不同包膜控释肥施用对轮作作物养分利用效率的影响

为揭示不同包膜控释肥对轮作作物氮、硫养分利用效率的差异,在池栽条件下,连续2年选用控释掺混肥(SCU+PCU)、硫加树脂包膜控释氮肥(PSCU)和树脂包膜控释氮肥(PCU)在夏玉米-冬小麦体系中,研究不同包膜控释肥对轮作作物籽粒产量的差异及与氮素利用效率和硫素利用效率的关系。结果表明:施用控释掺混肥和PSCU均可明显促进作物生长,增加植株对氮和硫的吸收,使作物氮素利用效率与硫素利用效率协同提高,在保持植株一定氮素和硫素积累量的基础上,通过提高氮素和硫素的收获指数促进籽粒产量的增加,夏玉米季SCU+PCU,PSCU,处理的氮肥利用率均高于Urea处理分别为19.6%,15.65%,实现作物对氮素的高效利用。     

不同释放天数包膜控释尿素在春玉米上的应用研究

通过对释放天数分别为30d、60d、90d的包膜控释尿素(CU)与普通尿素(U)配合一次性基施对春玉米产量、氮肥利用率、氮素累积量及经济效益的影响进行研究,以确定适合吉林省春玉米养分需求的包膜控释尿素。结果表明:在等氮量、控释氮素占总氮量30%的条件下,CU60、CU90与U配合(CUU2, CUU3)一次性基施相对于习惯施肥处理(CK2),玉米产量分别增加840和740kg/hm2,氮素总积累量分别增加16.2和14.3kg/hm2,氮肥利用率分别提高8.8%和7.7%,经济效益分别增加1651和1464元/hm2,其中,CUU2处理春玉米经济效益最好,经济效益提高11.1%。     

新型大球包膜控释肥在土壤中的淋溶特征

通过土柱淋溶模拟试验研究果树专用新型大球包膜控释肥在土体中的淋溶特征以及对土壤淋滤液pH、EC变化和N、P、K、Mg等养分淋失的影响.结果表明,新型大球包膜控释肥处理淋滤液pH值显著高于未包膜肥料处理,但与不施肥处理和其他2种控释肥处理差异不显著.在整个淋溶过程中,新型大球包膜控释肥处理淋滤液EC值和淋滤液中无机态氮、水溶性磷、水溶性钾含量在淋溶前期显著低于速效肥料处理,但在淋溶后期显著高于其他2种控释肥处理.新型大球包膜控释肥无机态氮、水溶性磷和水溶性钾的淋溶损失率分别为38.72％,1.91％和24.76％.新型大球包膜控释肥与未包膜肥料相比显著减少了养分的淋溶损失,降低了施肥对地下水质的影响.     

包膜控释肥养分释放特性评价方法的研究进展

控释肥已成为国内外肥料研究的热点 ,但是评价控释肥养分释放特性的方法研究相对滞后 ,至今没有较为完善的方法和统一的测试标准。本文综述了包膜控释肥养分释放特性的现有评价方法 :水中 (或溶液 )溶出率法、土壤溶出率法、扩散率法、渗透率法、电超滤法和同位素示踪法等 ;评述了各种方法的优缺点及改进途径 ;并展望了今后评价方法的研究方向     

接触施用包膜控释肥对玉米产量、根系分布和土壤残留无机氮的影响

采用田间小区试验,研究了习惯施肥与接触施用包膜控释肥料对夏玉米生长、产量、根系分布和土壤无机氮残留的影响。结果表明,接触施用包膜控释肥料没有抑制玉米的出苗和幼苗生长;减氮1/3的控释肥处理(N 120kg/hm2)与习惯施肥处理(N180 kg/hm2)的玉米产量没有差异。在0—30 cm土层,与对照和习惯施肥处理相比,接触施用控释肥增加了距茎基部0—10 cm区域内玉米根长密度的分布,占总根长的59%~64%;玉米收获后,减量控释肥处理土壤剖面各个土层Nmin含量与对照相比无显著增加,习惯施肥和全量控释肥处理(N 180 kg/hm2)在60—90、90—120 cm土层的Nmin累积显著高于对照。综合考虑玉米生长、产量以及根系分布和氮素淋失风险,本试验条件下,接触施用控释肥N120 kg/hm2是夏玉米季较为理想的选择。     

控释肥对土壤全氮含量及夏玉米产量品质的影响

以常规施肥法为对照,探讨了不同控释肥对土壤、夏玉米植株全氮含量和玉米产量及品质的影响.结果表明:与常规施肥技术相比,3种控释肥均能有效协调吐丝至成熟期各项指标,土壤全氮含量增幅在12.92%～83.06%;叶片和茎鞘全氮含量分别增加0.50%～10.69%和1.09%～41.92%;叶片和茎鞘生物产量分别增加5.03%～61.97%和5.64%～30.32%;归一化植被指数(NDVI)提高0.51%～5.35%,表现为控释肥的氮素释放模式与夏玉米需氮规律基本一致;玉米产量增幅在3.38%～13.36%,并能有效提高籽粒蛋白质和氨基酸含量.其中以硫加树脂包膜尿素控释肥的调控效果最好.     

控释肥对夏玉米碳、氮代谢的影响

以夏玉米杂交种豫单998为材料,研究3种控释肥对夏玉米碳、氮代谢的影响。结果表明,在等养分量条件下,与常规施肥技术相比,3种控释肥均能有效协调吐丝期至成熟期植株体碳、氮代谢,叶片可溶性蛋白的含量增加2.20%1~0.39%,硝酸还原酶(NR)活性提高3.22%3~2.10%,植株叶片和茎鞘可溶性总糖分别增加6.78%4~6.71%和1.26%3~5.99%,全氮含量分别增加0.50%1~0.69%和1.09%4~1.92%;而可溶性总糖和氮素转运率均小于常规施肥。说明控释肥能较好满足夏玉米在吐丝期至成熟期生长需要,协调其碳、氮代谢,其中以硫加树脂包膜控释肥效果较好。     

控释复肥在盆栽玉米上的肥效研究

本文对采用流化床包膜技术制作的控释复肥进行了玉米盆栽试验,并与普通复肥进行了肥效对比。从玉米的长势变化来看,控释复肥处理的叶绿素值、叶面积、叶数和生长势均比普通复肥有明显优势。植株的平均干重在各施肥处理上均大于普通复肥,而且在施用量减少一半以上的情况下,仍能获得高于普通复肥的生物产量。     

不同量的包膜控释尿素与普通尿素配施在夏玉米上的应用研究

通过田间试验,研究了释放期为60 d的包膜控释尿素（PCU60）不同用量与普通尿素（U）配合基施对夏玉米产量、氮肥利用率、氮素积累量及经济效益的影响; 并比较PCU60氮素在田间及25℃静水的溶出特征。结果表明: 在施氮量相等的条件下,不同用量PCU60与普通尿素配合基施与习惯施肥相比夏玉米产量显著提高,氮素总积累量、子粒氮素积累量明显增加,氮肥利用率提高5.86%11.39%,净收入增加1303.21715.2 Yuan/hm2; 其中以PCU60氮素占总施氮量30%的经济效益最高。PCU60在田间与在25℃静水中的氮素溶出特征吻合较好; 与普通氮素配合基施氮素释放符合夏玉米的吸氮规律。     

控释肥残膜对土壤性质及冬小麦和夏玉米生长的影响

在池栽模拟大田轮作条件下,通过向土壤中一次性施入大量树脂控释肥残膜,探讨长期施用控释肥后残留在土壤中的树脂膜壳对土壤理化性状及冬小麦、夏玉米生长的影响。结果表明:短时期内,控释肥树脂残膜量在90～360g/m2时,残膜对粉壤土和砂壤土的容重、总孔隙度以及pH和EC等理化性状不会造成影响;残膜对小麦叶绿素含量和根系活力均未表现出现显著性影响;控释肥树脂残膜用量在90～360g/m2范围内时,冬小麦和夏玉米籽粒的粗蛋白、粗灰分、还原型Vc等主要品质指标以及产量均无显著性变化,其籽粒中全氮、全磷、全钾以及中微量元素含量也无显著性变化,但砂壤土中的夏玉米籽粒淀粉含量显著增加,残膜施入量为90,180,360g/m2时,淀粉含量分别相对增加23.83%,41.73%,23.17%。     

我国控释肥料研究的现状和展望

本文结合作者长期从事控释肥料研究的心得和经验,在参阅国内外大量研究资料的基础上,比较系统地综述了我国控释肥料的研究进展。论文指出了我国控释肥料研究的学术价值和经济意义,阐述了我国控释肥料研发的切入点和目标、研制与社会需求、研制与我国经济发展。论述了控释肥料和缓释肥料的内涵和区别、区分控释肥料和缓释肥料的意义和作用。参阅1979年以来的研究资料,回顾了我国控释肥料研究的历史和现状,将我国控释肥料研制划分为3个阶段:1）缓控释肥料的探索阶段;2）控释肥料研究普及阶段;3）控释肥料关键技术深化和技术集成与产业化,概括了各个阶段的研究成果。在此基础上,通过对我国控释肥料研制与国际同类研究差距对比、我国控释肥料研究与发展总体趋势和特点分析、控释肥料研究的前沿领域之讨论,对我国控释肥料研究进行了展望,并提出了今后的研究方向。     

综合农艺管理提高夏玉米产量和养分利用效率的潜力

【目的】综合农艺管理影响夏玉米的生长、产量形成和氮磷钾的高效利用。本文从夏玉米种植密度、播期、收获期和施肥几个方面,在优化管理基础上进一步进行了优化,为实现产量和养分利用效率协同提高提供理论依据和科学指导。【方法】试验于2013—2017年在山东农业大学作物生物学国家重点实验室和泰安市大汶口进行,以玉米杂交种郑单958为试验材料,进行了随机区组田间试验。试验设置4个处理:常规对照采用秸秆覆盖,免耕 (CK);优化处理 (Opt-1),在CK基础上,增加种植密度,延迟收获,减少施氮量并增加施肥次数;最高产量管理模式 (HY),基于高产创建经验,实现当地最大田间产量;在优化处理 (Opt-2),在HY基础上,降低种植密度和施氮量,以期实现产量效率协同提高。后三个处理的耕作方式均为秸秆还田,浅旋耕。测定夏玉米产量、干物质重和氮磷钾利用效率等指标。【结果】所有测定指标五年试验处理间差异趋势一致、稳定,显示了综合农艺措施对产量影响的稳定性。与CK和Opt-1相比,Opt-2处理产量分别提高了27.6%～37.9%和19.2%～31.9%;抽雄期干物质重分别提高了22.8%～25.0%和13.2%～20.3%;成熟期干物质重分别提高了24.0%～31.9%和8.2%～16.4%。Opt-2处理花前干物质转运效率和贡献率显著低于Opt-1和HY处理,但花后积累量较CK和Opt-1处理提高了28.7%～36.8%,且与HY处理无显著差异。Opt-2处理的籽粒氮、磷和钾积累量分别为146.0～171.4 kg/hm2、75.6～92.7 kg/hm2和40.0～43.8 kg/hm2,氮积累量分别比CK和Opt-1高20.5%～68.4%和12.5%～29.2%,但是比HY处理低13.2%～19.0%;磷积累量显著高于其他处理;钾积累量分别比CK和Opt-1处理高38.4%～58.9%和16.3%～32.6%。Opt-2处理的平均氮肥偏生产力分别比CK和HY处理高62.0%和125.2%,磷肥偏生产力表现相似趋势;Opt-2处理的平均钾肥偏生产力较CK和Opt-1处理下降了64.0%～66.8%。【结论】在播期和收获期不变的前提下,再优化模式通过增加种植密度10%,氮肥用量增加15%,由一次追施改为两次,显著增加了夏玉米整个生育期干物质和氮磷钾养分积累量,特别是增加了花后干物质积累量,增产27.6%～37.9%,氮、磷肥效率提高47.5%～67.6%,实现了产量和肥料效率的协同提高。     

配施硫基肥对夏玉米镉铅累积的阻控效应

该文以府河流域污灌区农田为研究对象,通过田间小区试验研究了5种施肥措施对土壤重金属镉(Cd)、铅(Pb)有效性以及夏玉米(Zea mays L.)对Cd、Pb富集和转运能力的影响。结果表明:与农民常规施肥(CK)相比,尿素、磷酸二铵和氯化钾配施(N-P-K)以及腐殖酸复合肥、尿素和磷酸二铵配施(HA-N-P)的表层土壤Cd、Pb有效性以及夏玉米对Cd、Pb的富集和迁移能力差异均不显著(P0.05)。然而,腐殖酸复合肥、硫酸铵和磷酸二铵配施(HA-S-P)以及硫酸铵、磷酸二铵和硫酸钾配施(S-P-K)2种施肥措施的表层土壤有效Cd含量分别比CK降低了10.60%和6.36%,表层土壤有效Pb含量分别比CK降低了11.49%和6.00%。此外,HA-S-P处理和S-P-K处理夏玉米Pb转运系数分别比CK降低了50.33%和77.10%,且夏玉米籽粒Pb含量分别比CK降低了59.75%和80.43%(P0.05),但各处理间夏玉米对Cd的转运和富集能力差异并不显著,这说明施用硫基肥可有效抑制夏玉米对Pb的富集和转运,但并未影响其对Cd的富集和转运。综上所述,该污灌区轻度Cd、Pb复合污染农田土壤种植夏玉米建议硫酸铵、磷酸二铵和硫酸钾配施,或者腐殖酸复合肥、硫酸铵和磷酸二铵配施。     

缓释复混肥料对玉米产量和土壤硝态氮淋失累积效应的影响

在大田条件下,研究了4种缓释复混肥料对玉米产量和土壤硝态氮淋洗累积的影响。结果表明,缓释复混肥料较普通化肥的常规施肥方式增产10%左右,土壤剖面硝态氮累积量降低20%~70%,从而降低了地下水硝态氮污染的生态风险。与施用常规化肥的传统施肥方式比较,缓释复混肥料可作为基肥一次性使用,故其具有省工省时和环境友好的特点。     

连续施用控释肥对小麦/玉米农田氮素平衡与利用率的影响

当前关于控释肥对氮素损失和作物产量影响研究比较广泛,但缺乏对控释肥长期施用的土壤氮素平衡以及相应氮素管理的研究。该试验在小麦/玉米两熟农田研究了连续施用3年控释肥后的氨挥发损失、土壤氮素残留和作物吸收规律特征。试验设5个处理:不施肥处理(CK),常量尿素(CU),优化尿素(75%常规用量,OU),常规用抑制量控释尿素(CC)和优化用量抑制控释尿素(OC)处理。试验结果表明,控释肥明显降低3个施肥时期(小麦底肥,小麦追肥和玉米底肥)的氨挥发损失。3年试验结束时,OU处理土壤剖面(0-180 cm)硝态氮显著减少,而OC处理只有深层(100 cm以下)硝态氮累积量显著减少。由于过量施肥,试验第一年所有施肥处理之间小麦和玉米产量均无显著差异,OU处理下的小麦和玉米3年平均产量显著低于其他施肥处理。OC处理的3年平均肥料表观利用率最高,其次为CC和OU处理,CU处理最低。通过本研究结果说明,控释肥对提高当前小麦/玉米农田区作物产量的效果不显著,但可有效改善肥料利用效率,并在肥料投入减少25%的情境下,能够长期保持土壤氮素平衡。     

保水缓/控释肥料的研究进展

肥料与保水剂复合一体化使用是水肥调控的重要技术,是肥料研究的国际前沿。该文主要对保水剂与化肥的复合方式与工艺,保水剂与肥料养分相互作用及其研究方法,以及保水及保水肥料应用的水肥效应方面的进展进行综述,并指出了保水缓/控释肥料研究存在的问题和今后努力的方向。保水剂与肥料可以通过物理混合(吸附或造粒)、包膜或化学合成3种方式结合为材料与功能复合一体化的保水缓/控释肥料,包膜和化学合成是高养分含量保水缓/控释肥料制备的先进工艺。肥料或盐影响保水剂的吸水膨胀及吸附作用,因肥料及盐的种类和离子电价而异。7 d溶解量法、土壤淋洗法及土壤培养法等是研究保水剂及保水缓释肥料养分吸附解吸的常用方法。保水剂或保水缓/控释肥料对一些养分的缓释作用报道基本一致,对土壤水分改善作用存在不一致的报道,与高盐含量和保水剂用量有关。保水缓/控释肥料今后发展方向应加强养分含量与吸水倍率指标标准、保水材料及其与肥料复合机制的创新、以及湿润及养分控释机理的研究,还应加强中试及产业化技术开发研究。     

不同氮肥缓释化处理对夏玉米田间氨挥发和氮素利用的影响

【目的】氨挥发是农田氮素损失的重要途径之一,氮肥类型或尿素氮肥缓释处理方式直接或间接影响作物吸收及土壤理化性质,进而影响氨挥发和氮素利用效率。通过不同缓释处理技术减低氨挥发和氮素降解释放速率来提高作物氮素吸收,对于提高作物氮素利用率具有重要意义。【方法】通过两年田间原位监测试验,以不施氮肥为对照（CK）,设硝酸钙（CN）、常规尿素（CU）、树脂包膜尿素（CRF）、控失尿素（LCU）、凝胶尿素（CLP）、脲甲醛（UF）7个处理,研究不同氮肥缓释化处理对夏玉米土壤氨挥发损失量、玉米产量和氮素利用的影响。【结果】1）氨挥发主要集中于施肥后一周以内,常规尿素氨挥发累积量占整个生育期氨挥发累计总量平均为81.6%,凝胶尿素、控失尿素、树脂包膜尿素、脲甲醛氨挥发累积量占整个生育期氨挥发累计总量的比例介于62.2%~82.2%之间。2）2014年夏玉米田间氨挥发监测期内,常规尿素的氨挥发累计总量为N 14.9 kg/hm2,凝胶尿素、控失尿素、树脂包膜尿素、脲甲醛处理与常规尿素相比下降幅度介于21.7%~64.6%。2015年,常规尿素的氨挥发累计总量为N 17.3 kg/hm2,凝胶尿素、控失尿素、树脂包膜尿素、脲甲醛处理与常规尿素相比下降幅度介于17.3%~57.2%。3）化肥氮在常规尿素、树脂包膜尿素以及控失尿素处理中的贡献率较高,两年均达60%以上,其中常规尿素中化肥氮的贡献率平均高达76.0%。而化肥氮在脲甲醛中的贡献率较低,平均仅为37.6%。4）与常规尿素相比,脲甲醛、凝胶尿素、控失尿素以及树脂包膜尿素的产量也有显著增加,两年平均产量增幅为6.3%~18.8%。5）不同氮肥的夏玉米氮肥利用率也有显著差异,其中脲甲醛为最高,平均高达57.9%,其次为凝胶尿素、控失尿素、树脂包膜尿素、硝酸钙和常规尿素,分别为42.4%、38.3%、38.3%、23.5%和20.8%。【结论】氮肥中的氨挥发主要集中于施肥后一周以内。与常规尿素相比,脲甲醛、控失尿素、树脂包膜尿素、凝胶尿素均能明显减少氨挥发损失、提高产量和氮肥利用率,以脲甲醛和凝胶尿素效果更显著,是高产、高效、低损失的肥料类型。     

几种控释氮肥的饲料玉米肥效及其生理效应研究

通过田间试验研究了几种控释氮肥对饲料玉米分蘖、叶片叶绿素含量、光合速率及氮肥利用率的影响,并探讨了这些生理指标与饲料玉米生物量之间的关系。结果看出,控释氮肥处理,玉米分蘖数在分蘖前期比等养分尿素略低,分蘖后期明显高于尿素处理;叶片叶绿素含量、叶片光合速率与等养分尿素相比,都有明显提高。相关分析表明,各处理饲料玉米后期分蘖数、叶片叶绿素含量、叶片光合速率与其生物量达到显著相关,相关系数(r)分别为0.9677、0.8967、0.8979。控释氮肥可明显降低饲料玉米硝酸盐含量,比施同等养分尿素,其硝酸盐降低幅度为73.37～709.41mg/kg;与等重量尿素相比,其硝酸盐降低幅度为469.26～1150.00mg/kg,控释氮肥的降硝效果明显。控释氮肥处理比尿素处理明显提高氮肥利用率,且保肥效果好。