稻草加速腐解对华南稻区水稻产量及氮肥利用效率的影响

【研究目的】旨在研究华南稻区稻草还田技术,为稻草还田(快速)腐熟替代部分氮肥,科学减少化肥施用量提供技术支撑。【方法】稻草还田条件下设不同腐熟剂用量和氮肥减量组合观测水稻产量和氮肥利用效率的变化。【结果】稻草还田配施模式平均减氮20%(17%~33%)的情况下,平均产量略低于常规施肥模式,品种间存在差异,‘华航48’以氮肥减量1/6和30 kg/hm2腐熟剂、60 kg/hm2腐熟剂处理的产量均略高于对照,‘广8优金占’以不加腐熟剂和氮肥减量1/6、60 kg/hm2腐熟剂和氮肥减量1/3处理的产量最高,但差异均不显著。‘华航48’的稻草还田模式的氮肥农学利用效率和偏生产力平均提高了60.2%和35.4%。【结论】选择水稻品种‘华航48’,加速腐熟稻草还田替代减量化肥是可行的,是一条化肥减量和水稻稳产的有效途径。     

江苏省水稻减肥增产的潜力与机制分析

【目的】 明确当前江苏省水稻种植区域的施肥现状与问题,定量研究化学氮肥减量对水稻产量形成和氮素吸收利用的影响,以评估氮肥减量优化在水稻生产中的适用性。【方法】 以江苏省为研究对象,通过对1 502家农户进行调查,分析水稻施氮量（化肥氮）、产量与氮效率（氮肥偏生产力）现状。同时结合文献检索获得的 49篇大田试验文献共 195 组试验数据,采用整合分析方法（Meta-analysis）,定量分析氮肥减量对水稻产量形成和氮素吸收利用的影响特征。【结果】 农户调研数据表明,江苏省农户水稻生产的平均产量、氮肥用量和氮肥偏生产力分别为8 273 kg·hm ^-2、358.10 kg·hm ^-2和 25.12 kg·kg ^-1。文献数据整合分析表明,在江苏地区,与传统/常规施氮相比,氮肥减量显著降低植株氮素吸收量（-5.8%—-14.0%）,在一定程度上抑制了穗数的产生（-2.09%—-5.46%）,同时通过增加穗粒数（3.96%—6.79%）、结实率（2.00%—3.88%）以及千粒重（0.89%—2.10%）来提高水稻产量（2.8%—5.7%）和氮肥偏生产力（52.4%—77.0%）。氮肥减量优化下,籼稻的产量与氮效率的提升效果优于粳稻。减量方式以氮肥减量后进行合理养分运筹同时增施有机肥（秸秆）对水稻增产增效的效果最显著。 减量比例以≤25%最佳。高基础地力条件下更有利于在保证水稻产量的前提下实现氮肥减量。综合分析得出,江苏省水稻的氮肥减量可以通过调控运筹与增施有机肥实现,其推荐减量空间为31%,其中基、蘖肥是其主要的减量方向。 【结论】 江苏省水稻化学氮肥减量可行,基肥与分蘖肥为主要的减量方向。将氮肥减量控制在31%以内,同时进行优化管理,能够合理调控水稻各产量构成因素,实现水稻增产增效。     

水稻秸秆还田化肥减量试验研究

为探索水稻秸秆还田及秸秆还田化肥减量施用效果,设计了以常规施肥做对照和水稻秸秆还田常规施肥化肥减量0%、5%、10%和15%,共5个处理的田间试验。结果表明:水稻秸秆还田化肥减量0%和10%处理水稻生长性状指标增加,产量增加14.8~46.4 kg/亩,增幅为2.2%~7.3%,增产效果达显著水平,而当化肥减量15%以后产量减少,合理化肥施用仍然是保证水稻增产的重要技术措施。为减少化肥施用和环境污染,改良土壤,提高水稻产量,建议在合理配施氮、磷、钾条件下,水稻秸秆还田化肥减量0~10%较为适宜。     

水稻绿色生产中有机氮部分替代无机氮减少化肥用量初步研究

为验证上海市金山区制定的《绿色水稻生产技术规程》是否合理,开展了水稻绿色生产中有机氮部分替代无机氮减少化肥用量对水稻农艺性状、产量、氮肥利用率的影响研究。结果表明,在每667 m~2施用有机肥500 kg的情况下,无机氮减量50%和无机氮减量37.5%处理的水稻产量比常规施肥处理分别增产13.5%和13.8%,无机氮利用率达63.6%和47.2%。在本试验条件下,每667 m~2施用无机氮10.4 kg已能满足水稻全生育期的需肥量,且该用量符合《长江中下游地区绿色食品水稻生产规程》中无机氮用量建议。     

不同耕作方式下稻草还田的土壤肥力与产量效应研究

通过连续2 a的田间小区试验,研究了不同耕作方式下稻草还田配施不同氮肥对稻田土壤肥力和水稻产量的影响。结果表明,稻草还田有利于改善土壤有效养分供应能力,促进作物对养分的吸收,具有一定的增产作用。传统牛耕下稻草还田增产率为2.8%,而机械旋耕下稻草还田增产率为3.5%,增产作用更为明显。氮肥的增产作用显著,但建议的减量施氮和农民习惯施氮处理产量差异不显著,增产率分别为43.5%和48.5%,而氮肥的农学产量效益分别为增产谷粒14.7 kg/kg N和11.4 kg/kg N,肥料报酬率随施氮量增加递减。经济效应分析表明,机械耕作方式下稻草还田配施减量氮肥提高了氮肥的产量效益,可降低肥料成本,提高经济效益,同时减少因过量施氮而造成的环境污染。     

连年氮肥减量对水稻产量的影响

2001~2006年在平湖市新埭镇青粉泥田进行了6年的水稻氮肥用量定位试验。结果表明,当地水稻常规氮肥用量具有较大的减量空间,减氮1/4可与常规施肥产量持平;减氮1/3在短期内并不影响水稻产量,但长此以往会因氮素产投不平衡而减产;配施有机肥(鲜猪粪15000 kg/hm2)减化肥氮44%表现出比常规施肥增产的趋势。     

氮肥减量下长期间作毛叶苕子根茬还田对玉米产量及氮肥利用率的影响

【目的】 通过探讨氮肥减量条件下长期间作毛叶苕子利用其根茬还田对玉米产量及氮肥贡献率的影响,旨为玉米毛叶苕子间作体系的氮肥替代及其氮素资源管理提供科学依据。【方法】 试验于2014—2019年在农业农村部甘肃耕地保育与农业环境科学观测实验站进行。采用田间试验方法,在不施肥（CK）和习惯施氮（N₁₀₀）水平下设置单作玉米处理,在90%（N₉₀V）、80%（N₈₀V）、70%（N₇₀V）、60%（N₆₀V）和0%（N₀V）的习惯施氮水平下设置玉米毛叶苕子间作处理,共7个处理,3次重复,田间随机区组排列。研究不同氮肥减施条件下,玉米长期间作毛叶苕子后,作物产量、经济效益、氮肥偏生产力、氮肥农学效率和氮肥贡献率的变化规律。【结果】 玉米长期间作毛叶苕子利用根茬还田对玉米具有明显的增产优势,而且这种增产优势随间作年限的延长呈增加趋势。相比习惯施氮处理（N₁₀₀）,在化学氮肥减施20%条件下玉米长期间作毛叶苕子根茬还田,可以在保证玉米稳产的情况下增收2 273.2 kg·hm^-2毛叶苕子干草,合计收益增加0.9%,达29 686元/hm²,同时,氮肥偏生产力和农学效率显著提高20.7%和14.7%;在化学氮肥减施30%的条件下玉米长期间作毛叶苕子根茬还田,虽然玉米籽粒产量降幅明显,达7.7%,但是因为可以增收2 319.34 kg·hm^-2毛叶苕子干草,合计收益与习惯施氮处理持平,达28 652元/hm²,同时,氮肥偏生产力和农学效率显著提高31.8%和16.3%;在化学氮肥减施40%的条件下玉米长期间作毛叶苕子根茬还田,虽然可以增收2 303.09 kg·hm^-2毛叶苕子干草,氮肥偏生产力和农学效率也显著提高48.8%和23.8%,但是因为玉米籽粒产量显著降低10.7%,合计收益只有27 929元/hm²,显著低于习惯施氮处理。【结论】 在甘肃河西绿洲灌区玉米生产过程中,氮肥减量条件下长期（9年）间作毛叶苕子利用其根茬还田,若只考虑玉米籽粒产量,则可以替代20%的化学氮肥用量,若考虑玉米和毛叶苕子的合计产值,则可以替代30%的化学氮肥用量。     

紫云英替代部分氮肥对水稻产量效应的研究

本研究通过研究在稻田系统种植利用紫云英后减少不同化学氮肥用量对水稻的产量以及经济效益的影响,以此明确在水稻生产上种植利用紫云英后化学氮肥适宜用量。研究结果表明,常规氮肥处理水稻的产量为7515 kg/hm2,与对照（不施氮）处理相比,水稻增产45.9%。种植利用紫云英后减少化学氮肥对水稻产量影响显著。其中种植利用紫云英后减少20%化学的氮肥处理后,水稻的有效穗数和穗粒数高于其他处理,从而提高水稻产量。通过对不同处理的经济效益分析可知,种植利用紫云英后减少20%化学的氮肥处理产值和纯收入最大,与单施化肥处理差异不显著。综合水稻的产量和经济收益结果,紫云英替代一定量化学氮肥较单施化肥处理水稻不减产,其中以替代20%的化学氮肥处理施用效果最佳。     

控释氮肥和氮磷减量对水稻产量及田面水氮磷流失的影响

为探明氮磷减量对降低水稻田氮磷流失风险的影响,在湖南省毛里湖地区,通过常规施肥(T_1)、控释氮肥减氮20%(T_2)、控释氮肥和过磷酸钙各减量20%(T_3)这3个处理,研究水稻产量、氮磷利用率和田面水氮磷养分浓度的变化。结果表明,与常规施肥处理相比,减氮20%或减氮减磷各20%对产量没有显著影响,而肥料偏生产力(PFP)显著提高,T_2和T_3处理氮肥偏生产力(NPFP)分别较T_1处理提高了35.37%和31.31%,磷肥偏生产力(PPFP)分别提高了8.29%和31.30%。在试验期间,施肥后,T_1处理田面水氮含量呈逐渐下降趋势,而T_2和T_3处理呈先增加后降低趋势;施用控释氮肥的处理(T_2和T_3)总氮含量远低于施用普通尿素的处理(T_1),在施肥后27 d,T_2和T_3处理的田面水总氮、铵态氮和硝态氮含量分别比T_1处理下降了89.11%和89.42%、89.89%和89.64%、61.69%和58.93%。所有处理在施基肥后1 d全磷含量达到最高值,随后缓慢下降,磷肥减量处理全磷含量低于磷肥常量处理。研究结果显示,控释氮肥减量和磷肥减量既可以保证高产稳产,又可以有效降低稻田氮磷素径流损失风险。     

生物菌肥对水稻氮素利用率及产量的影响

以丹粳17为试验材料,研究生物菌肥对水稻氮素利用率及产量的影响.结果表明:在相同生物菌肥处理下,随着氮肥用量的增加,农学氮素利用率有降低的趋势.水稻的氮肥利用率表现为:W1N1＞W1N2＞W0N1＞W0N2.施用生物菌肥处理的水稻氮肥利用率与对照达到极显著差异.氮肥偏因素生产力与农学氮素利用率的变化规律一致,即中氮处理水稻氮肥偏因素生产力高于高氮处理.不同氮肥水平下增施生物菌肥均可显著提高水稻的产量,中氮处理下增产效果最为明显.     

有机肥料与化肥配施在黄瓜上减氮增效效应

通过田间小区试验,研究不同氮肥水平下有机肥替代不同比例的化学肥对黄瓜的产量、养分吸收及效率、营养和品质等的影响。结果表明,有机肥替代部分化肥显著增加黄瓜的产量,以施用75%化肥氮配施25%有机肥氮处理最佳,其氮素农学效率、氮肥偏生产力以及氮肥表观利用率最高,品质指标(维生素C、氨基酸含量)明显提高,硝酸盐含量显著降低。因此,适量有机肥与化学肥配施既能减少化肥用量、节约生产成本,又能提高黄瓜的产量和品质,同时还可以实现畜禽养殖废弃物循环利用,减少对环境的污染风险。     

紫云英不同时期还田部分替代化肥对氨挥发及水稻产量的影响

氨挥发是稻田氮肥损失的主要途径,研究紫云英还田对稻田氨挥发和水稻产量的综合影响对于合理利用绿肥以及稻田化肥减量有重要意义.本研究以稻麦轮作常规施氮(M)为对照,在紫云英旺长期(F1)、始花期(F2)、盛花期(F3)和初荚期(F4)翻压还田并减少稻季20％的化学氮肥用量,研究了紫云英不同时期还田部分替代化肥对氨挥发及水稻产量的影响.结果表明,水稻生长期间氨挥发损失总量随紫云英翻压还田时期的推迟呈先增加后减少的趋势,处理间无显著差异,但均较对照显著减少.F3、F4、F2处理的水稻产量较高,显著高于F1处理,但与对照的差异均未达到显著水平.F1、F2、F3、F4处理间氨挥发排放强度无显著差异,但均显著低于对照.不同翻压还田时期造成了紫云英干物质质量和氮素养分还田量的差异,最终影响了稻田氨挥发和水稻产量;减少化学氮肥的投入可以有效降低稻田氨挥发.说明,紫云英还田应选择在盛花期至初荚期进行,并减少稻季20％的化学氮肥用量,可在确保水稻高产前提下降低氨挥发排放强度.     

基于秸秆还田麦—稻连作全年定位减量施肥的效果研究

为了研究秸秆全部还田对减施化肥、增加经济效益的影响,开展了为期一年的麦—稻轮作秸秆全部还田化肥减量试验。结果表明,秸秆还田区土壤容重下降,土壤有机质和全氮含量高于秸秆不还田区;随着秸秆还田次数的增加,土壤中缓效钾含量增加,有效磷含量下降;秸秆还田有助于提高粮食产量、减少化肥施用量、提高经济效益。配合作物秸秆资源化利用,调整施肥结构,水稻土麦—稻全年连作区种植作物,可以适度减少化肥用量(20%左右),对促进耕地质量提升、化肥减量增效具有一定的现实意义。     

秸秆还田配合氮肥减量对稻田土壤养分、碳库及水稻产量的影响

通过大田定位试验,研究秸秆还田和氮肥减量对稻田土壤养分、碳库及水稻产量的影响。结果表明,采用适当的秸秆还田配合氮肥减量处理可以有效改善土壤理化性状,提高水稻产量。与单施纯氮270 kg·hm^-2处理相比,等氮量的秸秆还田配施纯氮240 kg·hm^-2处理的稻田土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾、总有机碳含量分别显著(P<0.05)增加了33.86%、13.83%、54.64%、21.60%、33.81%,而铵态氮、可溶性有机碳和微生物碳含量分别显著(P<0.05)减少了13.69%、49.22%和32.36%。在产量方面,秸秆还田配施纯氮240 kg·hm^-2的产量最高,较秸秆不还田不施氮肥处理和秸秆还田不施氮肥处理分别显著(P<0.05)增产57.90%、62.22%。在本试验条件下,秸秆还田配施纯氮240 kg·hm^-2为最优的秸秆还田配合氮肥减量模式,对改善土壤养分、增加土壤碳库、提高水稻产量具有一定作用。     

秸秆还田下冬种紫云英对机插双季稻产量及氮肥 偏生产力的影响

2017—2018年在湖南省双季稻主产区宁乡市开展了秸秆还田下冬种紫云英对机插双季稻产量及氮肥偏生产力的影响研究。结果表明:早、晚稻冬种紫云英+秸秆还田处理的水稻植株茎、叶、穗和地上部分干物质积累量、有效穗、产量及氮肥偏生产力均显著高于秸秆还田处理;其中,早、晚稻有效穗数分别增加2.58%、3.18%(2017)和5.22%、6.32%(2018),产量分别提高11.85%、10.07%(2017)和12.42%、10.92%(2018),周年氮肥偏生产力分别提高10.90%(2017)和11.66%(2018)。综上所述,秸秆还田下冬种紫云英有利于提高机插双季稻的干物质积累,水稻产量和氮肥偏生产力。     

化肥定额制标准调减对晚稻产量及氮肥偏生产力的影响

采用大田试验,在筛选最适肥料种类的基础上研究现行化肥定额制标准(345 kg·hm^-2)调减对晚稻产量及氮肥偏生产力的影响。结果表明,在现行定额制标准施肥条件下,常规肥料、缓释肥和有机无机复混肥处理的晚稻产量有明显差异,其中有机无机复混肥处理晚稻产量最高;采用增产效果最佳的有机无机复混肥开展化肥定额制标准调减对水稻产量及氮肥偏生产力影响的研究发现,现行定额制标准调减10%~20%,晚稻产量不受影响,而氮肥偏生产力呈增加趋势,其中调减20%处理的氮肥偏生产力最高。     

秸秆还田下冬种紫云英对机插双季稻产量及氮肥偏生产力的影响（英文）

2017—2018年在湖南省双季稻主产区宁乡市开展了秸秆还田下冬种紫云英对机插双季稻产量及氮肥偏生产力的影响研究。结果表明:早、晚稻冬种紫云英+秸秆还田处理的水稻植株茎、叶、穗和地上部分干物质积累量、有效穗、产量及氮肥偏生产力均显著高于秸秆还田处理;其中,早、晚稻有效穗数分别增加2.58%、3.18%(2017)和5.22%、6.32%(2018),产量分别提高11.85%、10.07%(2017)和12.42%、10.92%(2018),周年氮肥偏生产力分别提高10.90%(2017)和11.66%(2018)。综上所述,秸秆还田下冬种紫云英有利于提高机插双季稻的干物质积累,水稻产量和氮肥偏生产力。     

不同施肥模式对东北粳稻产量及氮肥利用率的影响

为研究节肥增效施肥模式,提高氮肥利用率、减少倒伏、品质下降和环境污染等问题,以水稻品种“吉农大138”为材料进行2年大田栽培试验,研究了4种施肥模式农民传统(T1)、增密减氮(T2)、改良农民传统(T3)、有机肥替代化肥(T4)对水稻产量和氮肥利用率的影响。结果表明：增密减氮和改良农民传统比农民传统的2年产量分别平均提高11.42%和3.31%;穗数分别提高19.75%和14.75%,千粒重分别提高8.72%和4.99%,每平方米穗数对产量贡献最大;增密减氮比农民传统的氮肥偏生产力增加29.01%;且水稻后期的叶面积指数、光合势和SPAD值均比农民传统模式更优化。增密减氮施肥能够增加水稻的单位面积穗数、千粒重、干物质量、光合势和增加水稻产量,有利于提高氮肥利用效率并可减少氮肥施用量,是一种较好的水稻轻简化栽培施肥模式。     

减量施氮对水稻生长和肥料利用效率的影响

[目的]确定氮肥减量施用对巢湖流域水稻生长、氮肥利用效率的影响。[方法]通过田间小区试验,以施氮量180 kg/hm2为基础,设置0、60%、80%和120%N施用量5个处理。在水稻成熟期,采集25株考种样,测定产量构成性状,并且测定每个小区籽粒产量。[结果]适当减少氮肥施用量对水稻生长发育的影响不明显,2年试验水稻籽粒产量分别比对照提高-1.63%～1.92%和-2.36～2.57%,平均增产0.32%和0.34%,基本持平;氮肥偏生产力、农学效率、生理效率及表观利用率均明显提高,且随着氮肥施用量的下降而增大。[结论]在当前生产水平下,在巢湖流域水稻土区适当减少氮肥施用量对水稻生长和籽粒产量影响不大,同时可明显提高氮肥利用效率,有利于环境保护。     

缓释肥料在水稻上的应用效果试验示范

缓释肥是一种新型肥料,可以提高肥料利用率,减少化肥用量,减轻劳动生产强度,提高农产品品质,增加作物产量。为摸索缓释肥的应用技术,特开展了缓释肥料应用技术试验。结果表明,在养分供应量相同的情况下,缓释肥可以提高水稻产量21.80%;在经济投入相同的情况下,水稻产量增加不显著,但氮化肥的减量施用很显著,对农业面源污染的治理具有积极意义。