应用15N研究施氮比例对小麦氮素利用的效应

应用15N示踪技术研究氮素不同底施和追施比例对小麦氮素利用的效应。结果表明，籽粒蛋白质含量随追施氮肥比例的增加而提高，颖壳、根系、茎秆的含氮量也呈随追氮比例增加而提高的趋势。收获时植株各器官中，籽粒含氮量最多，依次为颖壳、叶片、茎秆、根系。在两种肥料的比较中，施用尿素比硫酸铵在植株营养器官中残留量少，     

基于15N示踪的施肥量与氮素含量变化规律的研究

【研究目的】本文研究水稻叶片全氮含量、15N丰度的变化以及与施氮水平之间的关系;【方法】以临稻11,圣稻13和阳光200三个水稻品种为材料,进行盆栽实验;【结果】结果表明,不同生育期水稻叶片全氮含量和15N丰度均随施氮水平逐渐增加。顶1叶片全氮含量和施肥量仅在拔节期极显著相关性,但是3个叶位15N丰度在全生育期与施氮量均达到0.01水平极显著相关。三个水稻品种不同叶位全氮含量随着施氮水平的提高总体呈现增加趋势;15N示踪表明拔节期低氮素水平下位叶片15N丰度较上位高;在高氮素水平上位叶片15N丰度增加;孕穗期上位叶的氮素大量转移到穗部,导致孕穗期上位叶的15N丰度明显小于下叶位;抽穗期和灌浆期由于氮素营养的运转,下叶位15N丰度明显小于上叶位。【结论】叶片15N丰度的变化更能反映出肥料供应的差异状况。和叶片全氮含量比较,叶片15N丰度与施氮肥量的相关性更能说明施氮肥量和叶片氮素营养的关系。     

^15N标记研究“豌豆—稻—稻”各季和全年氮素利用率

应用＾１５Ｎ对“豌豆－稻－稻”不同施氮量的各季和全所氮素利用率进行研究。结果表明Ｎ２处理的产量及利润最高,氮素利用率也接近利用率最高的Ｎ１处理。因此,“豌豆－稻－稻”每公顷年施的氮素利用率（３４．８７％）〉早稻的氮素利用率（３３．０２％）〉豌豆的氮素利用率（１４．４４％）。     

用叶面标记态15N研究冬小麦不同叶位氮素的运转

以叶面涂抹^15N方式对不同类型冬小麦品种不同叶位叶片氮素的吸收、运转进行了研究。结果表明,冬小麦生育后期不同叶位叶片对子粒品质的贡献不同,旗叶对子粒的贡献高于其他叶位叶片。不同蛋白含量类型中,普通子粒蛋白类型的京冬8后期叶片氮素含量下降快,植株氮素含量低,而其转运效率高;子粒高蛋白类型中优9507品种氮素收获指数低于京冬8,其子粒中高的蛋白质含量是由于其高吸收、高贮存的结果。中优9507茎秆贮存氮素的能力较强,京冬8子粒中氮素的积累更多地依赖于叶片氮素的供应。     

15N同位素示踪技术研究辣椒器官氮素 分配特性和基质氮素运移规律

为探究日光温室蔬菜基质栽培氮肥在栽培基质中运移和累积规律及其在辣椒植株各器官中吸收和分配特性。以辣椒(品种:陇椒10号)为试验材料,利用K~(15)NO_3同位素示踪法,将K~(15)NO_3分别标记于栽培基质剖面向下5～10 cm和15～20 cm深处,并设2个灌水下限60%(W60)和80%(W80),研究了日光温室基质栽培辣椒的生物量、辣椒各器官对氮素吸收与分配及栽培基质中氮素的运移规律。结果表明,60%灌水下限条件下较80%灌水下限显著增加了辣椒植株总生物量和氮的吸收量。在空间分布上,~(15)N标记施肥深度越深,则辣椒植株对~(15)N利用率下降;同时,~(15)N在基质层(0～20 cm)中的累积量也明显下降,损失量显著增加。其中60%灌水下限条件下基质中~(15)N的损失量少于80%灌水条件,且~(15)N在5～10 cm处的损失量较少,此时,减小了基质层15～20 cm处~(15)N的向下迁移量,并增加了60%灌水下限条件下辣椒植株各器官对全氮的吸收利用率。因此,W60F5处理可以提高辣椒植株的总生物量和氮肥的吸收量,减弱基质深层氮素向下运移量,有利于辣椒植株更好地吸收与利用,且辣椒植株各器官生物积累量与氮肥吸收量依次为叶果茎。     

氮肥调控对小麦/玉米产量、氮素利用及农田氮素平衡的影响

为了实现小麦/玉米高产高效生产,采用田间小区试验方法,研究了不同氮肥管理措施对小麦/玉米产量、氮素利用及农田氮素平衡的影响。结果表明,小麦季在农民常规施肥的基础上适当减少追氮量不会对小麦产量产生明显影响,在施氮总量195 kg/hm2基础上配施调控剂处理小麦增产8.3%~24.6%,氮肥偏生产力、表观利用率和农学效率及氮肥贡献率均得到相应提高。在玉米季,以一次性基施适量氮肥同时配施抑制剂的氮肥管理方案为最佳,在施氮240 kg/hm2水平上与不添加抑制剂等氮量一次性基施和基追结合处理相比,增产幅度分别为7.4%~9.6%和13.9%~16.2%,氮肥贡献率、肥料偏生产力和农学效率亦得到显著提高;经过一个轮作周期后,农田土壤氮素盈余量为63.94~126.83 kg/hm2。在总施氮量435 kg/hm2的情况下,与单施尿素相比较,配施氮素调控剂的氮素盈余量降低了27.4%~44.2%,其中脲酶与硝化抑制剂配施效果最佳。但在总施氮量480 kg/hm2的情况下,即使施用了氮素调控剂,氮素平衡盈余率仍在20%以上,存在较大的环境风险。     

不同株高夏玉米品种的氮素吸收与利用特性

选用鲁单981 (LD981)、郑单958 (ZD958)和登海661 (DH661) 3个不同株高玉米品种, 在大田和栽培池条件下分别设67 500株 hm^-2和82 500株 hm^-2 2个种植密度, 0和180 kg hm^-2 2个施氮量。大田试验的氮肥以开沟方式施入, 栽培池试验氮肥分别以5、20和40 cm深度分层施入, 利用¹⁵N同位素示踪技术研究不同株高夏玉米对氮素的吸收与利用特性。结果表明, 与67 500株 hm^-2种植密度比较, 82 500株 hm^-2种植密度夏玉米籽粒产量及氮素偏生产力显著提高。夏玉米吸收的氮素69.3%~77.3%来自土壤, 22.7%~30.7%来自肥料, 土壤氮和肥料氮收获指数分别为54.6%和57.5%。与67 500株 hm^-2种植密度比较, 82 500株 hm^-2种植密度矮秆品种DH661氮素积累来自肥料的比例显著降低, 中品种ZD958和高秆品种LD981没有显著变化; 中、高秆品种肥料氮收获指数显著降低, 矮秆品种增加。5 cm土层施氮对植株肥料氮积累量贡献率最大, 40 cm土层施氮对植株肥料氮的贡献率最小, 随着株高增加, 深层(40 cm)氮对植株肥料氮积累量的贡献率逐渐增加, 浅层(5 cm)氮对植株肥料氮积累量的贡献率逐渐降低。中、高秆品种对土壤深层40 cm施氮的氮肥回收率较高, 而矮秆品种对土壤浅层20 cm施氮的氮肥回收率较高; 20 cm和40 cm ¹⁵N在20~40 cm和40~60 cm土层残留量分别达到60%, 说明矮秆品种对20~40 cm土层氮素回收率较高, 中、高秆品种对40~60 cm土层氮素回收率较高。     

不同生育时期施氮对冬小麦氮素分配及叶片代谢的影响

通过＾１５Ｎ示踪结合叶片代谢变化研究二棱期,雌雄蕊原基形成期和四分体期分别施氮对冬小麦籽粒产量和蛋白质含量的影响机理。结果表明：四分体形成期和雌雄蕊原基形成期施氮处理,收获期营养器官中＾１５Ｎ原子百分超显著降低,籽粒中＾１５Ｎ原子百分超明显增加,并提高了开花后叶片硝酸还原酶活性和叶片衰老后期的光合作用速率,显著增加了籽粒产量和籽粒蛋白质含量。     

土壤肥力和灌水组合对小麦植株-土壤系统氮素平衡的影响

采用15N示踪技术，在池栽群体条件下，研究了三种土壤肥力和两种灌水量组合对冬小麦生产系统氮素平衡的影响，结果表明：（1）不同处理氮肥的当季吸收利用率变化在39.08%~53.08%，土壤残留率在21.80%~33.59%之间，损失率变化幅度为18.81%~34.62%，植株吸收积累氮素中的29.88%~47.55%来自肥料；证明，采用不同土壤肥力和灌水量组合来调控小麦生产系统的氮素平衡具有较大的空间。（2）随土壤肥力的提高，植株吸收的总氮和土壤氮量显著增加，但营养体滞留量增加，向子粒的分配比例减少；而对肥料氮的吸收量则表现为中肥>高肥>低肥；氮肥损失率表现为低肥>高肥>中肥，残留率无明显变化，说明土壤肥力达到本实验的中等水平后再继续提高，会给肥料氮的吸收利用带来不利影响，但可有效降低对肥料氮的依赖。（3）增加灌水量在不同土壤肥力条件下均可促进对总氮的吸收量，但对土壤氮吸收的促进作用远高于肥料氮，同时也提高了肥料氮的损失率、降低了土壤残留率和向子粒的分配率。（4）提高土壤肥力和增加灌水量均可提高小麦的经济产量、生物产量和土壤A值，降低收获指数；子粒蛋白质含量随肥力的提高而增加，随灌水的增加而下降。     

不同类型高产小麦氮素积累及施氮对策探讨

本文通过对３个不同类型的高产小麦品种的植株定期取样分析测定,讨论了高产小麦全生育期中植株茎秆和叶片氮素含量,积累强度及积累进程的差异及变化,进而探讨了超高产小麦的合理施氮对策。     

不同施氮比例和时期对冬小麦氮素利用的影响

利用＾１５Ｎ同位素示踪技术研究不同施肥处理对小麦各器官氮素含量、ＮＤＦＦ（氮素含量来自肥料氮的百分比）、植株的氮素利用率以及产量和蛋白质含量的影响。结果表明：在收获期小麦各器官的含氮量为子粒〉叶片〉根系〉叶鞘〉颖壳;各器官的ＮＤＦＦ以根系最多,其次为子粒和茎秆;以增加底肥的比例和分次追肥处理的植株氮素利用率较高;以分次追肥处理的产量最高;以增加追肥比例处理的子粒蛋白质含量最高。     

高产条件下施氮量对冬小麦氮素吸收分配利用的影响

通过2年田间定位试验,采用15N示踪技术,研究了高产条件下不同施氮量处理对冬小麦氮素吸收、分配、利用及产量和品质的影响。结果表明,在本试验土壤肥力条件下,当施氮量超过150 kg/hm²时,不能显著增加植株氮素积累量,对小麦生育后期植株氮素吸收无显著促进效应。随施氮量增加,氮素在籽粒中的分配比例降低,在茎和叶的分配量及比例显著增加。15N示踪试验指出,施氮量由195 kg/hm²增至240 kg/hm²,植株吸收的肥料氮素增加,吸收的土壤氮素减少,植株总的氮素积累量无显著差异;施氮量增加,开花后营养器官中的氮素向籽粒的转移无显著差异,而转移效率及氮素转移对籽粒的贡献率降低。施氮量增加,氮素吸收效率和氮素利用效率下降,氮肥生产效率降低,氮素收获指数亦降低。施氮量为105～240 kg/hm²时,氮肥当季回收率为36.22%～50.54%,其中追肥氮回收率大于基肥氮;施氮量增加,氮肥回收率先增加后降低,195 kg/hm²处理氮肥当季回收率较高。适量施氮,籽粒产量增加,蛋白质含量提高,加工品质改善;过量施氮,籽粒产量降低,加工品质趋于变劣。本试验条件下,综合考虑产量、品质和氮素利用率,施氮量为150～195 kg/hm²可供生产中参考。     

高产麦田氮素利用、氮平衡及适宜施氮量

选用大穗型小麦品种兰考矮早八, 研究了施氮水平对小麦籽粒产量、蛋白质含量、氮素利用及氮平衡的影响。结果表明, 适量增施氮肥有利于提高籽粒产量, 且以180 kg hm^-2 (N3)、360 kg hm^-2 (N4)处理的产量最高, 且在N4条件下, 继续增施氮肥仍能显著提高籽粒蛋白质含量。随施氮量的增加, 植株地上部氮积累量提高。氮平衡分析结果表明, 未被当季作物利用的氮主要以氮表观损失和残留无机氮的形式损失, 且随施氮水平的增加, 氮表观损失量和土壤残留量均随之增多。通过环境经济学的Coase原理和边际收益分析, 综合考虑蛋白质含量、籽粒产量、经济和生态效益, 确定202~239 kg hm^-2为兰考矮早八兼顾多目标适宜的氮肥用量, 其相应的产量水平为8 628~8 680 kg hm^-2, 蛋白质含量为14.6%~14.8%。     

氮肥利用率概念与15N示踪测定方法的综述

多数文献报道我国氮肥利用率低,旨在总结我国氮肥利用率低的原因。从氮肥利用率的概念和测定方法入手,对15N示踪法测定氮肥利用率的方法及概念做详尽综述。讨论了氮肥利用率作为一个重要的施肥参数,测定中必需的稳定环境条件和土壤氮素库容稳定的必要条件,还阐述了土壤氮肥利用率概念的含义。     

施氮量对滴灌冬小麦光合特性、产量及氮素利用效率的影响

在田间研究了5 种施氮量N0 (0 kg/hm2)、N1 (90 kg/hm2)、N2 (180 kg/hm2)、N3 (270 kg/hm2)、N4(360 kg/hm2)处理对‘新冬18 号'旗叶光合特性、干物质积累、产量及氮素利用效率的影响。结果表明：拔节期增加施氮量,增加孕穗期旗叶的叶绿素和可溶性蛋白质含量、光合速率、叶面积指数、春季总光合势。孕穗期施氮肥延缓旗叶叶绿素和可溶性蛋白含量、光合速率、叶面积指数的衰减;孕穗后均以N3、N4的旗叶叶绿素和可溶性蛋白质含量、光合速率、叶面积指数、春季总光合势较高,干物质积累量和产量也以N3、N4较高。随施氮量的增加干物质积累量和产量增加,氮肥利用效率降低。在本试验条件下增加施氮量使旗叶叶绿素和可溶性蛋白含量、光合速率、叶面积指数增加及其功能期的延长是‘新冬18号’增产的主要原因。综合考虑施氮量在180~270 kg/hm2范围内,氮肥农学利用效率为6.9 kg/kg,可满足‘新冬18号’产量为8004.85 kg/hm2的需要。