主要农田生态系统氮素行为与氮肥高效利用研究

氮肥在我国农业生产中发挥了重要作用 ,但氮肥的不合理施用也带来了一些负面影响 ,氮肥施用不合理、利用率低 ,不仅导致氮素的大量损失、造成了浪费 ,而且还对生态环境产生不良影响 ,使农田氮素成为重要的污染源之一 ,同时过量施用氮肥还严重影响了农产品品质。针对氮肥施用存在的问题 ,国内外已经开展了大量的基础研究。国家自然科学基金委员会多年来也资助了与农田生态系统氮素行为与氮肥高效利用研究相关的一些课题 ,为进一步系统开展本领域的综合研究奠定了基础。 2 0 0 2年 ,国家基金委针对氮肥施用中存在的科学问题设立了题为主要农田生态系统氮素行为与氮肥高效利用的重大项目 ,以期在国内外研究基础上 ,围绕农田生态系统氮素行为与氮肥高效利用 ,对我国主要农田生态系统中氮素的行为、作物高效利用氮肥的生理和遗传机制及调控作物高效利用氮肥的理论与方法等前沿科学问题开展跨学科的系统研究 ,为改变我国氮肥利用率低的局面提供理论依据。     

我国烤烟生产中的氮素管理及其与烟叶品质的关系

在诸多营养元素中,氮素既是土壤中最不稳定的元素,也是影响烟叶产量和品质最为重要的元素。为追求产量,在我国目前的烤烟生产中氮肥施用过量的现象较为普遍。施氮量过高往往造成烟叶品质下降。生产中普遍推荐的肥料施用技术所提供的氮素与烟株生长的需氮规律不吻合。生长后期土壤氮素矿化使得烟株生长过程中的氮素营养难以控制,并缺乏有效的检测手段。目前对于造成烟叶中烟碱含量升高的真正原因没有正确认识。结合我们的研究,本文就我国烤烟生产中存在的上述问题进行分析与讨论。旨在通过努力达到烤烟生产中的氮素营养平衡,烟叶的化学成分趋于协调,并达到提高氮肥利用率、减少环境污染的目的。     

基于冬小麦植被指数的氮肥调控技术研究

施用氮肥是提高作物产量的重要措施，但不合理施用是导致氮肥利用率偏低的主要原因之一，减少农田中氮肥的损失是提高利用率和降低环境污染的共同基础。寻求一种快速、可靠、廉价、非破坏性的作物氮素营养水平田间诊断方法，然后建立一个通用的施氮模型，对指导作物氮肥管理具有重要意义。     

丛枝菌根真菌调控土壤氧化亚氮排放的机制

氮素是陆地生态系统初级生产力的主要限制因子,自Haber-Bosch反应以来,氮肥的生产和施用极大地提高了粮食产量.然而过量施用氮肥导致氮肥利用率低,并造成了严重的环境污染,包括氮沉降、硝态氮淋洗以及N2O排放等.微生物直接参与土壤氮素循环,固氮微生物、氨氧化和反硝化微生物分别在土壤固氮、铵态氮转化和硝态氮转化过程中起...     

不同施氮处理对水稻氮素吸收及产量的影响

从水稻高效施肥的角度,通过田间小区试验,分析不同施氮肥处理对水稻氮素吸收及产量的影响。结果表明,在一定氮肥施用量范围内,水稻氮素吸收量及产量随氮肥施用量增加而提高,氮肥施用过量时,水稻氮素吸收量及产量降低;等量的氮肥(210 kg.hm-2)处理下,随着追肥次数的增加,其水稻氮素吸收量及产量也随之提高;在基肥∶分蘖肥∶穗肥∶粒肥=3∶3∶3∶1的情况下,水稻氮素吸收量及产量均达到最高水平。     

糖蜜酒精废液对甘蔗光合及氮素代谢中关键酶和产量的影响

通过直接浇灌不同定量糖蜜酒精废液于甘蔗,并与常规施肥和不施肥处理进行比较试验.研究糖蜜酒精废液对甘蔗不同生长时期光合和氮素代谢一些生理性状及产量的影响.结果表明,与常规施肥相比,施45、75、105t/hm2糖蜜酒精废液都提高了甘蔗的产量,但只有施105t/hm2处理达到显著水平;施用45t/hm2糖蜜酒精废液的叶绿素含量、苹果酸酶、硝酸还原酶、全氮含量、水溶性蛋白质等光合、氮代谢生理指标在4个时期与常规施肥无显著差异,施用75、105t/hm2糖蜜酒精废液的上述各项生理指标在甘蔗伸长期和成熟期显著高于施用45t/hm2糖蜜酒精废液和常规施肥.上述各项生理指标在伸长期都与产量成正相关,其中硝酸还原酶活性和蛋白质含量与产量的相关性达到显著水平.直接浇灌糖蜜酒精废液提高了甘蔗生长中后期的光合作用和氮素代谢,从而提高了产量.     

不同氮水平对甘蔗氮素利用及土壤氮素残留的影响

以新台糖22号(ROC22)为试材,设施用15N标记的尿素2.5 g pot-1、5.0 g pot-1及7.5 g pot-13个处理,研究施氮水平对甘蔗氮素利用效率及土壤氮素的影响。结果表明,随氮肥施用水平的提高,甘蔗干物质积累、氮素积累、来源于肥料氮素的比率不同程度增加,同时土壤碱解氮含量、硝态氮含量、肥料氮素残留量及肥料氮素残留率显著增加,但甘蔗氮肥利用率显著下降;施氮水平还明显影响甘蔗各器官的干物质分配、氮素分配、氮肥利用率及氮素在不同土层的分布。本试验条件下,甘蔗氮肥施用土层深度为20 cm、尿素施用量为5.0 g pot-1较为适宜。     

长期施肥对农田土壤氮素关键转化过程的影响

当前,如何合理施肥、提高作物产量、维持土壤肥力、并兼顾生态环境效应是农业研究的主要挑战之一。本文综述了长期施肥对农田土壤氮素关键转化过程的影响,主要从土壤氮转化过程的初级转化速率角度综述肥料(有机肥和化学氮肥)对土壤氮素关键转化过程的影响。土壤氮素矿化-同化循环是自然界氮循环过程中两个至关重要的环节,是决定土壤供氮能力的重要因素。总体而言,长期施用氮肥,尤其是有机肥能显著提高初级矿化-同化周转速率;长期施肥可以刺激自养硝化作用,且有机肥的刺激作用更明显;施用化学氮肥和有机肥均能提高反硝化速率,且有机肥的刺激作用高于化学氮肥。有机肥一直被提倡和实践用来改善土壤肥力和提高土壤固碳能力,无论是单施有机肥还是有机-无机配施,均能有效地减轻硝酸盐污染,改善土壤肥力并提高作物产量。但是有机肥的施用并不是多多益善,有机肥过多施用也会增加氮损失的风险。因此,本文综述了长期施肥对农田土壤氮素关键转化过程初级转化速率的影响,讨论了各个氮转化过程之间的联系,以期增强人们对长期施肥措施影响农田土壤氮素循环的理解,并为合理施用氮肥、提高氮肥利用率、减少与氮相关的环境污染提供理论依据。     

控释氮肥在我国小麦-玉米轮作体系的应用研究进展

氮素在小麦-玉米轮作体系中占据重要地位.施用与小麦、玉米各生育时期需氮规律相吻合的控释氮肥,可改善作物生长特性及提高氮素利用效率,保障其高质稳产,并降低氮素淋溶污染风险.概述了控释氮肥性质和施用控释氮肥对小麦-玉米轮作体系作物产量、氮素利用效率、农艺学性状和土壤氮素含量及酸碱性等方面的影响,探讨了控释氮肥应用研究中存在...     

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。