基于稻草还田的氮肥优化管理研究

采用田间试验比较研究了在水稻秸秆还田环境下不同施氮模式对土壤N素供应、氮肥利用率及其对水稻生产力的影响。结果表明,稻草还田改善了土壤的供氮能力,不论在背景氮较低的砂性土壤上还是在背景氮较高的粘性土壤上,稻草还田配施减量氮肥(N1、N3处理全年施氮量180kg.hm-2,其中桃江主试验中N1处理早稻施氮80kg.hm-2,60%为基肥,40%为分蘖肥施用;晚稻施氮105kg.hm-2,50%为基肥,40%为分蘖肥,10%为穗肥施用;桃源氮替代试验中N1、N3处理早稻施氮81kg.hm-2,晚稻施氮99kg.hm-2,N1处理早、晚稻氮肥施用分配比例为基肥30%,分蘖肥30%,穗肥40%,N3处理早稻氮肥50%为基肥,50%为分蘖肥施用,晚稻氮肥50%为基肥,40%为分蘖肥,10%为穗肥施用)处理,相对于移走稻草 高量氮肥(N2处理其中桃江主试验早稻施氮量115kg.hm-2,晚稻施氮量为150kg.hm-2,分别以60%为基肥,40%为分蘖肥施用;桃源氮替代试验早稻施氮量为108kg.hm-2,50%为基肥,50%为分蘖肥施用,晚稻施氮量为132kg.hm-2,50%为基肥,40%为分蘖肥,10%为穗肥施用)处理之间稻田系统生产力无显著差异,但每年节约60～80kg纯氮化肥的投入,提高了其边际成本报酬率。分次施氮的效果表明,稻草还田下等量氮肥不同施氮模式(N1、N3)处理之间,水稻产量差异不显著,但水稻吸氮高峰集中在分蘖旗至孕穗期,N1模式减少了基肥施氮量,防止了因作物未能及时吸收导致的土壤速效氮的损失,而适当增加作物后期施氮量又能有效缓减作物后期生长大量吸氮的要求与微生物分解稻草固持矿质氮之间的矛盾,改善了土壤的供氮状况,其效果最优。因此,在全年稻草还田量为7500kg.hm-2的红壤稻田系统,根据投入氮肥的边际收益,全年适宜配施氮量为180kg.hm-2,且各时期施氮量优化比例为基肥30%、分蘖肥30%、穗肥40%。     

不同施氮水平下小麦田氨挥发规律研究

为了研究施氮水平对农田土壤氨挥发的影响机制,依据北京房山农田土壤类型,结合当地农民种植与施氮习惯,设定N0~N7共8个施氮水平,施肥量分别为0、50、100、150、200、250、300、400 kg·hm-2,利用田间试验原位测定的方法,研究分析了京郊冬小麦田种植体系氨挥发损失的规律及氮肥剂量效应。结果表明,冬小麦种植体系在施入氮肥后发生了明显的氨挥发,且氨挥发主要发生在施肥后1~2周内,在施肥后2~3d出现氨挥发速率峰值,基肥与追肥后氨挥发速率最大分别达到2.41、1.42kg·hm-2·d-1,基肥期氨挥发量在0.81~14.29 kg·hm-2,追肥期氨挥发量在2.20~6.91kg·hm-2。在整个冬小麦生长期间,高施氮量处理的氨挥发量均高于低施氮量处理。当施氮量超过150 kg·hm-2时,由于氨挥发增加导致农田氮损失显著提高,优化施肥量能明显降低冬小麦种植过程中的氨挥发损失。施氮水平为150 kg·hm-2的冬小麦产量为5 493.63 kg·hm-2,高于其他施氮水平处理的小麦产量。可见,合理的氮肥用量能够兼顾产量和生态环境,本研究中在150 kg·hm-2的氮肥水平下,小麦产量最高且氨挥发损失较低。     

有机无机肥配施对湘北早晚稻作用特点的研究

为了研究湘北双季稻田不同有机无机肥配施对双季稻生产发育及产量的影响,在洞庭湖区湘阴县进行了大田试验。结果表明:(1)有机无机肥配施同单施化肥相比,水稻株高、分蘖、SPAD值没有显著差异,且早稻以施化肥表现较好,晚稻却以有机无机肥配施最佳,充分体现了有机肥养分释放缓慢的特点;(2)从产量来看,有机无机肥配施与单施化肥产量差异不明显,早稻以纯化肥产量最高,晚稻以20%猪粪有机堆肥产量最高,这就说明,有机无机肥配施不仅可以提高水稻产量,且可以改善土壤环境,并能有效解决农村有机废弃物排放量大、处理难等问题。     

有机无机肥长期定位试验土壤小麦季氨挥发损失及其影响因素研究

氨挥发是肥料氮素损失的重要途径之一,损失率因土壤类型、气候条件、肥料用量、施肥时间和方式等不同而存在很大差异.为了筛选提高氮肥利用率的肥料运筹方式,本文利用长期定位试验平台,采用间歇密闭通气法,研究了有机无机肥长期施用条件下小麦季土壤氨挥发损失及其影响因素.结果表明,不同肥料种类和配施强烈地影响着土壤氨挥发,在150kgN·hm~(-2)用量下小麦季氨挥发损失量以NK和有机肥处理为最高,分别达到17.89和15.70 kgN·hm~(-2),占氮肥用量的10.47%～11.93%,显著高于NPK、NP和有机无机肥配施(1/2OM)处理.土壤氨挥发速率与气温呈显著正相关,基肥施用后灌水可以有效地降低氨挥发损失.NPK肥料平衡施用或者有机无机肥配施可以减少氨挥发损失.     

长期施肥方式对双季稻根系生理特性与产量的影响

为探明双季稻区不同施肥模式对双季水稻根系生理指标和产量的影响,以1986—2018年的长期大田定位试验为平台,2018—2019年设置不施肥(CK)、单施化肥(MF)、秸秆还田配施化肥(RF)和有机、无机肥配施(OM)4种施肥模式,对双季稻根系超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶活性、植株干物质积累和产量变化等指标进行测定。结果表明,与MF和CK相比,RF和OM增加早、晚稻各个生育时期水稻根系的SOD、POD和CAT酶活性,降低其丙二醛(MDA)和游离脯氨酸(Pro)含量。各个生育时期,植株根系的硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶和根系活力由高到低早稻均为OMRFMFCK,晚稻均为RFOMMFCK。OM的水稻根系和茎叶干重均显著高于MF和CK。2个年份的早稻产量均以OM和RF为最高,分别比MF增加944.8～1143.2和435.9～516.1kg/hm2;晚稻产量均以RF和OM为最高,分别比MF增加386.2～387.4和119.8～123.7kg/hm2。因此,在湖南省双季稻生产中,长期采取有机肥、秸秆还田配合施用化肥措施有利于提高水稻根系保护性酶活性和产量。     

洱海流域典型农区不同施肥处理下稻田氨挥发变化特征

为探寻洱海流域合理的施肥方式,减少氮肥的氨挥发损失,采用"密闭室间歇通气法",研究了不同氮肥类型及施氮量对稻田氨挥发规律、氨挥发累积量及水稻产量的影响,并探究了影响氨挥发排放的因素。研究结果表明:稻田氨挥发主要发生在施肥后2～5 d内,穗肥期氨挥发损失占比最大为19.04%～33.00%,其次分蘖肥期损失为7.18%～15.72%,基肥期损失最少为4.89%～7.76%。不同施肥处理中常规施肥(CF)、化肥减量20%(T1)、单施有机肥(T2)、有机肥与化肥配施(T3)、考虑当季25%矿化率单施有机肥(T4)、考虑当季25%矿化率有机肥与化肥配施(T5)和单施控释肥(T6)的氨挥发累积量分别为42.52、22.73、11.71、15.12、38.24、25.95 kg·hm~(-2)和18.44 kg·hm~(-2)。等量施氮条件下不同肥料类型氨挥发损失占比大小为尿素控释肥有机肥+化肥有机肥。不同施氮量条件下,施氮量越大氨挥发累积量越大,且氨挥发速率与田面水NH4+-N浓度呈正相关性。综合稻田氨挥发累积量及水稻产量,在洱海流域典型农区水稻种植中,有机肥与化肥配施(25%当季矿化率)、化肥减量施用(20%)以及控释肥施用是3种较优的环境友好型施肥方式。     

长期有机无机肥配施对双季稻产量及氮肥利用率的影响

采用田间小区试验,在长期定位试验基地进行不施氮肥(CK)、单施化肥(T1)、猪粪替代20%氮肥(T2)、沼渣沼液替代20%氮肥(T3)、猪粪堆肥替代20%氮肥(T4)、早稻绿肥或晚稻稻草替代20%氮肥(T5)6种不同施肥方式试验,研究不同施肥方式对双季稻产量及氮肥利用率的影响。结果表明:长期有机无机肥配施能显著提高水稻穗粒数和有效穗数,增产效果明显,其中以T4增产效果最好,早、晚稻产量分别比单施化肥增产9.05%和13.56%;长期有机无机肥配施能促进营养器官中的氮素营养向籽粒转运和再利用,减少氮素营养在营养器官中的累积,从而提高氮肥利用率,其中以T4早、晚稻的氮肥农学利用率(16.59、16.23 kg/kg)、氮肥吸收利用率(38.96%、37.71%)、氮肥偏生产力(55.44、51.16 kg/kg)以及晚稻氮肥生理利用率(43.02 kg/kg)最高。长期有机无机肥配施能显著提高双季稻产量和氮肥利用率,在4种有机无机肥配施模式中,T4的效果最好。     

太湖地区稻田不同氮肥管理模式下氨挥发特征研究

以减少氨挥发带来的面源污染问题为目的,通过调整氮肥管理模式, 设置农户常规施肥处理、化肥减量施肥处理、缓控释肥处理、有机无机肥配施处理、按需施肥处理以及无氮处理6个管理模式试验,研究太湖地区施氮量与氮肥品种对氨挥发损失的影响。结果表明：氨挥发损失受施氮量的显著影响,施氮量减少22%~44%可降低氨挥发损失20.2%~35.3%。常规化肥处理下,基肥期与分蘖肥期氨挥发损失较为严重。同一施氮水平下,有机肥化肥配施可显著降低氨挥发;缓控释肥可明显减少基肥期氨挥发量,但后期效果不明显。氮肥用量由当前农户施氮水平减少22%时,不会对作物氮累积量与产量造成影响,可见适当降低施氮水平并搭配有机肥,是具产量可持续性及环境友好性的氮肥管理模式。     

不同施氮量对稻田氨挥发损失的影响

[目的]研究不同施氮量对稻田氨挥发损失的影响,为解决稻田氮素低利用率提供参考依据.[方法]利用双季稻田间试验,采用动态室法监测基肥和穗肥施用不同用量氮素后的土壤氨挥发特征及田面水氮形态含量特征.[结果]早稻基肥期土壤氨挥发损失峰值于施肥后第5d出现,第9d接近对照水平;晚稻同期及穗肥期土壤氨挥发损失峰值均于施肥后第1d出现.基肥氨挥发损失量低于穗肥,晚稻高于早稻.早、晚稻平均氨挥发损失率分别为12.99％和21.79％.施氮提高氨挥发损失量和累积损失量,且随施氮量的增加而呈现不同程度地增加.氨挥发损失率随施氮量的增加而降低.相关分析表明,氨挥发损失量和磷肥施用量均与田面水铵态氮、硝态氮和溶解性总氮含量呈显著或极显著直线正相关.[结论]施氮通过提高田面水氮含量促进稻田氨挥发损失.通过合理施肥、改变肥料特性等措施降低施肥后田面水中氮含量降低,从而减少稻田土壤氨挥发损失.     

太湖地区麦季氨挥发与氮素利用的研究

通过设定不同施肥等级,应用连续气流密闭室法研究不同等级施肥量时太湖地区典型稻麦轮作制度下的小麦基肥、返青肥和拔节肥施用尿素的氨挥发损失.结果表明,氨挥发率为1.51%～3.07%,3次施肥氨挥发率大小顺序为基肥>拔节肥>返青肥,氨挥发损失主要时期是在施肥后10～12 d内.随着氮肥用量的增加,不论是小麦氮素表现利用率还是生理利用率都是降低的;而产量在一定范围内是随着施氮量的增加而增加,当施肥量(N)为200 kg·hm-2时产量达最大值,施肥量(N)为250 kg·hm-2时产量开始下降.总体看处理间差异不显著,而处理与对照之间差异极显著(P<0.01).     

缓控释肥对水稻产量及其构成因素的影响

以水稻品种富源四号(96D-10)为试材,采用随机区组设计的方法,对水稻控释肥施用量及施用方法进行了研究。结果表明:处理3(N-P-K:24-14-8)937.7kg.hm-2(基施524.4kg.hm-2、4叶期追施413.3kg.hm-2)公顷保苗数和穗粒数分别较其它处理高5.7%～13.9%、6.5%～8.1%,空秕率较其它处理低5.3%～32.2%。不同施肥处理总茎数、收获穗数、穗长间存在显著差异。水稻全生育期施用缓控释肥(N-P-K:24-14-8)937.5kg.hm-2(基施525kg.hm-2、四叶期追施412.5kg.hm-2)产量最高,为11 857.5kg.hm-2,施用控释肥较常规肥增产26.5%。     

长期不同施肥措施冬小麦-夏玉米轮作体系周年氨挥发损失的差异

目的 基于定位试验平台,比较长期不同施肥处理下小麦-玉米轮作体系周年土壤氮素氨挥发损失的差异,为降低氨挥发损失、提高氮肥利用率提供理论依据。方法 2019—2021年,依托山东农业大学黄淮海玉米技术创新中心定位试验平台,以冬小麦品种石麦15和夏玉米品种郑单958为试验材料,以不施氮肥为对照（CK）,采用有机肥（腐熟牛粪M）和无机氮肥（U）两种氮肥类型,设置两个施氮量分别为380 kg N·hm^-2（M1、U1、U2M2）和190 kg N·hm^-2（U2、M2）,试验共计6个处理,其中氮肥在两季作物间的分配是小麦47.4%、玉米52.6%。采用通气法比较各处理土壤氨挥发速率、累积损失量、籽粒产量及氮肥利用效率的差异。结果 两个种植周期内不同施肥处理均显著影响土壤氨挥发。各处理施肥后氨挥发损失速率变化趋势基本一致,小麦和玉米两季的土壤氨挥发均主要发生在施肥后0—7 d,之后处理间的差异逐渐变小。小麦玉米轮作体系周年氨挥发损失量可达8.6—79.4 kg N·hm^-2,以U1处理最高,达到79.4 kg N·hm^-2,其氨挥发损失量较U2、U2M2、M1、M2和CK分别增加18.5%、111.7%、162.3%、20.5%和825.7%,表明高施氮量增加土壤氨挥发损失量,无机氮肥较有机肥增加氨挥发损失量。U2M2、M1和M2处理的氨挥发损失率比U1处理降低80.9%、61.3%、24.8%,表明有机氮肥与无机氮肥配施或单施有机氮肥可显著降低氨挥发损失。周年籽粒产量以U2M2处理最高,达到24 621.8 kg·hm^-2,较U1、U2、M1、M2分别增产10.1%、24.7%、11.7%和32.7%。U2M2处理周年氮肥利用率达52.6%,较U1、U2、M1和M2处理分别提高11.3%、4.1%、13.4%和10.7%。U2M2处理降低了氨挥发损失、同步提高了产量和氮肥利用率,是冬小麦玉米周年轮作的理想施肥策略。结论 施用有机肥可以显著降低小麦玉米轮作体系的周年氨挥发损失量,提高周年籽粒产量和氮肥利用效率。考虑到有机肥源及施用便捷性可将有机无机配施作为当前小麦玉米轮作生产体系降低氨挥发损失、提高氮肥利用效率的主要施肥方式。     

施用有机无机复混肥对太湖平原乌泥土稻麦生长的影响

通过长期定位试验,于2009至2010年在苏南地区稻麦轮作体系下,研究以菜粕堆肥、猪粪堆肥和中药渣堆肥为原料的有机无机复混肥及无机肥对水稻和小麦产量、不同时期功能叶叶绿素含量(SPAD值)和氮素利用率的影响。结果表明:各施肥处理的水稻和小麦产量均显著高于不施氮肥处理,其中以菜粕堆肥、猪粪堆肥和中药渣堆肥为原料的有机无机复混肥处理的水稻产量分别比无机肥处理的水稻产量增加9.5%、16.2%和17.4%;3种有机无机复混肥处理的小麦产量显著高于无机肥处理(4 146.1 kg.hm-2),增产率为16.2%～20.3%。在水稻季和小麦季,3种有机无机复混肥处理的不同时期功能叶SPAD值及氮素利用率均不同程度高于无机肥处理或与无机肥处理持平。以中药渣堆肥为原料的有机无机复混肥处理,在稻麦轮作体系下能够获得比单施无机肥处理更高的小麦和水稻产量、功能叶SPAD值及氮素利用率。     

沼液在稻田的精确施用及其环境效应研究

为探究沼液在稻田中的适宜用量,通过田间试验,研究不同氮素水平的沼液(0、90、157.5、225、292.5、562.5 kg·hm~(-2))对水稻产量、氮素利用率、田面水无机氮动态变化、土壤残留无机氮以及稻田氨挥发的影响。结果表明,水稻籽粒产量随沼液氮素施用量的变化符合线性加平台模型,沼液在水稻种植中的最佳氮素施用量为213.9 kg·hm~(-2);施用沼液显著增加了田面水铵态氮浓度,施用沼液3 d后,田面水铵态氮浓度迅速降低,而田面水硝态氮初始浓度无明显变化;稻田氨挥发总量随沼液氮素施用量的增加而显著增加,且主要集中在沼液施用后的一周内,氨挥发所引起的氮素损失占沼液氮素量的14.52%~17.64%;等氮量施用的沼液和化肥相比,水稻产量、氮素利用率、氮素农学生产率和土壤残留无机氮均无显著差异,而单位稻谷产量的氨挥发量显著降低22.6%。由此可见,稻田合理施用沼液具有较好的经济效益和环境效益。     

江汉平原腹地中稻氮磷钾肥效及其适宜用量

通过在江汉平原腹地江北农场5个分场布置中稻的"3414"肥料效应试验,研究了氮、磷、钾肥对中稻产量和经济效应的影响。结果表明,施肥对中稻的增产效果明显,中稻施用氮肥的效果最好,磷肥次之,钾肥最小。稻谷最高增产695.1～2 414.7kg.hm-2,相应增产率为8.6%～37.8%,纯增收1 011.2～3 563.5元.hm-2。通过配置三元二次和一元二次肥效模型,结合田间试验实际情况,确定中稻的最佳施肥量为纯N180～200kg.hm-2,P2O555～60kg.hm-2,K2O 50～60kg.hm-2。     

高氮肥对寒地水稻产量和群体形态的影响

为给寒地水稻的生产提供技术方案,通过不同高氮肥水平试验,研究了寒地水稻在产量及群体形态上的变化。结果表明:尿素施用量为362.5kg.hm-2时,龙粳18和龙粳20产量达到了最大值(11 407.41和9 710.24kg.hm-2),尿素施用量400kg.hm-2时龙粳14产量达到9 246.19kg.hm-2,并且各个处理小区增产效果明显;增施氮肥对穗长和剑叶的长度无显著影响,随着施氮量的增加,平均穗粒数具有显著增加趋势,而在最高的氮肥应用量上结实率显著降低。     

紫云英与化肥配施对水稻生长和土壤养分含量的影响

2009年在河南省信阳市农业科学研究所进行了紫云英(Astragaius sinicus L.)与化肥配施对水稻生长(Oryza sativa L.)和土壤养分含量影响试验。结果表明:紫云英和化肥配施可促进水稻生长,增加水稻产量,增加土壤有机质含量,提高土壤速效氮、磷、钾含量。其中,80%化肥的4个处理水稻的总产量为37205.63kg·hm-2,60%化肥的4个处理水稻的总产量为37395.01kg·hm-2。从紫云英翻压量来看,15000kg·hm-2的2个处理水稻总产量为19297.901kg·hm-2,22500kg·hm-2的2个处理水稻总产量为18956.25kg·hm-2,30000kg·hm-2的2个处理水稻总产量为17718.76kg·hm-2,37500kg·hm-2的2个处理水稻总产量为18628.13kg·hm-2。总的来看,化肥量60%和紫云英翻压量15000kg·hm-2、22500kg·hm-2配施比较适宜。     

调整氮肥基追比减少稻田氮素损失和保证直播稻产量

水稻直播条件下,苗期防涝排水会增大稻田氮素流失风险,适当调整氮肥基施和追施的比例,可降低这种风险。在N、P₂O₅、K₂O用量分别为180、75、105 kg·hm^-2的条件下,以江汉平原稻田氮肥习惯施用比例(基肥、分蘖肥、穗肥比例为6∶4∶0)为对照(CK),另设7个氮肥基追比的处理(基肥、分蘖肥、穗肥的比例分别为：T1,4∶6∶0;T2,4∶4∶2;T3,4∶2∶4;T4,2∶6∶2;T5,2∶4∶4;T6,0∶8∶2;T7,0∶6∶4),开展田间试验,实测不同处理下氨挥发损失、氮径流损失和水稻成熟期的产量。结果表明：T7处理总氮径流流失最小(8.79 kg·hm^-2),T3处理的氨挥发损失最小(11.90 kg·hm^-2),T7处理总的氮素损失最小(22.89 kg·hm^-2),T4处理的产量最高(9 270.0 kg·hm^-2)、T5处理的产量次之(9 150.0 kg·hm^-2)。综...     

不同深施肥方式对稻田氨挥发及水稻产量的影响

为探讨减少农田氨排放的方法,探究不同深施肥方式对稻田氨挥发损失、氮素利用率及水稻产量的影响,为水稻合理施肥提供理论依据,在湖南省长沙市金井镇长沙农业环境观测站布置盆栽试验,试验设7个处理,分别为：N₀（不施化肥）、S300（传统氮肥撒施）、S210（减氮30%+传统氮肥撒施）、R5（减氮30%+条施,深度为5 cm）、R10（减氮30%+条施,深度为10 cm）、B5（减氮30%+大颗粒球肥深施,深度为5 cm）、B10（减氮30%+大颗粒球肥深施,深度为10 cm）。施肥后第1 d进行氨挥发连续性监测,直至施肥处理氨排放量与不施肥处理无明显差异为止,并在水稻成熟期测定氮含量和产量。结果表明,深施处理可降低田面水铵态氮浓度,促进植株氮素吸收。与S300处理相比,氨挥发损失量降低了30.13%~47.85%。与S210处理相比,深施处理氮素回收率（NRE）提高了9.16%~29.44%;氮素农艺利用效率（NAE）增加了13.85%~32.14%;籽粒生产效率（NGPE）增加了12.18%~28.27%。在减氮30%的基础上,深施处理水稻产量较S210处理增加了12.79%~28.27%,其中B10处理显著减少氨挥发损失量并提高氮素利用率。这说明深施处理有效降低了稻田氨挥发损失,提高了氮素利用率,其中以B10处理（减氮30%+10 cm大颗粒球肥深施）效果最佳;同时深施肥的机械化需要进一步研发和推广。     

盐碱地苜蓿播量、施肥期和施肥量对其产量的影响

为在盐碱地条件下,使牧草获得高产,并永续持久利用,以肇东苜蓿为供试材料,在黑龙江省兰西县盐碱土壤条件下进行苜蓿播量及施肥期和施肥量正交试验。结果表明：以播量21.05kg·hm-2处理下三茬次鲜产达到最高80 899.2kg·hm-2。营养期不施肥刈割后施肥为好,以施氮337.5kg·hm-2、磷675.0kg·hm-2产量最大,为15 1476.7kg·hm-2。因此在碱地苜蓿栽培最优方案为：组合7处理即A2（播量21.05kg·hm-2）＋B3（营养期不施肥刈割后施肥）＋C3（施氮337.5kg·hm-2,磷675.0kg·hm-2）组合下产量最高,为52 926.75kg·hm-2,极显著高于其它处理。三因素对产草量的贡献率为播量〉施肥量〉施肥期。