控释尿素对云南旱地玉米产量和氮肥利用率的影响

【目的】研究控释尿素对云南旱区玉米产量和氮肥利用率的影响,为该地区玉米生产中氮肥的合理施用提供科学依据。【方法】2011-2012年,在云南省玉米主产旱区采用田间试验,以不施用氮肥为对照(CK),研究单独施用100%,75%,50%控释尿素(CU)和普通尿素(U),普通尿素分批施用,以及普通尿素与控释尿素共同施用对玉米产量、农艺性状和氮肥利用率的影响。【结果】不同施肥处理对收获期玉米农艺性状的影响有差异,2年试验中均以CK玉米的农艺性状最差;2011年单独施用100%控释尿素处理(CU100%)和40%普通尿素+60%控释尿素作基肥共同施用处理(U40%+CU60%)玉米的农艺性状较优,2012年单独施用100%控释尿素(CU100%)和75%控释尿素处理(CU75%)以及U40%+CU60%处理玉米的农艺性状较优。2011年,CU100%处理玉米产量最高,CK产量最低;2012年,CU75%处理玉米产量最高,其次为CU100%和U40%+CU60%处理,CK产量最低。当氮肥用量相同时,所有CU处理的氮肥利用率均高于U处理。一次性施用普通尿素处理的氮肥利用率为22.2%~33.5%,一次性施用控释尿素的氮肥利用率为32.7%~46.5%,高于一次性施用普通尿素处理。当氮肥用量相同时,所有CU处理的氮肥农学利用率均高于U处理。一次性施用U的处理中,氮肥农学利用率为3.1~8.6kg/kg;一次性施用CU处理的氮肥农学利用率为7.7~12.7kg/kg,均高于一次性施用U的处理。普通尿素和控释尿素共同施用处理的玉米产量、农艺性状和氮肥利用率均高于普通尿素处理。分批施用普通尿素处理的玉米产量和氮肥利用率低于控释尿素处理或普通尿素与控释尿素共同施用的处理。【结论】云南旱区玉米种植中,施用比常规施肥氮用量少的控释肥可提高玉米产量和肥料利用率,在研究地内,氮用量为105.0~157.5kg/hm2的控释尿素处理较佳。     

单株定量施肥对夏玉米产量及养分吸收利用的影响

为探求夏玉米简化高效施肥技术,在河南省滑县和鹤壁两地采用田间试验,研究了单株定量施肥位置及施肥量对夏玉米产量、养分积累及肥料利用率的影响。结果表明,两地产量均以两侧定量施肥7.0 g最高,平均较两侧定量施肥5.8 g显著增产8.4%,较株间定量施肥7.0 g增产6.0%,较常规施肥增产3.8%;滑县和鹤壁采用两侧定量施肥7.0 g磷素积累量较常规施肥分别显著提高15.4%和21.6%,且保持夏玉米各生育时期较高的叶片SPAD值和成熟期高生物量;鹤壁两侧定量施肥7.0 g较常规施肥氮肥利用率显著提高8.3个百分点。研究表明,夏玉米苗期在两株玉米中间两边间隔15 cm左右各施一粒7.0 g粒片状肥料实现了高产、高效和简化施肥的目标。     

不同氮肥运筹对直播稻田氮素损失与利用的影响

为探讨不同类型氮肥按不同基蘖肥比例配施对直播稻田径流氮流失、氨挥发及氮肥利用率的影响,本研究开展了田间小区试验,设置了7个施氮处理,即不施氮肥的空白对照（CK）、普通复合肥（基肥）与尿素（分蘖肥）基蘖肥配比4∶6（U₄₀）和6∶4（U₆₀）、控释掺混肥（基肥）与尿素（分蘖肥）基蘖肥配比 7∶3（C₇₀）和 10∶0（C₁₀₀）、海藻多糖尿素基蘖肥配比 4∶6（H₄₀）和 6∶4（H₆₀）,每个处理设置3个重复。结果表明：径流氮流失量主要集中在基肥施入后,以铵态氮（NH⁺₄-N）为主,与U₆₀处理相比,C₁₀₀、H₆₀、U₄₀、C₇₀和H₄₀处理总氮流失量分别减少了 7.20%、13.36%、24.30%、26.41%和 35.92%;不同氮肥之间的氨挥发损失量和损失率呈现出普通复合肥与尿素配施处理>海藻多糖尿素处理>控释掺混肥与尿素配施处理;与U₆₀处理相比,U₄₀、H₆₀、H₄₀、C₇₀和C₁₀₀处理的氨挥发总损失量分别降低了 7.89%、20.81%、27.84%、42.08% 和 47.00%,C₇₀、C₁₀₀处理降低效果显著（P<0.05）;与 U₆₀、C₁₀₀和 H₆₀处理相比,U₄₀、C₇₀和H₄₀处理径流的总氮流失量分别降低了24.30%、20.70%和26.04%。氮肥后移的U₄₀、C₇₀和H₄₀处理的径流氮流失及氨挥发损失均有所降低,且不影响产量;C₇₀处理产量和氮肥农学利用率均为最高,分别为 9 116.67 kg·hm^-2和 29.64 kg·kg^-1,且氮肥表观利用率为41.99%。研究表明,C₇₀和C₁₀₀处理均能显著降低稻田径流氮流失,减少氨挥发损失,提高氮肥利用率和直播稻产量。综合考虑产量及环境影响,以控释掺混肥（基肥）与尿素（分蘖肥）按基蘖肥比7∶3配施更值得推广。     

牛场粪水施用对华北小麦/玉米产量及氮损失的影响

为探讨牛场粪水施用对作物产量、氮素利用率和氮素损失的影响,本研究以小麦和玉米为研究对象,在华北地区进行了田间试验,以不施氮肥为对照（CK）,遵循等氮量原则,设置4个氮肥处理：常规化肥（撒施,CF）、粪水化肥配施（化肥撒施,粪水浇灌,CSF）、粪水浇灌（CS）和粪水深施（CSD）。结果表明：施氮肥处理相比不施氮肥显著增加了作物产量和氮素损失。相比常规化肥处理,施用粪水处理不会降低小麦籽粒和青贮玉米产量,且施用粪水能提高作物氮素利用率,CSD处理的效果最好。相比CF处理,CSF和CS处理不管在小麦季还是在玉米季都会增加氨挥发量,在小麦季分别增加了5.6%和27.1%,在玉米季分别增加了7.8%和14.7%。CSD处理相比CF处理则会降低氨挥发量,小麦季和玉米季分别减少了15.3%和12.6%。不管在小麦季还是在玉米季,相比化肥处理,施用粪水都能显著降低氮淋失量;与CF处理相比,CSF、CS和CSD处理的小麦季的氮淋失量分别减少了38.5%、66.7%和35.8%,玉米季的氮淋失量分别减少了22.6%、39.2%和57.8%。研究表明,粪水深施是华北地区在保证作物产量的情况下,提高氮素利用率和降低氮素损失的有效措施。     

两种施肥模式下柑橘树体氮素吸收与运转机制的研究

以石棉县8年生黄果柑为材料,通过关键物候期（萌芽期、夏梢旺长期、果实迅速膨大期、转色期）施肥和常规施肥（谢花期、夏梢旺长期）两种模式施入15N\|尿素和普通尿素,测定夏梢旺长期、果实迅速膨大期以及转色期果实和叶片中的Ndff值以及成熟期树体不同器官的Ndff值、15N分配率以及15N利用率的差异情况。结果表明：在果实迅速膨大期、转色期以及成熟期3个关键时期,关键物候期施肥模式下柑橘果实的Ndff值显著大于常规模式下果实的Ndff值,两种模式下叶片的Ndff值在果实转色期均显著低于其他三个物候期,分别为2.04（关键物候期施肥）和2.01（常规施肥）;成熟期两种施肥模式均表现为果实中15N分配率最高,其中关键物候期施肥模式果实的15N分配率为50.2%,显著高于常规施肥模式的45.7%,关键物候期施肥模式下柑橘树体的15N利用率为35.7%,显著高于常规施肥的27.8%,表明关键物候期施肥能够使柑橘树体更充分地吸收、利用氮素。     

Modified fertilization management of summer maize(Zea mays L.) in northern China improves grain yield and efficiency of nitrogen use

Improving the yield of maize grain per unit area is needed to meet the growing demand for it in China, where the availability of fertile land is very limited.Modified fertilization management and planting density are efficient methods for increasing crop yield.Field experiments were designed to investigate the influence of modified fertilization management and planting density on grain yield and nitrogen use efficiency of the popular maize variety Zhengdan 958, in four treatments including local farmer's practice(FP), high-yielding and high efficiency cultivation(HH), super high-yielding cultivation(SH), and the control(CK).Trials were conducted in three locations of the Huang-Huai-Hai Plain in northern China.Compared with FP, SH was clearly able to promote N absorption and dry matter accumulation in post-anthesis, and achieve high yield and N use efficiency by increasing planting density and postponing the supplementary application of fertilizers.However, with an increase in planting density, the demand of N increased along with grain yield.Due to the input of too much N fertilizer, the efficiency of N use in SH was low.Applying less total N, ameliorating cultivation and cropping management practices should be considered as priority strategies to augment production potential and finally achieve synchronization between high yield and high N efficiency in fertile soils.However, in situations where soil fertility is low, achieving high yield and high N use efficiency in maize will likely depend on increased planting density and appropriate application of supplementary fertilizers postpone to the grain-filling stage.     

有机无机配施对夏玉米产量构成及水氮利用的影响

为探索旱作玉米化肥减量的生产和环境效应,设置不施肥(CK)、单施化肥(M0N)、单施有机肥(MN0)以及有机无机配施(MN1、MN2、MN3、MN4)7个处理,研究不同有机无机配施对夏玉米产量构成及水氮利用的影响.结果 表明:(1)相较于单施化肥和单施有机肥,有机无机配施对夏玉米穗数、穗重和杆重有显著提升作用,MN1增加效果最显著,较M0N增加率分别达3.8％、13.7％和61.0％.(2)有机无机配施可显著提升夏玉米的籽粒产量、生物产量、百粒重和成穗数.MN1的籽粒产量增加效果最显著,较MN0和M0N分别增加17.9％和14.9％,MN2对夏玉米生物产量增加最显著,增幅为62.8％.(3)有机无机配施较M0N可显著提高0～200 cm土层土壤贮水量,降低0～300 cm土层土壤硝态氮残留量.MN3对硝态氮残留量降低幅度最显著,降幅达32.5％.综上,无机有机配施可以提高旱作夏玉米的产量,同时提高土壤保水性、降低氮素淋失的环境风险.     

氮肥对紫色土夏玉米N2O排放和反硝化损失的影响

利用原状土柱-乙炔抑制法对不同施氮量和不同氮肥品种下紫色土种植玉米期间的N2O排放量和反硝化损失量进行测定.结果表明:①施氮处理的反硝化损失量和N2O排放量显著高于不施氮肥处理;施氮量间反硝化损失量和N2O排放量差异不显著.不施氮肥、中氮和高氮的反硝化损失量分别是4.11 kg·hm-2、11.84 kg·hm-2、10.02 kg·hm-2,N2O排放量分别是1.29 kg·hm-2、4.84 kg·hm-2和4.53 kg·hm-2;中氮和高氮的反硝化损失量分别占施氮量的5.16%和2.36%,N2O排放量分别占施氮量的1.3%和3.98%.②不同氮肥品种处理间的反硝化损失量和N2O排放量也有显著差异.尿素、硫酸铵、硝酸钾反硝化损失量分别为14.27 kg·hm-2、10.51 kg·hm-2、12.79 kg·hm-2,反硝化损失占施氮量的6.61%、4.11%和5.62%;N2O排放量分别是7.15 kg·hm-2、4.35 kg·hm-2和4.34 kg·hm-2,占施氮量的3.17%、1.30%和1.30%.施用尿素(酰胺态氮肥)的反硝化损失量和N2O排放量显著高于施用硫酸铵(铵态氮肥)和硝酸钾(硝态氮肥).③土壤中无机氮含量是影响本区土壤硝化和反硝化作用的限制因子;降雨是影响该区土壤N2O排放和反硝化损失的主要因素.④反硝化作用是紫色土夏季氮素损失的主要途径.     

氮钾配施对夏玉米产量和养分含量动态变化的影响

为给夏玉米合理施肥提供科学依据,采用田间试验和土壤、植物诊断相结合的方法,研究不同氮钾肥配施对夏玉米产量和养分含量动态变化的影响。结果表明:在该地区的高磷土壤上,不施磷肥,合理配施氮钾肥,可以增加玉米产量1.8%-12.4%。其中,穗长增加1.8%-8.2%,穗粗增加1.3%-4.1%,穗粒数增加11.3%-22.5%,百粒重增加1.1%-4.8%。综合玉米产量、穗部性状、叶片以及土壤氮磷钾养分含量分析,在土壤含磷量为35.3 mg/kg时,以N2K2配施效果最好,玉米产量高达11 183.3 kg/hm2。     

氮肥施用对四川紫色土矿质态氮淋失特征及春玉米产量的影响

为探究不同施氮量下春玉米季土壤矿质态氮淋失特征及产量变化,以春玉米为研究对象,设置不同施氮量(0、90、180、270、360 kg·hm-2,分别用N0、N90、N180、N270、N360表示),采用地下淋溶原位监测的方法,测定了玉米生育期间的土壤氮素淋失动态、玉米产量及氮肥利用率.结果 表明:硝态氮(NO-3-N)是春玉米季旱地土壤矿质态氮淋失的主要形态,占总淋失量的90％～91％;施用基肥和苗期追肥后1～3周出现氮素淋失高峰,是防控氮素淋失的关键时期;随施氮量增加,矿质态氮淋失量呈指数上升趋势,表现为N360(70.46 kg·hm-2)>N270(39.65 kg·hm-2)>N180(26.33 kg·hm-2)>N90(18.55 kg·hm-2)>N0(6.54 kg·hm-2),各处理间差异达显著水平(P<0.05).氮肥表观淋失率随施氮量增加呈先降后升趋势,在N180处理下,淋失率最低,为10.99％,较N270、N360处理分别降低1.27、6.76个百分点;玉米籽粒产量先随施氮量增加而显著提高(P<0.05),施氮超过180 kg·hm-2后进入平台期,N180处理下氮肥表观利用率达到最高,较其他处理增加14.50～27.75个百分点.总体来看,该研究区域春玉米的最佳施氮量为180 kg·hm-2,既能稳产也能保肥,同时土壤的氮素淋失率最低.     

Suitability of the DNDC model to simulate yield production and nitrogen uptake for maize and soybean intercropping in the North China Plain

Intercropping is an important agronomic practice. However, assessment of intercropping systems using field experiments is often limited by time and cost. In this study, the suitability of using the DeNitrification DeComposition(DNDC) model to simulate intercropping of maize(Zea mays L.) and soybean(Glycine max L.) and its aftereffect on the succeeding wheat(Triticum aestivum L.) crop was tested in the North China Plain. First, the model was calibrated and corroborated to simulate crop yield and nitrogen(N) uptake based on a field experiment with a typical double cropping system. With a wheat crop in winter, the experiment included five treatments in summer: maize monoculture, soybean monoculture, intercropping of maize and soybean with no N topdressing to maize(N0), intercropping of maize and soybean with 75 kg N ha~(–1) topdressing to maize(N75), and intercropping of maize and soybean with 180 kg N ha~(–1) topdressing to maize(N180). All treatments had 45 kg N ha~(–1) as basal fertilizer. After calibration and corroboration, DNDC was used to simulate long-term(1955 to 2012) treatment effects on yield. Results showed that DNDC could stringently capture the yield and N uptake of the intercropping system under all N management scenarios, though it tended to underestimate wheat yield and N uptake under N0 and N75. Long-term simulation results showed that N75 led to the highest maize and soybean yields per unit planting area among all treatments, increasing maize yield by 59% and soybean yield by 24%, resulting in a land utilization rate 42% higher than monoculture. The results suggest a high potential to promote soybean production by intercropping soybean with maize in the North China Plain, which will help to meet the large national demand for soybean.     

栽培模式对洞庭湖区夏玉米产量形成与氮素利用的影响

以宜机收玉米品种郑单958(V1)、湘农玉27号(V2)为材料,于2019—2020年在湖南桃源县开展大田试验,在低、中、高3个密度(60 000、75 000、90 000株/hm2)与低、中、高3个施氮水平(150、225、300 kg/hm2)条件下,比较研究了高密高氮化控(T1)、高密中氮化控(T2)、高密低氮化控(T3)、中密高氮化控(T4)、中密中氮化控(T5)、中密低氮化控(T6)、低密高氮无化控模式即农民模式(CK) 7种栽培模式对夏玉米产量形成和氮素利用的影响。研究结果表明：栽培模式对夏玉米产量有显著影响;V1品种2年间T1、T2模式的产量均较高,两者差异不显著;V2品种2019年T2模式的产量最高,显著高于其他处理,2020年T1和T2的产量较高;玉米群体叶面积指数、干物质积累量与氮素积累量随施氮量与种植密度增大而提高;玉米氮素吸收效率与氮肥效率随施氮量增大而降低,随种植密度增大而提高,中氮条件有利于氮收获指数的提高。综合来看,高密中氮化控模式(种植密度90 000株/hm2、施氮量225 kg/hm2、拔节初期化学调控)能在保证大幅增产的同时,获得较大的氮素吸收与利用效率,可在洞庭湖区夏玉米生产上推广应用。     

Strip deep rotary tillage combined with controlled-release urea improves the grain yield and nitrogen use efficiency of maize in the North China Plain

Inappropriate tillage practices and nitrogen(N) management have become seriously limitations for maize(Zea mays L.) yield and N use efficiency(NUE) in the North China Plain(NCP). In the current study, we examined the effects of strip deep rotary tillage(ST) combined with controlled-release(CR) urea on maize yield and NUE, and determined the physiological factors involved in yield formation and N accumulation during a 2-year field experiment. Compared with conventional rotary tillage(RT) and no-t...     

有机无机肥配施对旱地冬小麦产量和氮素吸收利用的影响

为探究有机无机肥配施对旱地冬小麦减肥增效的内在机制,依据7年长期定位试验,采用裂区设计,设5个氮水平（0、75、150、225、300 kg·hm^-2）为主处理,配施有机肥（用量30 t·hm^-2）和不施有机肥为副处理,单施化肥处理分别记为N0、N75、N150、N225、N300,配施有机肥处理分别记为MN0、MN75、MN150、MN225、MN300。在分蘖、拔节、开花、灌浆、成熟期采集植株地下（0~20 cm根系）和地上部分,对籽粒产量及其构成因素、氮素吸收利用状况进行研究。结果表明,随施氮量增加,冬小麦有效穗数、穗粒数先增加后减少,而千粒质量则逐渐下降。配施有机肥处理有效穗数较单施化肥处理整体提高7.1%。MN150处理籽粒产量最高,达到6 311 kg·hm^-2。单施化肥处理籽粒对氮素的吸收主要通过花前氮素转运,而配施有机肥处理花前氮素转运和花后吸收对籽粒氮素积累作用同等重要。与单施化肥相比,有机无机肥配施花前氮素转运量、花后氮素积累量分别提高9.80%、33.10%。花前氮素转运以茎秆为主,花后氮素积累量在MN150处理最高。配施有机肥显著提高氮素利用率和农学效率,降低施氮量在增加氮素利用率与农学效率的同时提高了氮素收获指数。适量增施氮肥显著提高叶片硝酸还原酶活性,单施化肥和配施有机肥分别在N225、MN150处理达到最高,有机无机肥配施下,硝酸还原酶活性在分蘖、拔节、开花和灌浆期分别提高25.94%、12.88%、9.90%和12.35%。综合来看,有机无机肥配施下施氮量为150 kg·hm^-2时既能促进冬小麦植株对氮素的吸收利用,又有利于保证西北旱地冬小麦稳产高产。     

减氮对华南早晚兼用型水稻产量、品质及氮吸收利用的影响

【目的】分析常规施磷钾条件下减氮对不同华南早晚兼用型水稻品种产量、品质及氮吸收利用的影响,为水稻精确减量施肥及氮高效利用提供参考。【方法】在大田常规施磷钾条件下,研究了3个不同水平氮肥处理（常规施氮肥（纯氮187.5 kg/hm²）、减氮28%（纯氮135.0 kg/hm²）和不施氮肥（纯氮0 kg/hm²））对不同基因型水稻（“粤晶丝苗2号”、“桂香占”和“天优998”）产量、品质及氮素吸收利用的影响。【结果】与常规施氮相比,减氮条件下“粤晶丝苗2号”和“桂香占”的每穗总粒数、结实率和千粒质量增加但有效穗数减少,对“天优998”产量构成因子无显著影响。减氮28%处理对水稻的碾磨品质和蒸煮品质无显著影响,提高了“天优998”的外观品质。减氮28%处理有利于提高“粤晶丝苗2号”和“桂香占”灌浆期剑叶蔗糖磷酸合成酶和蔗糖合成酶活性,对氮吸收影响不显著,但一定程度上利于提高氮素利用效率。【结论】适度减氮有利于华南早晚兼用型水稻增产、稳产及保持或改善稻米品质。