土壤/植株硝态氮含量与棉花产量及其相关因素之间的关系

1999－2001年，采用田间小区试验对棉田土壤／植株硝态氮含量与棉花产量及其相关参数之间的关系进行了研究。结果表明：施用氮肥明显提高土壤与植株中硝态氮含量，一定范围内土壤／植株硝态氮含量随氮肥用量的增加呈上升趋势；播种期及苗期耕层土壤硝态氮含量均与棉花产量显著相关（r=0.832-0.856)；初花期植株硝态氮含量与氮肥施用量极显著相关（r=0.930-0.948)，与棉花产量之间的关系可以用二次曲线进行拟合（R^2=0.815-0.958)；该研究初步表明初花期植株硝态氮含量可以作为棉花氮素营养状况的诊断指标，并用以推荐施肥。     

施氮量对冬小麦氮素吸收利用、土壤中硝态氮积累和籽粒产量的影响

为通过控制施氮量来实现高肥力条件下小麦的高产、高效、安全生产提供依据,以冬小麦品种‘藁8901’为材料,研究了高肥力条件下不同施氮水平对小麦氮素吸收利用、籽粒产量和土壤中硝态氮含量的影响。试验结果表明:在高肥力条件下,随着施氮量的增加,冬小麦的籽粒产量和植株吸氮量均是先增加后降低,籽粒产量和植株吸氮量均以N150最高,氮素生产力则以N0最高。在冬小麦的拔节期和成熟期,土壤NO3-N含量均随着施氮量的增加而增加,减少氮肥施入量能降低冬小麦拔节期和成熟期土壤0-100 cm土层中的硝态氮含量。施用氮肥能提高小麦拔节期和成熟期植株全氮积累量和土壤NO3-N积累量,但两者并非同步增加,土壤NO3-N积累量增加的幅度远远大于植株全氮积累量的增长幅度。在施氮量0-180 kg/hm2范围内时,植株全氮积累量有所增加,且土壤中硝态氮的积累量增加较为缓和;而在施氮量180 kg/hm2的基础上继续提高氮素用量,植株全氮积累量下降,而土壤硝态氮积累量却开始大幅度增加。据此综合考虑,冬小麦‘藁8901’的适宜施氮量应控制在150 kg/hm2左右。     

施用不同形态氮肥对土壤供氮能力及冬小麦氮素利用的影响

2006-2007年,在大田条件下,研究了施用不同形态氮肥对土壤供氮能力和强筋小麦植株含氮量的影响。结果表明,在施用纯氮量相等的条件下,硝态氮肥处理的土壤全氮和碱解氮含量较高,土壤供氮能力较强。而小麦叶片硝酸还原酶活性和成熟期之前植株各器官的含氮量均以酰胺态氮肥处理最高。酰胺态氮肥处理小麦籽粒蛋白质含量和植株氮素利用效率显著高于硝态氮和铵态氮肥处理。因此,对强筋小麦以施用酰胺态氮肥为宜。     

氮肥基追比对冬小麦土壤硝态氮变化及氮素利用的影响

为给我国黄淮海平原冬小麦生产氮肥合理施用提供理论依据,于2015—2016年小麦生长季,以山农8355和济麦22为材料,设置4个氮肥基追比处理(T1:不施氮;T2、T3、T4施氮量均为240 kg·hm~(-2),基追比依次为7∶3、5∶5、3∶7),研究氮肥不同基追比对冬小麦土壤硝态氮时空分布、小麦各生育时期氮素盈亏及氮素利用的影响。结果表明,在总施氮量相同条件下,T2处理增加了小麦生育前期硝态氮向深层土壤的淋洗,小麦生育后期0~60 cm土层中硝态氮积累量降低,导致小麦生育后期(需氮高峰期)土壤氮素供应不足;T4处理显著降低小麦生育前期氮素总盈余量,减少小麦生育后期氮素的亏缺,氮素的利用效率和籽粒产量(山农8355为9 399 kg·hm~(-2),济麦22为9 572 kg·hm~(-2))均达到最高。本试验条件下,氮肥基追比3∶7是兼顾高产和高氮肥利用效率的最优处理。     

中国三大粮食作物临界氮浓度稀释曲线研究进展

氮素是粮食作物产量形成的重要元素之一,快速准确诊断作物氮素营养状况是进行精确氮肥管理的前提,而氮素营养诊断指标是制约其发展的关键因素。临界氮浓度稀释曲线是作物临界氮浓度(作物获得最大干物质所需要的最小氮浓度)与作物植株干物质的幂函数关系,基于临界氮浓度稀释曲线获得的氮营养指数被广泛应用到作物氮素营养诊断中。随着研究的深入,研究者先后基于植株干物质、叶片干物质、叶面积指数等建立了临界氮浓度稀释曲线,提高了作物氮素营养诊断的效率和精度。本文综述了我国三大粮食作物(小麦、玉米、水稻)临界氮浓度稀释曲线的构建、影响曲线参数的因素以及氮营养指数的获取与应用,为临界氮浓度稀释曲线的研究与应用提供理论支撑。     

选择氮肥品种有讲究

氮肥品种很多．根据化合物形态可分为铵态氮肥、硝态氮肥和酰胺态氮肥。铵态氮肥包括碳酸氢铵、硫酸铵、氯化铵、氨水、液氨等。硝态氮肥包括硝酸铵、硝酸钠、硝酸钙等。酰胺态氮肥包括尿素、氰氨化钙（石灰氮）。为了提高氮肥的施用效果．科学选择氮肥品种是十分重要的。 一般来说，马铃薯等碳水化合物含量高的作物，适宜施用铵态氮肥。小麦、玉米等禾谷类作物施用铵态氮、硝态氮同样有效．但在多雨地区，为防止氮素淋失，仍以施用铵态氮肥为宜。稻田宜选用尿素、氯化铵效果较好，而不宜选用硫酸铵及硝态氮肥。因为硫酸根在水田中易还原为硫化氢，使稻根发黑甚至腐烂，硝酸根在水田中易随水淋失及发生反硝化作用造成氮的损失。麻类作物则宜选用氯化铵，因氨离子可增加纤维的韧性和拉力。烟草以硝态氮和铵态氮配合施用效果好，     

棉花增铵营养的生理和生态分析

以抗虫棉33B为试验材料，研究了棉田施用增铵营养所引起的棉花叶片和棉田土壤中氮素营养的变化。结果显示，增铵营养促进了棉株对氨基态氮的吸收而抑制硝态氮的吸收；同时增铵营养减少了棉田土壤中残留硝态氮含量，维持了土壤较高的氨基态氮含量，提高了氮肥吸收利用效率，节约了氮肥资源。研究表明，棉田中施用增铵营养在生理和生态上具有重要的意义。     

不同氮素营养对小麦苗期根系发育及抗旱性的影响

本文以济麦22为材料,研究了不同氮素形式及浓度对小麦苗期根系生长发育的影响,结果表明在促进小麦根系生长发育上,三种氮素形态（硝态氮、铵态氮、硝酸铵）的表现为：硝态氮>硝酸铵>铵态氮。对于水培生长的小麦幼苗来说,硝态氮更有利于其根系生长,且当硝态氮浓度为1 mmol·L-1时,根系生长最好。而后研究了不同浓度硝态氮对小麦抗旱性的影响,发现适当提高硝态氮浓度可以促进根系的生长发育,增加小麦叶片含水量,使小麦对干旱有更强的抵抗力。上述结果为农业生产上通过合理施用氮肥以培育小麦壮苗及提高小麦的抗旱性提供了理论依据,并为进一步研究小麦吸收氮素的分子机理奠定了基础。     

氮肥调控与地表覆盖提高冬小麦产量

针对西北旱区水分缺乏和氮肥施用不合理的问题,探索作物增产与水肥高效的施肥与栽培模式,以指导旱地农业生产。通过在黄土高原旱地进行的长期田间定位试验,研究早春追肥、氮肥调控、垄覆沟播、播种密度、夏闲期秸秆覆盖等措施对作物产量与氮素利用,以及收获后土壤硝态氮残留,夏闲期残留硝态氮淋溶和土壤氮素矿化的影响。旱地早春追肥、氮肥调控+早春追肥、     

渭北旱地冬小麦监控施氮技术的优化

【目的】氮素是限制旱地小麦增产的主要养分因子,不合理施氮不仅难以增加小麦产量,还会造成土壤剖面硝态氮累积、氮素损失增大和氮素利用效率降低。优化氮肥用量推荐方法、解决旱地小麦不合理施氮问题,对旱地小麦可持续生产有重要意义。【方法】基于平衡土壤氮素携出,以稳定作物产量、培肥土壤和调控硝态氮残留为目标,对现有的土壤硝态氮监控施氮方案（施氮量=作物目标产量需氮量+肥料氮素损失量+收获/播前土壤硝态氮安全阈值（55.0/110.0 kg•hm-2）-环境氮素投入量-秸秆还田带入氮素量-种子带入氮素量-生长季土壤氮素矿化量-收获/播前1 m土壤硝态氮）进一步优化,得出公式：施氮量=作物目标产量需氮量+收获/播前土壤硝态氮安全阈值（55.0/110.0 kg•hm-2）-收获/播前1 m土壤硝态氮。应用这一方法在西北典型旱地冬小麦种植区渭北旱塬两年6县30个地块布置田间试验。【结果】在该区域由于不合理施氮或没有规范的氮肥推荐方法,不同试验地播种前1 m土壤累积硝态氮积累量变化较大,介于34.2-708.4 kg•hm-2,平均为165.2 kg•hm-2,其中有17块在小麦播种前超过110 kg•hm-2。优化后的监控施氮技术确定的小麦氮肥用量介于30.0-247.3 kg•hm-2,平均为128.4 kg•hm-2,较农户习惯氮肥用量（171.6 kg•hm-2）减少25.2%。监控施肥和农户习惯施肥的小麦籽粒产量平均分别为5 658和5 489 kg•hm-2,籽粒氮含量为20.8和20.3 g•kg-1,两者均无显著性差异。监控施肥能够显著提高氮素利用率和氮肥偏生产力,较农户习惯施肥分别提高24.0%（由46.3%提高到57.3%）和130.1%（由34.9 kg•kg-1提高到80.3 kg•kg-1）。收获时,农户习惯施肥0-100 cm土层的硝态氮残留量介于17.4-203.4 kg•hm-2,地块间变幅大,平均为70.6 kg•hm-2;而监控施肥介于15.6-113.9 kg•hm-2,平均为51.4 kg•hm-2,稍低于预期的55 kg•hm-2的目标。在降水较多的夏闲期,优化的监控施氮技术可使0-100 cm土层的硝态氮淋失减少47.9%。【结论】优化后的旱地冬小麦监控施氮技术可以方便地确定和有效调控氮肥用量,稳定小麦籽粒产量,提高氮素利用效率和氮肥偏生产力,降低土壤硝态氮残留和淋溶。     

小麦-玉米轮作下土壤-作物系统对氮肥的缓冲能力

 通过田间试验研究了小麦－玉米轮作条件下兼顾产量时土壤对施用氮肥的承受能力。应用线性－平台模型拟合作物产量和施氮量的关系,用平台－线性模型拟合土壤硝态氮和施氮量的关系,并且引入了土壤－作物缓冲力的概念来表示土壤对施用氮肥的承受力。试验结果表明,在适量施用氮肥（１５０～１８０ ｋｇ Ｎ／ｈａ）的情况下,施氮处理和对照之间土壤剖面无机氮没有明显差异,当施氮量较高时,在作物整个生育期间土壤剖面都存在高量无机氮。不同种植方式和土壤条件下,土壤－作物系统缓冲力存在较大差异。种植小麦时土壤缓冲力大于种植玉米时,壤质土壤对施用氮肥的缓冲力大于砂质土壤。     

氮肥调控与地表覆盖对旱地冬小麦氮素吸收 及残留淋失的影响

【目的】针对西北旱区水分缺乏和氮肥施用不合理的问题,探索作物增产与水肥高效的施肥与栽培模式,以指导旱地农业生产。【方法】通过在黄土高原旱地进行的长期田间定位试验,研究早春追肥、氮肥调控、垄覆沟播、播种密度、夏闲期秸秆覆盖等措施对作物产量与氮素利用,以及收获后土壤硝态氮残留,夏闲期残留硝态氮淋溶和土壤氮素矿化的影响。【结果】旱地早春追肥、氮肥调控+早春追肥、氮肥调控+垄覆沟播、氮肥调控+垄覆沟播增密处理小麦产量比农户常规施肥分别提高15.7%、22.2%、38.6%和24.8%,作物氮吸收增加25.0%、32.0%、36.4%和6.4%,氮素收获指数提高3.8%、3.3%、5.7%和6.8%,当季硝态氮残留减少30.9%、20.0%、59.5%和68.2%,夏闲期硝态氮向60 cm以下土层的淋溶减少27.5%、24.6%、42.3%和24.3%。【结论】渭北旱区早春追肥、氮肥调控+早春追肥、氮肥调控+垄覆沟播和氮肥调控+垄覆沟播增密在提高冬小麦产量的同时,促进作物氮的吸收,减少肥料氮的残留,其中氮肥调控+垄覆沟播结合夏闲期秸秆覆盖,在增加土壤保水蓄水的同时,避免硝态氮向深层淋失,效果更好。     

滨海盐碱地氮肥高效利用及作物高产施肥技术研究

受全球气候变迁影响以及各地区的土壤变异性,土壤物理性、化学性、生物性等都存在不同,需要有不同的施肥管理措施。有研究显示,小麦施肥技术的关键在氮肥的施用上,而氮肥受土壤间差异的影响很大,小麦在不同的土壤需要不同的氮肥用量,而土壤质地愈粗,需氮量愈大。根据区域土壤性质及配合肥料施用技术,提高肥料利用率、降低肥料用量,将有益于农业经济生产永续经营。通过使用缓释肥料利用氮素等量替换的方式研究氮素利用率及吸收效率,以探讨氮肥在天津地区小麦地施用的最佳方式,能达到合理施肥和高收益的目标。结果表明,增效肥料在化肥减量增效方面效果显著,与普通氮肥相比,可降低土壤硝态氮累积和淋溶量;相同施氮量的情况下,增效肥料可较长时间维持土壤供氮能力,减少氮素损失,氮肥利用率可提高16.16%~79.47%。     

旱地小麦地表覆盖对土壤水分硝态氮累积分布的影响

在黄土高原南部半湿润易干旱地区,通过长期田间定位试验,研究了不同地表覆盖对第3季冬小麦生长、氮素吸收及土壤水分和硝态氮累积分布的影响.结果表明,无论地表覆盖能否促进小麦生长及其对氮素的吸收,在收获期均能提高表层土壤水分;覆膜栽培增加表层硝态氮含量,覆草也在高量施用氮肥时,提高表层硝态氮的累积.而地表覆盖对耕层以下土壤水...     

不同氮素管理方法下棉花产量和氮肥利用率

在滴灌条件下,研究农民习惯施氮模式、过量施氮模式、基于无机氮储量(Nmin)的氮素管理模式、基于计算机视觉的氮素营养诊断和氮素推荐施肥技术对棉花产量、氮肥利用率的影响。结果表明,基于计算机视觉的氮素营养诊断施肥技术和基于土壤Nmin的氮素管理模式比常规施肥模式分别减少了氮肥施肥量37.8%和56.3%,同时获得与常规施肥量相同的产量;与农民习惯施氮量相比,基于Nmin的氮素管理模式提高氮肥利用率27.80%,基于计算机视觉的氮素管理方法提高氮肥利用率16.96%;基于Nmin的氮素管理方法硝态氮残留为负值,基于计算机视觉的氮素管理方法比农民习惯施氮量减少了土壤硝态氮残留89.02%。基于Nmin或基于计算机视觉的氮素管理方法可明显提高氮肥施肥推荐质量,减少氮肥浪费,并减少对环境的氮排放。     

长江中下游地区氮肥减施对稻麦轮作体系作物氮吸收、利用与氮素平衡的影响

本试验采用连续两个轮作周期的稻麦轮作定位试验,研究了氮肥减施对作物氮素吸收、利用和土壤氮素平衡的影响。结果表明,在传统推荐施肥(小麦N 195 kg/hm2,水稻210 kg/hm2,均按底肥40%、分蘖肥30%、拔节肥30%分3次施用)的基础上,氮量减施20%,并配合综合调控技术措施,产量并没有降低,而且氮肥表观利用率、农学利用率、氮肥偏生产力和贡献率均得到提高。氮素在作物体内累积随着施量的提高而提高,土壤无机氮残留量和氮素表观损失也有相同的规律。生产相同数量的籽粒产量的需氮量小麦高于水稻,而氮素表观损失,则水稻高于小麦。     

不同缓控释氮肥对冬小麦产量及氮素利用率的影响

为了探讨适宜河北省低平原区冬小麦一次性施肥生产的缓控释氮肥类型,选取4种不同控释期的缓控释氮肥以及普通尿素作为氮源,研究了不同控释期氮肥对河北省低平原区冬小麦产量以及氮素利用率的影响。结果表明:控释期60 d的氮肥处理较尿素优化施肥处理和农民习惯施肥处理可提高冬小麦产量,但差异未达到显著水平;而其他控释期氮肥处理的冬小麦产量均低于尿素优化施肥和农民习惯施肥处理。控释期60 d的氮肥处理在小麦返青期后土壤硝态氮含量始终保持较高水平,可以满足作物各生育期对氮素的需求;而控释期40 d的氮肥处理土壤硝态氮在小麦生长前期较高、后期较低,控释期90和120 d的氮肥处理土壤硝态氮在小麦生长前期较低,均不能满足作物整个生育期对氮素的需求。控释期60 d的氮肥处理冬小麦氮肥农学效率、氮肥偏生产力、氮肥利用率均为最高。综合分析认为,该区冬小麦生产上一次性底施控释期60 d的缓控释氮肥较为适宜,小麦产量为6 159.2 kg/hm~2,氮肥利用率可达35.6%。本研究结果可为河北省低平原区中低产田缓控释氮肥的选择及优化一次性施肥技术提供理论依据。     

夏玉米不同施氮水平土壤硝态氮累积及对后茬冬小麦的影响

【目的】探讨夏玉米季不同施氮水平土壤硝态氮（NO3--N）累积及对后茬冬小麦的影响,利用作物轮作降低土壤NO3--N累积,减缓其淋洗,以提高氮肥周年利用率。【方法】夏玉米季设置不同施氮量处理,冬小麦采取节水省肥栽培,研究夏玉米收获后土壤剖面累积的NO3--N对冬小麦生长发育、产量及NO3--N累积动态的影响。【结果】夏玉米季施氮量与作物收获后土壤剖面NO3--N累积量,NO3--N累积量与冬小麦的产量都呈极显著线性正相关关系。冬小麦季采取限氮或不施氮处理作物收获后土壤剖面各层NO3--N含量,与夏玉米收获后相比都有显著降低。夏玉米季施氮240 kg•hm-2、冬小麦季施氮157.5 kg•hm-2（N240+157.5）或者冬小麦季不施氮前茬夏玉米季施氮360 kg•hm-2（N360+0）都能满足冬小麦各生育时期对氮的需求,产量、吸氮量和周年氮肥利用率相近且都保持较高的水平,但夏玉米季高施氮处理,当季氮存在很大的淋洗等损失风险。【结论】夏玉米季施入的氮肥对后茬冬小麦有很强的有效性,小麦季采取节水省肥栽培,能显著减少前茬作物收获后残留的NO3--N,减缓其淋洗,同时保障作物产量,提高氮肥利用率。生产中氮肥的合理分配应充分考虑前茬残留氮素对后茬的有效性。     

氮素形态对作物生理特性及生长的影响

简要综述了近年来对不同氮素形态膜转运蛋白的研究概况。细胞膜上硝态氮和铵态氮均有高亲和和低亲和转运系统。目前已从多种作物中克隆了硝态氮低亲和系统的基因。根系吸收铵态氮,具有双动力学特征。研究表明,铵高亲和转运体应是AMTl家族的成员,此基因在酵母中得到了表达。还综述了氮素形态对作物生理特性影响的研究情况。作物在铵营养增加时,NR(nitrate reductase,NR)活较高;铵态氮营养条件下的GS活性更高。氮素形态对作物光合作用各环节等均产生明显影响。大多数研究认为,铵硝态氮混施,叶绿素含量高;增加铵态氮,希尔反应活性升高;氮素形态对光合速率的影响尚无定论。氮素形态对RuBPCase活性的影响因植物而异;硝态氮明显提高叶片的光呼吸速率。施用硝态氮,作物吸收的阳离子量明显增加,施用铵态氮,作物吸收较多的阴离子。氮素形态使作物体内呼吸途径改变,并可改变呼吸商。氮素形态对作物生长的影响,至今有不同的看法。     

控释尿素对小麦-玉米产量及土壤氮素的影响

利用田间试验研究了包膜控释尿素对小麦-玉米产量、氮素利用效率、土壤氮素积累及移动的影响.结果表明,与施用普通尿素比较,小麦-玉米周年施用包膜控释尿素,在肥料用量减少20%和40%情况下,小麦-玉米总产量分别是100%普通尿素处理的97.4%和97.7%;控释尿素施氮量为60%处理的肥料农艺利用率和偏生产力分别比普通尿素提高11.57%和54.14%.控释尿素施氮量为80%处理的肥料农艺利用率和偏生产力分别提高6.40%和22.09%.施用控释尿素显著增加了0～20 cm土层的碱解氮和0～40cm土层的硝态氮含量;60～100 cm土层中,控释氮肥处理土壤硝态氮含量与不施氮肥处理筹异不显著,普通尿素处理小麦收获后60～80 cm土层、玉米收获后60～100 cm土壤硝态氮显著高于不施氮肥处理,肥料氮素下移明显.试验结果显示,施用控释尿素增加了耕层(0～20 cm)土壤的氮素积累,减少了氮素向土壤深层移动的数量,有利于减少施肥对环境的不利影响.