 cm土混施、土下12 cm点施、土下12 cm条施)和氮肥种类(尿素、磷酸氢二铵)对氮素垂直运移和水平迁移动态的影响。不同施用方式试验结果表明,在处理的90 d内,砂姜黑土中土壤NH_4~+-N和NO_3~–-N含量均呈现土下12 cm点施土下12 cm条施上层12 cm土混施的趋势。尿素在土下12 cm点施条件下,土壤NH_4~+-N主要集中在垂直方向6~18 cm土层和水平距离0~7 cm范围内;而NO_3~–-N的分布核心区土层超过21 cm,水平距离大于15 cm;NH_4~+-N和NO_3~–-N核心区浓度均随处理时间延长而明显下降。土下12 cm点施90 d后,尿素和磷酸铵的氮素养分在砂姜黑土中的横向移动距离为5~7 cm,垂直方向上养分主要集中在6~18 cm的土层范围;点施90 d时,磷酸铵处理在土下18 cm和水平距离12 cm处无机态氮(NH_4~+-N和NO_3~–-N)含量分别为148.9和77.4 mg/kg,其含量远大于尿素处理(96.3和53.2 mg/kg),而在施肥点两种氮肥处理土壤无机态氮含量差异更大,说明磷酸铵较尿素具有更高的保肥性。研究表明:点施延缓了NH_4~+-N向NO_3~–-N转化速率,提高了肥际养分供应浓度。结合作物生长和需肥特性,预示通过优化施肥位置和氮肥种类,采用一次施肥可以实现90 d持续供应高浓度养分以满足旱地作物生长发育的养分需求。     

氮肥施用对土体中氮素移动利用及其对产量的影响

本文利用养分渗滤设施对氮素变化，移动及其对环境质量和作物产量的影响进行了三年６茬的试验研究。结果表明，施用铵态氮和尿素肥料之后，首先后以铵态氮和酰铵态氮聚集于０－１０ｃｍ土层，并部分下移支２０－４０ｃｍ土层。２０天左右逐步转化为硝态氮并滞留在０－１０ｃｍ土层。     

不同控释氮肥减量施用对双季水稻产量和氮素利用的影响

研究不同控释氮肥在减氮量施用条件下早、晚稻产量效应、氮素吸收利用、土壤氮素养分特性和养分释放规律的差异,为南方双季稻区控释氮肥在水稻高产节肥栽培上的应用提供参考。采用静水溶解试验和田间小区试验研究了2种控释氮肥(树脂包膜尿素和硫包膜尿素)的养分释放特性和在常规尿素施氮量基础上节氮15%和30%对早、晚稻产量、产量构成因素、氮素养分吸收利用及土壤氮养分含量的影响。结果表明,2种控释氮肥的氮素累积释放曲线均为"S"形,但在培养期间硫包膜尿素氮素累积释放率均高于树脂包膜尿素。在田间条件下,与常规尿素处理相比,早稻减氮15%和30%施用硫包膜尿素和树脂包膜尿素均表现为增产,而晚稻施硫包膜尿素增产,施树脂包膜尿素减产。株高、每穗实粒数、结实率和千粒重的增加是早、晚稻增产的主要原因。施用2种控释氮肥均能促进早、晚稻水稻植株氮素养分的吸收积累,施用相同种类控释氮肥早晚稻稻谷、稻草和植株氮养分积累量随施氮量提高而提高。减氮15%和30%施用2种控释氮肥有利于氮肥回收利用率、氮肥偏生产力和氮肥农学效率的提高,在同一施氮水平下,硫包膜尿素的提高效果优于树脂包膜尿素。常规尿素处理、减15%氮的2种控释氮肥处理均能保持较高的土壤氮素水平,减30%氮的控释氮肥处理土壤氮素肥力较试验前有所降低。适当降低氮用量施用控释氮肥,能促进双季水稻增产、增加氮素利用效率、维持或提高土壤氮素肥力和可持续生产力,控释氮肥养分释放规律的差异是导致其作用效应不同的主要原因。     

施用控释氮肥对减少稻田氮素径流损失和提高水稻氮素利用率的影响

采用渗漏池模拟研究了洞庭湖区双季稻种植条件下施用控释肥料对氮素径流损失、水稻产量和稻株氮素含量的影响。结果表明,施用等N量控释氮肥 (CRNF) 和70%N量控释氮肥 (70% CRNF) 的处理总氮 (TN) 径流损失量比施用尿素处理 (CF) 分别降低了24.5%和27.2% (P0.05)。主要是施用控释氮肥显著降低了水稻前期 (施肥后10 d内)的径流水中氮素浓度。与施用尿素相比,两种土壤上施用控释肥的早、晚稻产量均明显提高,特别是在河沙泥上,稻谷总产量以70% CRNF处理最高,比尿素处理增产4.95% (P0.05)。控释氮肥能明显提高水稻生长后期的植株和子粒中的N含量;在水稻增产显著的河沙泥上,70% CRNF处理的早、晚稻子粒N含量较CF处理提高了9.4% (P0.05)和23.3%(P0.01);其氮素利用率高于施用全量尿素的CF处理。     

控释氮肥的氮素释放特征及其对水稻的增产效应

采用浸水释放试验和水稻田间试验方法研究了疏水性材料有机高分子聚合物包膜控释氮肥的释放特征,并以普通氮肥作对照研究了包膜控释氮肥对水稻的增产效应。研究结果表明,包膜控释氮肥养分释放达到了控释效果;与普通氮肥相比,施用控释氮肥有效提高了稻田土壤中碱解氮和铵态氮含量,促进了水稻植株和根系对氮素的吸收利用;两种处理的水稻总生物量差异不显著,但是在籽粒产量上,控释氮肥各处理两年的试验结果均比普通氮肥增产10%~40%,尤其是控释氮肥施用量为普通氮肥1/3时仍有增产效果,2003年高达15·1%;在当地稻田条件下,2002年控释氮肥氮素利用率最高达到了51·2%。采用疏水性包膜材料有机高分子聚合物包膜的控释氮肥比普通氮肥具有控制释放、促进水稻吸收氮素养分、提高籽粒产量和肥料的当季利用率与降低施肥量的优越性。     

氮肥后移对引黄灌区水稻产量和氮素淋溶损失的影响

通过田间小区试验研究在优化施肥条件下氮肥后移技术对引黄灌区水稻籽粒产量和氮素渗漏淋失量的影响。结果表明:与农民常规施肥处理(N300)比较,氮肥后移各处理在氮素投入降低20%的基础上水稻产量没有降低,显著提高了氮肥利用率,N240/3处理的氮肥利用率达到40.5%,比N300处理提高了8.8%。田面水中TN和NH4+浓度施肥后1～3d达到最大,而NO3-极大值出现在施肥后3～5d内,之后逐渐降低,施肥后的前9d做好水肥管理是防止氮素流失的关键时期。N300处理氮素渗漏淋失主要发生在分蘖期,氮肥后移处理主要发生在分蘖期和孕穗期,TN渗漏淋失量在29.78～44.51kg/hm2之间,N240/3处理TN淋失量比N300处理降低了33.1%;氮素淋失形态以NO3-为主,占TN淋失量的74.14%～79.44%。综合考虑水稻产量和环境效益,氮肥后移技术N240/3处理可作为一种资源节约和环境友好的施肥技术在水稻种植上应用。     

稻草覆盖还田对水稻氮素吸收和氮肥利用率的影响

以杂交稻“天优998”为材料, 设置覆盖还田和不还田2种稻草还田处理, 4种氮肥处理, 进行了连续2年的田间试验, 研究稻草还田对水稻氮素吸收和氮肥利用率的影响。结果表明: 稻草还田显著促进了水稻对氮素的吸收, 其总吸氮量比稻草不还田处理增加13.7%~20.3%, 但对不同生育阶段吸氮量占总吸氮量的比例影响不大。与稻草不还田处理相比, 稻草还田处理的水稻在分蘖中期(MT)、穗分化始期(PI)和抽穗期(HD)叶片叶绿素含量显著提高[实地养分管理(N1)的MT时期除外]。稻草还田可提高氮肥吸收利用率(RE)、农学利用率(AE)和氮肥偏生产力(PFP)。两年平均, 稻草还田处理的RE比稻草不还田处理提高8.23个百分点, 相对提高23.4%, 达极显著水平。AE、RE、PFP与MT~PI期间的吸氮量呈正相关, 其中AE和PFP达极显著水平。RE与HD~MA期间的吸氮量呈极显著正相关。在MT施氮、促进MT~PI期间的氮素吸收对提高AE、RE和PFP有重要意义。创造条件增加抽穗后的氮素吸收, 对于提高RE、减少氮肥损失和面源污染至关重要。     

水稻不同移栽密度的氮肥效应及氮素去向

利用15N示踪技术,研究不同移栽密度对水稻产量、氮肥吸收利用及其氮素去向的差异。结果表明,随移栽密度变大,水稻产量显著增加,穗粒数、结实率和千粒重降低,子粒与秸秆氮肥吸收量、肥料利用率及其残留量增加,而氮素损失降低。水稻所吸收的氮素约2/3来源于土壤氮,1/3来源于当季肥料施的氮。不同处理间,肥料利用率为16.69%～26.69%,氮肥残留率为17.12%～21.08%,有52.23%～66.19%的肥料损失。无论哪种密度下,肥料主要残留在0～20 cm土层中。密度为40 cm×40 cm时,0～20 cm土层氮素残留量高于50 cm×50 cm和30 cm×30 cm处理,为28.54 kg/hm2,占施肥量的12.97%;而在40～60 cm的土层的氮素残留量为7.34 kg/hm2,比50 cm×50 cm和30 cm×30 cm处理同层残留量降低了57.90～59.29%。     

缓释氮肥对水稻的增产效果及其氮素利用率

在潜育性粘壤质水稻土上研究了缓释性氮肥对水稻产量和氮肥利用率的影响。结果表明:4种供试缓释氮肥对水稻增产效果和吸氮量的顺序均为:IBDU>OM>U>GUS>CDU>CK;施肥后9d土壤中铵态氮含量最大,依次为:U>OM>IBDU>GUS>CDU>CK;在最大分蘖期前土壤硝态氮含量较多且相对稳定,至孕穗期急剧降低,抽穗至成熟期再度回升;相对于尿素,IBDU和OM能明显提高氮素利用率,分别比尿素的利用率增加了14.62%和8.57%。     

长期施肥对水稻土碳氮矿化与团聚体稳定性的影响

水稻土有机碳、氮矿化过程对水稻土质量和作物养分吸收具有重要的作用,但是它们对施肥措施的响应及其与土壤结构之间的关系尚不清楚。本研究基于红壤性水稻土长期施肥定位试验,分析了不施肥(CK)、施用常量化肥(NPK)、2倍化肥(NPK2)和常量化肥配施有机肥(NPKOM)等处理下水稻土碳氮矿化特征,并研究了其与土壤团聚体稳定性的关系。结果表明NPKOM处理显著提高了土壤有机碳和全氮含量(P0.05),而单施化肥处理(NPK2和NPK)则同CK处理没有显著差异。土壤有机碳矿化速率、累积矿化量和矿化率均为NPKOMNPK2NPKCK处理,其中NPKOM处理显著高于其他处理(P0.05),而后3个处理间没有显著差异。土壤氮矿化速率、累积矿化量和矿化率同土壤碳矿化的规律一致,NPKOM、NPK2和NPK处理累积矿化氮量较CK处理分别提高110.0%、29.4%和8.8%,矿化率分别提高110.8%、25.6%和13.0%。单施化肥处理(NPK和NPK2)的平均质量直径(MWD)分别降低了17.1%和15.5%,而NPKOM处理则增加了19.4%。相关分析表明,土壤碳氮矿化主要取决于土壤有机碳氮含量,而与土壤团聚体水稳定性无直接关系。在今后研究中,应重点分析土壤孔隙结构与有机碳氮周转的关系。     

油菜不同生长期稻田土壤无机氮形态及氮肥利用率对控释氮肥施用的响应

通过盆栽土培试验研究了尿素、控释氮肥对南方稻田冬油菜生长、产量、土壤肥效和氮肥利用效率的影响,为控释氮肥在油菜生产上的推广应用提供参考。试验选用油菜品种湘油15,参考油菜大田种植施氮量,共设4个处理,以不施氮肥(CK)为对照,在施氮量均为200kg/hm^2的水平下,设置了3种氮肥处理:尿素(Urea)、控释氮肥1(CRNF1)和控释氮肥2(CRNF2)。对油菜生物量和产量、不同生育期下土壤无机氮、油菜氮素吸收、油菜生理特性、土壤微生物氮以及土壤酶活性等相关指标进行测定及分析。结果表明:较常规Urea处理相比,控释氮肥处理显著提高了油菜花期、收获期生物量,增产11.2%～20.1%;CRNF1处理显著提高了油菜花期、收获期土壤NO3--N含量,相比尿素处理分别提高43.2%和61.8%,CRNF2处理显著提高了油菜花期、收获期土壤NH4+-N含量,相比尿素处理分别提高18.7%和64.1%,保证了油菜生育后期土壤氮素供应;与Urea处理相比,控释氮肥显著提高了油菜薹期及生殖生长期油菜总氮吸收,最终氮肥利用率(NUE)提高23.1%～60.2%,氮肥农学利用率(NAE)提高19.1%～30.5%;CRNF1处理显著提高了油菜生长后期SPDA值和总叶绿素含量,相比尿素处理分别提高6.5%,10.1%;CRNF1处理极显著提高了油菜生长后期土壤微生物氮,较尿素处理提高142.5%;此外,控释氮肥显著提高了油菜生长后期土壤脲酶、FDA水解酶活性,相比尿素处理分别提高8.4%～12.9%,24.5%～32.4%。在总氮施用量不变的前提下,施用控释氮肥可提高油菜生殖生长期土壤有效氮含量,改善光合作用,增强土壤微生物量和微生物活性,促进氮素的吸收,提高氮肥的利用效率,进而增加油菜干物质累积,最终提高产量。     

肥液浓度对不同形态氮素在土壤中运移转化特性的影响

为揭示肥液(尿素)浓度影响下土壤湿润体中不同形态氮素的运移转化规律,选取黏壤土和砂壤土作为肥液入渗试验供试土壤,量化分析肥液浓度对土壤累积入渗量和不同形态氮素在分布和再分布过程中运移转化特性的影响.结果表明:相同入渗时间内土壤累积入渗量随肥液浓度的增大而增加,Kostiakov公式的入渗系数与肥液浓度呈现线性关系,建立...     

长期耕作和施肥对白浆土氮素矿化的影响

好气培养条件下,白浆土有机N矿化量随培养时间延长而增长,但增加速度趋于下降,两者之间的数量关系遵从化学反应一级方程式。不同处理之间N矿化位势值高低排列顺序为:有机肥(403.55mg/kg)>秸秆还田(365.36mg/kg)>化肥(335.25mg/kg)>免耕(328.05mg/kg)>深翻(324.74mg/kg)>CK(268.65mg/kg)。N矿化位势值在3种耕法中未表现出明显差异。有机N矿化半衰期与施肥有关,有机肥处理的矿化半衰期最长,CK处理最短,有机肥比CK处理多4.12周。各施肥处理之间N矿化速率常数相差不大。     

不同施肥结构对稻田土壤CEC和土壤酸性的影响

以湖南省6个土壤肥力与施肥效益监测基地持续18年定位肥料试验为平台,研究了不同施肥处理对稻田土壤CEC和土壤酸性的影响。研究结果表明:常年单施化肥并没有显著降低土壤的pH,有机无机配施能有效的改善土壤酸碱性能;NP、NPK以及有机无机肥配合施用均能显著增大土壤的阳离子交换量,尤以有机无机配合施用的效果最佳;在单施化肥的情况下,土壤交换性氢、铝的含量均随交换性酸总量的增加而增加,但交换性铝增加迅速,交换性氢增加缓慢;有机无机配施处理能够增加土壤交换性酸的含量,且交换性铝的相对比例随有机质增加而减小,交换性氢则呈相反变化。由此得出,有机无肥配合施肥结构是其中农业生产可选择的最佳措施。     

氮肥调控对白浆土水稻产量效益及氮肥利用效率的影响

在黑龙江省白浆土高中低肥力区设置水稻氮肥用量、施用次数及比例的田间小区试验,研究不同施氮方式对白浆土水稻产量效益及肥料利用效率的影响。结果表明,氮肥对水稻生长发育具有显著的影响。与氮肥一次性基施相比,采用适宜的氮肥用量与施肥方式水稻平均增产8.9%,增收1356元hm-2,增加农学效率5.1 kg kg-1。从水稻产量、效益及氮肥偏生产力和农学效率等方面综合考虑,白浆土水稻高产高效的氮肥施用方式是:在满足磷钾肥的基础上,中低肥力区氮肥用量应控制在130～165 kg hm-2,高肥力区氮肥用量应不超过130 kg hm-2,氮肥施用方式为40%N基肥+40%N分蘖肥+20%N穗肥三次施用。     

芦荻生物质炭基肥研制及其对水稻土氮损失的影响

为实现秸秆资源化利用和强化生物质炭基肥生产应用,以洞庭湖芦荻秸秆热解生物质炭为基质,采用包膜和混合造粒技术,以改性淀粉为黏合剂,辅以膨润土、腐殖酸等材料制备包膜炭基肥(CT)和混合炭基肥(MT)。以生物质炭占比10%(T1),15%(T2),20%(T3),25%(T4)和30%(T5),从微观形态结构、养分释放速率、粒径及抗压强度等基本性质进行择优筛选,将筛选后的炭基肥处理(CT2、CT3、CT4和MT1、MT2、MT3)与普通复合肥(NPK)、不施肥(CK)共8个处理进行室内水稻盆栽试验,对比不同研制方式及生物质炭添加量下水稻土氨挥发及氮素渗漏流失差异。结果表明:炭肥比越大,肥料结构愈紧密,累积氮素释放率愈低,但过量的生物质炭的添加会造成肥料粒径不均匀、抗压强度不达标。包膜生物质炭基肥以15%~25%的生物质炭添加量较适宜;混合生物质炭基肥以10%~20%的生物质炭添加量较适宜。与NPK处理相比,CT2、CT3、CT4处理氨累积挥发量分别降低12.95%,27.96%,23.82%,氨挥发损失率分别降低16.56%,35.67%,30.57%,以CT3效果最好;MT1、MT2、MT3处理氨累积挥发量分别降低33.72%,41.48%,16.06%,氨挥发损失率分别降低43.31%,53.18%,20.38%,以MT2效果最好。2种炭基肥均可减少盆面水铵氮平均浓度,与NPK处理相比,最高降幅分别达20.74%(CT4)和39.90%(MT2);混合造粒炭基肥中以MT2处理的全氮、硝氮浓度降幅最大,分别达5.50%,5.09%,而包膜炭基肥各处理间差异均不显著。与NPK处理相比,施包膜炭基肥处理的渗漏水中铵氮与全氮平均浓度分别显著降低8.93%~14.00%,8.84%~16.38%,而各处理间硝氮平均浓度均无显著性差异。施混合炭基肥可降低铵氮、硝氮和全氮平均浓度,分别达11.16%~12.42%,3.22%~22.29%,11.14%~15.86%。此外,炭肥比越高,生物质炭的氮减排效应越明显,但添加量过大其氮减排量并无显著性增加。总体而言,2种工艺制备生物质炭基肥均能有效降低氨挥发损失以及减缓氮素径流渗漏损失风险。其中,包膜炭基肥以20%~25%生物炭添加量效果最优,混合炭基肥以15%最优。     

农业生产中的氮肥施用现状及其环境效应研究进展

氮肥的施用对促进现代农业生产的发展起到了举足轻重的作用,但同时也给人类赖以生存的环境以及食品安全构成了严重威胁。本文综述了目前我国农业生产中的氮肥施用及利用现状,对土壤环境、水环境、大气环境以及农产品产量与品质的影响,并提出了目前该领域研究中今后应努力发展的方向。     

氮肥减施对养分在潮土肥际微域中迁移过程的影响

肥料减施增效对合理控制肥料用量、推进农业绿色发展、实施乡村振兴具有重要意义。本研究以尿素、磷酸二铵和硫酸钾为供试肥料，采用培养试验研究了氮肥减施对砂质潮土和壤质潮土肥际微域速效养分迁移过程的影响。以高产推荐施肥N 210 kg/hm²为基础，在氮肥减施20%时，速效氮磷钾进入砂质潮土肥际微域的比例比习惯施肥N315kg/hm²增加了15.71%、7.27%和13.14%，比高产推荐施肥增加了10.54%、3.79%和8.98%。速效氮迁移距离低于习惯施肥，与高产推荐施肥相当，为46 mm；有效磷迁移距离与两者无显著性差异；速效钾迁移距离分别增加了15.79%和10.00%。速效氮和有效磷进入壤质潮土肥际微域的比例比习惯施肥增加了53.08%、3.44%，比高产推荐施肥增加了14.28%、6.89%，迁移距离与习惯施肥、高产推荐施肥无显著性差异；速效钾比例和迁移距离则低于其他两个施肥量处理。