水稻高产与氮肥高效利用技术及其生物学基础

氮素是作物生产上施用量最多的肥料,氮肥施用量过多是我国水稻生产上的突出问题。介绍了氮肥施用方法对水稻产量和氮肥利用效率的影响及其生物学基础,并对实现水稻高产与氮肥高效利用提出了建议。     

氮肥不同用量对南四湖区水稻产量及氮素利用率的影响

针对山东南四湖稻区氮肥施用量过大,导致生产成本增加、农田氮素失衡、氮素流失严重的现象,研究了不同施氮量对氮素积累与转移、稻谷产量及其构成、氮素利用率等的影响。结果表明,不施氮肥处理,抑制了水稻营养生长,显著降低了水稻分蘖和成熟期有效穗、干物质积累量、植株氮吸收量及稻谷产量;氮肥施用量过大,造成营养生长过旺,形成大量无效分蘖,降低了氮肥利用率,对提高水稻产量无显著效果。在当前氮肥施用水平上减施30%,可有效抑制无效分蘖,使营养生长和生殖生长更加协调,提高氮肥利用率,且对水稻产量无不利影响。     

土壤有效氮和不同氮肥施用量对小麦产量的影响

综述土壤有效氮的不同形态,分析了土壤氮素与小麦产量的关系,探讨了不同氮肥施用量对作物产量的影响,认为在一定范围内作物的产量随施氮量的增加而增加。     

施钾对寒地水稻氮肥吸收和利用效率的影响

以粳稻品种空育131为材料,研究不同钾肥用量下水稻对氮肥吸收和利用效率的响应,为寒地水稻生产的合理施肥提供参考。结果表明,施钾可以提高水稻产量,且随施用量增加,水稻体内氮素相对含量降低,但绝对吸收量增加,稻谷中氮占全株比重下降,氮肥利用率、氮肥偏生产力、氮肥农学效率、氮肥生理利用率均呈增加趋势,施钾有利于促进水稻对氮素的吸收和氮肥利用效率的提高,试验条件下以全生育期90.0 kg/hm2 K2O的施用量较佳。     

提高中国稻田氮肥利用率的研究策略

 介绍了中国水稻生产氮肥使用及利用率概况。中国氮肥消费量占世界氮肥总量的 30 %,水稻生产所消耗的氮肥占世界水稻氮肥总消耗量的 37%。与主要产稻国相比 ,中国水稻生产氮肥施用量较高而利用率较低 ;介绍了国际上公认的氮肥利用率的概念和相应的定量方法 ;总结了国内外水稻氮肥的施用方法 ,肥料种类 ,计算机推荐施肥以及实时施氮管理模式等对降低氮素损失 ,提高氮肥利用率的研究概况和研究进展 ;从水稻品种耐肥性、土壤供肥能力、施肥技术及水分管理等多方面分析了中国水稻氮肥利用率低的可能原因 ;提出了通过改善水稻品种对氮肥的敏感反应 ,以作物氮素状况为指导适时和适量施用氮肥 ,以及合理调节土壤背景氮来降低氮素损失 ,提高水稻的氮肥利用率的研究策略。     

施氮量和机插密度对钵苗机插杂交籼稻C两优华占产量和氮素利用效率的影响

[目的]探明施氮量和机插密度对钵苗机插水稻氮素利用率及产量的影响,为在钵苗机插水稻生产中选择适宜的施氮量和机插密度提供理论依据.[方法]在大田试验条件下,采用裂区设计,设3种机插密度水平(21.65万、16.84万和12.63万穴/ha)和4种施氮量水平(0、75、150和225 kg/ha),测定不同机插密度和施氮量下钵苗机插水稻的产量及其构成、干物质积累量、主要生育时期各器官氮积累量,并计算氮素利用率.[结果]随施氮量的增加,百千克籽粒需氮量呈逐渐上升趋势,而氮肥吸收利用率、氮肥生理利用率、氮肥偏生产力、氮素籽粒生产效率及氮素干物质生产效率均呈下降趋势,产量呈先升高后降低的变化趋势.随机插密度的降低,氮肥农学利用率、氮肥生理利用率、氮肥偏生产力、氮素籽粒生产效率及氮素干物质生产效率均呈降低趋势,产量也呈先升高后降低的变化趋势.施氮量和机插密度互作对成穗率、有效穗数、每穗总粒数、氮肥吸收利用率、氮肥农学利用率、氮肥生理利用率、氮肥偏生产力、氮素籽粒生产效率和氮素干物质生产效率的影响达极显著水平(P<0.01),但对产量无显著影响(P>0.05).[结论]在贵州喀斯特地貌地区实施钵苗机插水稻的适宜机插密度和氮肥施用量分别为16.84万穴/ha和150 kg/ha,水稻产量为9208.83 kg/ha.回归分析结果表明,获得最高产量的施氮量和机插密度分别为145.63 kg/ha和18.18万穴/ha,水稻产量为9024.771 kg/ha.     

水稻生产的氮肥优化模拟研究

本文阐述了水稻氮肥优化管理模型,模型由水稻干物质积累,植株中氮素运转和分配,植株对氮素的吸收,氮肥吸收,氮肥施用曲线和分次施氮等6个模块组成,其中氮肥施用躯线是在描述氮在作物－土壤系统的复杂行为基础上,结合Price(1979)规则系统数学优化,制定出给定氮素水平下的模拟产量或纯收入所必需的氮肥优化管理曲线,并根据生产实际把氮肥管理曲线转化为实际的分次间歇施氮方案,实践验证结果表明,本模型推荐的氮肥管理方案既可节省氮肥又可提高水稻产量。     

江西省双季稻氮肥用量研究

2011²012年在江西11个县的双季稻田进行了氮肥不同施用量的试验研究。结果显示:随氮肥施用量的增加,单位氮素的水稻增产量呈下降趋势,氮素利用率和氮肥农学利用效率不断降低。利用拟合方程计算出最高产量和最佳经济产量条件下的施氮量,结合氮肥农学利用效率,确定江西早稻、晚稻的平均最佳经济施氮量分别为12.6、15.0 kg/667 m2。     

江西省双季稻氮肥用量研究

2011~2012年在江西11个县的双季稻田进行了氮肥不同施用量的试验研究。结果显示:随氮肥施用量的增加,单位氮素的水稻增产量呈下降趋势,氮素利用率和氮肥农学利用效率不断降低。利用拟合方程计算出最高产量和最佳经济产量条件下的施氮量,结合氮肥农学利用效率,确定江西早稻、晚稻的平均最佳经济施氮量分别为12.6、15.0 kg/667 m2。     

不同施氮量对水稻产量、氮素吸收及利用效率的影响

在田间试验条件下,研究不同施氮量对水稻产量、产量构成因素及氮素吸收利用效率的影响.结果表明,在低氨水平下,增加氮肥施用量有利于提高单位面积水稻有效穗数、籽粒产量、生物产量、籽粒和稻草N含量及氮素积累量,但施氮量达到一定水平后,随施氮量的增加而降低.单位面积有效穗数、籽粒产量、生物产量、籽粒氮素积累量均以施氮180 kg/hm2处理最高;籽粒、稻草N含量.稻草氮素积累量及氮素总积累量则以施氮225 kg/hm2处理最高,而N180处理仅次于N25处理;氮肥用量对氮素吸收利用效率影响明显,氮素利用效率(NUE)、氮素收获指数(NHI)、氮素农学效率(NAE)、氮肥利用率(RE)和氮肥偏因素生产力(PFP)等指标均随氮肥施用量的提高而降低,施氮180 kg/hm2处理的氮素吸收利用各项指标均高于施氮225 kg/hm2处理.相关性分析表明,籽粒和生物产量是影响氮素积累及氮素吸收利用效率的重要影响因子,单位面积成穗数和结实率对氮素利用吸收效率的影响也较大.     

氮肥施用量对晚稻产量和氮肥利用效率的影响

为明确氮肥用量在晚稻上的施用效果,在田间试验条件下,研究了施氮量04、5、90、135、180、225、270 N kg/hm^2对长沙县干杉乡晚稻产量、产量构成因素及氮素吸收利用效率的影响。结果表明,在低氮水平下,增加氮肥施用量有利于提高单位面积水稻有效穗数、稻谷产量,稻谷和稻草的氮吸收量,但施氮量超过180 kg/hm^2后则随施氮量的增加而其效果相应降低。氮肥利用率和氮素农学效应均随氮肥施用量的提高而降低。综合考虑水稻高产和氮肥高效利用,推荐该地区晚稻的氮肥适宜用量为135～180 kg/hm^2。     

氮肥施用量对晚稻产量和氮肥利用效率的影响

为明确氮肥用量在晚稻上的施用效果,在田间试验条件下,研究了施氮量04、5、90、135、180、225、270 N kg/hm2对长沙县干杉乡晚稻产量、产量构成因素及氮素吸收利用效率的影响。结果表明,在低氮水平下,增加氮肥施用量有利于提高单位面积水稻有效穗数、稻谷产量,稻谷和稻草的氮吸收量,但施氮量超过180 kg/hm2后则随施氮量的增加而其效果相应降低。氮肥利用率和氮素农学效应均随氮肥施用量的提高而降低。综合考虑水稻高产和氮肥高效利用,推荐该地区晚稻的氮肥适宜用量为135～180 kg/hm2。     

水稻根系与氮素吸收利用之研究进展

当前中国过高的氮肥施用量引起相对严重的环境问题。氮素是作物最主要的营养元素,而根系则是水稻吸收养分的主要器官,多项研究表明,作物对氮素的高效吸收取决于根系的生物学特征。因此研究水稻根系与氮素吸收利用的关系对于提高氮肥利用率、缓解环境污染具有重要意义。综述了近年来与水稻对氮素养分吸收和利用有关的根系研究的情况,归纳和比较了水稻根系形态及其活力的一般研究方法,并对氮素养分与水稻根系形态及根系生理活性的关系进行了探讨。     

重庆稻油轮作区氮素利用及氮肥投入阈值研究

通过研究氮肥用量对水稻油菜轮作作物产量、氮素吸收、经济效益及土壤氮素平衡的影响,探讨氮素利用与施氮量的关系,确定作物系统氮肥投入阈值,达到高产和环境友好双赢的目的,为重庆地区稻油轮作合理施肥提供理论依据.于2018-2019年在重庆市典型水稻油菜轮作区,设置5个氮肥用量(0, 75, 150, 225, 300 kg/hm²),采用随机区组设计,研究氮肥用量对重庆地区水稻油菜轮作作物产量、氮素利用、土壤矿质氮空间分布及氮素平衡的影响.结果表明：施氮能显著提高重庆地区水稻油菜轮作的作物产量和氮素积累量,其中施氮量对产量促进作用以油菜季300 kg/hm²和水稻季225 kg/hm²最佳,分别提高125.75%和37.74%;对氮素积累量促进作用皆以300 kg/hm²最佳,分别提高187.29%和111.66%.油菜季氮肥偏生产力(PFP_N)、氮肥农学利用率(AE_N)、氮肥表观利用率(RE_N)及水稻季PFP_N和AE...     

移栽密度与供氮水平对水稻产量、氮素利用影响

探讨不同移栽密度和氮素供用水平对水稻产量、氮素吸收和利用的影响,为水稻生产的科学施肥提供参考依据。采用田间试验在3种栽培密度(30 cm×30 cm、40 cm×40 cm、50 cm×50 cm)和5个施氮水平(0、150、225、300、375 kg/hm2)条件下研究了水稻产量、产量构成因子及氮素吸收利用的差异。施用氮肥或增加密度,均可显著增加水稻产量;当施肥过量或密度较高时,产量降低。同一密度下,施氮量增加,水稻单位面积有效穗数、穗粒数、子粒、秸秆和总吸氮量先增加后降低;氮素收获指数相反;而氮素干物质生产效率、氮素稻谷生产效率、氮素农学利用效率、氮素利用效率与氮素偏生产力显著降低。相同施氮量下,移栽密度变大,单位面积有效穗数、氮素农学利用效率、氮素利用效率与氮素偏生产力呈增加趋势;总吸氮量先增加后降低。综合考虑产量、氮素利用及环境污染等因素,该地区水稻生产合理的栽培密度和氮肥施用量分别为40 cm×40 cm和150 kg/hm2。     

冬小麦/夏玉米轮作系统不同施氮量的长期环境效应及区域氮调控模拟

【目的】针对环渤海区域冬小麦/夏玉米轮作系统氮肥施用量过大,环境效应逐渐增大的实际情况,研究不同氮肥施用量下长期和区域环境效应,明确冬小麦/夏玉米的减氮潜力和区域。【方法】利用定位试验和生物地球化学模型相结合的研究方法。【结果】冬小麦/夏玉米不同氮素施用量15年的模拟结果表明,随着氮肥施用量的增加,作物产量逐渐增加,到两季作物施氮量达到240—300 kg N•hm-2以上时,作物产量增加能力有限,而氮淋溶损失量则逐渐加大,土壤中残留的无机氮素也逐渐增加。与当前区域氮肥施用量364×104 t相比,区域氮肥总量减少30%和优化施肥两种调控方案下环渤海地区总氮素平衡的各个输出项都有不同程度的降低,其中降低幅度最大的是氮淋溶,分别减少了67.23%和79.93%,极大地降低了氮素的环境风险。【结论】环渤海地区冬小麦/夏玉米轮作系统氮素的环境效应有随氮素施用量逐渐增加的态势,目前该种植模式具有减氮的潜力,区域减氮30%能够有效的减少环境效应,节氮潜力最明显的地区在山东东部、西南部和河北中部。     

长江中下游地区氮肥减施对稻麦轮作体系作物氮吸收、利用与氮素平衡的影响

本试验采用连续两个轮作周期的稻麦轮作定位试验,研究了氮肥减施对作物氮素吸收、利用和土壤氮素平衡的影响。结果表明,在传统推荐施肥(小麦N 195 kg/hm2,水稻210 kg/hm2,均按底肥40%、分蘖肥30%、拔节肥30%分3次施用)的基础上,氮量减施20%,并配合综合调控技术措施,产量并没有降低,而且氮肥表观利用率、农学利用率、氮肥偏生产力和贡献率均得到提高。氮素在作物体内累积随着施量的提高而提高,土壤无机氮残留量和氮素表观损失也有相同的规律。生产相同数量的籽粒产量的需氮量小麦高于水稻,而氮素表观损失,则水稻高于小麦。     

氮肥增效剂试验小结

增施氮肥是提高作物产量的重要措施.随着氮肥工业的发展,我省和全国一样氮肥施用量逐年增加.但是,现在氮肥的利用率一般只有50%左右.因此,研究减少氮肥损失的方法,有效地提高氮肥利用率,对农业生产具有重要的意义.氮素肥料施到土壤中后,以铵态氮、硝态氮和有机态氮三种形态存在,而有机态氮一般不能被植物直接吸收利用,必须通过土壤中微生物分解成铵态氮才能成为作物的养     

不同有机肥氮替代化肥氮比例对水稻生产的影响

本文通过田间试验研究了在总施氮量一致情况下不同有机肥氮代替化肥氮比例对水稻生产和氮肥利用率的影响。试验结果表明:在水稻生产过程中,有机无机氮肥配施能为作物生长提供稳定的氮素养分供应,能满足水稻各生育期对氮素的需求,从而提高水稻产量和氮肥利用率,但并不是有机氮替代比例越高越好,当有机氮替代比例在20%~30%时最有利于水稻的生长和氮肥利用率的提高,而当有机氮的替代比例超过40%时,由于前期养分释放慢,不能为水稻及时提供所需的养分,影响水稻生长发育,进而影响产量。     

氮肥实时实地管理对水稻产量及氮素利用率的影响

为了以降低氮肥施用量、提高氮肥利用率,减少氮肥对环境的污染,以黔两优58杂稻为材料,贵州省中低产稻田面积最大的黄泥田为研究对象,研究了不同氮肥施用量和氮肥实时、实地管理对水稻叶绿素含量、产量、植株吸收氮素含量和氮肥利用率等的影响。结果表明:氮肥实时、实地处理水稻叶片在抽穗灌浆期叶绿素含量(SPAD值)较高;产量显著高于常规施氮水平(N8、N12和N16);实时、实地处理水稻植株氮素吸收量在主要生育时期介于N8和N16处理之间;氮肥生理利用率、氮肥农学利用率和氮收获指数均最高,与3种常规施肥水平存在显著差异。