氮肥管理与地膜覆盖对旱地冬小麦产量和氮素利用效率的影响

降雨偏少且季节分布不均,施肥偏多且方式不合理,缺少有效的保水栽培措施是西北旱地小麦生产面临的主要问题。2010年10月至2012年6月连续2个小麦生长季,在陕西渭北旱塬进行田间试验,比较了氮肥追施和总量减少、覆膜、增加种植密度措施较传统施肥和农民习惯施肥种植模式对冬小麦籽粒产量及氮素利用效率的影响。与农户习惯施肥相比,传统施肥不能持续增加产量和氮素利用效率;而减氮追肥、减氮垄覆和减氮垄覆增密处理的增产效果明显,同时提高了氮素利用效率,但减氮垄覆或增加种植密度却使籽粒含氮量降低,主要原因是进入开花期后土壤硝态氮累积量减少,氮素供应不足所致。综合分析,减氮垄覆增产增效更明显,小麦产量、氮肥偏生产力、氮肥生理利用率在第1年分别提高38.6%、49.6%和35.1%,在第2年分别提高7.6%、16.3%和25.7%,说明控氮与覆膜结合是实现旱地冬小麦增产的重要措施,但需注意生长后期土壤氮素供应,在增产的同时保证小麦品质。     

不同肥力和土壤质地条件下麦田氮肥利用率的研究

在不同肥力和质地的土壤上,采用田间小区及水泥池栽培试验进行了麦田氮肥利用率的研究。结果表明,高肥力麦田小麦对土壤氮素的依存率很高,氮肥的利用率较低,在设计施氮量范围内,仅为１９．０％－７．４％;在中高肥力麦田,小麦对土壤氮素的依存率低,氮肥的利用率较高,达５８．８％－３６．９％,在供氮水平相近的不同质地土壤中,小麦对对氮肥的依存率是以重壤〈中壤〈轻壤;氮肥利用率在氮肥用量低时相差不大,随着施氮量的     

不同追施氮肥量对南疆陆地棉SPAD值及干物质积累与分配的影响

为明确追施不同氮肥量对陆地棉SPAD值及干物质积累与分配的影响,在南疆巴州地区以当地主栽品种‘巴43541’为材料,设置4个追施氮肥水平,分别为不追施氮(N0)、减施50%常规追施氮肥(N1)、常规追施氮肥(N2)、增施50%常规追施氮肥(N3),分析不同追施氮肥量对叶片SPAD值、干物质积累与分配、产量以及氮肥利用的影响。结果表明,减施50%追施氮肥量能增加陆地棉各生育期的SPAD值和SPAD积累值,且生殖器官干物质转化比例最高为60.53%,产量为6581.32 kg/hm²,相比于其他处理增产1.4%～16.5%,氮肥偏生产力和氮肥农学利用率均显著高于其他处理。减施50%常规追施氮肥处理较其他处理增产虽然不显著,但是能够显著增高氮肥偏生产力和氮肥农学利用效率,可考虑在生产实践中应用。     

不同土壤及氮肥条件下水稻氮利用效率和增产效应研究

在土培池条件下,研究了2种土壤(砂土和黏土)和4种施氮水平下4个水稻品种(组合)施用氮利用效率、增产效应及吸氮特性。结果表明,(1)在砂土和黏土上施用氮肥均能显著提高水稻产量,但黏土上的产量显著高于砂土上的,而砂土施用氮肥的增产效应显著高于黏土。(2)不同土壤条件下,水稻对氮肥的利用情况不同。氮素收获指数和氮肥生理利用率呈砂土>黏土的趋势,氮肥表观利用率、氮肥偏生产力和土壤氮素依存率呈黏土>砂土的趋势,而氮肥农艺利用率则因水稻基因型不同在不同土壤上表现有所差异。(3)随施氮水平的提高,氮素收获指数、氮肥农艺利用率、氮肥生理利用率、氮肥偏生产力和土壤氮素依存率,在2种土壤条件下,均呈显著下降趋势;而氮肥表观利用率在砂土条件下呈一直上升趋势,以高肥处理最高,在黏土条件下则呈现先上升,至中肥最大,高肥显著下降的趋势。(4)秸秆吸氮量、籽粒吸氮量和总吸氮量均呈黏土>砂土的趋势,但差异相对较小。(5)在不同土壤条件下,水稻施用氮肥的增产效应、氮肥利用效率和对氮素的积累与分配均存在显著的基因型差异。     

追施氮肥对‘镇麦168’产量和品质性状的影响

为给‘镇麦168’及其同类型小麦品种的大面积推广种植提供施肥依据,选用‘镇麦168’为试验材料,采用二因素随机区组设计,探讨追施氮肥对产量和主要品质性状的影响。结果表明,在底肥相同的情况下,在一定范围内追施氮肥,产量、籽粒蛋白质含量、湿面筋含量和稳定时间均呈抛物线变化。施氮总量相同时,拔节期追施氮肥对‘镇麦168’有极显著的增产效应,追施氮肥处理的平均单产比对照增产19.4%,其中以施氮肥A2(112.5 kg/hm²)处理的增产效果最为显著,较对照增1853.7 kg/hm²,增幅达34.3%,同时能显著提高‘镇麦168’籽粒蛋白质、湿面筋含量、面团稳定时间、沉降值以及容重。综上,在江苏淮南麦区生态条件下,以拔节期追施氮肥112.5 kg/hm²为‘镇麦168’较为合理的氮肥运筹模式。     

不同土壤条件下氮肥处理对小麦产量及品质的影响

为探讨不同土壤条件下氮肥处理对小麦产量及品质的影响,采用盆栽试验,以Egypt1和津强7号为供试材料,研究不同土壤条件下氮肥处理对小麦产量及品质的影响。试验设黑土、潮土2种土壤类型和不追肥、拔节期追氮肥、挑旗期追氮肥3种肥料处理,3次重复。结果表明: 在2种土壤条件下,小麦籽粒产量和各蛋白质组分产量表现为黑土>潮土,除球蛋白产量外,土壤处理间均差异显著。不同时期追施氮肥均显著提高了籽粒产量和蛋白质产量。黑土和潮土配合追施氮肥都可以有效提高小麦籽粒产量,改善品质。     

有机无机肥料对小麦的肥效及其交互作用

在京郊大同肥力水平土壤上,有机肥和化肥配合施用小麦增产量最高,其增量在中、高肥力试验点上大于低肥力试验点.有机肥和化肥配合施用时的增产作用是它们各自增产效应之和,它们之间的交互效应不显著.在高肥力土壤上甚至有负的交互效应,即配台施用时的增产量小于分施时各自增产量之和.根据肥料试验,本文提出了京郊不同肥力水平土壤上小麦有机无机肥料配合施用量,并发现在低肥力土壤上随着有机肥的施用,化肥氮的用量增加,化肥磷用量可减少;在高肥力土壤上随有机肥的施用,化肥氮用量减少,化肥磷用量增加;在中等肥力土壤上配合有机肥的施用,氮磷化肥用量均个应减少,应略为增加.     

氮肥施用方式对玉米产量和肥效的影响

对氮肥不同施用方式下玉米产量和氮肥效率进行研究,结果表明：在试验条件下氮肥基施和追施中,各施氮处理均较对照增产,但以施用尿素150kg/hm2产量最佳,且两施氮时期间产量差异不显著;氮肥基施和追施中,玉米籽粒产量氮反应指数、生物产量氮反应指数和氮肥农业效率均随施氮量增加呈下降趋势,但与前两者不同的是氮肥农业效率在各施氮量间的差异显著。因此,为达到较好增产效果应控制氮肥施用量,同时可以将氮肥以基施形式施入,从而减小玉米生产中工作量。     

氮肥基追比和调亏灌溉对小麦水分利用效率和产量的影响

优化水肥管理对提高小麦生产效率,改善农业生态环境具有重要意义。在防雨棚下,采用桶栽土培法研究氮肥基追比和调亏灌溉对小麦水分利用效率、叶片光合速率的影响,为优化小麦水氮运筹模式提供依据。设置4种氮肥基追比（播前和拔节期施氮比例）处理,分别为10:0、7:3、5:5和3:7,记为N_10:0、N_7:3、N_5:5和N_3:7。2种水分处理:水分调亏（返青-拔节期）—复水—调亏（灌浆-成熟期）,记为D;全生育期正常供水,记为N。结果表明,拔节期追施氮肥显著提高小麦灌浆期的单茎叶面积;相同水分条件下,N_7:3、N_5:5和N_3:7灌浆期单茎叶面积递增且显著高于N_10:0处理。水分调亏显著降低拔节期N_10:0处理小麦最上部展开叶的光合速率,对其他氮肥处理小麦光合速率的影响则未达显著水平;相同水分条件下,N_5:5处理拔节期和灌浆期均具有较高的光合速率。随追氮比例的增加,小麦叶片光合速率和水分利用效率呈先升后降的趋势。氮肥基追比和水分调亏显著影响小麦产量和水分利用效率,且两者对小麦产量存在显著的互作效应。综合考虑产量和水分利用效率等因素,水分调亏配合氮肥基追比处理比例为5:5是最合理的水氮运筹模式。     

不同氮肥抑制剂对小麦产量、土壤肥力、氮肥利用率的影响

为减少氮肥施用量,提高氮肥利用效率。添加氮素抑制剂是提高小麦氮肥利用率的有效途径之一。采用大田试验,在减氮10%的条件下,添加脲酶抑制剂N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)、氢醌(HQ)和硝化抑制剂3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)、双氰胺(DCD)对小麦产量、土壤肥料、植株氮磷钾含量的影响。结果表明：与100%尿素对照相比,DCD、DMPP、NBPT和HQ氮肥抑制剂均增加了小麦产量和氮肥利用率,其中DMPP处理的小麦产量达到了显著水平(P<0.05),且均增加了土壤pH,降低了土壤有效磷含量,对土壤有机质和速效钾影响不大,其中硝化抑制剂DCD、DMPP增加了土壤碱解氮含量,脲酶抑制剂NBPT和HQ降低了土壤碱解氮含量,DMPP和HQ增加了小麦植株氮、磷含量,DCD和NBPT降低了小麦植株氮、磷含量,4个氮肥抑制剂均降低了小麦植株钾含量。总之,DMPP和HQ的减肥增效效果最理想,能够有效增加小麦产量,促进小麦对氮素的吸收利用,提高氮素利用效率,缓解土壤酸化。     

氮肥运筹对限水灌溉冬小麦产量及氮素利用的影响

华北地区是中国小麦的主产区,也是缺水最为严重的地区之一,农业用水用肥过量正威胁着这个地区地下水资源的数量和质量。为此,笔者于中国农业大学吴桥实验站研究了不同氮肥措施对冬小麦产量、氮素和水分利用、以及土壤硝态氮残留的影响。实验在春浇一水和春浇二水两种水分限制条件下,分别设7个氮肥处理,即在4个等级氮肥用量（分别为0、157.5kg/hm2、226.5kg/hm2、295.5kg/hm2,不包括有机肥中所含氮量）下,分设两种施肥方式（全部基施和基施+追施）。结果表明,施氮量和施氮方式相同时春浇二水冬小麦的产量高于春浇一水,二水穗粒数较一水高,千粒重则低于一水,一水耗水量较少,水分利用效率明显高于二水;同一水分下不同施肥量及施肥方式对产量的影响差异不显著,同一施肥方式下在157.5-295.5kg/hm2范围内,施肥量越大,氮素生理效率和氮肥生产力越低,施氮157.5kg/hm2时,氮收获指数均处在最高或较高水平;土壤硝态氮残留量与施氮量呈显著正相关,成熟期一水条件下土壤中硝态氮主要集中在上层(0~80cm),二水条件下则主要分布在中下层。综合研究表明,在春浇一水条件下,施氮水平在157.5kg/hm2,且全部基施,能够获得与多量施肥相当的产量,且可提高氮肥和水分利用效率,减少硝态氮的淋洗和残留,提高劳动生产率,在干旱缺水地区是比较合理的栽培方式     

Analysis of Wheat Cultivar Differences in Grain Yield, Grain Nitrogen Yield and Nitrogen Utilization Efficiency.

More detailed information on the causes of yield variability among wheat cultivars is needed to further increase wheat yield. Field studies were conducted in Northern Greece over the two cropping seasons of 1985—1986 and 1986—1987 to assess the effects of nitrogen fertilizer and application timing of the various component traits that determine grain yield, grain nitrogen yield and nitrogen utilization efficiency of two bread ( Triticum aestivum L.) and two durum ( Triticum durum Desf.) wheat cultivars, using yield and yield component analysis. Nitrogen at a rate of 150 kg ha^-1 was applied before planting or 100 N kg ha^-1 before planting and then 50 N kg ha^-1 top dressed at early boot stage. Nitrogen and cultivars affected all traits examined, while split nitrogen application affected only some of the traits. Grain yields in the most cases were correlated with number of grains per unit area and grain weight and grain nitrogen yields in all cases with grain number per unit area. The contribution of the number of grains per spike to total variation in grain yield among cultivars was almost consistent (37 to 55 %), while the contribution of grain weight was more significant (up to 55 %) in high yields (>6.500kg ha^-1) and number of spikes per unit area (>500). The number of grains per spike contributed from 60 to 83 % to the total variation in grain nitrogen per spike. Increased grain nitrogen concentration resulted in a reduction of its contribution in grain nitrogen yield variation. Nitrogen utilization efficiency was higher during grain filling than during vegetative biomass accumulation. The contribution of nitrogen harvest index to the variation of utilization efficiency for grain yield was higher in plants receiving nitrogen application.     

氮肥后移对烤烟氮素吸收、利用及品质的影响

为研究氮肥追施比例对烤烟氮素吸收、利用、化学成分及感官质量的影响,以烤烟品种NC55为材料,运用15N同位素示踪技术进行了不同基追肥比例的田间试验。结果表明,提高氮肥追施比例,烟株各器官及整株对基肥氮的吸收量减少,追肥氮的吸收量增加;当追肥比例为50%时,整株对肥料氮的吸收量最高。随追肥比例增加,烟株各器官对土壤氮的吸收量呈先增加后降低趋势,当追肥比例大于30%时,茎秆、叶片及整株的土壤氮吸收量显著降低。随氮肥追施比例增加,基肥氮的利用率提高,追肥氮的利用率降低,肥料氮的利用率先增加后降低,以追肥比例为50%时最高。增加追肥比例提高了烟叶感官质量,以追肥比例50%时最好,追肥比例再增加,品质降低。本试验条件下,氮肥追施比例为50%是兼顾氮素利用和品质的最佳处理。本研究为烤烟氮肥的合理施用提供了理论依据。     

不同氮效率玉米品种对土壤硝态氮时空分布及农田氮素平衡的影响

阐明不同氮效率玉米品种对土壤硝态氮时空分布及农田氮素平衡的影响, 是挖掘品种氮素高效利用的生物学潜力, 提高氮素供应与作物需求的匹配度, 进而提高氮肥利用效率的重要途径。本研究以氮高效玉米品种郑单958、金山27和氮低效玉米品种蒙农2133、内单314、四单19为材料, 在不同施氮量下(0、300和450 kg hm^-2), 系统研究了不同氮效率玉米品种对土壤硝态氮时空分布、农田氮素平衡的影响, 并分析了植株氮积累量与土壤硝态氮累积量的关系。结果表明, 不同施氮水平下, 氮高效品种的产量、氮素吸收效率、氮肥利用率都显著高于氮低效品种; 相关分析表明植株氮素积累量与土壤硝态氮累积量呈显著负相关。从土壤硝态氮时空分布来看, 随生育进程, 土壤硝态氮含量最大土层逐渐下移, 下移速率不受品种氮效率影响, 其年际间差异与降雨量差异显著相关; 但吐丝后氮高效品种的60~100 cm土壤剖面内硝态氮含量显著低于氮低效品种, 差异达显著水平; 收获后土壤硝态氮残留量则表现为氮低效品种显著高于氮高效品种, 且随施氮量的增加显著增加。从农田氮素平衡来看, 品种的氮效率显著影响农田土壤氮素残留及表观损失, 氮低效品种的农田氮素表观损失是氮高效品种的2.2倍(300 kg hm^-2)和1.5倍(450 kg hm^-2), 且年际间差异较大。因此, 不同氮效率品种通过对氮素的差异性吸收显著影响农田氮素平衡。选用氮高效品种可显著降低土壤中硝态氮残留和表观损失, 降低氮素淋溶风险, 是提高氮肥利用率的有效途径。     

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。     

施氮量对稻麦干物质转运与氮肥利用的影响

为探讨太湖地区稻麦轮作农田适宜施氮量及氮素对干物质转运与氮肥利用的影响,于2007—2009年间在中国科学院常熟农业生态实验站建立田间定位试验。设置4个氮肥处理水平,分别用N0、N1、N2和N3表示。水稻各处理的施氮量分别为0、125、225和325kghm-2;小麦相应处理施氮量分别为0、94、169和244kghm-2(为稻季相应处理施氮量的75%)。结果表明,水稻施氮量超过225kghm-2,小麦施氮量超过169kghm-2后,产量增加不显著。水稻、小麦开花期干物质积累量均随施氮量的增加而增加,但花前营养器官干物质转运对籽粒贡献率均随氮肥用量增加而降低;氮肥农学效率与氮肥生理效率均随氮肥用量增加而降低,且N2与N3处理之间差异不显著;边际产量均随施氮量增加而下降,N3处理边际效益水稻平均低于3.1kgkg-1,小麦平均低于2.4kgkg-1。综上所述,无论水稻还是小麦,N2处理既能保证较高物质转运率,又能保证较高的氮肥利用效率与经济效益。     

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。     

地力和养分管理模式对水稻产量和氮肥利用率的影响

为促进水稻高效生产,降低肥料投入对环境的影响,采用田间小区试验,研究了中、低两种地力水平下三种养分管理模式对水稻产量和氮肥利用率的影响。结果表明,施用氮肥在水稻生产中增产效果显著,与对照相比,早稻施氮比不施氮增产23.00％~26.10%,晚稻增产36.66％~71.43%,并且在相同的氮素水平下,低肥力地块平均增产效果要好于中肥力地块;三种养分管理模式中,最佳养分管理模式能显著提高氮肥利用率,早稻生产氮肥利用效率分别比相同地力水平的农民习惯施肥处理提高10.00%和8.36%,晚稻生产分别提高19.60%和16.89%;在不同的地力水平下,充足的氮素供应能提高水稻的实粒数和有效穗数,对氮素向籽粒的转化也起着积极的促进作用。