农田氧化亚氮减排的关键是合理施氮

农业源氧化亚氮(N2O)排放量占全球人为源总排放量的2/3,是最大的人为排放源,氮肥和有机肥的施用是其主要贡献者。合理施氮是获得较高目标产量、维持土壤氮肥力和降低因施氮引起环境污染风险的关键,在减少农田土壤N2O排放、缓解温室效应中起重要作用。本文基于合理施肥的“4R”(Right amount,Right type,Right time,Right place)理念和技术,论述了施氮量与N2O排放量之间的数量关系,肥料品种、施肥时期和方法对N2O减排的影响。强调了氮素投入超过作物需氮量后,N2O排放量会呈现指数型增长;将施氮量控制在合理范围对N2O减排的重要性。建议在不同土壤-气候-作物体系下,同时开展产量、品质,氨挥发、硝酸盐淋洗、N2O排放和土壤肥力的长期系统研究,不能顾此失彼;形成同类地区能够机械操作的规范化种植模式与合理施肥措施,包括与其他农艺措施的配合,如轮作与耕作、灌溉、有机肥和秸秆还田、磷钾肥和中微量元素管理等,以实现产量、品质、效益与环境效应相协调的可持续集约化作物生产目标。     

江汉平原棉花合理施氮量研究

采用田间小区试验研究了江汉平原棉花合理施氮量。结果表明,在施用90 kg/hm~2 P2O5、180 kg/hm~2K2O和3 kg/hm~2持力硼基础上,利用线性+平台模型得到棉花中高产量水平下的合理施氮量为280 kg/hm~2。在不明显减产的条件下,从提高氮肥当季利用率、尽量降低氮肥投入的角度,可以将氮肥用量降低到240kg/hm~2左右,在此施氮水平下仍然可能通过改进田间管理措施获得高产。因此,江汉平原棉花氮肥减量空间为20~60 kg/hm~2。     

农田合理施氮量的推荐方法

为了实现作物高产的同时降低氮素环境污染风险,确定农田合理施氮量是最有效的方法之一。作者在阐明氮肥合理施用概念及中国氮肥施用现状的基础上,系统分析了国内外氮肥合理施用量的主要推荐方法,包括:基于土壤测试的推荐方法、基于氮肥施用效应函数的推荐方法、基于氮素输入输出平衡的推荐方法以及基于淋溶水硝态氮超标临界值的推荐方法等4种。前3种方法首先关注氮素农学效应其后评价环境效应,以获得较好的农学效益为出发点,具有一定的科学性,在实践中也证明了其适用性。第4种方法首先考虑氮素环境效应然后评价其对产量影响,以确保地下水硝态氮含量不超标为直接目标,能够量化氮肥合理施用量的实际环境效应,但淋溶水硝酸盐超标临界施氮量的确定由于受多种因素的影响而存在一定的不确定性,其在年际间、区域间、土壤类型间的变异程度均有待进一步研究。     

施氮次数及施氮量对青椒养分吸收行为的影响

通过温室栽培试验，研究了施肥灌溉时施氮次数及施氮量对青椒养分（Ｎ，Ｐ，Ｋ）吸收行为的影响。综合分析了作物体的总吸氮量，不同部位（叶，茎，果实）的吸氮量，施氮次数及施氮量对Ｐ和Ｋ总吸收量的影响以及不同处理下的氮肥利用率，结果表明，在施肥灌溉条件下多次，少量施氮对青椒养分吸收最为有利。     

夏玉米最佳施氮量研究

试验表明,不同施氮量对夏玉米的增产效应差异达显著水平。氮肥对夏玉米产量性状的影响,主要表现在千粒重、单株果穗干物质的提高,与穗粒数、秃尖率等相关性较小;本试验夏玉米最高产量的施纯氮量为137.68kg/hm2,经济最佳施肥量为纯氮131.54kg/hm2。     

石林县大可乡水稻合理施氮技术探讨

分析云南省石林县大可乡水稻施氮存在的问题,提出施氮要有利于协调个体与群体、营养生长与生殖生长、源与库关系,掌握施用时期、土壤肥力、品种特性等,实行总量控制、分区确定基本量、按田确定具体量的观点。     

巢湖地区水稻氮肥利用率和最大经济效益施氮量的研究

田间条件下,对皖稻52和宁粳3号在不同施氮水平(0、60、120、180、240和300 kg·hm-2)下的产量、氮素吸收、累积及利用率进行研究。结果表明,施氮量超过180 kg·hm-2后,水稻产量增加较少,超过240 kg·hm-2,水稻产量开始下降。当施氮量从60 kg·hm-2增加到300 kg·hm-2,皖稻52和宁粳3号的氮肥表观利用率(REN)分别为75.1%~49.4%和62.1%~50.2%;氮肥农学利用率(AEN)也随施氮量的增加而显著下降,为17.3~7.33 kg·kg-1和16.8~8.64 kg·kg-1。通过拟合水稻产量、经济效益与施氮量的回归方程计算,水稻皖稻52和宁粳3号的最大经济效益施氮量分别为178 kg·hm-2和190 kg·hm-2。此时,水稻可维持较高的产量和保持较高的氮肥利用率。     

不同施氮水平下小麦田氨挥发规律研究

为了研究施氮水平对农田土壤氨挥发的影响机制,依据北京房山农田土壤类型,结合当地农民种植与施氮习惯,设定N0~N7共8个施氮水平,施肥量分别为0、50、100、150、200、250、300、400 kg·hm-2,利用田间试验原位测定的方法,研究分析了京郊冬小麦田种植体系氨挥发损失的规律及氮肥剂量效应。结果表明,冬小麦种植体系在施入氮肥后发生了明显的氨挥发,且氨挥发主要发生在施肥后1~2周内,在施肥后2~3d出现氨挥发速率峰值,基肥与追肥后氨挥发速率最大分别达到2.41、1.42kg·hm-2·d-1,基肥期氨挥发量在0.81~14.29 kg·hm-2,追肥期氨挥发量在2.20~6.91kg·hm-2。在整个冬小麦生长期间,高施氮量处理的氨挥发量均高于低施氮量处理。当施氮量超过150 kg·hm-2时,由于氨挥发增加导致农田氮损失显著提高,优化施肥量能明显降低冬小麦种植过程中的氨挥发损失。施氮水平为150 kg·hm-2的冬小麦产量为5 493.63 kg·hm-2,高于其他施氮水平处理的小麦产量。可见,合理的氮肥用量能够兼顾产量和生态环境,本研究中在150 kg·hm-2的氮肥水平下,小麦产量最高且氨挥发损失较低。     

白洋淀沿湖农田施氮量对冬小麦产量和土壤硝态氮累积的影响

[目的]研究白洋淀沿湖农田施氮量对冬小麦产量及土壤中硝态氮累积的影响。[方法]选择2块具有代表性的农田进行田间小区试验,研究不同施氮量对该地区小麦产量构成因素、氮肥利用率及土壤硝态氮累积量的影响。[结果]适宜施氮量可显著提高小麦的穗粒数、千粒重等产量构成因素及氮肥利用率。土壤硝态氮主要集中在0～30 cm土层,其含量随施氮量的增加而增加。随着小麦生育期的推移,0～90 cm土体中硝态氮累积量呈下降趋势。成熟期,当施氮量分别高于其适宜施氮量时,土体中硝态氮累积量随施氮量增加而显著增加,从而增加了硝态氮下移的风险。[结论]综合考虑产量和环境效益,在该试验条件下,马堡和张六试验点冬小麦的适宜施氮量分别为225、90 kg/hm2。     

小麦氮肥施用技术研究初报

以精确施氮试验为基础,通过对产量、土壤供氮量、氮肥利用率、作物需氮量等指标进行分析,提出不同类型土壤目标产量氮肥用量。结果表明,精确施氮处理与常规施氮处理相比,小麦产量提高6.2%～7.6%,效益增加60.6～71.8元/667m2。水稻土、沿江潮土、沿海潮土土壤供氮量分别为6.37、5.57、6.02 kg/667m2。在300～500kg/667m2产量条件下,小麦百kg籽粒吸氮量、氮肥利用率均与产量呈线性正相关。目标产量400、425、450、475kg/667m2时,所需施氮量分别在9.0～14.0、11.5～16.1、13.8～18.1、15.9～19.9kg/667m2。     

氮钾肥在水稻中的积累规律及其合理施用研究

通过设置氮、钾肥施用量试验,研究了氮钾肥在水稻中的积累规律及其合理施用。结果表明:(1)水稻对氮、钾养分的吸收积累动态呈Logistic曲线,氮素以本田前期吸收最多,中期次之,后期很少;钾素以在本田中期吸收最多,前期次之,后期也很少;(2)水稻对氮、钾养分的积累量(y)随施肥量(x)的平方根值(槡x)的增加而增加,但当季利用率降低;(3)稻谷产量与氮、钾肥施用量呈抛物线型相关;(4)水稻对氮素更敏感,而较耐低钾和高钾,在本试验条件下,经济施氮量为150kg/hm2,经济施钾量为130kg/hm2,相当于每生产100kg稻谷施氮1.44kg、施钾1.25kg。     

小麦氮磷肥长期配施对土壤硝态氮淋溶的影响

 【目的】利用长期肥料定位试验,监测旱地农田土壤硝态氮的淋溶动向,研究施肥量与硝态氮累积量之间的关系,为科学施肥提供参考。【方法】在试验小区0～300 cm土壤剖面中,每20 cm深度取一个土样,1 mol?L-1 KCl浸提后以AA3连续流动分析仪测定硝态氮含量。【结果】单施氮肥土壤硝态氮累积峰出现在80～100 cm土层和300 cm以下土层,当施氮量达到180 kg?hm-2?a-1时,0～300 cm土层硝态氮累积总量相当于8年的施氮量。单施磷肥对土壤硝态氮分布无影响;氮、磷肥配施时,施氮量增加硝态氮累积量显著增加,配施磷肥后可以减少硝态氮累积量,且施氮量越大减少的越多。过量施用氮肥,即使配施磷肥,硝态氮也能发生淋溶并在100～120 cm和240～260 cm土层附近累积;二次多项式回归能够较好地反映氮、磷施用量与土壤硝态氮累积量之间的关系。【结论】长期过量施用氮肥,导致硝态氮大量淋溶并形成两个累积峰,科学合理地配施磷肥可以减少硝态氮淋失;旱地麦田长期施用最大产量施肥量,可能导致硝态氮大量累积在土壤深层。     

Effects of Nitrogen Application on Photosynthetic Characteristics and Nitrogen Use Efficiency in Wheat after Rice

In the present study,appropriate nitrogen (N) application mode in Jianghan Plain was explored by investigating the effects of different N applications on the photosynthetic characteristics of flag leaves and nitrogen use efficiency (NUE) in a wheat cultivar Zhengmai 9023.Nitrogen was top-dressed before sowing,before winter,and during the jointing stage,at different ratios:1∶1∶0 (N1),1∶0∶1 (N2),2∶1∶1 (N3),1∶1∶1 (N4),and 0∶0∶1 (N5),under the same amount of total N (180 kg/hm2) during the growing season.No nitrogen fertilizer was used in the control (NO).Results showed that the SPAD values and photosynthetic rate (Pn) of different treatments in flag leaves increased initially and then decreased around the anthesis stage.The two indices in N1 and N5 treatments decreased rapidly after flowering,whereas those in N2,N3,and N4 treatments maintained at high levels for a long period after anthesis.Thus,reasonable nitrogen application could retard the decline of SPAD and Pn after anthesis.N4 and N1 treatments showed large dry matter accumulation.In decreasing order of crop yield,the treatments were:N4＞N1 ＞ N3＞N5＞N2＞N0.The effective panicle number and grain number per spike of N2 were significantly lower than those of other treatments,and there was no significant difference among other treatments.No significant correlation was found between nitrogen application and 1 000-grain weight in this experiment.The nitrogen accumulation,agronomic efficiency of nitrogen fertilizer,nitrogen uptake and use efficiency of above-ground parts,nitrogen uptake and use efficiency of grain of N4 treatment were higher than those of other treatments,but the nitrogen harvest index of N4 was at a low level.In summary,N4 treatment is the most suitable nitrogen application mode in wheat after rice.     

Revising Nitrogen Recommendations for Wheat in Response to the Need for Support of Variable-Rate Nitrogen Application

Sampling studies in North Dakota conducted from 1994 to 2003 showed that variable-rate N application could be practically directed with zone soil sampling. Results from variable-rate N studies using zone soil sampling were often less than rewarding due in part to the use of a whole-field predicted yield-based formula for developing the N recommendation in each zone. Nitrogen rate studies on spring wheat and durum were established in 2005 through 2009 with the objective to reexamine N recommendations and construct a new system if necessary. The results of the study and archived wheat N response data showed that the state should be divided into three separate N response regions. Within each region historic yields from low to high productivity were defined. The gross N rate was determined using the return-to-N concept developed in the US corn-belt states but with additional consideration for wheat protein value The gross N rate is then modified by credits for previous crop, soil test N from zone soil sampling, tillage systems, excessive straw from the previous year, relative susceptibility to nitrate leaching or denitrification. Finally, the user is encouraged to use common sense and consider whether particular fields have characteristics that require more or less N fertilizer than suggested by the recommendation formulas.     

氮肥施用对杂交大豆生育特性及产量的影响

[目的]为了探索杂交大豆在不同氮肥因素水平下的生育特性及其高产栽培技术。[方法]以杂交大豆杂优豆1号为试验材料,以常规高产大豆蒙91-413为对照,设置5个水平3次重复的氮肥处理,进行杂交大豆生育特性及高产栽培技术研究。[结果]终花期时杂优豆1号的分枝数在氮肥水平为90 kg/hm2的C、E处理中分别为7.0和7.4,在氮肥水平为45 kg/hm2的B、D处理中分别为6.4和6.8,在未施氮肥的A处理中仅为6.2;杂优豆1号的单株荚数、单株粒数和单株粒重在氮肥水平90 kg/hm2的C、E处理中分别为104.0个和105.4个、188.0粒和201.0粒2、9.8 g和31.3 g,在氮肥水平45 kg/hm2的B、D处理中分别为95.8和98.8个1、65.7和166.6粒2、6.6和27.0 g,未施肥的A处理中分别为83.9个、141.3粒2、4.8 g。杂优豆1号在C、E和B、D处理中的小区产量分别为4.284、.38和3.813、.82 kg,比A处理增加21.2%、24.1%和7.9%、8.2%。[结论]增施氮肥可显著提高杂交大豆单产,充分发挥其增产潜力。     

氮肥施用时期对辽春18号的影响研究

在春小麦生长发育过程中的三叶期、拔节期、孕穗期三个时期,对辽春18号春小麦追施氮肥,探讨其对辽春18号春小麦农艺性状及产量的影响。结果表明:拔节期追施氮肥,可使小麦株高增加、穗粒数增多、千粒重增加、穗粒重增加。在三叶期施用氮肥,可使小麦有效穗数最多。拔节期追施氮肥,小麦产量最高,其次是孕穗期追施氮肥的小麦产量,最后是三叶期追施氮肥小麦产量最低。     

小麦—土壤氮素循环的研究进展

阐述了氮素在土壤、作物间的循环特点、肥料氮的去向和氮肥合理施用的措施。     

施用氮肥对小麦生长和经济效益的影响

[目的]确定江淮丘陵区水稻土小麦合理氮肥施用量。[方法]通过田间小区试验,设置施氮（N）量0、60、120、180和240 kg/hm25个处理。小麦成熟期采集25株考种样,测定产量构成性状,并测定每小区籽粒产量。[结果]施用适量氮肥对小麦生长发育有明显的促进作用,并能显著增加小麦籽粒产量,提高经济效益。2年试验小麦施氮的增产幅度分别为18.63%-34.09%和15.22%-30.80%,平均增产24.66%和22.32%;最高产量施氮（纯氮）量分别为185.9和189.1 kg/hm2;最佳产量施氮量相应为143.1和133.2 kg/hm2。施氮增收1 571-4 141元/hm2,产投比为2.33-8.68∶1[结论]当前生产水平下,江淮丘陵水稻土区,小麦氮肥（纯氮）的适宜施用量为165kg/hm2左右。