连续施用控释尿素对玉米效应的研究

利用田间试验研究了包膜控释尿素连续施用对玉米叶片叶绿素、千粒重、产量、养分吸收和肥料利用率的影响。结果显示,与普通尿素相比,包膜控释尿素在相同用量情况下,对玉米生长关键时期的叶片叶绿素含量、籽粒千粒重、产量有明显的促进作用;在小麦、玉米两季连续减少20%~40%用量情况下,玉米产量和各项生育指标没有明显下降;在60%8、0%和100%用量条件下,控释肥氮利用率分别提高9.35%、3.31%和3.81%。     

控释肥对小麦玉米生物学性状和土壤硝酸盐积累的影响

利用田间试验研究了非水溶性材料包膜控释肥对小麦和玉米叶片叶绿素、小麦分蘖和穗数、小麦千粒重、玉米百粒重、产量、养分吸收、肥料利用效率和土壤硝酸盐残留的影响。结果显示,与普通肥料习惯施肥方法相比,控释肥施在种子附近,在氮、磷、钾总用量减少50%情况下,小麦、玉米多项生长指标无明显差别;控释肥明显提高了肥料的偏生产力,氮肥提高75.75%～76.33%,磷肥提高193.50%～201.29%,钾肥提高109.20%～125.96%;1m土层硝酸盐残留,小麦季减少65.94kg·hm-2,玉米季减少103.55kg·hm-2。     

控释肥料的大蒜肥效研究

对控释肥料(CRFs)的大蒜肥效进行了田间试验,结果表明:控释肥料与普通肥料(OFs)相比,在肥料施用量低和中等时具有提高肥效、增加产量的作用,大蒜的生物量分别增加80.5%和51.1%,蒜苔和蒜头产量分别增加180%、100%、和69.2%、29.3%,而高用量时产量反而降低;在比普通肥料(300kg/hm2)减少一半用量的情况下,控释肥料(150kg/hm2)处理的大蒜生物量、蒜苔和蒜头产量分别增加15.6%、61.5%和11.6%。经过大蒜的整个生长季,控释肥料处理的根际土壤有效养分仍能维持较高的水平,控释肥料能显著提高大蒜体内的氮磷钾含量及肥料的养分利用率。     

华北小麦-玉米轮作区缓控释肥应用效果分析

田间试验以常规施肥为对照,分析了华北平原北部小麦-玉米轮作区缓控释肥不同配比和用量土壤硝态氮含量和产量性状的变化。结果表明,常规用量分次施肥（100%UD）处理,土壤中NO-3-N含量在小麦生育后期仍然维持较高的水平,并且穗数、千粒重以及产量相对较高; 缓控释肥处理土壤中硝态氮（NO-3-N）含量与100%UD相比处于较低的水平,但产量无显著差异。玉米生长季缓控释肥表现出了明显优势,肥料利用率提高,玉米穗秃尖长度减小; 其中减少20%用量的缓控释肥处理（80%SCR）产量显著高于常规施肥处理,增产达到18.3 %。缓控释肥缓慢释放的特性有利于被作物及时充分吸收,减少了在土壤中因淋失而造成浪费的机会,从而使得肥料利用率提高。从小麦、玉米两季的变化情况来看,还需要进一步优化肥料在不同生长季之间的配置,使缓控释肥料发挥其最大潜力,实现小麦玉米产量双高产和经济效益、环境效益同步提高。     

控释尿素对小麦-玉米产量及土壤氮素的影响

利用田间试验研究了包膜控释尿素对小麦-玉米产量、氮素利用效率、土壤氮素积累及移动的影响。结果表明,与施用普通尿素比较,小麦-玉米周年施用包膜控释尿素,在肥料用量减少20%和40%情况下,小麦-玉米总产量分别是100%普通尿素处理的97.4%和97.7%;控释尿素施氮量为60%处理的肥料农艺利用率和偏生产力分别比普通尿素提高11.57%和54.14%。控释尿素施氮量为80%处理的肥料农艺利用率和偏生产力分别提高6.40%和22.09%。施用控释尿素显著增加了0-20 cm土层的碱解氮和0～40cm土层的硝态氮含量;60-100 cm土层中,控释氮肥处理土壤硝态氮含量与不施氮肥处理差异不显著,普通尿素处理小麦收获后60～80 cm土层、玉米收获后60～100 cm土壤硝态氮显著高于不施氮肥处理,肥料氮素下移明显。试验结果显示,施用控释尿素增加了耕层（0～20 cm）土壤的氮素积累,减少了氮素向土壤深层移动的数量,有利于减少施肥对环境的不利影响。     

保水缓/控释肥料的研究进展

肥料与保水剂复合一体化使用是水肥调控的重要技术，是肥料研究的国际前沿。该文主要对保水剂与化肥的复合方式与工艺，保水剂与肥料养分相互作用及其研究方法，以及保水及保水肥料应用的水肥效应方面的进展进行综述，并指出了保水缓/控释肥料研究存在的问题和今后努力的方向。保水剂与肥料可以通过物理混合(吸附或造粒)、包膜或化学合成3种方式结合为材料与功能复合一体化的保水缓/控释肥料，包膜和化学合成是高养分含量保水缓/控释肥料制备的先进工艺。肥料或盐影响保水剂的吸水膨胀及吸附作用，因肥料及盐的种类和离子电价而异。7 d溶解量法、土壤淋洗法及土壤培养法等是研究保水剂及保水缓释肥料养分吸附解吸的常用方法。保水剂或保水缓/控释肥料对一些养分的缓释作用报道基本一致，对土壤水分改善作用存在不一致的报道，与高盐含量和保水剂用量有关。保水缓/控释肥料今后发展方向应加强养分含量与吸水倍率指标标准、保水材料及其与肥料复合机制的创新、以及湿润及养分控释机理的研究，还应加强中试及产业化技术开发研究。     

马铃薯玉米套作下控释肥对土壤养分垂直分布及养分利用率的影响

通过马铃薯玉米套作田间小区试验,研究了控释肥对土壤养分垂直分布及养分利用率的影响。结果表明,与普通肥料相比,两种控释氮肥提高了耕层土壤速效氮含量,显著降低了氮素淋失,使耕层以下土层的硝态氮含量平均减少28.60%,氮肥表观利用率平均提高了16.32%,也在一定程度上抑制了磷、钾的淋失,分别平均减少5.72%和7.03%,使磷、钾的利用率分别平均提高8.67%和10.01%。控释肥减量处理（80%常规量）与常规量控释肥处理相比,没有显著降低耕层土壤养分含量,并使耕层以下速效养分含量降低,养分利用率提高,其中硝态氮含量减少14.36%,氮肥表观利用率提高了10.22%,因此该处理为本试验中的最优处理。     

控释技术处理碳铵、尿素的肥效及其机理初探

采用改性的工农业有机废弃物、无机矿物作为控释材料,对碳铵、尿素进行包膜与非包膜控释处理,通过盆栽试验研究其肥效,用室内淋溶试验和X衍射分析手段探讨其养分控释机理。结果表明,两种控释处理的氮肥均有较好的肥效,可以明显提高氮肥利用率。肥料的X衍射分析表明,有机控释材料活性基团与碳铵、尿素相互作用,晶体结构发生了较大的变化,结晶度下降;对于包裹太严实的控释肥料,混以养分释放速度快的肥料,以调整养分不同释放速度的纵向复合,更有利于提高产量及养分利用率。非包膜控释处理成本较低,与包膜控释处理的效果相当甚至更优。两种控释技术均能提升碳铵、尿素的市场竞争力,有重要的产业应用前景。     

基于胶粘物质的肥料控释装置的方案设计及其养分释放模拟

该文提出了可应用于农田的肥料控释装置方案设计,此装置由肥料主管道和养分释放分管道组成,选取天然、半天然高分子材料壳聚糖和果胶作为释放分管道的胶粘物质,在实验室条件下检测了其控释效果,结果表明:养分主要呈线性释放,装置具有良好控释效果.利用Fick第一扩散定律和欧姆定律模拟了装置养分的释放,结果表明:养分的释放主要受扩散系数或物阻率、扩散面积、胶粘物质厚度等因素影响.该模型表明,养分是呈线性释放的,和实测结果相一致,并由此计算出了胶粘物质的控释参数:扩散系数或物阻率,为实际应用提供了理论基础.     

基于养分专家系统推荐施肥在东北玉米上的长期综合效应

为明确养分专家系统推荐施肥对东北玉米产量与收益、肥料利用率与土壤养分的长期综合效应,于2012-2020年开展了田间定位试验,共设置5处理：分别为1）不施肥（CK）;2）农民习惯施肥（FP）;3）养分专家系统推荐施肥（NE）;4）在NE基础上配施缓/控释氮肥（NER）;5）土壤测试推荐施肥（ST）。探究9 a 产量与收益、肥料利用率、土壤养分和养分平衡的变化规律。结果表明,NE和ST处理较FP处理显著降低了氮磷肥用量（P<0.05）,显著增加了钾肥用量（P<0.05）。与FP处理相比,NE、NER和ST处理提高了玉米产量、收益及其稳定性。其中均以NE处理最高,之后依次为ST和NER处理。NE、NER和ST处理肥料平均回收利用率、农学利用率和偏生产力较FP处理分别提高了29.0%～40.1%（P<0.05）、31.3%～44.3%（P<0.05）和22.0%～31.7%（P<0.05）,且均以NE处理最高。与FP处理相比,NE、NER和ST处理提高了0～30 cm土壤无机氮含量,降低了30～90 cm土壤无机氮和0～30 cm土壤有效磷含量,而不同施肥处理土壤速效钾含量差异未达显著水平（P>0.05）,其中NE处理与试验起始养分含量最为接近。9 a养分平衡结果显示,FP、NE、NER和ST处理氮、磷均表现为盈余,而钾素表现为亏缺,且NE处理氮、磷盈余量和钾亏缺量均为最低。综上,与农民习惯施肥和土壤测试推荐施肥相比,养分专家系统推荐施肥不仅可提高玉米产量、收益和肥料利用效率,并可保持土壤养分稳定。因此,它是一种适用于中国东北玉米的推荐施肥方法。     

不同耕作方式下缓释肥对夏玉米产量及氮素利用效率的影响

【目的】氮肥中氮素的合理释放是提高作物产量及氮素利用效率的重要措施之一,耕作方式也可显著影响氮肥施用效果。本文比较了浅旋、 免耕和深松三种耕作方式下缓释肥和常规施肥对夏玉米干物质积累、 叶面积指数及植株氮素积累的影响,为玉米缓/控释肥的合理应用和耕作方式的选择提供科学依据和技术支撑。【方法】试验于2013年至2014年在河南新乡进行。采用裂区设计,以耕作方式为主区,设浅旋(R)、 免耕(N)和条带深松(S)3种耕作方式; 肥料类型为副区,设不施氮(CK)、 缓释肥(SRF)和常规施肥(CCF)3个处理。【结果】相同耕作方式下,缓释肥处理的夏玉米产量及氮肥利用效率显著高于常规施肥; 相同肥料处理,其条带深松耕作的夏玉米产量及氮肥利用效率显著高于浅旋和免耕直播处理。各处理中,以条带深松下的缓释肥处理产量及氮肥利用效率最高,显著高于其他处理,其中两年产量平均增幅为13.4%~59.2%,氮肥农学利用效率(AEN)增幅为27.9%~72.7%,氮素表观利用率(REN)增长15.1~55.7个百分点。分析表明,干物质积累和氮素积累,尤其是花后干物质和氮素积累的增加是产量提高的主要原因。 在N、 R和S 三种耕作方式下,缓释肥处理的花后干物质积累量较常规施肥分别提高13.0%、 12.7%和18.7%; 花后氮素积累量分别提高14.4%、 16.8%和17.8%,其中条带深松耕作的增幅显著高于浅旋和免耕直播。条带深松下缓释肥处理花后干物质和氮素积累量显著高于其他处理。【结论】与传统耕作方式和施肥方式相比,条带深松耕作和缓释肥的施用均显著提高了夏玉米的产量及氮素利用效率,各处理中以条带深松耕作下缓释肥处理的夏玉米产量及氮素效率最高,因此,条带深松深施缓释肥可作为黄淮海区一项有效的合理耕作与施肥措施。     

控释尿素对春玉米产量、氮效率及氮素平衡的影响

为明确控释尿素在春玉米上的应用效果及土壤氮素平衡状况,在黑龙江省双城、宾县、哈尔滨、肇源地区通过2011—2012年两年四点次田间小区试验,研究普通尿素与控释尿素(控释期90 d的树脂包膜尿素)混合施用对春玉米产量、氮肥效率(NUE)及土壤氮素盈亏的影响。结果表明,春玉米产量、植株吸氮量均随着施氮量的增加而增加。与普通尿素一次性基施相比,控释尿素能够提高玉米产量、植株吸氮量、氮肥表观利用率、氮农学效率(ANUE)及氮肥贡献率(FCR)。在相同氮素施用水平下(100%、75%、50%氮肥用量),100%基施控释尿素比100%基施普通尿素各处理玉米产量分别平均增加391、427、291 kg·hm-2;氮肥表观利用率提高5.9%、4.9%和5.1%;氮肥农学效率提高2.0、2.6 kg·kg~(-1)和2.6 kg·kg~(-1);氮肥贡献率增加2.7%、3.1%和2.4%。处理4(普通尿素40%基肥,60%追施)和处理5(40%普通尿素与60%控释尿素混合一次性基施)玉米产量、植株吸氮量、氮肥表观利用率、氮农学效率差异不显著。氮素表观亏缺量随着氮肥用量的增加而降低。与100%普通尿素作基肥一次性施入相比,100%控释尿素一次性基施降低氮素表观损失量15.0 kg·hm-2;40%普通尿素与60%控释尿素混合一次性基施降低氮素表观损失率23.9 kg·hm-2。可见,普通尿素与控释尿素分别以40%和60%的比例混合施用在黑龙江省玉米生产上是可以推广和借鉴的氮素管理方式。     

2种缓/控释肥对滨海盐碱地区水稻产量及氮代谢的影响

为实现节本增效稻作,缓解大量、多次追肥引发不良环境效应,以中晚熟粳稻"盐丰47"为试材,设常规化肥、中科虹稳定性复合肥、炭基肥料3种处理及空白对照组,研究缓/控释肥对水稻生长发育、氮代谢酶活性及产量构成的影响。结果表明,施用2种新型肥料的产量与常规处理相比无显著差异。从产量构成来看,中科虹稳定性复合肥和常规化肥高产主要归因于较多的有效穗数,而炭基肥料依靠较高水平的穗粒数、结实率和千粒重维持产量;从氮代谢角度分析,2种新型肥料提高了齐穗期水稻功能叶硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、亚硝酸还原酶(NiR)活性及可溶性蛋白含量,而常规处理谷氨酸合成酶(GOGAT)活性显著高于其他处理和空白对照组。中科虹稳定性复合肥中硝化抑制剂、脲酶抑制剂等组分保证了较长的养分释放周期,改善了植株生长关键阶段氮代谢能力,特别是分蘖末期起保蘖增穗的作用;而炭基肥料中生物炭等有效组分增强了土壤养分固持能力,提高了可提取态养分含量及其有效性。因此,科学施用中科虹稳定性复合肥和炭基肥料可在稳产基础上减少化肥用量(较常规处理分别减少151.50,187.50 kg/hm~2),对肥料投入较高的滨海盐碱地区发展绿色可持续农业具有应用价值。     

缓/控释肥对杂交水稻根系形态、生理特性和产量的影响

以杂交中稻F优498为试验材料,采用两因素裂区试验研究4 种氮肥种类（尿素一道清、尿素常规运筹、硫包膜缓释肥、树脂包膜控释肥）在不同移栽秧龄施肥对水稻不同生育期根系形态及籽粒产量的影响。结果表明,在秧苗3叶1心、 5叶1心移栽时水稻在结实期的总根长、根系体积和根系伤流强度比7 叶1 心移栽时高。与施用尿素相比,施用缓/ 控释肥显著增加了根干重、总根长、根系体积和根系伤流强度。在不同移栽秧龄下,施用缓/控释肥均能促进水稻根系生长并向土壤深层分布,保持根系活力。相关分析表明, 水稻籽粒产量与抽穗后的根干重、总根长、根系表面积、伤流强度和10 cm以下的根系分布比例呈显著或极显著正相关。综合根系形态生理与产量表现,5 叶1心移栽、施用树脂包膜控释肥,为本试验的最佳处理。     

Soil microbial biomass and activities in a Japanese Andisol as affected by controlled release and application depth of urea

This experiment was conducted in maize field plots to study the effects of controlled release and application depth of urea on soil microbial biomass and activities at two depths of surface soil of a Japanese Andisol from June to September, 2001. Three N amendment treatments and a Control were included in this experiment: deep application (8 cm) of controlled release urea; deep application (8 cm) of conventional urea; surface application of conventional urea; Control, without N application. Prior to this experiment, the field plots received the same N fertilizer treatments for two consecutive years under maize/barley rotation. Soil microbial biomass, dehydrogenase and nitrification activities exhibited great vertical and temporal variations during the maize growth season, and the microbial biomass was significantly correlated to soil water-filled pore space (p<0.01). N fertilization did not significantly affect the microbial biomass, but greatly increased the dehydrogenase and nitrification activities. The increase in the microbial activities following N fertilization was not attributed to the increase in microbial biomass but to the increase in intrinsic microbial activities. Controlled release urea was found to continuously affect the dehydrogenase activity over a shorter distance, while conventional urea could greatly increase the enzyme activity for a shorter period of time. Both controlled release and deep application of urea had potentials to reduce the nitrification activity and suggested that the nitrate production might be decreased in 0–10 cm surface soil. Deep application of urea increased aboveground N uptake by maize and then the recovery rate of N fertilizer, whereas controlled release of urea greatly increased grain yield and N uptake by grain.     

采用粒片状肥料实现夏玉米一次施肥的可行性研究

【目的】为探求夏玉米高产一次性施肥技术,根据夏玉米需肥特性,研制大小一致、 含等量氮磷钾养分的新型压缩片状肥料,将此肥料施在玉米植株适宜的位置,实现单株定量精准施肥。【方法】将尿素、 磷酸一铵和氯化钾肥料按夏玉米需肥特性合理配比,粉碎、 充分混匀后采用液压机压缩为重7.0 g的片状肥料,每2片含有每株玉米所需的氮磷钾养分; 在夏玉米苗期,将2粒片状肥料分别施在两株玉米中间两边间隔约15 cm处,施肥深度约10 cm,使得每株玉米四周都有肥料持续供应养分。采用田间试验分别在河南鹤壁和山东菏泽研究了单株定量施肥、 缓释肥及常规施肥对夏玉米产量、 干物质积累、 氮代谢、 氮磷钾养分积累量及氮肥利用效率的影响。【结果】鹤壁和菏泽夏玉米施氮肥显著增产15.1%~19.5%和13.8%~16.1%。单株定量一次性施肥叶片硝酸还原酶活性在大喇叭口期和吐丝期分别较习惯2次施肥高7.45%和5.57%,谷氨酰胺合成酶活性分别高9.88%和6.18%; 植株氮、 磷和钾素积累量均略有增加,氮肥农学效率和氮肥当季利用率分别高1.24 kg/kg和3.41个百分点,产量平均增加2.5%。【结论】夏玉米单株定量一次性施肥叶片硝酸还原酶、 谷氨酰胺合成酶活性、 干物重、 植株氮磷钾养分积累量与习惯2次施肥、 缓释肥一次性施肥效果相当,产量和氮肥利用效率略有增加,实现了高产和一次性施肥的目标。     

硫膜和树脂膜控释尿素对水稻产量、光合特性及氮肥利用率的影响

本试验以控释期为90d的硫膜（SPCU）和树脂膜（PCU）控释尿素为材料,通过盆栽试验,研究了硫膜和树脂膜控释尿素对水稻产量、 光合特性及氮肥利用效率的影响。结果表明,与普通尿素（U）一次基施相比,控释尿素各处理均能显著提高水稻子粒产量、 氮肥表观利用率和农学效率,增幅分别达15.1%~51.4%、 64.5%~14.11%和5.4~18.2 kg/kg;显著提高水稻生育中后期叶片净光合速率;提高水稻生育中后期的SPAD值。与普通尿素分次施用相比,树脂膜控释尿素及硫膜控释尿素和普通尿素以7∶3比例一次性施入的处理能显著提高水稻子粒产量、 氮肥农学效率以及水稻收获后的土壤全氮和碱解氮含量,其增幅分别为7.9%~31.7%、 3.3~13.0 kg/kg、 2.2%~17.6%和13.2%~22.0%;显著提高叶片中后期的净光合速率,且以树脂膜控释尿素100%一次基施的处理最高。施用树脂膜控释尿素的各处理较普通尿素均能显著提高水稻的氮肥生理效率。树脂膜控释尿素比硫膜控释尿素表现出更好的水稻增产效应和氮肥利用效率,更能有效延缓叶片衰老,实现水稻氮素的高效利用。     

Effects of different organic materials on forage yield and nutrient uptake of silage maize (Zea mays L.)

The use of organic materials as a source of nutrients on agricultural lands ameliorates soil physical properties as well as being an environmentally friendly way of disposing of their wastes. This study was conducted to determine effects of three organic materials (poultry litter, cattle manure, leonardite) on yield and nutrient uptake of silage maize. Poultry litter and cattle manure were applied based on phosphorus (P) or nitrogen (N) requirements of the crop whereas leonardite was applied only one dose (500 kg ha^?1) and also combined with three inorganic fertilizer doses (100%, 75%, 50% of recommended inorganic fertilizer dose). According to the results, the highest green herbage yield and nutrient uptake values were observed in LEO-100 whereas N-based treatments significantly decreased yield and nutrient uptake of silage maize. The use of organic materials as a combination with inorganic fertilizer in silage maize cultivation is highly beneficial for sustainable forage production.