水稻氮肥用量及增产效益研究

通过2年试验，分析了在吉林省土壤与气候条件下，氮肥用量与水稻产量的关系。得出了氮肥在40～240kg／hm^2用量条件下，增产20．17％～150．72％，每kg氮肥增产0．0167～0．0327t稻谷。增产率为0．45％～0．94％。高产处理中（9．35～9．68t／hm^2），有6．95％～8．47％的产量来自于磷、钾肥贡献，纯氮肥贡献率53．82％～55．94％，土壤基础肥力贡献率37．11％～37．71％。通过试验可以看出，氮肥用室160-200kg／hm^2，增产率较高，每kg氮肥可以增产0．0318～0．0327t稻谷。氮肥施用水平低于80kg／hm^2或高于200kg／hm^2，氮肥增产率下降。在磷、钾肥固定的条件下，最高产量的氮肥施肥量为205．54～210．95kg／hm^2，产量可以达到8．99～9．12t／hm^2。     

不同氮肥吸收利用效率水稻基因型叶片衰老特性

选用氮肥利用高效型和低效型具有代表性的12个粳稻品种,研究225kghm-2施氮条件下其氮素吸收积累特性。与氮低效基因型相比,氮高效基因型水稻在拔节至抽穗、抽穗至成熟阶段的氮素吸收速率、氮素积累量和积累比例均具有明显优势,其中以抽穗至成熟阶段的优势尤为显著。该阶段水稻各器官逐渐衰老,植株各项生理功能逐渐衰退,为明了水稻衰老与植株中后期氮素吸收与积累、氮肥吸收利用效率的相互关系,相继研究了花后各基因型水稻的衰老特性。结果表明,齐穗后的不同时期,氮高效基因型水稻的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均显著高于氮低效基因型,而膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)的含量却要显著低于氮低效基因型水稻。相关性分析表明,水稻的氮肥利用效率与齐穗后剑叶中的SOD、POD和CAT活性呈极显著正相关,而与其剑叶中的MDA含量呈极显著负相关。由此说明,与氮低效基因型相比,氮高效基因型水稻生育后期剑叶中用于清除活性氧自由基的SOD、POD、CAT活性较高,能有效阻止高浓度氧的积累和膜脂过氧化作用,降低MDA的含量,因而降低叶片的衰老进程,在维持较长光合功能期的同时能增强物质积累,促进植株对氮肥的吸收和利用。     

不同氮肥利用效率水稻基因型剑叶光合特性

选用氮肥利用高效型和低效型具有代表性的12个粳稻品种,研究225 kg hm^-2施氮条件下水稻剑叶光合特性的差异及其与氮肥利用效率、水稻结实性的相互关系。结果表明,齐穗后,氮高效基因型水稻的叶绿素含量、叶片含氮量、净光合速率、光合功能期和叶绿素荧光动力学参数中的最大光化学效率(F_v/F_m)、PS II的潜在活性(F_v/F_o)、实际光化学效率(Φ_PSII)、光化学猝灭系数(q_P)和非光化学猝灭系数(q_N)均显著高于氮低效基因型。相关性分析表明,齐穗后不同时期,剑叶中叶绿素含量、叶片含氮量、净光合速率、剑叶的光合功能期和叶绿素荧光动力学参数值(F_v/F_m、F_v/F_o、Φ_PSII、q_P、q_N)与水稻的氮肥利用效率、结实性均呈极显著的正相关。由此说明,与氮低效基因型相比,氮高效基因型水稻生育后期具有较好的光合特性,较长的光合功能期;同时,其PSII反应中心更加稳定,具有更大的光能转化为电化学能的潜力,非光化学猝灭对光合机构也有更好的保护作用。因而,其在促进植株光合物质积累,提高结实性的同时能通过地上部与地下部的调节反馈增强植株对氮肥的吸收利用。     

水稻氮肥用最及增产效益研究

通过2年试验,分析了在吉林省土壤与气候条件下,氮肥用量与水稻产量的关系。得出了氮肥在40-240kg／hm2用量条件下,增产20．17％-150．72％,每kg氮肥增产0．0167-0．0327t稻谷,增产率为0．45％-0．94％。高产处理中(9．35-9．68t／hm2),有6．95％-8．47％的产量来自于磷、钾肥贡献,纯氮肥贡献率53．82％-55．94％,土壤基础肥力贡献率37．11％-37．71％。通过试验可以看出,氮肥用量160-200kg／hm2,增产率较高,每kg氮肥可以增产0．0318-0．0327t稻谷。氮肥施用水平低于80kg／hm2或高于200kg／hm2,氮肥增产率下降。在磷、钾肥固定的条件下,最高产量的氮肥施肥量为205．54-210．95kg／hm2,产量可以达到8．99-9．12t／hm2。     

水稻精确施氮肥技术研究

20 0 1— 2 0 0 2年通过 8种不同施氮水平的试验 ,获得估算水稻目标产量 70 0kg/ 667m2 总施氮量的基本参数 ,结果表明 :每生产 1 0 0kg稻谷需氮量 2± 0 0 2kg ,肥料当季利用率 40 % ,基础地力产量 40 0kg/ 667m2 的土壤供氮总量5 55kg。     

不同年代中籼水稻品种的产量与氮肥利用效率

本研究旨在探明中籼水稻在品种改良过程中产量与氮肥利用效率的变化特点。以江苏省近70年来不同年代在生产上广泛应用的12个代表性中籼水稻品种(含杂交稻组合)为材料,依据应用年代将其分为20世纪40—50年代、60—70年代、80—90年代和2000年以后4个类型,设置0 N(全生育期不施氮)、MN(全生育期施氮210 kg hm–2)和HN(全生育期施氮300 kg hm–2)3个施氮量处理,研究其产量、氮肥利用效率及其生理特性。结果表明,随品种应用年代的演进,不同年代中籼水稻品种的产量和氮肥利用效率均获得较大提高。2000年以后的品种(超级稻)产量和氮肥利用效率较高,根系性状和叶片光合特性以及氮代谢相关酶活性强是其重要生理基础。超级稻抽穗后根系氧化力和剑叶光合速率下降的幅度较大可能是导致超级稻结实率较低的一个重要原因。提高灌浆中后期超级稻的根系氧化力和剑叶光合速率,有望提高超级稻的结实率。     

不同密度下施氮量对夏玉米产量和氮肥利用效率的影响

为明确施氮量对不同密度夏玉米的产量和氮肥利用效率的调控效应,以京农科728(JNK728)为材料,设置密度和施氮量的二因素随机区组试验。结果表明:施氮量增加显著提高JNK728叶片叶绿素含量(SPAD值);与N180相比,N300和N360叶面积指数(LAI)和单株干物质积累量(DM)显著增加。增加密度显著降低同等施氮水平下JNK728吐丝后穗位叶SPAD值和DM,但显著提高V12-R1+20阶段的LAI。增加施氮量和增加密度均可显著提高JNK728的产量,低密度下施氮量超过240 kg/hm~2显著增加穗行数和千粒质量而提高产量,高密度下施氮量超过300 kg/hm~2显著增加行粒数,增加密度通过增加穗数提高产量。施氮量增加氮肥偏生产力降低31.2%～72.3%,氮肥农学利用效率提高12.5%～52.6%,增加密度后氮肥偏生产力和氮肥农学利用效率均显著提高。总之,在本研究条件下,耐密抗倒夏玉米在7.5×104株/hm~2时,施氮量宜低于300 kg/hm~2,产量可达9.5×10~3 kg/hm~2;增加密度至9.0×10~4株/hm~2时施氮量在300～360 kg/hm~2为宜,产量可达12.0×10~3 kg/hm~2。总之,在本研究条件下,耐密抗倒夏玉米选择耐密抗倒品种在中密度(7.5×10~4株/hm~2)时,施氮量宜低于300 kg/hm~2,产量可实现9.5×10~3 kg/hm~2,增加密度至9.0×10~4株/hm~2,施氮量在300～360 kg/hm~2为宜,产量可以达到12.0×10~3 kg/hm~2。     

水稻氮肥施用技术试验研究

随着近几年社会经济的迅速发展,农业种植规模不断扩大,水稻生产氮肥用量一直处于持续上升阶段,但是单位面积产量却没有得到显著提高,不仅会增加成本,同时还浪费资源,在一定程度上降低了种稻效益。在水稻种植过程中,有效利用简单的农艺措施,可以减少高氮投入的产量和减少氮肥投入,现阶段水稻生产急需解决的问题是要求水稻生产向高产、低耗的路线迈进。所以,相关人员必须结合实际情况以及水稻的产量,设计出一套合理、正确的氮肥高效施肥技术方案,使水稻能够稳定正常运行。     

氮肥后移对不同氮效率水稻花后碳氮代谢的影响

以氮高效品种(德香4103)和氮低效品种(宜香3724)为材料,利用~(13)C和~(15)N双同位素示踪技术和生理生化分析方法,采用盆栽及大田试验,在施氮量180 kg hm~(–2)条件下,设置3种氮肥运筹方式,基肥∶蘖肥∶穗肥比例分别为5∶3∶2(N_1)、3∶3∶4(N_2)、3∶1∶6(N_3),以及不施氮(N_0)处理;研究其对不同氮效率水稻花后氮碳代谢的影响,并探讨氮肥后移下花后光合同化物及氮素累积、转运、分配的共性响应机制及其与产量的关系。结果表明,品种、氮肥运筹对花后氮素利用特征、光合同化物分配、生理特性及产量均存在显著影响。氮高效品种与氮肥后移量占总施氮量的40%、氮素穗肥运筹以倒四、倒二叶龄期等量追施相配套(N_2处理),能促进花后氮素累积,提高剑叶光合速率和1,5-二磷酸核酮糖羧化酶、谷氨酰胺合成酶等碳氮代谢关键酶活性,促进叶片、茎鞘、根系、穗各营养器官光合同化物及氮素累积与转运,进而提高产量及氮肥利用率,为本试验氮高效品种配套的氮肥运筹优化模式。花后不同氮肥运筹下,氮高效品种光合同化物、氮素的累积与转运,分别较氮低效品种高7.78~12.75 mg ~(13)C株~(–1)、15.14~18.78mg ~(15)N株~(–1);且叶片转运量分别较氮低效品种高1.70~2.93 mg ~(13)C株~(–1)、2.21~4.55 mg ~(15)N株~(–1),茎鞘转运量分别较氮低效品种高1.70~2.93 mg ~(13)C株~(–1)、0.05~1.14 mg ~(15)N株~(–1);而穗部氮高效与氮低效品种~(13)C同化物分别增加31.04~44.68 mg ~(13)C株~(–1)(占~(13)C总量的42.04%~46.38%)、24.94~34.26 mg ~(13)C株~(–1)(占~(13)C总量的36.45%~41.36%),~(15)N则分别增加35.56~46.58 mg ~(15)N株~(–1)(占~(15)N总量的61.82%~82.93%)、27.37~31.57 mg ~(15)N株~(–1)(占~(15)N总量的58.04%~68.31%)。氮高效品种花后具有强光合碳同化、氮素的协同吸收转运特征,以及碳氮代谢能力,来满足籽粒灌浆期对光合同化物及氮素的利用,是氮高效品种相对于氮低效品种高产、氮高效利用的重要原因。此外,从花后不同器官碳氮比(C/N)变化值综合两品种高产及氮肥高效利用来看,N_2处理下,齐穗至成熟期叶片、穗部C/N提高幅度与该时期茎鞘、根系C/N降低幅度一致,据此可将C/N作为水稻高产及氮肥高效利用同步提高的评价指标,这具有重要的参考价值。     

节水减氮对土壤硝态氮分布和冬小麦水氮利用效率的影响

针对当前关中平原冬小麦生产中氮肥投入过量、灌溉水资源不足的问题,研究节水减氮栽培模式下冬小麦籽粒产量、水氮利用及硝态氮淋失情况,能为确定冬小麦节水减肥环保增效的生产模式提供理论依据。于2017—2019年在陕西杨凌开展冬小麦节水减氮田间栽培试验,采用二因素裂区设计,施氮量为主处理,灌水量为副处理,设施氮量处理N300 (300 kg hm^–2)、N225 (225 kg hm^–2)、N150 (150 kg hm^–2)、N75 (75 kg hm^–2)、N0 (不施氮)和灌水量处理W2 (1200 m³ hm^–2)、W1 (600 m³ hm^–2)、W0 (0),分析小麦产量、水氮利用效率及土壤硝态氮淋失情况。结果表明,2017—2018年和2018—2019年小麦季灌水处理较不灌水处理分别增产14.88%～15.01%和4.11～4.16倍,但处理间差异不显著,而越冬期灌水600 m³ h...     

不同类型缓释氮肥对水稻产量和氮肥利用率的影响

应用几种缓释氮肥在水稻上进行田间试验,研究其对水稻产量和氮肥利用率的影响。结果表明,在海南中等肥力的土壤上,富岛树脂包膜缓释尿素(CRU5)的产量和氮肥利用率最高,但水稻生长后期出现贪青晚熟和倒伏现象,其氮素释放慢,更适合在生育期长的作物上施用。富岛脲甲醛缓释肥料（UF1）和富岛水溶性聚合物包膜缓释尿素（CRU4）比小颗粒尿素增产10.47%,氮肥利用率提高6.67%~15.12%,其成熟期适中,后期叶青杆壮,适合在水稻上施用。大颗粒尿素比小颗粒尿素增产4.58%,氮肥利用率提高6.67%,因其价格较低,可取代小颗粒尿素在水稻上推广。     

施肥方式及化肥用量对水稻产量和氮肥利用效率的影响

为探索侧深施肥条件下化肥的减量空间,以单季稻为试验材料,采用田间肥效试验比较分析侧深施肥和常规浅施2种施肥方式下化肥用量对水稻产量和氮肥利用效率的影响。结果表明,等氮量条件下,侧深施肥技术水稻产量、有效穗数和氮肥利用效率均显著高于常规浅施,其中常量侧深施肥水稻产量、有效穗数和氮肥利用效率分别较常规浅施高11.46%、10.18%和34.77%,减量侧深施肥水稻产量、有效穗数和氮肥利用效率分别较减量浅施高14.63%、14.79%和39.73%。常规浅施条件下,氮肥用量降低20%造成水稻显著减产,但应用侧深施肥技术氮肥用量减少20%并未影响产量。综上,侧深施肥技术是提高水稻产量和氮肥利用效率的有效措施,应用侧深施肥技术可在保证产量稳定的基础上酌情减少化肥用量。     

氮肥配施纳米镁对水稻产量、品质和氮肥利用率的影响

以水稻品种南粳9108为试验对象,于2019-2020年在扬州大学校内试验基地采用盆栽试验研究纳米镁（12kg Mg/hm²）在0、225、270、315kg N/hm²条件下对水稻的产量、稻米品质及氮素利用率的影响。结果表明,纳米镁的施用能有效提高产量和氮肥利用率。相同氮肥施用水平下,施用纳米镁处理的水稻产量均高于不施镁处理,2年籽粒产量分别提高2.85%~8.86%和5.22%~7.16%,单位面积穗数和穗粒数显著提高。与不施镁处理相比,施用纳米镁处理的氮肥利用率提高了4.18%~5.97%,稻米品质也有一定改善。施用纳米镁处理的稻米整精米率和蛋白质含量分别提高了3.51%和6.26%,垩白粒率、垩白度和直链淀粉含量分别降低了2.45%、2.40%和4.30%,胶稠度变化不明显。与不施镁处理相比,施用纳米镁处理的稻米食味值、峰值黏度、热浆黏度和崩解值分别提高了0.79%、1.35%、1.64%和0.48%,最终黏度降低了0.66%,但均未达到显著差异。兼顾产量和稻米品质,在225~270kg/hm²的施氮量下,施用纳米镁有利于实现水稻的高产高效优质栽培。     

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。     

控释肥对马铃薯产量、氮素利用率及经济效益的影响

通过田间小区试验,研究了不同控释肥处理对马铃薯产量、氮素利用率和经济效益的影响,以期为控释肥在马铃薯生产中的施用和马铃薯专用控释肥生产的改进提供科学依据。结果表明,与普通肥料相比,控释肥处理的各项指标均有显著提高,其中产量平均提高了8.35%,氮素表观利用率平均提高了26.75%,产投比平均提高了39.56%。减量控释肥（80%常规量）处理的氮素利用率、产投比与常规量控释肥处理相比分别提高22.43%、13.71%。增钾处理的产量和增收率最高,与其他控释肥处理的均值相比,分别提高5.55%、7.37%,为此试验中的最优处理。     

氮肥分期运筹对套作甘薯产量、品质及氮素效率的影响

为了探寻套作甘薯高产优质的氮肥运筹方式, 以甘薯套作及单作为主区, 定量氮肥全部基施、分2期和分3期运筹为副区, 于2015—2016两年度探讨了不同处理对2个甘薯品种(渝紫7号和万薯10号)块根产量、品质及氮肥利用效率的影响。结果表明, 2个品种无论单作或套作, 定量氮肥分2期或分3期运筹显著提高甘薯块根产量、单薯重、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、氮肥表观利用率和氮肥偏生产力; 套作中定量氮肥不同运筹方式对2个甘薯品种商品薯率影响不显著, 但单作中分3期运筹时最高; 万薯10号块根β-胡萝卜素含量以定量氮肥分3期运筹最高, 渝紫7号块根花青素含量以分2期和3期运筹最高, 2个品种块根淀粉含量以氮肥全部基施最高。套作降低了除甘薯块根可溶性糖含量外的其他营养品质以及产量和氮肥利用效率, 但套作定量氮肥分2期或3期运筹, 可使这些指标达到或优于单作氮肥全部基施水平。为提高块根淀粉含量, 定量的氮肥宜采用全部基施, 为同时优化其他营养品质、提高甘薯产量和氮肥利用效率, 定量的氮肥宜采用分2期或分3期运筹。     

肥料类型及用量对玉米产量形成及氮肥效率的影响

【研究目的】研究了不同施氮量下,普通尿素和包膜复合肥对夏玉米氮肥效率和产量的影响;【方法】采用随机区组设计5个施氮水平,研究不同类型尿素对夏玉米干物质量、籽粒灌浆速率、氮肥效率和产量的影响,讨论氮肥效率与产量的关系;【结果】与普通尿素相比,相同施氮水平下,包膜复合肥处理玉米干物质量和籽粒灌浆速率均显著提高,玉米籽粒产量比普通尿素平均提高6.9%。包膜复合肥处理的氮肥农学利用率（AE）和偏生产力（PFP）比普通尿素平均分别提高6.6%和9.8%。包膜复合肥施用量较高时对产量、AE和PFP的增加效果更显著;【结论】与常规尿素相比,包膜复合肥可显著提高籽粒产量和氮肥效率,其原因是提高了玉米花后干物质积累和籽粒灌浆速率。随着包膜复合肥产量的增加和成本的降低,它在粮食作物生产上应用前景非常广阔。     

海藻肥等不同施肥处理对土壤氮素矿化及氮肥利用率的影响

为了探明海藻肥及不同施肥方式的氮素养分释放规律和对作物吸收的影响,采用土壤盆栽试验,研究了等氮量施用海藻肥（S）与有机肥（M）、化肥（NPK）等不同施肥处理对菜园土壤氮矿化和春白菜氮肥利用率的影响。结果表明,不同施肥处理对土壤氮矿化量的影响差异显著。土壤矿化的无机氮含量变化主要受土壤硝态氮（NO3--N）含量高低的影响,土壤铵态氮（NH4+-N）含量始终保持较低含量水平,且变化幅度较小。各处理春白菜采收期干物重为：施化肥（NPK）>施海藻肥（S）>有机肥与海藻肥配施（MS）,除有机肥与化肥配施（MNPK）外,其他处理间的干物重差异不显著。供试条件下,土壤氮素表观净矿化率和春白菜的吸氮量均为NPK>S>MS>CK,M和MNPK低于不施肥（CK）处理。氮肥利用率以NPK处理最高,达到67.7%,S和MS处理分别为46.9%和4.8%。各处理春白菜采收期干物重与吸氮量呈极显著正相关（R2=0.9213,n=18）,说明作物吸氮量对产量的形成具有重要作用。S与NPK处理在相同施氮量条件下对春白菜增产作用基本相同。     

不同氮肥管理模式对早稻产量及氮肥利用率的影响

为了探明不同氮肥管理模式对水稻产量及氮肥利用率的影响,采用田间小区试验,对氮肥用量、施用时期、有机无机肥结合等氮肥管理方式下早稻产量及氮肥利用率的差异进行研究。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41.06%~76.90%。不同的氮肥管理模式对产量的影响较大,高产高效模式、超高产高效模式与农民模式相比均可以显著提高水稻产量,增产幅度为16.62%~25.41%,并可以不同程度地提高氮肥利用率,同时提高了单位面积有效穗,也促进了氮、磷养分的累积。     

施氮量对不同水稻品种氮肥利用率与农艺性状的影响

为探明施氮量对不同水稻品种产量、氮肥利用率和农艺性状的影响,以适合江苏省种植的12个中粳稻（含籼/粳杂交稻）品种为材料,大田种植,设置0N（全生育期不施氮）、200N（全生育期施纯氮200kg/hm ²）和360N（全生育期施纯氮360kg/hm²）3个施氮量处理,研究各品种产量、氮肥利用率和一些农艺性状的差异。结果表明：甬优2640在3个施氮水平产量均最高,库容量大是其高产的主要原因。其他品种产量对氮肥响应的表现不一。在较低氮（0N、200N）条件下,淮稻13号和武运粳30的产量较高,宁粳1号和扬粳4038的产量较低。在高氮（360N）条件下,宁粳1号和扬粳4038产量较高。在较低施氮量条件下,产量和氮肥利用率较高的品种具有较高的干物质积累量、茎蘖成穗率、叶面积指数、粒叶比及群体生长速率,这些指标可作为筛选氮高效品种的农艺性状指标。