施氮量对不同种植密度夏玉米产量和氮素吸收利用的影响

为探讨氮肥减施下夏玉米的合理群体构建,以黄淮海区域主栽夏玉米品种郑单1002为材料,在漯河市临颍县和驻马店市遂平县2个地点进行了不同密植条件下施氮量对夏玉米产量以及干物质和氮素积累、转运和吸收利用等的影响研究。结果表明:夏玉米干物质积累量、氮素积累量以及氮素转运和吸收均受种植密度和氮肥施用量显著影响;密植有利于提高夏玉米吐丝期和成熟期的干物质积累量,促进植株氮素积累,提高氮素转运量和氮肥吸收、利用效率,但对于氮素转运效率和氮素转运对籽粒的贡献率不利;增加施氮量提高了夏玉米吐丝期和成熟期的干物质和氮素积累量、氮素转运量,但降低了氮素吸收效率和氮肥利用效率。密植在增产(5.18%～14.15%)的同时使氮肥偏生产力提高了6.65%～17.33%;较高的施氮量获得高产,但降低了氮肥偏生产力。综合考虑,遂平和临颍试验点夏玉米在67 500株/hm~2密植条件下,氮肥减施20%即施氮180 kg/hm~2可获得较高的产量兼具较高的氮肥偏生产力;而在高密植75 000株/hm~2条件下,根据地力水平适宜采取的施氮量为180～225 kg/hm~2。     

密植与氮肥用量对不同耐密型夏玉米品种产量及氮素利用效率的影响

【目的】探究密度与氮肥用量对不同耐密型夏玉米品种籽粒产量及氮素利用效率的影响。【方法】以稀植大穗型品种鲁单981(LD981)和紧凑耐密型品种郑单958(ZD958)为供试材料,设置52 500和82 500株/hm~2两个种植密度,同时设置0、90、180、270和360 kg·hm~(-2) 5个施氮水平,研究密度与氮肥用量对不同耐密型夏玉米品种单株及群体干物质积累特性、氮素转运效率、氮素利用效率、产量及其构成因素的影响。【结果】增加种植密度,相同施氮水平处理的千粒重和穗粒数显著降低,单位面积穗数、空秆率、倒伏率显著提高,不耐密品种空秆率、倒伏率增加更显著。其中,ZD958与LD981各施氮处理的平均千粒重、穗粒数分别降低6.24%、6.77%和7.52%、18.09%,LD981空秆率、倒伏率高达17.0%、27.6%,显著高于ZD958。高密度条件下,籽粒产量随施氮量增加而增加,施氮270和360 kg·hm~(-2)处理的产量差异不显著;低密度条件下,随施氮量增加,籽粒产量先上升后下降,施氮量270 kg·hm~(-2)处理产量达到最大值。增加种植密度,夏玉米单株干物质积累量呈降低趋势,群体干物质积累量呈增加的趋势。随施氮量增加,单株和群体干物质积累量均显著增加,花后干物质贡献率呈上升趋势。相同氮素水平下,高密度处理显著提高夏玉米总氮素积累量、氮素转运量及其对籽粒的贡献率。增加种植密度,ZD958和LD981各施氮处理的平均总氮素积累量、氮肥农学利用率、氮肥利用率分别增加15.94%、39.01%、26.22%和1.96%、5.79%、14.92%。相同种植密度水平下,总氮素积累量和花后氮素同化量随施氮量增加呈上升趋势,而氮肥农学效率、氮肥利用率和氮肥偏生产力呈下降趋势。增加种植密度,营养器官氮素转运量和氮素转运对籽粒的贡献率显著增加。高密度种植条件下,氮素转运效率及贡献率随施氮量增加而增加,而低密度种植条件下,随施氮量增加而降低。【结论】本试验条件下,增密施氮显著提高不同耐密型夏玉米干物质积累量,但密度对籽粒产量的影响,品种间差异显著。增密后,LD981籽粒产量增加不显著,ZD958籽粒产量显著提高。高密度条件下,增加施氮量,不同耐密型玉米籽粒产量均显著增加,而LD981空秆率、倒伏率显著提高,是限制LD981籽粒产量提高的主要原因。增密显著提高不同耐密型玉米氮素利用率,提高营养器官氮素转运量;增加种植密度,ZD958花后氮素同化量增加,LD981则降低。施氮降低了植株氮素利用效率,但可以提高高密度条件下植株氮素吸收量,提高花后氮素同化量。增密与施氮相结合,有利于耐密型玉米产量与氮肥利用率协同提高。综合考虑产量和氮效率两方面,ZD958适宜种植密度为82 500株/hm~2,施氮量为270 kg·hm~(-2);LD981适宜种植密度为52 500株/hm~2,施氮量为180 kg·hm~(-2)。     

氮素调控对玉米氮素同化过程及产量的影响

氮素调控措施与作物氮素吸收利用和产量密切相关,但目前关于不同氮素调控措施对玉米主要生育期氮素同化过程的影响仍不清楚。以郑单958为试验材料,设置不施氮肥（CK）、传统施肥（CN）、氮肥+生物炭（SN）和氮肥+硝化抑制剂DMPP（DN）4个处理,分析不同氮素调控对玉米氮素同化过程中铵态氮和硝态氮含量、硝酸还原酶（NR）和谷氨酰胺合成酶（GS）活性、游离氨基酸和可溶性蛋白含量以及氮素利用率和产量的影响。结果表明：DN和SN处理较传统施肥处理均可以提高玉米植株体内硝态氮和铵态氮含量、NR和GS活性;DN和SN处理显著提高灌浆期谷氨酸、游离氨基酸和可溶性蛋白含量;DN处理成熟期籽粒的氮素积累量显著高于SN和CN处理,分别显著增加18.4%和30.0%;DN处理产量最高,SN次之,二者并无显著差异,但相较CN处理分别显著增产1 483.0和1 154.2 kg·hm^-2。两种氮素调控均促进了玉米对氮素的吸收,显著提高氮肥吸收利用率,其中硝化抑制剂处理氮肥吸收利用率最高且显著高于其他处理。综上,生物炭或硝化抑制剂配施氮肥,可以促进玉米氮素同化和转运过程,显著提高玉米产量和氮肥利用效率,综合产量、籽粒氮素积累量和氮肥吸收利用率,硝化抑制剂配施氮肥可作为淮河流域玉米高产高效的栽培措施。     

鲁中夏玉米水肥一体化下减氮增效技术研究

为研究水肥一体化对鲁中地区夏玉米生长的影响,进而探索水肥一体化下减氮的可行性,在田间条件下,以不施氮为对照（CK）,设置水肥一体化减氮施肥（W1N1）、水肥一体化施氮（W1N2）、常规水肥管理减氮（W2N1）、常规水肥管理施氮（W2N2）共5种水肥管理模式,研究水肥一体化下减氮对玉米生长发育、氮素吸收和利用的影响。结果表明：施肥处理的玉米籽粒产量、穗粒数、千粒重均高于不施肥处理。同等施氮量下,水肥一体化能显著提高玉米籽粒产量、干物质积累量和氮素积累总量。W1N2显著增加了花后干物质积累量,提高了花后对氮素的吸收积累能力。与CK相比,W1N1的氮素转运量提高了120.51%,氮素转运率提高了72.78%。W1N1在保障玉米籽粒产量的同时,可提高氮素转运效率、氮素偏生产力和氮素农学利用效率。说明水肥一体化减氮处理能获得较高的氮肥利用率,能够在稳产的前提下,实现氮肥的减量施用。     

施用腐殖酸对夏玉米产量和氮效率的影响

【目的】研究施用腐殖酸对夏玉米产量、氮肥利用及经济效益的影响,为提高氮肥的增产效益,减少氮肥对生态环境的污染提供理论指导。【方法】在河南潮土区冬小麦-夏玉米轮作制度下,于2014年始在河南省博爱县开展田间定位试验,共设置单施磷钾肥、常规施肥、常规施肥+腐殖酸、常规施肥减氮15%+腐殖酸、常规施肥减氮30%+腐殖酸5个处理。研究不同氮肥运筹下夏玉米植株生长状况、产量及产量构成要素、氮素吸收、累积及分配、氮肥利用效率及经济效益的影响。【结果】单施磷钾肥处理与常规施肥处理相比,茎粗、穗长、穗粗、叶面积指数分别降低4.61%、8.55%、6.20%、26.91%,秃顶长增加21.60%。常规施肥较单施磷钾肥处理穗粒数、百粒重、产量分别增加8.01%、10.85%、44.45%,籽粒氮含量及氮累积量分别降低6.67%、54.07%。另外常规施肥处理产值、纯收益、产投比较单施磷钾肥处理分别增加44.45%、59.80%、43.84%。施用氮肥可以促进夏玉米植株的生长,提高夏玉米茎粗、穗长、穗粗、叶面积指数,大幅度提高夏玉米的产量,增加各部位氮素含量及累积量,进一步提高夏玉米产值、纯收益和产投比。配施腐殖酸较常规施肥处理相比可以有效改善夏玉米的农艺性状,提高夏玉米的产量,促进植株对氮素的累积和提高氮肥的利用率。其中,以常规施肥减氮15%+腐殖酸处理效果最佳,与常规施肥相比,株高、茎粗、穗长分别增加3.73%、2.30%、0.12%,秃顶长度降低22.45%,产量增加12.88%,籽粒氮含量、籽粒氮累积量、地上部总氮累积量、收获指数分别增加2.68%、25.98%、10.70%、13.79%,氮肥农学效率、氮肥偏生产力、氮肥贡献率、氮肥利用率分别增加57.46%、28.84%、22.23%、59.86%,纯收益增加8.66%。在常规施肥减氮15%的条件下配施3 000 kg·hm~(-2)腐殖酸,可有效增加夏玉米的产量,提高氮肥利用效率;但减氮30%的条件下会导致夏玉米产值和收益降低。【结论】氮肥对夏玉米的生长发育具有重要的作用,不仅可以促进夏玉米的生长发育,还可提高产量、提高植株各部位氮含量及累积量,促进氮元素的吸收及分配,提高氮肥利用率。但是过量和少量施用氮肥都会引起经济效益和生态环境效益的降低。在施用腐殖酸的基础上,适宜的氮肥用量才能获得较高的产值和收益。常规施肥减氮15%+3 000 kg·hm~(-2)腐殖酸是本研究区域最佳的施肥模式,在促进夏玉米生长发育的同时,进一步提高夏玉米产量及构成要素,促进植株对氮素的吸收及利用,提高氮肥利用率,增加夏玉米产值及纯收益。对实现现代化农业生产的高产高效、资源节约和生态环境保护具有重要的意义,是值得推荐的肥料运筹方式。     

地膜覆盖、氮肥与密度及其互作对黄土旱塬春玉米氮素吸收、转运及生产效率的影响

【目的】以紧凑型玉米品种先玉335为供试作物,研究地膜覆盖、施氮量、种植密度及其互作对春玉米氮素吸收转运及利用效率的影响,以期为黄土高原半干旱区春玉米高产高效栽培提供理论依据。【方法】2013—2014年春玉米生长季,设置覆盖方式(覆膜和不覆膜)、施氮量(2013年为0、170、200和230 kg N·hm~(-2),2014年为0、170、225和280 kg N·hm~(-2))和种植密度(5.0×10~4、6.5×10~4和8.0×10~4株/hm~2)3个因子,分析不同处理的氮素累积与转运、产量及氮肥生产效率。【结果】地膜覆盖显著增加了玉米吐丝前氮素累积量,促进了吐丝后氮素累积和吐丝前累积氮素的再转移,从而显著提高了籽粒氮素累积量和籽粒产量。覆盖方式与氮肥或密度互作显著影响春玉米氮素吸收、累积和转移。地膜覆盖条件下更多的氮肥(200—230 kg N·hm~(-2))或更高的密度(6.5×10~4—8.0×10~4株/hm~2)投入能有效促进吐丝前储存更多的氮素向籽粒转运,提高吐丝后期氮同化量及其对籽粒的贡献率,从而提高了籽粒氮素累积量;而不覆盖条件下当施氮量超过170 kg N·hm~(-2)或密度超过5.0×104株/hm~2时,吐丝后氮同化量及其对籽粒的贡献显著减少,从而导致吐丝前氮素储备的增加未能有效增加籽粒氮素累积。氮肥与密度互作显著影响氮素累积、吸收和转移。氮肥偏生产力(PFPN)和氮素收获指数(NHI)与吐丝前氮素累积量、氮素转移量、吐丝后氮素累积量及籽粒产量呈正相关,达到了显著水平。从春玉米氮素累积、转移及与产量和氮肥偏生产力关系看,全膜双垄沟播种植技术的合理施氮量为200—230 kg N·hm~(-2)、密度为8.0×10~4株/hm~2,其产量可达13.7—14.6 t·hm~(-2),PFPN可达64.8—68.7 kg·kg~(-1)。【结论】地膜覆盖与适宜的施氮量和种植密度相结合的综合管理实践,有利于促进灌浆期营养器官储存氮向籽粒转移和吐丝后氮同化的协同增加,从而实现高产和高氮肥生产力。     

控释氮肥减施对春玉米产量、氮素吸收及转运的影响

【目的】针对吉林省春玉米区氮肥施用不合理、氮肥利用效率下降的问题,通过田间试验研究控释氮肥较农民习惯用量减施条件下,春玉米的干物质形成与养分需求规律及分配特征,为控释氮肥在吉林省春玉米上的合理施用提供科学依据。【方法】于2013—2014年连续2年在吉林省公主岭市刘房子镇开展试验,供试玉米品种为先玉335,试验共设置了5个施肥处理,分别为不施氮肥(CK),农民习惯施肥(FP),推荐施肥(OPT,较FP减氮25%),控释氮肥1(CRU1,施氮量同OPT),控释氮肥2(CRU2,较FP减氮40%)。通过2年田间定位试验,系统分析了春玉米不同生育期植株生物量和氮素累积以及成熟期的分配特征,并研究了不同施氮处理对玉米产量、氮肥利用效率及氮素转运效率的影响。【结果】不同施氮处理间产量及产量构成因子差异显著,且年际和处理间的交互作用也达到极显著水平。玉米产量并未因施氮量的减少而降低,且有小幅度增产。CRU1处理的玉米产量高于FP处理,两年平均增产4.5%,但与OPT处理产量相比差异并不显著。控释氮肥减量施用提高了氮肥生理效率、氮肥农学利用率、氮肥偏生产力和氮肥利用率,CRU1处理较FP处理,氮肥生理效率提高了28.5%,氮肥农学利用率提高了4.9 kg·kg~(-1),氮肥偏生产力提高了18.1 kg·kg~(-1),氮肥利用率提高了18.4%。春玉米干物质积累量随生育时期的推移呈快-慢-快的积累动态,且年际间变化趋势基本相一致,CRU1处理玉米地上部干物质积累量较FP处理增加了7.7%。控释氮肥适量减施不影响植株后期氮素的累积与分配,还可以提升植株氮素的吸收利用能力,促进花后植株养分的转运效率。CRU1处理玉米地上部氮素累积量较FP处理增加了5.0%,CRU1处理对籽粒的贡献率最高,两年平均为62.1%,较FP处理提高13.3%。【结论】控释氮肥减量25%(180 kg·hm~(-2))施用不降低玉米产量,还可有效提高植株氮素的转运效率,从而提高氮肥利用率。控释氮肥处理与推荐施肥处理在玉米产量、养分积累和转运以及氮肥利用均无显著性差异,相对农民习惯处理有显著性提高。     

氮肥分配方式对超高产夏玉米产量及氮素吸收利用特性的调控效应

以‘郑单958’为材料,对不同施氮方式调控河北平原区超高产夏玉米产量、氮素吸收积累和利用特性的特征进行了研究。结果表明:与不施氮对照(T1)相比,各种施氮处理(T2~T5)植株的氮素累积量和产量均显著提高。各种等量施氮(375kg/hm~2)处理中,与常规施氮处理(T2,30%底施结合70%大喇叭口追施)相比,氮素后移处理T3(30%底施、50%大喇叭口追施和20%开花追施)、T4(30%底施、40%大喇叭口追施和30%开花追施)和T5(30%底施、30%大喇叭口追施和40%开花追施)生育后期各时期和阶段(开花-灌浆和灌浆-成熟)植株和茎、叶、籽粒的氮累积量增多,其中以T4植株和上述器官的增幅最大。不同处理成熟期穗粒数、粒重和产量及表现特征与各处理植株及各器官的氮素积累能力一致。此外,氮素后移处理(T3~T5)较常规施氮处理(T2)成熟期植株的氮效率参数(如氮肥利用率、氮肥农学效率、氮肥偏生产力)增大,单位籽粒吸收氮量增加,营养器官的氮素转运率降低,表明氮素后移处理(T4)通过改善生育后期氮素吸收,具有增强穗粒发育、籽粒灌浆进而促进增产和提高氮肥利用效率的作用。不同施氮处理各生育时期叶片的硝酸还原酶活性和游离氨基酸含量与植株氮素积累特性的表现特征相似,表现为T3~T5明显高于T2。本研究表明,河北平原区适宜氮素后移施氮方式(如T4)能改善夏玉米生育后期植株氮素营养,促进产量和氮素利用效率提高。     

种植密度和施氮量对高产夏玉米产量、干物质积累及氮素利用效率的影响

为进一步突破夏玉米单产提供理论依据和技术支撑,以高产夏玉米品种天泰33为试材,采用裂区试验设计,以种植密度为主区、施氮量为副区,探讨了不同种植密度(60 000、67 500、75 000、82 500、90 000株/hm2)和施氮量(0、180、270、360、450、540 kg/hm2)对高产夏玉米产量、干物质积累及氮素利用效率的影响。结果表明:随着种植密度的增加,玉米籽粒产量和群体干物质积累量显著提高,当密植超过82 500株/hm2时增产趋势减缓甚至略减。随着施氮量的增加,植株氮素转运量、花后氮素同化量和氮素转运效率均呈先上升后下降趋势,氮素运转对籽粒贡献率在低密度(60 000株/hm2)和高密度(82 500株/hm2、90 000株/hm2)条件下呈先增后减趋势,而在中密度(67 500株/hm2、75 000株/hm2)条件下呈上升趋势。增施氮肥,氮肥偏生产力显著下降,总氮素积累量、氮肥农学利用率、氮肥利用率和氮素收获指数呈先升后降趋势。本试验条件下,适当增加种植密度和提高氮肥施用量,可以显著提高玉米的籽粒产量和氮素利用效率。天泰33号获得高产且氮肥利用效率较合理的适宜种植密度为75 000~90 000株/hm2、施氮量为360~450 kg/hm2。     

高密度种植条件下春玉米氮素的需求规律与适宜施氮量

【目的】研究高密度(75 000株/hm~2)种植条件下,东北中部春玉米群体氮素需求规律与分配特征,及其对氮肥运筹的响应,以制定高密度群体玉米的氮素管理措施。【方法】试验于2011—2012年在吉林省公主岭市中国农业科学院作物科学研究所试验田进行,以先玉335为供试材料,在大田条件下设置了5个氮肥施用水平(不施氮(N1),70%推荐施氮量(N2),推荐施氮(N3),130%推荐施氮量(N4),高量施氮(N5)),结合高产栽培管理模式,通过两年田间定点试验,系统监测了不同生育时期植株干物质和养分在各器官中的累积与分配特征,并研究了氮肥施用水平对玉米产量、氮素转运效率的影响。【结果】不同氮肥处理间产量、生物量和氮累积量差异显著,且氮肥处理与年际间交互作用显著;玉米籽粒产量随施氮量的增加呈现单峰曲线变化,以N3处理下产量最高,产量差异主要来自穗粒数和千粒重;春玉米干物质累积随生育进程呈现先快后慢的累积动态,合理的氮肥施用可以提高籽粒的累积量和氮素转运效率,是其增产的重要基础,处理间以N3处理籽粒所占总干物质比重最高;N3处理下吐丝后氮素累积比例显著高于其他4个处理,这表明合理的氮肥运筹可能更有助于植株生育后期对氮素的吸收;通过两年定点试验数据拟合,建立了产量与施氮量的一元二次回归方程y=-0.1715x~2+79.73x+3940.1(R~2=0.963);计算得出最佳经济施肥量为225.1 kg·hm~(-2)。【结论】合理的氮肥运筹显著提升植株干物质向籽粒中转移,并增加吐丝期后植株氮素的吸收和转运能力;在东北中部黑土区中等土壤肥力条件下,基于75 000株/hm~2的种植密度,春玉米氮肥施用量可根据品种及肥力特征在225 kg·hm~(-2)左右进行微调。     

氮肥用量和配施硝化抑制剂对柴达木枸杞产量及氮素吸收利用的影响

研究氮肥用量和硝化抑制剂对枸杞产量和氮素平衡等的影响,以期为柴达木地区枸杞科学施氮提供依据。设置8个处理,N₆₆₇、N₄₀₀、N₂₆₇、N₁₃₃、CK处理分别施用纯氮667（当地农民习惯施氮量）、400、267、133、0 kg/hm²,N₄₀₀I_2.00、N₂₆₇I_1.33、N₁₃₃I_0.67处理分别施用纯氮400、267、133 kg/hm²并配施纯氮量0.5%的2-氯-6-三氯甲基吡啶（硝化抑制剂）2.00、1.33、0.67 kg/hm²,测定枸杞产量、植株吸氮量和土壤无机氮累积量等指标。结果表明：枸杞产量随施氮量的增加呈先增加后降低的趋势,配施硝化抑制剂可有效提高枸杞产量。2019年N₄₀₀I_2.00、N₂₆₇I_1.33处理的枸杞产量较N₄₀₀、N₂₆₇处理分别增加5.8%、5.0%。两年N₄₀₀I_2.00处理的枸杞产量较N₆₆₇处理分别增加9.3%和6.7%。枸杞的氮肥偏生产力随施氮量的增加而降低。N₄₀₀I_2.00~N₁₃₃I_0.67处理的氮肥偏生产力较N₆₆₇处理增加8.9~45.1 kg/kg。与农民习惯施氮处理相比,减施氮肥及配施硝化抑制剂显著提高植株及果实吸氮量。N₄₀₀I_2.00处理的植株吸氮量及果实吸氮量最高,较N₆₆₇处理提高18.5%及12.8%。同等施氮量下硝化抑制剂的施用降低氮素表观损失量。N₄₀₀I_2.00~N₂₆₇I_1.33处理的表观损失量较N₄₀₀~N₂₆₇处理降低30.7~44.4 kg/hm²。在农民习惯施氮量的基础上减少40%~60%施氮量可保证较高的枸杞产量及植株氮素吸收量。相同施氮量配施硝化抑制剂可显著提高枸杞植株吸氮量,降低氮素表观损失量。在本试验条件下,以施氮量267~400 kg/hm² 同时配施1.33~2.00 kg/hm² 的2-氯-6-三氯甲基吡啶为青海省柴达木地区枸杞生产的适宜施氮组合。     

施用含锌尿素对夏玉米产量、氮素吸收及氮肥利用率的影响

2014年6—9月,在河南省商丘市民权县布置田间小区试验,研究了施用含锌尿素对夏玉米产量及其构成要素、氮素累积量、氮肥利用率、籽粒锌含量及累积量的影响。结果表明,与施用普通尿素处理相比,施用含锌尿素能够增加夏玉米籽粒产量和氮素的吸收量,提高籽粒锌含量,并提高夏玉米的氮肥利用率,其籽粒产量、氮累积量、氮肥利用率、籽粒锌含量、籽粒锌累积量分别增加4.25%、21.17%、475%、18.82%、24.00%。施用含锌尿素并减氮20%条件下,籽粒产量、氮累积量、氮肥利用率、籽粒锌含量、籽粒锌累积量较施用普通尿素处理分别增加了2.15%、18.78%、551.68%、9.03%、11.37%。说明施用含锌尿素可以明显提高夏玉米产量,增加籽粒锌含量,促进夏玉米植株对氮素的吸收,提高夏玉米的氮肥利用率,对作物生长、人体健康以及提高肥料利用效率等方面具有积极作用。     

施氮水平对高产夏玉米氮磷钾积累和产量形成特性的影响

以‘郑单958’为材料,研究了施氮水平对河北平原区高产超高产夏玉米氮磷钾累积特性和产量形成能力的影响。结果表明:成熟期产量、穗粒数和千粒重均表现为随施氮水平提高呈单峰曲线型变化,于375kg/hm2处理达到最大值。植株叶片、叶鞘和茎秆等各营养器官的氮磷钾累积数量动态随生育进程也呈单峰曲线型特征,生育后期籽粒氮磷钾积累随生育进程不断增多。不同氮素处理相比,在施氮量0~450kg/hm2范围内,随施氮水平提高,处理后各生育时期植株各器官和整株氮、钾累积量也随之增加,在450kg/hm2处理达到最大值;植株磷素吸收呈抛物线型,于375kg/hm2处理达到最大值。植株氮肥农学效率和氮素利用效率表现为随施氮水平提高呈下降趋势。研究表明,300和375kg/hm2处理,植株生育期间具有较多氮素积累数量,同时植株表现良好的单位氮素生产籽粒能力和氮素收获指数,氮肥农学效率和植株氮素利用效率维持较高水平,表明上述施氮处理是河北平原区夏玉米高产超高产栽培的适宜施氮范围。     

不同夏玉米品种氮素积累利用的差异及其水氮调控效应

为探明不同夏玉米品种氮素积累利用的差异及其对水氮调控的响应特征,以黄淮海地区主栽11个夏玉米品种为材料,在大田条件下开展水氮处理[自然降雨(W0)和灌水处理(W1);不施氮(0 kg/hm~2 N,N0)、低氮水平(150 kg/hm~2 N,N1)和正常施氮(225 kg/hm~2 N,N2)]对不同夏玉米品种氮素积累、转运、吸收和利用的影响研究。结果表明,不同夏玉米品种在氮素积累、转运、吸收和利用方面均存在显著差异,其中氮肥利用效率的变异系数最大,为20.97%。以氮肥利用效率为依据进行聚类分析将11个夏玉米品种分为高(H)、中(M)、低(L)氮肥利用效率3类氮效型。水氮措施对夏玉米氮素积累和利用具有显著影响,且H型和M型品种较L型品种对水氮环境具有更强的稳定性。灌水和施氮均显著提高了3类夏玉米品种的植株氮素积累量,且L型品种对灌水处理的响应最大;H型和M型品种在W1N2处理下植株氮素积累量最高,而L型品种在W1N1处理下最高。灌水和施氮总体上增加了营养器官氮素转运量,但降低了氮素转运效率及其对籽粒的贡献率和氮素收获指数。水氮措施显著影响氮素吸收效率,且3类品种均以W1N1处理最高。因此,适当减少氮肥施用并配以合理的灌溉是提高夏玉米氮素吸收利用的有效途径。     

硝化/脲酶抑制剂在玉米上的增产、增效及提质效应研究进展

为了提高玉米产量和氮肥利用率,采用硝化抑制剂和脲酶抑制剂是调控土壤氮素转化及阻控农田土壤氮素损失有效措施。通过文献分析,明确了常用硝化抑制剂Nitrapyrin (2-氯-6-三氯甲基吡啶)、DCD(双氰胺)、DMPP(3,4-二甲基吡唑磷酸盐)和脲酶抑制剂NBPT(N-丁基硫代磷酰三胺)的抑制机理,阐述了硝化/脲酶抑制剂与氮肥单独配施或组合配施对玉米产量、品质和氮肥利用率的作用效应。分析表明,硝化/脲酶抑制剂配合施用的协同增效作用显著,能够延长氮素释放周期,促进玉米氮素吸收,既可提高玉米产量和氮肥利用效率,又可改善玉米籽粒品质。未来建议针对不同生态类型和不同土壤类型区域,在施用方法、影响机制、创新工艺等方面加强研究。     

夏闲期覆盖配施氮肥对旱地小麦土壤水分及氮素利用的影响

【目的】针对黄土高原旱地小麦降水少且分配不均、水分和氮素利用效率低的问题,探索旱地小麦覆盖保水和氮肥施用的最佳技术途径。【方法】于2010—2013年在山西省闻喜县邱家岭村开展试验,主区为覆盖方式,设夏闲期深翻后覆盖与不覆盖2个水平,副区为施氮量,设低(纯氮75 kg·hm~(-2))、中(纯氮150 kg·hm~(-2))、高(纯氮225 kg·hm~(-2))3个水平,明确年际间夏闲期深翻覆盖配施氮肥对旱地麦田土壤水分、植株氮素利用、产量的影响。【结果】各生育时期土壤水分、植株氮素积累量、花前氮素转运量及其对籽粒的贡献率均以丰水年最高,欠水年最低,丰水年、平水年较欠水年分别提高产量80%、69%,提高水分利用效率7%、20%,提高氮素利用效率6%、5%。夏闲期覆盖较不覆盖,播种期0—300 cm土壤蓄水量显著提高,达50—62 mm;花前各生育时期土壤蓄水量显著提高,各生育时期植株氮素积累量提高,籽粒氮素积累量显著提高;丰水年和平水年拔节后各阶段氮素积累量显著提高,花前叶片和穗氮素转运量对籽粒贡献率提高;欠水年花前各阶段氮素积累量及其所占比例提高,花前茎秆+茎鞘氮素转运量对籽粒贡献率显著提高;产量显著提高,达23%—41%;水分利用效率提高3%—15%;丰水年和平水年氮素利用效率显著提高,达14%—26%,欠水年低氮条件下也显著提高,达10%。丰水年配施高氮,平水年和覆盖条件下的欠水年配施中氮,不覆盖条件下的欠水年配施低氮,孕穗期前土壤蓄水量、产量和水分利用效率均较高。丰水年配施高氮,花前氮素转运量和花后氮素积累量均最高,且各处理间差异显著,主要是由于促进花前叶片和穗中氮素向籽粒转运;平水年和覆盖条件下的欠水年配施中氮,花前氮素转运量和籽粒氮素积累量最高,且各处理间差异显著,平水年主要促进叶片和穗中氮素向籽粒转运,穗叶片,覆盖条件下的欠水年主要促进茎秆+茎鞘和穗中氮素向籽粒中转运,茎秆+茎鞘穗;不覆盖条件下的欠水年配施低氮,籽粒氮素积累量最高,且各处理间差异显著,花前氮素转运量及其对籽粒贡献率最高,茎秆+茎鞘和穗氮素转运量及其对籽粒贡献率最高,且各处理间差异显著。【结论】旱地麦田夏闲期覆盖有利于蓄积降水,有利于促进丰水年和平水年小麦生育中后期氮素积累,促进叶片和穗中氮素向籽粒转运;有利于促进欠水年生育前中期氮素积累,促进茎秆+茎鞘中氮素向籽粒转运。丰水年施氮225kg·hm~(-2),平水年和覆盖条件下的欠水年施氮150 kg·hm~(-2),不覆盖条件下的欠水年施氮量75 kg·hm~(-2)可实现产量和水分利用效率的同步提升。     

氮肥施用对中筋小麦氮素利用的影响

为探讨氮肥施用对中筋小麦氮素利用的影响,以衡观35为试材,采用田间小区试验,研究不同氮肥施用量(0,180,300kg·hm~(-2),分别记为N_0,N_1,N_2)小麦的籽粒产量、品质及氮利用率。结果表明,施用氮肥可增加衡观35小麦单位面积成穗数并提高籽粒产量,与N_0相比,N_1、N_2处理小麦籽粒产量分别显著增加38.3%和37.6%(P<0.05),成穗数分别显著增加33.4%和29.9%(P<0.05);随施氮量增加,小麦穗粒数没有变化,而千粒质量呈下降趋势。与N_0相比,N_1、N_2处理衡观35小麦籽粒蛋白含量提高6.8%和23.6%,其中N_2与N_0和N_1差异显著(P<0.05);不同施氮水平衡观35籽粒湿面筋含量与面筋持水率均无显著差异(P>0.05)。施用氮肥可促进小麦茎、叶累积氮向籽粒转移,与N_0相比,N_1和N_2茎、叶转移量增加8.9～17.7 kg·hm~(-2),转移率增加1.1～6.8个百分点。随施氮量增加,衡观35小麦叶片中的氮对籽粒氮的贡献率、植株氮肥利用效率、氮肥偏生产力及氮肥表观利用率均下降,植株氮素收获指数升高,花前运转氮素贡献率下降,花后积累氮素贡献率升高,成熟期营养器官氮素累积量增加。综合而言,当地肥力水平下,中筋小麦衡观35适宜施氮量约在150 kg·hm~(-2),过量施用氮肥,不利于植株营养器官累积氮向籽粒转移,氮肥利用率降低。     

不同施氮量对玉米产量及各器官氮素分配的影响

采用田间试验研究不同氮肥施用量下玉米产量及各器官氮素运移情况,旨在了解氮素对玉米产量的影响及氮素吸收和转运特性,为实现玉米合理施肥提供依据。试验表明,合理施用氮肥可显著提高玉米产量、增加干物质积累、提高各器官中的氮素含量;氮肥利用率常规量施氮极显著高于高量施氮者。     

泾惠渠灌区不同水氮供应对冬小麦氮素吸收运转的影响

【目的】研究泾惠渠灌区不同水氮供应对冬小麦植株氮素吸收运转的影响,为泾惠渠灌区提供合理的灌水施肥运筹方式。【方法】在泾惠渠灌区,通过田间小区试验研究不同灌水(W_(90)和W_(120),即灌水定额为90和120mm)和施氮(底肥60和120kg/hm~2,追肥0,60和120kg/hm~2,即施氮的底追肥处理组合为N_(60/0),N_(60/60),N_(60/120);N_(120/0),N_(120/60),N_(120/120))对冬小麦籽粒产量、各部位氮素积累量、氮素利用效率等的影响。【结果】除净积累量对籽粒氮的贡献率及氮素收获指数外,灌水和施氮对冬小麦籽粒产量、各器官氮素积累量、氮素转移量、氮素利用效率、氮肥农学利用效率均有显著影响。低水处理(W_(90))的籽粒产量、氮素积累量、氮肥农学利用效率显著高于高水处理(W120),其中产量增幅为4.88%~7.44%,植株氮素积累量增幅为6.15%~18.66%,氮肥农学利用效率增幅为19.48%~35.94%。随施氮量的增加,冬小麦籽粒产量、氮素积累量均呈显著增长趋势,其中籽粒产量表现为N_(0/0)(5 653.68kg/hm~2)N_(60/0)(6 777.71kg/hm~2)N_(60/60),N_(120/0)(7 165.63kg/hm~2)N_(60/120),N_(120/60)(7 376.92kg/hm~2)N_(120/120)(7 659.88kg/hm~2);氮素积累量表现为N_(0/0)(188.97kg/hm~2)N_(60/0)(229.49kg/hm~2)N_(60/60),N_(120/0)(275.23kg/hm~2)N_(60/120),N_(120/60)(310.00kg/hm~2)N_(120/120)(327.40kg/hm~2);当施氮量过高时,继续增加施氮量对冬小麦籽粒产量和氮素积累量的调节作用不显著。总施氮量相同的条件下,适当提高追肥的施氮比例,有利于提高产量、各器官氮素积累量及各营养器官氮素转移量,其中N_(60/60)与N_(120/0)处理相比,W_(90)和W_(120)灌水水平下籽粒产量分别提高3.92%和4.44%,各器官氮素积累量提高11.43%~27.99%,各营养器官转移量提高18.37%~71.81%;N_(60/120)与N_(120/60)处理相比,各营养器官转移量提高15.06%~39.63%。【结论】综合考虑籽粒产量、氮肥农学利用效率和氮素利用效率等因素,灌水定额为90mm、底肥施氮量60kg/hm~2、追肥施氮量120kg/hm~2,即W_(90)N_(60/120)为本试验条件下泾惠渠灌区冬小麦的最佳水氮组合。     

控释尿素基施深度对夏玉米产量和氮素利用的影响

【目的】 探究控释尿素不同施肥深度对氮素吸收与利用的影响,明确控释尿素一次性基施在黄淮海夏玉米区实现高产、高效、稳产的适宜施肥深度。【方法】 在大田条件下选用郑单958为供试品种,设置不施氮肥（CK）、地表撒施（DP0）、沟施深度5 cm（DP5）、10 cm（DP10）、15 cm（DP15）、20 cm（DP20）、25 cm（DP25）7个处理,系统研究控释尿素基施深度对夏玉米生长发育和产量及氮素利用的影响。【结果】在施用等量控释尿素条件下,施肥深度均对夏玉米产量存在显著影响。夏玉米产量随基施深度增加呈先增后减的趋势,并且2013年和2014年夏玉米产量与施肥深度间的关系符合二次曲线关系,二者的相关性均达到显著水平,2年获得最高产量的理论施肥深度分别为12.5 cm和12.2 cm,而实际生产中DP15处理产量最高,DP15和DP10处理产量差异不显著,较CK分别显著增产16.72%和16.50%（P<0.05）。与DP0处理相比,随施肥深度增加,夏玉米的氮素收获指数、氮肥偏生产力、氮肥农学效率、氮肥利用率均呈现出先增加后降低的趋势,其中氮肥农学效率、氮肥利用率均符合二次曲线关系,氮素收获指数和氮肥农学效率2年平均以DP10处理最大,分别为61.91%和6.68 kg·kg^-1,而氮肥偏生产力、氮肥利用率以DP15处理最高,分别为47.27 kg·kg^-1和46.97%。施肥深度在10 cm和15 cm 较地表撒施（DP0）能增加土壤硝态氮和铵态氮含量并且减少氮素损失,花后氮素积累量2年均值增加38.93%和41.88%,促进了植株花后氮素积累量,并且分别显著增加夏玉米植株总吸氮量20.45%和22.36%。相关性分析可以看出,夏玉米产量与干物质积累量、氮素总积累量、氮肥偏生产力、氮肥农学效率和氮肥利用率均成显著正相关,与氮素籽粒生产效率成显著负相关。【结论】 在施氮量为225 kg N·hm^-2时,控释尿素一次性基施深度控制在10—15 cm可显著提高夏玉米的氮素吸收积累量,增加氮素利用效率,降低氮素损失,提高干物质积累量,最终获得较高籽粒产量,实现高产高效,可作为夏玉米控释尿素种肥同播的适宜施肥深度。