不同释放期包膜控释尿素与普通尿素配施在夏玉米上的应用效果研究

通过大田对比试验研究了释放期为30 d、60 d、90 d的包膜控释尿素(分别用PCU30、PCU60、PCU90表示)与普通尿素(U)配合一次性基施对夏玉米产量、氮肥利用率、氮素积累量及经济效益的影响。结果表明:在施氮量相等、包膜控释氮素占总施氮量30%的条件下,不同释放期的包膜控释尿素(PCU30、PCU60、PCU90)与普通尿素配合一次基施比习惯施肥显著增加夏玉米产量和氮素积累总量,提高氮肥利用率和经济效益,其中PCU60与普通尿素配合一次基施玉米产量最高,为8778 kg/hm2,增产12.0%;氮素积累总量为201.5 kg/hm2,增加18.9%;氮肥利用率提高11.02个百分点;经济效益为11468.7元/hm2,提高产量10.7%。     

控释尿素对小麦-玉米产量及土壤氮素的影响

利用田间试验研究了包膜控释尿素对小麦-玉米产量、氮素利用效率、土壤氮素积累及移动的影响。结果表明,与施用普通尿素比较,小麦-玉米周年施用包膜控释尿素,在肥料用量减少20%和40%情况下,小麦-玉米总产量分别是100%普通尿素处理的97.4%和97.7%;控释尿素施氮量为60%处理的肥料农艺利用率和偏生产力分别比普通尿素提高11.57%和54.14%。控释尿素施氮量为80%处理的肥料农艺利用率和偏生产力分别提高6.40%和22.09%。施用控释尿素显著增加了0-20 cm土层的碱解氮和0～40cm土层的硝态氮含量;60-100 cm土层中,控释氮肥处理土壤硝态氮含量与不施氮肥处理差异不显著,普通尿素处理小麦收获后60～80 cm土层、玉米收获后60～100 cm土壤硝态氮显著高于不施氮肥处理,肥料氮素下移明显。试验结果显示,施用控释尿素增加了耕层（0～20 cm）土壤的氮素积累,减少了氮素向土壤深层移动的数量,有利于减少施肥对环境的不利影响。     

控释掺混肥对春玉米产量、光合特性及氮肥利用率的影响

通过田间试验,研究相同氮肥用量条件下,不同比例包膜控释尿素(100%、75%、60%、45%、30%)与普通尿素混合施用对春玉米叶片SPAD值、光合速率、产量、经济效益及氮肥利用率的影响。结果表明,随着控释氮肥施用比例的增加玉米叶片SPAD值、光合速率、籽粒产量、生物产量及肥料利用率均呈现先增加后降低的趋势。与100%普通尿素一次性基施相比,45%~75%CRU与普通尿素配比的处理在灌浆期仍保持较高净光合速率(Pn),玉米增产幅度及效益较高;各配比处理平均增加氮肥农学效率3.6 kg kg-1~6.5 kg kg-1,增加氮肥利用率3.1%~14.9%。其中哈尔滨地区以60%CRU处理玉米产量效益最高,增产13.2%,增效1554元hm-2,双城地区以75%CRU处理玉米产量效益最高,增产12.9%,增效1402元hm-2。控释氮肥与普通尿素以一定比例配施能够增加穗位叶的叶绿素浓度和净光合作用速率,延缓玉米叶片的衰老,增加0~30 cm土壤硝态氮含量,降低30~60 cm和60~90 cm及0~90 cm土层土壤硝态氮残留量。在黑龙江省早春冷凉的气候条件下,玉米生产不宜施用100%控释尿素,应将控释尿素比例控制在45%~75%,以达到高产高效、降低环境污染的目的。     

控释肥对小麦玉米生物学性状和土壤硝酸盐积累的影响

利用田间试验研究了非水溶性材料包膜控释肥对小麦和玉米叶片叶绿素、小麦分蘖和穗数、小麦千粒重、玉米百粒重、产量、养分吸收、肥料利用效率和土壤硝酸盐残留的影响。结果显示,与普通肥料习惯施肥方法相比,控释肥施在种子附近,在氮、磷、钾总用量减少50%情况下,小麦、玉米多项生长指标无明显差别;控释肥明显提高了肥料的偏生产力,氮肥提高75.75%～76.33%,磷肥提高193.50%～201.29%,钾肥提高109.20%～125.96%;1m土层硝酸盐残留,小麦季减少65.94kg·hm-2,玉米季减少103.55kg·hm-2。     

硫包膜尿素对土壤性质和夏玉米生长的影响

研究了硫包膜尿素对土壤性质和玉米生长的影响。结果表明,在玉米生长期内,硫包膜尿素可以显著增加土壤有效硫含量。与普通尿素相比,硫包膜尿素能够显著增加土壤水溶性SO42-含量,但在玉米成熟期不会显著酸化土壤。施用硫包膜尿素比普通尿素能够显著增加玉米叶绿素含量、株高和产量,但是硫膜对促进玉米叶绿素和株高增长作用有限,持续供氮是玉米叶绿素和株高增长的主要原因。在高、低量施肥水平下,硫包膜尿素处理比普通尿素处理2008年分别增产10.19%和15.23%,2009年分别增产10.94%和41.34%。低量施氮时硫膜能显著增产,而高量施氮时氮素的控释作用是显著增产的主要原因。     

几种控释氮肥的饲料玉米肥效及其生理效应研究

通过田间试验研究了几种控释氮肥对饲料玉米分蘖、叶片叶绿素含量、光合速率及氮肥利用率的影响,并探讨了这些生理指标与饲料玉米生物量之间的关系。结果看出,控释氮肥处理,玉米分蘖数在分蘖前期比等养分尿素略低,分蘖后期明显高于尿素处理;叶片叶绿素含量、叶片光合速率与等养分尿素相比,都有明显提高。相关分析表明,各处理饲料玉米后期分蘖数、叶片叶绿素含量、叶片光合速率与其生物量达到显著相关,相关系数(r)分别为0.9677、0.8967、0.8979。控释氮肥可明显降低饲料玉米硝酸盐含量,比施同等养分尿素,其硝酸盐降低幅度为73.37～709.41mg/kg;与等重量尿素相比,其硝酸盐降低幅度为469.26～1150.00mg/kg,控释氮肥的降硝效果明显。控释氮肥处理比尿素处理明显提高氮肥利用率,且保肥效果好。     

控释氮肥对棉花叶片生理特性和产量的影响

通过大田试验,研究树脂包膜尿素和硫加树脂包膜尿素2种控释氮肥对棉花叶片生理特性、土壤氮素及产量和品质的影响,并以普通尿素为对照。结果表明,一次基施控释氮肥较尿素处理,显著提高了叶片光合速率,增加了叶绿素和可溶性蛋白含量,增强了硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶的活性;增强了叶片超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性,减少了丙二醛含量,延缓了叶片衰老。基施树脂包膜尿素和硫加树脂包膜尿素较普通尿素处理显著提高了初花期以后土壤中的硝态氮和铵态氮含量,且氮肥利用率分别提高了25.18%和52.69%,皮棉产量分别增加了9.26%和11.67%。同时,控释氮肥显著提高了纤维长度及伸长率,但对衣分、整齐度指数和马克隆值无显著影响。因此,施用控释氮肥保证了土壤氮素的供应,显著改善了棉花叶片光合特性,增强了氮素同化关键酶和保护性酶活性,在获得高产的前提下改善了纤维品质。     

不同释放天数包膜控释尿素在春玉米上的应用研究

通过对释放天数分别为30d、60d、90d的包膜控释尿素(CU)与普通尿素(U)配合一次性基施对春玉米产量、氮肥利用率、氮素累积量及经济效益的影响进行研究,以确定适合吉林省春玉米养分需求的包膜控释尿素。结果表明:在等氮量、控释氮素占总氮量30%的条件下,CU60、CU90与U配合(CUU2, CUU3)一次性基施相对于习惯施肥处理(CK2),玉米产量分别增加840和740kg/hm2,氮素总积累量分别增加16.2和14.3kg/hm2,氮肥利用率分别提高8.8%和7.7%,经济效益分别增加1651和1464元/hm2,其中,CUU2处理春玉米经济效益最好,经济效益提高11.1%。     

包膜控释尿素（追施）对冬小麦生长发育及土壤硝态氮含量的影响

通过田间试验,研究了苗期和返青期追施释放期为30d和60d的包膜控释尿素对冬小麦生长发育及土壤硝态氮含量的影响。结果表明,分别在冬小麦苗期和返青期追施释放期为60d包膜控释尿素（N60N60）,能显著促进植株生长发育,增强植株对N、P、K养分吸收,增加籽粒产量。与不追肥（CK）处理相比,N60N60处理植株地上部和地下部干物重分别提高33.21%和67.84%;叶片叶绿素含量增加12.77%～25.20%;植株茎叶N、P、K含量分别增加63.55%、37.08%和6.91%,籽粒N、P、K含量分别增加8.56%、31.18%和24.49%;小麦穗长、穗粒重、千粒重和籽粒产量分别增加14.14%、27.00%、39.32%和48.01%。在返青期追施1次包膜控释尿素,N0N30优于N0N60处理,叶绿素含量增加1.50%～3.04%;植株茎叶N、P、K含量分别增加12.37%、12.25%和1.26%,籽粒N、P、K含量分别增加0.50%、5.69%和9.74%;小麦穗长、穗粒重、千粒重和籽粒产量分别增加2.84%、11.81%、11.65%和6.61%。同时,包膜控释尿素施用能明显减少硝态氮向土壤深层渗漏数量,减轻对地下水污染风险。     

硫膜和树脂膜控释尿素对土壤硝态氮含量及氮素平衡和氮素利用率的影响

【目的】控释尿素已被证明对于提高氮素利用率、减少氮素损失和增产有积极意义,且不同包膜的控释尿素由于包膜材料的不同,对于氮素的释放和供应强度有所不同。本文在黄淮海区域采用玉米田间试验,探讨硫膜和树脂膜控释尿素在氮素供应和减少氮素损失等方面的效应,以期为黄淮海区域夏玉米在高温多雨的种植条件下两种控释尿素的选择和应用提供依据。【方法】以硫膜和树脂膜控释尿素为研究对象,采用田间试验研究0—100 cm土壤剖面中的硝态氮含量,玉米整个生育期的土壤氮素平衡和玉米产量以及氮素利用率。【结果】与相同施氮量的普通尿素相比,硫膜和树脂膜控释尿素均具有"前控后保"的特性,使玉米苗期0—100 cm土层的土壤硝态氮含量降低了11.7%~56.7%和28.8%~68.2%,玉米灌浆期和收获期0—40 cm土层的硝态氮含量分别提高了16.3%~46.7%、0.5%~60.7%;两种控释尿素均能有效降低玉米整个生育期土壤残留的无机氮量、氮素表观损失量和盈余量,降幅分别为12.0%~18.4%、13.2%~66.4%和15.6%~30.9%,使玉米产量提高14.6%~37.5%,氮素利用率提高12.3~20.8个百分点。在N 210 kg/hm2、N 300 kg/hm2两种施氮量条件下,与相同施氮量的硫膜控释尿素相比,树脂膜控释尿素处理的玉米苗期0—60 cm土层的硝态氮含量降低了26.4%~39.1%,灌浆期0—40 cm土层和收获期0—20 cm土层的硝态氮含量分别提高了10%~21.8%和9.6%~16.4%,土壤残留无机氮量、氮素表观损失量和盈余量分别降低了2.3%~6.0%、44.6%~61.3%和17.0%~17.7%,玉米产量提高了6.8%~8.3%,氮素利用率提高了7.1~8.4个百分点,说明树脂膜控释尿素的效果优于硫膜控释尿素。树脂膜控释尿素和硫膜控释尿素在施氮量N 300 kg/hm2时均比N 210 kg/hm2条件下玉米整个生育期不同土层的硝态氮含量提高了1.2%~90.9%和2.0%~56.7%,玉米整个生育期土壤残留无机氮量、氮素表观损失量和盈余量分别提高了42.1%~47.6%、66.2%~137.9%、52.5%~53.8%,玉米产量和氮素利用率分别提高了20.8%和22.5%、6.5和5.2个百分点,施氮量N 300 kg/hm2优于N 210 kg/hm2。【结论】树脂膜控释尿素在减少夏玉米农田土壤剖面硝态氮残留、维持土壤氮素平衡和提高氮素利用率等方面的效果优于硫膜控释尿素和普通尿素。综合考虑保证土壤氮素供应、减少氮素损失、提高玉米产量及氮素利用率等因素,在黄淮海区域高温多雨气候条件下种植夏玉米,以施氮量N 300 kg/hm2的树脂膜控释尿素或者硫膜和树脂膜控释尿素二者配合施用效果最佳。     

控释尿素对春玉米产量、氮效率及氮素平衡的影响

为明确控释尿素在春玉米上的应用效果及土壤氮素平衡状况,在黑龙江省双城、宾县、哈尔滨、肇源地区通过2011—2012年两年四点次田间小区试验,研究普通尿素与控释尿素(控释期90 d的树脂包膜尿素)混合施用对春玉米产量、氮肥效率(NUE)及土壤氮素盈亏的影响。结果表明,春玉米产量、植株吸氮量均随着施氮量的增加而增加。与普通尿素一次性基施相比,控释尿素能够提高玉米产量、植株吸氮量、氮肥表观利用率、氮农学效率(ANUE)及氮肥贡献率(FCR)。在相同氮素施用水平下(100%、75%、50%氮肥用量),100%基施控释尿素比100%基施普通尿素各处理玉米产量分别平均增加391、427、291 kg·hm-2;氮肥表观利用率提高5.9%、4.9%和5.1%;氮肥农学效率提高2.0、2.6 kg·kg~(-1)和2.6 kg·kg~(-1);氮肥贡献率增加2.7%、3.1%和2.4%。处理4(普通尿素40%基肥,60%追施)和处理5(40%普通尿素与60%控释尿素混合一次性基施)玉米产量、植株吸氮量、氮肥表观利用率、氮农学效率差异不显著。氮素表观亏缺量随着氮肥用量的增加而降低。与100%普通尿素作基肥一次性施入相比,100%控释尿素一次性基施降低氮素表观损失量15.0 kg·hm-2;40%普通尿素与60%控释尿素混合一次性基施降低氮素表观损失率23.9 kg·hm-2。可见,普通尿素与控释尿素分别以40%和60%的比例混合施用在黑龙江省玉米生产上是可以推广和借鉴的氮素管理方式。     

氮肥追施时期及包膜控释氮肥对冬小麦产量和氮素吸收的影响

采用盆栽试验,研究了氮肥追施时期和包膜控释尿素对冬小麦产量、产量构成、氮肥利用率和土壤氮素表观损失等方面的影响。结果显示:冬小麦氮肥最佳追肥时期为拔节期;与40%普通尿素底施+60%普通尿素拔节期追施(F2)相比,30%普通尿素+35%控释期90d包膜尿素+35%控释期120d包膜尿素配合(F4、F6)一次性底施的氮素释放与冬小麦对氮素需求吻合较好,F4小麦植株总氮吸收量增加6.11%,减氮25%条件下(F6)增加8.48%;与F2相比,F4使冬小麦增产5.02%,经济系数提高6.43%,氮肥利用率提高10.22%,同时土壤氮素表观损失降低。F4通过提高千粒重和单穗重来提高产量,而F6通过维持穗粒数保证产量。     

小麦-玉米轮作制下的控释肥肥效试验研究

在驻马店市的新坡村与和兴农场进行了小麦-玉米轮作制下的控释尿素与普通尿素用量试验,结果表明:在小麦玉米上均以控释尿素100%处理最好。小麦产量:新坡村与和兴农场的产量分别为7980和8290 kg hm-2;比同等用量的普通尿素增产855~1015 kg hm-2,增产12.0%~14.0%,增产效果显著;小麦氮素利用率以控释尿素100%处理最高,分别为42.37%和46.02%;氮素用量相同时,在小麦上,控释尿素氮素利用率高于普通尿素氮素利用率。玉米产量为6665 kg hm-2和6375 kg hm-2,比同等用量的普通尿素增产335~500 kg hm-2,增产5.5%~8.1%,增产效果显著;控释尿素用量从50%,70%到100%时,小麦、玉米产量随氮肥用量增加而增加,普通尿素也呈现同样趋势,随尿素用量的增加小麦、玉米产量在增加;70%控释尿素与100%普通尿素处理5、0%控释尿素与70%普通尿素处理之间,产量差异不大,说明使用控释尿素用量比普通尿素用量减少1/3的纯氮量时,小麦、玉米作物产量并不下降。     

包衣尿素在田间的溶出特征和对夏玉米产量及氮肥利用率影响的研究

通过田间试验研究了控释包衣尿素在田间的实际溶出过程及其对玉米产量、氮肥利用率的影响。结果表明,控释包衣尿素在田间的实际溶出期限远远高于实验室的测定值,控释包衣尿素处理耕层土壤无机氮动态过程与其溶出特征比较一致;在减少20%氮肥用量并且采用玉米全生育期一次性基施的措施下,控释包衣尿素的玉米产量和吸氮量与常规施肥措施的尿素持平,而氮肥利用率略有提高。     

不同控释氮肥减量施用对双季水稻产量和氮素利用的影响

研究不同控释氮肥在减氮量施用条件下早、晚稻产量效应、氮素吸收利用、土壤氮素养分特性和养分释放规律的差异,为南方双季稻区控释氮肥在水稻高产节肥栽培上的应用提供参考。采用静水溶解试验和田间小区试验研究了2种控释氮肥(树脂包膜尿素和硫包膜尿素)的养分释放特性和在常规尿素施氮量基础上节氮15%和30%对早、晚稻产量、产量构成因素、氮素养分吸收利用及土壤氮养分含量的影响。结果表明,2种控释氮肥的氮素累积释放曲线均为"S"形,但在培养期间硫包膜尿素氮素累积释放率均高于树脂包膜尿素。在田间条件下,与常规尿素处理相比,早稻减氮15%和30%施用硫包膜尿素和树脂包膜尿素均表现为增产,而晚稻施硫包膜尿素增产,施树脂包膜尿素减产。株高、每穗实粒数、结实率和千粒重的增加是早、晚稻增产的主要原因。施用2种控释氮肥均能促进早、晚稻水稻植株氮素养分的吸收积累,施用相同种类控释氮肥早晚稻稻谷、稻草和植株氮养分积累量随施氮量提高而提高。减氮15%和30%施用2种控释氮肥有利于氮肥回收利用率、氮肥偏生产力和氮肥农学效率的提高,在同一施氮水平下,硫包膜尿素的提高效果优于树脂包膜尿素。常规尿素处理、减15%氮的2种控释氮肥处理均能保持较高的土壤氮素水平,减30%氮的控释氮肥处理土壤氮素肥力较试验前有所降低。适当降低氮用量施用控释氮肥,能促进双季水稻增产、增加氮素利用效率、维持或提高土壤氮素肥力和可持续生产力,控释氮肥养分释放规律的差异是导致其作用效应不同的主要原因。     

普通、控释尿素配比对玉米物质积累及产量的影响

以普通尿素和包膜控释尿素为供试材料,设置5种普通尿素与控释尿素配比处理,分别为CRU0—100%普通尿素,CRU1—75%普通尿素+25%控释尿素,CRU2—50%普通尿素+50%控释尿素,CRU3—25%普通尿素+75%控释尿素和CRU4—100%控释尿素,以CK1—不施氮肥和CK2—常规施氮(普通尿素60%基施+40%大喇叭口期追施)为对照,研究控释尿素与普通尿素配施对玉米农艺性状、干物质积累分配及产量的影响。结果表明:(1)施氮显著提高了玉米株高、穗位高和叶面积,与常规施氮处理相比,普通、控释尿素配施可提高株高、穗位高、茎粗和叶面积,其中75%控释尿素处理提高显著。(2)与常规施氮处理相比,普通、控释尿素配施处理促进吐丝期干物质积累,最终增加成熟期总干物质量,其中以CRU2和CRU3处理最好。(3)与常规施氮处理相比,普通、控释尿素配施处理的干物质在叶片和茎秆中的分配比例均较低,而籽粒的分配比例较高,以CRU3处理比例最高。(4)随控释尿素比例增加,玉米产量、千粒重、穗粒数、穗长和穗粗均呈先升后降的趋势;25%,50%,75%,100%的控释尿素比例处理产量较常规施氮处理分别增产3.70%,8.83%,11.23%,5.43%。因此,普通尿素掺混75%比例的控释尿素进行一次底施,既能满足玉米植株生长需求,提高干物质积累,优化干物质分配,又可促进增产。     

复合控释材料的控释性能、肥效及其成膜特性研究

膨润土和木素制成复合控释材料用于包膜控释肥。电镜扫描研究表明,复合材料包膜厚度明显比单用膨润土处理薄,且膜孔隙量少,粒间堆积较紧密。土柱淋溶试验表明,膨润土及其复合材料包膜尿素50 d的氮素累积溶出率远低于普通尿素,三种包膜尿素处理分别比普通尿素降低8.61、14.01、15.22个百分点。两种复合材料包膜处理氮素累积溶出量分别比单用膨润土包膜处理降低11.31%、13.83%。盆栽、大田小区试验表明,复合材料包膜尿素可明显提高作物产量及氮肥利用率。膨润土与木素复合用作控释材料在研制适合我国国情的农用控释肥方面是可行的。     

控释氮肥对棉花叶片光合特性及产量的影响

以鲁棉研28号为材料,设计100%树脂包膜尿素基施、50%普通尿素+50%树脂包膜尿素基施和棉花控释专用肥基施3种控释氮肥处理,研究了等氮条件下,不同控释氮肥处理对棉花光合特性及产量的影响。结果表明,与生产对照(CK2)相比,100%树脂包膜尿素处理和棉花控释专用肥处理提高了植株上部叶片叶龄45和60 d的叶绿素含量、PSⅡ的活性(Fv/Fo)、光化学最大效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)和光化学猝灭系数(qP),从而使叶片保持了较高的净光合速率;单株结铃数分别增加了0.77和0.84个,子棉产量分别增加6.2%和5.0%,皮棉产量分别提高6.4%和4.3%,分别达极显著和显著差异。而50%普通尿素和50%树脂包膜尿素处理与生产对照CK2差异较小。     

包膜控释掺混尿素对双季稻生长及氮素利用率的影响

为了比较常规分次施肥和包膜控释掺混尿素对双季稻生长及氮素利用率的影响,在田间条件下,研究了不同施肥处理对双季稻分蘖数、叶绿素含量、各个生育期植株含氮量、稻草稻谷产量及氮素利用率等因素的影响。结果表明：（1）在早稻上,控释掺混尿素处理的以上各测试指标均高于常规分次施氮肥处理,各指标两处理之间差异均不显著（P〈0.05）。控释掺混尿素的氮肥利用率为40.08%,显著高于常规分次施氮肥的32.47%,而一次基施氮肥的利用率只有19.50%。（2）在晚稻上,常规分次施氮肥处理的稻谷产量高于控释掺混尿素处理,差异不显著（P〈0.05）,其他各项测试指标均低于控释掺混尿素处理。控释掺混尿素和常规分次施氮肥的氮素利用率分别为39.91%、39.58%,二者显著高于一次基施氮肥的28.14%。由此可见,科学合理的施用包膜控释掺混尿素可以提高双季稻生产的经济效益,提高氮素利用率,减少资源的浪费,保护土壤生态环境。     

不同量的包膜控释尿素与普通尿素配施在夏玉米上的应用研究

通过田间试验,研究了释放期为60 d的包膜控释尿素（PCU60）不同用量与普通尿素（U）配合基施对夏玉米产量、氮肥利用率、氮素积累量及经济效益的影响; 并比较PCU60氮素在田间及25℃静水的溶出特征。结果表明: 在施氮量相等的条件下,不同用量PCU60与普通尿素配合基施与习惯施肥相比夏玉米产量显著提高,氮素总积累量、子粒氮素积累量明显增加,氮肥利用率提高5.86%11.39%,净收入增加1303.21715.2 Yuan/hm2; 其中以PCU60氮素占总施氮量30%的经济效益最高。PCU60在田间与在25℃静水中的氮素溶出特征吻合较好; 与普通氮素配合基施氮素释放符合夏玉米的吸氮规律。