氮肥后移对不同氮效率水稻花后碳氮代谢的影响

以氮高效品种(德香4103)和氮低效品种(宜香3724)为材料,利用~(13)C和~(15)N双同位素示踪技术和生理生化分析方法,采用盆栽及大田试验,在施氮量180 kg hm~(–2)条件下,设置3种氮肥运筹方式,基肥∶蘖肥∶穗肥比例分别为5∶3∶2(N_1)、3∶3∶4(N_2)、3∶1∶6(N_3),以及不施氮(N_0)处理;研究其对不同氮效率水稻花后氮碳代谢的影响,并探讨氮肥后移下花后光合同化物及氮素累积、转运、分配的共性响应机制及其与产量的关系。结果表明,品种、氮肥运筹对花后氮素利用特征、光合同化物分配、生理特性及产量均存在显著影响。氮高效品种与氮肥后移量占总施氮量的40%、氮素穗肥运筹以倒四、倒二叶龄期等量追施相配套(N_2处理),能促进花后氮素累积,提高剑叶光合速率和1,5-二磷酸核酮糖羧化酶、谷氨酰胺合成酶等碳氮代谢关键酶活性,促进叶片、茎鞘、根系、穗各营养器官光合同化物及氮素累积与转运,进而提高产量及氮肥利用率,为本试验氮高效品种配套的氮肥运筹优化模式。花后不同氮肥运筹下,氮高效品种光合同化物、氮素的累积与转运,分别较氮低效品种高7.78~12.75 mg ~(13)C株~(–1)、15.14~18.78mg ~(15)N株~(–1);且叶片转运量分别较氮低效品种高1.70~2.93 mg ~(13)C株~(–1)、2.21~4.55 mg ~(15)N株~(–1),茎鞘转运量分别较氮低效品种高1.70~2.93 mg ~(13)C株~(–1)、0.05~1.14 mg ~(15)N株~(–1);而穗部氮高效与氮低效品种~(13)C同化物分别增加31.04~44.68 mg ~(13)C株~(–1)(占~(13)C总量的42.04%~46.38%)、24.94~34.26 mg ~(13)C株~(–1)(占~(13)C总量的36.45%~41.36%),~(15)N则分别增加35.56~46.58 mg ~(15)N株~(–1)(占~(15)N总量的61.82%~82.93%)、27.37~31.57 mg ~(15)N株~(–1)(占~(15)N总量的58.04%~68.31%)。氮高效品种花后具有强光合碳同化、氮素的协同吸收转运特征,以及碳氮代谢能力,来满足籽粒灌浆期对光合同化物及氮素的利用,是氮高效品种相对于氮低效品种高产、氮高效利用的重要原因。此外,从花后不同器官碳氮比(C/N)变化值综合两品种高产及氮肥高效利用来看,N_2处理下,齐穗至成熟期叶片、穗部C/N提高幅度与该时期茎鞘、根系C/N降低幅度一致,据此可将C/N作为水稻高产及氮肥高效利用同步提高的评价指标,这具有重要的参考价值。     

不同施氮措施对冬小麦氮肥利用率和土壤硝态氮积累的影响

为了提高氮素的经济效益,减少氮素产生的农业面源污染,采用大田试验的方法,在子牙河流域研究不同氮肥用量和施肥措施对冬小麦产量、氮肥利用效率和土壤硝态氮残留的影响。结果表明,与习惯施肥相比,优化施肥措施在氮素总量降低30%、磷钾肥用量不变的基础上,冬小麦产量略有增加,但差异不显著。优化施肥措施的4个处理显著提高了冬小麦的氮肥利用率和农学效率,其中氮肥利用率比习惯施肥提高了18.95%~51.21%。与习惯施肥相比,冬小麦收获期1.2 m土层硝态氮残留,优化施肥、优化施肥+有机肥、优化施肥-秸秆还田、缓控肥+有机肥分别减少116.25,70.80,63.81,108.95 kg/hm2。综合经济效益与生态效益,施氮量减少30%的优化施肥和施氮量减少53%的控释氮肥措施均比农民习惯施肥更合理,是值得推荐的氮肥措施方式。     

农田土壤中氮的环境指标研究

氮肥的大量不合理施用使农田氮素成了农业面源污染的重要因子,然而关于农田氮素对环境污染的标准并没有系统的介绍。笔者分别从农田土壤氮素盈余、农田径流总氮、铵态氮、硝态氮等方面着手,介绍农田土壤中氮对环境产生的影响。土壤中氮素富集会加大农田土壤氮流失至水体的风险和数量。农田生态系统中氮素通过氨挥发、地表径流、下渗淋失等进入到环境,其盈余主要以气态、可溶态等形态对环境造成污染。综述国内外相关研究得到:农田径流损失的氮以可溶态为主,其中水稻田面水氮浓度超过30 mg/L会促使土壤矿质态氮部分释放,增加土壤溶液中矿质态氮含量,增加农田土壤氮流失风险;土壤无机N含量达到60 mg/kg时能满足作物的正常生长,超过此值,N素流失风险增加,多余的土壤NO3-N将会引起较大的环境风险。化肥使用量控制在150~180 kg/(hm~2·a)之内,可以有效控制化肥氮的损失污染。土壤氮素盈余、农田径流总氮、铵态氮、硝态氮等可作为农田土壤中氮的环境指标。     

设施土壤磷素淋失环境阈值及防控措施

设施蔬菜生产受管理技术水平所限导致养分投入量远远大于作物需求量,其中过量磷素投入不仅无法提高产量,大量磷素在土壤积累反而容易引发磷素向水体迁移,进而威胁水环境安全。通过调查和田间定位试验,研究了土壤磷素淋溶阈值、不同肥料投入量、投入方式及灌水模式下设施土壤磷素淋失风险及淋失量,评价了不同水分、养分管理对磷素淋失的阻控效果。结果表明,北方设施蔬菜石灰性土壤中存在2个Olsen-P和CaCl_2-P的拐点,分别为58. 39,257. 45 mg/kg。该地区使用土壤Olsen-P 60 mg/kg作为淋溶阈值,260 mg/kg的土壤Olsen-P作为磷肥投入控制阈值对现阶段推荐施肥依据更为合理。以该阈值为评价标准,传统施肥灌溉模式磷素淋失风险极大,西红柿-甜瓜轮作周年磷素淋失量可达4. 91 kg/hm~2。仅降低磷肥投入25%,只能降低磷素淋失18. 11%;配合水分管理则可降低磷素淋失34. 47%～44. 07%;或调整有机无机磷投入比例为3/4有机肥配合1/4无机肥比传统施肥也可降低磷素淋失39. 66%。在此基础上,提出设施土壤基于磷素淋溶阈值和投入控制阈值的有机肥安全施用技术,对达到蔬菜生产和环保双赢具有重要现实意义。     

黑麦草不同翻压量对植烟土壤微生物量及酶活性的影响

土壤微生物量和土壤酶活性是土壤肥力的重要指标。通过大田试验,研究黑麦草不同翻压量对植烟土壤微生物量及土壤酶活性的影响,结果表明：黑麦草不同翻压量均能够提高土壤微生物碳、氮的生物量以及土壤脲酶、酸性磷酸酶、蔗糖酶、过氧化氢酶的活性,这种提高的趋势随着翻压量的增加而增加,但并不是翻压量越多越好,本实验结果表明：翻压量以1500 kg /667m2为最好。     

节水减氮对土壤硝态氮分布和冬小麦水氮利用效率的影响

针对当前关中平原冬小麦生产中氮肥投入过量、灌溉水资源不足的问题,研究节水减氮栽培模式下冬小麦籽粒产量、水氮利用及硝态氮淋失情况,能为确定冬小麦节水减肥环保增效的生产模式提供理论依据。于2017—2019年在陕西杨凌开展冬小麦节水减氮田间栽培试验,采用二因素裂区设计,施氮量为主处理,灌水量为副处理,设施氮量处理N300 (300 kg hm^–2)、N225 (225 kg hm^–2)、N150 (150 kg hm^–2)、N75 (75 kg hm^–2)、N0 (不施氮)和灌水量处理W2 (1200 m³ hm^–2)、W1 (600 m³ hm^–2)、W0 (0),分析小麦产量、水氮利用效率及土壤硝态氮淋失情况。结果表明,2017—2018年和2018—2019年小麦季灌水处理较不灌水处理分别增产14.88%～15.01%和4.11～4.16倍,但处理间差异不显著,而越冬期灌水600 m³ h...     

信阳地区2003年光温条件对水稻产量的影响

通过对信阳地区1991—2004年的气象数据和水稻产量数据的分析,发现2003年水稻的减产是由于7—9月光温条件的剧烈变化所造成,产量相比近五年平均（2000—2004年）降低了28.28%。产量构成因子中结实率和每穗粒数所受影响最大,二者分别降低了23.71%和7.82%,而有效穗数与千粒重与其它年份相比并无显著差异。扬花至灌浆后期的光照不足对产量的影响最大,关联度达到0.7011。分蘖孕穗期的低温寡照、孕穗后期高温和扬花期低温也对产量有一定的影响。     

不同施氮量对茄子产量和经济效益的影响

通过田间试验研究不同施氮量对茄子产量及经济效益的影响。结果表明,氮肥施用量对茄子的产量和效益影响显著,施氮量12kg／667m2时产量和经济效益最高,继续增加施氮量,产量反而下降,产投比随氮肥用量的增加而逐步下降。回归统计分析表明,施氮量12kg／667m2时,茄子产量与理论值基本一致,表明在此施氮条件下经济回收率最大。     

长期定位施肥土壤硝态氮和铵态氮积累特征及其与玉米产量的关系

为潮土中硝态氮和铵态氮的运移、积累特征及其与夏玉米产量之间的关系,以始于1978年的莱阳长期定位施肥试验为基础,在2014,2015年夏玉米收获后,分别测定0~20,20~40,40~60,60~80,80~100 cm土层硝态氮、铵态氮含量,并计算0~100 cm不同土层硝态氮、铵态氮积累量及夏玉米产量。结果表明:施用有机肥或化学氮肥均能提高土壤硝态氮或铵态氮含量及其积累量;在0~100 cm土层中各处理硝态氮的垂直迁移趋势不同,而铵态氮的垂直迁移趋势基本一致;与化肥相比,施用有机肥可滞缓硝态氮向土壤深层淋溶,但两者对铵态氮向土壤深层迁移趋势的影响不明显;长期施用有机肥、氮肥对硝态氮、铵态氮积累量的影响均达极显著水平,且对土壤硝态氮积累量存在极显著的交互效应;与长期不施肥M_0N_0(CK)相比,施肥处理(M_0N_1、M_0N_2、M_1N_0、M_1N_1、M_1N_2、M_2N_0、M_2N_1、M_2N_2)硝态氮积累量、铵态氮积累量分别显著增加112%~396%和69%~259%(P0.05);在0~20,0~40,0~60,0~80,0~100 cm各土层中,硝态氮、铵态氮积累量与夏玉米产量具有不同线性关系。研究表明,合理的有机无机肥配施可以降低土壤硝态氮、铵态氮淋溶及其积累,从而有利于提高作物产量,维持农田土壤生态系统的稳定性,促进农业可持续发展并保护地下水源。     

不同氮敏感性粳稻品种的氮代谢与光合特性比较

本文旨在探明不同氮敏感性粳稻品种氮代谢与光合特性。以2个氮敏感高产品种淮稻5号和连粳7号, 2个氮钝感品种宁粳1号和扬粳4038为材料, 设置0和200 kg hm^-2 2个施氮水平, 研究其产量、氮肥利用效率以及地上部生理性状的变化特点。结果表明, 在2种施氮水平下, 氮敏感品种的产量和氮肥利用效率显著高于氮钝感品种。与氮钝感品种相比, 氮敏感品种具有较高的光合速率和氮素积累, 较强的氮代谢酶活性和较高的光合氮素利用效率, 抽穗期茎叶中积累较多的可溶性糖和淀粉, 抽穗至成熟期茎鞘中非结构性碳水化合物向籽粒转运率较高。表明氮敏感品种在较低施氮量下具有较高的生理活性和物质生产效率; 这些特征可作为筛选高产氮敏感水稻品种的重要生理指标。     

基施有机肥替代无机氮肥分蘖肥后移对水稻产量及生长的影响

为研究有机肥替代无机N肥的有效途径,以主推粳稻品种“南粳5055”为材料,利用小区试验研究基施有机肥替代无机N肥分蘖肥后移对水稻产量及生长的影响。结果表明：基肥不施无机氮肥或者施用有机肥替代无机N肥高峰苗数会增加,会推迟高峰苗出现时间。有机肥替代无机N肥使抽穗期剑叶、倒2叶、倒3叶叶基角变小,倒3叶叶长增加,延缓抽穗后顶三叶叶绿素含量的下降速度,通过增加有效穗数、千粒重实现增产,对水稻农艺性状影响不大,主要影响是株高。     

有机无机肥料配施对连作区玉米土壤微生物及养分含量的影响

通过大田试验,研究了不同比例化肥配施有机肥对连作玉米区土壤微生物、养分含量及产量的影响。结果表明：有机无机肥配施能有效改善土壤微生物环境,可在提供营养的同时调控优化土壤中细菌、真菌等微生物群落区系的结构,增加细菌和放线菌数量,减少有害真菌的数量;在玉米生育时期土壤碱解氮、速效磷含量除M4外均呈现先升高后降低趋势,且处理M2的土壤速效磷与其他处理间达到了5%的显著差异水平;玉米产量：M2（80%尿素氮+20%有机肥氮;P₂O₅：75kg/hm ²;K₂O：90kg/hm ²）>M3（70%尿素氮+30%有机肥氮;P₂O₅：75kg/hm ²;K₂O：90kg/hm ²）>M1（100%有机肥氮）>M4（当地化肥施用量：尿素150kg/hm ²;P₂O₅：75kg/hm ²;K₂O：90kg/hm ²）>CK（不施用任何肥料）,配施处理增产明显,与CK处理间达到显著差异水平。     

蔬菜基于与无机肥配施的有机肥适用量研究

目前有关蔬菜作物有机无机肥的配施比例等有关施肥种类不合理的问题依然存在,为获得蔬菜生产上合理施用有机肥的用量,通过对菜心等叶菜和苦瓜开展田间试验,考察施不同量有机肥对菜心等叶菜和苦瓜产量和品质的影响,获取2类蔬菜的有机肥与无机肥配施时的合适用量,并进行了验证。结果表明:(1)菜心等叶菜有机肥与无机肥配施时,产量较高和品质较优的有机肥合适施用量为每茬50 kg/667 m2,若产量水平特别高的叶菜可适当增加至每茬100 kg/667 m2。(2)苦瓜有机肥与无机肥配施时,产量水平一般的苦瓜使用商品有机肥合适用量约为300 kg/667 m2,产量水平特别高的可增至500 kg/667 m2;若使用农家有机肥的合适用量约为750 kg/667 m2。     

有机无机肥施用对结球甘蓝形态、产量及品质的影响

在露地地膜覆盖栽培条件下,以结球甘蓝‘春丰’为试验材料,采用田间小区试验方法研究了不同氮磷钾有机肥施用对结球甘蓝的形态、产量及品质的影响。结果表明：与对照相比,适量补充有机无机肥结球甘蓝的生物产量、平均单球重、小区产量都有不同程度的提高,以NP处理的增幅最高,分别为25.3%、40.9%、41.3%;维生素C含量有不同程度的提高,而P处理和K处理的比对照的低,并且以处理NPKM的最高;粗纤维含量,除NK处理外,所有处理均比对照的低,而以处理N的最低,以NPKM处理的次低。     

有机无机配施对春花果柠檬产量和品质的影响

为探讨不同有机无机配施对柠檬产量、花果发育动态和品质的影响,筛选出适合云南德宏柠檬生产的施肥配方,选择常用的3种复合肥和2种有机肥对尤力克柠檬进行配施或单施。结果表明：有机无机配施能够提高柠檬的产量,比单施有机肥处理产量高0.53 -7.16kg/株,比单施无机肥处理产量高0.43-9.80 kg/株;周甲有机肥与柠檬专用肥配施有利于柠檬开花与坐果;有机无机配施能改善柠檬的果实品质,以周甲有机肥与柠檬专用肥配施效果最佳,施用第二年,其出汁率、vc含量、可滴定酸含量、可溶性固型物含量分别比其他处理高0.02%-4.93%、0.75 mg / 100g -5.74 mg / 100g、0.16-1.76 g/kg、0.07%-0.63%。有机无机配施有利于柠檬的产量与品质的提升,并以周甲有机肥与柠檬专用肥配施效果最好,可在生产中推广使用。     

辣椒化肥减量配施有机肥试验初报

选取辣椒为研究对象,在增施有机肥料的基础上,开展最佳目标产量水平下的减量化施肥试验,根据不同水平试验区组产量进行分析,确定可以接受的减量水平.结果表明：随着化肥施用量的减少,有机肥施用量的增加,辣椒产量呈逐渐递增的趋势,以施有机肥600kg/667m2,单产2103.81 kg/667m2的处理显著高于施化肥、化肥配施有机肥的处理.综合生态效益和经济效益,以施有机肥600kg/667m2为最优.     

不同种类有机肥与化肥配施对烤烟生长和品质的影响

采用田间试验,在等氮、磷、钾施用量,有机氮施用量占总施氮量25%的条件下,研究饼肥、鸡粪、商品有机肥Ⅰ号、商品有机肥Ⅱ号等4种有机肥与化肥配施对烤烟生长和品质的影响。结果表明,与对照纯化肥相比,有机肥与化肥配施会提高烟株的抗病能力,增加烟叶中磷、钾、氯养分含量,降低烟叶氮素含量,尤其是上部烟叶氮素和烟碱的含量,但对烟叶总糖含量影响无明显规律。饼肥、鸡粪、商品有机肥Ⅰ号分别与化肥配施,生产出的烟叶化学成分含量适中,糖/碱比值、钾/氯比值比较协调,可明显改善烟叶香气质,增加烟叶香气量,上中等烟叶比例提高,增加烟叶产值。饼肥、鸡粪、商品有机肥1号均可作为福建烟区烤烟生产使用的有机肥。     

化肥减量配施有机肥对蔬菜产量和品质的影响

选择黄瓜（Cucumis sativus）、苦瓜（Momordica charantia）和甘蓝（Brassica oleracea var. capitata）3种蔬菜进行化肥减量配施有机肥试验,研究不同施肥措施（包括传统施肥、化肥减量20%、化肥减量40%配施20%有机肥及化肥减量60%配施40%有机肥）对连续种植的蔬菜的产量及品质的影响。结果表明,与传统完全施用化肥相比,化肥减量20%对蔬菜的产量及可溶性糖含量、蛋白质含量和还原性维生素C均无明显影响,但降低了蔬菜的硝酸盐含量。化肥减量及配施不同比例的有机肥对黄瓜、苦瓜和甘蓝的产量没有显著影响,但显著提高黄瓜、苦瓜和甘蓝这3种蔬菜的可溶性糖、维生素C和蛋白质含量,降低蔬菜中的硝酸盐含量。化肥减量对连续种植的蔬菜产量没有明显影响,但显著提高了蔬菜的品质,以化肥减量60%并配施40%有机肥的处理的效果最好。     

化肥减量配施有机肥对柠檬树体生长、果实产量及品质的影响

探讨化肥减施和配施有机肥改善土壤质量,减少化肥使用量,提高柠檬产量和品质,为云南柠檬园土壤环境改良和柠檬化肥减施增效提供技术依据。以‘云柠1号’柠檬为试材,利用田间小区试验,设置4个不同施肥处理,即100%化肥（常规施肥）、70%化肥+有机肥15 kg/株、50%化肥+有机肥15 kg/株及不施化肥处理+有机肥15 kg/株。分别测定不同施肥处理的柠檬树体生长参数、花枝成花数、果实品质、产量和叶绿素含量。结果表明,与常规施肥相比,70%化肥+有机肥15 kg/株处理下柠檬的生长参数、果实产量和品质有显著差异,该处理显著加快了柠檬树体的生长,获得了更高的产量和果实品质。与常规施肥相比,植株株高增高6.37%,嫁接口上、下5 cm处直径分别增粗13.05%、9.61%;单果重和产量分别增加15.19%、28.60%;果实出汁率、Vc含量和总糖含量分别增加6.68%、27.85%、6.20%,综合考虑产量、果实品质等因素,70%化肥+有机肥15 kg/株处理对柠檬增产、提质、增效的效果最佳。     

有机肥替代对土壤养分的影响

为探寻肥料的合理施用方法,并对有机替代的可行性提供佐证,运用大田定位试验方法,研究连续3季有机肥部分替代无机肥料对土壤养分全氮、全磷、速效钾、有效磷、有机质含量的影响,及在各养分土壤剖面中的分布和迁移特征。结果表明,连续3季施用不同类型肥料后,各处理土壤全氮、全磷、有机质、有效磷主要积累在0~20 cm土层,随着土层深度的增加而降低。添加20%干猪粪的处理前期效果不显著,后期养分含量显著增加。20%M处理（20%减量施肥+商品有机肥）在0~20、20~40 cm土层各养分含量都高于NPK处理（农民习惯）,全氮、全磷、有效磷、有机质能发生明显迁移,在20~40 cm土层固定累积向下淋溶损失小。结果表明,化肥减量添加商品有机肥能平衡养分分布,提升土壤综合肥力,具有培肥地力的作用。