氮肥及其与秸秆配施在不同肥力土壤的固持及供应

【目的】在有机物料和无机氮肥的配施条件下,研究氮素在土壤中的固持与释放过程,以期达到土壤供氮与作物需氮相一致的目的。【方法】以长期定位试验不同施肥处理土壤（不施肥,NF;施用氮磷钾化肥,NPK;厩肥与化肥配施,MNPK）为研究对象,采用盆栽试验研究化学氮肥及其与秸秆配施在不同肥力土壤中的固持与供应。【结果】与未施氮肥（对照）相比,单施尿素对NF处理土壤小麦籽粒产量无显著影响,而显著提高了NPK和MNPK处理土壤小麦籽粒产量;MNPK处理土壤氮肥利用率（67%）显著高于NPK（56%）和NF（19%）处理土壤。与施用氮肥处理相比,秸秆与尿素配施显著降低了小麦产量和氮素利用率,但MNPK处理土壤小麦产量及氮肥利用率（11%）仍显著高于NPK处理（7%）;秸秆与尿素配施降低了当季小麦对施入氮素的吸收利用,小麦收获时不同施肥处理土壤有79%-88%施入的氮素未被吸收利用。【结论】有机肥与化肥长期配施在协调土壤氮素供应,提高作物产量及氮肥利用率方面具有突出作用。     

不同氮肥施用方式对设施番茄氮素利用的影响

【目的】探讨不同氮肥施用方式对番茄生长氮素利用情况的影响。【方法】试验采用田间小区试验法,设置6种不同施肥模式,以设施番茄为研究对象,从番茄产量、氮素农学利用效率、氮素实际利用率、氮素生理效率、番茄品质五个方面考察不同氮肥施用方式对氮素利用和番茄生长的影响。【结果】无论是秋冬茬还是冬春茬,减施氮肥方式可以有效提高番茄的产量、氮素农学利用效率以及氮素利用率,同时可以有效降低番茄中的硝酸盐含量,其中60%的常规氮肥施用+秸秆方式能够极显著提高番茄的产量、氮素农学利用效率以及氮素利用率,并能极显著降低番茄中的硝酸盐含量;但4种减施氮肥方式并不能够有效提高番茄氮素生理效率。【结论】证实60%的常规氮肥施用+秸秆为最优化施肥模式,效果最佳,适合在该蔬菜生产基地的设施菜地推广使用。     

中国水稻产量和氮素吸收量对高效氮肥响应的整合分析

【目的】运用整合分析方法（meta-analysis）,首次在大尺度范围定量研究高效氮肥施用对中国水稻产量和氮素吸收量的影响,以评估高效氮肥施用的经济效益并为高效氮肥在中国推广使用提供科学依据。【方法】通过搜集整理国内外48篇文献的大田试验数据资料,建立水稻产量和氮素吸收量数据库,进而应用整合分析方法,比较分析高效氮肥施用对中国水稻产量和氮素吸收量的整体影响及高效氮肥的有利施用条件。【结果】与施用常规化肥相比,高效氮肥施用使中国水稻产量和氮素吸收量分别增加了7.5%（95%置信区间：6.7%-8.4%）和10.5%（95%置信区间：9.5%-11.4%）。分析其影响因素,发现在碱性土壤（pH≥7.5）施用高效氮肥使水稻产量和氮素吸收量分别提高了约10.5%和18.8%,其效果好于在酸性（pH≤6.5）和中性（pH 6.5-7.5）土壤上施用;包膜缓/控释氮肥较稳定性氮肥有效,尤其在氮素吸收量方面,硝化抑制剂与常规氮肥相比没有影响,而包膜缓/控释氮肥则使氮素吸收量提高17.9%;高效氮肥仅作为基肥一次性施入土壤使水稻产量和氮素吸收量较分次施入土壤分别提高了4.2%和7.5%,同时可以考虑将高效氮肥与常规肥料混合施用,既节省费用,又可以取得同样的增产效果;当施氮总量为120-180 kg•hm-2时,高效氮肥的增效作用最为明显,分别使水稻产量和氮素吸收量提高6.5%和12.1%;就地域分布而言,在中国北方施用高效氮肥可以取得更好的效果,使水稻产量和氮素吸收量较南方施用高效氮肥分别提高了3.4%和3.0%。【结论】在中国稻田中（尤其是碱性土壤）施用高效氮肥,尤其是包膜缓/控释氮肥（作为基肥一次性施入土壤）,且控制施氮总量在120-180 kg•hm-2时,对提高水稻产量和氮素吸收量效果较好。在中国稻田中,硝化抑制剂,尤其是3,4-二甲基吡唑磷酸盐对提高水稻氮素吸收量效果不佳;高效氮肥在中国稻田中的施用受水稻种植方式（直播或移栽）以及高效氮肥施肥方式（仅施高效氮肥或者与常规肥料混合施用）的影响较小;在中国北方施用高效氮肥效果可能更佳。     

控释氮肥与尿素混施对连作春玉米产量、氮素吸收和氮素平衡的影响

【目的】控释氮肥与普通尿素进行掺混施用是行之有效的一次性施肥替代技术。明确控释氮肥与尿素掺混施用对春玉米产量、氮素吸收利用以及土壤-作物系统氮素平衡的影响,为春玉米氮素养分的科学管理技术提供参考。【方法】2010和2011年在吉林省中部玉米主产区连续2年设置大田定点试验,施肥处理包括：不施氮（N0）、100%尿素（CRN0%）、15%控释氮肥+85%尿素（CRN15%）、30%控释氮肥+70%尿素（CRN30%）和45%控释氮肥+55%尿素（CRN45%）,研究控释氮肥与尿素掺混施用对春玉米连作条件下籽粒产量、氮素吸收与利用、土壤无机氮累积与矿化以及系统氮素平衡的影响,确定适宜的控释氮肥掺混比例。【结果】与尿素一次性全施相比,控释氮肥与尿素掺混施用显著提高了春玉米地上部干重和产量,不同掺混比例之间差异不显著。两季平均结果显示,玉米产量在CRN30%处理达最高（9.39 t·hm^-2）,较CRN0%处理增产9.0%（0.77 t·hm^-2）。施肥是土壤-作物系统主要的氮素输入方式,占总输入量的63.5%,播前土壤无机氮和氮素矿化分别占19.2%和17.3%。2010和2011年玉米生育期内土壤氮素的表观净矿化量分别为34.4和66.1 kg·hm^-2,两季之间越冬期各施肥处理土壤氮素矿化量为15.2-26.4 kg·hm^-2,处理间差异不显著。系统的氮素输出以植株吸收带走氮素为主要方式,平均占总输出的80.7%（68.1%-99.5%）。随控释氮肥掺混比例的增加,植株氮素吸收量和土壤无机氮残留量均呈持续上升趋势,分别在CRN30%和CRN45%处理达最高,为234.2和108.1 kg·hm^-2,较CRN0%处理分别增加18.0%和45.1%。但是,氮素表观损失随控释比例增加而大幅降低,最终导致氮素表观盈余也呈下降趋势,CRN30%处理降至最低的114.4 kg·hm^-2,较CRN0%处理减少38.4%。控释氮肥与尿素掺混处理表层土壤（0-30 cm）的无机氮含量明显高于CRN0%处理,而深层土壤（30-90 cm）则较低,表明其氮素下移趋势较小。两季平均结果表明,氮肥的表观利用率由CRN0%处理的50.1%显著提高至CRN30%处理的69.4%,表观残留率在控释氮肥掺混施用后均显著提高,而表观损失率从CRN0%处理的37.3%显著下降至CRN45%处理的6.0%。【结论】控释氮肥与尿素掺混施用可促进春玉米获得高产,增加植株氮素吸收,而且维持了较高的土壤氮素水平并减少损失,从而提高氮肥利用率。当前生产条件下,东北春玉米施氮185 kgN·hm^-2条件下适宜的控释氮肥掺混比例在30%左右。     

氮肥施用方式对甘蔗产量及土壤养分变化的影响

【目的】为提高氮肥在甘蔗生产中的利用率,减少农业生产中的氮污染提供参考。【方法】以ROC22为材料,设3个不同氮肥施用量（38、276和414kgN／ha）和3种不同施用方式（1：氮肥10％作基肥,30％小培土时施用,60％大培土时施用;2：氮肥30％作基肥,70％小培土时施用;3：氮肥全部作基肥施用）。测定甘蔗农艺性状、产量和土壤养分等指标,研究氮肥与甘蔗生长以及土壤养分变化的关系。【结果】甘蔗产量随着氮肥施用量增加而增加,以276kgN／hat曾产效果较好。氮肥早施可以促进甘蔗早拔节、早生长和提高甘蔗产量。土壤氮素、速效钾含量随着氮肥施用量增加而增加,但大量施用氮肥会引起土壤酸化。早施氮肥有利于促进土壤磷酸盐的溶解,提高磷的吸收利用。氮肥作基肥一次性施用容易造成氮流失,氮利用率低。【结论】甘蔗氮肥合理施用方式为两次分施,施氮量为138～276kgN／ha。     

长期不同施肥对旱地小麦土壤氮素供应及吸收的影响

【目的】评价长期不同施肥处理土壤中氮素固持、供应和损失情况。【方法】以连续19年不施肥（NF）、施用化学氮、磷、钾肥（NPK）和有机肥与化学氮、磷、钾配施（MNPK）田间定位试验处理为对象,设置施氮和未施氮微区,研究了小麦生长期间土壤矿质态氮、土壤微生物量氮（SMBN）及小麦氮素吸收的动态变化。【结果】施用氮肥显著提高长期不施肥土壤（NF）矿质态氮含量（P＜0.05）,小麦拔节期、开花期和收获期增幅分别为239%、70%和62%,在小麦收获时施用的氮肥约50%淋溶到30 cm土层以下。氮肥施用使NPK处理土壤小麦拔节期和开花期矿质态氮含量分别显著增加46%和90%（P＜0.05）,但对MNPK处理土壤矿质态氮含量无显著影响。施用氮肥对NF处理SMBN无影响,使拔节期NPK和MNPK处理土壤SMBN含量分别显著增加1.8和3.4倍（P＜0.05）。从拔节期到开花期,施用氮肥处理NPK和MNPK土壤SMBN显著降低49%和63%（P＜0.05）。MNPK处理土壤小麦氮肥的利用率（69%）显著高于NF、NPK处理土壤（分别为5%和40%）。【结论】有机无机长期配施增强了土壤对氮肥的缓冲能力,协调了土壤中氮素固持、释放与作物吸收之间的关系,提高氮肥利用率。     

广州市郊稻田氮肥减施的产量和氮肥利用效率分析

【目的】研究氮肥减施措施对水稻产量、田面水氮含量和氮肥施用效率的影响,为广州市水稻氮肥减施提供技术支持和理论参考。【方法】在广州市郊开展水稻田间试验,设不施氮（CK）、常规分次施肥（CF）、缓释氮肥减施 25% 分次施用（SFT）、缓释氮肥减施 25% 一次施用（SFB）、缓释氮肥减施 25%并结合有机替代一次施用（SFB+OS）5 个施肥处理,分析不同施肥处理的田面水氮含量、水稻产量和氮肥利用效率。【结果】SFB 处理的田间水氮含量在移栽后 3 d 高于 CF 处理,之后迅速降低,并保持较低的水平;SFT 处理和 SFB+OS 处理的田面水氮含量在移栽后 1 周与 CF 处理基本一致,之后均显著低于 CF 处理。施氮处理的水稻秸秆和籽粒的氮含量显著高于不施氮处理,减氮处理对水稻秸秆和籽粒氮含量没有显著影响;与CF 处理相比,不同减氮处理对水稻籽粒产量没有显著影响。减氮施肥处理的氮肥农学效率、氮肥偏生产力和氮肥生理利用率显著高于常规施肥处理,其增幅分别达到 35.16%、33.58% 和 16.84%,其中 SFB+OS 处理增幅最大。【结论】缓释氮肥减施 25% 分次施用和缓释氮肥减施 25% 结合有机替代一次性基施均可显著提高氮肥施用效率,降低稻田氮素流失风险（尤其是 SFB+OS 处理）,且水稻产量与常规施肥持平,是广州市郊水稻实现氮肥减施的有效技术措施。     

控释尿素施用比例对旱地春玉米产量及土壤硝态氮残留量的影响

【目的】探讨控释尿素施用比例对春玉米产量和土壤硝态氮残留的影响,为研究区氮肥的科学施用及减少环境风险提供科学依据。 【方法】于2017-2019年在黄土高原南部旱地春玉米上开展了3年的原位试验,试验中总氮施用量为200 kg/hm₂,按照氮肥中控释尿素的施用比例,设置不施氮对照（CK）、控释尿素0%+普通尿素100%（NC0）、控释尿素35%+普通尿素65%（NC35）、控释尿素50%+普通尿素50%（NC50）、控释尿素65%+普通尿素35%（NC65）5个处理,研究控释尿素施用比例对玉米产量、土壤微生物量碳（SMBC）、微生物量氮（SMBN）含量以及硝化潜势、硝态氮残留量的影响。【结果】与CK相比,施用氮肥显著增加了春玉米产量。施用不同比例控释尿素可对春玉米产量产生不同的影响,其中当控释尿素施用比例为 50%（NC50）时,春玉米产量与NC0处理无显著差异;但当控释尿素施用比例为35%（NC35）和65%（NC65）时,春玉米产量较NC0处理分别显著降低了5.76%和14.39%。5个处理中,NC50处理0~20和20~40 cm土层的SMBC和SMBN含量均最高,与NC0处理相比其SMBC和SMBN含量分别显著增加了14.7%,23.5%和11.9%,41.6%。与CK相比,施用氮肥可以显著增加土壤硝化潜势（P<0.05）。与NC0处理相比,施用控释尿素处理0~20和20~40 cm土层的土壤硝化潜势分别下降了6.8%～22.3%和17.5%～41.3%,且2个土层均以NC50处理土壤硝化潜势的降低幅度最大,其与NC35和NC65处理的差异均达显著水平。与NC0处理相比,NC65、NC50和NC35处理0~300 cm土层中硝态氮残留量分别显著降低了17.89%,27.16%和34.96%。【结论】施用控释尿素可以减缓土壤硝化潜势,减少0~300 cm土层中硝态氮残留量,降低土壤中硝态氮淋溶累积风险,是调控土壤氮素淋溶的有效措施,在黄土高原南部春玉米连作区适宜推广的控释尿素配施比例为 50%左右。     

黑麦草鲜草翻压还田对双季稻田肥料氮循环的影响

【目的】研究黑麦草鲜草与尿素混施对双季稻田肥料氮利用率及氮循环特征的影响。【方法】利用盆栽15N示踪试验比较总施氮量一致的条件下单施尿素（CF）、半量尿素与半量黑麦草鲜草混施（RGCF）以及不施氮肥（CK）对双季稻产量、氮吸收利用效率、肥料氮素在土壤中残余以及N2O排放的影响。【结果】与CK相比,RGCF和CF显著增加了双季稻生物量和稻谷产量。RGCF与CF相比,水稻生物量和稻谷产量分别增加5.9%和7.3%。 与CK相比,RGCF和CF显著增加了双季稻氮素吸收量。RGCF与CF氮素吸收量无显著差异。与CF相比,RGCF增加了氮素干物质生产效率、氮素稻谷生产效率和氮素农学效率,降低了15N回收率和15N收获指数。RGCF比CF提高了氮素在土壤中的残留率,降低了N2O排放量。【结论】在双季稻体系中,尿素与黑麦草混施能够提高氮素利用效率,改善稻田氮素循环。     

侧深施氮对机插水稻产量形成及氮素利用的影响

【目的】水稻机插同步侧深施肥是一项新兴的技术,正在迅速发展。深入探究不同类型氮肥机械侧深施用对机插水稻产量及氮素利用效率的影响,有利于提高水稻机械化种植水平,为机插水稻节本增效提供理论依据。【方法】2017年和2018年开展大田试验,采用完全随机区组试验设计,设置5种施氮处理,即不施氮肥（N0）、尿素撒施（CUB）、尿素机械侧深施（CUM）、控释尿素撒施（CRUB）和控释尿素机械侧深施（CRUM）,测定水稻物质生产特性、氮素积累分配、氮素利用效率、产量及产量构成因素。【结果】2年各施氮处理对水稻产量形成、氮素利用的影响基本一致。与尿素相比,控释尿素可以显著提高水稻干物质积累量、氮素积累量、氮肥利用率以及稻谷产量;2017年成熟期干物质积累量和氮素积累量、氮肥吸收利用率（NRE）、氮肥农学效率（NAE）和稻谷产量分别增加3.22%、17.50%、46.00%、17.79%和3.72%,2018年相应增幅分别为8.77%、13.27%、32.07%、12.74%和3.32%。与人工撒施相比,机械侧深施可以显著提高氮肥利用率,2017年NRE和NAE分别增加17.91%—43.14%和19.61%—37.39%;2018年NRE和NAE分别增加53.80%—54.10%和21.11%—35.11%。与人工撒施相比,机械侧深施肥处理的产量分别增加4.46%—6.95%（2017年）、5.55%—8.11%（2018年）;增产的主要原因是其具有更多有效穗数和颖花总量。齐穗至成熟期,CRUM处理茎叶鞘氮素积累量和茎叶氮素表观转移量（TNT）均显著高于其他施氮处理。此外,在穗分化期和齐穗期,相比其他施氮处理,CRUM处理的氮素积累量、SPAD值、干物质积累量均显著增加。【结论】控释尿素机械侧深施（CRUM）是一种能提高机插水稻产量和氮素利用的有效施肥方法。     

节水灌溉对水稻产量和品质影响的荟萃分析

【目的】 与持续淹水灌溉相比,节水灌溉能够提高水分利用率。但是,节水灌溉对水稻产量和品质的影响尚不清楚。本研究采用Meta分析以探明节水灌溉对水稻产量和品质影响的综合效应。【方法】 在本研究中,以持续淹水灌溉为对照,节水灌溉为处理,筛选出了34篇文献,建立了包含263对观测值的数据库。利用Meta分析方法,针对不同试验类型、节水灌溉类型、种植制度、水稻类型、节水灌溉时期、土壤全氮、土壤质地、氮肥施用量及施用次数,探究了节水灌溉对水稻产量和品质的影响。【结果】 从总效应来看,与持续淹水灌溉相比,节水灌溉对水稻产量和品质均无显著影响。从不同的节水灌溉类型来看,与持续淹水灌溉相比,轻度节水灌溉显著提高了稻米糙米率（+0.9%）、精米率（+1.5%）和整精米率（+2.3%）,对水稻产量、垩白粒率、垩白度、长宽比、直链淀粉、胶稠度和蛋白质含量无显著影响;但是,重度节水灌溉显著降低了水稻产量（-22.1%）、糙米率（-2.7%）、精米率（-2.7%）和整精米率（-3.6%）,同时显著增加了稻米垩白粒率（+28.0%）和垩白度（+46.7%）,对稻米长宽比、直链淀粉、胶稠度和蛋白质含量影响不显著。此外,从不同的种植制度来看,与持续淹水灌溉相比,在我国双季晚稻区进行节水灌溉显著降低了稻米蛋白质含量（-9.8%）;而在双季早稻区、中稻区和单季稻区进行节水灌溉对稻米蛋白质含量影响不显著。【结论】 与持续淹水灌溉相比,轻度节水灌溉显著提高了稻米加工品质,对水稻产量、外观品质、蒸煮食味品质和营养品质影响不显著;重度节水灌溉显著降低了水稻产量、加工品质和外观品质,对蒸煮食味品质和营养品质影响不显著。本研究结果为评估节水灌溉对水稻产量和品质的影响提供了数据支撑。     

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。     

秸秆还田与实地氮肥管理对直播水稻产量、品质及氮肥利用的影响

 【目的】探讨麦秸秆还田与施氮技术对直播水稻产量、品质的影响及氮肥利用效率的表现。【方法】以直播粳稻扬粳9538为材料进行大田对比试验,设置麦秸还田与不还田、实地氮肥管理（SSNM）和农民习惯施肥法（FFP）等处理,测定水稻产量、品质及氮肥利用效率。【结果】无论是SSNM还是FFP,与秸秆未还田相比,秸秆还田降低了单位面积穗数,提高了每穗粒数、结实率与千粒重,增加了产量,改善了稻米的外观品质与蒸煮品质。与FFP相比,SSNM显著提高水稻产量,降低了稻米蛋白质含量,改善了稻米的食味性。秸秆还田结合SSNM增大了籽粒最大灌浆速率与平均灌浆速率,缩短了活跃灌浆期,增加了粒重,并提高了氮收获指数、氮肥吸收利用率、氮肥农学利用率、氮肥生理利用率和氮肥偏生产力。【结论】秸秆还田结合SSNM可增加产量,改善稻米品质,提高氮肥利用效率。     

Comparisons of yield performance and nitrogen response between hybrid and inbred rice under different ecological conditions in southern China

In order to understand the yield performance and nitrogen(N) response of hybrid rice under different ecological conditions in southern China, field experiments were conducted in Huaiji County of Guangdong Province, Binyang of Guangxi Zhuang Autonomous Region and Changsha City of Hunan Province, southern China in 2011 and 2012. Two hybrid(Liangyoupeijiu and Y-liangyou 1) and two inbred rice cultivars(Yuxiangyouzhan and Huanghuazhan) were grown under three N treatments(N1, 225 kg ha–1; N2, 112.5–176 kg ha–1; N3, 0 kg ha–1) in each location. Results showed that grain yield was higher in Changsha than in Huaiji and Binyang for both hybrid and inbred cultivars. The higher grain yield in Changsha was attributed to larger panicle size(spikelets per panicle) and higher biomass production. Consistently higher grain yield in hybrid than in inbred cultivars was observed in Changsha but not in Huaiji and Binyang. Higher grain weight and higher biomass production were responsible for the higher grain yield in hybrid than in inbred cultivars in Changsha. The better crop performance of rice(especially hybrid cultivars) in Changsha was associated with its temperature conditions and indigenous soil N. N2 had higher internal N use efficiency, recovery efficiency of applied N, agronomic N use efficiency, and partial factor productivity of applied N than N1 for both hybrid and inbred cultivars, while the difference in grain yield between N1 and N2 was relatively small. Our study suggests that whether hybrid rice can outyield inbred rice to some extent depends on the ecological conditions, and N use efficiency can be increased by using improved nitrogen management such as site-specific N management in both hybrid and inbred rice production.     

长期不同施肥处理对红壤水稻土微生物量氮周转的影响

【目的】土壤微生物生物量是土壤重要的活性养分库。研究长期不同施肥处理下土壤微生物生物量的周转特性,探究施肥对土壤养分转化与供应能力的影响。【方法】对田间长期单施或配施无机氮肥（N）、无机磷肥（P）、无机钾肥（K）、有机质循环（C）及1/2秸秆回田（S）的试验进行采样分析,研究不同施肥处理下土壤微生物生物量、微生物量氮周转及水稻产量变化。【结果】施用磷肥有利于提高土壤微生物量碳、微生物量氮、微生物量氮周转速率以及作物产量,比未施用磷肥处理平均提高了13.2%、33.1%、31.2%及173.4%。单施有机肥也有利于提高土壤微生物量碳、微生物量氮和作物产量,比对照提高了36.1%、28.1%和68.1%,但微生物量氮周转速率降低了4.3%。有机无机肥配合施用显著提高了土壤微生物量碳、微生物量氮、微生物量氮周转速率及水稻产量,NPKC和NPKS处理的土壤微生物量碳、微生物量氮、微生物生物量氮周转速率及水稻产量分别比对照高40.1%、26.3%、177.1%、204.1%和36.1%、20.9%、192.9%、203.3%。【结论】有机无机肥配施能够提高土壤活性养分库,增强土壤养分转化和供给能力,提高稻田生产力。     

氮肥施用措施对湖北中稻产量、品质和氮肥利用率的影响

 【目的】以湖北省大面积推广的4个中稻品种(珞优8号、国豪杂优1号、丰优22和巨风优72)为试验材料,研究氮肥不同施用对湖北省中稻产量、品质和氮肥利用率的影响。【方法】田间试验设计了5个处理,,分别为不施氮处理(CK)、农民习惯施肥法(FFP)、FFP优化、增氮处理(SHY)和SHY优化,4次重复于2008和2009年分别在湖北赤壁和荆门进行。【结果】湖北赤壁CK处理两年试验的水稻产量均低于湖北荆门,表明荆门的基础地力好于赤壁。两年试验中,与农民习惯施肥法(FFP)相比,赤壁FFP优化、增氮处理(SHY)和SHY优化3个处理都有增产作用,其中2008年增产率分别为10.0%、2.3%和23.2%,2009年增产率分别为16.6%、11.8%和22.6%;荆门FFP优化、SHY、SHY优化3个处理,在2008年略有减产,在2009年增产作用也不显著,仅为2.0%、6.7%和1.7%。与农民习惯施肥法(FFP)相比,赤壁FFP优化和SHY优化,氮肥农学利用率和偏生产力都有显著提高;荆门FFP优化和SHY优化氮肥偏生产力显著提高,而氮肥农学利用率仅略有提高;两年两地SHY处理的氮素利用率各个指标的值均较小。【结论】两个优化处理(FFP优化和SHY优化)的产量和氮肥利用率都达到较高水平,即在当前农民习惯施肥条件下,将氮肥减少20%左右,不仅不会减产反而还会增产增效;在高氮的投入下,高产田水稻增产不明显甚至减产。此外,氮肥优化施用还可以改善稻米的营养品质。     

不同栽培模式对杂交粳稻常优3号产量及养分吸收利用效率的影响

 【目的】旨在探讨水稻高产与养分高效利用协调的栽培技术。【方法】以杂交粳稻常优3号为材料,设置未施氮处理（0N）、当地高产栽培（对照）、增产增效栽培、再高产栽培、再高效栽培和保产增效栽培等6种栽培模式,比较分析不同栽培模式下水稻产量的形成特点和养分吸收利用特征。【结果】增产增效栽培、再高产栽培、再高效栽培和保产增效栽培两年的平均产量分别为9.5、11.5、10.7和9.0 t•hm-2,较对照分别提高了14.5%、38.6%、28.9%和8.4%。与对照相比,上述各处理的氮肥吸收利用率分别提高了39.5%、93.9%、86.1%和31.0%（相对值）,氮肥农学利用率分别提高了66.5%、84.4%、98.2%和70.1%。不同栽培模式下水稻穗分化至抽穗期的氮、磷、钾的吸收量与产量呈显著正相关。【结论】通过栽培技术的集成优化,可以大幅度同步提高水稻的产量和养分利用效率。     

基于冠层反射光谱的水稻追氮调控效应研究

【目的】利用实时冠层反射光谱监测水稻(Oryza sativa)植株氮素营养状况并推荐氮肥追用量,以实现高产、优质、高效水稻生产。【方法】基于不同基施氮量处理,利用水稻拔节期的差值植被指数(differential vegetation index,DVI)实时估测植株氮积累量,进而根据构建的追氮调控模型精确估算穗肥用量,最后研究基于反射光谱的水稻追氮调控效应。【结果】不同基施氮量处理下的水稻植株在穗肥施用期的氮素积累状况差异较大,基于追肥调控模型,高施基氮量处理的追氮量较对照调低(高氮低调),中施基氮量处理的追氮量较对照微高(中氮微调),而低施基氮量处理的追氮量较对照显著调高(低氮高调)。追施氮肥后,各调控处理间的植株氮含量(PNC)和差值植被指数(DVI)逐渐趋于一致。而调控处理的叶片净光合速率(Pn)和氮肥农学利用率较各自对照明显提高,并获得了更高的经济效益。与常规高产施氮处理相比,低氮高调、高氮低调处理Pn、干物质积累量、氮积累量、产量以及氮肥农学利用率等均有所提高。【结论】与传统非定量经验施肥相比,基于反射光谱的水稻追氮调控技术根据植株氮积累量和土壤供氮量而精确量化氮肥追用量,是一种较好的追肥精确管理技术。     

不同灌溉和施肥模式对水稻产量、氮利用和稻田氮转化特征的影响

【目的】阐明常规淹灌和干湿交替灌溉下,不同施肥模式对水稻关键生育期氮吸收转运、氮素利用率和稻田氮转化特征的影响及其与水稻产量的关系,以期为绿色高效稻田水肥管理提供理论依据。【方法】 2018—2019年连续进行2年,以杂交籼稻中浙优1号为供试材料,设常规淹灌（FI）、干湿交替（AWD）2种灌溉模式以及空白对照（N₀）、常规施氮（PUN₁₀₀）、减氮20%（PUN₈₀）、缓控释复合肥减氮20%+生物炭（CRFN₈₀-BC）和稳定性复合肥减氮20%+生物炭（SFN₈₀-BC）5种施肥模式,对比分析了不同灌溉和施肥模式下水稻产量、氮吸收利用及稻田氮转化特征。【结果】（1）与FI灌溉模式相比,AWD灌溉显著增加了各处理水稻产量（P<0.05）,CRFN₈₀-BC和SFN₈₀-BC处理水稻产量分别达9 721 kg·hm^-2、10 056 kg·hm^-2（2018年）和9 492 kg·hm^-2、9 907 kg·hm^-2（2019年）,且均显著高于PUN₈₀和PUN₁₀₀处理（P<0.05）,这可能与水稻穗粒数、有效穗增加密切相关。（2）与N₀、PUN₁₀₀和PUN₈₀处理相比,AWD灌溉显著提高了抽穗前CRFN₈₀-BC和SFN₈₀-BC处理水稻茎鞘和叶片氮累积量、抽穗至成熟期茎鞘和叶片氮转运量及其氮转运贡献率;同时,显著增加了成熟期0—30 cm剖面稻田可溶性总氮（dissloved total N,DTN）和NO₃^-含量,并有效降低稻田渗滤液中DTN、NH₄⁺和NO₃^-质量浓度。（3）相关分析结果表明,水稻产量与营养生长期叶片和茎鞘氮累积量,抽穗后氮转运量和氮转运贡献率,成熟期水稻氮素利用率和稻田氮有效性显著正相关,表明适宜的水氮管理能协同促进氮素在水稻中的吸收和运转畅通,增加稻田氮素有效性,进而显著提高水稻产量和氮素利用率。【结论】综合2年水稻产量与氮素吸收利用、稻田氮素有效性特征,干湿交替灌溉下生物炭配施缓控释/稳定性复合肥能有效提高水稻高产群体构建、氮吸收转运和氮素利用效率,并降低稻田氮淋溶损失。