施氮量对柳枝稷生物质产量和水肥利用特性的影响

在黄土高原半干旱地区,以能源作物柳枝稷为材料,通过田间试验,研究不同施氮量(0、60、120和240kg/hm2)对柳枝稷生物质生产和水氮利用效率的影响。结果表明:施氮显著提高柳枝稷生物质产量,当施氮量为120kg/hm2时柳枝稷生物质产量最高;施氮显著增加柳枝稷耗水量,在一定程度上降低土壤含水量,但显著提高水分利用效率;施氮显著提高柳枝稷生物质中氮质量分数和吸氮量,但施氮量超过120kg/hm2后,继续增加施氮量则不能显著增加植株对氮素的吸收积累;柳枝稷氮肥利用效率随氮肥用量增加而降低。可见,施氮量60~120kg/hm2既能保证柳枝稷较高的生物质产量,又能保证较高的水分利用效率和氮肥利用效率。     

水氮耦合对盐碱地柳枝稷光合生理及生物质产量的影响

通过设置750 m~3/hm~2(W1)、1 500 m~3/hm~2(W2)、3 000 m~3/hm~2(W3)3个灌水及施氮0 kg/hm~2(F0)、60 kg/hm~2(F1)、120 kg/hm~2(F2)、240 kg/hm~2(F3)4个水平,研究水氮对盐碱地柳枝稷光合生理特性及生物质产量的影响。结果表明:施氮和灌水对盐碱地0～20 cm土层土壤含水率影响显著,20～40cm土层土壤含水率主要受到氮肥影响;灌水量和施氮量同时影响叶片叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度及生物质产量,表现为:水分效应水氮耦合效应氮肥效应,氮肥的增效作用在到达一定程度后将不再增加;相关性分析表明柳枝稷生物质产量与开花期光合指标呈显著正相关关系。银北盐碱地区,高水中氮条件下(灌水量3 000 m~3/hm~2、施氮量120 kg/hm~2)有利于提高柳枝稷开花期叶绿素含量,促进叶片光合作用,从而获得较高的生物质产量。     

三种草本能源植物在北京地区的产量和品质特性

【目的】研究柳枝稷(Panicum virgatum L.)、荻(Triarrhena sacchariflora(Maxim.)Nakai)和芦竹(Arundo donax L.)3种草本能源植物在北京地区的生物质产量和品质特性,为其合理利用提供依据。【方法】于2006-2009年在北京草业与环境研究发展中心试验基地进行田间试验,对产量和品质指标进行田间观测和室内分析。【结果】在北京地区,柳枝稷、荻和芦竹的最高生物质产量分别为28.33、29.67和34.46t·hm-2。3种草中,柳枝稷和荻生物质中纤维素、半纤维素含量较高,木质素含量较低,有利于纤维素乙醇转化;热值、灰熔点和C、H元素含量较高,N元素、灰分和水分含量较低,有利于直接燃烧、与煤混合燃烧和热解气化,但C/N较高,不利于沼气发酵。芦竹生物质中的水分、木质素和灰分含量高于柳枝稷和荻,对运输贮藏、乙醇转化和燃烧产生不利影响。【结论】柳枝稷、荻和芦竹均可作为优良的草本能源植物在北京及周边地区推广种植,但应根据转化利用途径及三种草的产量水平和品质特性进行合理选择。     

春甘蓝-玉米-冬甘蓝轮作制下氮肥施用量研究

 【目的】探讨土壤无机氮含量对春甘蓝-玉米-冬甘蓝轮作甘蓝获得最高产量的施氮量和氮肥利用率的影响及施用氮肥与甘蓝产量和品质的关系，为该轮作制高产优质安全的氮肥施用技术提供依据。【方法】采用田间定位试验研究0、90、180、270、360、450 kg•ha-1 6个施氮水平在两种无机氮含量土壤上春甘蓝、玉米、冬甘蓝产量、氮肥利用率及甘蓝水溶性糖、Vc、硝酸盐含量的变化。【结果】供试土壤无机氮含量显著影响第一季春甘蓝获得最高产量的施氮量，土壤无机氮含量高，春甘蓝最大施氮量降低，土壤无机氮含量对后茬冬甘蓝影响减弱，表明土壤无机氮变化活跃，只对当季作物施肥具有指导意义。当地习惯施氮量高出甘蓝获得最大产量施氮量的1.8～3.2倍，已引起地下水NO3--N的富积。施氮量和土壤剖面中无机氮含量均影响甘蓝氮肥利用率，甘蓝套玉米有利于高氮处理的氮肥利用率的提高。氮肥用量低时（用量在90 kg•ha-1以内时），可同时提高甘蓝的产量和品质；氮肥用量进一步提高时，甘蓝产量还可进一步提高，但品质下降；当氮肥用量过高时，则甘蓝产量品质均下降。因而在生产上要获得优质蔬菜产品，需要减少氮肥用量降低产量来获得。【结论】土壤无机氮含量与当季甘蓝获得最高产量的氮肥用量和氮肥利用率密切相关。砂姜黑土氮肥后效明显，甘蓝与玉米轮作能提高高氮处理氮肥利用率。氮肥用量影响甘蓝产量和品质，要获得较好品质的蔬菜，必须减少氮肥用量降低产量来获得。     

水肥耦合对水稻生长性状及产量的影响

[目的]研究水肥耦合对水稻生长性状及产量的影响。[方法]在盆栽试验中,以杂交中稻两优培九为材料,设4种土壤水势(淹水、0、-30和-60 kPa)和5种氮肥水平(0、1.5、2、2.5和3.0 g/盆),研究水肥耦合对水稻生长性状及产量的影响。[结果]土壤水势与氮肥水平对水稻产量有显著的互作效应。不施氮时,各水分处理间水稻产量差异不显著,施氮量为1.5 g/盆时,0 kPa水势下水稻产量最高。其他氮肥水平下,水稻产量均随土壤水势的降低而降低;在相应土壤水势下增施氮肥可增加水稻的株高、叶面积、叶绿素含量和植株各部分干重,提高水稻根系活力,增加产量。但施氮量过多,则造成水分胁迫,不利于增产。[结论]水肥对水稻产量的影响表现为明显的协同效应。     

氮肥对库布齐沙地柳枝稷目标产量的影响

柳枝稷是一种生物量高、防风固沙效果好,具有良好发展前景的草本能源植物。为了将暖季型的柳枝稷引种到库布齐沙地,以柳枝稷品种“BL-1”为试验材料,研究了库布齐沙地柳枝稷目标产量(生物量、粗蛋白产量、中性洗涤纤维产量、酸性洗涤纤维产量)对施用尿素和硫酸铵两种氮肥的响应。硫酸铵和尿素各设置4个施氮水平0、75、150和225 kg/hm2,每个处理设置3个重复,分别于苗期、分蘖期和拔节期施入各试验小区,施入量分别为施氮量的1/5、2/5和2/5。在柳枝稷的拔节期、孕穗期、初花期分别测定其株高、茎粗、叶面积、地上生物量。结果表明:硫酸铵和尿素的施用均可以显著提高柳枝稷的产量,施用硫酸铵后,柳枝稷的产量随着施氮量的增加而呈现逐渐增加的趋势;施用尿素后,柳枝稷的产量随着施氮量的增加出现先升高后降低的动态趋势,且产量最高点出现在施氮量为150 kg/hm2时。在施氮量为75和150 kg/hm2时硫酸铵和尿素两种肥料对柳枝稷的产量的增加程度差异不显著;在施氮量为225 kg/hm2时,硫酸铵对柳枝稷的产量提高程度显著高于尿素。柳枝稷个体大小与叶面积是影响柳枝稷产量的重要因素,氮肥的施用对于柳枝稷生长的促进作用在拔节期最明显;对于柳枝稷叶面积的促进作用在孕穗期最明显;对于柳枝稷增产的促进作用在初花期最明显。硫酸铵相较于尿素更有利于促进柳枝稷的增产。      

氮肥减量施用对我国三大粮食作物产量的影响

【目的】探讨氮肥减施对我国三大粮食作物产量的影响及其与土壤性质和管理措施的关系,明确氮肥减施的可行性。【方法】收集2010—2021年公开发表的90篇论文,按照氮肥减施的比例、种植体系及其在不同条件下(肥料类型、土壤有机质含量、全氮含量、土壤酸碱度以及水分管理等)的作物产量效应进行分析。【结果】在常规施肥的基础上,氮肥减施0—40%没有显著降低水稻产量,氮肥减施0—30%没有显著影响小麦和玉米产量,但是减氮30%—40%显著降低了小麦和玉米产量,减产分别为6.1%和5.4%。不施氮肥区产量水平没有显著影响3种作物氮肥减施的产量效应。土壤全氮含量>2 g·kg^-1时,氮肥减施水稻产量(6.5 t·hm^-2)显著高于常规施氮产量(6.3 t·hm^-2);土壤全氮含量>1 g·kg^-1时,氮肥减施小麦产量(6.9 t·hm^-2)显著低于常规施氮产量(7.4 t·hm^-2);土壤全氮含量>1.5 g·kg^-1时,氮肥减施玉米...     

分蘖期水氮耦合对水稻常规种垦粳5号产量的影响

【目的】研究分蘖期水、氮耦合对水稻产量及产量构成因素的影响,找出水稻高产的最适宜水、肥施用量,为实现水稻节水节肥的栽培制度提供参考。【方法】采用完全随机设计,研究分蘖期5个不同的施氮水平和5个不同水分含量水平及它们的互作效应对垦粳5号杂交稻的农艺性状及产量的影响。【结果】在水层3cm,施氮量51.75kg/hm~2的处理下,垦粳5产量达到最高(7 640.5kg/hm~2)。【结论】土壤水分含量与氮肥水平对水稻产量有显著的互作效应,在氮肥不足的条件下增施适量的氮肥有助于水稻产量提高;施氮量过多,则造成水分胁迫,不利于增产。     

水氮耦合对大棚甜瓜产量和品质的影响

【目的】研究滴灌条件下灌水下限与施氮量耦合对塑料大棚厚皮甜瓜产量和品质的影响。【方法】以厚皮甜瓜“一品天下208”为材料,采用二因素二次通用旋转组合设计,通过塑料薄膜隔离小区栽培,分别建立产量、可溶性固形物含量与灌水下限、施氮量2因子的数学模型,并分析2因素的耦合效应。【结果】分别模拟出了灌水下限、施氮量耦合对甜瓜产量与可溶性固形物含量的数学模型,模型均达到显著水平。在本试验条件下,灌水下限对产量的影响大于施氮量,对可溶性固形物含量的影响小于施氮量;2因素对产量和可溶性固形物含量的影响均存在显著的负交互作用。当灌水下限为60%～65%,施氮量为 100～120 kg/hm²时,甜瓜产量高、品质好,产量和可溶性固形物含量分别可达37 200 kg/hm²和15.2%。【结论】充分利用灌水下限和氮肥的耦合效应可以保证甜瓜的高产、优质。     

自然盐碱胁迫对柳枝稷生物质生产和燃料品质的影响

在自然盐碱地条件下,研究了不同程度盐碱胁迫对柳枝稷生物质产量和品质的影响。结果表明：随着盐碱胁迫程度加重,柳枝稷成活率、株高、单株分蘖数和生物质产量、品质显著降低,盐碱胁迫程度对柳枝稷越冬率无显著影响。柳枝稷可在盐碱地环境下生长,成活率达85%以上,越冬率达96%以上,轻度和中度盐碱地柳枝稷的生长状况较好,产量最高达到14.3t/hm2。盐碱胁迫增加了柳枝稷生物质中的灰分与木质素含量,降低了生物质热值、纤维素和半纤维素含量,在一定程度上降低了柳枝稷生物质的品质。     

自然盐碱胁迫对柳枝稷生物质生产和燃料品质的影响

在自然盐碱地条件下,研究了不同程度盐碱胁迫对柳枝稷生物质产量和品质的影响.结果表明:随着盐碱胁迫程度加重,柳枝稷成活率、株高、单株分蘖数和生物质产量、品质显著降低,盐碱胁迫程度对柳枝稷越冬率无显著影响.柳枝稷可在盐碱地环境下生长,成活率达85％以上,越冬率达96％以上,轻度和中度盐碱地柳枝稷的生长状况较好,产量最高达到14.3 t/hm2.盐碱胁迫增加了柳枝稷生物质中的灰分与木质素含量,降低了生物质热值、纤维素和半纤维素含量,在一定程度上降低了柳枝稷生物质的品质.     

不同土壤含水量下施氮量及施氮时期对西藏春小麦农艺性状和产量的影响

【目的】研究不同水分含量下施氮量及施氮时期,对西藏地区春小麦农艺性状和产量的影响。【方法】通过盆栽试验,测定不同水分含量、施氮量及施氮时期下,春小麦株高、茎粗、地上部生物量、结实小穗数、不孕小穗数、穗粒数、穗粒重、千粒重和产量,并对这些产量构成要素进行相关分析。【结果】水氮互作下春小麦地上部生物量、茎粗、结实小穗数、穗粒数、穗粒重和千粒重,与产量呈极显著正相关关系,其对产量的贡献大小如下,穗粒重地上部生物量结实小穗数穗粒数千粒重茎粗。【结论】水氮互作对春小麦农艺性状及产量的影响较为复杂。在生产实践中,需要结合当地土壤水分条件,根据不同的育种目标或栽培目的确定最佳的水肥耦合方案。考虑到目前过量施肥导致的生态环境压力,在以追求春小麦高产为目标的前提下,应尽量做到减少氮肥施用量。结合本研究内容,推荐在土壤相对含水量55%~60%时,在春小麦拔节期或抽穗期追施氮肥,总施氮量不宜超过0.6g/pot。     

收获时间对黄土高原柳枝稷生物质产量与燃料品质的影响

为探明黄土高原半干旱地区柳枝稷生物质产量和燃料品质随收获时间的变化规律,确定适宜的收获时间,在甘肃省庆阳市进行田间试验,研究收获时间对柳枝稷生物质产量与燃料品质的影响。结果表明：1）随收获时间的推迟,柳枝稷生物质产量呈下降趋势,且叶片所占比例逐渐降低,说明产量损失主要是叶片脱落。2）柳枝稷生物质热值总体上呈降低趋势,开花期热值显著高于其他时期;延迟收获显著降低了柳枝稷生物质含水量和灰分含量;随收获时间推迟,柳枝稷茎叶纤维素、木质素含量提高,半纤维素含量降低;枯亡期之后柳枝稷生物质中K、Mg、Na、Cl等不利于燃烧的矿质元素含量显著降低,生物质的燃料品质提高。3）在柳枝稷能源生产模式下,生育季节末期柳枝稷地上部衰亡后收获生物质燃料品质较好。     

基于15N示踪技术的烤烟水氮耦合方案熵权系数评价

【目的】筛选烤烟优质高产、节水节肥的水氮耦合方案。【方法】以烤烟K326为材料,设计灌溉量(400,500,600mm)与施氮量(以15 N同位素标记,90,120,150kg/hm2)2个因素,共计9个水氮耦合处理,测定不同水氮耦合条件下烤烟的品质、产量、灌溉水利用效率与肥料氮素利用率,并采用主成分分析和熵权系数评价模型,对不同水氮耦合方案进行评价。【结果】不同水氮耦合处理对烤烟品质和产量影响明显。主成分分析结果显示,T5方案(500mm灌溉量+120kg/hm2施氮量)烟叶品质最优,T4方案(400mm灌溉量+120kg/hm2施氮量)次之,T7方案(400mm灌溉量+150kg/hm2施氮量)烟叶品质最差。熵权系数评价模型分析结果表明,T4方案的熵权系数评价值最高,该方案下烤烟的产量为2 511.5kg/hm2,灌溉水利用效率为0.63kg/m3,肥料氮素利用率为40.49%,品质综合主成分为2.59。【结论】T4处理为烤烟优质高产的最佳水氮耦合方案。     

水、氮、磷、钾耦合效应对大白菜产量的影响

【目的】旨在探究水、氮、磷和钾水肥耦合效应对大白菜产量的影响。【方法】以"早熟五号"为试验材料,采用四元二次正交旋转组合设计,通过桶栽试验建立了大白菜产量与水、氮、磷、钾用量的数学模型,并对各单因素效应及多因素耦合效应进行分析。【结果】处理14(灌水量:70%W;施氮量:0.185 g/kg;施磷量:0.095 g/kg;施钾量:0.240 g/kg)单株产量最大,最大值为1.44 kg;处理9(灌水量:40%W;施氮量:0.185 g/kg;施磷量:0.095 g/kg;施钾量:0.240 g/kg)单株产量最小,最小值为0.26 kg。水、氮、磷、钾用量对大白菜产量的影响大小顺序为:灌水量(X1)施氮量(X2)施钾量(X4)施磷量(X3)。灌水量与氮、磷、钾用量间存在显著正耦合效应。【结论】水、氮、磷、钾用量过高或过低均不利于大白菜产量提高,合理搭配水、氮、磷、钾用量能显著提高大白菜产量。在桶栽试验条件下,灌水量为84.34%W,施氮量为0.307 g/kg,施磷量为0.115 g/kg,施钾量为0.286 g/kg时,理论单株产量最大,最大值为1.52 kg。     

不同供氮水平对春小麦产量、氮肥利用率及氮平衡的影响

【目的】研究施氮量对春小麦产量、氮肥利用率、土壤中硝态氮累积及氮平衡的影响,旨在了解在宁夏引黄灌区减少施氮量的可行性。【方法】通过田间小区试验,设置0、120、240、360 kg/hm24个施氮量,探讨不同施氮水平对作物和环境的影响。【结果】施用氮肥可显著提高春小麦的籽粒产量、籽粒蛋白质含量及成熟期地上部总吸氮量,但过量施用氮肥对籽粒增产和蛋白质含量提高不显著。氮肥利用率随着施氮量的增加呈现降低趋势,根据差值法计算结果,当施氮量分别为120、240、360 kg/hm2时春小麦的氮肥利用率分别为27.2%、24.3%、18.2%,表明多达81.8%～72.8%的氮肥没有被作物吸收利用。氮平衡计算的结果进一步表明,未被当季小麦利用的肥料主要以无机氮的形式存在于0～150cm土层内,施氮量分别为120、240、360 kg/hm2时氮肥的土壤残留率依次为41.6%、33.1%和29.7%,而相应的表观损失率为31.2%、42.6%、52.1%。【结论】综合考虑春小麦产量、品质和环境安全,本试验条件下,春小麦的合理施氮量应控制在120～240 kg/hm2之间。     

水氮互作对直播稻产量及稻米品质的影响

【目的】探讨水氮耦合对稳定直播稻产量、改善米质的调控途径,为发展节水丰产优质型直播水稻生产提供理论基础和实践依据。【方法】以杂交稻F优498为材料,通过"淹水灌溉(W_1)""干湿交替灌溉(W_2)""旱种(W_3)"3种灌水方式及不同的氮肥运筹比例处理,研究水氮互作对直播稻产量和稻米品质的影响。【结果】结果表明,灌溉方式和氮肥运筹对直播稻产量、稻米加工品质、外观品质、RVA谱、食味米质均存在显著或极显著的互作效应,灌水方式对稻谷产量、结实率、千粒重的影响明显高于氮肥运筹处理;而氮肥运筹对整精米率、垩白度、垩白粒率、RVA谱、蒸煮食味值的调控作用显著。3种灌水方式在施氮量为150 kg/hm~2条件下,直播稻氮肥后移比例均以占总施氮量的20%～40%为宜,且与干湿交替灌溉方式耦合可进一步提高稻谷产量、改善稻米品质;而氮肥后移比例过大(达总量的60%)或者W_3处理均会导致产量及蒸煮食味米质显著下降。【结论】综合直播稻产量及稻米品质表现,W_1下氮肥后移量占总施氮量的20%～40%为宜;W_2节水灌溉模式下氮肥运筹基肥∶蘖肥∶穗肥为5∶3∶2与之配套,为本试验最佳的水氮耦合运筹模式;W_3下应减少氮肥后移比例,可占总施氮量的20%为宜,对稻谷产量及改善食味米质均有一定的补偿效应,可为生产中水资源不足的情况提供参考。     

氮肥水平对辣椒产量和品质的影响

【目的】探明辣椒生长适宜的氮肥施用量,采用盆栽方式,研究了不同氮肥施用量对辣椒产量及品质的影响.【方法】试验设置5个氮肥水平,不施肥(CK)为对照,T1~T4依次按氮肥理论利用率的30%、40%、50%和60%进行施肥.【结果】施氮处理对辣椒的产量和品质具有显著影响,单株果数、产量、可溶性蛋白含量及可溶性糖含量显著高于CK处理,其中T3处理的产量最高,品质最好,随着施氮量的增加,产量呈先增后减的现象,增产率分别达到77.4%、112.1%、185.0%和145.0%.T3的单果质量和维生素C含量显著高于其他处理,T_1、T_2及T_4的VC含量与CK无显著差异.通过二次曲线模拟,得到施氮量与产量之间的数学模型,即y=-2.167x~2+149.269x+1 687.711,R2=0.907,当施氮量x为34.44kg/667m~2时,产量y达到最大,为4 252.2kg/667m~2.【结论】综合产量和品质,在该栽培条件下,T3处理为辣椒的适宜施氮量.     

氮肥施用量对水浇地覆膜马铃薯土壤矿质氮含量及马铃薯产量的影响

【目的】针对马铃薯生产中存在的氮肥过量施用问题,探索氮素在土壤中的残留情况和马铃薯最佳施氮量,为科学施用氮肥提供参考.【方法】通过田间试验,研究不同氮肥水平(0,75,150,225,300,375Nkg/hm2)对水浇地覆膜马铃薯‘青薯9号’各生育期土壤0~20cm和20~40cm土层矿质氮(铵态氮+硝态氮)含量及马铃薯产量的影响.【结果】随施氮量的增加,土壤铵态氮含量变化较小,但0~20cm和20~40cm土层硝态氮的含量随施氮量增加显著增加,不同氮肥用量T2、T3、T4、T5和T6处理的0~20cm土层中硝态氮含量至收获期时高达57.53,88.53,149.86,185.10mg/kg和240.42mg/kg,比播前增加了40~200mg/kg;20~40cm土层硝态氮含量至收获期时分别为63.90,88.11,156.70,192.13mg/kg和244.51mg/kg,比播前增加了30~200mg/kg;过量施氮(T5和T6)和氮肥施用不足(T1、T2和T3)均降低了马铃薯的块茎产量.【结论】试验条件下,马铃薯的经济最佳施氮量和最高产量施氮量分别为180.99kg/hm2和231.07kg/hm2.不同氮水平主要通过影响‘青薯9号’的平均单株薯质量而影响块茎产量.     

还田棉秆腐解与土壤理化性质对氮肥施用的响应特征

【目的】研究棉花秸秆还田配施不同氮肥处理对棉秆腐解及土壤理化性质的影响。【方法】以干旱区典型农业土壤-灰漠土为研究对象,采用随机区组设计,以不添加秸秆与氮肥(CK)为对照,设置无氮(0 kg/hm²)、低氮(N₁: 112.5 kg/hm²、N₂: 225 kg/hm²)、中氮(N₃: 450 kg/hm²)、高氮(N₄: 750 kg/hm²)5种氮处理水平。于2019年10月中旬将棉花秸秆打断为3~5 cm,以中等还田量施入18个小区。在1年的棉秸秆腐解期间,定期测定还田棉秆纤维素、半纤维素、木质素含量,土壤有机碳、全氮含量、pH、电导率。分析随着还田腐解时间的延长,棉秸秆主要成分含量与相应土壤理化性质的演变特征。【结果】添氮处理在腐解前期(第256 d)显著降低了还田棉秆木质素含量,而纤维素、半纤维素则在后期显著降低,木质素在腐解前期对氮肥添加更为敏感;棉秆在腐解前期,所有添氮处理的土壤有机碳含量显著增加,腐解后期降低,低氮处理(N₁、N₂)的有机碳含量最高;各处理间土壤全氮含量差异不显著;氮添加处理显著降低了土壤pH值与盐分;土壤有机碳含量与棉秆的木质素、半纤维含量呈显著负相关关系(P<0.05,P<0.01)。【结论】秸秆还田配施氮肥能加速棉秸秆腐解,而低氮处理(N₁、N₂)在加速秸秆降解的同时,有利于增加土壤有机碳含量,培肥土壤。