施氮量对冬小麦氮素吸收利用、土壤中硝态氮积累和籽粒产量的影响

为通过控制施氮量来实现高肥力条件下小麦的高产、高效、安全生产提供依据,以冬小麦品种‘藁8901’为材料,研究了高肥力条件下不同施氮水平对小麦氮素吸收利用、籽粒产量和土壤中硝态氮含量的影响。试验结果表明:在高肥力条件下,随着施氮量的增加,冬小麦的籽粒产量和植株吸氮量均是先增加后降低,籽粒产量和植株吸氮量均以N150最高,氮素生产力则以N0最高。在冬小麦的拔节期和成熟期,土壤NO3-N含量均随着施氮量的增加而增加,减少氮肥施入量能降低冬小麦拔节期和成熟期土壤0-100 cm土层中的硝态氮含量。施用氮肥能提高小麦拔节期和成熟期植株全氮积累量和土壤NO3-N积累量,但两者并非同步增加,土壤NO3-N积累量增加的幅度远远大于植株全氮积累量的增长幅度。在施氮量0-180 kg/hm2范围内时,植株全氮积累量有所增加,且土壤中硝态氮的积累量增加较为缓和;而在施氮量180 kg/hm2的基础上继续提高氮素用量,植株全氮积累量下降,而土壤硝态氮积累量却开始大幅度增加。据此综合考虑,冬小麦‘藁8901’的适宜施氮量应控制在150 kg/hm2左右。     

减氮配施炭基肥对棉田土壤养分、氮素利用率及产量的影响

针对新疆覆膜滴灌棉田生产中土壤有机质含量低和氮肥利用率不高问题,研究氮肥减量下炭基肥对棉田土壤养分、棉花产量和氮素利用效率的影响。试验于2018年在新疆石河子121团炮台土壤改良试验站进行,设置不施氮肥（T1）、减氮施肥（T2）、施炭基肥（T3）、常规施肥（T4）4个处理。结果表明：施肥处理显著提高土壤全氮、碱解氮、有效磷含量,T3处理土壤全氮、有机质、碱解氮、有效磷含量最高。不同施肥处理对棉花产量和产量构成有显著影响,同等施氮量下,T3较T2处理产量提高5.2%;从棉花单株结铃数和单铃质量可以看出,T3＞T4＞T2>T1,与产量变化趋势相同。通过氮素投入量、氮素吸收量、产量以及干物质累积量分析棉花氮素利用率和氮肥产量贡献率发现,T3处理棉田氮吸收量最高,氮素利用率为55.1%,氮肥产量贡献率为31.9%,其次为T4和T2处理。综上,在新疆覆膜滴灌棉田采用炭基肥方式(T3)进行氮肥减施15%可保持棉田产量稳定提高氮素利用效率的目标,该研究结果可为新疆棉花化肥减施增效提供数据支撑。     

土壤/植株硝态氮含量与棉花产量及其相关因素之间的关系

1999－2001年，采用田间小区试验对棉田土壤／植株硝态氮含量与棉花产量及其相关参数之间的关系进行了研究。结果表明：施用氮肥明显提高土壤与植株中硝态氮含量，一定范围内土壤／植株硝态氮含量随氮肥用量的增加呈上升趋势；播种期及苗期耕层土壤硝态氮含量均与棉花产量显著相关（r=0.832-0.856)；初花期植株硝态氮含量与氮肥施用量极显著相关（r=0.930-0.948)，与棉花产量之间的关系可以用二次曲线进行拟合（R^2=0.815-0.958)；该研究初步表明初花期植株硝态氮含量可以作为棉花氮素营养状况的诊断指标，并用以推荐施肥。     

不同氮水平对马铃薯块茎和土壤NO_3~--N含量的影响

[目的]为马铃薯科学施肥提供理论依据。[方法]设置N1:传统氮肥施用量;N2:80%推荐氮肥施用量、N3:推荐氮肥施用量、N4:120%推荐氮肥施用量4个氮水平,研究不同水平对马铃薯块茎和土壤NO3--N含量的影响。[结果]马铃薯块茎内NO3--N含量随施氮量的增加而增加,但均未超标。N2处理马铃薯产量最高,块茎NO3--N为431.56 mg/L。随着施氮量的增加,氮淋失程度加深,土壤中的NO3--N含量逐渐增加。各处理土壤NO3--N含量随土层的加深有不同程度的递减。N2处理的氮素供应与马铃薯对N素的吸收基本达到了平衡。[结论]随着氮水平的提高,马铃薯块茎和土壤中的NO3--N含量均呈上升趋势。     

啤酒大麦氮营养诊断及追肥推荐研究

用播前和拔节期土壤矿质氮含量（Nmin）以及拔节期植株NO3--N含量可作为啤酒大麦氮肥推荐施用的指标。0～100cm土层NO3--N含量变化趋势逐渐下降,NH4＋-N变化不明显。不论施肥水平高低,还是土层深度不同,Nmin含量与NO3--N含量变化非常一致,且NO3--N含量占Nmin总量的70%～92%。氮肥施用量与拔节期植株NO3--N含量变化具有较好的一致性。高、中、低产栽培下,获得最高产量的氮肥施用量分别是249kg/hm2、324kg/hm2、182kg/hm2;同时,获得最高产量的拔节期植株NO3--N测试值分别是1706 mg/kg、2 045mg/kg、1 733mg/kg。     

控释氮肥对洋葱-棉花套作体系产量及土壤氮含量的影响

2012—2013年在济宁市鱼台县,通过大田试验研究了速效氮肥和控释氮肥在0、100、200、300 kg·hm-2 4个氮素水平下对洋葱-棉花套作体系产量及土壤氮素含量变化的影响。结果表明:氮素用量200、300 kg·hm-2时,速效氮肥和控释氮肥处理棉花产量显著高于氮素用量100 kg·hm-2处理;氮素用量100、200 kg·hm-2时,控释氮肥棉花产量较速效氮肥处理分别显著增加17.3%和7.7%;施氮200 kg·hm-2的控释氮肥处理较氮素用量100 kg·hm-2的控释氮肥处理的籽棉显著增产14.5%,但与施氮300 kg·hm-2的控释氮肥处理相比差异不显著。控释氮肥较速效氮肥更能提高0~20 cm土层NO-3-N的含量,但对土壤中NH+4-N含量无显著影响。施用控释氮肥能够提高洋葱和棉花产量,施氮量为200 kg·hm-2的控释氮肥处理为本试验条件下的最优施肥处理。     

施氮量对膜下滴灌棉花氮素吸收、积累及其产量的影响

2004年在膜下滴灌条件下,研究了施氮量0、180、270、360 kg/hm2对膜下滴灌棉花氮素的吸收、累积和产量及氮肥利用率的影响.结果表明:施用氮肥可以显著提高棉花的生物和经济产量及地上部分总吸氮量,但过量施用氮肥对经济产量和生物产量增产不显著,各施氮处理氮肥利用率在27.6;～33.8;,随施氮量的增加而降低.植株中氮素含量随生育延长而降低,氮素累积总体呈增加趋势,施氮量对棉花氮素吸收有显著影响,同一生育时期,氮素含量和累积量都随着施氮量增加而提高.试验条件下,棉花的合理施氮量应控制在270 kg/hm2左右.     

氮肥施用期对春小麦氮素利用和蛋白质产量的效应

春小麦生育期间植株各器官土壤氮与肥料氮变化趋势基本一致。各器官吸收总氮量中,土壤氮约为肥料氮的2～3倍,肥料氮对土壤有激发效应。肥料利用率随氮肥施用期的后移和施用量的增加而逐渐提高。氮肥不同施用期对提高籽粒蛋白质含量有极显著效应(F=31.3>F_(0.01)=4.22),籽粒蛋白质含量随氮肥施用期推迟而显著增加;对籽粒蛋白质产量的效应则差异不显著。生育前期施氮有利于籽粒产量形成,开花期叶面喷施氮肥显著提高籽粒蛋白质含量。     

控制灌溉氮肥减施对土壤氮素分布及氮素利用率的影响

为明确黑土稻田控制灌溉条件下氮肥减施对土壤氮素分布及氮肥利用率的影响,研究控制灌溉与常规淹灌下氮肥减施对土壤0～60 cm土层矿质氮、可溶性有机氮(SON)和微生物量氮(MBN)、产量及氮肥利用率的影响.结果表明,在常规淹灌与控制灌溉模式下,NH4+-N累积量均与土层厚度呈负相关关系,NO3--N累积量均随土层深度增加...     

施氮对黄壤坡地玉/麦轮作体系氮素环境承受力的影响

为探索黄壤区小麦-玉米轮作体系作物高产稳产、环境友好的氮肥施用量,减轻农业施肥对环境造成的污染,通过田间小区试验,设置6个小麦氮肥用量(0,90,120,150,180和240 kg/hm2)和6个玉米氮肥用量(0,146,195,244,293和390 kg/hm2),研究了土壤高残留氮条件下黄壤旱坡地小麦-玉米轮作体系对氮素的环境承受力及合适的氮肥投入量。结果表明:随着施氮量的增加,籽粒产量和植株氮素总积累量呈先增加后降低的趋势,当玉米季施氮量达210.9 kg/hm2、麦季施氮量达150.9 kg/hm2,玉米、小麦有减产风险;土壤中残留矿质氮以NO-3-N为主,其残留量、土壤氮素表观盈余率(SNASR)均与施氮量呈极显著相关;玉米季施氮量在102.2~120.0 kg/hm2,籽粒产量为4067.5~4131.9 kg/hm2,0~100 cm土壤中积累NO-3-N在146.9~151.3 kg/hm2,小麦季施氮量在93.0~113.2 kg/hm2,籽粒产量为1354.6~1395.7 kg/hm2,0~100 cm土壤中积累NO-3-N在141.1~153.4 kg/hm2,此时玉米、小麦分别达到最高产量的95.0%~96.5%和95.0%~97.9%。综合考虑产量、氮素利用和环境效应,土壤高残留氮条件下,黄壤坡地玉米季推荐施氮量为102.2~120.0 kg/hm2,麦季推荐施氮量在93.0~113.2 kg/hm2,可以在兼顾环境保护的基础上获得较高产量。     

不同水氮管理对棉花产量、品质及养分平衡的影响

 在南疆塔里木盆地的南缘和北缘两个试验点研究了不同水氮措施对棉花产量、品质和氮素平衡的影响。结果表明，基于氮素实时监控技术和土壤水分实时监测技术的优化水氮管理比常规水氮管理大幅度减少氮肥施用量，策勒点施氮量由常规的432 kg·ha-1减少到256 kg·ha-1，尉犁点施氮量由310 kg·ha-1减少到137 kg·ha-1，灌水量也由常规的660 mm减少到427 mm（策勒），600 mm减少到402 mm（尉犁）；优化水氮管理在减少水氮投入的同时获得了与常规水氮管理相同甚至更高的生物量、产量、纤维综合品质以及吸氮量；大幅度地提高了氮肥利用率和灌水利用率；显著减少了土壤Nmin残留和氮素表观损失。     

养分专家系统推荐施肥对棉花产量及肥料效率的影响

【目的】新疆棉花种植中存在肥料用量较多和不合理施用带来的肥料利用率低问题,建立基于产量反应和效率的棉花推荐施肥方法棉花养分专家系统 (Nutrient Expert for Cotton, NE),研究其在棉花上的应用效果。【方法】2020年,田间试验在库尔勒市和尉犁县,共设置 7个处理,分别为棉花养分专家系统推荐施肥(NE),在棉花养分专家系统推荐施肥(NE)的基础上设置减素处理包括不施氮(NE-N)、不施磷(NE-P)和不施钾(NE-K)处理,以及测土配方施肥(OPTS)、习惯施肥(FP)和不施任何肥料(CK)。【结果】库尔勒市和尉犁县试验点,棉花养分专家系统推荐NE处理与OPTS处理、FP处理籽棉产量差异均不显著,NE处理分别比FP处理增产4.0%和4.2%,经济效益提高11.34%和9.96%。NE处理促进了棉花对氮、磷、钾养分的吸收利用。库尔勒市和尉犁县NE处理氮磷钾肥偏生产力分别为31.0、49.0、67.4 kg/kg和27.2、59.0、59.5 kg/kg,两地氮磷肥偏生产力显著高于FP处理,在库尔勒市钾肥偏生产力显著高FP处理,而尉犁县高于FP处理,但差异不显著;库尔勒市和尉犁县2个试验点,氮磷肥农学效率NE处理显著高于FP处理,钾肥农学效率均NE处理和FP处理差异不显著。库尔勒市氮磷钾肥农学利用效率分别为6.5、3.8、3.2 kg/kg;尉犁县氮磷钾肥农学利用效率分别为13.8、9.9、11.2 kg/kg;库尔勒市和尉犁县NE处理氮磷钾肥回收利用率分别为42.3%、10.7%、32.2%和54.0%、8.1%、29.1%,均显著高于FP处理,分别提高23.7、8.5、19.6和28.1、6.7、7.5个百分点。【结论】棉花养分专家系统指导优化了氮、磷、钾肥的施用量和施用方法, 不仅增加了产量,提高了经济效益,而且促进了棉花对氮磷钾养分的吸收、利用和棉田土壤养分平衡,提高了肥料利用率。     

不同灌溉方式下土壤中氮素分布和对棉花氮素吸收的影响

[目的]研究滴灌和漫灌下不同施肥量对棉花氮素吸收的影响.滴灌和漫灌不同灌溉方式在不同施肥处理(N 240、360和480 kg/hm2)下0～100 cm土层土壤NO3--N分布及棉花氮素吸收.[方法]通过网室土柱模拟实验,研究滴灌和漫灌在不同施肥处理(N 240、360和480 kg/hm2)下,0～100 cm土层土壤NO3-N分布及棉花的氮素吸收.[结果]滴灌各施肥处理硝酸盐主要积聚在40～60 cm土层,漫灌各施肥处理主要积聚在60～80 cm土层.棉花氮肥利用率相对较低为16.47;～28.37;;不同施肥量下土壤0～100 cm土层硝态氮残留量较高为60;～81;,且N240和N480施肥处理漫灌残留量均高于滴灌;氮肥总回收率比较高,各处理均达到87;以上.[结论]滴灌、漫灌下作物氮素吸收量差异不显著.     

不同施肥模式对玉米产量及土壤硝态氮的影响

研究了大田条件下习惯施肥、施缓控释肥、优化施肥和秸秆还田4种不同施肥模式对玉米产量及土壤硝态氮的影响。结果表明,一次性施入缓控释肥的玉米产量比习惯施肥增产2.67%。氮肥用量与收获后土壤剖面硝态氮累积量呈正相关,施氮量越多,土壤硝态氮在100cm土层范围内的累积量也越大。0～100cm土壤剖面硝态氮的累积量,不同处理表现为:缓控释肥<优化施肥<秸秆还田<习惯施肥;与习惯施肥相比,缓控释肥、优化施肥、秸秆还田处理0～100cm土层中硝态氮积累量分别下降了48.0%、46.5%、40.7%,从而降低了农田地下水硝态氮污染的风险。综合玉米产量、硝态氮积累量,认为在施氮192kg/hm2条件下,施用缓释肥料既可保证产量又能降低浅层地下水硝态氮污染的风险。     

Effects of fertigation scheme on N uptake and N use efficiency in cotton

While fertigation can increase fertilizer use efficiency, there is an uncertainly as to whether the fertilizer should be introduced at the beginning of the irrigation or at the end, or introduced during irrigation. Our objective was to determine the effect of different fertigation schemes on nitrogen (N) uptake and N use efficiency (NUE) in cotton plants. A pot experiment was conducted under greenhouse conditions in year 2004 and 2005. According to the application timing of nitrogen (N) fertilizer solution and water (W) involved in an irrigation cycle, four nitrogen fertigation schemes [nitrogen applied at the beginning of the irrigation cycle (N-W), nitrogen applied at the end of the irrigation cycle (W-N), nitrogen applied in the middle of the irrigation cycle (W-N-W) and nitrogen applied throughout the irrigation cycle (N&W)] were employed in a completely randomized design with four replications. Cotton was grown in plastic containers with a volume of 84 l, which were filled with a clay loam soil and fertilized with 6.4 g of N per pot as unlabeled and 15N-labeled urea for 2004 and 2005, respectively. Plant total dry matter (DM) and N content in N-W was significantly higher than in N&W in both seasons, but these were not consistent for W-N and W-N-W treatments. In year 2005, a significantly higher nitrogen derived from fertilizer (NDFF) for the whole plant was found in W-N and N-W than that in W-N-W and N&W. Fertigation scheme had a consistent effect on total NUE: N-W had the highest NUE for the whole plant, but this was not significantly different from W-N. Treatments W-N and W-N-W had similar total NUE, and N&W had the lowest total NUE. After harvesting, the total residual fertilizer N in the soil was highest in W-N, lowest in N-W, but this was not significantly different from N&W and W-N-W treatments. Total residual NO3-N in the soil in N&W and W-N treatments was 20.7 and 21.2% higher than that in N W, respectively. The total 15 N recovery was not statistically significant between the four fertigation schemes. In this study, the fertigation scheme N-W (nitrogen applied at the beginning of an irrigation cycle) increased DM accumulation, N uptake and NUE of cotton. This study indicates that Nitrogen application at the beginning of an irrigation cycle has an advantage on N uptake and NUE of cotton. Therefore, NUE could be enhanced by optimizing fertilization schemes with drip irrigation.     

膜下滴灌棉田土壤氮素变化特征及合理施氮量

通过2a田间滴灌试验,在6个不同施氮梯度水平下,研究施氮量与土壤无机氮储量、氮素盈余率的关系。结果表明,随着施肥量增加,土壤剖面60~100cm NO_3~--N质量分数显著增加,峰值达5.70mg/kg;土壤剖面0~100cm土层无机氮总储量在年际间呈累积增加趋势,并与施氮量的相关性随施肥期进程而增强。氮素养分平衡值与施氮量均呈指数函数变化规律,相关性强,显著高于其他氮素指标;氮素盈余率和施氮量的关系可以通过线性函数模型来拟合。选择优化施氮量,有利于降低棉田土壤无机氮的残留量,从而降低硝态氮向90cm以下土壤淋洗的风险。以棉花产量为指标,通过施氮量与氮素养分平衡值的关系得到的氮肥投入量为357.61~375.54kg/hm~2。综合考虑棉花高产和环境安全,南疆巴州棉区的合理施氮量为285.30~375.54kg/hm~2。     

土壤肥力和灌水组合对小麦植株-土壤系统氮素平衡的影响

采用15N示踪技术,在池栽群体条件下,研究了三种土壤肥力和两种灌水量组合对冬小麦生产系统氮素平衡的影响,结果表明:(1)不同处理氮肥的当季吸收利用率变化在39.08%￣53.08%,土壤残留率在21.80%￣33.59%之间,损失率变化幅度为18.81%￣34.62%,植株吸收积累氮素中的29.88%￣47.55%来自肥料;证明,采用不同土壤肥力和灌水量组合来调控小麦生产系统的氮素平衡具有较大的空间。(2)随土壤肥力的提高,植株吸收的总氮和土壤氮量显著增加,但营养体滞留量增加,向子粒的分配比例减少;而对肥料氮的吸收量则表现为中肥>高肥>低肥;氮肥损失率表现为低肥>高肥>中肥,残留率无明显变化,说明土壤肥力达到本实验的中等水平后再继续提高,会给肥料氮的吸收利用带来不利影响,但可有效降低对肥料氮的依赖。(3)增加灌水量在不同土壤肥力条件下均可促进对总氮的吸收量,但对土壤氮吸收的促进作用远高于肥料氮,同时也提高了肥料氮的损失率、降低了土壤残留率和向子粒的分配率。(4)提高土壤肥力和增加灌水量均可提高小麦的经济产量、生物产量和土壤A值,降低收获指数;子粒蛋白质含量随肥力的提高而增加,随灌水的增加而下降。     

不同施氮量对“鲁棉338”生长发育及产量的影响

为明确不同施氮量对“鲁棉338”生长发育及产量的影响,确定“鲁棉338”最佳施氮量,解决“鲁棉338”种植中氮肥投入量不合理等问题。研究以“鲁棉338”为试验材料,采用单因素随机区组试验设计,设置0kg/hm2^、100kg/hm2^、200kg/hm2^、300kg/hm2^和400kg/hm2^5个施氮(纯氮)水平处理,分别用N0、N100、N200、N300和N400表示,研究不同施氮水平对“鲁棉338”株高、叶片SPAD值和产量的影响。结果表明,随着棉花生育进程的推进,不同施氮处理下的株高呈现逐渐上升的趋势,施氮处理下的棉花功能叶片SPAD值显著高于不施氮处理,同时施氮还能减缓功能叶片SPAD值的下降,保障作物营养物质的转运与利用。施氮量能显著影响棉花单株铃数、单铃重、籽棉产量、皮棉产量和衣分(p＜0.05),N300和N400处理下的棉花单株铃数、籽棉产量和皮棉产量间无显著性差异,在“鲁棉338”种植生产中,施氮量控制在300kg/hm2^{最为适宜。}     

土壤养分及棉花植株干物质量对大气CO2浓度升高的响应

通过田间小区试验研究不同大气CO2浓度对土壤养分及植株干物质量的影响.结果表明:正常大气CO2浓度(CK)下施氮降低了土壤pH值,C540、C720水平下,不施氮处理土壤pH值先降后升,施氮处理土壤pH值先升后降.随大气CO2浓度增加,土壤碱解氮增加;有机碳在不同土层表现出不同变化,0～20 cm土层呈现出下降趋势,20～40 cm土层先降后升.棉花地上部干物质量随大气CO2浓度升高而增加.CK水平下施用氮肥棉花根冠比减少,C540和C720并没有得出一致性结果.