施氮对不同氮效率玉米干物质形成及籽粒发育的影响

为了揭示不同氮效率玉米在不同氮素水平下籽粒发育和地上部干物质积累的差异,通过田间小区试验,在3个氮素供应水平N0、N1、N2（施纯氮量分别为0、140、210 kg/hm²）下,对6个不同玉米品种（‘屯玉99’(A),‘并单390’(B)、‘郑单958’(C)、‘晋单65’(D)、‘先玉335’(E)、‘潞玉19’(F)）干物质的积累变化和籽粒发育进行了对比分析。结果表明：这6个品种可以分为3种不同氮效率类型：高氮高效型（‘屯玉99’和‘并单390’）;双高效型（‘晋单65’和‘先玉335’）;低氮高效型（‘潞玉19’和‘郑单958’）。在N1(140 kg/hm²)水平下氮素能够明显促进玉米营养体干物质的积累,促进籽粒产量的增加。随着施氮量的增加,高氮高效型和双高效型品种光合碳量增加,为籽粒提供了充足的碳源;高氮高效性品种地上部干物质积累的增加大于籽粒干物质的积累的增加,而双高效品种籽粒干物质积累增加较快。同时,施氮还可以促进这2种类型玉米顶部籽粒发育,增加产量。而低氮高效品种在氮素作用下,营养体干物质有明显增加,籽粒没有明显变化;施氮会促进营养体干物质的转移;同时过高(N2)或过低(N0)的施氮量都会造成其顶部籽粒发育不完善,影响产量。     

施氮对不同基因型玉米籽粒发育和氮效率的影响

为解决生产中氮肥过度施用造成的资源浪费和环境污染问题,选择适宜的玉米氮高效品种至关重要。在不同施氮水平下,对不同基因型玉米籽粒发育及氮效率的差异进行了比较,采用田间试验,对屯玉99(TY)、潞玉19(LY)、先玉335(XY)3个玉米品种在4个施氮水平N0、N1、N2、N3(0,80,160,240 kg/hm2)条件下的籽粒发育和氮效率进行对比分析。结果表明,各品种玉米的籽粒干质量与氮含量差异在N3水平下最大,依次表现为N3N2N0N1;随着施氮量的增加,双高效型先玉335和高氮高效型屯玉99籽粒发育速率加快,籽粒干质量和籽粒氮含量在各生长时期都有明显增加,增施氮肥可以有效提高其氮肥利用率,促进氮在玉米植物体内的转移;低氮高效型潞玉19在低氮(N0、N1)水平下保持较高的产量,但随施氮量的增加,其籽粒干质量和氮含量无明显变化,产量甚至有所降低,导致氮利用效率降低。双高效型先玉335在低氮和高氮条件下都有较好的产量,是适合广泛种植的玉米品种;低氮高效型潞玉19适合在贫瘠土壤和施氮条件不良的条件下种植。     

施氮量对春玉米籽粒脱水特性与灌浆特性的影响

为研究施氮量对春玉米籽粒脱水特性与灌浆特性的影响,确定冀东地区春玉米品种的适宜施氮量,以低氮型玉米品种京农科728和高氮型玉米品种先玉335为供试材料,大田条件下设置N 1(120 kg·hm^-2)、N 2(180 kg·hm^-2)、N 3(240 kg·hm^-2)、N 4(300 kg·hm^(^-2))、NCK(360 kg·hm^-2)5个施氮量处理,构建了两品种在不同施氮量下籽粒、苞叶和茎秆含水率与授粉后活动积温的关系模型。结果表明,京农科728籽粒含水率下降所需要的积温均低于先玉335,京农科728在N 1水平下收获时籽粒、苞叶和茎秆含水率最低,脱水速率最快,籽粒灌浆速率高;先玉335在N 4水平下收获时籽粒含水率最低,生理成熟后脱水速率最快,N 3水平下苞叶和茎秆含水率最低,籽粒灌浆速率最高。生理成熟前注重灌浆速率的提高,收获期籽粒含水率与生理成熟后籽粒平均脱水速率呈负相关,与籽粒总脱水速率呈极显著负相关,说明收获期籽粒含水率主要由生理成熟后籽粒平均脱水速率和籽粒总脱水速率决定。低氮型玉米品种京农科728适宜施氮量为120 kg·hm^-2,此时脱水与灌浆特性表现较好;高氮型玉米品种先玉335适宜施氮量为300 kg·hm^-2,此时脱水与灌浆特性表现较好。     

密植条件下4个春玉米品种物质生产性能对施氮水平的响应

为了探讨密植条件下春玉米物质生产性能对氮肥水平的响应,为研究区高产高效的氮素养分管理提供理论指导,于2012年在内蒙古民族大学试验农场,在8.25万株/hm2的密度下,研究了不同施氮水平下4个当地主推高产春玉米品种的物质生产性能。结果表明,4个品种的产量均以N2(300 kg/hm2)处理下最高,这一施氮水平下‘伟科702’、‘先玉335’、‘郑单958’和‘金山27’分别较各自N0(CK)增产25.9%、24.8%、14.1%和11.1%。4个品种的叶面积指数和光合势均随施氮水平的增加而增加,均随生育进程的推移呈单峰曲线变化;干物质最大积累速率和最大积累量以N2处理下最大,CK最低。同一品种不同施氮水平下,经济系数均以N2处理下最大;同一施氮水平下,各品种的经济系数以‘伟科702’最大。     

追肥时期与肥料种类对夏玉米产量及水肥利用率的影响

旨在探明晋南小麦玉米一年两熟制下夏玉米合理追肥时期和追肥种类。采用裂裂区设计,研究了追肥时期（拔节期和喇叭口期）和追肥种类（尿素 磷酸二铵,仅追尿素）对不同夏玉米品种产量及水肥利用效率的影响。结果表明,主区、裂区和再裂区的产量方差分析均达极显著水平,穗粒数和百粒重是影响夏玉米产量的主要因素。4 个夏玉米品种平均产量、氮肥表观利用率均为‘先玉335’＞‘强盛51’＞‘临玉3 号’＞‘浚单20’,籽粒水分利用效率为‘强盛51’＞‘先玉335’＞‘临玉3 号’＞‘浚单20’。对于高产夏玉米品种‘先玉335’和‘强盛51’,拔节期追施尿素和磷酸二铵产量及水肥利用率均高于单追尿素;大喇叭口期追施尿素产量及水肥利用率则高于尿素和磷酸二铵配施。因此,晋南小麦玉米一年两熟制下,拔节期一次性追肥应选用尿素和磷酸二铵配施,大喇叭口期一次性追肥应选用尿素单施,可获得夏玉米高产高效。     

不同密氮模式下高产玉米品种籽粒产量与氮素利用特性研究

为给玉米高产高效栽培提供科学依据,在大田试验条件下,选用郑单958和先玉335为材料,在每个品种下设置2个种植密度(6.75,8.25万株/hm~2)和4个施氮水平(0,180,240,300 kg/hm~2),研究了种植密度和施氮水平下2个高产玉米品种籽粒产量和氮素吸收利用特性。结果表明:在相同密度水平下,2个玉米品种籽粒产量、氮素积累量和蛋白质产量均随施氮量增加总体呈现增加趋势,氮素利用效率则降低;在相同施氮水平下,2个玉米品种籽粒产量、氮素积累量和蛋白质产量均随密度的增加总体呈现增加趋势,氮素利用效率则降低。在不同密氮组合下,先玉335的籽粒产量、氮素积累量、蛋白质产量及氮素利用效率均高于郑单958。本研究条件下,2个玉米品种在密度为8.25万株/hm~2,施氮量为240 kg/hm~2组合下,均可以同步协调实现籽粒产量、蛋白质产量和氮素利用效率的协调统一。     

氮肥用量对两种不同类型玉米杂交种物质生产及氮素利用的影响

旨在探明东北春玉米不同类型杂交种物质生产及氮素利用特征及其与产量的关系。本文以不同类型杂交种代表性品种郑单958(ZD958,Reid×唐四平头模式)和先玉335(XY335,Reid×Lancaster模式)为试验材料,2014年和2015年设置5个氮肥水平[0 kg hm–2(N0)、100 kg hm–2(N1)、200 kg hm–2(N2)、300 kg hm–2(N3)和400 kg hm–2(N4)]和2个种植密度(67 500株hm–2和90 000株hm–2)试验,比较研究了不同类型玉米杂交种干物质与氮素积累、运转及氮素利用的差异规律。结果表明,两年XY335品种的最高籽粒产量均高于ZD958,最优氮肥施用量明显降低4.8%~10.6%;相比ZD958,不施氮处理,两种种植密度下XY335品种干物质积累能力及物质运转效率都明显降低,而施氮条件下XY335品种的干物质积累量、花后干物质量及干物质运转效率均增加,同时增幅随着施氮量增加逐步提高,且在高密度条件下优势更为明显。开花期XY335叶片与茎鞘氮素含量显著高于ZD958(P0.05),而成熟期由于其较高物质的运转效率表现出明显较低的数值,籽粒氮素含量在高密度下差异较小,而低密度条件下相对ZD958显著提高(P0.05)。施氮条件下XY335品种花前、花后氮素积累量和氮素积累总量均高于ZD958,其中叶片中氮素的转运对籽粒的贡献率显著较高(P0.05)。两种种植密度处理最优施氮条件下XY335氮素利用效率和氮素吸收效率均显著高于ZD958(P0.05),而氮农学利用率和氮肥偏生产力差异不显著。可见,高密度条件下XY335类型品种表现出明显较高的物质积累能力以及花后物质运转对籽粒的贡献率,获得较高的氮素利用效率,表现出明显高氮高效的品种特征,因此生产上建议,东北春玉米区高密度种植条件下该类型品种在较高氮肥施用量时易获得高产高效。     

不同耐低氮性玉米品种的花后碳氮积累与转运特征

为了探明不同耐低氮性玉米品种生育后期碳、氮物质积累与转运特性及其对氮肥响应的差异,以期为品种高效施氮技术的制定提供理论依据。以耐低氮品种‘正红311’(Zhenghong311,ZH311)和低氮敏感品种‘先玉508’(Xianyu 508, XY508)为材料,设置4个氮肥用量(0、150、300和450 kg hm–2),于2017—2019年研究氮肥水平对不同耐低氮性玉米品种生育后期物质,包括干物质、全氮和非结构性碳水化合物(non-structural carbohydrate, NSC)积累和转运的影响。结果表明,供氮不足时,玉米通过增加花前贮存碳、氮物质对籽粒的转运以保证产量。增施氮肥能够提高玉米花后干物质和碳水化合物生产及其对籽粒质量的贡献率。与低氮敏感品种先玉508相比,在低氮条件下,耐低氮品种正红311在花前、花后均保持较高的植株干物质、NSC和氮素量,花后物质积累量及其对籽粒质量的贡献率更高,从而拥有更高的籽粒产量;品种间花前物质转运率及其对籽粒质量的贡献率差异不大。面对低氮胁迫,正红311既保证了花前贮存物质充分向籽粒运输,同时维持着较高的同化物积累能力来影响其产量形成。     

施氮量对黑土条件下春小麦品质的影响

为了明确黑土条件下不同基因型春小麦品种实现优质高效的施氮量,[方法]于2016—2017 在中国农业科学院作物科学研究所温室选用2个中筋春小麦品种‘农麦4号’‘( NM4’)和‘农麦5号’‘( NM5’),2个强筋春小麦品种‘津强7号’‘( JQ7’)和‘津强8号’‘( JQ8’)为材料,采用盆栽方式,研究了3种施氮量0 kg/hm2 (N0)、120 kg/hm2 (N120)、240 kg/hm2 (N240)与品种互作对黑土春小麦籽粒蛋白质及氨基酸产量的影响。[结果]不同施氮量和品种对春小麦籽粒蛋白质和氨基酸产量均有显著或极显著影响（P＜0.05 或P＜0.01）,且施氮量×品种互作效应显著(P＜0.05)。黑土条件下,如果仅从施氮量角度考虑,应采用N 120 kg/hm2的处理实现春小麦优质高效;如果仅从品种角度考虑,要获得较多的蛋白质产量和氨基酸产量,应选用强筋春小麦品种‘津强8 号’;如果从施氮量和品种互作的角度分析,强筋春小麦品种‘津强7 号’×施氮量N 240 kg/hm2,中筋春小麦品种‘农麦5’号×施氮量N 240 kg/hm2能够实现黑土地小麦优质高效。【结论】该研究为黑土区改善春小麦品质的产业发展提供了理论依据与技术支撑。     

施氮量和施氮时期对酿酒糯高粱产量和品质的影响

为了探明糯高粱产量与品质协同提高的最佳施氮量和施氮时期,制定合理的栽培措施,为实现高产优质提供理论依据,笔者以西南地区主要推广品种‘泸糯8号’和‘泸州红1号’为试验材料,在大田条件下设3个施氮水平(N 75、120、165 kg/hm~2,P 75 kg/hm~2,K 112.5 kg/hm~2)和4个施氮时期(返青肥:拔节肥:穗肥)为0.2:0.2:0.6、0.2:0.6:0.2、0.3:0.7:0、0.6:0.2:0.2,研究了施氮量和施氮时期对酿酒糯高粱子粒产量与品质的影响。结果表明:在施氮N 75~120 kg/hm~2范围内,籽粒产量随施氮量的增加而显著增加,施氮量超过N 120 kg/hm~2,籽粒产量随施氮量的增加而增加不显著。施氮时期方面,2个品种的产量均以返青肥:拔节肥:穗肥处理为0.2:0.6:0.2时最高,‘泸糯8号’达8005.5 kg/hm~2,‘泸州红1号’达6421.1 kg/hm~2,但4种施氮时期间差异均不显著。粗蛋白随施氮量增加而显著增加。粗淀粉随施氮量的增加先增加后减少,在N 120 kg/hm~2时达最高。施氮时期对单宁达极显著差异水平,对其余4个品质指标差异不显著。在本试验条件下,实现酿酒糯高粱高产与优质的适宜施氮量为N 120 kg/hm~2,施氮时期为返青肥:拔节肥:穗肥为0.2:0.6:0.2。     

施氮量和栽插密度对晚稻产量与氮肥利用率的影响

氮肥施用量过高和栽插密度越来越小,严重制约着水稻的高产和氮肥利用率的提高。为探明氮肥施用量和栽插密度对晚稻产量的影响及互作效应,以‘天优华占’为试验材料,设置5个不同氮肥施用量与3个栽插密度15个处理的大田小区试验,分析氮肥用量和栽培密度的互作对水稻产量和氮肥利用率的影响。结果表明：不同施氮量处理间晚稻产量的差异呈显著水平,晚稻施氮量为200 kg/hm²时,其籽粒产量高于其他处理,且差异显著;不同栽插密度处理间的产量有差异,随着栽插密度的增加,产量有所增加。有效穗数对晚稻产量的影响最大,每穗粒数次之,千粒重和结实率最小。本试验条件下,晚稻高产最佳组合为施氮量200 kg/hm²与密度30万穴/hm²;氮肥利用率最高的组合则是施氮量50 kg/hm²与密度30万穴/hm²。因此考虑到产量和经济效益,在本试验条件下认为施氮量为200 kg/hm²与密度为30万穴/hm²的组合为最适宜处理。     

密度与播期对晋西旱作玉米农艺性状及产量的影响

为了研究不同玉米品种在晋西旱作条件下的最佳栽培模式,采用3因素随机区组设计,对3个耐密型品种在4个种植密度和3个播期下的农艺性状及产量的数值差异进行比较研究。结果表明,密度对3个品种的最大叶面积指数、穗粒数、千粒重、产量的影响达显著或极显著水平,对株高、穗位高的影响不显著;播期对株高、穗位高、最大叶面积指数、穗粒数、千粒重、产量的影响达显著或极显著水平,主要农艺性状之间的交互作用共同影响并且决定了玉米产量。综合分析可知‘：先玉335’和‘大丰30’在67500株/hm²和5月中旬处理组合下产量最高,分别为13914.17kg/hm²、13487.67kg/hm²‘;福盛园55’在75000株/hm²和4月下旬处理组合下,产量最高为16114.37kg/hm²,本研究为3个玉米品种在本地区获得高产提供了一定的技术支撑。     

密肥组合对水稻‘常优4号’氮肥农学利用率及产量与经济效益的影响

研究施氮量和栽插密度对水稻籽粒产量、经济效益及氮素农学利用率的影响,以期为水稻合理施肥、合理密植提供依据。以常熟市农业科学研究所选育的国审高产优质杂交水稻‘常优4号’为材料,采用随机区组试验设计,设施氮量和栽插密度2个因素,施氮量分别为纯氮330、180、0 kg/hm²,密度分别为45万、30万、18万穴/hm²,对‘常优4号’的籽粒产量、经济效益和氮肥农学利用率进行分析。结果表明,施氮量和栽插密度均显著影响‘常优4号’的产量及其构成因素和氮肥农学利用率。随着施氮量和栽插密度的增加,籽粒产量增加,氮肥农学利用率下降,但是当达到临界值（纯氮180 kg/hm²）时,继续增加施氮量,籽粒产量明显下降。增施氮肥显著提高‘常优4号’的经济效益,但是密度对经济效益的影响不明显。在本试验条件下,‘常优4号’的最佳施氮量和栽插密度组合为A2B3,即当施氮量为纯氮180 kg/hm²、密度为18万穴/hm²时,籽粒产量9919.2 kg/hm²,经济效益12542.2元/hm²,氮肥农学利用率19.87 kg/kg。     

拔节期氮肥运筹对不同滴灌量下冬小麦光合特性及产量的影响

为探明拔节期氮肥运筹对不同滴灌量下冬小麦光合特性及产量的影响,在大田滴灌技术条件下,以‘新冬41号’为试验材料,研究4种拔节期氮肥运筹处理[N0(0 kg/hm²)、N1(90 kg/hm²)、N2(180 kg/hm²)、N3(270 kg/hm²)]对3种不同滴灌量[W1(1500 m³/hm²)、W2(3000 m³/hm²)、W3(3450 m³/hm²)]下冬小麦叶绿素含量（SPAD值）、叶面积指数(LAI)、叶片光合特性及产量的影响。结果表明,在3种滴灌量下各氮肥处理冬小麦拔节至乳熟期叶片SPAD值均呈“先增后降”的变化规律,最大值均在灌浆期;LAI呈现“先增后降”的变化规律,在孕穗期达最大。在同一施氮水平下,滴灌量增加,叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)均增加,而胞间CO₂浓度(Ci)则降低。滴灌量较低时（W1处理）,增加拔节期施氮量能有效提高滴灌冬小麦的有效穗数、穗粒数、千粒重、产量和收获系数;水分充足时（W2、W3处理）,增加拔节期施氮量反而不利于产量的提高。综合考虑各项产量指标及氮肥利用效率得出,在滴灌量3000 m³/hm²条件下,拔节期施氮量180 kg/hm²时,滴灌冬小麦籽粒产量较高,氮肥利用率最大,可供生产参考。     

不同施氮量对夏玉米农田生态系统净碳效应的影响

为探究华北地区夏玉米低碳生产的氮肥管理措施,以典型夏玉米田为对象,设置了不施氮(N0)、施氮100 kg/hm²(N1)、施氮150 kg/hm² (N2)、施氮200 kg/hm² (N3)4个处理,通过土壤温室气体排放、农事投入间接碳排放和作物固碳综合评估了不同施氮水平对夏玉米农田生态系统净碳效应的影响。结果表明,农田土壤CO₂、N₂O排放随施氮量升高而升高,CH₄吸收量随施氮量的升高而下降,N1、N2和N3处理土壤温室气体总排放的碳当量分别较N0提高14.91%、24.19%、29.67%;氮肥投入贡献了较高的间接排放,达到135.27~270.55 kg/hm²;施氮促进了作物固碳,N0、N1、N2、N3净初级生产力固碳量分别为1965.56、3125.68、4345.55、4663.64 kg/hm²。综合系统碳流来看,各处理均表现为碳汇,净碳效应分别为258.33、1034.99、2032.82、2192.16 kg/hm²,碳可持续指数分别为0.15、0.50、0.88、0.89。200 kg/hm²施氮量下能够以相对较低的碳耗换取较高的固碳率,表现出较高的净碳效应,可推荐为氮素适宜投入量。     

不同氮肥用量对绿豆主要农艺性状及产量的影响

为确定陕西榆林风沙草滩地区绿豆种植的最佳氮肥施用量,以‘榆绿1号’为试验对象,设计6个氮肥施用梯度,研究不同氮肥用量对绿豆植物学性状、经济性状和产量的影响。试验结果表明：不同氮肥用量对绿豆株高、主茎分枝数、百粒重和产量达到了差异显著的影响,对主茎节数、荚长、单株荚数和单荚粒数的影响差异不显著。由氮肥施用量和产量的回归方程得出,在施用P₂O₅ 60 kg/hm²、K₂O 45 kg/hm²和商品有机肥750 kg/hm²的基础上,氮肥最佳施用量推荐为75 kg/hm²。     

内蒙古农牧交错区施氮量对燕麦饲草产量和饲用品质的影响

对比施氮量对饲草产量、品质的影响,为内蒙古农牧交错地区燕麦饲草增产提质提供理论依据。在旱作条件下对2个燕麦品种‘蒙燕1号’和‘8202’分别设低氮(30 kg/hm²)、中氮(90 kg/hm²)和高氮 (150 kg/hm²)3处理,比较其产量和品质。结果表明：施氮量显著影响2个燕麦品种饲草产量,‘蒙燕1号’在高氮处理下鲜、干产分别较其他处理增加8.42%~10.73%、9.30%~13.38%,显著高于低氮处理(P<0.05),且分别较‘8202’高氮处理下增产17.58%、19.28%。2品种粗蛋白、粗脂肪含量随施氮量的增加而提高。‘8202’粗蛋白含量在高氮处理下较其他处理提高4.24%~14.14%,较高氮处理下‘蒙燕1号’提高29.85%;‘8202’高氮处理下粗脂肪产量较其他处理提高0.44%~6.43%,较‘蒙燕1号’提高6.94%,2品种粗蛋白、粗脂肪含量在高氮、中氮处理下差异不显著,却与低氮处理差异显著(P<0.05)。施氮后品种间草产量和品质有差异,若以草产量为目标,应选‘蒙燕1号’,施高氮,可获鲜草40891 kg/hm²,可获干草7801 kg/hm²;若以品质为目标,应选‘8202’,施中氮,整株粗蛋白、粗脂肪含量分别可达17.66%,2.88%,可获粗蛋白1080 kg/hm²,粗脂肪166 kg/hm²。