缓释氮肥减施对夏玉米产量与氮肥利用效率的影响

针对陕西关中地区夏玉米农田存在施氮量过多、氮肥利用效率过低的问题,设置常规施氮N1（300kg/hm2）、100%缓释氮肥N2（300kg/hm2）、65%缓释氮肥N3（195kg/hm2）、30%缓释氮肥N4（90kg/hm2）、不施氮N0共5个施氮水平,磷肥和钾肥均按统一标准施用,以不施肥CK为对照,于2018年和2019年在陕西杨凌地区进行了田间试验,研究不同缓释氮肥减施量对夏玉米地上部干物质累积、氮素累积吸收量、土壤硝态氮分布及累积、产量和氮肥利用效率等指标的影响。结果表明：施加氮肥可以显著提高夏玉米地上部干物质累积量、氮素吸收量和产,与当地常规施氮N1处理相比,N2处理和N3处理的地上部干物质累积量及氮素累积吸收量、氮素吸收效率、氮肥偏生产力、产量等指标均有显著增加;两年试验,N2处理与N3处理的地上部干物质累积量、氮素累积吸收量、产量无显著差异,但N3处理的氮肥偏生产力较N2两年分别提量高54.61%和56.25%,氮肥农学利用率分别提高35.24%和61.48%,营养器官氮素转运率分别提高17.34%和18.10%;缓释氮肥减施可以显著降低0~200cm土层的硝态氮残留量,并且可以提高0~40cm土层硝态氮占比,0~40cm土层硝态氮占比最大的为N3处理,较其他施氮处理提高6.82%~118.60%。在既能满足较高产量又能满足较高氮肥利用效率、较低氮素流失的情况下,缓释氮肥纯氮施用量195kg/hm2是该地区较优的施肥方式。     

氮肥运筹对夏玉米氮素盈亏与利用的影响

基于2年田间试验,确立了尿素(纯氮0、80、160、240 kg/hm2,基追比为2∶3)和控释氮肥(纯氮0、60、120、180、240 kg/hm2,一次性基施)运筹下夏玉米临界氮浓度稀释曲线模型,据此构建氮素吸收模型、氮素营养指数模型和氮积累亏缺模型进行夏玉米氮素营养诊断,并比较不同氮肥运筹的氮素利用效率。结果表明,夏玉米临界氮浓度与地上部最大生物量间符合幂函数关系。利用独立试验数据对模型进行验证,结果表明该模型可靠性较高(相对误差为0.46%~4.08%)。氮素营养指数模型和氮积累亏缺模型可用于诊断植株氮素营养并定量调控氮肥管理。尿素和控释氮肥的适宜施氮范围分别为160~174 kg/hm2和120~150 kg/hm2。与尿素相比,控释氮肥的氮肥利用率显著提高,获得理论最高产量时,可节省氮肥用量约14%。     

不同氮肥增效剂和水氮用量对冬小麦产量的影响

为研究不同氮肥增效剂及水氮用量对冬小麦产量的影响,采用裂-裂区设计进行了田间试验。其中,主区设3个灌水水平（W1:30mm、W2:60mm和W3:90mm）,副区设3个施氮水平（N1:75kg/hm2、N2:150kg/hm2和N3:225kg/hm2）,每个主区下各设一个不施氮处理为对照（CK）,副-副区为脲酶抑制剂（NBPT）和双效抑制剂（NBPT+DCD）两种氮肥增效剂处理,以传统施肥处理（CO）为对照。结果表明：灌水水平、施氮水平及氮肥增效剂类型均对冬小麦产量产生极显著影响（P<0.01）;随着灌水量/施氮量的增大,不同氮肥增效剂下冬小麦产量都呈现出先增加、后减小的趋势。NBPT和NBPT+DCD处理均在灌水量60mm、施氮量75kg/hm2时较CO的增产率达到最大,分别为20.23%和38.96%。回归分析和频率分析表明,NBPT处理在施氮量139~183kg/hm2、灌水量47~67mm的范围内,冬小麦可获得较高产量,在施氮量162kg/hm2、灌水量为48mm时,理论最高产量为7409kg/hm2;〖JP3〗NBPT+DCD处理在施氮量149~185kg/hm2、灌水量为50~65mm时,冬小麦可获得较高产量,在施氮量为158kg/hm2、灌水量51mm时,理论最高产量为8329kg/hm2;CO处理获得最高产量时的灌水量、施氮量区间分别为49~63mm、143~247kg/hm2,相应产量为5912~6443kg/hm2。综上,脲酶抑制剂和双效抑制剂均有明显的增产节肥效果,且以双效抑制剂效果更优。     

水氮对滴灌夏棉生长特性和产量的影响

为揭示水氮供应对新乡地区夏棉生长特性和产量的调控效应,在滴灌条件下,采用裂区设计设置5个氮素施用水平和3个灌溉供水水平,通过田间试验,分析了不同水氮处理对夏棉生长特性和产量的影响。结果表明,增加灌水量和氮肥用量对株高、叶面积指数、地上部干物质以及蕾铃花干质量的增加都有促进作用,低水、低氮条件下作物生长会受到明显抑制,而高氮则在高水和低水情况下对作物生长有抑制作用。氮素和水分之间存在相互补偿效应。水分、氮素及其交互作用对籽棉产量都有显著影响;3种不同灌水量条件下,在施纯氮180kg/hm2时籽棉产量最高;5种不同施氮量条件下,灌水定额30mm时籽棉产量最高;在灌水定额30mm和施纯氮180kg/hm2时,产量最高,达4 016kg/hm2。因此,夏季棉花最优水氮管理方案是灌水定额30mm条件下施纯氮180kg/hm2。     

喷灌施氮管理对春玉米产量及水氮利用的影响

为探究东北半湿润区喷灌水肥一体化条件下春玉米最佳施氮管理模式,于2017年在东北地区开展了不同喷灌施氮管理对春玉米生长、产量及水氮利用效率的田间试验研究.试验设置了3个总施氮量:N200(200 kg/hm²),N160(160 kg/hm²)和N120(120 kg/hm²),其中播种时统一埋施氮肥60 kg/hm²,苗期统一喷施氮肥10 kg/hm²,其余在拔节期和灌浆期按照3种施氮比例T1(1∶0),T2(2∶1)和T3(3∶1)通过水肥一体化喷施施入.结果表明:T1获得了最高的氮肥偏生产力、氮素收获指数和水分利用效率.增加施氮量能够促进产量的增加,但N200和N160的平均产量差异不具有统计学意义(P>0.05).所有处理中T1N200的产量最高,为12 489 kg/hm²;T1N160处理的氮收获指数最大,为74.98 kg/kg.施氮量增加,氮肥偏生产力随之降低,0~100 cm土壤内的硝态氮残留量随之增多.T1处理的平均硝态氮残留量最少,降低了氮素淋失的风险.综合考虑,推荐该地区采用总施氮量160~200 kg/hm²,其中播种期施基肥60 kg/hm²,苗期追施10 kg/hm²,其余在拔节期全部追施的施氮管理模式.     

地下滴灌条件下氮肥调控对氮运移规律的影响

【目的】研究地下滴条件下氮肥调控对土壤中氮素运移及吸收的影响。【方法】采用大田氮肥调控管理试验方法,试验设置T1N60(施氮1次,施氮量为60 kg/hm2)处理、T1N120(施氮1次,施氮量为120 kg/hm2)处理、T1N180(施氮1次,施氮量为180 kg/hm2)处理、T3N60(施氮3次,施氮量为60 kg/hm2)处理、T3N120(施氮3次,施氮量为120 kg/hm2)处理和T3N180(施氮3次,施氮量为180 kg/hm2)处理。研究了不同施氮量(60、120、180 kg/hm2)和施氮次数(1次、3次)对土壤中铵态氮量、硝态氮量和玉米吸氮量的影响。【结果】(1)在玉米拔节期施氮前后,相同施氮量不同施氮次数0~60 cm土层内铵态氮量和硝态氮量增幅,T1N60处理分别比T3N60处理提高了16.46%和14.75%,T1N120处理分别比T3N120处理提高了23.23%和7.48%,T1N180处理分别比T3N180处理提高了10.62%和10.05%。而抽穗期和灌浆期施氮前后,1次施氮处理土壤中铵态氮和硝态氮量增幅低于3次施氮处理。(2)在玉米生育末期20~40 cm土层土壤硝态氮残留量,基本上都是3次施氮处理高于1次施氮处理,T3N180处理最高。(3)3次施氮处理玉米平均吸氮量比1次处理提高了3.76%,随着施氮量提高可以极显著提高玉米吸氮量,吸氮量较高处理是T3N180处理和T3N120处理,二者之间差异不显著。【结论】分次施氮促进了玉米对氮素的吸收,有利于氮素储存在玉米根系层内,建议追施氮素采用3次施用,施氮量120 kg/hm2。     

包膜复合肥施用对夏玉米产量及氮肥利用率的影响

采用随机区组设计了7个施氮水平,以不施氮为对照,研究了包膜复合肥用量及施用方法对夏玉米氮肥利用以及产量的影响。结果表明:增加肥料的用量,夏玉米叶面积指数、干物质积累量、产量及蛋白质产量也显著增加;施氮量相同时,玉米的产量和氮肥利用率均表现为:底施包膜复合肥＞侧施包膜复合肥＞普通尿素;与包膜复合肥侧施相比,底施分别使产量、蛋白质产量和氮肥利用率提高9.6%～12.4%、12.0%～19.0%和16.1%～26.8%。综合分析表明,与普通尿素和复合肥侧施相比,底施包膜复合肥225 kghm2,可显著提高玉米氮肥利用率和产量,是适宜该地区大面积推广的施肥模式。      

不同水氮管理模式下玉米光合特征和水氮利用效率试验研究

【目的】提高水氮利用效率、玉米产量和经济效益。【方法】设置3个灌水定额水平(W0:0 mm、W1:40 mm、W2:80 mm),4个施氮量水平(N0:0 kg/hm2、N1:180 kg/hm2、N2:230 kg/hm2、N3:280 kg/hm2),分析比较了不同水氮管理模式对拔节期春玉米光合速率、叶片瞬时水分利用效率(WUEi)、成熟期地上部分干物质量、产量、水分利用效率(WUE)、氮素积累量以及对氮素利用的影响。【结果】施氮可以显著提高拔节期光合速率,当施氮量由230 kg/hm2提高到280 kg/hm2,光合速率的增幅减小。施氮对WUEi有促进作用,而灌水定额在40～80 mm之间时,增加灌水定额不利于WUEi提高。N2W1处理的成熟期地上部分干物质累积量和产量较N0W0处理分别提高54.27%和78.36%。玉米水分利用效率在2.31～3.61 kg/m3之间,在各施氮水平下WUE表现为W0水平W1水平W2水平。灌水施氮处理植株和籽粒的氮素累积量明显高于N0W0处理的,施氮对成熟期籽粒和植株的氮素累积均有显著影响(P0.05)。W1水平下植株氮素积累量与W0水平差异显著,但与W2水平差异不大。W1水平下的籽粒氮素积累量最大,与W0水平差异显著。氮肥偏生产力随施氮量的升高而减小,在同一个施氮水平下,氮肥偏生产力表现为W1水平W2水平W0水平。N2W1处理的氮素籽粒生产效率最高,除N3处理外,当灌水定额增加时,氮素籽粒生产效率有所增加,但增幅变小。【结论】增加施氮量可以提高产量和干物质量积累,提升水分利用效率,而氮素利用效率随着施氮量的增加呈先增加后减小的趋势,氮肥偏生产力与施氮量负相关。建议当地采取灌水定额40 mm,施氮量230 kg/hm2的灌水施氮方式。     

秸秆还田与氮肥运筹对水稻产量及氮素利用的影响

【目的】明确秸秆还田条件下水稻生产合理的氮肥运筹模式,为实现水稻可持续生产提供技术支撑。【方法】以水稻品种吉粳88为试验材料,采用裂区试验设计,主区为秸秆还田(S)和秸秆不还田(S0);副区为氮肥运筹处理,在总施纯氮量为200 kg/hm~2下,设置基肥、分蘖肥、穗肥质量比分别为7∶2∶1(N1)、6∶3∶1(N2)、5∶3∶2(N3)、4∶3∶3(N4)4种氮肥运筹比例,以不施氮肥为对照(CK),研究了秸秆还田与氮肥运筹对群体干物质积累量、水稻产量及产量构成因素及氮素利用效率的影响。【结果】秸秆还田结合适宜的氮肥运筹能够有效增加水稻产量。在秸秆还田条件下,随着基肥占总施氮量比例的降低,水稻产量呈现逐渐降低趋势,N1处理下水稻每穗粒数显著提高,增加有效穗数和结实率,提高水稻产量,且其产量最高比秸秆不还田条件下产量最高的N3处理高7.50%。在同一氮肥运筹模式下,秸秆还田处理水稻分蘖至拔节阶段的群体干物质积累量均低于不还田处理,拔节至抽穗阶段的群体干物质积累量均高于不还田处理,而在抽穗至成熟阶段,只有高基肥处理(N1、N2)的阶段干物质积累量高于不还田处理。在秸秆还田条件下,不同氮肥运筹间表现为随基肥占总施氮质量比例的降低,拔节至抽穗、抽穗至成熟阶段的群体干物质积累量呈逐渐降低趋势,N1处理水稻群体干物质积累量最高。秸秆还田处理的平均氮素积累总量高于秸秆不还田处理。在秸秆还田条件下,不同氮肥运筹间表现为随着基肥所占总施氮量比例的降低,氮肥利用效率呈逐渐降低趋势,N1处理氮肥表观利用率、农学利用率和偏生产力最高。【结论】在秸秆还田为8.0 t/hm~2条件下,氮肥运筹以基肥、蘖肥、穗肥质量比为7∶2∶1时能够有效增加各时期的干物质积累量,提高氮肥利用率及水稻产量,为最佳氮肥运筹比例。     

氮肥运筹对夏玉米根系生长与氮素利用的影响

基于2季夏玉米田间试验,对比研究了尿素(纯氮0、80、160、240 kg/hm~2,基追比为2∶3;记为N0、N80、N160、N240)和控释氮肥(纯氮0、60、120、180、240 kg/hm~2,一次性基施;记为K0、K60、K120、K180、K_240)运筹对夏玉米根系生长、产量及土壤硝态氮分布和氮素吸收利用的影响。结果表明,施用尿素和施用控释氮肥的夏玉米整根各参数均表现为随施氮水平的提高呈先增加后减小的趋势。其中处理N160和处理K120的根系各项指标较高,且根长比根表面积和产量的拟合效果更优,更能反映不同氮肥运筹间产量的差异。与尿素相比,控释氮肥各处理土壤硝态氮累积量与作物需肥规律吻合较好,收获后0~200 cm土层硝态氮含量变幅较小,且硝态氮峰值所在土层深度较浅。2种氮肥中,处理N160与处理K120的籽粒产量、氮收获指数和氮素利用效率较高。其中处理K120的节肥增效潜力显著,其2季夏玉米平均氮收获指数和氮素利用效率分别较处理N160提高5.38%和4.96%,是适宜的氮肥运筹方式。     

基于自动导航的小麦精准对行深施追肥机设计与试验

针对冬小麦返青期地表追施氮肥使氮素挥发导致肥料利用率低的问题,结合目前在小麦追肥过程中缺少深施氮肥作业装备的现状,进行了基于拖拉机自动导航技术实现精准对行深施氮肥的技术研究,设计了小麦精准对行精量深施追肥机。追肥机采用安装有自动导航系统的拖拉机牵引实现精准对行,以RTK-GNSS接收机测取的作业速度为基准,通过液压系统驱动排肥机构工作,双圆盘开沟器开沟深施,采用PID控制排肥轴转速与车辆行驶速度实现实时匹配,达到精量控制追肥量的目的。田间试验结果表明:设置目标追肥量为200 kg/hm2,车辆行驶速度为5 km/h时,追肥机能完成对行深施追肥作业,机具对行作业误差在±6 cm以内,追肥量偏差小于9%,可满足实际生产需求;对照撒肥机表层撒肥作业,每公顷减施氮肥25 kg左右,小麦每公顷增产486.5 kg左右。     

灌溉和施氮策略对滴灌施肥棉花蕾铃脱落的影响

通过田间小区试验,研究了2种滴灌施氮策略(氮磷钾肥全部滴施、氮肥滴施磷钾肥基施)下3个灌溉定额(3 300、3 900、4 500 m3/hm~2)和4个施氮水平(150、225、300、375 kg/hm~2)对膜下滴灌棉花蕾铃脱落的影响。结果表明,2种施氮策略下,随生育期延长,棉花蕾铃脱落率逐渐增加,花铃盛期达到最高,花铃后期迅速降低。不同灌溉定额下,在中灌溉定额(3 900 m3/hm~2)下蕾铃脱落率最低;不同施氮处理条件下,低氮用量(150 kg/hm~2)时蕾铃脱落率显著增加,施氮量300 kg/hm~2时蕾铃脱落率均较低;灌溉定额和施氮量过低或过高均会造成蕾铃脱落率显著增加。在氮磷钾肥全部滴施的施氮策略下,理论上灌溉定额3 890.46 m3/hm~2、施氮量291.25 kg/hm~2时蕾铃脱落率可降至53.60%;氮肥滴施磷钾肥基施的施氮策略下,理论上灌溉定额3 805.24 m3/hm~2、施氮量288.76 kg/hm~2时蕾铃脱落率可降至49.12%。总体上,氮肥滴施磷钾肥基施施氮策略较氮磷钾肥全部滴施施氮策略具有较低的蕾铃脱落率。     

喷灌施氮对马铃薯氮素积累及土壤硝态氮影响

喷灌水肥一体化是提高中国东北半湿润区作物养分利用效率的重要措施.为探索圆形喷灌机水肥一体化条件下,施氮肥对马铃薯产量、氮素积累以及土壤硝态氮分布的影响,试验设置3个施氮量水平:115,165,215 kg/hm²(分别以F1,F2,F3表示);3个施氮频次:2,4,6次(分别以C2,C4,C6表示);选择传统沟施追肥作为对照区.结果表明:处理F2C6的马铃薯块茎产量和商品薯率均最高;相同施氮量条件下,马铃薯块茎氮素积累量随施氮频次增加而增加;相同施氮频次下,随施氮量增加,块茎氮素积累量先增加后减少;马铃薯块茎膨大期在相同施氮量条件下,20~40 cm土层的土壤硝态氮含量随施氮频次增加而减小.综合比较,建议黑龙江半湿润地区马铃薯种植采用中肥(165 kg/hm²)、高频次(追施氮肥6次)的喷灌水肥一体化方案.     

棉花氮素营养诊断与追肥推荐模型

利用主动遥感光谱仪Green Seeker进行棉花的氮素营养诊断,建立棉花冠层归一化植被指数(NDVI)的氮素追肥推荐模型,实现棉花氮素的精准管理。利用2011—2012年不同氮肥处理的田间试验数据,建立棉花冠层NDVI与施肥量、NDVI与产量的定量关系,结合氮肥效应函数建立光谱氮素推荐模型,并利用2013年的独立试验数据进行田间验证。结果表明:总体上施氮量增加棉花冠层NDVI值增大,但当氮肥增加到一定量时NDVI值不再增加,在棉花盛蕾期、花期、盛铃期和初絮期,随着氮肥施用量的增加,棉花NDVI值均呈线性增加的趋势;全生育期最佳施氮量为294.7 kg/hm2,棉花盛蕾期、花期、盛铃期和初絮期NDVI临界值分别为0.695、0.833、0.881和0.809;NDVI每低于临界值0.001单位所需施肥量分别为0.24、0.91、1.11和0.16 kg/hm2。经田间验证,在保证产量的前提下,光谱推荐可减少施肥量,缩小地力之间的差异,达到按需施肥的目的。     

拱棚辣椒水肥一体化技术试验研究

【目的】制定拱棚辣椒水肥一体化施肥制度。【方法】设置3个施肥量和3个灌水量,按生育期进行调整,完全随机设计试验,旨在研究不同灌水量与施肥量对拱棚辣椒土壤酶活性、土壤硝酸盐量、果实品质等指标的影响。【结果】苗期—开花期灌水量和施肥量分别为201 m3/hm2和60 kg/hm2,开花—果实膨大期灌水量和施肥量226.5m3/hm2和119.7 kg/hm2,果实膨大期—拉秧期灌水量和施肥量分别为300 m3/hm2和180.0 kg/hm2,辣椒植株根系活力最强,为18.905μg/h;土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶、纤维素酶活性最强,分别为182.59、874.1 mg/(g·24h)、7.5 mg/(g·min)、0.15 mg/(g·72h);土壤硝态氮量最低,为5.91 mg/kg;辣椒根干质量、根冠比最大,为20.2 g、0.22;辣椒可溶性蛋白量、可溶性糖量、维生素C量最高,分别为32.24、37.9、130.42 mg/g。【结论】苗期—开花期、开花—果实膨大期、果实膨大期—拉秧期3个时期,灌水量是201、226.5、300 m3/hm2,施肥量是60、119.7、180 kg/hm2,拱棚辣椒土壤酶活性,辣椒品质均比其他处理高。     

不同氮肥和磷肥用量对小麦产量的影响分析

当前合理控制化肥用量已然成为农业发展的必经之路,为了有效减少化肥用量、提高地力水平、增加作物产量,此次研究针对不同氮肥和磷肥用量对小麦产量的影响,进行了深入的探究。研究中采用田间裂区试验,分析了不同绿肥品种下氮肥与磷肥用量对小麦产量等指标造成的影响。结果显示,绿肥混播条件下对氮磷肥料分别减施至120kg N/hm2与80kg P2O5/hm2时,小麦可达到其产量的最高值,这表明该种施肥处理方式具有较好的应用效果与应用价值,可在农业生产中进行大力推广。     

滴灌肥不同施用量对设施灵武长枣生长、产量和品质的影响

与传统施肥方式相比较,滴灌肥具有提高肥料利用率、施肥肥效快等诸多优势,以5a生灵武长枣为研究对象,分别设置405、540、675、810kg/hm~2滴灌肥施用量处理以及复合肥施用量900kg/hm~2的常规施肥处理,研究不同滴灌肥处理对长枣生长及产量和品质的影响,试验结果表明675kg/hm~2处理下,长枣新梢生长量、枣吊数、果实维生素C、可溶性固形物均显著高于其余各处理,产量比常规施肥提高了17.3%;在滴灌肥施用量为405kg/hm~2处理下,果实中总酸含量最低,果实硬度最高;在施肥量675kg/hm~2处理下,长枣生长状况良好,产量最高,品质较好。