猪场肥水施用对玉米-小麦农田氨排放、氮素利用与表观平衡的影响

规模化生猪养殖废弃物已成为当前重要污染来源,为有效解决猪场废水所引发面源污染问题,有必要开展将其替代矿物氮肥(作为肥水)施用于农田的探索。以华北平原高度集约化玉米-小麦一年两熟轮作体系为对象,通过田间小区试验,定量研究猪场肥水施用对作物产量、氮素吸收、氮素利用效率、土壤矿质氮累积、氨挥发损失及轮作体系氮素表观平衡的影响。试验包括7个处理:不施肥对照(CK)、尿素表施(CK1)、尿素注射施用(CK2)、猪场肥水替代25%尿素氮表施(25%WB)、猪场肥水替代50%尿素氮表施(50%WB)、猪场肥水替代25%尿素氮注射施用(25%WI)和猪场肥水替代50%尿素氮注射施用(50%WI)。猪场肥水作为基肥施用。结果表明,与CK相比,施用尿素和猪场肥水均可显著提高玉米、小麦产量和籽粒氮吸收量,其中25%WI最高,50%WI次之。与尿素表施相比,尿素注射施用、猪场肥水表施和注射施用均可明显提高氮肥农学效率、偏生产力和表观利用率,且肥水注射施用最高,肥水表施次之,而25%WI和50%WI之间无显著差异。与不施肥处理相比,施用尿素和猪场肥水0～100cm土体矿质氮残留量显著增加50.8%～87.9%,其中50%WB、25%WI和50%WI无显著差异。与尿素表施相比,尿素注射施用、肥水表施和注射施用均可显著降低玉米和小麦基肥期土壤氨损失总量,降幅分别为26.5%～48.6%和11.4%～29.1%;同时,肥水表施和注射施用下轮作体统氮盈余显著降低7.6%～16.0%,其中25%WI降幅最高,但与50%WI无显著差异。综合考虑作物产量、氮素利用和环境效应,猪场肥水替代25%和50%尿素氮注射施用是该区玉米-小麦轮作农田猪场肥水最佳施用方式。     

氮肥不同施用方法对小麦生长、养分吸收利用的影响

以超高产强筋小麦为试验材料,探讨返青、拔节与孕穗肥施用比例对氮、磷、钾吸收利用、籽粒产量的调节效应。结果表明:拔节期追施氮肥,产量提高,后期施氮有利于磷、钾素吸收效率和运转效率提高。施氮量为300kghm-2条件下,以基肥、拔节肥比例为7∶3较为适宜。     

氮肥施用对冬小麦籽粒产量和氮素表观损失的影响

Excessive nitrogen （N） fertilizer application to winter wheat is a common problem on the North China Plain. To determine the optimum fertilizer N rate for winter wheat production while minimizing N losses, field experiments were conducted for two growing seasons at eight sites, in Huimin County, Shandong Province, from 2001 to 2003. The optimum N rate for maximum grain yield was inversely related to the initial soil mineral N content （Nmin） in the top 90 cm of the soil profile before sowing. There was no yield response to the applied N at the three sites with high initial soil mineral N levels （average 212 kg N ha^-1）. The average optimum N rate was 96 kg N ha^-1 for the five sites with low initial soil Nmin （average 155 kg N ha^-1） before sowing. Residual nitrate N in the top 90 cm of the soil profile after harvest increased with increasing fertilizer N application rate. The apparent N losses during the wheat-growing season also increased with increasing N application rate. The average apparent N losses with the optimum N rates were less than 15 kg N ha^-1, whereas the farmers＇ conventional N application rate resulted in losses of more than 100 kg N ha^-1. Therefore, optimizing N use for winter wheat considerably reduced N losses to the environment without compromising crop yields.     

持续氮素调控对小麦/玉米轮作系统氮素利用和表观损失的影响

为解决作物生产中氮肥过量施用问题,采用田间小区试验法,设置农民习惯施氮(FN)、优化减氮(ON)、优化减氮后再减氮20%配施不同氮素调控剂等处理,研究持续氮素调控对小麦/玉米轮作系统作物产量、氮素利用和表观损失及经济效益的影响。结果表明:与FN比,ON的小麦和玉米产量、氮素吸收量均未受影响,而氮素利用率、氮肥生产效率、氮肥农学效率均提高。ON的小麦和玉米两茬作物总N输入量较FN减少207.7kg/hm~2,N素表观损失减少119.1kg/hm~2,增收672.8元/hm~2,说明在农民习惯施氮肥基础上合理减少施氮量不但没有影响作物产量,反而促进作物氮素利用,减少氮素损失,降低氮肥生产成本,增加纯收益。与ON比,在优化减氮的基础上再减氮20%并配施硝化抑制剂(DCD),小麦和玉米两茬作物增产9.54%,氮素吸收量提高3.83%,氮素利用率提升5%以上,N素表观损失减少114.5kg/hm~2,增收3 292元/hm~2。综合考虑,各氮素调控措施中以ON80%+DCD效果较好,既能持续获得作物稳定高产,减少氮肥用量,又能减少氮素向环境中的损失,同时获得更高经济效益。     

氮肥基追比例对测墒补灌小麦植株氮素利用及土壤氮素表观盈亏的影响

以中筋小麦济麦22为试材,在小麦拔节期和开花期0—40cm土层土壤相对含水量均补灌至70%和总施氮量为240kg/hm~2条件下,设置5个氮肥基追比例处理:0∶10(N1)、3∶7(N2)、5∶5(N3)、7∶3(N4)、10∶0(N5),研究测墒补灌节水栽培条件下氮肥基追比例对小麦植株氮素利用和土壤氮素表观盈亏的影响。结果表明:N3处理的植株氮素积累量、籽粒氮素积累量显著高于其他基追比例处理;营养器官氮素积累量、土壤矿质氮损失量、氮肥表观残留率和氮肥表观损失率显著低于其他处理。与N1、N2、N4、N5处理相比,N3处理的氮素生理利用率分别高33.22%,12.60%,11.54%,98.14%,籽粒氮素利用率高148.65%,56.48%,59.63%,229.29%,氮肥农学效率高96.52%,34.86%,37.64%,204.98%,氮素表观盈亏量分别低35.04%,13.82%,30.36%,29.30%。根据不同氮肥基追比例下各指标的相关系数分析表明,植株氮素积累量、籽粒氮素积累量、氮素生理利用率、籽粒氮肥利用率、氮肥农学效率与土壤硝态氮积累量、成熟期0—200cm土层土壤矿质氮残留总量均呈显著负相关。综上,氮肥基追比例为5∶5的N3处理为试验条件下的最优处理。     

不同时期施用氮肥对巨峰葡萄氮素吸收、分配及利用的影响

为了探讨巨峰葡萄对氮素的吸收、分配和利用规律,为合理施肥提供依据,本试验采用田间15N示踪方法,对巨峰葡萄进行了3个时期土施15N尿素处理。结果表明:各时期植株不同器官从肥料中吸收分配到的15N量对该器官全氮量的贡献率（15N丰度Ndff）有明显差异。萌芽期施肥处理的新梢及果实的Ndff极显著高于多年生器官和根;膨大期处理各器官Ndff均有所增长;成熟期处理的果实Ndff仅为上一时期的37.6%,而多年生器官和根的Ndff却均比上一时期高两倍多。萌芽期处理植株吸收的15N 54.8%分配到叶片中,果实中仅占3.6%;膨大期处理,果实中的15N分配率达到26%,而分配到叶片中的15N量降为38%。不同时期植株各器官的15N利用率与分配率呈现相同的趋势。自萌芽期到叶片衰老期,植株对15N尿素的当季利用率呈升高趋势,果实成熟期处理的最高。巨峰葡萄每形成1000 kg果实需要吸收氮素3.76 kg;氮素在树体各器官中的分布为果实 叶片 根 当年生枝主干多年生枝;果实膨大期至果实成熟期为氮素的最大需求期和最大效率期,因此在生产上氮肥施用时期建议适当后移。     

氮肥底追比例及施硫对小麦氮素吸收利用的调控

为明确氮肥底追比例与施硫间的互作效应,采用盆栽方式,以京冬8号和济麦20为供试材料,设置氮肥底追比例为3∶7(N_1)、5∶5(N_2)和7∶3(N_3)3个处理水平,每个底追比例下设置2个硫肥施用量:0kg·hm~(-2)(S0)和45kg·hm~(-2)(S_1),运用15N示踪技术研究开花期、成熟期营养器官及籽粒中氮素积累、分配以及对不同来源氮素利用的情况,同时对花后营养器官贮藏氮素的转运、对籽粒的贡献率及氮素利用效率进行分析比较。结果表明,2个小麦品种植株中积累氮素主要来自肥料氮,京冬8号成熟期来自肥料氮的积累量达60%~70%,而济麦20则达70%~80%。氮肥底追比例及硫肥互作对2个品种氮素吸收、转运和分配的影响存在差异,其中京冬8号成熟期籽粒氮素积累量、营养器官贮藏氮素花后的转运量、转运率、对籽粒的贡献率、籽粒产量以及氮肥的利用效率均在N_1S_0时较高;济麦20营养器官贮藏氮素花后的转运量、转运率、对籽粒的贡献率在N1S0时较高,而在N3S1时,成熟期籽粒氮素积累量、籽粒产量、氮肥的利用效率均较高。综上所述,本试验栽培环境下,氮肥底追比例为N1时能够提高花前贮藏氮素的转运量、转运率、对籽粒的贡献率、籽粒蛋白质含量及氮素收获指数;氮肥底追比例为N3时有利于提高籽粒产量、氮肥生产效率。综合考虑籽粒产量、氮肥生产效率、氮肥利用效率和氮素收获指数,京冬8号最优肥料组合为N_1S_0,济麦20最优肥料组合为N_3S_1。本研究结果为冬小麦大田生产中合理的肥料运筹提供了理论参考。     

灌溉策略及氮肥施用对设施番茄产量及氮素利用的影响

以传统水肥管理为对照,根据根层氮素实时监控技术与氮素供应目标值指标,对秋冬季设施番茄生育期进行氮肥追施优化管理,同时结合小管出流的方式比较研究采用每次灌溉至田间持水量及固定灌额两种策略对设施番茄产量及氮素追施调控的影响。结果表明,传统灌溉方式下,优化氮素处理保证了番茄产量,与传统氮肥处理相比,追施的氮肥数量减少了48%;在番茄的主要生育时期内,采用每次灌溉至田间持水量及固定灌额处理的灌溉量分别比传统灌溉处理减少46%和30%;采用同样指标所推荐的氮肥追施数量也分别减少14%和10%,明显减少土壤–蔬菜体系中氮素的表观损失,减轻了由于过量施氮而对环境造成的影响。     

氮肥运筹对稻茬小麦土壤硝态氮含量、根系生长及氮素利用的影响

以宁麦9号为材料,研究施氮量及氮肥基追比例对稻茬小麦土壤硝态氮含量、根系生长、植株氮素积累量、产量和氮素利用效率的影响。结果表明,拔节前0-60cm土层硝态氮含量随基施氮量的增加而显著增加,随生育进程的推进各处理硝态氮显著向下层土壤淋洗;拔节期追施氮肥显著提高了孕穗期0-40cm土层硝态氮含量,且随追施氮量的增加而显著增加,N300和N3/7处理硝态氮显著向40-60cm土层淋洗。根系主要生长于0-20cm土层,拔节前各土层根长密度均随基施氮量的增加而增加,拔节后则随施氮量增加和适当的追肥比例而增加。各施氮处理均以拔节至开花期为小麦氮素积累高峰期。适宜增加施氮量并适当提高追肥比例,有利于提高产量、植株氮素积累量和氮素利用效率。因此,在小麦生产中,适当降低施氮量并提高拔节期追肥比例有利于促进小麦根系生长和植株氮素积累,进而提高小麦产量并减少硝态氮淋洗损失。     

小麦玉米一体化氮肥运筹对小麦产量和氮素利用的影响

【目的】 综合研究氮肥的产量效应、氮肥利用率以及土壤–作物体系中的氮素平衡,始终是评价氮肥合理施用与否的关键。本试验在小麦、玉米一体化施氮肥条件下研究了周年氮肥用量及其分配比例对小麦产量与氮素利用的影响。 【方法】 试验采用裂区设计,主区为2个小麦品种新麦21和宛麦20,裂区设小麦–玉米两熟制周年3个氮肥用量300、450和600 kg/hm2,次裂区设小麦、玉米作物间3个氮肥分配比例4∶6、5∶5、6∶4,3年定位研究不同施氮量下产量、氮肥利用效率和0—100 cm土壤硝态氮的变化。 【结果】 氮肥用量和分配比例对两个品种产量及产量构成因素均有显著影响,新麦21在年施氮量450 kg/hm2且分配比例为5∶5、6∶4和年施氮量600 kg/hm2,且分配比例为4∶6时产量较高,处理间差异不显著。宛麦20在年施氮量450 kg/hm2,且分配比例为5∶5、6∶4时产量较高,处理间差异不显著。年氮肥用量600 kg/hm2,且分配比例为4∶6和年施氮量450 kg/hm2,且分配比例为4∶6、5∶5时全年产量较高,处理间差异不显著。通径分析表明,成穗数对新麦21产量影响最大,穗粒数对宛麦20产量影响最大。新麦21、宛麦20氮肥利用率最佳的处理分别为年施氮量450 kg/hm2,且分配比例5∶5和年施氮量600 kg/hm2且分配比例为4∶6。年氮肥用量450 kg/hm2,且分配比例为5∶5时0—100 cm土层硝态氮含量增加不明显;除年氮肥用量300 kg/hm2处理,其他处理土层硝态氮均有不同程度的增加。 【结论】 综合考虑周年产量和氮素利用,本试验条件下周年施氮肥450 kg/hm2,小麦、玉米为5∶5分配比例有利于作物全年高产高效。      

氮肥施用对土体中氮素移动利用及其对产量的影响

本文利用养分渗滤设施对氮素变化，移动及其对环境质量和作物产量的影响进行了三年６茬的试验研究。结果表明，施用铵态氮和尿素肥料之后，首先后以铵态氮和酰铵态氮聚集于０－１０ｃｍ土层，并部分下移支２０－４０ｃｍ土层。２０天左右逐步转化为硝态氮并滞留在０－１０ｃｍ土层。     

氮肥减量后移对玉米产量和氮素吸收利用及农田氮素平衡的影响

田间试验研究了不同土壤氮素供应水平和底追比例对玉米籽粒产量、土壤硝态氮和农田氮素平衡的影响.与农民习惯施肥(N 240 kg·hm-2,基肥和大喇叭口追肥为1∶2)相比,氮肥减量10％(N 216 kg· hm-2)和20％ (N 192kg·hm-2)处理的玉米产量并没有降低,而氮肥利用效率显著增加.氮肥减量后移可使耕层无机氮供应较好地与作物吸收同步,降低收获期0～100 cm土层的硝态氮积累,减少氮素的田间表观损失,提高氮肥利用效率.在本试验条件下,氮肥减量20％(N 192 kg·hm-2),基追比例1∶3∶1处理的植株产量、地上部植株氮肥吸收利用率、氮肥农学利用率均较高,0～100 cm土层未出现硝态氮明显累积,氮素表观损失量最少,是最佳施氮运筹模式.     

不同类型氮肥对夏玉米产量、氮肥利用率及土壤氮素表观盈亏的影响

通过田间小区试验,比较研究了不同肥料类型、不同施氮量对夏玉米产量、氮肥利用率、土壤氮素表观盈亏量及植株氮素累积萤的影响.结果表明,夏玉米产量随施氮量增大而增大,但施肥过量产量降低,同等施氮条件下,控释掺混氮肥各处理夏玉米产量和氮肥利用率均高于普通尿素处理.施氮显著增加了0-40cm土层土壤无机氮含量,同时显著提高了玉米生长中后期植株体内氮素含量.经夏玉米季后,除高量施氮的T4,T6处理出现土壤氮索表观盈余外,其余处理均出现土壤氮素表观亏缺,施氮后土壤表观盈余量增加,且随施氮量的增加而增加.     

氮肥对不同耐低氮性玉米品种氮素吸收利用及氮素平衡的影响

以前期筛选的不同耐低氮性玉米品种正红311和先玉508为试验材料,通过田间裂区试验研究氮肥(0,90,180,270,360,450kg N/hm~2)对不同耐低氮性玉米品种氮素吸收利用及氮素平衡的影响。结果表明:施氮显著提高玉米的氮素积累、氮素转运和氮素表观损失,而收获指数、氮收获指数、氮素干物质生产效率、氮素产谷效率、氮素吸收效率、氮肥利用效率、氮肥生理效率、氮肥农学效率和氮肥偏生产力等随施氮量增加显著降低。与低氮敏感品种先玉508相比,耐低氮品种正红311氮素积累量、氮素转运量和产量更高,而氮素转运率、转运贡献率、收获指数及氮收获指数更低。正红311叶片较高的物质生产能力有利于其生育后期的氮素吸收和物质生产,使其氮肥吸收效率、氮肥利用效率、氮肥农学效率和氮肥偏生产力均显著高于先玉508,而氮素表观损失显著低于先玉508。川中丘陵山区土层瘠薄,土壤保肥保水能力差,随施氮量增加玉米氮素表观损失量和损失率均显著增加,耐低氮品种正红311具有较强的氮素吸收能力,能显著提高氮素的吸收利用效率从而有效减少氮素的表观损失。因此,在川中丘陵山区中低氮水平下推广种植耐低氮品种正红311既能充分发挥其产量优势,又能有效的控制氮素的表观损失。     

氮肥用量和水分淋溶对土壤和小麦氮素平衡的影响

:利用标记15N尿素研究不同施肥量和淋溶对小麦生长的影响 ,结果表明水分淋溶对小麦生长的影响不明显 ;地上部生物产量与肥料利用率成正相关 .小麦根系越发达 ,收集到的淋溶液越少 ,损失的肥料N越少 .施用相同量的氮肥 ,淋溶处理的氮肥利用率略低于正常浇水的处理     

包膜氮肥一次性减量施用对冬小麦产量和氮素利用的影响

【目的】研究一次性减量施用包膜氮肥在冬小麦上的应用效果,以确保小麦稳产高产的同时,减少施肥农业投入和提高肥料利用效率。【方法】本试验于2018—2021年在山东桓台进行,设置农民常规施氮量225 kg/hm²和减量30%(157.5 kg/hm²)两个氮素水平,供试氮肥包括普通尿素(BBF)、树脂包膜氮肥(PF)、水基聚合物包膜氮肥(WF)和掺混包膜氮肥(MF),以不施氮肥为对照,共9个处理。通过25℃静水和田间土壤培养试验,研究了树脂包膜氮肥和水基聚合物包膜氮肥的控释性能。开展3年田间试验,调查不同氮肥及用量下,冬小麦的氮素吸收利用状况、产量、经济效益,以及土壤氮素和有机质含量。【结果】在25℃静水中,树脂包膜氮肥控释期达119天,水基聚合物包膜氮肥在第14天即累积释放84.7%。在田间培养试验中,树脂包膜氮肥和水基聚合物包膜氮肥的养分释放曲线均为“S”型,控释期分别达210和180天。与习惯施氮量相比,氮素减施30%显著提高了冬小麦氮素利用率、氮素农学利用效率和氮肥偏生产力。在小麦苗期,施用普通尿素的土壤NO3-尿素处理。在减氮30%条件...     

施用腐植酸对夏玉米产量、氮素吸收及氮肥利用率的影响

为了探究腐植酸与无机肥料配施对夏玉米产量、氮素吸收及氮肥利用率的影响,于2014年始在河南省南阳市卧龙区英庄镇开展田间定位试验,共设置单施磷钾肥、常规施肥、常规施肥+3 000kg·hm~(-2)腐植酸、常规施肥减氮15%+3 000 kg·hm~(-2)腐植酸、常规施肥减氮30%+3 000 kg·hm~(-2)腐植酸等5个处理,分析不同氮肥运筹下夏玉米产量和氮肥利用的特征。结果表明,施用腐植酸可以有效改善夏玉米的农艺性状,提高夏玉米的产量,促进植株对氮素的累积和提高氮肥的利用率。其中,以常规施肥减氮15%+腐植酸处理效果最佳,与常规施肥相比,产量增加8.68%~12.96%,籽粒氮含量、籽粒氮累积量、地上部总氮累积量分别增加2.83%~3.92%、11.75%~19.74%、8.83%~19.41%,氮肥利用率增加52.00%~116.55%。因此,常规施肥减氮15%+3 000 kg·hm~(-2)腐植酸是本研究区域最佳的施肥模式,对实现现代农业生产的高产高效、资源节约和生态环境保护具有重要意义,是值得推荐的肥料运筹方式。     

氮肥运筹对滴灌甜菜产量、氮素吸收和氮素平衡的影响

以甜菜品种"Beta356"为材料,研究了氮素运筹[甜菜叶丛快速增长期、块根膨大期和糖分积累期的氮素追施比例分别为6∶3∶1、5∶3∶2、4∶4∶2(用N1、N2、N3表示),不施氮素的处理为对照(用CK表示)]对滴灌甜菜产量、氮素吸收和氮素平衡的影响。结果表明:各处理甜菜产糖量为N3N2N1CK,氮素运筹间差异不显著。与N1处理相比,适当降低叶丛快速生长期的氮素施用比例,有利于提高氮肥表观利用率和氮肥表观残留率,降低氮肥表观损失率。其中N2处理的氮肥表观利用率和氮肥表观残留率分别比N1和N3处理提高了-3.00%和22.00%,108.22%和-0.14%,N2处理的氮肥表观损失率分别比N1和N3处理降低了262.40%和65.25%。综合考虑产量、氮素利用和氮素平衡认为,N2处理具有较高经济效益和环境效益,是北疆滴灌甜菜合理氮素运筹模式。     

促根剂对太湖地区水稻生长、产量及氮素利用的影响

为研究一种促根剂对太湖地区水稻生长及氮肥利用的影响,设置添加促根剂和不添加促根剂两种处理,在5个施氮水平下分别测定水稻的生物量、产量和氮素利用率。结果表明:在相同施氮水平下促根剂可以增加水稻生物量,其中在施氮量150、200、250 kg/hm~2施肥水平下,抽穗期和灌浆期地上部生物量的增加幅度分别为17.95%、8.63%、11.09%和2.16%、12 13%、11.47%,存在显著性差异;促根剂明显增加了拔节期水稻根系干重,由低到高各施氮水平下的增幅依次为27.40%、8.52%、26.12%、6.85%、7.21%。促根剂有一定的增产效果,并且在氮肥用量大时效果更为明显。在250 kg/hm~2施肥水平,促根剂处理比不添加促根剂的处理增产5.79%,达到显著性差异水平。促根剂在一定程度上提高了水稻吸氮量、氮素农学利用率、氮素吸收利用率,高氮肥施用水平下表现明显,250 kg/hm~2下分别高出不添加促根剂的处理7.14%、33.26%、10.91%。     

砂质潮土冬小麦对氮肥的利用与氮素平衡

分析了不同施肥时期对砂质潮土小麦产量、氮素吸收与利用、土壤残留与氮素损失的影响。结果表明 ,氮肥在一半做底肥的基础上 ,以拔节期追肥小麦产量最高。在返青期与孕穗期追肥之间 ,低氮肥用量情况下 ,以孕穗期追施小麦产量较高 ,而在高氮肥用量时二者没有差异。氮肥一半做追肥施用植株吸收氮量比氮肥全部做底肥显著提高 ,这种提高主要来自肥料氮。拔节期追肥利用率最高。小麦收获后土壤中肥料残留氮的 31 7%～ 66 8%分布在 0～ 40cm土层内 ,且随施肥时间的推迟 ,0～ 40cm土层内残留氮所占的比例增加 ,而底施和返青期追施的氮肥在下层残留的比例高于后期追肥 ,其在 80～ 1 0 0cm土层的累积量甚至超过了表层土壤残留量。但后期追肥氮素挥发损失严重。