基于15N示踪技术的不同水肥条件下玉米氮素利用实验

为了研究不同水肥条件下玉米对氮肥的吸收利用情况,试验采用~(15)N示踪技术,通过设置3个灌溉水平(200、400、600 m~3/hm~2)以及5个施氮水平(0、150、200、250、300 kg/hm~2)研究了玉米成熟期各器官对肥料氮和土壤氮的吸收情况,不同水肥处理肥料氮对土壤氮的激发规律以及各处理的氮肥有效率。结果表明:不同水肥条件下玉米吸收肥料中氮素占总氮量的33.32%~43.54%,吸收土壤中氮素占总氮量的56.46%~66.68%。各器官对肥料氮的竞争能力不同,由大到小表现为:籽粒、叶、茎。增加施氮量可以适当提升玉米对土壤中氮素的吸收能力,但过量施氮时必须通过增加灌水量才能使玉米从土壤吸收更多的氮素。当灌水量为400 m~3/hm~2,施氮量为250 kg/hm~2时产量达到1 406 3.04 kg/hm~2,土壤氮库达到平衡状态,既实现了高产又满足环境友好需求。     

基于15N示踪技术的不同灌水方案玉米追肥氮素去向研究

为了揭示不同灌水方案下玉米对追肥氮素的吸收利用情况,利用15N示踪技术,以大田试验数据为基础,研究了不同灌水方案下成熟期玉米对追肥氮素的吸收利用率以及在地上部各器官中的分配状况,同时研究了玉米收获后追肥氮素在土壤中的残留情况和最终的损失率。结果表明：不同灌水方案下玉米地上部分氮素总积累量的8.14%~13.21%来自于追肥氮素,各处理之间差异显著（P<0.05）,其中籽粒中追肥氮素积累量占植株积累追肥氮素总量的47.90%~74.40%。不同处理下成熟期玉米植株追肥氮素吸收率为19.16%~64.72%,其中籽粒的追肥吸收率为11.29%~47.17%。植株积累的追肥氮素在各器官中的分配比例差异较大,其中,47.95%~74.40%分布在籽粒中,10.50%~27.73%分布在叶片中,3.02%~9.48%分布在茎秆中,5.22%~15.53%分布在穗轴中,苞叶中仅占0.53%~2.35%。在玉米生育前期灌水量过大而后期缺水会对植株吸收追肥氮素以及氮素向籽粒中再分配产生不利影响,同时单次灌水量过大产生氮素的淋溶损失,造成资源的浪费和环境的污染。玉米收获后有8.81%~24.89%的追肥氮素残留在土壤中,随灌水次数的减少,单次灌水量增加,追肥氮素残留率逐渐减小。综合考虑产量和追肥氮素利用率,得出符合研究区玉米节水、高产、高效要求的灌水方案为全生育期灌溉定额800m3/hm2,灌水次数为4次（苗期、拔节期、抽雄期、灌浆期）,研究结果可为东北地区玉米生产提供理论支持及数据参考。     

不同水肥条件下夏玉米/冬小麦农田生态系统碳平衡研究

农田生态系统碳平衡取决于农作物固定碳量和土壤异养呼吸排放碳量.为揭示水肥用量对农田生态系统碳平衡的综合影响,设置3个灌水水平:高水、中水和低水(W1、W0.85、W0.7夏玉米季分别为90、76.5、63 mm,冬小麦季分别为140、119、98 mm),4个施氮水平:高氮、中氮、低氮和不施氮(N1、N0.85、N0....     

夏玉米不同施肥水平下土壤水分动态与氮素淋溶损失研究

基于模拟降雨与自然降雨的田间试验,分析了不同施肥处理下水分渗漏与氮素淋溶过程。结果表明,夏玉米生长期间,南小区土壤剖面含水率较北小区小,且土壤水分运动主要以向下为主;北小区不同处理水分渗漏占降水量的5.4%～8.9%,而南小区则高达12%～37%。土壤硝态氮与铵态氮质量浓度随着时间的推进而降低,且铵态氮质量浓度下降速率远高于硝态氮。南小区氮素质量浓度变化较北小区快,且略小于北小区。南小区氮素淋溶量占施肥量的1%～1.8%;而北小区不足1%,且氮素流失量随着施肥量的增大而增多。     

套播夏玉米滴灌条件下的适宜水肥调配

麦行间套播夏玉米，采用滴灌方式和适宜灌水量，分期追肥，水肥结合，氮磷肥适宜调配等有效技术措施，全生育期追施氮，磷肥量分别保持在１６８－１８６ｋｇ／ｈｍ＾２和１３２－１５９ｋｇ／ｈｍ＾２水平时，可获取９４５０ｋｇ／ｈｍ＾２以上产量，水分生产效益达到１．９ｋｇ／ｍ＾３以上，显示出良好的节水增收效益。     

冬小麦—夏玉米一年二年制节水高产水肥耦合数学模型研究

在人工控制试验条件下,采取二次通用旋转组合设计,系统研究了冬小麦－夏玉米一年二作制中上,下两茬作物的水肥耦合效应。结果表明,水肥耦合存在一个阈值。低于阈值下限水平,氮,磷无明显增产效应,水分利用效率低;高于阈值上限,水肥互作效应呈减小趋势;在阈值范围内,水肥互作增产效应明显。     

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%。     

不同水氮调控下夏玉米农田氮素运移及淋失特征分析

针对华北地区农业生产中存在的水氮配施不合理,导致氮素淋失的问题.以夏玉米为材料,在山东省灌溉试验中心站进行水氮配施小区测坑渗漏实验,设置灌溉和施氮两个因素,灌水包括两个水平:一水I1(67.5 mm)和两水I2(121.5 mm),施氮包括两个水平:低氮N1(150 kg/hm2)和高氮N2(200 kg/hm2),共...     

一次性施肥模式对覆膜夏玉米产量与氮素利用的影响

采用垄沟全降解膜覆盖种植,设置氮肥一次性根区穴施（N1）、一次性沟内条施（N2）、传统一次性全田撒施（N3）以及不施肥对照处理（CK）4种施肥方式,开展2015—2016年两年大田试验,探究垄沟全膜覆盖种植方式下一次性施肥模式对夏玉米产量和干物质、氮素累积以及氮素吸收利用的影响。结果表明,3种一次性施肥处理模式下,夏玉米秸秆、籽粒干物质量均高于CK处理,且N1处理下2年平均籽粒干物质量较N3、N2分别增加1475%、498%;N1处理下氮素吸收速率均高于N2、N3处理,在出苗-拔节期、拔节-大喇叭口期与N2、N3差异显著;夏玉米成熟期氮素累积量从高到低依次为N1、N2、N3,不同处理下夏玉米氮素阶段累积量变化趋势均表现为在拔节-大喇叭口期、吐丝-灌浆期较多;N3、N2、N1处理比CK对照2年平均增产30.23%、44.16%、54.65%,且一次性穴施（N1）处理产量高于N2、N3处理,比N3处理2年平均增产18.75%;N1处理下氮肥偏生产力2年平均值比N2、N3提高7.28%、18.75%,氮肥表观利用率2年平均值比N2、N3提高30.61%、88.28%。垄沟全膜覆盖种植方式下,一次性根区穴施（N1）有利于氮素在土壤耕作层的集中,提高夏玉米对氮素的利用效率,促进夏玉米干物质的累积和产量的提高。本研究可为干旱半干旱地区降解地膜全覆盖种植方式下有效施肥、减少氮肥污染以及提高肥料利用效率等提供科学依据。     

套播夏玉米滴灌条件下的适宜水肥调配

麦行间套播夏玉米,采用滴灌方式和适宜灌水量、分期追肥、水肥结合、氮磷肥适宜调配等有效技术措施,全生育期追施氮（折纯Ｎ）、磷（Ｐ２Ｏ５）肥量分别保持在１６８～１８６ｋｇ／ｈｍ ２ 和１３２～１５９ｋｇ／ｈｍ ２ 水平时,可获取９４５０ｋｇ／ｈｍ ２ 以上产量,水分生产效益达到１．９ｋｇ／ｍ ３ 以上,显示出良好的节水增收效益     

水炭运筹下水稻根系对氮素吸收利用的15N示踪分析

为揭示水炭运筹下水稻根系对氮素的吸收利用情况,采用田间小区试验与15N示踪微区结合的方法,试验设置两种灌水模式(浅湿干灌溉、常规淹灌)和4个秸秆生物炭施用水平(0、2.5、12.5、25 t/hm2),以常规淹灌作为对照,研究浅湿干灌溉模式施加秸秆生物炭对水稻根系形态特征和生理特性的影响,以及根系对肥料和土壤氮素的吸收...     

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...     

玉米不同水肥条件的耦合效应分析与水肥配施方案寻优

利用四元二次回归分析建立了氮肥、磷肥、钾肥、灌水量对玉米光合速率的回归模型,分析了各因素对玉米光合速率的单因素效应、边际效应与耦合效应。各因素对玉米光合速率的影响程度由大到小依次为:灌水量、氮肥、钾肥、磷肥,光合速率随各因素的增加均呈现先增加后减小的趋势。水氮、磷钾、水钾耦合效应显著,其余因素耦合效应不显著。水氮、磷钾耦合对玉米光合速率存在负交互作用,水钾耦合存在正交互作用。建立了玉米光合速率、产量与水分利用效率的多目标优化模型,利用遗传算法对该模型进行模拟寻优,得到的最优水肥组合为:氮肥270.00 kg/hm~2、磷肥60.26 kg/hm~2、钾肥60.02 kg/hm~2、灌水量700.00 m~3/hm~2,该组合下得到的最优玉米光合速率为13.54μmol/(m~2·s),产量为24 520.10 kg/hm~2,水分利用效率为5.14 kg/m~3。     

不同水氮管理模式对玉米地土壤氮素和肥料氮素的影响

为了解决东北地区灌溉条件下水氮合理施用问题,以大田试验为基础,采用15N同位素示踪技术,设置3个灌水定额水平(W1:40 mm,W2:60 mm,W3:80 mm)和3个施氮量水平(N1:180 kg/hm~2,N2:240 kg/hm~2,N3:300 kg/hm~2),分析比较了不同水氮管理模式对玉米地土壤氮素的吸收、土壤无机氮残留、土壤-作物氮平衡以及肥料氮去向的影响。结果表明:随着施氮量的增加,0～100 cm土层铵态氮、硝态氮的含量和累积量均呈现增加的趋势;提高灌水量可以提高60～100 cm土层铵态氮累积量、80～100 cm土层硝态氮累积量。对土壤-作物氮平衡的研究表明,增加施氮量可以提高土壤无机氮残留量和氮素盈余,而作物氮素吸收量随着施氮量的增加呈先增后减的趋势,氮素盈余量和表观损失量随灌水量的增加表现为先降低后增加。肥料氮累积量随着施氮量的增加呈先增后减的趋势,施氮量300 kg/hm~2时肥料氮累积量占比21. 27%～31. 23%,肥料氮残留量和损失量所占比例均有所提高。玉米植株氮素中有66. 70%～75. 05%来自于对土壤氮的累积,随着施氮量的增加,玉米植株土壤氮素累积量呈先增后减的趋势。综合不同水氮管理模式对玉米地土壤无机氮残留、土壤-作物氮平衡以及肥料氮去向的影响得出,灌水60 mm、施氮240 kg/hm~2的水氮组合可保证肥料氮的充分利用,减少无机氮的残留和损失。