中国西北旱地小麦和玉米提高产量与水分利用率的氮肥管理效果

A field experiment with four treatments and four replicates in a randomized complete block design was conducted at the Changwu Experimental Station in Changwu County, Shaanxi Province, of Northwest China from 1998 to 2002. The local cropping sequence of wheat, wheat-beans, maize, and wheat over the 4-year period was adopted. A micro-plot study using ^15N-lahelled fertilizer was carried out to determine the fate of applied N fertilizer in the first year. When N fertilizer was applied wheat （years 1, 2 and 4） and maize （year 3） grain yield increased significantly （P 〈 0.05） （〉 30%）, with no significant yield differences in normal rainfall years （Years 1, 2 and 3） for N application at the commonly application rate and at 2/3 of this rate. Grain yield of wheat varied greatly between years, mainly due to variation in annual rainfall. Results of ^15N studies on wheat showed that plants recovered 36.6%-38.4% of the N applied, the N remained in soll （0-40 cm） ranged from 29.2% to 33.6%, and unaccounted-for N was 29.5%-34.2%. The following crop （wheat） recovered 2.1%- 2.8% of the residual N from N applied to the previous wheat crop with recovery generally decreasing in the subsequent three crops （beans, maize and wheat）.     

秸秆还田条件下氮肥运筹对作物产量和氮肥利用效率的影响

研究秸秆直接还田条件下,水旱轮作区水稻和旱作区小麦的适宜氮肥施用量和氮肥运筹的组合,为秸秆还田后氮肥的合理施用提供依据。2014～2017年度在安徽省肥东县和太和县布置田间试验,比较不同施氮处理对作物产量和氮肥利用效率的影响。结果表明,与当地推荐氮肥用量和习惯运筹方式处理相比,在水稻和小麦上增加氮肥用量作物产量均未有显著提升;降低氮肥用量则显著降低了水稻产量,降幅在6.51%～10.25%间;降低氮肥用量时氮肥前移处理小麦产量并未下降。在水稻和小麦上推荐氮肥用量时氮肥前移处理(N_(210)M_(7/2/1)和N_(240)M_(8/2))均获得了较高产量,分别为10 066和7 583 kg/hm~2,与最高产量处理差异均不显著。氮肥农学利用率和偏生产力整体上随着氮肥用量的增加而降低;同一氮肥用量下,利用效率则表现为氮肥前移习惯基追比一次性基施。在推荐氮肥用量和高氮条件下,推荐氮肥用量时氮肥前移处理的农学利用率和偏生产力均处于最高水平,高氮各处理氮肥利用效率均较低。秸秆还田条件下,提高氮肥用量并不能显著提高水稻或小麦产量;推荐施氮量下氮肥前移在水稻和小麦上均获得较高的产量和氮肥利用效率,是目前推荐施氮量下的较优运筹方式。     

氮肥种类和用量对黄河三角洲玉米产量及氮肥利用率的影响

  【目的】  为解决黄河三角洲地区玉米氮肥合理施用问题,在该地区田间条件下应用根层氮素实时监控技术,结合施用不同种类氮肥,研究不同施氮量及氮肥种类对玉米产量及氮素利用效率的影响,为区域玉米生产氮素管理提供理论依据和技术支撑。  【方法】  于2017—2018年在山东省黄河三角洲农业高新技术产业示范区开展为期2年的田间试验,以郑单958为供试品种,设计双因素试验,主处理为5个施氮水平,分别为不施氮 (CK)、基于根层氮素实时监控技术的优化施氮 (Opt)、优化下调施氮70% (Opt70%)、优化上调施氮30% (Opt130%)、农民传统施氮 (FNP);副处理为3个氮肥种类,分别为硫酸铵 (AS)、硝酸铵钙 (CAN) 和尿素 (UREA)。于玉米六叶期 (V6) 和吐丝期 (VT) 分别采集0—60和0—90 cm土壤样品,测定土壤硝态氮和无机氮含量。于收获期测定玉米产量、生物量、玉米植株和籽粒氮含量,计算吸氮量及氮素利用效率。  【结果】  相比FNP处理,2017和2018年应用根层氮素实时监控技术的优化施氮处理分别降低氮肥用量41%和63%,而两处理间产量无显著差异。Opt处理的生物量、籽粒氮含量、秸秆氮含量及吸氮量与Opt130%以及FNP处理无显著差异,氮肥利用率显著高于FNP,两年氮收获指数分别提高7和6个百分点,氮肥偏生产力分别提高71%和190%,氮肥回收利用率分别提高32和34个百分点。优化施氮水平下,2017年施用尿素和硝酸铵钙的玉米产量较施用硫酸铵提高15%和8%。Opt处理收获期土壤无机氮含量较FNP在两年分别降低29%和39%。  【结论】  在黄河三角洲地区,应用根层氮素实时监控技术能够在大幅度减少氮肥施用量的同时,不明显降低籽粒产量,进而提高氮肥利用率。在等氮量条件下,硝酸铵钙和尿素在节肥增产方面的效果优于硫酸铵。     

灌水和氮肥基追比对旱区马铃薯产量、水肥利用效率和酶活性影响评价

为探明水氮基追施用对马铃薯产量、灌溉水肥利用效率和土壤酶活性等方面的综合影响,以获取最优水氮基追施用方案。大田试验设置3个灌水水平W1(900 m3/hm²)、W2(1350 m3/hm²)和W3(1800 m3/hm²)以及3个氮肥基追比水平F1(N2∶1)、F2(N1∶1)和F3(N1∶2),共9个处理,利用熵权TOPSIS法构建宁夏中部旱区马铃薯综合生长评价体系,并以高产、节水节肥为目标建立马铃薯水氮基追施交互响应数学模型。结果表明,灌水量和氮肥基追施对马铃薯单株产量、产量、iWUE(灌溉水利用效率)、PFP(肥料偏生产力)、土壤碱性磷酸酶、土壤蔗糖酶均影响显著;利用熵权TOPSIS法建立马铃薯综合评价体系,得到最优综合响应评分0.1761,即为A7处理(1800 m3/hm²,N2∶1);由马铃薯综合生长对水氮基追施交互响应模型得出,水氮基追施单因素对马铃薯综合生长影响均呈开口向下的二次抛物线,水氮基追施交互影响显著。当施肥编码为-0.7723(基肥∶追肥=1.6553∶1)、灌水编码为0.6553(1697.535 m3/hm²)时,综合评分最高。以综合评分0.16划分闭合区域得出马铃薯生产上最佳的灌水区间和氮肥的基追施比例分别为1440～1935 m3/hm²、1∶1～2.3∶1,此区间最有利于实现马铃薯水氮协同效应最优。     

持续减量施氮对冬小麦土壤硝态氮含量和氮肥利用效率的影响

连续两个生长季（2008/2009和2009/2010）对小麦（济麦22）进行不施氮T1、减量施氮T2（180kg·hm-2纯氮）和按农民习惯施氮T3（315kg·hm-2纯氮）3种施肥处理,2008/2009年度各处理分别为T11、T21、T31,2009/2010年度为T12、T22、T32。观测小麦旗叶光合速率、产量、土壤硝态氮含量,分析连续处理两个生长季后各处理氮肥利用率RE N、氮肥农学效率AE N、氮肥生理效率PE N和氮肥偏生产力PFP N的差异。结果表明,（1）第一生长季T21与T31处理相比,第二生长季T22与T32处理相比,小麦旗叶光合能力和产量均未显著下降,但均显著高于不施氮处理（P〈0.05）。（2）持续2a减量施氮处理（T22）后,小麦成熟期0-200cm土层硝态氮含量分别比T32和T21显著下降32.2%和26.7%（P〈0.05）。（3）持续2a减量施氮处理T22的RE N、AE N、PE N和PFP N均显著高于T32,与第1年减量施氮处理T21相比,T22的RE N、AE N和PE N显著升高（P〈0.05）,但PFP N变化不显著。研究表明连续减氮处理未显著降低小麦开花后旗叶的光合能力和产量,但降低了地下水污染的风险,同时提高了各项氮肥利用效率指标,因而180kg·hm-2纯氮的施氮量可作为小麦持续高产条件下的推荐施肥量。研究结果可为氮肥高效利用和冬小麦栽培的可持续发展提供理论基础。     

保水剂施用量对土壤水分和番茄生长的影响

为了探寻保水剂在内蒙古河套灌区番茄生产中的适宜施用量,以不施BJ2101一L保水剂为对照,在番茄定植前沟施不同用量（30．0、37．5、45．0和52．5kg／hm^2）的保水剂,测定番茄不同生长期保水剂对土壤水分及番茄光合速率、生长状况、产量、水分利用效率等的影响。结果表明：施用保水剂提高了番茄缓苗期、开花期、幼果期的耕层土壤水分,提高了开花期及幼果期的光合速率及蒸腾速率,且其效果均随施用量的增加而增加;施用保水剂促进了番茄根系及茎秆、叶片的生长发育,且随施用量的增加,保水剂用量30．0、37．5、45．0和52．5kg／hm^2水平较对照分别增产了3．48％、7．83％、11．01％和10．29％,生物量增加了24．9％、56．7％、94．0％和82．7％,水分产出率提高了-0．2％、3．9％、6．2％和5．2％,水分利用效率提高了19．1％、50．4％、81．5％和69．2％。试验结果表明,施用保水剂可促进番茄生长,提高水分利用效率,其中施用量为45kg／hm^2的效果最佳。     

施氮量和密度互作对玉米产量和氮肥利用效率的影响

【目的】施氮量、种植密度等主要栽培措施的互作效应,往往使氮肥利用效率难以估计和评价,定量分析施氮量和密度互作下玉米产量和氮肥利用效率 (NUE) 响应的生理过程,对玉米高产氮高效栽培具有参考价值。 【方法】以郑单958为材料,在3个种植密度 (4.5、7.5和10.5万株/hm2) 和3个施氮量 (N 0、150和300 kg/hm2) 条件下进行田间试验。在14叶展期 (V14)、吐丝期 (R1)、灌浆期 (R3) 和成熟期 (R6) 取样,采用长宽系数法测定叶面积后,将样品分为叶片、茎秆 (含叶鞘、雄穗) 和雌穗 (R1、R3);在成熟期,将样品分为茎秆 (包括叶片、茎鞘、苞叶、穗轴) 和籽粒两部分,记录干质量,测定植株及籽粒全氮含量。分析了玉米碳氮积累与产量形成和氮肥吸收利用的关系。 【结果】与N150相比,N300既没有提高玉米群体碳氮积累总量,也没有提高个体生产能力,氮肥利用效率较低;N150和D10.5条件下,玉米产量和氮肥利用效率最高,说明减氮增密是协同提高玉米产量和氮肥利用效率的重要途径。施氮和增密的氮素积累优势主要受V14—R3阶段干物质积累的驱动,且这种关系在花前V14前后就已经建立。V14—R3阶段干物质积累速率与氮素积累速率呈显著正相关,施氮和增密明显促进氮素积累对干物质积累的响应强度。施氮和增密下玉米以花前较低氮浓度获得较高氮积累量,也说明其花前氮积累是以花前大量茎叶干物质积累为前提,花后氮积累则主要取决于雌穗干物质积累。氮密互作对氮收获指数 (NHI) 无显著影响,而适宜施氮和增密显著提高HI,说明减氮增密获得较高的氮肥利用效率,而与籽粒中氮素分配多少无关,主要取决于籽粒中干物质分配的多少。 【结论】施氮量和密度互作通过影响干物质积累量、产量和氮积累量影响氮肥利用效率。合理减氮增密通过促进V14—R3阶段作物生长率和花后物质生产,驱动充足的氮素积累和干物质分配,实现产量与氮肥利用效率的协同提高。     

供氮形态和水分胁迫对苗期一分蘖期水稻光合与水分利用效率的影响

采用室内营养液培养及聚乙二醇(PEG6000)模拟水分胁迫处理的方法，在3种供氮形态(NH ／NOr 比为100／0，50／50和0／100)和2种水分条件(非水分胁迫及水分胁迫)下，研究了水稻苗期一分蘖期的生长及其水分利用效率。结果表明，苗期一分蘖期水稻在非水分胁迫条件下，NH4+／NOf 比为50／50处理(NH 、NOf混合处理)的生物量最大，比单一供NH4+一N和单一供N 一N的处理分别高49．63％ 和63．25％ 。而在水分胁迫条件下，单一供 NH4+一N的处理生物量最大，比NH4+、NOr混合处理和单一供N昕一N的处理分别高5．76％和484．0％ ；单一供NH —N其水分利用效率也最高，比N 、NO； 混合处理和单一供NO；一N的处理分别高11．36％ 和81．63％ ，而比非水分胁迫条件下的相应处理高12．39％。此外，单一供NH —N较单一供N 一N的处理水稻有较强的抗旱性，主要与其能保持相对较高的叶绿素含量、叶面积、分蘖数和净光合速率有关。     

供氮形态和水分胁迫对苗期—分蘖期水稻光合与水分利用效率的影响

采用室内营养液培养及聚乙二醇(PEG6000)模拟水分胁迫处理的方法,在3种供氮形态(NH4+/NO3-比为100/0,50/50和0/100)和2种水分条件(非水分胁迫及水分胁迫)下,研究了水稻苗期—分蘖期的生长及其水分利用效率。结果表明,苗期—分蘖期水稻在非水分胁迫条件下,NH4+/NO3-比为50/50处理(NH4+、NO3-混合处理)的生物量最大,比单一供NH4+-N和单一供NO3--N的处理分别高49.63%和63.25%。而在水分胁迫条件下,单一供NH4+-N的处理生物量最大,比NH4+、NO3-混合处理和单一供NO3--N的处理分别高5.76%和484.0%;单一供NH4+-N其水分利用效率也最高,比NH4+、NO3-混合处理和单一供NO3--N的处理分别高11.36%和81.63%,而比非水分胁迫条件下的相应处理高12.39%。此外,单一供NH4+-N较单一供NO3--N的处理水稻有较强的抗旱性,主要与其能保持相对较高的叶绿素含量、叶面积、分蘖数和净光合速率有关。     

水氮耦合对苗期葡萄叶片氮素代谢酶活性的影响

为研究水氮耦合对苗期葡萄叶片氮代谢影响及最佳施氮量的制定,以一年生葡萄品种红提为研究试材,利用人工控制环境的方法,在温室内采用水、氮两因素各4水平的全面设计进行实验,水分处理分别为正常灌溉W1（田间最大持水量的70%～80%）、轻度胁迫W2（60%～70%）、中度胁迫W3（50%～60%）和重度胁迫W4（30%～40%）。4个氮素施用水平分别为1.5倍推荐施肥N1（施纯氮25.5g·m⁻²）、正常推荐施肥N2（17g·m⁻²）、0.5倍推荐施肥N3（8.5g·m⁻²）、不施用氮肥N4（不施氮）。处理时间为10、20、30、40d。结果表明,在水分条件适宜时,葡萄叶片硝酸还原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶（GS）、谷氨酸合成酶（GOGAT）活性、可溶性蛋白、游离氨基酸含量随施氮量增加而提高;在轻度干旱胁迫时,增施氮肥可缓解干旱胁迫;在重度干旱胁迫时,高氮处理使设施葡萄叶片中氮代谢酶活性、游离氨基酸和可溶性蛋白含量降低。葡萄叶片内氮含量始终随处理时间增加而降低,在轻度水分胁迫下氮的转运率较高,而水分胁迫严重时,高氮处理与无氮处理时氮转运率均偏低。最终得出：在水分条件适宜（W1）和轻度水分胁迫（W2）下,N1处理葡萄叶片的氮代谢能力最高;在中度水分胁迫（W3）和重度水分胁迫（W4）下,N3、N4处理氮代谢能力最高。研究结果可为实际生产中设施葡萄的干旱灾害防控提供理论依据,既能有效缓解水分胁迫带来的危害,又避免生产中肥料的浪费。     

15N示踪法研究弱光对不同穗型冬小麦氮素积累和转运的影响

在大田试验条件下,采用15N示踪法,设置不遮光(T0)、开花后1～10d遮光(T1)、开花后11～20 d遮光(T2)和开花后21～30 d遮光(T3)4个处理,每个处理设置15N尿素作底肥+普通尿素作追肥和普通尿素作底肥+ 15N尿素作追肥两个15N示踪的微区,研究灌浆期弱光条件下不同穗型小麦品种对不同来源氮素的吸收、分配、转运和氮素利用效率的影响.结果表明,灌浆期不同阶段遮光均不利于植株对氮素的吸收、积累和转运,品种间表现一致,呈T0 ＞T3 ＞T2 ＞T1规律;小麦植株吸收的氮素68.0 ％～71.39％来自土壤氮,对追施氮的吸收量大于底施氮,灌浆期遮光增加了土壤氮素在营养器官的分配比例,不利于营养器官中土壤氮素向籽粒中的转运;各处理籽粒产量、肥料氮吸收量、氮肥利用率和肥料偏生产力均表现为T0 ＞T3＞ T2 ＞T1.相同处理条件下,济麦22籽粒产量和对肥料的利用大于山农8355.小麦灌浆期阶段性遮光降低了植株对氮素的吸收、转运和籽粒产量,以灌浆前期遮光影响最大,中期次之,后期最小;相同遮光条件下济麦22的籽粒产量和氮素利用率较高.     

固态13C和15N核磁共振法研究15N标记土壤的腐殖质组分

Five humic fractions were obtained from a uniformly ^15N-labelled soil by extraction with 0.1 mol L^-1 Na4P2O7,0.1mol L^-1 NaOH ,and HF/HCl-0.1 mol L^-1 NaOH,consecutively,and analyzed by ^13C and ^15N CPMAS NMR (cross polarization and magic angle spinning nuclear magnetic resonace).Compared with those of native soils humic fractions studied as a whole contained more alkyls ,methoxyls and O-alkyls,being 27%-36%,17%-21%and 36%-40%,respectively,but fewer aromatics and carboxyls(bein 14%-20% and 13%-90%,respectively),Among those humic fractions ,the humic acid(HA)and fulvic acid(FA) extracted by 0.1 mol L^-1 Na4P2O7 contained slightly more carboxyls than corresponding humic fractions extracted by 0.1 mol L^-1 NaOH ,and the HA extacted by 0.1 mol L^-1 NaOH after treatment with HF/HCl contained the least aromatics and carboxyls.The distribution of nitrogen functional groups of soil humic fractions studied was quite similar to each other and also quite similar to that of humic fraction from native soils.More than 75% of total N in each fraction was in amide from,with 9%-13% present as aromatic and /or aliphatic amines and the remainder as heerocyclic N.     

由木糖和15N标记的甘氨酸形成的美拉德氏聚合物的氮素形态

Water-soluble,nondialyzable Maillard polymers were prepared by reacting D-xylose with ^15N-glycine (and /or glycine)at 6８℃ and pH 8.0 at equimolar concentrations of 1,0.5 and 0.1 mol L^-1,respectively, for 13 days and partitioned into acid-insoluble(MHA) and acid-soluble(MFA) fractions.The nitrogen froms in these polymers were studied by using the ^15N cross polartisation-magic angle spinning nuclear magnetic resonance(CPMAS NMR) technique in combination with chemical methods .The ^15N nuclear magnetic resonance(NMR) data showed that while the yield,especially the MHA /MFA ratio,varied considerably with the concentrations of the reactants,the nitrogen distribution patterns of these polymers were quite similar. From 65% to 70% of nitrogen in them was in the secondary amide and /or indole form with 24%-25% present as aliphatic and /or aromatic amines and 5% to 11% as pyrrole and /or pyrrole-like nitrogen,More than half (50%-77%) of the N in these polymers were nonhydrolyzable,The role of Maillard reacion in the formation of nonhydrolyzable nitrogen in soil organic matter is discussed.     

15N标记的包膜尿素在华北平原渗滤系统中的回收和淋失

The effectiveness of polyolefin-coated urea (Meister-5 and Meister-10; CU) in a wheat (Triticum aestivum L.)-maize (Zea mays L.) rotation system was studied in lysimeter plots located in the North China Plain for three consecutive maize- wheat-maize cropping seasons. An isotopic method was used to compare the fate of CU to that of non-coated urea (NCU), and N application rates of 0, 100, 150 and 225 kg N ha-1 were evaluated. The results showed that the nitrogen use effciency (15NUE) of CU was 13.3%–21.4% greater than that of NCU for the first crop. Alternatively, when the difference method was applied (apparent NUE), no significant variations were observed among treatments in all three seasons. Although inorganic N leached from the 1.3 m layer was less than 1% of the total applied N, unidentified losses of 15N (losses of 15N = 15N applied as fertilizer – 15N absorbed by crops – 15N remaining in the 0–0.2 m layer – 15N leached from the 1.3 m layer) in CU-treated plots were 24.2%–26.5% lower than those of NCU-treated plots. The nitrate concentration in the 0–1.3 m layer of CU plots at the end of the experiment was 53% lower than that of NCU-treated plots. Thus, CU increased crop N uptake from fertilizer and reduced unidentified losses of applied N, which can reduce the risk of groundwater pollution.     

15N示踪法研究生物炭施用对水稻—土壤系统氮肥去向的影响

为探究施用水稻秸秆生物炭对水稻产量、氮肥利用率、氮肥残留及损失的影响,采用盆栽试验结合¹⁵N示踪技术,分析了施用水稻秸秆生物炭对水稻生物量、氮素积累量、肥料氮去向以及氨氧化微生物的影响。研究共设置5个处理:不施氮肥(N0)、单施化肥(CF)、施化肥配施0.5%生物炭(BC1)、施化肥配施1%生物炭(BC2)和施化肥配施2%生物炭(BC3)。结果表明:与CF处理相比,BC2和BC3处理均显著提高水稻产量,增产率分别为19.3%和22.0%。施用生物炭显著增加水稻氮素积累量和表观利用率。施用生物炭的水稻籽粒肥料氮积累和总肥料氮积累量较CF处理分别提高18.6%~23.4%和18.5%~26.5%。然而,施用生物炭处理与CF处理之间的籽粒土壤氮吸收量没有显著差异。BC1、BC2和BC3处理的氮肥利用率分别为30.4%,28.5%和29.3%,均显著高于CF处理(24.1%)。施用生物炭有利于肥料氮在土壤中的 残留,从而减少损失。因此,施用生物炭的肥料氮损失率(25.7%~27.5%)显著低于单施化肥处理(38.4%)。与CF处理相比,高量施用生物炭(BC3)显著降低氨氧化细菌的amoA基因拷贝数,但施用生物炭对氨氧化古菌丰度没有显著影响。综上表明,施用水稻秸秆生物炭是提高水稻产量和氮肥利用率,同时还是有效减少氮素损失的一种有效措施。     

储存条件对气态和液态样品15N丰度的影响

摘 要：15N稳定同位素技术已经广泛应用于土壤、水体氮循环研究中,不同形态样品的15N丰度是该类研究的关键数据。样品储存是实验过程中最基础也是极其重要的一步,储存过程中的不确定性可能影响样品15N丰度。以不同气态和液态样品为对象,研究储存容器、温度、时间、样品前处理等因素对样品15N丰度的影响。结果表明：对于气态样品,铝箔气袋稳定储存N2O样品的时间很短,在第10天15N丰度就明显发生变化;而螺口顶空瓶+丁基塞和钳口顶空瓶+丁基塞稳定储存时间可长达200天左右。对于自然丰度的土壤浸提液, NO3－的15N丰度在4 ℃和－20 ℃下可稳定储存10天无明显变化,储存30天则明显变化;而NH4+的15N丰度在－20 ℃下可稳定储存60天后才有明显变化,但在4 ℃下只能稳定储存10天。对于15N富集的土壤浸提液,NO3－的15N丰度在稳定储存160 天后发生变化;但其NH4+的 15N丰度在－20 ℃下仅能稳定储存30 天,4 ℃下仅能稳定储存10天。对于自然丰度的河水样品,其NO3－和NH4+的δ15N值在4 ℃或－20 ℃下稳定储存10天后均发生变化。储存条件会显著影响气态和液态样品的15N丰度,这些研究结果为15N稳定同位素研究中样品储存提供了科学依据。     

施入~(15)N标记氮肥在长期不同培肥土壤的残留及其利用

采用盆栽试验和短期矿化培养相结合的方法,研究了施入15N标记氮肥(+N)及其与秸秆配施(+1/2N+1/2S)在3种长期(19年)不同培肥土壤(即:No-F,长期不施肥土壤;NPK,长期施用NPK化肥土壤;MNPK,长期有机无机肥配施土壤)中的残留及其矿化和作物吸收特性。结果表明,第一季小麦收获后,+1/2N+1/2S处理下三供试土壤和+N处理下的NPK和MNPK土壤残留肥料氮(残留15N)中有82.6%~95.1%以有机态存,而+N处理下No-F土壤残留15N有47.7%以矿质态存在。经过28 d矿化培养后,与NPK土壤相比,MNPK土壤氮素净矿化量显著增加,增幅为39%~49%;NPK和MNPK土壤残留肥料氮(残留15N)矿化量为1.23~1.90 mg kg-1,占总残留15N的2.78%~5.53%,均显著高于No-F土壤。与+N处理相比,+1/2N+1/2S处理显著提高了3供试土壤氮素净矿化量,但两施肥处理对NPK和MNPK土壤残留15N矿化量无显著影响。+N处理下No-F土壤残留15N的利用率为20%,显著高于NPK(9%)和MNPK(12%)土壤。两种施肥处理下,MNPK土壤残留15N的利用率均显著高于NPK土壤。短期培养期间土壤氮素矿化量和第二季小麦生育期作物吸氮量呈显著性正相关,而残留15N矿化量和第二季小麦吸收残留15N量间无显著性相关关系。长期有机无机配施可以提高土壤残留肥料氮的矿化量及有效性。     

Coffee response to nitrogen and soil water content during the early growth stage

Coffee (Coffea arabica L.) is the major crop grown in highland and mountainous areas of Colombia, where the most common yield‐limiting factors are nitrogen (N) and soil water content. Since the eventual success of a plantation is determined by the performance of coffee plants during critical early stages, our goal was to better understand plant response to these limiting factors. Four different levels of N and soil water content were evaluated under greenhouse conditions for their effect on growth, water use efficiency, fertilizer‐N recovery efficiency (FNRE), and stem lignin and cellulose of coffee seedlings. The interaction between N and moisture did not produce a significant response in coffee growth. However, by increasing N, both water use efficiency and ¹³C content were enhanced, while growth, recovery of urea by plants, and stem strength were decreased. Water stress due to low soil water content increased water use efficiency, ¹³C content, and root to shoot ratio, but decreased shoot growth. These results demonstrate the effects of N supply and water balance and highlight the excessive amount of N typically applied to coffee seedlings as well as the importance of the acclimation process of young plants to changes in soil N and water. All of these are important considerations in improving management strategies to reduce environmental impact while sustaining optimal productivity.