施氮量对玉米产量和氮素利用效率及土壤硝态氮累积的影响

采用田间试验研究不同施氮量对两个玉米品种子粒产量、土壤硝态氮累积量及氮素利用率的影响。结果表明,玉米产量随施氮量增加显著提高,当施氮量高于200kg/hm2时玉米产量不再增加,高氮处理地上部分秸秆生物量出现下降趋势。0～100cm土层硝态氮累积量随氮素输入量的增加显著增加。不同玉米品种对氮素的吸收利用影响硝态氮在土壤中的累积,植株氮积累量存在差异。密植型玉米先玉335总吸氮量高于平展型玉米辽单28,土壤硝态氮的累积量也显著低于后者。不同氮肥水平的氮肥利用率为28.38%～35.33%,高氮处理氮肥利用率最低。本试验条件下,中氮处理水平基本能够满足作物生长的需求。综合产量、氮肥利用效率和土壤硝态氮累积情况,确定合理施氮量应控制在200kg/hm2左右。     

长期施肥对氮素利用以及土壤剖面氮素分布、积累的影响

依托28年长期定位试验，采集不同施肥处理土壤剖面样品，测定土壤硝态氮含量，结合产量计算氮素利用效率。结果表明，长期施肥显著增加玉米子粒产量、地上部总吸氮量及氮收获指数。化肥+有机肥(NPKM)处理产量最高，较单施化肥(NPK)处理提高8.7%。各处理硝态氮含量随着土层的加深均呈先降低后升高的趋势，硝态氮主要积累在0～100 cm土体，NPK、NPKM处理硝态氮积累量占比高于55%。因此，有机肥替代部分化肥可显著提高子粒产量，增加氮素利用效率，减少氮素淋溶。     

氮肥运筹对夏玉米氮素利用及土壤无机氮时空变异的影响

研究不同施氮量及基肥追肥比例对土壤无机氮时空分布及玉米氮肥利用效率的影响。结果表明,不同施氮量和基追比显著影响土壤剖面硝态氮含量。各施氮处理不同生育期0～60 cm土层硝态氮含量均显著高于不施氮肥处理,且随施氮量的增加土壤中硝态氮含量增加。夏玉米生长季土壤铵态氮含量较低,且时空变化不明显。玉米氮素农学效率（NAE）、氮素利用效率（NUE）随施氮量的增加显著降低;氮素表观回收率（NRE）有相同的变化趋势,但差异不显著;氮素收获指数（NHI）随施氮量的增加显著增大。相同施氮水平下,“50%基肥+50%大喇叭口肥基追比”的NAE、NUE、NHI和玉米产量显著高于其他处理。因此,在玉米生产中应避免播种时一次性大量施用氮肥,增加后期施氮比例可显著提高氮肥利用效率和玉米产量。     

土壤剖面硝态氮非均匀分布条件下小麦根系生长和氮素吸收特征

为探讨土壤硝态氮非均匀分布条件下小麦根系生长及氮素吸收特征,选用石麦15、衡观35、H10和L14等4个小麦品种为材料,进行土壤分层培养试验,模拟土壤剖面中上下层硝态氮空间分布差异,测定和分析了小麦根系长度、直径、分布等形态学特征及植株氮素含量和累积量。结果表明,当土壤中硝态氮施用量上层较低、下层较高时,小麦植株根系总长和表面积在上下土层中分布比值降低,根系趋向下层土壤生长。上下层土壤中硝态氮施用量均较高时,上下层土壤中的根系总长和表面积比值较大,根系趋向上层土壤生长。土壤剖面不同层次中硝态氮供应非均匀条件下,小麦根系发育呈现明显的可塑性反应。小麦根系总长和表面积以及直径≤0.15mm的细根长(占整个根系的比重很大)与植株地上部氮含量和氮素积累量极显著正相关,与土壤中硝态氮含量极显著负相关。     

不同基因型大麦苗期耐低氮性状与产量性状的相关性

为给大麦耐低氮育种提供理论依据,利用溶液培养和大田产量试验相结合的方法探讨了大麦苗期和成熟期各相关性状在两种供氮条件下的变异情况。结果表明,苗期氮素生理利用效率、单株吸氮量、地上部干重和苗高在品种间存在极显著差异,籽粒产量在品种间存在显著差异,不同供氮水平对各性状都有极显著的影响。相对性状的基因型变异为：相对地上部干重＞相对分蘖数＞相对单株吸氮量＞相对籽粒产量＞相对氮素利用率＞相对苗高。相关分析表明,低氮胁迫下分蘖数与籽粒产量呈极显著正相关,苗期相对氮素生理利用效率、相对苗高和成熟期相对籽粒产量间互呈显著或极显著正相关。从各性状的相对值中可以看出,大麦品种BI04表现最好,具有较强的耐低氮性,BI45表现最差,对低氮胁迫相对比较敏感。     

苎麻氮肥利用研究现状与建议

苎麻饲料化等产业模式地兴起,对苎麻园施氮技术提出了新要求。以往研究在苎麻氮肥利用方面开展了大量工作,为苎麻高效生产机理及技术提供了重要依据。然而由于苎麻对氮肥的利用及苎麻-土壤-大气系统的复杂性,该领域还有诸多科技问题亟待解决。本文从苎麻氮肥来源、消耗与需求规律、苎麻氮素利用效率及其控制因子等方面进行总结和分析,并提出苎麻氮素利用效率提升策略。分析表明,提高氮素利用效率和充分利用地上部生物量是苎麻产业可持续发展的重要保障。这对指导苎麻氮高效利用机理及技术研究具有现实意义。     

20个小粒种咖啡种质氮吸收效率差异分析

为明确不同基因型小粒种咖啡的氮素吸收特性,进一步为遗传改良咖啡氮营养性状提供参考,本研究对同一氮素供应水平下20个小粒种咖啡氮素吸收效率的生理、形态机制进行研究。结果表明：大部分小粒种咖啡种质间叶绿素含量、硝酸还原酶活性（NRA）、根氮、茎氮、叶氮含量差异不显著,且叶绿素含量及NRA与叶氮、总氮累积量和氮吸收效率间相关性不显著;根长、根体积、根表面积均与根氮累积量、总氮累积量、氮吸收效率呈显著正相关;氮素在植株各器官的分配比例依次为：根氮>叶氮>茎氮;聚类分析表明,‘M13’氮吸收效率最高,为84.43%,最低为‘CATUAI’,仅为32.12%,其余种质为58.36%~43.08%。     

不同氮素形态供应对玉米幼苗生物量和氮素累积的影响

采用营养液培养方法,研究不同形态氮素供应对玉米幼苗生物量和氮素累积的影响。结果表明,登海605和鲁单981地上部植株干重均表现为硝酸钙硝酸铵尿素硫酸铵处理。两个品种根系干重在硝酸钙、硝酸铵和尿素处理下无显著差异,均高于硫酸铵处理下的根系干重。两个品种地上部植株氮浓度和叶片SPAD值均表现为硝酸钙硝酸铵尿素硫酸铵处理。登海605地上部氮素累积量在硝酸钙、硝酸铵、尿素和硫酸铵处理下呈下降趋势;鲁单981地上部氮累积量在不同氮素供应条件下无显著差异。与其他氮素形态相比,硝酸钙供应条件下氮素生理效率最高,最有利于促进玉米幼苗干物质累积,但造成地上部植株氮浓度的稀释效应。     

施氮水平对芥菜生长及土壤硝态氮残留的影响

利用田间小区试验,研究不同氮用量水平(0、112.5、225、337.5kg/hm2)对芥菜生长、养分吸收利用、品质以及土壤硝态氮残留、累积的影响。结果表明,施氮显著增加芥菜产量、促进芥菜植株对氮、磷、钾养分的吸收,且随氮用量增加,芥菜产量和养分吸收量呈增加趋势。芥菜植株氮肥利用率随氮用量增加而降低。施氮明显提高芥菜地上部可溶性糖、维生素C含量及硝酸盐含量,但随氮肥用量的增加,芥菜可溶性糖含量显著降低,硝酸盐含量有增加趋势,维生素C含量没有显著变化。不同处理土壤硝态氮主要分布于0～40cm土层,随土层深度增加,硝态氮含量总体呈现下降趋势。施氮显著增加菜地土壤0～100cm土层硝态氮残留累积量,且硝态氮累积量随氮用量增加显著提高。从兼顾芥菜产量、氮肥有效利用及减轻氮对环境污染等角度考虑,芥菜以225kg/hm2的施氮量较为适宜。     

灌溉施肥对冬小麦土壤氮素盈亏的影响

通过田间小区试验,研究了灌溉和施肥对冬小麦生育期间0～400cm土壤硝态氮累积、移动特征及小麦产量的影响,并对0～200cm土壤氮素的盈亏、氮肥利用率、残留率及损失率进行了表观估算,旨在为小麦的氮素利用与推荐施肥提供理论依据。结果表明,0-400cm硝态氮累积量随着施氮量的增加而显著增加。施氮量对0～100cm土体硝态氮累积量有显著影响,施氮与灌水对200cm以下土壤中的硝态氮累积都有影响,同时水氮交互作用不容忽视。施氮并结合灌水可以显著提高冬小麦籽粒产量,施氮而不灌水也有一定的增产作用。0～200cm土壤氮素的表现盈余主要出现在小麦拔节～灌策期间,表观亏缺主要在播种～拔节期及灌策～收获期。相同灌水量下,氮肥利用率随施氮量的增加显著降低,而损失率增加。施氮130kg／hm^2、灌水60mm处理的氮肥利用率最大,为25．7％。从硝态氮累积量、产量及氮肥利用率等方面考虑,本试验比较合理的肥水配比应为施氮130kg／hm^2,灌水60mm。     

不同基因型小麦产量和氮利用效率的差异及其相互关系

为给氮高效利用小麦品种的选育提供科学依据,通过土培盆栽试验,以河南省大面积种植的20个小麦品种为材料,比较分析了不施氮(N0)、施纯氮180 kg·hm-2 (N180)、360 kg·hm-2 (N360)三种施氮水平下不同基因型小麦产量、氮素积累量、氮利用效率和氮响应度的差异及其相互关系.结果表明,在同一施氮水平下,不同基因型间、相同基因型不同施氮水平间小麦产量、氮积累总量、氮利用效率和氮响应度存在显著差异.与N0相比,施氮处理的籽粒产量、生物学产量、籽粒氮素积累量、氮素积累总量均显著提高,大多数品种的收获指数表现为施氮处理大于不施氮处理,但多数小麦品种的氮素收获指数却随施氮水平增加而降低.相关分析表明,籽粒产量与氮素积累量呈极显著正相关(rN0=0.944**,rN180＝0.919**,rNs60＝0.981**),氮利用效率与氮素积累量之间亦呈极显著正相关(rN0=0.944*,rN180 =0.919*,rN360＝0.982*).以氮利用效率和氮响应度为指标进行系统聚类分析,将供试基因型划分为高效弱响应、高效强响应、低效弱响应和低效强响应4种类型.由此说明,在现代高产小麦的育种过程中,高肥育种兼顾低肥水平下的表现,在一定范围内可同时对小麦氮高效利用和氮强响应型进行遗传选择.     

甘蔗磷效率基因型差异及磷高效基因型筛选研究

以120个不同地域或具有不同遗传背景的甘蔗品种(系)为材料,通过田间试验研究甘蔗不同基因型间的磷效率差异并筛选出甘蔗磷高、低效基因型。结果发现:低磷胁迫下,甘蔗幼苗期地上部生物量、苗高、磷累积量、磷素利用效率、叶片(+5)磷含量均受到显著影响;幼苗期地上部生物量与磷累积量、磷素利用效率呈显著相关,与其他性状相关不显著。以幼苗期地上部生物量、磷累积量、磷素利用效率等为参数进行聚类分析,结果表明:供试品种(系)可分为低产磷低效、较低产磷较低效、高产磷低效、低产磷高效和高产磷高效5大类型。综合幼苗期效率相关性状和成熟期蔗茎产量相关性状,筛选出5个磷素高效基因型和5个磷素低效基因型。磷素高效基因型为福农91-21、闽糖01-77,桂糖97-69、云瑞06-8270、云瑞06-8362;磷素低效基因型为Co285、台引14、云瑞05-782、云瑞05-784、云瑞06-2414。该研究结果为甘蔗磷高效选育及机制研究提供了基础。     

水稻不同基因型氮素利用效率差异

在施氮和未施氮两种条件下,探讨了9个不同生态类型水稻品种的氮素利用效率差异、稻谷产量及氮素利用效率相关性状之间的相关关系以及水稻品种各生育时期氮素吸收量的差异。研究表明,在施氮和未施氮两种处理下,水稻品种间氮素吸收总量、收获期氮素生理利用效率和氮素转移效率有着显著差异;在未施氮条件下氮素利用效率显著高于施氮的;在施氮和未施氮两种条件下,收获期生理氮素利用效率、氮素吸收总量和氮素转移率均呈显著的正相关,且与稻谷产量、穗数、结实率和收获指数呈显著的正相关;孕穗期至黄熟期氮素吸收量在水稻不同基因型间有着显著差异,而在生育前期和中期氮素未见显著差异。     

氮肥调控对土壤供氮特征及花生氮素吸收利用的影响

为探明氮肥调控对土壤供氮特征及花生氮素吸收利用的影响,大田条件下,以不施氮肥为对照,研究了氮肥基施、基施加追施、速效氮缓释氮配施3种氮肥调控方式对土壤硝态氮含量、植株氮累积分布及氮肥利用率的影响。结果表明,与不施氮相比,增施氮肥土壤0~60cm土层硝态氮含量显著增加;等氮量条件下,氮肥基施生育前期硝态氮含量高,成熟期低;而基施加追施和速效氮缓释氮配施两种处理,生育前期土壤硝态氮含量低,成熟期维持较高的水平。与氮肥基施相比,成熟期速效氮缓释氮配施处理中,氮向叶片中的分配比例显著降低,而在荚果中的分配比例呈增加趋势,荚果产量、氮农学效率和氮偏生产力显著提高。因此,速效氮控释氮配施处理可以维持花生生育后期耕层土壤的氮素供应,显著提高花生氮素利用率。     

氮素水平对不同氮效率苎麻纤维发育关键酶的影响

以氮高效(H2000-03)和氮低效(册亨家麻)2个基因型苎麻品种为材料,设置氮素水平(0、6、9、12、15 mmol/L)开展温室盆栽试验,研究氮素调控苎麻纤维发育关键酶的生理机制。结果表明,苎麻蔗糖合成酶(SS)、β-1,3-葡聚糖酶和吲哚乙酸氧化酶(IAAO)活性随氮素水平提高呈现逐渐增加的趋势,并在超过9 mmol/L后增幅显著下降。各酶活性随生长发育时期均呈单峰变化趋势,表现为旺长期幼苗期成熟期。氮高效基因型的相关酶活性均高于氮低效基因型,且SS和β-1,3-葡聚糖酶活性在幼苗期和旺长期达到显著水平,IAAO活性在旺长期和成熟期达到显著水平(p0.05)。相关酶对苎麻原麻产量具有重要影响,不同基因型对其响应特征不同,其中氮高效基因型的响应较敏感。苎麻纤维发育存在适氮水平,氮高效基因型可耐受更高氮素水平,并表现出显著较高的生产力和稳产性。     

农田施氮对冬小麦产量、根-冠氮素积累及其利用效率的影响

为探讨施氮对冬小麦产量、根-冠氮素积累及其利用效率的影响,通过定位试验,在河南省许昌设置0、180、240和300 kg·hm^-24个施氮水平,利用2015-2018年三个小麦生长季的试验数据,分析了不同氮素供应条件下冬小麦产量、根-冠氮素积累以及氮肥利用特征。结果表明,在三个生长季中,施氮均可显著提高小麦株高、产量、穗数和穗粒数,促进根系、地上部干物质和氮素积累,增加籽粒氮素含量和积累量。氮肥农学利用效率和偏生产力随着施氮量的增加而降低,施氮对氮素利用效率和百千克籽粒吸氮量分别有负向和正向效应。综合来看,各指标在三个施氮处理间差异相对较小,多数未达到0.05显著水平,因此认为在河南中高产麦田施氮180 kg·hm^-2既可保证高产,也有利于氮肥高效利用。     

施氮对玉米产量和氮素积累及相关生理指标的影响

通过田间试验研究施氮对玉米产量、氮素积累及相关生理指标的影响。结果表明,施氮使玉米产量提高,与对照处理差异达极显著水平(P<0.01)。施氮处理使玉米植株的氮素积累量、叶片叶绿素含量、SPAD值、植株中硝态氮和可溶性蛋白含量均增加。相关分析表明,玉米植株干物质积累量与氮素积累量呈极显著正相关;植株干物质积累量、氮素积累量均与植株中硝态氮含量呈极显著正相关。因此,可用植株中硝态氮含量作为预测植株吸氮量及生物量的参考,为指导农业生产中合理施用氮肥提供依据。     

施磷量对小麦品质和产量及氮素利用的影响

在0～20cm土层土壤速效磷含量16．5mg／kg的大田条件下选取0、75、105kg／hm^2三个不同磷素水平进行了施磷量试验,以研究施磷对小麦品质和产量及氮素利用的影响。结果表明,75kgP2O5／hm^2施磷处理显著提高了籽粒蛋白质含量,延长了面团形成时间和稳定时间,提高了评价值,改善了加工品质;但在施磷量增加到105kg／hm^2时,小麦籽粒加工品质下降。施磷促进了各生育时期植株对氮素的积累,减少了0～1m土层土壤中硝态氮的积累,且硝态氮的积累量随施磷量的增加而降低。在本试验地力条件下,施磷亦显著提高了籽粒产量,但75和105kgP2O5／hm^2两施磷处理间籽粒产量无显著差异;随着施磷水平的提高,小麦氮素利用效率显著降低。     

油菜氮素吸收效率的基因型差异及其与农艺性状的关系

采用土培试验,在不同供氮水平下,对50份甘蓝型油菜材料进行氮素吸收效率筛选。结果表明,不同油菜基因型的氮素吸收效率具有显著差异,氮素供应水平较高时不同基因型氮素吸收效率的变异更大;在油菜各器官生物量、各生育期地上部生物量、各器官生物量占总生物量的比例和各种农艺性状等指标中,根系生物量差异最大,表明根系生物量可能是评价油菜氮素吸收效率的重要指标。氮素供应水平较高时,氮高效基因型与氮低效基因型地上部生物量的差异从五叶期到成熟期呈增高的趋势,有效角果数、株高和第一个有效分枝高度差异显著;而施氮水平较低时,地上部生物量差异不显著,千粒重和每角粒数差异也不显著。供氮水平改变时,氮高效基因型的油菜生物量、籽粒产量和茎叶生物量占总生物量的比例及多个农艺性状指标都有显著变化,而氮低效基因型的相应指标变化则较小,表明氮高效基因型对氮素供应水平更敏感。     

氮素形态配比对玉米氮素积累及转运的影响

通过田间试验,研究6种(N_1~N_6)硝态氮与铵态氮配比处理对旱地全膜双垄沟播玉米植株氮素积累、转运、氮素利用及子粒产量的影响。结果表明,单施硝态氮时玉米的养分吸收、氮素利用及产量均最低。N6(硝态氮与铵态氮3∶1配比)处理下玉米全生育期氮素积累量最高,氮素吸收强度较单施硝态氮处理高55.19%~73.28%(P0.05),该处理下叶片和茎中氮素转移量较单施硝态氮处理高78.99%和93.52%(P0.05);叶片和茎中分别有66.50%~71.89%和43.44%~55.59%的氮素转移到子粒中;叶片和茎对子粒的氮素贡献率分别较单施硝态氮处理高43.80%和56.00%(P0.05);玉米子粒产量、氮素吸收效率及氮肥偏生产力较其他处理显著增加3.31%~9.94%、4.62%~33.89%和3.31%~9.93%。硝态氮和铵态氮配施对玉米的养分吸收有明显的促进作用,提高硝态氮的施用比例有利于提高玉米叶片和茎对子粒氮素的贡献率,硝态氮与铵态氮按3∶1比例配施有利于提高当地玉米子粒产量。