氮肥对大豆结瘤固氮、籽粒产量和蛋白质含量的影响

【目的】合理施用氮肥不仅可提高大豆结瘤固氮能力,还可减少农业污染,实现大豆生产的高产优质高效。研究施氮时期和施氮量对大豆结瘤固氮、产量及蛋白质含量的影响,为大豆高产优质提供理论基础及科学依据。【方法】采用盆栽试验,供试大豆品种为‘东生35’,试验设2个氮肥施用时期(V2期和R1期)和3个氮肥施用量[N 0、5、100 mg/(kg,土)],表示为N0、N5和N100。在大豆R2期(盛花期)和R5期(鼓粒期)取样分析了地上部干物质积累量、根瘤数量、根瘤干重和固氮酶活性。在R8期(成熟期)调查了大豆籽粒产量和蛋白质含量。【结果】施氮时期和施氮量对大豆地上干物质积累、结瘤和固氮能力均有显著影响。不论是V2期还是R1期施氮,大豆地上部干物质积累量均随着施氮量的增加而增加,而根瘤干重、数量则呈降低的趋势。R1期施氮条件下,N100处理的大豆盛花期根瘤数量和根瘤干重比N0分别下降了42.3%和32.8%,而固氮酶活性则均以N5处理最高;V2期施氮条件下,N5处理的大豆固氮酶活性在R2期和R5期较N0处理分别增加15.3%和27.1%。大豆籽粒产量和蛋白质含量均以N5处理最高,籽粒蛋白质含量较N0处...     

东北黑土区大豆生长、结瘤及产量对氮、磷的响应

氮肥和磷肥显著影响大豆的结瘤和产量。然而在土壤肥力较高、速效养分有效性差的东北地区,有关氮肥和磷肥施用量对大豆结瘤和产量影响的研究较少。本试验采用裂区田间试验,设置3个氮（N）水平（0、20 和 50 kg/hm2）和 3 个磷（P）水平（0、 20 和 40 kg/hm2）,研究氮、 磷及其交互作用对大豆生长发育、 结瘤特征及产量的影响。结果表明, 单施氮肥大豆生物量和产量随着施氮量的增加而增加,而根瘤数量、 干重、 大小和结瘤指数呈逐渐下降的趋势。单施磷肥促进大豆生物量、 产量、 根瘤数量、 干重、 大小和结瘤指数的增加,但其增幅低于施氮处理下的增幅。氮磷对大豆生长和产量促进作用高于单施氮和单施磷处理,但差异不显著;氮磷处理下的根瘤数量、 干重、 大小和结瘤指数低于单施磷处理;氮磷处理下N2（N 50 kg/hm2）处理下的大豆根瘤数量、 干重、 大小和结瘤指数高于N1处理（N 20 kg/hm2）下的,随着施磷量的增加大豆根瘤数量、 干重、 大小和结瘤指数增加,施磷能够抵消氮对大豆根瘤产生和形成的抑制。氮、 磷及其交互作用对大豆根瘤的影响都是直接的,并且不是通过促进大豆生长间接促进的。因此氮和磷均是限制东北地区大豆结瘤和产量的因素,但氮是主导因素。若要获得大豆高产,氮肥施用量需要控制在50 kg/hm2,磷肥在40 kg/hm2;但若想最大的发挥大豆的结瘤固氮功能,那么应该不施或者减少氮肥的施用量到20 kg/hm2,磷肥仍在40 kg/hm2。     

氮肥运筹对夏玉米产量、品质及植株养分含量的影响

通过田间试验研究了不同氮肥运筹方式对夏玉米产量、 品质及植株养分含量的影响。结果表明,在氮肥施用量较低时,玉米籽粒产量及粗蛋白、 粗淀粉和粗脂肪等营养品质指标随氮肥用量的增加而提高; 当氮肥用量达到一定数量之后,则不随氮肥用量的增大而增加,甚至有所降低。在氮肥施用量为 N 300 kg/hm2,基肥∶拔节肥∶大喇叭口期追肥比例为5∶0∶5（A2）时玉米籽粒产量最高为10902 kg/hm2,比不施肥（对照）增产140.5%,比相同施氮量条件下其他基追比处理增产4.6%~12.3%。随着施氮量增加玉米籽粒氮、 磷、 钾含量呈先增后减趋势; 增施氮肥能显著提高夏玉米籽粒粗蛋白含量,在相同施氮量条件下,玉米籽粒氮素和粗蛋白含量在A2运筹方式下最高,说明该氮肥运筹方式能改善玉米籽粒的品质。     

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。     

氮肥管理对小麦产量和氮肥利用效率的影响

氮肥过量施用造成环境污染和生产成本增加等问题已成为限制我国农业可持续生产的主要因素。为实现氮素化肥的高效利用,连续2年在山东省农业科学院作物研究所试验地同一地块利用氮肥梯度带,进行了基于小麦叶片SPAD值的氮素实时管理。结果表明,在基施区随着施肥量的增加,小麦籽粒产量增加,二者呈线性关系,但施氮量207kg/hm2(N207)和276kg/hm2(N276)处理间差异不显著;追施区小麦的2个生长季籽粒产量均以不施基肥拔节期追氮207kg/hm2(N0+207)处理最高,分别为7649kg/hm2和7522kg/hm2,基施氮肥207kg/hm2拔节期不追肥(N207+0)处理最低,仅为7318kg/hm2和7388kg/hm2,差异达显著水平(P<0.05)。基施区各氮肥处理的氮肥表观利用率(RE)和氮肥偏生产力(PFP)均存在显著性差异,均是随着基施量的增加而显著降低。追施区N0+207、N69+138、N138+693个处理的PFP、AE和RE均高于或显著高于N207和N276 2个处理。因此在确定总施氮量的条件下实行基、追肥分施能够显著提高小麦的氮肥表观利用率、氮肥农学效率和氮肥偏生产力。     

氮肥运筹对黄壤坡耕地作物产量和土壤无机氮累积量的影响

通过3年田间试验,探索贵州黄壤坡耕地玉米-小麦间套作体系作物增产、环境友好的适宜氮肥施用量。本研究设置6个小麦氮肥用量(N 0、90、120、150、180和240 kg/hm~2)和6个玉米氮肥用量(N 0、146、195、244、293和390 kg/hm~2),分别用N0、N1、N2、N3、N4、N5表示。结果表明:玉米在0～146.25 kg/hm~2的施氮量下,籽粒产量随着施氮量提高而增加,超过146.25 kg/hm~2施氮量,籽粒产量呈下降的趋势;玉米在0～243.25kg/hm~2的施氮量下,植株氮素累积量随着施氮量提高而增加,超过243.25 kg/hm~2的施氮量,植株氮素累积量呈下降的趋势。小麦在0～150 kg/hm~2的施氮量下,籽粒产量和植株氮素累积量随着施氮量提高而增加,超过150kg/hm~2施氮量,籽粒产量和植株氮素累积量呈下降的趋势。玉米-小麦间套作在0～236.25 kg/hm~2的施氮量下,籽粒产量随着施氮量提高而增加,超过236.25 kg/hm~2施氮量,籽粒产量呈下降的趋势;玉米-小麦间套作在0～315 kg/hm~2的施氮量下,植株氮素累积量随着施氮量提高而增加,超过315 kg/hm~2施氮量,植株氮素累积量呈下降的趋势。3年试验周期内氮素利用率较低,不超过25%;土壤中残留无机氮随着施肥量的增加而增加,并以NO3--N为主,100 cm土体累积的NO3--N与周年施氮量呈正相关(R2=0.746 3)。N0、N1、N2、N3、N4、N5处理的0～100 cm土体累积无机氮分别为275.5、301.5、292.1、366.5、431.2、616.9 kg/hm~2,N0、N1、N2、N3、N4、N5处理的耕层土壤无机氮占100 cm土体内土壤无机氮的比例分别为18.1%、19.0%、27.3%、26.2%、33.9%、22.1%。耕层无机氮表聚效应较弱,而土体累积无机氮含量较高。当每年施氮量为225.6～264.6 kg/hm~2时,籽粒产量为3 784.8～3 888.2 kg/hm~2,NO3--N积累量在217.5～228.9 kg/hm~2,增施氮肥,有利于籽粒增产,土壤NO3--N积累量平均增速为0.29 kg/kg,是贵州黄壤坡耕地麦-玉间套作体系氮肥适宜施用量,更有利于黄壤区农业的可持续发展。     

不同施氮水平下水稻田温室气体排放影响研究

氮肥施用量是影响农业生产过程中温室气体排放的重要因素。为探究合适的施氮量以保障水稻产量、提高氮肥利用率、减少温室气体排放,本研究在试验田设置6个施氮水平(0、75、150、225、300、375kg N·hm~(-2)),收集种植过程中主要农业温室气体甲烷(CH_4)和氧化亚氮(N_2O),计算排放总量、全球变暖潜能(GWP)及其与施氮水平和环境条件之间的相关性。结果表明,225 kg N·hm~(-2)的施氮水平下,水稻在保持较高产量的同时,相较于其他处理单位粮食产量下排放更少的GWP,每千克水稻产量排放GWP值为0.31 kg CO_2-eq(二氧化碳当量);N_2O排放总量随氮肥施用量增加而增加,CH_4排放总量随施氮量增加而减少,CH_4和N_2O排放高峰期分别集中在种植前期和中后期。本研究结果为杭州地区水稻种植合理施肥量提供了理论依据。     

土壤中大豆根瘤菌之间竞争结瘤的研究——Ⅲ.接种菌量对大豆生长的影响

本文研究了大豆根瘸菌PRC005的接菌量对大豆生长的影响.田间试验结果表明:接菌量在播种后40天和60天没有显著增加根瘤数、根瘤干重、地上部植株干重和植株含氮量.施氮肥处理和较高接菌量处理之间的大豆种子产量差异不显著,与不接菌对照处理相比,施氮肥和较高接菌量两个处理的种子产量显著增加.施氮肥处理没有使植株含氮量增加,并且还妨碍了大豆的结瘸作用.室内盆栽试验结果表明:只有当接菌量高于土著菌数1200倍时,才能显著地提高大豆的结瘤数和植株干重.     

不同施氮量对设施甜椒温室气体排放及净温室效应的影响

本研究在华北地区进行温室甜椒(Capsicum)栽培肥料试验,通过测定不同施氮处理土壤N_2O和CH_4排放量、排放特征和土壤呼吸强度,估算化肥投入、灌溉能源消耗、机械燃油、农药施用等生产投入产生的CO_2当量进而计算净温室效应,探讨了氮肥用量对当地温室蔬菜栽培温室气体排放、净温室效应的影响。田间试验设当地农民传统施肥量(C)、不施氮肥(CK)、推荐施氮量(T1)、推荐施氮量+硝化抑制剂(NP)(T1+NP)4个处理,土壤排放的温室气体用静态箱法采集、Agilent 6820型气相色谱仪测定,土壤呼吸用LI-8100土壤碳通量自动监测系统监测。结果表明,与传统施肥量处理相比,推荐施肥量处理,N_2O排放量明显下降;而4个处理的土壤CO_2累积排放量分别为3.36、3.19、3.25、3.07 thm~(-2),处理间无明显差异,CH_4累积排放量表现出随施氮量升高而下降的趋势;4个处理的净温室效应分别为5460.91、3439.28、4873.21、4622.85 kghm~(-2),因此,可以认为N_2O排放和土壤CO_2当量随施氮量的增加而升高,减少氮肥投入使之保持在适当水平,可降低N_2O、CH_4等温室气体的排放;而在等氮肥投入量的条件添加硝化抑制剂也能,减少温室气体排放和减轻净温室效应。     

长期定位施肥对潮土氮素矿化特性及作物产量的影响

基于连续进行37a的莱阳长期定位施肥试验,采用田间原位—离子交换树脂法(ISC—IERB)研究了冬小麦—夏玉米轮作制下长期施用氮肥及其配施磷钾肥对非石灰性潮土氮素矿化特性的影响,并探究了氮素矿化特性及冬小麦或夏玉米产量之间的关系。结果表明,与长期不施肥(CK)相比,长期施肥使土壤全氮和矿质氮含量分别显著增加60.2%~130.9%和65.4%~307.8%;在施等量氮肥情况下,氮磷钾配施(N~2PK)较氮肥单施(N_2)使土壤全氮显著降低8.0%~8.6%。在冬小麦和夏玉米生长季,低氮处理(N_1,138kg N/hm~2)氮净矿化量分别为35.2mg/kg和76.7mg/kg,高量氮肥(N_2,276kg N/hm~2)处理氮净矿化量分别为76.6 mg/kg和105.4 mg/kg,N_2较N1分别显著增加117.8%和37.5%,高氮配施磷钾(N_2PK,N_2P,N_2K)与N_2氮净矿化量差异不显著;在冬小麦和夏玉米生长季,N_2PK处理作物吸氮量较CK分别显著增加320.0%和155.2%;N_2土壤表观淋失最严重,而氮磷钾配施有利于滞缓氮素淋失。与CK相比,长期施肥使夏玉米、冬小麦产量分别显著提高136%~327%和56%~317%;N_2PK夏玉米和冬小麦产量均最高,分别为9 659,5 484kg/hm~2。总之,增施氮肥是提高土壤供氮潜力的基础,氮磷钾配施有利于提高作物对氮素的吸收,并提高作物产量。     

白浆土大豆结瘤及其固氮状况

黑龙江省是我国大豆主要产区,在国营农牧场中大面积机械化生产条件下,大豆的种植面积约占耕地面积的三分之一左右。一般认为,大豆与根瘤菌的共生固氮作用所固定的氮,能提供大豆整个生育过程中对氮素需要量的二分之一到三分之二。然而,在大田生产实践中,由于土壤类型、肥力水平、气候条件、前作、品种、施肥等因素的综合影响,使大豆在田间的共生固氮效率产生了很大的差异。     

大豆保护性施氮的研究Ⅰ．氢醌在大豆保护性施氮中的效应

本文主要研究在施用尿素条件下，配加氢醌来延缓尿素的集中水解，以减少氨挥发并抑制其硝化作用，从而有效地缓解尿素对大豆共生固氮体系产生的严重抑制效应。结果表明，在一定的浓度范围内，氢醌对纯培养大豆根瘤菌生长。幼苗生长和初生结瘤无不利影响；对离体活性根瘤的呼吸活性和璃珀酸脱氢酶活性具有显著促进。在盆载或田间条件下，尿素配加ＨＱ施用，同无ＨＱ等量尿素比较，显著提高了大豆结瘤量和单株固氮总活性；提高了大豆木     

用~(15)N示踪法研究不同土壤水分条件下小麦对氮的吸收利用

本研究结果表明,同一施氮量处理小麦地上生物量、茎叶产量和籽粒产量随土壤水分含量的增加而提高,在同一土壤含水量下,这３ 种产量则随氮素肥料施用量的增加而增加。小麦成熟后地上部吸收总氮量的方差分析显示出施氮处理和水分处理对小麦吸氮量的影响达到显著水平,同一施氮处理小麦地上部吸氮总量随土壤含水量的增加而增加,在３ 种土壤水分含量条件下,小麦的吸氮量均随施尿素氮肥量的增加而提高。施尿素处理的土壤Ａ 值随土壤含水量的增加而降低;尿素与猪粪配施处理的土壤Ａ 值则随土壤含水量的增加而增加。在相同施肥量下,尿素氮的利用率随土壤含水量的增加而提高,当田间持水量分别为５０ ％ 、７０ ％ 和９０ ％ 时,小麦对土壤中氮素利用率分别为１３３０ ％ 、２７９７ ％ 和３２２６ ％ ,尿素与猪粪配施处理在３ 种土壤水分条件下的氮肥利用率分别为１９９６ ％ 、２９９０ ％ 和３４３９ ％ 。说明在水分缺乏的情况下,尿素氮的利用率受土壤水分条件的制约,土壤水分充足及无机氮肥与有机肥配施可以提高氮肥的利用率。     

IMPACT OF LOW RATES OF NITROGEN APPLIED AT PLANTING ON SOYBEAN NITROGEN FIXATION

Environmental conditions in the northern Great Plains can delay emergence, nitrogen (N) fixation and growth of soybean due to cool and wet soil conditions at planting. The objective was to evaluate the impact of low rates of N applied at planting on soybean N fixation and crop growth. A field experiment was established within corn soybean rotation using a split-plot design with four replications. Whole plots were no-tillage and conventional tillage and split plots were starter fertilizer. Nitrogen sources were ammonium nitrate or urea applied at four rates. The amount of plant N fixation increased with growth stage reaching a maximum fixation at the R5 growth stages. Plant ureide content decrease with increase N applied for all growth stages except R7. The increase in plant biomass contributed to an overall increase in yield indicating that in unfavorable environments application of N at planting can have a positive impact on soybean growth.     

松嫩平原黑土区玉米生产氮磷配合肥效优化模型的研究

通过对黑土区玉米生产氮磷肥配合多年多眯次的试验研究,建立产量与肥效地优化模型,优化解析出黑土区玉米生产氮磷含最佳用量的Ｎ１７２．９ｋｇ／ｈａ,Ｐ２Ｏ５５７．４ｋｇ／ｈａ,氮磷比为３．０：１,可获得最佳产量７７９１．０ｋｇ／ｈａ;最佳用量范围内,氮,磷用量相同时,平均每公斤氮可增产玉米１４．４ｋｇ,每公斤磷可增产玉米１６．９ｋｇ,磷的肥效比氮好,但氮的增产潜力远比磷大,单施磷可增产玉米７３４．９ｋｇ     

春大豆生长中对不同氮源的吸收利用

利用15N示踪技术和框栽方法,对大豆不同生育期(苗期V4,初花期R1,盛花期R2,结荚初期R4,鼓粒期R5,成熟期R6,收获期R8)各部位及全株氮素来源进行系统的研究。结果表明,在大豆生育前期土壤氮和肥料氮是根、茎、叶片氮素的主要来源,在生育后期根瘤固氮开始增加;随生长大豆荚果氮素中土壤氮所占比例逐渐减小,根瘤固氮所占比例逐渐增加,并在收获期(R8)达到总量的70.6%,肥料氮所占比例一直很低。苗期至初花期(V4~R1)是无机氮营养期,大豆主要依靠土壤氮和肥料氮;初花期至鼓粒期(R1~R5)是无机氮营养与根瘤固氮并行期,既依靠土壤氮和肥料氮,又有根瘤固氮的供应;鼓粒期至收获期(R5~R8)是根瘤固氮营养期,主要依靠根瘤固氮。     

水稻对有机、无机态肥料氮和土壤氮的吸收利用探讨

为了研究我国有机、无机肥配合施用的供肥特点,培土效果和增产作用,我们从1978年春以来,以¹⁵N示踪法进行有机、无机态肥料氮转化问题研究,在江苏四种代表性士壤上,即太湖地区黄泥土(代号A),丘陵地区板浆白土(代号B),苏北里下河地区鸭屎土(代号C),淮北地区花碱土(代号D)上进行。以¹⁵N标记的怪麻和硫酸按分别作有机和无机态氮源,全部作基肥,供试作物为水稻南粳34号,盆淋试验重复三次,另在板浆白土上增加重复次数,以分期测定土壤、植株中氮素动态。详细的试验材料及方法已另文登载^[1]。试验中的不同肥料处理列于表1。     

塑料簿膜覆盖下棉花氮素营养特性及增产效果

本试验应用~(15)N标记硫铵研究塑料薄膜覆盖下直播棉花的氮素营养特性及其增产效果。试验表明:盖膜棉花吸收的总氮量明显高于不盖膜处理,苗期尤为突出,盖膜棉株的总氮量为不盖膜处理的244—267%。盖膜并施肥不仅增加了棉株对土壤氮和肥料氮的吸收利用,而且,通过营养器官输往生殖器官的肥料氮量与土壤氮量也分别比不盖膜处理高50.5%和157%,初花期追肥,于初花—盛花阶段形成了吸收肥料氮的高峰,在棉株吸自肥料的氮素中有63.3—76.6%是在这一阶段吸收的。盖膜棉花对氮肥的当季利用率为36%,比不盖膜处理高9%。盖膜施肥处理棉花的产量最高,每公顷产籽棉2472公斤。     

杂交晚稻氮肥施用技术的研究

试验结果表明,杂交晚稻在中等肥力稻田种植,亩施纯氨4.8～13.8公斤,均比不施氮的获得不同程度增产。同一施氮水平不同施肥方法增产效果不同。高氮水平“前重法”增产效果最好;“匀施法”次之;“攻中法”最差。中、低氮水平以“攻中法”和“匀施法”。增产效果较好;“前重法”较差。不同施肥方法适于不同施氮水平。杂交晚稻氮肥施用技术必须根据施氮水平,同时考虑土壤、气候条件等因素的影响,选用适当的施肥方法,才能提高氮肥的增产效率。