大白菜减氮安全工程田间试验初报

针对人们高度关注的蔬菜食用安全和过量施用氮肥造成硝酸盐类含量升高、影响蔬菜品质并污染环境等问题,综合运用植物营养学原理和平衡施肥理论（测土配方施肥技术）,探索通过调优蔬菜用肥结构、减少化学氮肥用量、提高氮肥利用率等途径,达到降低因过量施用氮肥而对蔬菜和环境造成的污染,从而提高蔬菜品质和农民节本增收的目的。     

滴灌施肥对设施番茄水氮利用效率及土壤硝态氮残留的影响

为了解滴灌施肥是否能够提高水氮利用效率、降低环境污染风险,总结山东寿光设施番茄长期定位试验9季的试验结果,系统分析传统漫灌施肥和滴灌施肥对番茄产量、水氮利用效率、土壤硝态氮残留和经济效益的影响。与传统漫灌施肥相比,滴灌施肥每季氮肥和水分投入量分别降低78%和46%,氮肥偏生产力和灌溉水利用效率则分别提高5和2倍,番茄产量和经济效益分别提高6%和22%,且产量年际变异显著降低。传统漫灌施肥0~90cm土层硝态氮残留量平均高达819kg/hm2,滴灌施肥降低50%的土壤硝态氮残留。与传统漫灌施肥相比,滴灌施肥栽培体系是一个低投入、低环境代价和高效稳定的生产体系。     

冬小麦氮养分高效利用技术集成研究

有效的氮肥管理是农业可持续发展面临的重大挑战。通过田间试验,研究优化施肥结合秸秆还田能否达到降低氮肥施用量、提高肥料利用率的效果。结果表明,施肥仍是提高冬小麦产量的重要措施;与当地施肥推荐量比较,优化施肥结合秸秆还田措施及施用生物腐熟剂可以达到提高产量、增加收益、减少1/4氮投入的效果,同时氮肥利用率提高17.1百分点。     

控释肥减施对冬小麦产量、氮效率及土壤剖面硝态氮的影响

试验通过对控释氮肥减量且随小麦播种一次性施用(CRF)与农民习惯施肥(FP)及优化施肥(OPT)进行对比研究,结果表明:(1)控释氮肥减量施用处理小麦群体及产量构成因素整体优于FP和OPT处理;(2)CRF处理能够保持小麦产量的稳定或略有增产趋势,其氮素表观回收率和氮偏生产力较FP处理分别提高30.3%和57.2%;(3)CRF处理土壤硝态氮含量在各个深度土层中含量均低于OPT和FP处理,极大降低硝酸盐在雨季来临时向土壤深层次淋溶的风险。     

氮利用率和氮转化率评价氮肥肥效比较研究

基于生态平衡施肥理论和通用施肥模型,以河南省小麦氮肥肥效试验数据为例,分别求算长期定位试验、普通田间试验、示踪试验三种情况下的肥料氮利用率和氮转化率,并进行评价,结果表明:①长期定位试验氮利用率和氮转化率都比较稳定;普通田间试验在最佳施氮情况下,氮利用率和氮转化率均与长期定位试验结果接近,但不同普通田间试验之间氮利用率变幅较大;示踪试验的氮利用率或氮转化率不能作为评价肥效和指导施肥的科学依据;②氮利用率低估了氮肥肥效;不考虑外源氮时则高估了氮肥肥效;使用氮转化率和外源氮是科学评价氮肥肥效的方法;③具体施肥实践时,可以不考虑外源氮而直接使用氮相对转化率评价肥效和指导施肥;参照长期定位试验的最佳施氮量,即使在不测定土壤氮的情况下也可以使用氮转化率半定量地指导施肥。     

有机氮部分替代无机氮对水稻产量和氮素利用率的影响

研究等氮条件下,不同比例有机肥氮替代化肥氮对稻田土壤氮素动态、水稻氮素吸收累积、水稻产量和氮肥利用率的影响.结果表明:与对照相比,各施肥处理均能显著改善土壤矿质氮的供应和水稻生长状况.有机肥氮100%替代化肥氮的处理水稻籽粒产量较不施肥对照增加,但显著低于全化肥氮处理和有机肥氮部分替代化肥氮处理.25%有机肥氮与75%化肥氮配合处理水稻籽粒产量最高,氮肥利用率高于其他施肥处理,为48.6%.说明有机肥氮可以在一定范围内部分替代化肥氮.     

水稻前氮后移施肥研究

为了探讨水稻插秧栽培技术在施氮肥定量的情况下,氮肥分不同时期施用后水稻产量的变化规律,对插秧栽培水稻进行常规施肥和前氮后移施肥研究。结果表明,前氮后移施肥实际产量增加541.5 kg/hm2,增产5.35%。     

大连复州河流域玉米土壤硝态氮动态变化及合理施肥调控

为了提高氮肥利用率和减少环境污染,通过不同施氮处理,研究了大连复州河流域棕壤土大田玉米土壤硝态氮的动态运移,并讨论了玉米氮肥经济环保施用方法。结果表明,除缓控释肥处理外,各处理各土层NO3--N在植株不同生育期向土层上、下2个方向动态运移,前期上移,后期下移。与习惯施肥处理相比,优化施肥足以满足植物需求,但下层养分仍有一定量的积累。与优化施肥处理相比,有机肥+化肥处理使养分缓慢释放,减缓了土壤NO3--N向下迁移的速度,减少了养分的损失,使养分供应与吸收达到动态平衡;缓控释肥处理使养分持续有效地供应,最大程度地避免了氮肥的向下迁移,减少淋溶、降低环境污染,同时使玉米产量提高。因此,建议使用氮肥缓释剂对作物进行减氮施肥。     

水稻精氮试验小结

施氮量和施氮方法田间试验结果表明,施氮技术可以提高稻米产量、稻米碾米品质、外观品质、食味品质和营养品质。以水稻高产优质为目标,我们在2006年春季进行了水稻精氮试验。试验表明:在中等偏上肥力地块上控制施肥总量,氮肥适当后移,能提高肥料施用报酬,增加水稻种植效益。     

不同施氮量与施肥方式对洱海周边露地蔬菜青笋的生长性状、产量的影响

本试验设计了不施肥、常规施肥、优化施肥和增施氮肥4个处理,研究不同施氮量对土壤肥力水平较高的洱海周边露地蔬菜青笋的生长性状、产量的影响。结果表明,不施肥处理对青笋各个时期的生长性状和产量都不利;常规施肥和增施氮肥处理的施氮量过剩,增施的氮肥并未显著提高青笋生长性状和产量,增施氮肥处理对青笋的苗期生长还有抑制作用;优化施肥处理因有机肥的施用量少,优化施肥的青笋采收期株高在4种处理中并未达到最优。洱海周边露地蔬菜青笋的建议施肥量为：在优化施肥基础上,增施有机肥、提高有机肥与氮肥比例,有利于氮肥在土壤中的保留,提高氮肥的利用率。     

减氮覆膜对黄土旱塬小麦产量及养分吸收利用的影响

【目的】明确长期减氮定量监控施肥和地膜覆盖措施下黄土旱塬冬小麦产量变化规律和土壤养分吸收利用情况,指导该区小麦科学施肥、实现区域小麦增产。【方法】基于在晋南旱地冬小麦种植区的长期定位试验区,于2012—2019年设置农户施肥种植模式（农户模式）、减氮定量监控施肥（减氮处理）和减氮定量监控施肥+垄膜沟播（减氮覆膜）3种处理,具体分析在减氮覆膜条件下连续7年冬小麦产量及产量构成、冬小麦对氮磷钾肥吸收及利用效率、冬小麦花前花后营养元素转移和吸收以及0—2 m土层氮素残留状况。【结果】减氮处理较农户模式在总施氮量减少33.5%、平衡施用磷钾肥的情况下,籽粒产量、生物产量无显著差异。籽粒吸氮量提高8.9%,氮肥、磷肥表观回收率和氮肥偏生产力分别提高7.6%、2.7%和55.0%。花前营养器官转移量提高24.2%,0—2 m土层硝态氮总残留量降低了34.4%。在减氮处理基础上进行地膜覆盖后,籽粒产量和生物产量分别较不覆膜提高24.3%和25.5%,籽粒的氮磷钾吸收量分别提高20.9%、35.0%和33.1%,氮、磷、钾肥表观回收率及其偏生产力分别提高3.7%、2.7%、4.8%和22.8%、22.8%、22.0%,花前氮素和磷素吸收量分别显著增加25.4%和57.5%,0—2 m土层硝态氮总残留量降低25.1%。【结论】通过减少氮肥用量和平衡施用磷钾肥,可在实现冬小麦稳产的前提下,提高肥料的利用效率,减少土壤中氮素的残留量。在减氮处理基础上进行覆膜种植后,可实现冬小麦产量的增加,促进养分的吸收转移,进一步提高肥料利用效率,同时在降低硝态氮累积带来环境风险方面有更加显著的效应。     

不同氮肥运筹对晚播小麦产量和农艺性状的影响

[目的]确定不同氮肥运筹比例对晚播小麦产量结构及部分农艺性状的影响,为该地区晚播小麦高产稳产栽培提供合理的氮肥运筹方案。[方法]以目前淮北地区种植面积较大的小麦品种宁麦13号为材料,在小麦各生育期采用不同氮肥施用比例处理,研究各处理施肥比例对供试小麦产量结构、籽粒综合品质、试验区土壤理化性质的影响。[结果]基肥施用比例50%的处理(T_3)有效穗、产量均最高,即氮肥运筹主要是通过增加有效穗来提高晚播小麦产量水平,对产量构成因素中穗粒数、千粒重影响不大,总氮量不变的情况下,基肥施用量的增加会降低小麦整体籽粒品质,但可以提高试验区土壤有机质含量。[结论]合理的氮肥运筹是实现晚播小麦优质高产的重要措施,总氮保持一定的基础上,基肥施用比例增加,促进分蘖增加有效穗,但超过一定的施用量,有效穗开始下降。后期施肥用量对小麦千粒重、穗粒数及品质性状影响较大,即合理的基肥施用量及完善的后期追肥比例是实现晚播小麦优质高产的有效途径。     

滴灌施肥对作物生长及土壤氮素特征影响的研究进展

滴灌施肥是将施肥与灌溉相结合的灌溉施肥技术,在农业生产中具有广阔的应用前景。综述了滴灌施肥对作物根系及地上部生长的影响:滴灌施肥可以促进作物根系及地上部的生长,提高多数作物的产量与品质;同时可以改善土壤无机氮环境,提高氮素利用率,减少氮素的淋溶损失。目前关于滴灌施肥对作物生长及土壤氮素特征影响的研究尚不够深入,制约了滴灌施肥技术的发展。未来应重点研究滴灌施肥对作物根系发育规律、养分吸收、运输及利用机制、土壤环境等的影响,明确滴灌施肥对作物-土壤系统的影响机制,同时研发新型水溶性肥料,结合现代农业信息技术,建立兼顾优质、高产、高效、生态、安全的滴灌施肥技术。     

不同灌溉施肥方式对保护地番茄产量和氮素利用的影响

研究滴灌施肥和沟灌施肥对保护地番茄产量、氮素吸收和土壤Nmin（硝态氮和铵态氮）残留的影响。试验结果表明,相同施肥水平下,滴灌施肥较传统的沟灌施肥可以提高番茄的产量,同时促进番茄地上部分对氮、磷、钾养分的吸收量,在0～40cm土层中滴灌施肥方式土壤Nmin残留量明显高于沟灌施肥土壤Nmin残留量（P〈0．05）,说明滴灌施肥方式可以减少浅层土壤中的氮素淋失。     

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。     

减氮覆膜下土壤有机碳组分含量的变化特征

【目的】明确长期优化施肥（减施氮肥）和减氮覆膜下土壤有机碳（SOC）与各组分有机碳含量特征及其对冬小麦籽粒产量的贡献,以期为黄土高原旱地土壤培肥和作物增产提供科学依据。【方法】依托山西省洪洞县7年定位试验,采集0—20 cm土层原状土样,利用连续物理分组方法进行分组,结合冗余分析,研究不同农田管理措施下冬小麦籽粒产量、SOC以及颗粒有机碳（POC）、矿质结合态有机碳（MOC）、轻组颗粒有机碳（Light-POC）和重组颗粒有机碳（Heavy-POC）含量特征,明确SOC含量与各组分有机碳含量的关系,量化其对冬小麦籽粒产量的贡献。试验共设农户施肥（FP）、测控施肥（MF）、垄膜沟播（RF）和平膜穴播（FH）4个处理。【结果】分析不同管理措施下冬小麦籽粒产量和SOC含量发现,FP处理的冬小麦平均产量最低,为3 070 kg·hm^-2,与FP相比,MF在减少氮肥用量的情况下并未造成小麦减产,而RF和FH可进一步显著提高小麦籽粒产量,增幅分别达到27.0%和46.4%;与试验初始（2012年）土壤相比,经连续7年采用不同管理措施后SOC含量均显著提高,提高幅度从小到大依次为11.8%（MF）、22.4%（RF）、25.5%（FP）和36.1%（FH）,即MF对试验地石灰性褐土SOC提升作用最小,但结合地膜覆盖会显著提升其培肥土壤的效果,FH对SOC含量提升的效果最佳。进一步分析不同处理下SOC组分的差异发现,与FP和MF相比,两种减氮覆膜措施不同程度提高了POC和Light-POC含量及Light-POC在SOC中的分配比例。结合SOC及其各组分有机碳含量与冬小麦籽粒产量的冗余分析、敏感性指数分析和SOC与各组分有机碳含量的相关性分析发现,各有机碳组分均以POC对小麦产量的贡献最大（达71.0%）并对SOC含量的变化和农田管理措施的响应最为敏感。因此,平膜穴播对作物产量和土壤肥力的提高主要是通过提高土壤有机碳中POC含量得以实现的。【结论】在减氮优化施肥的基础上进行平膜穴播,有利于提高黄土高原南部旱地褐土区土壤有机碳和活性有机碳含量,实现冬小麦可持续增产。     

不同基础地力土壤优化施肥对水稻产量和氮肥利用率的影响

【目的】研究江汉平原地区不同基础地力土壤和优化施肥对水稻产量和氮肥利用率的影响。【方法】以江汉平原水稻主推品种丰两优香一号为试验材料,通过3年田间小区试验,考察分析土壤基础地力不同的稻田优化施肥、农民习惯施肥和不施肥处理的产量、氮肥贡献率、土壤氮素依存率和氮肥利用率等的差异。【结果】土壤基础地力不同的稻田均是优化施肥处理的产量最高,与农民习惯施肥处理比较,高地力和低地力稻田优化施肥处理的产量分别平均提高6.9%和5.0%;与不施肥处理比较,产量分别平均提高17.3%和30.3%。与农民习惯施肥处理比较,优化施肥处理的氮肥吸收利用率、农学利用率和偏生产力均大幅度提高。高地力稻田土壤氮素依存率高、氮肥贡献率小、施肥增产的潜力小;低地力稻田土壤氮素依存率低、氮肥贡献率大、施肥增产的潜力大。【结论】优化施肥可以降低水稻产量对土壤基础地力的依赖,提高氮肥利用率。     

陕西关中不同年代小麦品种产量及氮素吸收利用对土壤肥力的响应

【目的】探讨陕西关中地区小麦品种演替过程中产量及氮效率对土壤肥力的响应。【方法】以20世纪80年代至今关中冬麦区3个代表性小麦主栽品种为材料,以33年长期不同施肥处理构建的土壤肥力水平梯度为平台,研究品种演替和土壤肥力及其交互对作物产量、氮利用效率的影响。供试品种有20世纪80年代品种小偃6号、90年代末品种小偃22和近年品种西农979。长期施肥包括6个处理：不同水平的氮磷化肥配施（N1P1和N2P2）、有机肥与无机肥配施（M1N1P1、M1N2P2、M2N1P1和M2N2P2）,以不施肥为对照（CK）。【结果】在各个肥力水平土壤上,籽粒产量及收获指数均随小麦品种更替而呈现增加的趋势,尤其在高肥力土壤上更为明显。土壤肥力水平的提高显著提高了小麦籽粒产量,其中西农979增产幅度最大（151.0%-610.5%）,其次为小偃22（127.9%-349.7%）,小偃6号增幅最低（148.1%-341.8%）。土壤肥力与品种对小麦籽粒产量及收获指数有显著的交互作用,低肥力条件下,小偃6号籽粒产量高于西农979,高肥力条件下则相反。小麦百公斤籽粒需氮量随品种演替有降低的趋势,但随土壤肥力水平提高有增加的趋势。土壤肥力与品种对百公斤籽粒需氮量也有显著的交互作用。在小麦品种更替过程中氮肥生理效率和农学效率均呈增加的趋势,但随着土壤肥力水平的提高,各品种小麦的氮肥生理效率呈下降的趋势,氮肥农学效率呈先升高后下降的抛物线变化趋势。土壤肥力与品种对小麦氮肥生理效率和农学效率无明显交互作用。【结论】陕西关中小麦品种演替在高肥力以及养分投入充足时不仅表现出单产不断提高,而且氮效率也呈逐步增加的趋势。因此,品种更新的同时还要注重提升土壤肥力,才能保证粮食安全,实现农业生产可持续发展。     

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。