施氮量对江汉平原中低产田小麦产量及氮素吸收利用的影响

为探究江汉平原地区中低产田小麦种植的最适施氮量,以适宜长江中下游流域种植的小麦品种郑麦9023与扬麦23为材料,设置0、135、180和225 kg·hm^-24个纯氮施用量,研究施氮量对小麦籽粒产量及产量构成、氮素利用效率以及部分农艺性状的影响。结果表明,当施氮量在0～225 kg·hm^-2范围内时,随着施氮量的增加,氮肥偏生产力和氮肥农学利用效率逐渐降低,而小麦的旗叶相对叶绿素含量(SPAD)值、有效穗数、穗粒数和生物量逐渐增加,同时籽粒产量在施氮量为225 kg·hm^-2时最高,但与180 kg·hm^-2施氮量处理并无显著差异。在0～180 kg·hm^-2施氮量范围内,氮肥的增施可显著增加植株干物质积累量、氮素积累量和收获指数。在180 kg·hm^-2施氮量处理的基础上继续增施氮肥至225 kg·hm^-2,并未显著增加小麦各生育时期植株干物质积累量。在不同施氮量处理下,扬麦23较郑麦9023平均增产19.8%,且有效穗粒数较多、穗...     

新型氮肥及施氮量对玉米产量和氮素吸收利用的影响

以玉米品种先玉335为供试材料,采用田间小区试验研究新型氮肥(控失尿素和腐植酸尿素)及不同施氮量对玉米产量和氮素吸收利用的影响。结果表明,3种氮肥均显著提高玉米产量且玉米产量随着施氮量的增加而增加。其中以控失尿素增产效果最好,并在施氮量为250 kg/hm~2时获得最高产量,与不施氮相比增产达93.7%(P0.05),较普通尿素和腐植酸尿素分别高了33.5%(P0.05)和7.4%;地上部吸氮量较普通尿素高了41.5 kg/hm~2,氮肥利用率较普通尿素高出21.3%。其次是腐植酸尿素,施氮量为250 kg/hm~2时获得最高产量,较普通尿素高了26.1%(P0.05);地上部吸氮量比普通尿素提高31.9 kg/hm~2,氮肥利用率提高15.3%。控失尿素和腐植酸尿素较普通尿素,在提高玉米产量及秸秆产量、玉米氮素吸收和氮肥利用率等方面有较为显著的效果。在施氮量为250和300 kg/hm~2时,控失尿素处理的玉米产量要高于腐植酸尿素处理,控失尿素的增产效果要略优于腐植酸尿素。供试的3种氮肥中,以控失尿素的增产效果最好,在施肥量为250 kg/hm~2时获得最高产量。3种氮肥对土壤全氮含量影响较小,随着施氮量的增加土壤全氮含量无显著差异;不同氮肥种类间土壤全氮含量均值表现为控失尿素最高,其次是腐植酸尿素,普通尿素最低。综上,新型氮肥与普通尿素相比不仅可以显著提高玉米产量,还能够降低氮肥损失、减少污染、提高氮肥利用率,实现农业可持续发展。     

不同施氮量及分配对小麦生长发育和产量的影响

不同施氮量及分配试验表明,未施氮素较施用氮素的小麦早熟６天,施用氮素（Ｎ,下同）３００ｋｇ／ｈｍ＾２,倒伏严重,产量低。以每公顷施２４０ｋｇ氮素,基肥：追肥＝６：４最好,分蘖比对照多０．５４个／株,有效穗比对照、施氮素１８０ｋｇ／ｈｍ＾２、３００ｋｇ／ｈｍ＾２分别多５１、４５、２７万／ｈｍ＾２,每穗粒数分别多１０．７、０．５、０．９粒,产量达８９７１．２ｋｇ／ｈｍ＾２,比对照、施氮素１８０ｋｇ／ｈ     

春玉米产量和施氮量对氮素利用率的影响

提高氮素利用率是提高氮素收益、降低氮肥施用所带来的环境风险的重要途径。采用同一品种春玉米丰田6号,以无灌溉黑土为供试土壤,采用“3414”试验设计,经3年试验,对春玉米氮素利用效率与玉米产量和施氮量之间的关系进行了探讨。结果表明,氮肥利用率与产量呈显著的正相关,而与施氮量呈显著负相关。当玉米产量大于11 t/hm2,施氮水平控制在当地推荐施肥量时,氮肥利用率可高达45%以上;超过当地推荐施肥量,氮肥利用率随施氮量的增加急剧下降。当玉米产量低于6 t/hm2时,氮肥利用率徘徊在17%左右,并且随着施氮量的增加变化不明显。     

施氮量对超高产夏玉米产量及氮素吸收利用的影响

选用登海661（DH661）和郑单958（ZD958）为试验材料,研究了超高产条件下施氮量对夏玉米产量、氮素利用及其转运规律的影响。结果表明,随着施氮量的增加,子粒产量、植株氮素总积累量和氮肥利用率呈先增加后降低。施氮量为N 240～360 kg/hm2,DH661和ZD958产量分别达12172～15080 和12011～15360 kg/hm2;而氮素利用率和氮肥农学利用率,DH661分别为10.6～23.1%和11.5～13.6%,ZD958分别为24.1～28.6%和9.5～11.4%;植株氮素总积累量和氮肥利用率均达到最大。施N 240～360 kg/hm2,提高了营养器官中氮素转运量和花后氮素同化量,可以有效调控开花前氮素转运及花后直接同化,促进子粒氮素积累,提高产量。在本试验条件下,施 N 240～360 kg/hm2可提高氮肥利用率,实现玉米高产。     

施氮量对不同小麦品种产量及氮素吸收利用的影响

为给鲁中山区小麦的栽培选育及氮素利用率的提高提供科学依据,连续2年选用鲁中山区栽培面积较广的泰农18号临麦4号和汶农5号3个优质小麦品种,设置0,120,240 kg/hm~2施氮水平,采用大田试验,研究不同小麦品种的产量及氮素利用效率等对施氮量的响应。结果表明,增施氮肥可以增加小麦叶片光合色素的合成与积累,促进光合作用,提高小麦干物质积累及其向籽粒的转运,有利于小麦群体的构建,促进产量形成,3个小麦品种在N120和N240水平下的产量较N0水平分别增加0.67～2.10,0.97～2.62倍;随着施氮量的增加,小麦对氮肥的响应度减小,氮素吸收、利用效率和氮肥偏生产力、农学效率显著降低。品种差异对小麦生长和产量形成有显著影响。相同施氮量下,小麦各项指标均表现为泰农18号临麦4号汶农5号,泰农18号产量最高,具有更强的氮素吸收和利用能力,而汶农5号对氮素最为敏感,泰农18号在N0水平下的产量较临麦4号和汶农5号分别增加15.83%～26.42%和34.50%～42.43%,在N120水平下分别增加4.97%～5.05%和12.23%～12.54%,在N240水平下分别增加4.13%～5.75%和8.49%～11.08%。综上,在本试验条件下,鲁中山区小麦最佳施氮量为240 kg/hm~2,泰农18号为最适宜推广小麦品种,汶农5号具有较大的增产潜力,可为小麦品种选育提供科学依据。     

施氮对水稻产量、氮素利用及土壤无机氮积累的影响

通过田间试验研究了不同施氮量(0、60、120、180和240 kg hm~(-2))对水稻氮肥利用、产量、土壤氮素供应及氮素平衡的影响,结果表明,水稻产量随施氮量的增加呈先增后降的趋势,当施氮量超过180 kg hm~(-2)后产量下降,根据水稻产量(y)和施氮量(x)拟合,得出最佳施氮量为204 kg hm~(-2)。施用氮肥可显著增加水稻氮吸收总量,并随施氮量的增加显著增加,当施氮量超过180 kg hm~(-2)后,氮吸收总量不再显著增加。氮肥当季回收率、农学利用率、偏生产力和生理利用率均随施氮量的增加而下降,分别由44.0%、25.5 kg kg~(-1)、145.6 kg kg~(-1)和58.1 kg kg~(-1)下降至31.1%、13.6 kg kg~(-1)、43.6 kg kg~(-1)和43.7 kg kg~(-1)。氮收获指数表现为随施氮量的增加先增后降,以施氮量180 kg hm~(-2)处理最高,为68.7%。土壤无机氮(Nmin)含量在水稻整个生育期呈现先快速下降后缓慢升高的趋势,施氮处理各层土壤Nmin积累量与不施氮处理差异均达显著水平(P0.05),且基本随着施氮量的增加而增加。水稻成熟期土壤残留Nmin量和表观损失均随施氮量的增加而增加。氮盈余主要以土壤Nmin残留量为主,表观损失在氮盈余比例较小,但随着施氮量的增加显著增加。水稻氮吸收量、土壤无机氮残留量和氮素表观损失量与施氮量呈显著的正向相关性。在本试验条件下,综合水稻产量、氮肥利用效率和土壤无机氮积累等方面的因素,在吉林省水稻主产区,适宜施氮量应控制在180~204 kg hm~(-2)范围内。     

改进施氮运筹对水稻产量和氮素吸收利用的影响

【目的】秸秆还田不仅可改良土壤和增加土壤有机质,还能提高作物产量和品质。但秸秆还田后,土壤有机酸积累和微生物固氮,抑制水稻前期生长。在长江流域稻麦两熟地区,当地农户往往通过增加施氮量来解决秸秆还田的负效应,造成肥料浪费和氮污染。因此,探索研究秸秆还田条件下水稻优化的氮肥运筹措施,阐明水稻产量形成和氮素吸收与利用对氮素响应特征,对于提高水稻产量和氮素利用效率具有重要意义。【方法】2012 2013年,以超级粳稻武运粳24号和宁粳3号为材料,在江苏省兴化市进行大田试验,在秸秆全量还田条件下,设置常规施氮300 kg/hm2(N1)、增加施氮量345 kg/hm2(N2)和常规施氮运筹(CFP,基肥∶分蘖肥∶穗肥=3∶3∶4)、改进施氮运筹(MFP,基肥∶分蘖肥∶穗肥=4∶3∶3),以无氮处理为对照,研究施氮量和氮肥运筹措施对水稻产量及其产量构成、干物质积累、氮素积累、氮素吸收速率和氮肥利用效率的影响。【结果】随着氮肥水平提高,水稻穗数显著增加,每穗粒数、结实率和千粒重下降,最终增产不显著。与常规施氮运筹比较,改进氮肥运筹显著增加穗数,显著提高群体颖花量并增产,在N1水平下,改进施氮运筹增产幅度为5.18%7.10%,高于N2水平的2.70%4.29%。随着施氮量增加,水稻分蘖中期、拔节期、移栽期至分蘖中期、分蘖中期至拔节期干物质积累量、氮素积累量显著增加,最终成熟期干物质积累量和氮素积累量有所增加,但差异不显著,而氮肥农学利用率、氮肥吸收利用率和氮偏肥生产力显著下降。与常规氮运筹处理相比,改进氮运筹显著增加水稻移栽期至分蘖中期干物质积累量、氮素积累量和氮素吸收速率,增加成熟期干物质积累量和氮素积累量,提高氮肥农学利用率、氮肥吸收利用率、氮肥生理利用率和氮偏肥生产力,在N1水平下成熟期干物质积累量和氮素积累量分别增加6.52%和5.55%,氮肥农学利用率、氮肥吸收利用率、氮肥生理利用率和氮偏肥生产力分别提高13.36%、8.55%、4.44%和5.29%,差异均达显著水平。【结论】秸秆全量还田条件下,增加氮肥用量水稻增产不显著,且氮肥利用效率低。不增加氮肥用量,通过适当提高基肥比例(基肥∶分蘖肥∶穗肥=4∶3∶3),可实现提高水稻产量、干物质积累量、氮素积累量和氮肥利用效率。     

夏玉米秸秆还田量和施氮量对冬小麦产量和氮素利用的影响

  【目的】  研究夏玉米秸秆还田量和施氮量对冬小麦产量和氮素利用的影响,为提高秸秆和氮肥利用效率,实现冬小麦高产高效提供理论依据。  【方法】  本试验于2019—2021年在山东农业大学试验站进行。分别在夏玉米秸秆全量还田(S)、半量还田(1/2S)和不还田(CK)条件下,设施氮量为N 210 kg/hm2 (N)和178.5 kg/hm2 (?15%N),即SN、S?15%N、1/2SN、1/2S–15%N、CKN和CK–15%N,共6个处理。分析小麦不同生育时期地上部氮素积累量、氮素营养指数(NNI)、氮素吸收效率(UPE)、吸收氮素利用效率(UTE)和氮素利用率(NUE)。  【结果】  与CKN处理相比,SN、S–15%N和1/2SN处理的小麦产量分别显著增加了12.79%、11.24%和12.63%,成熟期地上部氮素积累量分别显著增加了24.45%、22.81%和23.51% (P<0.05)。SN和1/2SN处理小麦成熟期土壤无机态氮累积量分别较CKN处理显著增加了4.81%和3.19%,S–15%N和1/2S–15%N处理较CK–15%N处理分别显著增加了8.28%和5.15%。小麦拔节期,CKN处理的NNI为0.90,其余处理较CKN显著降低8.14%～25.56%。小麦开花后,SN处理的NNI大于1,且比CKN显著增加了28.66%;S–15%N和1/2SN的NNI分别为0.98和1.08,分别较CKN处理显著增加20.66%和17.45%。SN、S–15%N和1/2SN处理的UPE较CKN分别显著增加16.99%、42.65%和27.15%。与CKN相比,SN和S–15%N处理的UTE分别显著降低10.68%和8.29%。SN、S–15%N和1/2SN处理的NUE较CKN分别显著增加10.41%、29.55%和14.19%。  【结论】  不减少氮肥用量(N 210 kg/hm2),夏玉米秸秆半量还田与全量还田的小麦产量无显著差异;与施氮量210 kg/hm2相比,减施15%氮肥,玉米秸秆全量还田不会显著降低小麦产量,且获得更高的氮肥利用效率,而半量还田小麦产量显著降低。     

有机肥等氮替代化肥对玉米产量和氮素吸收利用效率的影响

有机肥替施部分化肥是实现我国化肥零增长并保持作物高产稳产的重要途径之一。以等养分条件为基础,研究不同比例有机肥等氮替代基施化肥对玉米产量以及氮素吸收利用的影响,为云南红壤坡耕地有机肥的合理利用及玉米施肥结构的调整提供科学依据。通过田间小区试验,分别设置不施肥处理(CK)、施用100%化肥处理(NPK)及4个基施有机肥等氮替代化肥处理,替代率分别为10%(T₁),20%(T₂),30%(T₃),40%(T₄),分析玉米产量、吸氮量以及氮肥利用率等指标在不同施肥处理下的变化情况。结果表明:与NPK处理相比,不同比例有机肥替代化肥的处理能在一定程度上提高玉米籽粒、秸秆生物量,玉米籽粒产量提高达6.07%～19.53%,秸秆生物量提高达2.16%～21.76%,且有机肥替代30%的化肥处理下的玉米籽粒产量和秸秆生物量最高,分别达到7 653 kg/hm²,16 530 kg/hm²,较其他施肥处理有一定的显著性; 有机肥替代化肥的处理均提高了玉米籽粒和秸秆的吸氮量,各施肥处理下的玉米地上部氮素平均积累量从大到小依次为T₃(292 kg/hm²)>T₂(248 kg/hm²)>T₁(212 kg/hm²)>T₄(203 kg/hm²)>NPK(176 kg/hm²)>CK(52 kg/hm²),T₃处理较NPK,T₁,T₂,T₄处理下的玉米地上部分吸氮量分别提高了39.90%,27.37%,15.01%,30.38%; 与NPK处理相比,有机肥替代化肥的处理均提高了氮肥偏生产力、氮肥贡献率、氮肥表观利用率、氮肥的农学利用率,提高比例分别为5.00%～21.80%,2.44%～9.48%,20.48%～94.02%,7.54%～32.86%,且T₃处理下的各氮素利用率指标均显著高于其他施肥处理。综上,有机肥与化肥配施可提高玉米的籽粒产量和生物产量,且提高玉米的吸氮量及氮素利用效率,且以有机肥等氮替代30%基施化肥的配施效果最好,可作为云南红壤坡耕地玉米增产和氮肥增效的合理施肥模式。     

春玉米产量、氮素利用及矿质氮平衡对施氮的响应

通过在辽宁省昌图县的田间试验,研究了不同施氮水平(0、60、120、180、240和300 kg hm-2)对春玉米产量、氮素利用及农田矿质氮平衡的影响。结果表明:春玉米产量随施氮量增加而显著提高,当施氮量高于N 240 kg hm-2时,产量有减少趋势;氮素当季利用率随施氮量增加先增加后降低,在施氮量180 kg hm-2时达到最大,为27.95%。随着施氮量增加,氮肥农学利用率、氮素吸收效率和氮素偏生产力均显著降低,而氮肥生理利用率和氮肥表观残留率均先增加后降低,这与氮肥表观损失率的变化正好相反。作物吸氮量随施氮量增加而显著增加,氮盈余主要以土壤残留为主,表观损失在氮盈余中的比例虽小,但随着施氮量增加而明显增加。低量施氮(<180 kg hm-2)主要引起土壤矿质氮残留量的显著增加,而高量施氮(240 kg hm-2和300 kg hm-2)主要引起土壤氮素表观损失量的显著增加。在本试验条件下,合理施氮量应控制在180～209 kg hm-2左右。     

施氮对不同品种玉米产量、氮效率的影响

随着人们对农田氮肥过量施用导致肥料利用率下降和农田地下水硝酸盐污染等问题认识的逐渐加深,不同品种玉米氮素营养效率的研究得到普遍重视。本文选择在我国主要应用的15个玉米品种,在0、120kg.hm 2、240 kg.hm 2氮水平下,通过田间试验研究了施氮对不同品种玉米产量和氮效率的影响。结果表明:"郑单958"、"32D22"、"滑玉14"、"豫丰335"、"新单29"、"中科11"和"漯单9号"在施氮量为120 kg.hm 2时产量最高;"先玉335"、"浚单18"、"蠡玉13"、"浚单20"、"农大108"、"NE8"、"豫禾988"和"洛玉4号"在施氮量为240 kg.hm 2时产量最高。以产量差异的显著性关系为标准进行聚类分析,可将15个玉米品种分为高产、中产、低产3个类型。在3个氮水平下,"蠡玉13"都表现为高产品种,"先玉335"都表现为中产品种,"豫丰335"和"豫禾988"都表现为低产品种。根据玉米在中氮和高氮水平下的氮效率,可以将其划分为4个类型,"郑单958"、"浚单20"、"蠡玉13"、"浚单18"和"漯单9号"为双高效型,"农大108"、"NE8"、"豫禾988"、"豫丰335"和"洛玉4号"为双低效型。根据产量和氮效率的聚类分析结果,"蠡玉13"和"浚单20"在中氮和高氮时都是高产又高氮效率的品种;"郑单958"和"漯单9"在中氮时是高产高氮效率的品种;而"豫丰335"、"豫禾988"、"NE8"和"洛玉4号"在中氮和高氮时都是低产又低氮效率的品种;"农大108"在高氮时是低产又低氮效率的品种。玉米产量与氮营养性状的相关性分析结果表明,氮吸收效率对产量的影响较小,氮素利用效率与秸秆吸氮量之间存在抑制作用,氮素利用效率与氮收获指数间有很好的协同作用。通径分析结果表明,在3个施氮水平下,玉米氮素利用效率对产量有较大的作用,而氮素吸收效率对产量的作用很小。在低氮水平下,氮素利用效率和籽粒吸氮量对产量起决定性作用;在高氮水平下,氮素利用效率起主要作用。     

烤烟基肥施用时间与氮肥利用的相关性研究

烤烟是一种氮素敏感型的品质作物, 对氮素的需求非常严格。氮肥的合理施用不仅有利于提高烤烟对氮素养分的吸收利用, 也有利于提高烤烟烟叶品质。本研究采用大田试验的方法, 在湖北省烤烟主产区研究了基肥在3个不同施用时间(烤烟烟苗移栽前0 d、15 d和30 d)对烤烟氮肥利用参数的影响及其相关性。结果表明, 烤烟地上部烟叶和茎秆中干物质累积量和氮素含量均随着基肥施用时间的提前而表现出增加趋势。与移栽当天(0 d)施用基肥相比, 提前15 d、30 d施用基肥, 烤烟烟叶中干物质累积量和氮素含量分别平均增加16.4%、22.6%和1.5%、8.7%; 茎秆中则分别平均增加2.5%、12.7%和13.4%、33.9%。提前施用基肥有提高烤烟氮肥表观利用率的趋势, 但是各处理间差异不显著(P>0.05), 而在烤烟烟苗移栽前15 d、30 d施用基肥显著降低烤烟地上部氮肥农学利用率(35.2%、37.4%)和生理利用率(35.4%、41.6%)(P<0.05)。另外, 基肥施用时间与氮肥农学利用率、生理利用率和偏生产力均表现出显著或者极显著负相关关系, 而氮肥农学利用率与生理利用率和氮肥偏生产力以及氮肥生理利用率与偏生产力之间均表现出显著或极显著正相关关系。因此, 在烤烟烟苗移栽时适当提前基肥的施用时间(15~30 d)有利于提高烤烟对氮素的吸收利用, 促进烟叶中干物质的累积。     

不同间作播期和密度对甜瓜/向日葵间作系统氮素利用效率的影响

在大田条件下以甜瓜和向日葵为试材,研究两种作物单作和向日葵间作播期(甜瓜伸蔓期、开花坐果期、果实膨大期)、间作密度[高(24 975株·hm~(-2))、中(22 200株·hm~(-2))和低(19 980株·hm~(-2))]对间作系统和两种作物单作的氮素积累量、氮素利用效率和光能利用效率的影响。结果表明,间作显著提高了间作系统甜瓜的氮素累积和利用效率,却降低了向日葵的氮素累积和利用效率。间作甜瓜植株地上部的氮素累积量平均为195.08 kg·hm~(-2),较单作甜瓜(172.61 kg·hm~(-2))提高13.0%,氮素利用效率和氮肥偏生产力均显著高于单作(分别提高40.5%和55.4%)。间作系统向日葵氮素利用效率和氮肥偏生产力较单作降低8.2%和58.4%,而氮素收获指数较单作提高4.9%。在甜瓜伸蔓期、开花坐果期和果实膨大期间作向日葵,间作系统的氮素利用效率较同播期的单作向日葵分别提高43.5%、12.5%和59.8%;果实膨大期间作向日葵,间作系统的氮素利用效率较单作甜瓜提高6.7%。在甜瓜伸蔓期、开花坐果期和果实膨大期间作向日葵,间作系统的氮肥偏生产力较同播期的单作向日葵提高6.5%、32.1%和40.4%,较单作甜瓜分别降低22.5%、10.1%和34.3%;在甜瓜伸蔓期、开花坐果期和果实膨大期间作向日葵,间作系统的氮素收获指数较同播期的单作向日葵分别降低7.2%、7.7%和12.5%。高、中和低3个间作密度下,间作系统的氮素利用效率较同密度甜瓜单作分别降低14.2%、20.4%和13.9%,较向日葵单作分别提高25.2%、20.0%和9.5%,氮肥偏生产力较同密度甜瓜单作降低29.6%、15.6%和21.1%;高密度和低密度间作处理的间作系统氮素收获指数较向日葵单作提高2.7%和1.4%,而中密度间作降低7.6%。间作系统甜瓜的光能利用效率与氮素利用效率呈显著正相关关系,向日葵的光能利用效率与氮素利用效率无显著相关。在河西绿洲灌溉条件下,氮素利用率较高的适宜向日葵间作播期为甜瓜果实膨大期,适宜间作株距为40 cm(密度为24 975株·hm~(-2))。     

不同年代培育的棉花品种产量性状及氮利用效率特征

棉花品种培育过程与土壤培肥、栽培技术、气候变化等因素密切相关,品种产量性状的选育也与养分吸收利用性状存在协同选择性。为了理解品种选育过程对棉花养分效率的影响,采用单因素随机区组设计,比较了新疆1950s—2013年不同年代培育的22个棉花品种（系）的产量性状和氮素利用效率的特征,分析了各棉花品种不同生育期生物量积累规律、产量性状和氮素利用效率的差异。结果表明：不同品种生物量、产量、氮素利用效率和氮素偏生产力差异较大,生物量苗期、蕾期、花铃期和吐絮期分别为2.87~11.67 g·株^-1、20.8~38.6 g·株^-1、42.3~88.3 g·株^-1和58.2~120.4 g·株^-1,变异系数分别为30.2%、8.2%、5.6%和5.6%。产量构成因素中单株铃数变异系数最大（29.0%）,衣分最小（1.0%）。氮素利用效率和氮素偏生产力分别为1.12~4.47 kg·kg^-1和2.87~11.67 kg·kg^-1,变异系数分别为35.3%和27.6%。氮素偏生产力与生物量、皮棉产量呈极显著正相关。新疆过去60年棉花品种更替过程中,经济系数没有发生明显改变,始终维持在0.20~0.24 g·g^-1;棉花皮棉产量性状逐渐提升,由1950s的853.6 kg·hm^-2增加到2013年的1 569.8 kg·hm^-2;氮素偏生产力和氮素利用效率变化较大,分别由4.12 kg·kg^-1增加到7.58 kg·kg^-1、由2.32 kg·kg^-1增加到3.07 kg·kg^-1。基于生物量、产量构成因素、氮肥利用效率和氮素偏生产力等性状指标的综合评价和聚类分析,将22个品种分为氮高效型、氮中效型和氮低效型3组,‘新陆早50号’ ‘新陆早57号’为氮高效型品种。与氮低效型组相比,氮高效型组的品种具有较高的皮棉产量和生物量。通过上述结果可以认为,棉花高产育种过程提高了氮素利用效率和偏生产力。     

不同供氮水平下玉米大豆间作体系干物质积累和氮素吸收动态模拟

玉米/大豆间作具有一定的养分利用优势,但是不同供氮水平对玉米/大豆间作体系干物质累积和氮素吸收的调控作用不同。本试验采用田间裂区设计,运用Logistic模型分析,模拟了4个氮水平下玉米/大豆间作作物干物质积累和氮素吸收的动态变化。结果表明,玉米、大豆干物质累积和氮素吸收动态符合Logistic模型,相关系数R²均在0.9以上。在N0（不施氮肥）、N1（180 kg·hm^-2）、N2（240 kg·hm^-2）和N3（300 kg·hm^-2）供氮水平时,间作玉米最大生长速率（I_max-B）分别比单作提高34.2%、46.7%、25.9%和25.1%,而相应的供氮水平下,大豆的I_max-B分别降低27.7%、30.3%、16.5%和23.7%,但整个间作系统的I_max-B平均增加32.1%;玉米和大豆干物质的其他模拟参数与I_max-B规律一致。氮素吸收动态与干物质积累表现出同步的变化特点,在N1水平下,单位面积间作玉米的氮素最大吸收量（K_-N）、最大吸收速率（I_max-N）和瞬时吸收速率（r-N）比相应单作分别提高18.4%、48.9%和25.8%,而间作大豆的K_-N、I_max-N和r-N值比单作处理分别降低15.9%、29.9%和16.69%,整个间作系统氮素分别提高0.4%、13.7%和7.8%;施氮水平对大豆r-N无显著性影响。间作显著地提高了氮素当量比（LER_N>1）,其中N0水平下LER_N值最高,随着施氮量的增加,LER_N有下降趋势。在本试验条件下,N2供氮水平下玉米/大豆间作体系干物质积累量和氮素吸收量最高,间作优势最明显。     

小麦||蚕豆间作提高间作产量的优势及其氮肥响应

为探明小麦||蚕豆间作体系种间互补和竞争与产量优势的关系及其氮肥响应,为豆科禾本科间作最佳氮素管理提供指导,本研究通过为期2年（2015—2017年）的田间定位试验,在不施氮（N0）、低氮（N1,90 kg·hm^-2）、常规施氮（N2,180 kg·hm^-2）和高氮（N3,270 kg·hm^-2）4个施氮水平下,研究小麦||蚕豆间作的产量优势及其相关种间关系。结果表明,与单作相比,两年的间作小麦产量平均显著增加23.50%,单、间作蚕豆的产量均维持在4 000 kg·hm^-2左右,土地当量比均表现为N0 > N1 > N2 > N3 > 1的趋势,系统生产力平均达5 023 kg·hm^-2。与单作相比,间作小麦和蚕豆的花后干物质累积比例、干物质转移率和贡献率均不同程度增加,增幅随着施氮量增加而降低。不同施氮水平下,小麦的种间相对关系指数均表现出明显的互利效应,相对种间竞争强度在低氮水平为种内竞争,常规氮和高氮水平为种间竞争;蚕豆的种间相对关系指数则表现出竞争效应,相对种间竞争强度表现为种内竞争。较蚕豆而言,小麦的相对种间竞争力表现出不同程度的竞争优势,在种间竞争力为0.629 2时可获得最大的间作体系混合干物质量16 093 kg·hm^-2。综上,小麦||蚕豆间作降低了低氮水平下的种间竞争强度,扩大了小麦的互利效应和竞争优势,增加了间作作物的花后干物质累积比例以及干物质贡献率,表现出明显的间作产量优势。     

不同氮效率玉米杂交种的根系生长、氮素吸收与产量形成

以氮效率不同的4个玉米杂交种(组合)为材料,在两个氮水平下分析了根系大小与氮素累积及产量形成方面的相互关系。结果表明,氮高效杂交种(NE1和ND108)吸氮量显著高于氮低效品种,但这种差异主要来自于吐丝后氮累积量,而在前期不同基因型间氮素累积差异不显著。两个氮水平下,氮高效品种NE1和ND108都具有较大的根系;在不施氮条件下,氮低效品种209115的根系干重与ND108相近,而其氮累积量及产量均最低。说明根系大小是决定氮累积量的主导因素,但氮吸收速率的作用也不可忽视。     

马铃薯/玉米不同行数比套作对马铃薯光合特性和产量的影响

以单作马铃薯为对照,设置2︰2和3︰2两种马铃薯/玉米套作的行数比,研究大田套作条件下马铃薯光合特性的动态变化及其对产量的影响。结果表明:套作显著降低了马铃薯整个生育期叶面积指数(LAI)、比叶重(SLW)和叶绿素a/b值(Chla/b),提高了马铃薯叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)、叶绿素总(Chla+Chlb)含量。整个生育期套作3︰2行数比LAI显著高于套作2︰2行数比,SLW块茎形成期显著低于套作2︰2行数比,苗期、淀粉积累期高于套作2︰2行数比;Chla、Chlb、Chla+Chlb块茎增长期显著高于套作2︰2行数比,淀粉积累期低于套作2︰2行数比;Chla/b值块茎增长期和淀粉积累期显著高于套作2︰2行数比;套作降低了3︰2行数比Chla和Chla+Chlb随生育期递减的速率。套作显著降低了马铃薯净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、气孔限制值(Ls),提高了胞间CO2浓度(Ci)和水分利用率(WUE),非气孔因素是套作马铃薯净光合速率降低的主要因素;套作3︰2行数比的Pn、Gs、Tr、Ci显著高于套作2︰2行数比,WUE显著低于套作2︰2行数比。与单作相比,套作显著降低了两种行数比的大薯数量和大薯鲜重;套作2︰2行数比小薯数量和小薯鲜重显著降低,但套作3︰2行数比小薯数量显著增加,小薯鲜重差异不显著;套作3︰2行数比小薯数量和小薯鲜重显著高于套作2︰2行数比。总之,套作改变了马铃薯的光合特性,并显著降低了马铃薯块茎产量;2︰2行数比无套作优势(LER为0.88),3︰2行数比具有较强的套作优势(LER为1.24),在生产中宜采用套作3︰2行数比模式。     

Field-level comparison of nitrogen rates and application methods on maize yield,grain quality and nitrogen use efficiency in a humid environment

Appropriate nitrogen (N) management practices are of critical importance in improving N use efficiency (NUE), maize (Zea mays) yield and environmental quality. A six-year (2005–2010) on-farm trial was conducted in Ottawa, Canada to assess the effects of N rates and application methods on grain yield and NUE. In four out of the six-year study, grain yield increased by 60–77 kg ha^?1 by sidedress, compared to 49–66 kg ha^?1 for each kg N ha^?1 applied at preplant. Grain yield response to N between the two strategies was similar in the other growing seasons. Sidedress strategy required 15 kg N ha^?1 less of the maximum economic rate of N (MERN) than preplant application. Our results indicate that sidedress application of 90–120 kg N ha^?1 with a starter of 30 kg N ha^?1 resulted in greater yield, grain quality and NUE than preplant N application in this cool, humid and short growing-season region.