液氨直接施肥技术的研究与应用(三)——液氨直接施肥技术研究试验在农业上的几项成果(2)

<正>一、液氨直接作基肥、追肥及随灌溉水冲施的效果1987年,新疆石河子农业科技中心对玉米进行了液氨不同施用期的肥效试验.小区试验作物为地膜玉米,分五个处理,重复四次.施肥量除对照区外均以20公斤纯氮施人,即液氮总用量每亩24.3公斤.施肥深度,基肥浅施区为7.5厘米,其余均为15厘米.结果表明,在玉米的不同生育时期施用液氨都有增产效果.各处理单产为670.3—759.3公斤/亩,     

液氨直接施肥技术的研究与应用(一)——农用液氨的贮运、输配、供应站

液氨又称无水氨(或合成氨),是氮肥生产的中间产品,其含氮量高达82.3%,是尿素的1.79倍,硝铵的2.3倍,碳铵的4.6倍.试验研究表明,将液氨直接作为肥料用于作物施肥,比等氨量的固体肥增产5%—15%,施肥成本降低30%左右,平均每亩增收节支效益20元以上.液氨直接施入土壤后变成铵离子被土壤胶体吸附固定,肥效持久、稳定,利用率高,可改善作物的品质,对作物病虫害也有一定抑制作用.工厂直接提供液氨农用,可减少氨的后加工过程,降低能源消耗23%以上,因而降低了生产成本,增加了经营利润.液氨直接施肥在国外一些农业发达国家已广泛应用.80年代以前我国一些省区也进行了小范围的试验研究,但由于种种原因先后停顿下来.新疆石河子1984年起开展了液氨直接施肥技术的研究,1986年全面完成并通过专家鉴定,1988年分别获得新疆自治区和在业部科技进步二等奖.多年来又坚持液氨直接施肥技术成果的推广应用工作,建成我国第一座农用液氨贮运供应站,配备了必要的液氨贮存、运输、施用、检验机械设备,形成了液氨直接施肥系统.至1994年累计液氨直接施肥面积6.33万公顷,液氨施用量12600吨,农业直接经济效益1900万元.为了普及和推广液氨直接施肥技术,发展“两高一优”农业,本文根据研究成果并结合国内外情况将陆续介绍液氨直接施肥技术研     

液氨直接施肥技术的研究与应用(七) 田间液氨直接施肥主要机械和设备——液氨施肥机

<正>液氨施肥机是将液氨肥料直接施入土壤的机具,主要结构由机架、地轮、施肥器(施肥铲刀)、液氨输送系统(含液氨钢瓶、主管路、过滤器、压力表、流量控制器、分配器、液氨喷管等)及覆土机械组成.其工作过程如图1所示.拖拉机牵动液氨施肥机组行进时,施肥工作部件插入土壤中.打开施氨阀门,液氨便由压力容器(钢瓶或拖车罐)经主管路到过滤器、压力表、流量控制器到分配器,然后通过各支管均匀地分配到各液氨喷管,以气态正离子铵施入土壤,被土壤负离子胶体吸附完成施肥过程.     

液氨直接施肥技术的研究与应用(五) 田间液氨施肥主要机械和设备——液氨罐和液氨钢瓶

<正>一、液氨罐除了液氨贮运供应站用的各种液氨贮罐外,还有直接服务于液氨直接施肥技术的液氨汽车槽车罐和液氨施肥拖车罐.前者主要固定在汽车底盘上构成液氨汽车槽车.后者主要直接用于田间液氨施肥或往拖拉机作业罐(或钢瓶)灌充液氨,其结构形式基本相同.这里以汽车槽车罐为主,介绍液氨罐的主要特点.(一)主要结构特点液氨罐的基本部件主要包括筒体,封头、入孔、气液相管、气相接缘和液相接缘,安全阀接缘、压力表接缘、温度计接缘、支座、径向防冲板等.1.筒体与封头筒体大多采用圆柱形,个别型号槽车液氨罐制成变径圆柱型.罐体(筒体和封头)材料为16MnR(16Mn容器钢),在国内普遍采用属于50公斤级的低合金高强度钢.多采用冷卷成型.封头多采用标准椭圆型封头,广泛采取热冲压成型.     

液氨直接施肥技术的研究与应用(八)——田间液氨直接施肥主要机械和设备——液氨施肥(铲)刀、覆土器及流量调节器

<正>一、液氨施肥铲刀与覆土器 液氨施肥铲刀和覆土器是液氨施肥机的主要工作部件之一。 (一)液氨施肥(铲)刀 施肥(铲)刀固定在施肥机机架上,当机组前进时,机架同时下降使施肥刀进入土壤。常用的施肥(铲)刀,主要由刀柄、直刀和输氨管组成。输氨管为内径6—8毫米的钢管,大多焊接在施肥(铲)刀刀柄的背部,并向下延长接近刀尖。输氨管下端的喷氨口开在侧面,工作时液氨从施肥(铲)刀两侧面排放。     

不同滴灌施肥策略对棉花氮素利用率和产量的影响

在变量施肥和压差式施肥两种不同的施肥方式下,分别研究其不同的灌水和施肥模式对棉花氮素吸收利用及其分配和产量的影响。小区试验设置不同的施肥方式和灌水施肥模式,通过不同灌水施肥模式测定棉株全氮含量,最终测产分析不同滴灌施肥方式对棉花氮素吸收利用和产量的影响。变量施肥植株全氮含量和氮肥利用效率高于压差式施肥,前者比后者平均增产了5.27%。在一次施肥过程的两端施氮肥,中间1/3时间灌水(N-W-N处理)有利于促进棉花生殖器官的生长发育,增加植株全氮在生殖器官中的分配量,显著提高氮素的利用效率,达到增加产量的效果。推荐使用变量施肥方式在一次施肥过程的两端施氮肥,中间1/3时间灌水(N-W-N)的施肥模式。     

液氨直接施肥技术的研究与应用(四) 田间液氨直接施肥主要机械和设备——液氨槽车

<正>液氨沸点低达—33.3℃,易挥发,正常气温下施用时必须备有专用的压力容器和设备,包括将液氨从工厂或农用液氨站运到地头然后充入田间施肥拖车罐和液氨施肥机钢瓶(罐)的液氨槽车罐;将液氨施入田间的液氨施肥机和施肥(铲)刀、覆土器及各种阀门、附件等.一、液氨汽车槽车的类型1.活动式槽车(活动罐式槽车)它是把车用活动罐紧固安装在载重汽车车箱上,加配安全附件组成.需要运氨时将活动槽罐吊装在汽车车箱上,作业完成后再拆卸下来,可安装在地面支座上当作储氨罐使用.活动式槽车的特点是机动灵活,投资少,一车多用,缺点是氨罐同车箱之间为临时性连接抗震性差;装卸液氨不方便,整车重心偏高,降低了行驶的稳定性;装载能力减少,运输费用较高.所以这种早期的槽车型式只适用于用氨量不大的地方,已逐渐被固定式槽车取代.     

长期施肥下洞庭湖水稻土氮素矿化及其温度敏感性研究

基于长期定位试验,设置系列温度(5、15、25、35℃)短期(42 d)淹水培养试验,以不施肥处理为对照(CK),研究农户习惯施氮磷钾肥(CF)、施氮钾肥(NK)、均衡施氮磷钾肥(NPK)及氮磷钾肥配施有机肥(HOM)对洞庭湖区水稻土氮素矿化及其温度敏感性的影响。结果表明,长期不同施肥均显著增加土壤培养42 d累积矿化氮量(P0.05),其增幅随温度升高由32.7%~80.4%逐渐降至14.9%~59.7%;与CK处理相比,施肥土壤氮矿化势(No)和可矿化氮比例分别增大22.4%~72.4%和7.8%~39.0%(P0.05),25~35℃范围内土壤初期供氮强度(K)和后期矿化速率(n)分别提高2.7%~39.5%和4.0%~21.3%,该效应均以HOM处理表现最优。5~35℃范围内土壤氮矿化温度敏感系数(Q10)和氮矿化活化能(Ea)在长期不同施肥后分别降低9.6%~15.3%和9.2%~22.7%(P0.05),其值在不同处理间由大到小均表现为CK、CF、NK、NPK、HOM;不论施肥与否,土壤氮素矿化对温度响应最敏感的范围均在5~15℃之间。研究表明,长期不同施肥后,HOM处理提升土壤氮素矿化能力及降低其温度敏感性的效应更为突出,是更优的稻田施氮模式。     

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。     

内蒙古河套灌区向日葵增产氮磷肥优化配施模式研究

【目的】减轻内蒙古河套灌区由于过量施肥造成的农田面源污染、提高当地的肥料利用率。【方法】采用当地常规作物向日葵进行3414部分试验,设置氮肥(0、120、240、360 kg/hm~2)和磷肥(0、52.5、105、157.5 kg/hm~2)肥各4个水平,以当地施肥(N:275 kg/hm~2、P:145 kg/hm~2)为对照,共15个处理,分析了土壤含水率、硝态氮质量浓度以及向日葵各器官全氮量、全磷量,在此基础上进行氮磷配比平衡施肥初步研究。【结果】氮磷配施条件下,施肥量较小时表现为协同促进作用,而施肥过多则表现为拮抗作用;高氮(高磷)处理会造成氮(磷)肥的奢侈施入,中氮中磷(N:240 kg/hm~2;P:105 kg/hm~2)配施则能显著降低土壤氮素残留,提高作物对肥料的回收利用率、生理利用率。相比对照处理,中氮中磷配施籽粒增产9.5%,氮、磷肥利用率分别提高了2.9%、3.8%,氮、磷肥的生理利用率分别增加了8.3、40 g/kg。【结论】中氮中磷(N:240 kg/hm~2,P:105 kg/hm~2)配施方式可以作为当地向日葵的优化施肥模式。     

液氨直接施肥技术的研究与应用(九) 液氨直接施肥机理——土壤对液氨的吸持与转化

<正>一、土壤对液氨的吸持土壤的吸持作用是指氨与土壤中有机、无机物相互作用发生的吸持和反应过程的总和.土壤团粒中有机和无机复合胶体表面积大,能吸附大量离子.土壤胶体离子通常带负电荷,钙、镁、钾、钠、氢等阳离子吸附其上,成为一种交换复合体.据此道理土壤中的铵离子(NH_4~+)也极易被土壤胶体离子牢固吸附.液氨直接施入土壤后迅速气化,并立即沿土壤团粒之间空隙扩散形成以施氨点为中心的近似同心圆带.圆带的形成大大增加了氨与土壤的接触,有利于吸附作用的进行.一般情况下,施入土壤的氨(NH_3)须电离为铵离子(NH_4~+)的形态再被土壤胶体进行化学吸附.由于氨极易溶于水,所以氨遇土壤水分后按下列电离方程方程式进行反应.即NH_3+H_2O(?)NH_4~++OH~-铵离子(NH_4~+)再通过阳离子代换被土壤胶体吸附.影响土壤吸持氨的主要因素有土壤质地、土壤水分和土壤结构及耕性等.1.土壤水分氨的溶解度很高,所以,当土壤施入液氨后液氨     

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。     

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%。     

阿拉尔垦区棉花施肥灌溉现状调查及评价

在2007年对阿拉尔垦区施肥制度、氮肥种类、氮肥施用量、灌溉制度及棉花产量等进行调查分析,调查结果表明:调查区农户平均施氮总量达460 kg/hm2、平均施磷总量达127 kg/hm2;过量施氯磷普遍存在,分别有80%的农户过量施氮、有63.4%的农户过量施磷;施肥时间比较集中,基追比为2:1,单次追肥施氮量偏大;施氮量与棉花产量不相关,增加施氮不能增产.调查区农户单次灌水量普遍偏大,年总灌水定额达到7 300～10 200 m3/hm2.过量施肥和大水漫灌为N、P淋失提供了可能和运移载体,加上灌区偏沙性的土壤质地,得出淋移损失很可能是一个重要氮素损失途径的结果.     

蓄水坑灌下施肥管理方式对 土壤矿质氮分布及苹果产量的影响

为了探究蓄水坑灌下不同施肥管理方式下土壤矿质氮及肥料氮素的分布规律,并为苹果园氮肥管理方式的优选提供参考,本试验设置4个处理,包括两个施氮量水平(300; 600kg/hm~2),两个施肥次数(单次施肥;两次施肥)以及两种灌溉方式(地面灌溉;蓄水坑灌)。通过苹果园原位试验,检测不同土层中氨氮和硝氮的含量,同时利用~(15)N同位素示踪技术,检测不同土层中的肥料氮素的丰度,分析土壤中肥料氮素的分布规律,以及不同灌溉施肥管理方式下,苹果产量的响应。结果表明:①蓄水坑灌条件下,施肥量的增加明显提高0～60 cm土层氨氮含量和80～160 cm土层硝氮含量;而分次施用可以有效减少氨氮的大量累积,同时也可以在一定程度上增加硝氮含量。土壤氨氮和硝氮均主要集中于土壤中层,分别占比52.87%和56.06%。蓄水坑灌法促进土壤矿质氮集中于苹果根系吸收层。②地面灌溉条件下,肥料氮素主要集中于0～60 cm土层中。蓄水坑灌处理中,肥料氮素明显向下扩散,0～100 cm土壤中肥料氮素占比95.75%。蓄水坑灌可以有效促使肥料氮素扩散至中层土壤,并显著减少0～40 cm浅层土壤肥料氮素累积。③相较于地面灌溉,蓄水坑灌可以有效提高产量,约13.7%。同时,可以提高可溶性固形物含量,约29.8%。因此,在试验条件下,最优施肥管理方式为中施氮量(300 kg/hm~2)同时采用两次施肥的管理方式。     

水肥互作对大豆产量及氮肥利用的影响

【目的】改善呼伦贝尔市阿荣旗地区"雨养农业"及过量施肥造成的单产低、产量不稳、肥料利用率低、氮素残留量过高的现状。【方法】试验设置3种灌水水平,分别为低水(W1:600 m~3/hm~2)、中水(W2:1 000 m3/hm~2)、高水(W3:1 400 m~3/hm~2),并设置3种施肥水平分别为低氮(N1:70 kg/hm~2)、中氮(N2:95 kg/hm~2)、高氮(N3:120 kg/hm~2),同时设置当地常规处理(W0N3)与空白处理(W0N0),研究了水氮互作对大豆产量、肥料利用效率及氮素残留的影响。【结果】水氮互作对产量影响较大,高水中氮(W3N2)处理增产59.2%。施氮量较小时,植株吸氮量表现为协同促进作用,施氮量过多则产生拮抗作用,其中与W0N3处理相比,高水中氮(W3N2)处理植株吸氮量增加3.92 g/kg。大豆氮肥利用效率及氮肥表观利用效率随着施氮量的升高逐渐降低,增加灌水量促进植株对氮素的吸收利用。W1N1处理氮肥贡献率最小,仅为12.23%,W3N2处理氮肥贡献率最大为43.24%。氮肥生理利用率随着灌水量的增加而增大,W3N2处理相对于W0N3处理增加了51.9%。W3N2处理相比W0N3处理减少10.32 kg/hm~2的硝态氮残留。【结论】在呼伦贝尔市阿荣旗地区推荐灌水量为1 400 m3/hm~2,施氮量为95 kg/hm~2。     

缓控释氮肥调控对花生产量及氮素吸收利用的影响

通过缓控释氮肥不同比例施用,研究缓控释氮素调控对花生产量与氮素吸收利用的影响。结果表明:氮、磷、钾肥等量施用条件下,加入缓控释氮素的施肥处理效果明显优于普通纯速效氮施肥处理。分析缓控释氮肥不同施用比例试验结果可知:45%缓控释氮+55%速效氮这一施用比例对花生产量、百公斤养分吸收量和氮肥利用率的影响极显著,平均增产40 kg/667 m~2以上,肥料利用率提高5%以上。     

山地滴灌下矮化密植枣树氮磷钾施肥效应模式研究

采用氮、磷、钾三因素D饱和最优设计,研究了黄土高原山地滴灌下矮化密植枣树氮、磷、钾施肥肥效与优化施肥模式。结果表明,施肥明显促进了枣树地径的增加(单施钾肥除外),显著提高了红枣坐果率;施肥促进了新梢的生长,其中施氮和氮磷钾配施影响显著,而单施磷、单施钾影响不显著。施肥明显提高红枣产量,氮、磷、钾肥对红枣产量的影响为氮肥钾肥磷肥;氮肥与磷肥、氮肥与钾肥之间有正交互作用,磷肥与钾肥无明显交互作用。山地滴灌工程下矮化密植枣树(1 650株/hm2)目标产量为20 000~24 000kg/hm2的优化施肥方案为:N、P2O5、K2O施用量分别为271.36~374.88、128.36~217.94、124.44~228.58kg/hm2。     

喷灌条件下土壤中的氮素分布研究

用地中渗透仪实验证实 ,喷灌 50 mm的水将土壤表层硝态氮和表施的尿素淋洗到 5～ 2 0 cm作物根系密集层 ,利于作物吸收 ,不产生深层渗漏损失。表施碳铵喷灌 ,铵态氮主要分布在 0～ 5cm土层 ,不利于氮肥保蓄     

液氨直接施肥技术的研究与应用(六) 田间液氨施肥主要机械和设备——液氨罐和液氨钢瓶基本附件

<正>液氨直接施肥使用的设备具有特殊的结构和用途,也配置有一些特殊的附件以保证液氨安全可靠的充装和倒卸,如各种阀门、管路及接头、液位计等.因与液氨槽车和液氨罐有密切关系,这里集中作一介绍.一、不同用途的阀件液氨罐上装有不同用途的阀件,有时同一种阀在不同地方也具有不同的功能.图1为国外广泛使用的液氨施肥机液氨罐各种附件配置示意图.