控释肥对水稻产量和氮肥利用效率的影响

氮肥施用量大,氮素利用效率低一直是困扰我国水稻生产的突出问题,如何提高氮肥利用效率,减少因施用氮肥而引起的环境污染问题,是目前肥料研究中共同关心的课题。通过田间试验研究了美国Scotts控释肥、自制控释肥(AgroBB)、未包膜复合肥(Com)和混合肥(NPK)在等氮、磷、钾养分下对水稻产量和氮肥利用效率的影响。结果表明,(1)美国控释肥、自制控释肥与未包膜的复合肥比较,早稻增产8.57%～12.45%,晚稻增产9.64%～11.49%,差异达极显著或显著水平,而AgroBB与Scotts间的差异不显著。NPK与Com比较,晚稻增产7.20%,早稻仅增产2.47%。(2)早稻各处理的氮肥农学效率明显高于晚稻。Scotts、AgroBB和NPK的氮肥农学效率分别比Com明显地提高了26.93%～29.82%、18.52%～25.06%和5.35%～18.69%,其中两种控释肥之间、AgroBB与NPK间差异未达显著水平。(3)Scotts、AgroBB一次施用,NPK分次施用的氮肥回收效率分别比Com一次施用明显地提高了25.72%～28.82%、3.75%～23.70%和8.46%～27.73%。本试验条件下,控释肥处理的氮肥回收效率虽然与分次施用混合肥处理无显著性差异,但是其农学效率和生理效率明显大于混合肥处理。     

控释掺混肥对春玉米产量、光合特性及氮肥利用率的影响

通过田间试验,研究相同氮肥用量条件下,不同比例包膜控释尿素(100%、75%、60%、45%、30%)与普通尿素混合施用对春玉米叶片SPAD值、光合速率、产量、经济效益及氮肥利用率的影响。结果表明,随着控释氮肥施用比例的增加玉米叶片SPAD值、光合速率、籽粒产量、生物产量及肥料利用率均呈现先增加后降低的趋势。与100%普通尿素一次性基施相比,45%~75%CRU与普通尿素配比的处理在灌浆期仍保持较高净光合速率(Pn),玉米增产幅度及效益较高;各配比处理平均增加氮肥农学效率3.6 kg kg-1~6.5 kg kg-1,增加氮肥利用率3.1%~14.9%。其中哈尔滨地区以60%CRU处理玉米产量效益最高,增产13.2%,增效1554元hm-2,双城地区以75%CRU处理玉米产量效益最高,增产12.9%,增效1402元hm-2。控释氮肥与普通尿素以一定比例配施能够增加穗位叶的叶绿素浓度和净光合作用速率,延缓玉米叶片的衰老,增加0~30 cm土壤硝态氮含量,降低30~60 cm和60~90 cm及0~90 cm土层土壤硝态氮残留量。在黑龙江省早春冷凉的气候条件下,玉米生产不宜施用100%控释尿素,应将控释尿素比例控制在45%~75%,以达到高产高效、降低环境污染的目的。     

控释氮肥与尿素配施对单季稻产量及氮素利用率的影响

为探讨控释氮肥与尿素配合一次性基施对水稻产量及其氮肥利用效率的影响效应,通过田间小区试验研究了不同比例控释氮肥(CRNF)与尿素(UR)配施对水稻干物质积累、产量构成,以及氮肥表观、农学和生理利用率等的影响。结果表明：配施10%~80% CRNF较常规施氮(T1)处理,分别提高水稻籽粒干物质量和产量3.7%~13.9%和1.4%~13.4%;较全量施用CRNF(T6)处理,提高水稻籽粒干物质和产量6.3%~16.7%、2.8%~16.6%。一次性基施40%CRNF +60%UR(T4)较一次性基施全量CRNF显著提高水稻籽粒吸氮量24.2%,差异显著(P<0.05),氮肥表观利用率、农学利用率、生理利用率及氮肥偏生产力也处于较高水平。在本试验条件下,一次性基施40%CRNF +60%UR既提高了水稻产量和氮肥利用率,又减少了劳动投入,可在实际生产中推广应用。     

缓控释氮肥对寒地水稻产量、氮肥利用率及氮在黑土中分布的影响

缓控释氮肥在寒地黑土水稻上的应用效果和施用技术尚不十分明确,采用定位试验方法进行为期3年的试验研究,明确不施氮肥(CK)、全部普通氮肥一次性基施(BU100%B)、全部缓控释氮肥一次性基施(CRU100%B)、农民习惯施肥(FP)、60%缓控释氮肥和40%普通氮肥混合一次性基施(MBC)条件下,水稻产量、效益、氮素吸收利用和无机氮在土壤剖面中累积与分布的差异。结果表明,与CK比较,各施氮处理产量、效益、氮素利用率和无机氮在土壤剖面中的累积显著提高。MBC处理在产量、效益、氮肥利用率和减少土壤无机氮积累方面效果最好。与FP处理相比,MBC处理3年水稻平均增产6.2%,经济效益增加17.7%,氮肥利用率增加16.9%,氮肥农学效率增加16.4%,差异显著(P<0.05)。施用缓控释氮肥减少了无机氮在剖面(0～90 cm)中的累积,MBC处理较FP土壤无机氮累积量平均降低7.9%,CRU100%B 较BU100%B处理平均降低10.7%,且差异显著(P<0.05)。无机氮在土壤剖面中的分布由上到下逐渐减少,0～30、30～60和60～90 cm土层分别占无机氮累积总量的38.3%～54.6%、28.8%～35.7%和14.0%～26.1%。施用缓控释氮肥增加了无机氮在土壤上层剖面(0～30 cm)的累积,减少了无机氮在土壤深层剖面(60～90 cm)的累积量。在0～30 cm剖面中,MBC较FP处理无机氮平均增加12.4%,在60～90 cm剖面中,无机氮平均降低19.7%。可见,施用缓控释尿素提高了氮肥利用率、增加了水稻产量和效益、降低了土壤无机氮在深层剖面的残留,进而降低了氮素淋失的环境风险。     

控释氮肥对双季水稻生长及氮肥利用率的影响

为阐明控释氮肥的产量和生态效应,选用N 75和150 kg/hm2两种不同用量的控释氮肥（日本Meister系列）和尿素对比,在南方典型双季稻区第四纪红壤发育的水稻土上进行早稻和晚稻田间试验,观测控释肥氮素田间释放规律及其水稻的生长、产量和氮肥利用率。结果表明,控释氮肥S9和LP70(40%)+LPS100(60%)的氮释放规律分别与早稻、晚稻氮吸收的规律基本一致,且氮累积吸收量与控释肥氮释放率均成显著正相关（相关方程的决定系数R2=0.9764和0.9968）。与N 75kg/hm2用量的尿素相比,早、晚稻施用相同量的控释氮肥分别增产3.6%和9.3%;有效分蘖数和有效穗数明显增加,氮肥利用率分别提高了29.9个百分点和10.4个百分点。施用高氮（N150 kg/hm2）尿素的水稻产量与低氮（N 75 kg/hm2）控释肥相比,差异不显著。控释氮肥N 75kg/hm2用量可以达到尿素N 150kg/hm2的产量水平,氮肥利用率则显著提高,为高产高环境效益的施肥方式。     

控释氮肥对水稻的增产效应及提高肥料利用率的研究

田间试验在日本山形县鹤冈市进行 ,探讨了树脂包膜类控释氮肥基施与尿素、硫铵分次施肥对单季稻的增产效应 ;应用15N示踪法研究了不同施肥处理水稻的吸氮模式及肥料利用率。结果表明 ,移栽稻以尿素与控释氮肥 (LPS-100)按 1∶1混合基施产量最高 ,分别比尿素和硫铵分次施肥增产23.6%和9.2% ;直播稻以LP-100基施产量最高 ,分别增产 9.2%和4.0% ;控释肥基施 ,水稻自移栽 (或直播 )至幼穗分化期吸氮量明显高于尿素或硫铵分次施肥。15N示踪研究表明 ,最高分蘖前水稻从尿素和硫铵基肥中吸收的氮素只占基肥氮总吸收量的 33%～ 45% ,水稻从基肥中吸收氮素可延续至抽穗期 ,而从LP-100中吸氮可持续至收获期。15N示踪法测得的氮素总回收率 ,以尿素处理最高 ,硫铵和LP-100接近 ;差减法测得的氮素总回收率以LP-100为最高 ,尿素 /LPS-100、尿素、硫铵三者接近 ;基肥的氮素回收率以LP-100硫铵 尿素。尿素 /LPS-100和LP-100一次基施 ,氮素生理效率和农学效率明显高于尿素和硫铵 ,是高产的主要原因     

氮肥和栽植密度对水稻产量及氮肥利用率的影响

针对部分地区水稻生产中氮肥用量过高及水稻移植密度越来越低的状况,选择2个早稻和2个晚稻品种为试验材料,设置施氮水平和移植密度互作试验,分析两因素及其互作对水稻产量和氮素利用率的影响。结果表明,氮水平和移植密度对水稻产量有显著影响,但其互作效应不显著;氮水平、移植密度及其互作对氮素利用率的影响均达显著水平。其中,低氮水平处理平均氮素利用率比高氮水平增加2.1%5~.6%;高密度的氮素利用率比低密度增加10.1%4~5.7%。说明提高移植密度,减少氮肥用量,既可通过大幅度增加有效穗来实现高产,又能显著提高氮素利用率。在资源日益短缺、生产成本渐高及面源污染越来越严重的形势下,密植少氮应是值得推广的水稻栽培技术。在本试验条件下,早稻移植密度在29.33~6.0万穴/hm2的基础上施N 153.11~69.4 kg/hm2、晚稻移植密度在23.13~0.0万穴/hm2的基础上施N 161.51~90.1 kg/hm2氮素是高产高效节氮的合理组合。     

不同氮肥施用对双季稻产量及氮肥利用率的影响

通过田间小区试验,研究了不同氮肥处理对双季稻产量及氮肥利用率影响。结果表明:增施氮肥处理比不施氮肥处理双季稻的有效穗数、每穗粒数均显著提高,早稻产量增产77.0%~127.1%,晚稻增加62.9%~108.0%;早稻中等量控释氮肥处理较普通尿素处理水稻单位有效穗数、每穗粒数、农学利用率均增加,同时增产5.0%,氮肥利用率提高18.0个百分点;减量控释氮肥处理与普通尿素处理比有效穗数、每穗粒数、产量、氮肥农学利用率有所下降但氮肥利用率提高18.6~20.2个百分点,晚稻中各控释氮肥处理较普通尿素处理每穗粒数增加、产量增产,增产率为9.7%~27.7%,氮肥利用率提高28~31.1个百分点,且农学利用率显著提高;不同用量控释氮肥处理间早稻有效穗数、产量随氮肥用量增加而增加,晚稻中当施氮水平≤162 kg/hm2(按纯氮算)时,水稻单位有效穗、每穗粒数、结实率、产量随氮肥增加而增加;当施氮水平162 kg/hm2(按纯氮算)时,随施氮量增加而减少。     

硫膜和树脂膜控释尿素对水稻产量、光合特性及氮肥利用率的影响

本试验以控释期为90d的硫膜（SPCU）和树脂膜（PCU）控释尿素为材料,通过盆栽试验,研究了硫膜和树脂膜控释尿素对水稻产量、 光合特性及氮肥利用效率的影响。结果表明,与普通尿素（U）一次基施相比,控释尿素各处理均能显著提高水稻子粒产量、 氮肥表观利用率和农学效率,增幅分别达15.1%~51.4%、 64.5%~14.11%和5.4~18.2 kg/kg;显著提高水稻生育中后期叶片净光合速率;提高水稻生育中后期的SPAD值。与普通尿素分次施用相比,树脂膜控释尿素及硫膜控释尿素和普通尿素以7∶3比例一次性施入的处理能显著提高水稻子粒产量、 氮肥农学效率以及水稻收获后的土壤全氮和碱解氮含量,其增幅分别为7.9%~31.7%、 3.3~13.0 kg/kg、 2.2%~17.6%和13.2%~22.0%;显著提高叶片中后期的净光合速率,且以树脂膜控释尿素100%一次基施的处理最高。施用树脂膜控释尿素的各处理较普通尿素均能显著提高水稻的氮肥生理效率。树脂膜控释尿素比硫膜控释尿素表现出更好的水稻增产效应和氮肥利用效率,更能有效延缓叶片衰老,实现水稻氮素的高效利用。     

氮肥运筹对苏打盐碱地水稻产量和氮肥利用率的影响

为探究氮肥运筹对苏打盐碱地水稻产量和氮肥利用率的影响,在大田条件下,于2017-2018年,以粳稻品种垦粳7号和垦粳8号为供试材料,设置5种氮肥运筹,即不施氮肥(N0)、农民常规施氮(N1,纯N总量150 kg·hm^-2,基肥∶蘖肥∶穗肥=6∶3∶1)、平衡施氮(N2,纯N总量150 kg·hm^-2,基肥∶蘖肥∶穗肥=4∶3∶3)、平衡减氮施肥(N3,纯N总量135 kg·hm^-2,基肥∶蘖肥∶穗肥=4∶3∶3)、氮肥前移(N4,纯N总量150 kg·hm^-2,基肥∶蘖肥∶穗肥=5∶3∶2),其中以N1为对照,研究不同氮肥运筹下其产量、产量构成因素、地上部分植株含氮量、穗部氮素积累量以及氮肥利用率的变化。结果表明,与N1相比,N2和N3的产量分别增加了11.45%和5.71%,且N2与N1间差异达显著水平,而N4的产量减少了10.43%;N2和N3齐穗期和成熟期地上部植株含氮量及穗部氮素积累量均得到显著提高,而N4显著降低;N2和N3显著提高了氮肥吸收利用率(NRE)、氮肥农学利用率(NAE)和氮肥...     

缓释氮肥对水稻的增产效果及其氮素利用率

在潜育性粘壤质水稻土上研究了缓释性氮肥对水稻产量和氮肥利用率的影响。结果表明:4种供试缓释氮肥对水稻增产效果和吸氮量的顺序均为:IBDU>OM>U>GUS>CDU>CK;施肥后9d土壤中铵态氮含量最大,依次为:U>OM>IBDU>GUS>CDU>CK;在最大分蘖期前土壤硝态氮含量较多且相对稳定,至孕穗期急剧降低,抽穗至成熟期再度回升;相对于尿素,IBDU和OM能明显提高氮素利用率,分别比尿素的利用率增加了14.62%和8.57%。     

控释掺混尿素对土壤无机氮和油菜产量及氮素利用率的影响

2014—2015连续两年通过大田试验研究了尿素、控释氮肥、控释掺混尿素对耕层土壤无机氮、油菜生长性状和产量、氮素利用率以及经济效益的影响,为控释氮肥在油菜生产中的应用推广提供依据。结果表明,较常规施肥处理相比,各控释氮肥处理促进了油菜全生育期氮素供应,有效提高了油菜生育中后期株高和干物质积累量,对油菜主花序长有一定改善作用,且控释掺混处理与单施控释氮肥处理分别显著增长油菜总角果8.98%、6.76%(2014年)和13.80%、9.43%(2015年)。两年田间试验结果表明,控释掺混尿素处理及控释氮肥处理显著增产13.06%~16.70%,氮肥表观利用率提高23.34%~53.71%,氮肥偏生产力提高13.12%~16.72%,氮肥农学利用率提高25.60%~35.56%,土壤氮依存率降低10.99%~19.83%,净利润提高12.83%~25.31%,且以控释掺混尿素处理效果最优。综上,控释掺混尿素处理养分释放适宜,增产增收效果最佳,40%控释氮肥+60%尿素处理推广应用潜力较大。     

减量施肥对水稻生长及氮素利用率的影响

通过在不同肥力水平土壤上设置不同幅度的氮肥减量试验,研究其对水稻产量及氮肥利用率的影响,为巢湖流域坡岗地区氮肥的减量施用提供依据。结果表明:在巢湖流域坡岗地区中高肥力水平土壤上减少30%的常规施氮量、中低肥力水平土壤减少10%的常规施氮量,虽然单位面积有效穗数下降,但水稻结实率、每穗粒数和千粒重明显增加,不会造成水稻显著减产。两种肥力水平土壤上,氮素收获指数均以常规施氮量处理最低,减量施肥、分期施氮可以促进氮素从茎、叶、根部向谷粒的转移;减量施肥,中高肥力土壤上氮素回收率提高9.99～16.52个百分点,中低肥力水平土壤上提高6.0～12.15个百分点。     

不同施氮处理对水稻产量、氮素吸收及利用率的影响

大田试验条件下研究了不同施肥处理对水稻产量、氮素吸收及利用率的影响,以期为肥料的合理施用提供依据。结果表明,与不施肥处理(CK)相比,各施肥处理均显著提高了稻谷产量,增产率为28.5%~40.0%;不同施肥处理间却无显著差异。施肥处理水稻产量的提高主要归因于有效穗和每穗粒数的增加,增幅分别为5.5%~26.1%,25.2%~57.0%。养分吸收结果表明,施氮处理显著提高了水稻的氮素吸收量,且主要分配于稻谷,所占比例为71.3%~79.0%。与习惯施肥处理(T1)相比,优化施肥(T2)、控释尿素(T3)、控释尿素与普通尿素配施(T4)处理在减少氮肥用量21.6%的条件下,稻谷产量没有降低,而氮肥农学利用率、氮肥偏生产力以及氮肥生理利用率和氮收获指数都有所增加,分别提高3.2~6.9 kg/kg、11.7~15.4 kg/kg、7.0~30.6 kg/kg、0.04~0.08,且均表现为控释尿素处理(T3)处理最高。可见,采用合理的肥料及科学的施用方法均可显著提高养分的利用效率。     

不同密度和氮肥用量对水稻产量、构成因子及氮肥利用率的影响

针对水稻生产中氮肥用量过高、劳动力成本上涨及移栽密度越来越低的现状,设置氮肥、密度互作试验,研究施氮量和移栽密度及其互作效应对水稻产量和氮肥利用率的影响,以期为水稻节氮、省工合理栽培及高效施肥提供理论依据。结果表明,氮肥用量和密度均可显著影响水稻产量,互作效应显著。施氮(N82.5、N165.0、N247.5)后平均分别增产30.6%、47.8%、44.6%;密度为21万蔸/hm2时,籽粒产量最高。有效穗数随施氮量和移栽密度的增加而增加,提高密度后实粒数、结实率和千粒重则出现降低。氮肥利用率随施氮量增加而下降,随密度增加先上升后下降。在资源短缺、环境污染及生产成本上涨的形势下,低氮水平时应适当增加密度,提高移栽密度时则应控制氮肥用量。在本试验条件中,移栽密度为22.1万蔸/hm2的基础上施氮194.9 kg/hm2是实现水稻高产高效、节氮、省工栽培的合理组合。     

控释肥料氮素释放与水稻吸收动态研究

采用盆栽试验,研究了控释肥料与水稻专用肥不同施用方式的氮素释放规律及水稻吸收动态。结果表明,控释肥料一次施用处理氮素释放高峰期出现在第8～10d,此后所保持的充足供氮期晚造为40～50d,早造为50～60d。专用肥一次施用处理氮素在1～3d内即达释放高峰,土壤较充足的供氮期仅为30～35d。水稻生长后期控释肥处理供氮水平仍高于专用肥一次施用和分次施用处理。控释肥处理晚造土壤氮素供应水平明显比早造高。控释肥处理的水稻植株在全生育期对氮和磷的吸收速率均较高,对钾的吸收速率前期较高,中后期较低,收获期植株的氮磷钾吸收累积量均高于专用肥处理。两造试验中一次性施用控释肥料均明显提高了肥料氮利用率,较专用肥分次施用和一次施用处理分别提高12.2%～13.5%和20.0%～22.7%,磷钾利用率也有较明显的提高。     

有机无机肥配施对水稻氮素利用率与氮流失风险的影响

农田土壤–作物系统对畜禽粪便有一定的消纳作用,有机粪肥与无机氮肥配施是未来农业生产中进一步增加产量、减少化肥施用和保护环境的重要生产模式。本研究采用盆栽试验,分析在施用一定量有机粪肥基础上,不同无机氮肥用量对水稻产量、氮素利用率和氮流失风险的影响,探讨有机肥与无机氮肥的最优比例,为有机肥施用条件下稻田无机氮肥的合理施用提供科学依据。结果表明:与单施有机肥(M)相比,配施0.8倍的无机氮肥效果最佳,水稻产量、株高、分蘖数、籽粒吸氮量和氮肥利用率达最高。有机肥作底肥时,水稻生长前期田面水无机氮浓度随配施无机氮肥量的增加而增加,而后期配施无机氮肥各处理田面水氮素浓度则随着氮肥施用量的增加呈现先降低后升高趋势,其中,增施0.4倍、0.6倍和0.8倍无机氮肥时稻田田面水氮素浓度较单施有机肥处理分别降低17.5%、11.9%和9.3%,差异达显著水平(P0.05)。与单施无机氮肥处理(N)相比,同样以0.8倍无机氮肥+有机肥处理作物产量和氮肥利用率最高,田面水氮浓度降低了30.2%,差异达显著水平(P0.05)。综上,消纳有机肥基础上,在满足作物需氮量的前提下,无机氮肥与其配比为1︰1时,既可以提高水稻增产潜力,又降低稻田氮素流失风险和适当减少稻田无机氮肥施用量。     

控释肥料的大蒜肥效研究

对控释肥料(CRFs)的大蒜肥效进行了田间试验,结果表明:控释肥料与普通肥料(OFs)相比,在肥料施用量低和中等时具有提高肥效、增加产量的作用,大蒜的生物量分别增加80.5%和51.1%,蒜苔和蒜头产量分别增加180%、100%、和69.2%、29.3%,而高用量时产量反而降低;在比普通肥料(300kg/hm2)减少一半用量的情况下,控释肥料(150kg/hm2)处理的大蒜生物量、蒜苔和蒜头产量分别增加15.6%、61.5%和11.6%。经过大蒜的整个生长季,控释肥料处理的根际土壤有效养分仍能维持较高的水平,控释肥料能显著提高大蒜体内的氮磷钾含量及肥料的养分利用率。