侧深施氮对机械直播水稻产量及氮素利用的影响

为探究侧深施肥对川西平原区机械直播水稻产量形成和氮素利用的影响,本研究以常规籼稻黄华占为试验材料,采用单因素随机区组试验设计,研究不施氮肥(N0)、尿素2次撒施(TF)、尿素1次撒施(UB)、尿素侧深施(UM)、尿素和缓释尿素混合侧深施(SRUM)对机械直播水稻干物质积累,氮素积累、转运、分配,产量形成及氮素利用的影响。结果表明,直播水稻干物质积累、氮素吸收总量、氮肥吸收利用率、氮肥农学利用率和产量均表现为SRUM>UM>TF>UB>N0。SRUM和UM茎叶氮素表观转移量、茎叶转移的氮对籽粒氮的贡献率均显著高于其他处理。SRUM茎叶干物质转运量显著高于UB和UM,增幅分别为28.97%和4.17%。SRUM和UM有效穗数显著高于其他处理,处理间差异达显著水平(P<0.05),产量分别较UB增长8.00%和12.95%。与TF相比,UM、SRUM氮肥吸收利用率分别提高11.35%、46.94%,氮肥农学利用率分别提高7.22%、25.88%。相比其他施氮处理,SRUM能够显著提高直播水稻的有效穗数、干物质积累量、氮素吸收总量、茎叶氮素表观转移量和茎叶干物质转...     

不同侧深施肥模式对水稻产量及氮肥利用率的影响

通过4年田间试验,以测土配方撒施模式(SF)为对照,研究比较了侧深施肥减氮模式(CSF)和侧深施肥减氮免施分蘖肥模式(CSM)对水稻产量及构成因素、氮肥利用效率的影响,并分析了茎蘖动态、高光效叶面积和叶片SPAD值的变化特征。结果表明:侧深施肥减氮10.6%能够稳定或增加水稻有效穗数,保障产量,同时能够提高氮肥利用率。CSM与SF处理水稻平均产量基本一致,CSF较SF处理增产5.2%,CSF和CSM处理水稻氮肥表观回收利用率分别比SF处理提高9.4和3.4个百分点。侧深施肥促进分蘖早发,增加茎蘖数,水稻提早5 d达到最大茎蘖数,CSM和CSF处理最大茎蘖数分别比SF处理高8.4%和12.9%。与SF处理相比,CSF处理显著增加开花期顶三叶叶面积,提高倒一叶叶片SPAD值,为后期光合物质累积创造良好物质基础。可见,2种侧深施肥模式均可实现氮肥减量增效,其中CSF模式利于高产,CSM模式较为稳产,适合种植规模大、施肥劳动力紧缺的情况。     

机插秧同步侧深施肥对水稻产量形成及经济效益的影响

  目的  为研究水稻机插秧同步侧深施肥技术节肥增产增效的作用,改进水稻生产的养分管理方式。  方法  2019年和2020年分别在盘锦和辽阳开展大田试验,采用完全随机区组试验设计,设置不施氮肥、农民习惯施肥、侧深施减氮肥等处理,测定水稻产量及其构成因素、分析氮素利用效率和经济效益。  结果  盘锦和辽阳不同年份机插秧同步侧深施肥技术对水稻产量及经济效益的影响一致,施氮量分别比当地习惯施肥降低17.08%和17.09%,仍可获得最高（目标）产量,经济效益分别增加了1232 ~ 1440 元 hm?2和581 ~ 799 元 hm?2,处理间差异达到显著水平。减少氮肥用量后仍能获得较高产量,水稻氮肥吸收利用率（NRE）、氮肥农学效率（NAE）和偏生产力（NPFP）显著提高,与当地习惯施肥相比盘锦和辽阳减施氮肥处理NRE分别提高8.41 ~ 21.19%和10.44 ~ 15.77%,NAE分别增加2.23 ~ 3.57 kg kg?1和0.10 ~ 2.23 kg kg?1,NPFP也显著高于当地习惯施肥。  结论  在水稻稳产条件下,与当地习惯施肥相比,机插秧同步侧深施肥能够减少约17%氮肥用量,降低人工成本600 元 hm?2,节约肥料投入成本3.16% ~ 4.53%,经济效益增加556 ~ 1370 元 hm?2。     

深松和施氮对夏玉米产量及氮素吸收利用的影响

于2010年和2011年通过田间裂区试验,研究了在旋茬和旋茬后深松条件下常规尿素分次施用和控释尿素对郑单958夏玉米的花后氮素积累、 分配、 利用及产量的影响。结果表明,在相同的耕作措施下,氮素积累及其向子粒的分配量均表现为控释尿素＞普通尿素两次施用＞普通尿素一次施用＞不施氮处理;在相同施氮水平下,玉米氮素积累及其向子粒的分配量均表现为深松大于旋茬处理。深松并施用控释尿素处理的夏玉米在两年试验中的子粒产量和氮素利用率均为最高,与其他处理相比差异显著。可见,与传统的旋茬耕作和施肥方式相比,深松耕作和施用控释尿素均能显著提高郑单958夏玉米的氮素利用率和产量。二者的有机结合可为玉米的氮素高效利用和产量的提高提供新的思路。     

麦茬长秧龄条件下氮肥对机插水稻氮素利用效率及产量影响的研究

为弥补秧苗超龄对长秧龄机插稻生长产生的负效应,以杂交中稻品种冈优906为材料,设置施氮量和氮肥基、追配比两因素试验,研究了氮肥运筹对机插水稻产量及氮素利用率的影响。结果表明:长秧龄机插稻植株氮素积累动态符合logistic曲线增长规律。随施氮量增加,植株氮素积累总量增加,稻谷生产效率、氮素收获指数、氮素农学效率和氮素生理利用率均减小,氮素当季利用率呈先增后减的趋势。同一施氮水平下提高穗肥比例,氮素运转效率、收获指数、农学效率、生理利用率和氮素当季利用率增加,稻谷生产效率降低。长秧龄机插稻产量随施氮量的增加而增加,施氮量对有效穗和每穗实粒数有显著影响,成穗率、每穗实粒数、充实率、充实度随后期施氮比例的增加而增加,施氮量为225 kg/hm2,基:蘖:穗肥比为4:3:3的氮肥运筹方式下长秧龄机插稻产量最高。     

机插同步一次性精量施肥对双季稻产量及经济效益的影响

为保证水稻施肥的准确性,揭示水稻机插与同步一次性侧深减量施肥的应用效果,筛选适宜施肥配方,本试验在典型双季稻种植区,以测土配方施肥量为依据,结合精量施肥机,研究机插同步一次性精量施肥对双季稻产量及经济效益的影响,并探讨各构成因素间及其与产量的相互关系。结果表明,侧深施N量和稻季品种对机插双季稻产量、产量构成因素及经济效益具有显著或极显著影响。与常规施肥处理相比,机插同步一次性减N 10%～30%处理的早稻产量和经济效益分别提高16.5%～20.2%和26.4%～31.8%,有效穗数、总颖花数和总实粒数分别提高5.5%～7.5%、8.2%～25.3%和8.3%～27.6%;晚稻产量和经济效益分别提高3.9%～11.1%和12.6%～20.9%,有效穗数、总颖花数和总实粒数分别提高15.8%～22.5%、16.8%～26.5%和14.0%～31.6%。其中,以机插同步一次性减N 20%～30%处理效果较好。水稻机插同步一次性精量施肥随着施N量的降低,双季稻产量、经济效益及有效穗数、总颖花数和总实粒数呈先升高后降低的趋势。回归分析表明,早、晚稻侧深施肥N用量分别为130.0和161.5 kg...     

基于养分专家系统的侧深施肥技术对宁夏引黄灌区水稻产量与养分利用的影响

为了寻求合理施用肥料与改善水稻养分利用的有效措施,通过2016—2018年在宁夏引黄灌区开展的8组田间试验,研究基于养分专家系统的侧深施肥技术(NE-SD)对水稻产量与养分利用率的影响。结果表明:与农民习惯施肥(FP)处理相比,养分专家系统(NE)处理在减氮24.85%、减磷24.78%、增钾90.71%的基础上,稻谷增产4.71%;氮素、磷素、钾素累积量分别增加2.24%,4.40%,15.09%;氮肥、磷肥、钾肥利用率分别增加9.84,8.78,1.99个百分点;氮肥、磷肥、钾肥农学效率分别增加4.73,7.69,1.54 kg/kg。基于养分专家系统的侧深施肥技术,能够深化4R养分管理方法,表现出较好的应用效果。与FP处理相比,NE-SD处理稻谷增产7.53%;氮素、磷素、钾素累积量分别增加3.92%,7.87%,18.74%;氮肥、磷肥、钾肥利用率分别增加11.09,11.32,5.82个百分点;氮肥、磷肥、钾肥农学效率分别增加5.87,11.31,3.54 kg/kg。因此,在宁夏引黄灌区,NE推荐施肥与NE推荐施肥的基础上,采用侧深施肥技术2种施肥方法均能在减少肥料投入的基础上,增加稻谷产量,增加水稻养分累积量,提高养分利用率,降低土壤氮素、磷素盈余。     

不同施氮处理对水稻氮素吸收及产量的影响

从水稻高效施肥的角度,通过田间小区试验,分析不同施氮肥处理对水稻氮素吸收及产量的影响。结果表明,在一定氮肥施用量范围内,水稻氮素吸收量及产量随氮肥施用量增加而提高,氮肥施用过量时,水稻氮素吸收量及产量降低;等量的氮肥(210 kg.hm-2)处理下,随着追肥次数的增加,其水稻氮素吸收量及产量也随之提高;在基肥∶分蘖肥∶穗肥∶粒肥=3∶3∶3∶1的情况下,水稻氮素吸收量及产量均达到最高水平。     

改进施氮运筹对水稻产量和氮素吸收利用的影响

【目的】秸秆还田不仅可改良土壤和增加土壤有机质,还能提高作物产量和品质。但秸秆还田后,土壤有机酸积累和微生物固氮,抑制水稻前期生长。在长江流域稻麦两熟地区,当地农户往往通过增加施氮量来解决秸秆还田的负效应,造成肥料浪费和氮污染。因此,探索研究秸秆还田条件下水稻优化的氮肥运筹措施,阐明水稻产量形成和氮素吸收与利用对氮素响应特征,对于提高水稻产量和氮素利用效率具有重要意义。【方法】2012 2013年,以超级粳稻武运粳24号和宁粳3号为材料,在江苏省兴化市进行大田试验,在秸秆全量还田条件下,设置常规施氮300 kg/hm2(N1)、增加施氮量345 kg/hm2(N2)和常规施氮运筹(CFP,基肥∶分蘖肥∶穗肥=3∶3∶4)、改进施氮运筹(MFP,基肥∶分蘖肥∶穗肥=4∶3∶3),以无氮处理为对照,研究施氮量和氮肥运筹措施对水稻产量及其产量构成、干物质积累、氮素积累、氮素吸收速率和氮肥利用效率的影响。【结果】随着氮肥水平提高,水稻穗数显著增加,每穗粒数、结实率和千粒重下降,最终增产不显著。与常规施氮运筹比较,改进氮肥运筹显著增加穗数,显著提高群体颖花量并增产,在N1水平下,改进施氮运筹增产幅度为5.18%7.10%,高于N2水平的2.70%4.29%。随着施氮量增加,水稻分蘖中期、拔节期、移栽期至分蘖中期、分蘖中期至拔节期干物质积累量、氮素积累量显著增加,最终成熟期干物质积累量和氮素积累量有所增加,但差异不显著,而氮肥农学利用率、氮肥吸收利用率和氮偏肥生产力显著下降。与常规氮运筹处理相比,改进氮运筹显著增加水稻移栽期至分蘖中期干物质积累量、氮素积累量和氮素吸收速率,增加成熟期干物质积累量和氮素积累量,提高氮肥农学利用率、氮肥吸收利用率、氮肥生理利用率和氮偏肥生产力,在N1水平下成熟期干物质积累量和氮素积累量分别增加6.52%和5.55%,氮肥农学利用率、氮肥吸收利用率、氮肥生理利用率和氮偏肥生产力分别提高13.36%、8.55%、4.44%和5.29%,差异均达显著水平。【结论】秸秆全量还田条件下,增加氮肥用量水稻增产不显著,且氮肥利用效率低。不增加氮肥用量,通过适当提高基肥比例(基肥∶分蘖肥∶穗肥=4∶3∶3),可实现提高水稻产量、干物质积累量、氮素积累量和氮肥利用效率。     

新型氮肥及施氮量对玉米产量和氮素吸收利用的影响

以玉米品种先玉335为供试材料,采用田间小区试验研究新型氮肥(控失尿素和腐植酸尿素)及不同施氮量对玉米产量和氮素吸收利用的影响。结果表明,3种氮肥均显著提高玉米产量且玉米产量随着施氮量的增加而增加。其中以控失尿素增产效果最好,并在施氮量为250 kg/hm~2时获得最高产量,与不施氮相比增产达93.7%(P0.05),较普通尿素和腐植酸尿素分别高了33.5%(P0.05)和7.4%;地上部吸氮量较普通尿素高了41.5 kg/hm~2,氮肥利用率较普通尿素高出21.3%。其次是腐植酸尿素,施氮量为250 kg/hm~2时获得最高产量,较普通尿素高了26.1%(P0.05);地上部吸氮量比普通尿素提高31.9 kg/hm~2,氮肥利用率提高15.3%。控失尿素和腐植酸尿素较普通尿素,在提高玉米产量及秸秆产量、玉米氮素吸收和氮肥利用率等方面有较为显著的效果。在施氮量为250和300 kg/hm~2时,控失尿素处理的玉米产量要高于腐植酸尿素处理,控失尿素的增产效果要略优于腐植酸尿素。供试的3种氮肥中,以控失尿素的增产效果最好,在施肥量为250 kg/hm~2时获得最高产量。3种氮肥对土壤全氮含量影响较小,随着施氮量的增加土壤全氮含量无显著差异;不同氮肥种类间土壤全氮含量均值表现为控失尿素最高,其次是腐植酸尿素,普通尿素最低。综上,新型氮肥与普通尿素相比不仅可以显著提高玉米产量,还能够降低氮肥损失、减少污染、提高氮肥利用率,实现农业可持续发展。     

缓释肥侧条施肥技术对水稻产量和氮素利用效率的影响

利用田间小区试验,系统研究了基于缓释肥料的侧条施肥技术对水稻产量和氮素利用效率的影响。试验结果表明:与农民常规施肥处理(FP)比较,侧条施肥技术高缓释肥处理(HF)水稻氮素投入比农民常规施肥处理(FP)降低约40%,水稻产量没有显著降低,穗粒数比农民常规施肥处理增加了8.36%。侧条施肥技术显著提高了水稻地上部吸氮量和氮肥偏生产力,降低了氮素的表观损失量。侧条施肥各处理氮肥偏生产力在39.1~67.8之间,显著高于FP处理的23.7。FP处理氮素表观损失量高达174.2 kg·hm-2,侧条施肥各处理表观损失量在23.2~61.9 kg·hm-2之间。综合考虑水稻产量和环境因素,基于缓释肥料的侧条施肥技术是一种资源节约和环境友好的施肥技术。     

合理氮肥运筹提高双季机插稻产量及氮肥利用率

为明确双季机插稻合理氮肥运筹,2013—2014年在长江中游双季稻地区(江西上高)研究了氮肥施用量、施用比例及施用时期对双季机插稻产量与氮素吸收利用效率的影响。结果表明,适量施氮可同步增加有效穗数和每穗粒数,从而扩大群体库容量,机插早、晚稻分别在施氮量为180,195kg/hm2时即可达到较高产量,同时保持较高的氮素吸收利用率。在适宜施氮量下,施氮比例及追氮时期对双季机插稻产量及氮素吸收利用具有显著影响,基蘖肥与穗肥比例早稻8∶2至7∶3、晚稻7∶3,移栽后7天+倒2叶抽出期追施氮肥有利于分蘖成穗,中后期维持较高的叶面积指数(LAI)和干物质积累量,粒叶比协调,穗数充足,穗型较大,总颖花量高,并同步提高产量及氮素吸收利用率。     

两种产量水平下减量施氮对杂交中稻产量和氮肥利用率的影响

为探究不同产量水平下减量施氮对杂交中稻产量和氮肥利用率的影响,以杂交中稻蓉优1015为试验材料,于2016-2017年在四川泸州和德阳进行大田试验,研究不同产量水平下减量施氮[常规施氮量(195 kg·hm^-2,N_CK)、减量23%(N_-23%)、减量46%(N_-46%)、不施氮(N₀)]对杂交中稻产量、吸氮量、氮素收获指数、氮肥利用率的影响。结果表明,不同地点间杂交中稻产量差异显著,泸州点平均产量为8.54 t·hm^-2(中产点),德阳点平均产量为11.60 t·hm^-2(高产点)。杂交中稻产量和氮肥利用率对减量施氮的响应随产量水平的变化而变化。中产点:N_-46%处理杂交中稻产量与N_CK相当,但N_-46%处理氮肥农学利用率、氮肥偏生产力、氮肥生理利用率、氮收获指数较N_CK平均分别增加了93.4%、87.5%、123.4%、6.8个百分点;稻草吸氮...     

Evaluation of Nitrogen Fertilization Patterns Using DSSAT for Enhancing Grain Yield and Nitrogen Use Efficiency in Rice

Temporal variation of rice growth and nitrogen (N) uptake generally follow a sigmoid curve and may respond positively to the N-fertilizer application at critical growth stages. In this study, it was hypothesized that the amount of N-fertilizer applied at critical growth stages possibly follows a geometric pattern such as line, parabola, and sinusoidal to attain maximum yield and nitrogen use efficiency. To test and identify the best pattern, short-term modeling-field testing-long-term modeling strategy was followed. The patterns with the highest simulated yield and nitrogen use efficiency from short-term modeling were tested in the field. Finally, long-term evaluation of N-fertilization patterns was performed using 25 years of historical weather data, resulting in the line pattern with 14% more yield and 25% less NO₃^? leaching in comparison to the conventional N-Fertilization pattern. Therefore, line pattern may be adopted to enhance the yield and nitrogen use efficiency in rice.     

施氮量与氮管理模式对超级稻产量和辐射利用率影响

通过探讨施氮量和氮管理模式对超级稻产量和辐射利用率的影响,为超级稻超高产栽培和育种提供技术措施和理论依据。以超级稻两优293为材料,于2007年在湖南浏阳进行大田试验,研究了农民管理模式、实地氮肥管理和实时氮肥管理3种氮管理模式、涉及7种氮水平(N0～N6)下水稻的产量及群体辐射利用率。结果表明:随氮肥施用量的增加,群体叶面积指数﹑干物质积累总量﹑产量﹑群体光合有效辐射截获量和辐射利用率都相应增加。处理N6水平(施氮量为210kg/hm2)下,产量最高,为9927.0kg/hm2,分别比其他处理高4.8%～33.5%,当施氮水平超过210kg/hm2时,不同施氮方法,处理产量和群体光合有效截获量反而降低;处理N6干物质积累总量和辐射利用率也最大,分别为1853.7g/m2和1.59g/MJ,显著高于其他处理。从而表明,施氮量和氮管理模式对超级稻产量和辐射利用率有重要影响,相同施氮水平下,采用实地氮肥管理更有利于产量和超级稻群体辐射利用率的提高。     

缓释氮比例对一次性施肥单季晚稻生长和氮素利用的影响

探明单季晚稻缓释氮肥一次性施用模式中缓释氮占总施氮量的适宜比例,为单季晚稻高效施肥提供理论指导。2019—2020年在浙江省长兴县和平镇开展田间试验。试验共设6个处理：（1）不施氮肥（N0）;（2）常规施肥（U1,基肥：分蘖肥：穗肥为4：3：3）;（3）常规施肥减氮12.5%（U2,比例同U1）;（4）57%缓释氮一次性施用（SRU1）;（5）45%缓释氮一次性施用（SRU2）;（6）34%缓释氮一次性施用（SRU3）。U1的施氮量为240 kg/hm²,U2和SRU的施氮量均为210 kg/hm²。测定水稻产量、养分吸收量、养分利用率、田面水铵态氮含量和氨挥发量等指标。结果表明：N0处理的单季晚稻产量为U处理的73.55%。与U相比,缓释氮肥一次性施用可以维持水稻产量。单季晚稻产量随着缓释氮施用比例升高而增加。SRU处理与U处理之间地上部氮含量及氮素吸收量均无显著差异。2019年SRU2处理和2020年SRU1处理氮肥利用率分别比U处理提高10.49%和8.84%,达到显著差异水平,其他处理与U1、U2处理间差异均不显著。与U相比,SRU处理显著降低了田面水铵态氮含量和稻田累积氨挥发量,但各缓释肥处理间无显著差异。综合相关产量及氮素损失的结果,34%缓释氮施用比例可满足单季晚稻一次性施肥要求,能保证水稻稳产,同时降低氮素径流和挥发损失。     

控释掺混肥机插侧深施实现双季稻增产与增效

为揭示控释掺混肥机插侧深施在南方双季稻上的应用效果。采用田间小区试验,早、晚稻分别设置不施氮(N)肥、常规施肥、减N 30%机插侧深施肥和减N 30%机插侧深施控释掺混肥共4个处理,比较控释掺混肥机插侧深施与常规施肥对双季稻产量、经济效益及养分吸收、利用的差异,及其减施潜力。结果表明:与常规施肥处理相比,减N 30%机插侧深施肥处理早稻产量和经济效益分别提高20.2%～20.9%和31.8%～32.4%,有效穗数、总颖花数和总实粒数分别提高6.2%～7.5%,20.5%～25.3%和27.6%～28.2%;晚稻产量和经济效益分别提高3.9%～5.2%和12.6%～13.8%,有效穗数、总颖花数和总实粒数分别提高15.8%～17.8%,16.8%～18.6%和14.0%～16.8%。其中,以减量控释掺混肥机插侧深施处理效果较好。在减N 30%机插侧深施条件下,控释掺混肥处理较常规减N处理早稻成熟期N、P、K养分累积量分别提高1.6%,2.5%,7.9%,晚稻分别提高4.0%,1.1%,0.9%;早、晚稻N肥吸收利用率分别增加4.2%和10.2%,N肥农学利用率分别增加3.3%和1.2%,N肥偏生产力分别增加0.6%和1.2%。总体而言,在洞庭湖平原地区,控释掺混肥机插侧深施能有效减少稻田的N肥投入量,利于形成有效穗,并保证植株整个生育期对N素的需求,提高成熟期N、P、K累积量及N肥利用效率,减少N素损失,从而实现双季稻生产节肥、省工、增产和增效。     

不同控释氮肥减量施用对双季水稻产量和氮素利用的影响

研究不同控释氮肥在减氮量施用条件下早、晚稻产量效应、氮素吸收利用、土壤氮素养分特性和养分释放规律的差异,为南方双季稻区控释氮肥在水稻高产节肥栽培上的应用提供参考。采用静水溶解试验和田间小区试验研究了2种控释氮肥(树脂包膜尿素和硫包膜尿素)的养分释放特性和在常规尿素施氮量基础上节氮15%和30%对早、晚稻产量、产量构成因素、氮素养分吸收利用及土壤氮养分含量的影响。结果表明,2种控释氮肥的氮素累积释放曲线均为"S"形,但在培养期间硫包膜尿素氮素累积释放率均高于树脂包膜尿素。在田间条件下,与常规尿素处理相比,早稻减氮15%和30%施用硫包膜尿素和树脂包膜尿素均表现为增产,而晚稻施硫包膜尿素增产,施树脂包膜尿素减产。株高、每穗实粒数、结实率和千粒重的增加是早、晚稻增产的主要原因。施用2种控释氮肥均能促进早、晚稻水稻植株氮素养分的吸收积累,施用相同种类控释氮肥早晚稻稻谷、稻草和植株氮养分积累量随施氮量提高而提高。减氮15%和30%施用2种控释氮肥有利于氮肥回收利用率、氮肥偏生产力和氮肥农学效率的提高,在同一施氮水平下,硫包膜尿素的提高效果优于树脂包膜尿素。常规尿素处理、减15%氮的2种控释氮肥处理均能保持较高的土壤氮素水平,减30%氮的控释氮肥处理土壤氮素肥力较试验前有所降低。适当降低氮用量施用控释氮肥,能促进双季水稻增产、增加氮素利用效率、维持或提高土壤氮素肥力和可持续生产力,控释氮肥养分释放规律的差异是导致其作用效应不同的主要原因。