不同施N策略对棉花SPAD值和产量的影响

通过棉花膜下滴灌不同施氮策略对产量及氮素养分和叶绿素值相关性的影响研究,为膜下滴灌精准施氮技术提供理论依据。在田间分别设2个施N量水平,3个追氮比例,共6个处理,比较产量差异,并采用SPAD-502叶绿素仪测定分析SPAD值和土壤碱解氮变化特征。结果表明：360 kg/hm2的施氮量可获得3040.5 kg/hm2的高产,但3个追氮比例策略对产量影响差异小,240 kg/hm2的施氮量下3个追氮比例策略对产量影响差异显著;240 kg/hm2施氮量的SPAD值整体较低,3个追氮比例策略在蕾期以后的SPAD值差异不显著,而360 kg/hm2施氮量处理在蕾期以后的SPAD值差异显著;高产棉花需肥规律的推荐比例的SPAD值与土壤碱氮相关性R2值达到0.9367的最高水平。结论:充足供氮时,调整追氮比例对高产影响不大;供氮不足不易获得高产,但调整追氮比例有一定的增产空间;施氮肥充足并按照棉花需肥规律的推荐比例施氮,可延缓棉花早衰失绿,形成高产。     

不同施氮量对棉花器官分配和产量的影响

为研究氮肥对棉花生育进程中器官建成的影响,本试验设置0 kg/hm~2、160 kg/hm~2、320 kg/hm~2和480 kg/hm~24个施氮水平,研究不同施氮量下棉花生长过程中生殖器官和营养器官干物质的分配情况。试验结果表明,不同施氮量处理棉花生殖器官和营养器官干物质的分配比例不同,导致各处理棉花产量不同,说明氮肥可以通过调控棉花生物量的分配比例影响棉花产量。     

棉花主茎叶SPAD值与氮素营养诊断研究

选用美棉33B和泗棉3号两个叶色深浅差异明显的品种,设置氮素水平（0、120、240、360和480 kg hm^-2纯氮）试验,研究棉花主茎叶SPAD值的叶位分布,对棉花进行氮素营养诊断。结果表明,棉花主茎顶部4张定型叶片的SPAD值对施氮水平反应的敏感程度存在显著差异,随施氮量增加,棉花主茎顶1、2、3、4定型叶SPAD值的大小位次发生明显变化,其中以顶1定型叶对施氮量增加的响应最为敏感,顶4定型叶最为迟钝。利用顶1定型叶与顶4定型叶SPAD值的相对差值,可较精确地诊断棉花的氮素营养水平,并能克服品种和生育时期不同的影响,是一种具有普适性的棉花氮素营养诊断指标。     

棉花上部叶片叶绿素SPAD值动态变化研究

为了探索利用叶绿素SPAD值在不同生育阶段进行棉花营养诊断的方法,以2个早熟品种（‘中棉所36’、‘中棉所50’）和2个中熟品种（‘中棉所41’、‘鲁棉28’）为对象,研究了棉花主茎倒1至倒4叶在全生育期的叶绿素SPAD值动态变化,并研究了氮、磷施用量对鲁棉28蕾期、花期和吐絮期主茎功能叶的SPAD值影响。结果表明：2个早熟品种的棉花主茎叶全生育期SPAD值呈现倒一叶<倒二叶<倒三叶<倒四叶的规律,2个中熟品种在盛铃期以前主茎4片叶SPAD值也呈现和早熟品种一样的规律,但盛铃期以后SPAD值叶序变化不规则。在吐絮前,棉花主茎倒四叶SPAD值可以作为棉株营养诊断的参考,早熟品种棉花主茎倒一叶或倒二叶吐絮前10天和吐絮后10天左右的SPAD差值大小可以作为棉株衰老程度的参考值,中熟品种棉花主茎倒三叶吐絮前15天和吐絮后15天左右的SPAD差值大小可以作为棉株衰老程度的参考值。本试验条件下,纯氮用量高于270 kg/hm2,吐絮期主茎功能叶SPAD值与不施氮处理差异极显著,高氮处理利于主茎功能叶在吐絮期维持较高的SPAD值;纯P2O5用量在120 kg/hm2即能使吐絮期主茎功能叶维持较高的SPAD值,增加磷肥用量SPAD值反而下降。     

基于SPAD值确定东北黑土区水稻最佳施氮量及追肥时间

为确定东北黑土区水稻最佳施氮量及最佳追肥时间,采用田间试验的方式,使用SPAD-502,以"天"为单位,连续45天测定不同处理(N1~N6;SPAD40、SPAD38、SPAD36、SPAD34和SPAD32)下水稻叶片SPAD值的动态变化。研究结果表明:追施氮肥7天时间内SPAD值明显上升,随施氮量的增加水稻叶片SPAD值明显升高且峰值较大,同时到达峰值时间越早;当施氮量为170 kg N/hm2时产量最高能达到7078 kg/hm2,SPAD值为40时进行追肥产量最高,达到9078 kg/hm2。因此,在东北黑土区水稻最佳施氮量为170 kg N/hm2,当SPAD值为40时可用于确定分蘖期到孕穗期的最佳追肥时间。     

施氮量对冬马铃薯氮素利用和土壤氮含量的影响

在大田条件下,以马铃薯品种费乌瑞它为试验材料,研究施氮量(N 0、80、160、240kg/hm2)对冬马铃薯氮素吸收利用和土壤氮含量变化的影响。结果表明,施氮可显著提高马铃薯根、茎、叶及块茎全N含量;施N量在0~160kg/hm2范围,马铃薯茎、叶、块茎及植株全N积累量随施N量的增加而明显增加,但继续增加施N量,茎、块茎及植株全N积累量增加不明显;马铃薯氮肥农学利用率、吸收利用率、偏生产力及氮素块茎生产效率随施N量的增加呈明显下降趋势,氮肥生理利用率和氮素收获指数呈先增加而后降低趋势。马铃薯收获后,施N量为0~80kg/hm2的种植地0~30cm土层碱解氮含量不同程度下降,施N量为160~240kg/hm2的各土层碱解氮含量显著增加,但施N量对土壤全N含量影响不明显。可见,本研究条件下施N量应控制在80~160kg/hm2。     

立体匀播和施氮量对冬小麦产量构成及旗叶光合性能的影响

为探索与立体匀播相配套的氮肥运筹技术,在河北省赵县实验基地,以中筋小麦衡观35为供试材料,研究不同播种方式及施氮量对小麦产量及旗叶光合性能的影响。试验设立体匀播（C1）、常规条播（C2）2种播种方式和0（N0）、180（N1）、240（N2）、300kg/hm ²（N3）4个施氮量处理。结果表明：在N0、N1、N2、N3施氮处理下,立体匀播较常规条播处理的增产幅度分别为6.1%、12.7%、6.6%、8.4%,即在0~300kg/hm ²施氮量范围内,立体匀播的小麦子粒产量均高于常规条播。两种播种方式下,单位面积穗数、千粒重均随着施氮量的增加而增加,穗粒数则表现为N3>N1>N2>N0。立体匀播技术结合300kg/hm ²施氮量,小麦株高、穗长、小穗数均达到最大值。两种播种方式下,在灌浆后期,N0、N1旗叶SPAD值和净光合速率（P_n）迅速下降,与N2、N3相比差异显著。综合考虑最终子粒产量及产量构成要素,在立体匀播条件下,240kg/hm ²施氮水平可以较好地满足小麦灌浆期对氮肥的需要,有利于实现小麦高产。     

施氮量对酒用糯高粱品种红缨子产量及氮素吸收利用的影响

为探明贵州地区糯高粱氮肥高效利用的施肥技术,以品种红缨子为研究对象,设置0（N0）、120（N120）、240（N240）、360（N360）、480（N480）、和600kg/hm2（N600）6个施氮水平,研究了糯高粱的产量和氮素吸收利用特征。结果表明,糯高粱产量、干物质积累总量和氮素积累总量随氮素水平的提高呈先升高后降低的趋势,增施氮素较不施氮素能够显著提高糯高粱的产量、干物质积累总量和氮素积累总量,其中以N240处理增幅最大,较N0处理分别增加28.87%、35.83%和49.62%。随着施氮量的增加,糯高粱氮素表观回收率、氮肥农学利用率、氮肥利用率、氮肥偏生产力和产投比呈下降趋势。利用二次多项式和平方根模型分别拟合糯高粱产量和效益的施氮效应,当施氮量分别为294.5和252.6kg/hm2时产量最高,施氮量分别为168.2和132.7kg/hm2时效益最大。兼顾产量、效益及氮肥利用效率,120~240kg/hm2的氮肥施用量是适宜的。     

乙烯利和氮肥对夏玉米氮素吸收与利用及产量的调控效应

以玉米品种"郑单958"为材料,在大田条件下,研究了乙烯利(0和180 g hm–2)和氮肥水平(0、75、150和225kg N hm–2)对夏玉米产量、氮素吸收和利用以及SPAD值的影响。结果表明,乙烯利处理显著降低了氮吸收量和吸收效率,但显著提高氮利用效率,其中乙烯利处理氮农学效率比对照提高了32.7%~34.6%,而且乙烯利处理对玉米产量及其产量构成因素没有显著影响;随着施氮量增加,夏玉米产量、产量构成因素和氮吸收量显著增加,而氮吸收效率、氮利用效率、氮偏生产力和氮农学效率随之降低,其中225 kg N hm–2处理氮吸收量比0 kg N hm–2处理提高了68.4%~91.8%,但225 kg N hm–2和150 kg N hm–2处理之间的氮吸收量差异不显著。乙烯利和氮肥对氮吸收量、氮吸收效率和氮农学效率具有互作效应。喷施乙烯利和增施氮肥均能提高灌浆期穗位叶SPAD值,但两者之间没有互作效应。通过相关性分析表明,夏玉米产量与吐丝期氮吸收量、收获期氮吸收量、灌浆期穗位叶SPAD值显著正相关。     

施氮量对滴灌冬小麦光合特性、产量及氮素利用效率的影响

在田间研究了5 种施氮量N0 (0 kg/hm2)、N1 (90 kg/hm2)、N2 (180 kg/hm2)、N3 (270 kg/hm2)、N4(360 kg/hm2)处理对‘新冬18 号'旗叶光合特性、干物质积累、产量及氮素利用效率的影响。结果表明：拔节期增加施氮量,增加孕穗期旗叶的叶绿素和可溶性蛋白质含量、光合速率、叶面积指数、春季总光合势。孕穗期施氮肥延缓旗叶叶绿素和可溶性蛋白含量、光合速率、叶面积指数的衰减;孕穗后均以N3、N4的旗叶叶绿素和可溶性蛋白质含量、光合速率、叶面积指数、春季总光合势较高,干物质积累量和产量也以N3、N4较高。随施氮量的增加干物质积累量和产量增加,氮肥利用效率降低。在本试验条件下增加施氮量使旗叶叶绿素和可溶性蛋白含量、光合速率、叶面积指数增加及其功能期的延长是‘新冬18号’增产的主要原因。综合考虑施氮量在180~270 kg/hm2范围内,氮肥农学利用效率为6.9 kg/kg,可满足‘新冬18号’产量为8004.85 kg/hm2的需要。     

不同密度下施氮量对夏玉米产量和氮肥利用效率的影响

为明确施氮量对不同密度夏玉米的产量和氮肥利用效率的调控效应,以京农科728(JNK728)为材料,设置密度和施氮量的二因素随机区组试验。结果表明:施氮量增加显著提高JNK728叶片叶绿素含量(SPAD值);与N180相比,N300和N360叶面积指数(LAI)和单株干物质积累量(DM)显著增加。增加密度显著降低同等施氮水平下JNK728吐丝后穗位叶SPAD值和DM,但显著提高V12-R1+20阶段的LAI。增加施氮量和增加密度均可显著提高JNK728的产量,低密度下施氮量超过240 kg/hm~2显著增加穗行数和千粒质量而提高产量,高密度下施氮量超过300 kg/hm~2显著增加行粒数,增加密度通过增加穗数提高产量。施氮量增加氮肥偏生产力降低31.2%～72.3%,氮肥农学利用效率提高12.5%～52.6%,增加密度后氮肥偏生产力和氮肥农学利用效率均显著提高。总之,在本研究条件下,耐密抗倒夏玉米在7.5×104株/hm~2时,施氮量宜低于300 kg/hm~2,产量可达9.5×10~3 kg/hm~2;增加密度至9.0×10~4株/hm~2时施氮量在300～360 kg/hm~2为宜,产量可达12.0×10~3 kg/hm~2。总之,在本研究条件下,耐密抗倒夏玉米选择耐密抗倒品种在中密度(7.5×10~4株/hm~2)时,施氮量宜低于300 kg/hm~2,产量可实现9.5×10~3 kg/hm~2,增加密度至9.0×10~4株/hm~2,施氮量在300～360 kg/hm~2为宜,产量可以达到12.0×10~3 kg/hm~2。     

不同施氮量对冬小麦光合生理指标及产量的影响

为了探索不同施氮量对冬小麦光合生理指标及产量的影响,在中国农业科学院作物科学研究所北京试验基地,以3个强筋冬小麦品种藁优2018（C1）、师栾02-1（C2）、石优20（C3）和1个中筋冬小麦品种济麦22（C4）为试验材料,设置0、180、210、240、270kg/hm ² 5个氮肥处理,分别用N0、N180、N210、N240、N270表示。结果表明：N240处理下不同冬小麦品种的旗叶净光合速率、SPAD值、旗叶长度、旗叶宽度,叶面积指数、归一化差值植被指数、籽粒产量及其构成因素等指标均达到最高值,且显著高于不施氮肥的处理,但与N270处理间无显著差异。综合考虑光合生理、植株性状、产量构成因素等指标,施氮量240kg/hm ²是充分发挥不同冬小麦品种植株光合性能及产量潜力的适宜施氮水平。     

基于水稻不同生育期叶绿素值推荐追施氮量的研究初报

为研究水稻生育期内不同施氮量、叶绿素值与产量之间的相关关系,提出基于叶绿素诊断值的合理推荐施氮量,为宁夏灌区水稻合理追施氮肥提供科学依据。采用多点田间定位试验研究不同施氮处理下水稻不同生育期内的叶绿素SPAD值动态变化规律,并对水稻叶绿素SPAD值、施氮量和产量进行回归统计分析。结果表明:从分蘖期开始,水稻叶绿素SPAD值随着生育期的推进逐渐增加,在分蘖后期到拔节初期SPAD值达到最高点,然后在孕穗期-抽穗期-乳熟期SPAD值呈下降趋势;水稻不同生育期叶片叶绿素值与施氮量呈正相关,随着施氮量增加,叶绿素值也增加;水稻孕穗期、抽穗期前期叶绿素值与产量呈正相关,从而提出基于水稻不同生育期叶绿素诊断值的氮肥推荐追施量,在分蘖-拔节期间,叶绿素SPAD值要达到32～35之间,追施氮量在30～60kg/hm2;在拔节-孕穗前期,叶绿素SPAD值要达到35～40之间,追施氮量在45～75kg/hm2,在孕穗后期,叶绿素SPAD值控制在40～45之间,追施氮量在15～30kg/hm2,若叶绿素SPAD值超过40～45之间,可以免追穗肥。     

氮肥与精量秸秆还田对冬小麦花后光合特性及产量的影响

为了确定旱地小麦秸秆还田量与氮肥的施用量,在青岛农业大学胶州试验站设不同的秸秆还田量与氮肥处理。研究了精量秸秆还田与施氮量对冬小麦光合特性以及产量的影响。结果表明,与单施N肥处理相比较,适量的秸秆还田能明显提高冬小麦叶绿素SPAD值,延缓旗叶衰老,改善旗叶光合性能,提高小麦千粒质量,但明显降低有效穗数。在同一秸秆还田下高水平氮比低水平氮处理的冬小麦旗叶衰老速度要慢、光合时间更长、产量也明显增多。在施氮225 kg/hm2(N2)下秸秆还田9 000 kg/hm2(J3)比其余处理可明显延缓旗叶衰老、提高光合速率、降低气孔导度、提高蒸腾速率,增加千粒质量。在该地区最具优势的氮肥与秸秆还田量是N2J3处理。     

施氮量对低肥力棉田土壤氮素及棉花养分吸收利用影响

【目的】研究黄河流域低肥力棉田施氮量对棉花产量、养分吸收利用率、土壤速效氮及脲酶活性的影响。【方法】以中棉所79为材料,设置6个施氮量处理(0、90、180、270、360、450 kg·hm^-2,分别以N0、N90、N180、N270、N360、N450表示),于2016和2017年进行连续两年大田试验。测定棉花产量、干物质质量、氮磷钾积累量、氮肥利用率、0―100 cm土层铵态氮及硝态氮含量、0―100 cm土层脲酶活性等指标。【结果】(1)与N0相比,除2016年N90处理外,其余施氮处理均显著提高籽棉产量。两年N360处理显著提高了棉花单株成铃数,籽棉产量与其它施氮处理间无显著差异。施氮对棉花衣分无显著影响。(2)与N0相比,施氮显著提高棉花干物质积累量。施氮90～360 kg·hm^-2,棉花氮、磷、钾积累量随施氮量的增加而增加,N450处理氮、磷、钾积累量较N360处理下降。随着施氮量增加,棉花氮农学利用率、氮肥偏生产力降低;当施氮量超过360 kg·hm^-2,氮生理利用率开始降低,但各处理间差异不显著。(3)除N90处理外,其余各处理41―80 cm土层NO3--N含量较N0显著提高;N270、N360、N450处理41―80 cm土层NO_3^--N含量显著高于N0、N90和N180处理;施氮对土壤NH_4^+-N含量无显著影响。(4)施氮0～360 kg·hm^-2,土壤脲酶活性随施氮量增加而增强;超过360 kg·hm^-2,土壤脲酶活性下降。【结论】氮肥经济最佳施氮量为277.0 kg·hm^-2。当施氮量超过360 kg·hm^-2时,棉花养分积累量降低,土壤NO3--N含量升高,土壤脲酶活性受到抑制,氮肥利用率降低,棉花增产效果不明显。     

氮肥减量后移对玉米冠层生理性状和产量的影响

为了进一步研究氮肥减量后移对玉米生理性状和产量的影响,以‘郑单958’为试材设置5个处理：不施氮(N0)、习惯施氮(N300/2)、减量施氮(N240/2)、减量后移施氮(N240/3)、减量后移施氮(N200/3),完全随机区组设计,3次重复,种植密度75000株/hm2。结果表明,氮肥减量处理(N240/2)与习惯施氮处理(N300/2)相比叶片SPAD值、PN及产量均有所降低,Dualex值则有所增加,但差异并不显著,减量施氮在生产上应切实可行的;减量后移施氮处理(N240/3)与习惯施氮处理(N300/2)和减量施氮处理(N240/2)在出苗后30天和45天的叶片SPAD值、光合速率及产量也均有所降低,Dualex值则有所增加,表现差异也并不显著,但与减量后移施氮(N200/3)差异显著。减量后移施氮(N240/3)与习惯施氮处理(N300/2)、减量施氮处理(N240/2)和减量后移施氮(N200/3)在出苗后60天和75天的叶片SPAD值、光合速率及产量均有所增加,Dualex值则有所降低,表现差异显著。氮肥减量后移(N240/3)处理的玉米植株氮素不但能满足于玉米生长的营养需求、降低投入、提高氮素利用率且产量也得到提高。     

不同施氮水平对滴灌冬小麦干物质生产及产量的影响

为探明北疆滴灌冬小麦高产栽培适宜的施氮量。大田滴灌条件下,设置0 kg/hm2 (N0)、104 kg/hm2(N1)、173 kg/hm2 (N2)和242 kg/hm2 (N3)4 个施氮水平,研究施氮量对滴灌冬小麦叶面积指数(LAI)、干物质积累、分配、转运及产量和氮肥利用效率的影响。结果表明：冬小麦LAI 于灌浆期前呈N3＞N2＞N1＞N0,之后为N2＞N3＞N1＞N0;各处理单株干物重变化均为快增、缓增、略降,N2处理干物质积累最大速率出现时间(t0)较N1、N3处理提前1.42 天和2.75 天,干物质最大增长速率(Vm)增加了21.74%和12.00%,且N2处理向籽粒干物质分配显著高于N1、N3处理(P＜0.05);产量以N2处理最高,为8455.69 kg/hm2,较N0、N1、N3处理分别高出32.82%、12.64%、5.16%;氮肥农学利用效率(NAE)和氮肥偏生产力(NPP)随着施氮量的增多而降低,N1处理较N2、N3处理NAE提高了16.64%和110.08%,NPP提高了37.58%和128.02%。综合分析,建议北疆滴灌冬小麦灌水定额为3750 m3/hm2时,适宜施氮量应控制在104~173 kg/hm2之间。     

氮肥施用量对华北集约化农区作物产量和土壤硝态氮累积的影响

为优化华北集约化农区冬小麦-夏玉米轮作体系氮肥用量,通过田间小区试验研究不同氮肥用量对土壤硝态氮累积以及作物产量的影响。结果表明,试验区小麦籽粒产量最高施氮量为309 kg/hm2,最佳经济效益施氮量为291 kg/hm2。玉米籽粒产量最高施氮量为213 kg/hm2,最佳经济效益施氮量为199 kg/hm2。随着施氮量和种植年限的增加,0~200 cm剖面土壤硝态氮累积量明显增加。施氮量最高的N4处理(小麦季施氮量375 kg/hm2、玉米季施氮量300 kg/hm2)与种植第1季相比,第2季小麦收获后土壤硝态氮累积量增加56.06%,第2季玉米收获后增加62.07%。随着施氮量的增加,100~200 cm土壤硝态氮累积量所占总量的比例明显增加。小麦季和玉米季施氮量均为150 kg/hm2时,小麦和玉米的氮肥利用率最大,分别为46.61%和37.51%。综合考虑氮肥用量对作物产量以及土壤硝态氮的淋失风险,提出华北集约化农区小麦施氮量应控制为250~300 kg/hm2,玉米施氮量应控制为150~200kg/hm2,以保证作物高产,防止过量肥料氮累积,减少淋溶风险。     

氮肥运筹对滴灌冬小麦叶片光合特性及产量的影响

为研究滴氮时期及滴氮比例对滴灌冬小麦旗叶生理特性及产量的影响。在总施纯氮300kg/hm ²条件下设置6个不同滴灌追氮量处理,分别用F1、F2、F3、F4、F5、F6表示,以不施氮肥为对照（F0）,研究不同追施氮量对冬小麦叶面积指数（LAI）、叶绿素含量（SPAD值）、旗叶光合特性及产量的影响。结果表明,不同处理滴灌冬小麦的LAI、SPAD值变化规律一致,均呈先增后降的变化规律,LAI以F4处理相对较大,处理间SPAD值差异规律不明显;开花期、花后10d旗叶净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）、气孔导度（G_s）均表现为F5>F1>F6>F4>F2>F3>F0。而各处理胞间CO₂浓度（C_i）与P_n、T_r、G_s的变化规律呈相反的趋势。籽粒产量以F5处理最高,为9 889.35kg/hm ²,分别较F0、F1、F2、F3、F4、F6处理增加23.70%、3.10%、6.52%、21.44%、7.94%、14.10%。综合分析可知,总施氮量300kg/hm ²条件下,冬小麦起身期追施123.3kg/hm ²,在孕穗期、开花期各追施41.1kg/hm ²时滴灌冬小麦的光合性能表现较好。     

棉花氮素和SPAD值叶位分布规律研究

 在盆栽和大田氮肥试验的基础上,研究棉花氮素和叶绿素含量（SPAD值）随叶位的空间分布特征,并对不同叶位叶片的含氮率、SPAD值之间及其与总叶片含氮率和植株含氮率之间的相关性进行了分析。结果表明棉花不同叶位叶片含氮率、叶绿素含量、SPAD值均存在差异,增加施氮量能提高叶片含氮率、叶绿素含量和SPAD值,同时减小叶位间的差异;SPAD值对氮素的敏感性为倒4叶最高,倒2叶最低,而倒1、倒3叶的敏感性排序因品种不同而不同;蕾期、初花期和盛花期均以倒4叶与总叶片及植株含氮率相关系数最高;且适宜氮素水平下,初花期倒4叶SPAD值的变异系数最小。以某一特定叶片的SPAD值或以叶色差的大小来诊断棉花氮素营养状况时,倒4叶是较为理想的指示叶。