控释尿素对环洞庭湖区双季稻吸氮特征和产量的影响

缓控释肥料应用于我国水稻生产中,对化肥使用量零增长和农业可持续发展具有重要推动作用。本研究以连续在湖南进行6年(2013—2018年)的双季稻控释尿素施用试验为研究平台,分析控释尿素施用下环洞庭湖区早晚稻主要生育期地上部氮素累积、氮素阶段吸收速率与氮素利用的关系,探究控释尿素减施对水稻持续稳产增产的原因。结果表明:早稻各施氮处理均有1次明显的氮素阶段吸收速率峰值,控释尿素(controlled-release urea,CRU)处理氮素吸收相对延后,氮素累积主要在幼穗分化始期至抽穗期阶段,占生育期总量的35.31%~42.33%,其次为始分蘖期至幼穗分化始期和抽穗期至乳熟期。晚稻于始分蘖期至幼穗分化始期和抽穗期至乳熟期出现2次明显的氮素阶段吸收速率峰值,均以1.0 CRU(等氮量控释尿素)处理峰值最高;始分蘖期至幼穗分化始期、抽穗期至乳熟期水稻大量吸收氮素,累积增量分别占35.92%~40.52%和23.05%~24.58%。控释尿素还能显著提高双季稻产量,早晚稻分别以0.9 CRU(控释尿素减氮10%)和0.8 CRU(控释尿素减氮20%)处理最佳,控释尿素减施的晚稻增产效果优于早稻,且显著提高早晚稻氮肥吸收利用率、农学利用率和偏生产力。CRU处理早晚稻产量与幼穗分化始期、抽穗期、乳熟期、腊熟期氮素累积量和有效穗数均呈极显著正相关,且晚稻产量与穗长呈显著正相关;早晚稻幼穗分化始期氮素累积量与氮肥农学利用率、生理利用率呈显著负相关,氮肥偏生产力与早稻幼穗分化始期、抽穗期、乳熟期和腊熟期氮素累积量呈极显著或显著负相关,与晚稻抽穗期氮素累积量呈显著负相关。因此,控释尿素施用使水稻氮素阶段吸收速率、地上部氮素累积后延,有利于后期生殖生长及籽粒结实,显著提高双季稻产量及氮肥利用效率。结合双季稻吸氮特征和籽粒产量,建议环洞庭湖区早稻采用释放期较短的控释尿素或配合速效氮肥施用,进一步实现增产。     

微区尺度下探索缓效氮不同添加比例对玉米专用肥的肥效影响

通过田间微区埋袋试验,研究玉米专用肥中缓效氮成分不同添加比例对春玉米产量和氮素利用效率的影响,同时探讨对盐渍土壤环境变化的影响,以期找出在山西晋北轻度盐碱地上玉米生产中适合的专用肥缓效氮添加比例。结果表明:配施缓效氮不仅能够显著增加玉米干物质的积累,促进玉米对氮素的吸收,大幅增加玉米的产量,而且能有效降低土壤pH值。其中,33%缓效氮处理比普通尿素处理产量增加48.72%,成熟期玉米吸氮量和干物质积累量分别增加40.92%和21.60%。配施缓效氮能显著提高春玉米的氮素利用率,其中缓效氮添加比例为33%和50%处理分别比普通尿素处理提高30.90%和15.49%。通过添加缓效氮,土壤pH值的最大降幅为0.45个单位。综上所述,在山西晋北区域轻度盐碱耕地玉米专用肥中添加33%缓效氮,可以使氮素释放与玉米对氮素的吸收相吻合,在保证玉米高产的同时对土壤环境也有所改善。     

缓释尿素配施对高产夏玉米氮素吸收和产量的影响

缓释氮肥通过相对缓慢释放肥效,具有增强植株氮素吸收利用和产量形成的效果。本研究通过设置不同缓释尿素配施处理大田试验,研究了等氮条件下不同缓释尿素配比处理对夏玉米氮素吸收和产量性状的影响。结果表明,与未施肥对照(CK)相比,普通氮素常规处理(T1)和配施缓释尿素处理(T2~T5)的硝酸还原酶(NR)和谷氨酰胺合成酶(GS)活性、植株干物重、氮累积量和吸收速率、产量构成因素、产量和氮肥利用效率均显著提高。与T1相比,T2~T5拔节期和大口期的NR和GS活性、植株干物重、氮累积量和吸收速率氮降低,但吐丝以后的各时期NR和GS活性、植株干物重、氮累积量和吸收速率增高。不同缓释尿素配施处理(T2~T5)相比,各生育时期的NR和GS活性随缓释尿素用量增多也随之增高；植株干物重、氮累积量在拔节和大口期表现为随缓释尿素用量增多也随之增大、在吐丝、灌浆和成熟期表现为随缓释尿素用量增多呈单峰曲线,大体以T3峰值最高。随缓释尿素用量增多,灌浆至成熟植株的氮累积量和氮吸收速率增大。与T1相比,T2~T5处理的穗粒数、千粒重和产量提高,以T3(50%缓释尿素底施+50% N尿素大口追施)的产量增幅最大。此外,配施缓释尿素处理T3和T4,成熟期收获指数和氮肥利用效率较常规尿素处理T1也明显提高。研究表明,以适当比例缓释尿素(50%总氮)底施配合常规尿素(50%总氮)大口追施,能协调植株各生育时期氮素需求,促进植株氮素吸收、利用,改善产量的形成能力。     

不同灌溉次数和灌溉量对冬小麦氮素吸收转移的影响

通过6个灌溉处理的田间试验,研究了不同灌溉次数和灌溉量对麦田60 cm土层土壤硝态氮(NO3--N)淋失以及冬小麦各个生育阶段氮素吸收转移的影响.试验结果显示,水分条件影响土壤NO3--N的含量和分布,土壤NO3--N含量随着灌水次数和灌水量的增多而降低,而且集中分布在20～40 cm土层.冬小麦植株在返青期不灌水处理积累的氮素最高,拔节期后显著低于其他灌水处理(P<0.05),开花-成熟期,灌1水、2水和3水处理植株积累氮高于灌4水和5水处理.花后叶中氮向穗部的转移率为82%左右,且随着灌溉量的增大而升高,茎中氮的转移率偏低,平均75%.成熟期,花后叶茎(未考虑根)及花后植株同化氮素对穗部的贡献率分别为34%,32%,34%,植株总氮在穗部的分配比之间无显著差异,灌3水处理氮素吸收效率最高.上述结果表明,灌水量促进土壤NO3--N向下淋溶,使土壤60 cm以上NO3--N含量降低,不利于作物吸收.适度干旱有利于冬小麦植株氮素的积累和吸收利用效率的提高.花后营养器官氮向穗部的转移率叶>茎,穗中氮约66%来源于营养器官的转移,34%来源于花后同化氮量.权衡水分利用效率和氮素吸收利用率,灌2水或3水是华北地区较好的灌溉选择.     

减氮配施控释尿素对冬小麦产量及氮肥效率的影响

为探究冬小麦科学施氮技术,采用田间试验研究了推荐施肥全量施氮(196 kg N/hm2)和减氮20%(156.8 kg N/hm2)条件下,不同控释尿素与普通尿素配比对冬小麦产量及氮素吸收利用的影响。结果表明：施氮显著增产17.11%~27.39%,推荐施肥较农户施肥增产2.14%~8.77%。减氮20%产量与全量氮无显著差异。等氮条件下,施用控释尿素的氮肥利用率均高于普通尿素,且减氮处理均高于全量氮处理。施氮156.8 kg/hm2 （75%控释尿素+25%普通尿素）产量较农户施肥增产6.60%,氮肥利用率较经验施肥和全量普通尿素提高13.64 和9.22 个百分点,氮肥农学效率增加2.29 和1.44 kg/kg。施氮156.8 kg/hm2（75%控释尿素+25%普通尿素）一次性基施对豫北地区冬小麦具有较好的增产效果,氮肥效率较高。     

氮肥一次性基施对夏播鲜食甜玉米产量、品质和氮素利用效率的影响

通过2年田间试验,研究了氮肥一次性基施对夏播鲜食甜玉米产量、品质及氮素吸收利用的影响,为鲜食甜玉米轻简化栽培技术提供科学依据。设置不施氮（N0）、普通尿素分次施用（CU_S）、普通尿素一次性基施（CU_B）和控释尿素一次性基施（CRU_B）4个处理。结果表明,氮肥施用可以增加鲜食甜玉米的穗长、穗粗、行粒数和穗粒数,并显著提高鲜穗产量。与N₀处理相比,施氮处理的鲜穗产量2年分别显著增加17.14%~22.03%和17.77%~26.39%,2年均是CRU_B处理的增幅最大,CU_S处理次之,CU_B处理最低。CRU_B与CU_S处理间2年的鲜穗产量均无显著差异,2017年2个处理的鲜穗产量显著高于CU_B处理,增幅分别为7.32%和6.96%。CRU_B处理2年的植株氮素积累量显著高于CU_B及CU_S处理,并且2年的氮肥偏生产力、氮肥农学利用率、氮肥表观利用率及经济效益均最高。鲜籽粒品质分析结果显示,不同施氮处理仅对鲜籽粒中的可溶性蛋白质含量有显著影响,对皮渣率、可溶性糖、还原糖和维生素C含量的影响不显著。CRU_B处理2017年籽粒可溶性蛋白质含量显著高于CU_B和CU_S处理。综上,控释尿素一次性基施可以减少施肥次数,保障鲜食甜玉米鲜穗产量和籽粒品质,并提高氮肥利用率和增加农民收入。本研究可为湖北东部及相似生态地区的夏播鲜食甜玉米轻简化生产中氮素的管理提供参考依据。     

氮肥施用量对杂交粳稻氮素吸收和利用的影响

探索不同氮肥施用量对水稻产量形成及氮肥吸收利用的影响。以杂交粳稻‘6优53’为材料,应用精确定量栽培技术原理,设置5个氮肥用量处理,分析氮素吸收利用指标。结果表明：叶片和茎鞘的氮素积累高峰出现在孕穗期,成熟期稻穗氮素总积累量随施氮量的增加而增加。叶片和茎鞘的氮素转运量、转运率、转运贡献率、氮生理效率和氮肥表现利用率在施氮量300.00 kg/hm²时达最大值。氮素收获指数、氮肥效率、氮肥吸收效率、氮肥利用率、氮肥农艺利用率、生理利用率和氮肥偏生产力、土壤氮素依存率随施氮量增加均呈下降趋势。氮肥表现利用率与产量极显著正相关,与穗数显著正相关,与每穗颖花数显著负相关;穗数与氮肥吸收效率、氮素收获指数极显著负相关,与氮肥效率、农艺利用率、生理利用率、偏生产力、土壤氮素依存率显著负相关;千粒重与氮素转运量和转运率显著正相关。合理施用氮肥对提高产量、促进氮素吸收利用具有重要作用。     

氮肥用量和运筹方式对湘南早稻产量和氮素利用效率的影响

为改进湘南地区早稻氮肥施用方法,明确氮肥施用关键技术,构建高产高效氮肥施用模式,开展了以施氮水平为主区因素、氮肥运筹方式为副区因素的裂区试验,研究了其对湘南早稻产量形成与氮素利用效率的影响。结果表明：（1）增大施氮量和穗粒肥比例能提高水稻茎蘖数和成熟期水稻叶片SPAD值;施氮150-210kg/hm2范围内,早稻产量变化不大,但中氮（180 kg/hm2）水平下提高穗粒肥比例可显著增产。（2）增大施氮量可显著提高稻米整精米率和稻米粗蛋白含量,降低垩白率;提高穗粒肥比例可提高稻米整精米率、直链淀粉含量和粗蛋白含量,降低稻米碱消值。（3）随施氮量增大,水稻氮素积累量显著增大,但氮素偏生产力（NPFP）、氮肥农学效率（ANUE）和氮素回收效率（NRE）显著降低;提高穗粒肥比例可显著提高水稻氮素积累量和中氮水平下NRE、NPFP和ANUE。总体来看,180 kg/hm2施氮量下,提高穗粒肥比例有利于提高湘南早稻产量、米质和氮素利用效率。     

不同施氮水平对双季稻产量、氮素利用率及稻田氮素平衡的影响

以“中早39”和“天优华占”为供试材料,通过大田试验研究不同施氮水平对早、晚稻产量形成、氮素利用率和水稻―土壤氮素平衡的影响。结果表明,施氮显著增加了双季稻在0～40 cm土层土壤残留无机氮,且氮形态以NH₄⁺-N为主;当施氮量分别超过180 kg/hm²(早稻)、200 kg/hm²(晚稻)时,土壤残留无机氮含量不再显著增加;水稻―土壤氮素平衡表明,除氮肥外,其他氮输入占氮素总输入的48.7%～78.4%,氮的输出主要受水稻吸氮量、土壤氮残留量和氮损失量影响,在一定施氮范围内,随着施氮量的增加均显著增加。随着施氮水平的提高,早、晚稻产量呈先增加后降低的趋势,其主要通过增加有效穗数和穗粒数增加水稻产量;氮偏生产力、氮农学利用率与氮素依存率随施氮量增加显著降低,但氮吸收利用率、氮表观残留率和氮肥贡献率呈相反变化趋势。水稻产量和施氮量二次回归模型表明,早稻、晚稻最佳施氮量分别为163.4和209.2 kg/hm²。因此,浙江杭州区域双季稻推荐施氮量分别为早稻163.4 kg/hm<...     

控失尿素减施及不同配比对夏玉米产量及氮肥效率的影响

添加纳米矿物类控失剂的控失尿素可通过吸附作用,减少施入土壤后的氮素损失,明确该控失尿素施用量、与常规尿素合理配比在夏玉米上的效应,可为夏玉米一次性施肥、氮肥减施增效提供依据。在不同产量水平(高、中、低产田)土壤上,通过田间试验研究常规尿素(纯氮210 kg hm^–2)、控失尿素常量及减施(减量10%,即纯氮189 kg hm^–2;减量20%,即纯氮168kghm^–2)、控失尿素与常规尿素配施(配比分别为7∶3、5∶5和3∶7)对夏玉米产量、地上部生物量、养分积累量、光合特性及氮肥利用效率的影响。结果表明,氮肥施用可显著提高夏玉米产量,常量控失尿素施用下夏玉米增产率达22.96%～27.55%,在高、中产田上产量较常规尿素有显著提升。与常量控失尿素相比,控失尿素减施10%和20%通过提升穗粒数使得高、中产田夏玉米产量不降低,控失尿素减施20%处理下高产田氮肥利用率高达41.60%。控失尿素与常规尿素7∶3配施下的氮素积累量与常量控失尿素处理无显著差异,高产田和中产田夏玉米产量、秸秆干物重均未显著降低,同时可显著提高低产田夏...     

稻草还田条件下基施有机肥对小麦产量及生长的影响

为了研究稻草还田条件下高效氮肥运筹,笔者利用小区试验研究了稻草还田条件下基肥有机肥对小麦产量及生长的影响,结果表明：（1）基肥有机肥替代无机氮肥可以实现小麦增产,在有机肥替代25%无机氮肥条件下,小麦增产最大;（2）有机肥替代无机氮肥施用提高了小麦成穗率;（3）基肥有机肥替代无机氮肥对小麦株高、穗重、小穗数、不育小穗数、每穗粒数、千粒重影响不大。稻草还田条件下,基施有机肥可以使小麦增产,尤其是在有机肥替代25%无机氮肥条件下,小麦实现增产,基施有机肥使小麦增产的途径是提高了小麦有效穗数。     

有机质包膜尿素对冬小麦产量和氮肥利用率的影响

此文利用盆栽试验研究了3类有机质包膜尿素对冬小麦的产量、氮肥利用率与农学效率、氮素生理效率与收获指数的影响。结果表明：在等氮量条件下,有机质包膜尿素可显著提高冬小麦产量和氮肥利用率。在含N 0.10 g/kg土和含N 0.20 g/kg土水平下,YU2（有机质包膜尿素2）处理较普通尿素分别增产12.7%和19.4%,氮肥的利用率分别提高14.8%和10.8%,效果最为显著。在含N 0.20 g/kg土水平下,与普通尿素相比,3类有机质包膜尿素不同程度的提高了氮肥的农学效率、氮素生理效率和收获指数,YU3（有机质包膜尿素3）对氮素生理效率和收获指数的影响最大,分别提高了0.83 kg/kg和2.56%;YU2处理对提高氮肥农学效率的效果最显著,在含N 0.10 g/kg土和含N 0.20 g/kg土水平下,每千克氮分别增产4.04 kg和3.64 kg小麦籽粒。     

播期密度及氮肥运筹方式对冬小麦籽粒产量的影响

通过不同播期、播种密度和氮肥运筹方式对不同冬小麦品种籽粒产量及构成因子影响的研究，探讨了通过调控播期、密度及氮肥运筹方式实现不同品种丰产高效的可能性。试验结果表明，播期、播种密度和氮肥运筹方式均显著影响小麦产量及产量构成因子，播期以10/15~10/22最为适宜，播种密度以120万/km2~240万/km2为宜，氮肥运筹方式以N210(3:5:2)最好，其次为N210(5:5)。保证供试小麦品种实现9000kg/hm2产量的高产途径为主茎和分蘖并重，适宜的产量结构为：4:4:4，即亩有效穗数39.4~44.4万，穗粒数35.3~40.0，千粒重40.2~45.8g。     

轻度盐碱地上小麦肥中不同添加物的效果初探

通过大田小区试验,研究肥料中添加不同量的腐殖酸物质、活性钙和微量元素因子配施后,对轻度盐碱地上冬小麦生长的影响。研究结果表明:在轻度盐碱地上,肥料中添加1水平微量元素因子可以普遍显著提高小麦的分蘖能力,而施用0和1水平活性钙因子对小麦分蘖也有一定促进作用;1水平腐殖酸和活性钙配施可以显著提高小麦的株高;添加腐殖酸因子可以提高小麦生长初期叶片叶绿素含量。肥料中添加腐植酸、活性钙和微量元素因子,能够显著提高小麦的生物量,而对小麦千粒重尚未产生显著影响。添加高用量的腐殖酸和微量元素因子均可以显著提高小麦产量,而活性钙因子以较低添加量时增产效果更好,本研究中则以2水平腐殖酸、0水平活性钙和1水平微量元素处理较无添加处理显著增产36%,经济效益最高,其次为2水平腐殖酸、1水平活性钙和1水平微量元素因子处理较无添加处理显著增产30.4%。因此,在本试验条件下,推荐小麦肥配方中添加2水平全水溶的腐植酸物质和1水平的微量元素因子,既保证了小麦的高产又维持了合理的肥料投入。     

氮肥增效剂在小麦上的应用效果探索研究

为了探索氮肥增效剂在小麦上的应用效果,以为在沿江江南地区推广此类产品提供科学依据。在磷、钾肥用量相同的条件下,通过田间试验,研究了氮肥增效剂不同施用方法对小麦产量和生长性状、氮肥农学效率以及施肥效益的影响。结果表明：施用氮肥处理较不施氮对照增产3075~4410kg/hm²,增产幅度最低也可达88.9%;配施增效剂处理较相应氮肥处理有效穗平均增加100.1万/hm²,增幅15.61%;产量平均提高528.25kg/hm²,增幅达7.74%;氮肥农学效率平均提升3kg/kg,增幅为16.75%。氮肥减量25%配施伴能处理每公斤氮肥小麦生产效率最高,为25.36kg/kg;氮肥基追各半,基肥配施增效剂处理产量和净增收入均最高,分别达7869kg/hm²和8524.50元/hm²。在试验土壤肥力条件下,氮肥仍是小麦生长最关键的营养因子,氮肥增效剂的作用主要是促进有效穗增加,提高成穗率;氮肥增效剂能提高氮肥利用率和小麦生产效率,节约肥料用量及成本,促进小麦增产增收。综合考虑,氮肥基追各半,基肥配施增效剂可作为推荐施肥组合。     

不同施氮量对冬小麦产量、效益及土壤理化性状的影响

为探明豫北地区高肥力地块不同施氮量对冬小麦产量、经济效益及土壤理化性状的影响,在安阳市北关区壤质潮土上开展了冬小麦不同施氮量试验,设常规施磷钾肥（W1,CK）、常规施肥减施氮肥30%（W2）、常规施肥减施氮肥15%（W3）、常规施肥减施氮肥5%（W4）、常规施肥（W5）和常规施肥增施氮肥5%（W6）6个处理。结果表明,随着氮肥施用量的减少冬小麦主茎叶龄、次生根数、茎蘖数、株高及穗长等农艺性状呈下降趋势,以W6处理最佳。冬小麦产量随着施氮量的增加呈上升趋势,W4、W5、W6处理与W1处理相比增幅分别达48.7%、48.9%、49.1%,W4、W5、W6处理间差异不显著;但与W2、W3处理间差异达到显著水平。不同施氮量处理经济效益较W1处理均有不同程度增加,W4较W1处理净增效益5 869.80元/hm ²,较W5处理净增效益24.45元/hm ²。不同施氮量处理对土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾、缓效钾含量和土壤容重有显著影响,但对pH影响不显著。土壤全氮含量随施氮量的增加呈上升趋势;W4处理土壤容重最低。综合分析,以常规施肥减施氮肥5%处理效果最佳。     

不同产量水平下冬小麦水肥利用特性研究

根据黄淮海地区冬小麦多年不同产量需肥特征进行配方施肥,来模拟冬小麦不同产量水平,进而研究不同产量下冬小麦生长发育及水肥利用等特性,为田间水肥管理和高效用水及合理施肥提供理论依据。本试验于2018—2019年在中国农业科学院新乡综合试验基地进行,试验设置4个产量水平,分别为7.50 t/hm²(C₀),8.25 t/hm²(C₅),9.00 t/hm²(C₁₀),9.75 t/hm²(C₁₅),以不施肥为对照处理(CK)。结果表明,随产量的增加,冬小麦株高、SPAD、穗数、穗长、穗粒数、千粒重和生物量均呈上升趋势,无效小穗数呈下降趋势,较CK处理相比,C₁₅处理株高、SPAD、穗数、穗长、穗粒数、千粒重和生物量分别提高17.8%、69.1%、68.6%、15.3%、16.5%、17.3%、34.9%,收获指数达到53.2%。随产量的增加,冬小麦耗水量显著增加,水分利用效率呈上升趋势,C₁₀耗水量增加22.8%,水分利用效率增加9.9%;收获后C₁₀土壤全氮全磷较播前显著增加,C₁₅显著减少,肥料贡献率随产量增加显著提高,偏生产力显著降低。冬小麦产量的提高主要依赖于较高的穗数和全生育期干物质的积累,结合冬小麦产量、耗水量,水分利用等认为C₁₀处理水肥利用最佳。     

豫南稻区水稻缓/控释肥应用效果研究

为了探讨水稻缓/控释肥在豫南稻区的应用效果,通过田间试验,研究施用水稻缓/控释肥对水稻生长发育、产量和氮素利用率等方面的影响。结果表明,施用等量水稻缓/控释肥比施普通复合肥增加了水稻分蘖数,提高了水稻群体质量;增加了水稻在生育中后期,尤其是水稻灌浆期叶片的叶绿素含量;提高了水稻有效穗、穗实粒数。施用水稻缓/控释肥水稻产量达到9233.3~9725.0 kg/hm2,比施等量普通复合肥增产5.5%~11.1%,增产达极显著水平。施用水稻缓/控释肥比施等量普通复合肥氮素利用率、氮素农学效率分别高18.9%~22.9%、2.9%~5.9%。在豫南稻区施用水稻缓/控释肥能增加水稻产量、提高水稻氮素利用效率。