腐植酸尿素对玉米生长及肥料氮利用的影响

【目的】 利用腐植酸对氮肥的增效作用,通过研究尿素中腐植酸添加量对玉米生长及肥料氮 (15N) 吸收、分配的影响,以期为腐植酸提高尿素肥效提供理论及实践依据。 【方法】 将腐植酸增效剂按 1%、5%、10%、20% 的比例分别添加到普通尿素中,利用熔融法制备四种腐植酸尿素试验产品 (HAU1、HAU2、HAU3 和 HAU4) ,在土柱栽培试验中利用同位素15N 示踪法,研究在等氮量 (施氮量 0.1 g/kg 干土) 投入情况下,尿素中腐植酸添加量对玉米生长,玉米肥料氮吸收、分配及肥料氮在不同土层分布的影响。 【结果】 与普通尿素处理 (U) 相比,1) 四种腐植酸尿素处理均可显著提高玉米地上部生物量和籽粒产量,分别提高 5.5%～13.8% 和 6.3%～17.3%,且随着腐植酸添加量的增加而提高。2) 腐植酸尿素提高了玉米籽粒、茎、穗轴中的肥料氮含量,但差异不显著,同时降低了苞叶中的肥料氮含量;腐植酸尿素可显著提高玉米地上部和籽粒肥料氮的吸收量,分别增加 11.6%～17.0% 和 16.8%～25.9%,但随着腐植酸添加量的增加,叶和苞叶中的肥料氮吸收量会有所降低;腐植酸尿素的肥料氮收获指数提高 2.5～4.2 个百分点。3) 腐植酸尿素可显著提高15N 肥料利用率和15N 肥料土壤残留率,并降低15N 肥料损失率,15N 肥料利用率提高 5.9～8.6 个百分点,15N 壤残留率提高 1.4～2.5 个百分点,损失率降低 7.3～11.2 个百分点。4) 玉米收获后,土壤中的肥料氮主要残留在 0—50 cm 土层,腐植酸尿素在 0—90 cm 土层中的肥料氮累积残留量比普通尿素高 5.2%～10.1%。 【结论】 与普通尿素相比,在腐植酸增效剂添加比例为 1%～20% 的范围内,腐植酸对尿素均具有较好的增效作用,随着腐植酸添加量的增加,玉米籽粒产量逐渐增加;腐植酸还可促进玉米叶片和苞叶中的肥料氮向籽粒的转运,提高玉米肥料氮收获指数及籽粒肥料氮吸收量;同时还可提高尿素在土壤中的残留量,减少氮素淋溶损失。      

Availability of N from Casuarina residues and inorganic N to maize, using 15N isotope techniques

 The contribution of N from Casuarina equisetifolia (casuarina) residues to maize with inorganic N (ammonium sulphate) supplementation was studied in a pot experiment using ¹⁵N labelling techniques. A single rate of N application of 100 mg N kg^–1 soil was applied as N-ammonium sulphate in combination with casuarina residues in the proportions 100 : 0; 75 : 25; 50 : 50; 25 : 75 and 0 : 100, respectively. The directly ¹⁵N-labelled casuarina residue and indirect labelling (unlabelled casuarina + ¹⁵N soil) were compared to estimate the proportion and amount of N derived from the residue and fertilizer. The application of ammonium sulphate at a high rate significantly affected shoot dry matter (P<0.05) and likewise reduced the contribution of soil-derived N compared to residues. Total recoveries by maize of residue N and applied fertilizer N averaged 11% and 24%, respectively. Residue and fertilizer use efficiencies were not influenced by the addition of different rates of fertilizer or residue. The estimation of the contribution of N from different sources showed that direct measurement of the ¹⁵N-labelled organic source was more reliable. Received: 10 September 1997     

不同来源氮素配合施用提高东北春玉米氮素利用与改善土壤肥力的可持续性研究

【目的】研究不同氮素形态对东北春玉米氮素利用和土壤肥效的影响,为氮素养分持续高效利用和培肥土壤提供理论依据。 【方法】2013～2015 年连续三年在东北典型春玉米种植区开展田间定位试验,在相同磷钾肥施用前提下,试验设 4 个处理:1) 50% 玉米秸秆氮 (N0);2) 100% 速效氮 165 kg/hm2 (N1);3) 60% 速效氮 + 20% 有机肥氮 + 20% 缓释氮,施氮量 165 kg/hm2 (N2);4) N2 + 生物炭,生物炭量相当于 50% 玉米秸秆 (N3)。收获期测定耕层土壤基本理化指标、作物产量及氮素利用率、基肥和追肥后土壤 N₂O 排放量。 【结果】1) 三年玉米平均产量 N1、N2 和 N3 处理分别比 N0 处理显著增加了 62.7%、67.7% 和 80.1% (P < 0.05);N2 和 N3 处理分别比 N1 处理增产 3.0% 和 10.7%;N3 处理玉米产量可持续性指数 (SYI) 最高,产量可持续性最好。2) 与 N1 处理相比,2013 年和 2014 年累计化肥氮利用率 N2 和 N3 处理分别增加了 8.4% 和 12.7%、10.2% 和 15.5%,2015 年分别显著增加了 8.4% 和 12.7% (P < 0.05)。N2 和 N3 处理累计化肥氮利用率呈现逐年增加的趋势,且 N3 处理增加幅度大于 N2 处理,说明 N3 处理氮肥的后效更加明显。3) 施氮处理显著提高了土壤 N₂O 累积排放量 (P < 0.05),N3 处理较 N1 处理显著降低了 53.2%;4) N3 处理的综合土壤肥力指数 (IFI) 最高,N3 处理在农学、土壤肥力和环境效应评价中最优。 【结论】在总氮施用量不变的前提下,以添加适宜比例生物炭、有机肥和缓释氮肥替代部分速效化肥氮,可协同实现东北春玉米持续稳产、氮素养分持续高效利用和土壤肥力的可持续改善。     

施氮方式对玉米氮吸收及土壤养分、N2O排放的影响

通过3年定位试验,研究不施氮肥、农民传统施氮、比传统施氮减量20%、减氮20%配合秸秆还田、减氮20%施用包膜尿素处理对玉米年际产量、植株氮吸收、土壤养分变化及N2O排放的影响。结果表明:包膜尿素处理产量最高,比空白处理增产18.50%,比产量次高的秸秆还田处理仅增产0.51%,二个处理间产量差异不显著;包膜尿素处理和秸秆还田处理可增加植株氮的吸收固定;秸秆还田处理的肥料利用率和植株总氮积累量高于包膜尿素处理,但其氮收获指数最低,为0.606,从注重品质角度,包膜尿素处理的效果略好于秸秆还田处理;各施肥处理都比空白处理提高了土壤主要养分含量,但从有机质、全氮、有效磷和速效钾含量提升综合评价,包膜尿素处理和秸秆还田处理对土壤的培肥作用好于农民习惯施肥处理;秸秆还田处理的N2O-N季节排放总量和排放系数都最高,分别为N 1.50 kg·hm-2·季-1和0.27。因此,从保产稳产、培肥地力、提升品质、减少N2O排放综合考虑,建议推广比农民习惯施肥量减少氮量20%的包膜尿素一次性施入在玉米生产中的应用。     

不同氮肥水平下水稻产量以及氮素吸收、利用的基因型差异比较

采用田间试验在施氮量为06、0、120、1802、40、3003、60.kg/hm27个水平下研究了不同水稻子粒产量、产量构成因子以及氮素吸收和利用的差异。结果表明,水稻品种4007的子粒产量在各个施氮水平下显著高于品种ELIO对氮肥的响应度高。施氮水平显著影响子粒产量构成因子。有效穗数与子粒产量存在显著正相关:ELIO和4007的相关系数(r)分别为0.839**和0.933**,表明有效穗数对水稻子粒产量起着非常重要的作用。本试验条件下,ELIO和4007获得最高产量所需的有效穗数分别为332、561个/m2;两者的氮素吸收效率在各施氮素水平下差异很小,均随着施氮量的增加而增加,而氮素利用效率均随着施氮量的增加而下降。4007的氮素利用效率在各个施氮水平下显著高于ELIO,较高的氮素收获指数(NHI)是主要原因之一。水稻氮素利用效率与成熟期茎秆、叶片的氮含量显著负相关,说明开花期后植物将吸收的氮素从营养器官有效地转运到子粒中是氮素利用效率高的重要原因之一。     

生物炭对云南典型植烟土壤持水性及烤烟产量的影响

为解决季节性干旱导致云南省烤烟减产的问题,开展了烟秆生物炭改善云南典型植烟土壤持水性的研究,进而为生物炭在烟叶生产中的推广应用提供依据。通过盆栽试验研究了穴施不同用量生物炭(0%、1%、4%、7%、11%干土重)对黄红壤(YR)、黄棕壤(YB)、赤红壤(LR)、水稻土(PD)和紫色土(PE)5种典型植烟土壤持水性的影响。结果表明:施用生物炭显著提升5种土壤持水性,一次浇水周期较对照延长1~5 d,对烤烟产量的影响因土壤类型而异。其中,1%~11%范围内,YR土壤持水性随着生物炭用量增加而降低,施用生物炭1%土壤持水性最好,与对照相比,烤烟生育期总补水量显著降低59.5%,土壤含水量平均下降速度显著下降50.4%,水分利用效率显著提高32.3%。但施用生物炭导致烤烟最高减产37.9%。YB土壤持水性随着生物炭用量增加呈升高趋势,施用生物炭11%最好,相比对照,烤烟生育期总补水量显著降低41.3%,水分利用效率显著提高93.3%,产量无显著提高。随着生物炭用量增加,LR土壤持水性先增加后降低,施用生物炭4%效果最好,烤烟产量和水分利用效率分别较对照显著提高46.2%和68.8%。随着生物炭用量增加,PD和PE的土壤持水性及烤烟产量呈现先增加后降低趋势,施用生物炭7%效果最佳,与对照相比,烤烟产量分别显著提高17.0%和55.6%,总补水量分别显著降低40.3%和26.8%,土壤含水量平均下降速度分别显著降低37.4%和36.5%,水分利用效率分别显著提高94.4%和121.7%。烟秆生物炭对于云南典型植烟土壤的保水效果明显,其最佳施用量视土壤类型而异。     

Maize straw is more effective than maize straw biochar at improving soil N availability and gross N transformation rate

Soil nitrogen (N) transformation is vital in determining farmland N availability. Although many studies have investigated the effect of biochar on N retention and loss via leaching and gaseous emissions, few have determined the dynamics of gross N transformation during crop growth in long-term biochar-amended soils and compared the effect of the biochar with that of its feedstock. In this study, we conducted a five-time field measurement of soil gross N turnover rates via ¹⁵N isotope pool dilution during maize growth in 2021. Three treatments were employed, including no amendment, biochar and straw applied annually at rates of 2.63 and 7.50 t ha⁻¹, respectively, since 2013. The results showed that biochar did not change the rate of gross N mineralisation when compared with no amendment, but straw increased it by 139% in August, resulting in significantly higher cumulative gross N mineralisation than biochar and no amendment (701 vs 489 and 499 mg kg⁻¹ in 200 d). The inconsistent influence was attributed to the fact that inherent biochar-N was recalcitrant and could not be mineralized like the straw. The gross nitrification rate was decreased by 72.9% and 77.4% by biochar and straw application, respectively, in June relative to no amendment, but then it increased from July to August in the straw treatment as a result of the elevated gross N mineralisation rate. The decreased nitrification in the biochar treatment was an outcome of the synergetic effect of a low ammonium pool (−59.4%) and a high gross ammonium immobilisation rate (+263%), which was likely due to excessive fertilizer N loss and abiotic adsorption to biochar. Meanwhile, biochar amendment inhibited bacterial 16S and fungal ITS genes, as well as ureC and bacterial and archaea-amoA gene copies. In conclusion, straw is more effective than biochar at improving soil N transformation and availability in the long term.     

施氮对不同土壤肥力下玉米氮素吸收和利用的影响

采用田间试验,研究了吉林省高、低肥力条件下不同氮肥用量对春玉米产量及氮素吸收和利用的影响。结果表明,范家屯和榆树试验点的最高产量施氮量分别为N 251和206 kg/hm2,最佳经济施氮量分别为N 227和134 kg/hm2。两试验点的最高产量和最佳经济产量均表现为范家屯试验点高于榆树试验点。适宜增加施氮量可显著提高范家屯低肥力试验点玉米氮素最大吸收速率和吸收总量,提前最大吸收速率出现的天数。玉米收获后030 cm土层残留的硝态氮呈现出随着施肥量的增加而增加的趋势,其中榆树高肥力试验点土壤硝态氮积累明显高于范家屯低肥力土壤。范家屯低肥力试验点氮素的农学利用率、表观回收率和偏因子生产力高于榆树高肥力试验点。范家屯低肥力条件下可通过增施氮肥提高产量; 而榆树高肥力条件下则可通过控制氮肥用量达到提高产量和氮肥利用率的双重目标。     

Assessment of nitrogen uptake and utilization in drought tolerant and Striga resistant tropical maize varieties

Maize (Zea mays L.) is an important food crop in the Guinea savannas of Nigeria. Despite its high production potential, drought, Striga hermonthica parasitsim, and poor soil fertility particularly nitrogen deficiency limit maize production in the savannas. Breeders at IITA have developed drought- and Striga-tolerant cultivars for testing, dissemination, and deployment in the region. Information on the response of these cultivars to N fertilization is, however, not available. This study evaluated grain yield, total N uptake (TNU), N uptake (NUPE), N utilization (NUTE), and N use efficiency (NUE) of selected maize cultivars along with a widely grown improved maize cultivar at two locations in the Guinea savannas of northern Nigeria. Maize grain yield increased with N application. The average grain yield of the maize cultivars was 76% higher at 30, 156% higher at 60, and 203% higher at 120 kg N ha^?1 than at 0 kg N ha^?1. This suggests that N is a limiting nutrient in the Nigerian savannas. Five drought-tolerant cultivars produced consistently higher yields when N was added at all levels. These cultivars had either high NUPE or NUTE confirming earlier reports that high N uptake or NUTE improves maize grain yield. The study also confirms earlier reports that maize cultivars that are selected for tolerance to drought are also efficient in uptake and use of N fertilizer. This means that these cultivars can be grown with application of less N fertilizer thereby reducing investment on fertilizers and reduction in environmental pollution.     

Effect of long-term fertilization on 15N uptake and retention in soil

We did a pot experiment with three different fertilized soils (no fertilizer (No-F), inorganic fertilizer nitrogen, phosphorus and potassium (NPK), manure plus inorganic fertilizer (MNPK)) from a 19-year fertilizer trial. Three N treatments, (1) no N, (2) 100 mg/kg urea-¹⁵N (N), (3) 50 mg/kg urea-¹⁵N + 50 mg/kg corn straw-N (1/2N + 1/2S), were applied to each soil. The residual soil from the same treatments was used to grow second wheat crop. The MNPK soil had significantly higher nitrogen use efficiency (NUE) in the first growing season, and lower N loss than the NPK, and No-F soils. The 1/2N + 1/2S treatment decreased NUE on each soil, even though the MNPK soil still had highest NUE and lowest N loss. The residual ¹⁵N use efficiency (RNUE) in 1/2N + 1/2S treatment of MNPK soil was higher than NPK and No-F soils. We concluded that long-term application of manure plus inorganic fertilizer increased NUE and decreased N loss.     

施氮对春玉米氮素利用及农田氮素平衡的影响

田间试验研究了玉米对不同土壤氮素供应水平下作物氮素吸收利用、土壤氮素供应以及农田氮素平衡的影响。结果表明,玉米产量随施氮量的增加而显著提高,当施氮量高于N 240 kg/hm2时,产量有减少趋势;氮素当季利用率随施氮量的增加逐渐降低。土壤中硝态氮含量在玉米整个生育时期呈现先迅速下降后缓慢升高的趋势;玉米成熟期,施氮处理的各层土壤中硝态氮含量显著高于不施氮处理,各层硝态氮含量基本随施氮量的增加而升高。适量施氮促进玉米对氮素的吸收和利用,进而提高玉米生物量和产量;过量施氮导致硝态氮在土壤中大量累积,提高了硝态氮淋溶风险。施氮处理显著提高了收获后土壤中残留无机氮(Nmin),土壤残留Nmin随施氮量的增加而增加;当施氮量高于N 240 kg/hm2时,残留Nmin有下降趋势。氮素表观损失随施氮量的增加而增加。在本试验条件下,综合产量、氮肥利用率和土壤硝态氮累积情况考虑,合理施氮量应控制在N 1802~40 kg/hm2左右。     

不同施肥深度红地球葡萄对15N的吸收、分配与利用特性

【目的】研究不同施肥深度葡萄对氮素吸收、 利用和分配的影响,为指导葡萄科学合理地施用氮肥提供依据。【方法】以河北葡萄主产区怀来地区15年生红地球葡萄为试材,通过不同深度(0 cm、 20 cm、 40 cm)春施15N-尿素,分析葡萄树体15N的吸收、 分配和利用规律。【结果】20 cm中层施肥红地球葡萄的产量最优,达22.77 t/hm2,果实Vc含量最高,达117.2 mg/kg,与表层(0 cm)施肥(产量16.22 t/hm2和Vc 103.8 mg/kg)和40 cm深层施肥(产量19.32 t/hm2和Vc 102.3 mg/kg)均存在显著差异;各生育期细根及其他各器官的Ndff 20 cm中层施肥均显著高于表层(0 cm)和深层(40 cm)施肥; 3个施肥深度,植株各器官在同一时期的15N分配率无显著差异,且整个生育期各器官15N分配率表现出相同的趋势,可见不同的施肥深度对 15N在各器官间的迁移和分配影响较小; 植株对15N-尿素的利用率随物候期的推移均呈升高的趋势,盛花期最低,且20 cm中层施肥葡萄树体对氮素的吸收能力最强,氮素利用率最高,四个时期分别为7.36%、 14.70%、 20.24%和24.54%,均大于表层撒施(7.05%、 10.74%、 12.70%和16.54%)和40 cm深层施肥(5.39%、 7.31%、 10.93%和13.62%);果实膨大期,整株15N利用率为后部中部前部,且地上部为叶果干枝,地下部为细根粗根主根,各施肥深度表现一致,且3个不同施肥深度,同一部位植株的果实、 叶、 枝、 干和根的15N利用率均以20 cm沟施最高,显著高于表施和40 cm沟施。【结论】20 cm中层施肥葡萄树体对氮素的吸收征调能力最强,各器官的氮素利用率最高,施肥深度对红地球葡萄树体氮素的吸收、 利用具有显著的影响,对树体氮素的分配影响较小,综合考虑,河北主产区红地球葡萄以20 cm施肥深度为最佳。     

生物炭对玉米茎秆性状及产量的影响

通过田间试验研究了生物炭不同施用量(0、10、20、40、80 t/hm2)对玉米茎秆中的钾含量、茎秆形态特征、茎秆质量性状及产量的影响。结果表明：土壤中施加生物炭能够促进玉米茎秆各节的钾含量,并且生物炭的施入矮化了蜡熟期玉米茎基部3~5节的节间长,增大了玉米茎粗,增强了茎秆弹力和茎秆外皮穿刺力,增加了茎秆干物质积累,使茎秆粗壮、坚韧。随着生物炭施用量增加对玉米茎秆钾含量、茎秆性状及产量的影响均表现出先增大后降低的趋势。施炭量40 t/hm2为最优施用量,产量达13261 kg/hm2,较对照提高了25.99％。当施炭量为80 t/hm2时茎秆中的钾含量、茎秆形态特征、茎秆质量性状及产量的提高幅度略有下降。     

用15N研究吉林黑土春玉米对氮肥的吸收利用

用1 5N示踪技术在吉林省中部黑土地区进行田间微区试验 ,研究不同氮肥追施深度与次数对氮肥利用率的影响。结果表明 ,两次深追肥处理 ( 1 0～ 1 5cm)比当地传统的垄上一次浅追肥处理 ,肥料氮的利用率从 2 4 5 %提高到 39 0 % ,氮肥深施并增加追肥次数能有效地提高利用率 ;肥料氮的总损失为 1 6%～ 2 7% ,土壤残留率为 34%～ 5 4 % ;吸收的标记肥料氮中有 1 /2是在 8月 1日以后籽粒形成期被玉米吸收利用的 ;氮肥损失的 70 %～ 90 %是在追肥以后 35天期间发生的 ;施肥的激发效应较弱     

氮肥减量后移对玉米产量和氮素吸收利用及农田氮素平衡的影响

田间试验研究了不同土壤氮素供应水平和底追比例对玉米籽粒产量、土壤硝态氮和农田氮素平衡的影响.与农民习惯施肥(N 240 kg·hm-2,基肥和大喇叭口追肥为1∶2)相比,氮肥减量10％(N 216 kg· hm-2)和20％ (N 192kg·hm-2)处理的玉米产量并没有降低,而氮肥利用效率显著增加.氮肥减量后移可使耕层无机氮供应较好地与作物吸收同步,降低收获期0～100 cm土层的硝态氮积累,减少氮素的田间表观损失,提高氮肥利用效率.在本试验条件下,氮肥减量20％(N 192 kg·hm-2),基追比例1∶3∶1处理的植株产量、地上部植株氮肥吸收利用率、氮肥农学利用率均较高,0～100 cm土层未出现硝态氮明显累积,氮素表观损失量最少,是最佳施氮运筹模式.     

潮土长期施用生物炭提高小麦产量及氮素利用率

该文于2011年起在黄淮海典型潮土区建立的秸秆炭化还田定位试验的基础上,系统观测了2011至2017年时间段秸秆生物炭连续施用下小麦生长及氮吸收情况,分析了产量构成因素,地上干物质及氮累积,关键生育期叶面积指数(LAI)、叶绿素相对含量(SPAD值)和群体数量等与小麦增产的关系,并监测了长期生物炭施用下土壤有机碳(SOC)与全氮(TN)含量的变化。该试验采用小麦/玉米周年轮作,设每季0、2.25、6.75和11.25 t/hm2四个秸秆生物炭处理(分别表示为BC0(对照)、BC2.25(低)、BC6.75(中)和BC11.25(高))。结果表明,与BC0相比,BC2.25仅在2015/2016季提高小麦产量,对其他5季无明显效果;BC6.75则在2014/2015、2015/2016和2016/2017的后3季显著提高小麦产量;而BC11.25提高了2014/2015和2015/2016季小麦产量。尽管生物炭处理对各季小麦产量影响各异,但6季各处理平均产量数据显示低、中、高量生物炭处理均可提高小麦产量7.0%~8.5%、生物量5.2%~10.8%和氮肥偏生产力6.8%~8.6%,且3个处理间并无差异;中、高量生物炭处理还可提高小麦秸秆产量11.4%~12.6%、穗数10.1%~11.2%、籽粒氮积累量9.4%~11.2%、秸秆氮积累量17.4%~23.8%、地上部氮积累量13.3%~20.9%。生物炭施用在促进小麦生长和氮吸收利用的作用方面与其增加小麦生育期LAI和SPAD值一致,具体表现为低、中、高量生物炭处理均可明显增加2015/2016和2016/2017两季小麦主要生育期群体数量以及增加两季拔节期、抽穗期SPAD值和LAI值。3个生物炭处理对提高2011/2012土壤SOC含量和2011—2014年土壤TN含量无明显效果,中、高量生物炭处理可增加2012—2017年土壤SOC含量32.6%~215.6%和2014—2017年土壤TN含量20.0%~36.8%。研究表明,合理施用生物炭能够促进黄淮区潮土农田冬小麦籽粒产量和氮肥偏生产力以及促进小麦生长和地上部氮素吸收,进而起到提高土壤肥力和增加土壤固碳的作用。     

生物炭与氮肥配施对土壤肥力及红枣产量、品质的影响

【目的】通过连续三年 (2013～2015 年) 田间试验,研究了生物炭与氮肥配施对华北平原枣区潮土土壤肥力及作物产量品质的影响,为华北平原枣区高效施肥和提高红枣产量品质及可持续发展提供理论依据。 【方法】以河南省濮阳市林科院田间试验为研究平台,15 年生扁核酸枣为供试材料,设置生物炭用量 4 个水平 (C₀、C₁、C₂、C₃,即 C 0、2.5、5、10 t/hm2)、氮肥用量 3 个水平 (N₁、N₂、N₃,即 N 300、450、600 kg/hm2),采用“4 × 3”完全方案设计,加上完全空白处理 CK (不施生物炭和氮肥),共计 13 个处理。在 9 月底红枣采收后,采集新鲜红枣测定其产量及品质,同时取 0—20 cm 土壤样品测定不同处理的土壤肥力。 【结果】1) 生物炭与氮肥配合施用,显著提高了土壤有机质、全氮、全磷和全钾的含量。同时也提高了土壤中速效氮、磷、钾的养分含量。土壤养分含量随着生物炭施用量的增加而增加。其中全氮和速效磷养分含量以 C₃N₃ 处理最高,与对照相比,分别增加了 80.28% 和 32.82%,全钾和全磷养分含量以 C₃N₁ 处理增加幅度最大,增幅分别为 55.3% 和 27.9%;C₃N₂ 处理的速效氮和速效钾含量最高,分别增加了 68.0% 和 41.0%。此外,培肥措施显著降低了土壤容重,C₃N₃ 处理的土壤容重最低,为 1.22 g/cm3,降低了 15.86%。2) 生物炭与氮肥配施总体上提高了红枣的总糖、维生素 C、可溶性固形物、蛋白质及氨基酸的含量,但仅氨基酸含量达到显著差异 (P < 0.05),其中C₃N₁处理较对照增加100%。3) 不同施肥处理提高了扁核酸红枣的产量,较对照提高 4.5%～26.9%,其中 C₃N₁ 处理增产效果最明显。 【结论】生物炭与氮肥配合施用,对华北平原枣区的土壤养分吸收、土壤质量和红枣产量及品质起到了积极作用,可作为改善该枣区红枣生产力和土壤肥力的一种有效措施。生物炭施入土壤后,提高土壤肥力的同时也可以减少化肥的投入。生物炭10 t/hm2配施,氮肥300 kg/hm2为该试验区最佳施肥量。     

氮肥施用对科尔沁地区粮饲兼用玉米氮素积累及氮效率的影响

针对科尔沁地区粮饲兼用玉米高产栽培中氮肥用量偏多的问题,研究氮肥施用对科尔沁地区粮饲兼用玉米氮素积累及氮效率的影响。2012~2013年两个玉米生长季,以"金山10"为试验材料,设5个施肥处理:不施氮肥(CK);低氮180 kg/hm2(L);推荐施氮量260 kg/hm2(R);氮肥配施有机肥,总施氮量260 kg/hm2(C);农民传统施氮270 kg/hm2(F)。结果表明:在5个施肥处理中,以氮肥配施有机肥处理玉米产量最高,该处理生物产量和经济产量分别比其它施肥处理增加了3.52%~62.77%和6.29%~56.02%。氮肥利用效率表现为CK处理最高,氮肥施用量高时氮肥利用效率低。氮肥配施有机肥处理氮肥回收效率、生理效率和农学效率高于其它施肥处理,该处理这3项指标和其它施肥处理间差异达到极显著水平(P0.01),该处理氮肥回收效率、生理效率和农学效率分别比低氮处理高10.70%~16.22%、2.81%~6.21%和5.16%~6.90%,比推荐施氮处理高3.44%~7.36%、1.62%~4.49%和3.42%~3.50%,比农民传统施氮处理高4.89%~8.60%、1.11%~5.70%和3.79%~4.49%。增施氮肥和氮肥配施有机肥提高了粮饲兼用玉米氮素积累量,后者氮素积累总量比其它施肥处理分别高1.88~11.42g/m2(2012年)和0.86~11.88 g/m2(2013年),比推荐施氮和农民传统施氮处理分别高0.89~1.71 g/m2和0.86~1.93 g/m2。科尔沁地区粮饲兼用玉米高产栽培中,氮肥配施有机肥有利于提高粮饲兼用玉米的产量,增加氮素积累量,是该地区比较合理的施肥方式,上述研究以期为科尔沁地区粮饲兼用玉米的合理施肥提供理论依据。     

氮肥减量后移对土壤氮素供应和夏玉米氮素吸收利用的影响

采用田间试验研究了氮肥减量后移对土壤氮素供应和夏玉米氮素吸收利用的影响。结果表明,与农民习惯施肥（N 240 kg/hm2,基肥和大喇叭口追肥为1∶2）相比,氮肥减量后移（N 168 kg/hm2,基肥、大喇叭口肥和吐丝肥为1∶3∶1）处理的产量、植株干物质积累量、植株氮积累量和积累速率均没有降低,而氮肥利用率显著增加。氮肥减量后移可使耕层无机氮供应较好地与作物吸收同步,降低收获期0—100 cm土层硝态氮积累,减少氮素的田间表观损失。基于夏玉米不同生育阶段的氮素吸收特征进行氮肥减量后移可节省氮肥30%,是较为理想的氮素施用方式。     

Synergetic use of biochar and synthetic nitrogen and phosphorus fertilizers to improves maize productivity and nutrient retention in loamy soil

Abstract

This study was designed to investigate the effect of biochar on maize production and nutrient retention with recommended full and half dose of nitrogen (N) and phosphorus (P) nutrition in loamy soil. In the first study, maize was grown in pots with four levels of biochar (0, 2, 4, and 6?t?ha^?1) under two levels of NP fertilizer, viz. recommended (200–150?kg?NP?ha^?1) and it’s half (100–75?kg?NP?ha^?1) dose. The prominent improvement in plant roots traits, leaf area, plant growth, morphological and yield-related parameters were observed with addition of biochar at 2 and 4?t?ha^?1; while, plant height, number of grains per cob, grains and biological yield decreased with biochar addition 6?t?ha^?1 along with full dose of NP nutrition. In subsequent field studies, two levels of biochar along with control (0, 2, 4?t?ha^?1) were investigated. The more improvement in root growth, leaf area and crop growth was observed when biochar was applied at 2?t?ha^?1 with full NP nutrition. Biochar application at 2?t?ha^?1 with full NP nutrition produced the highest grain yield (6.64?t?ha^?1); however, biochar addition (2?t?ha^?1) with half NP nutrition resulted in better grain yield than full dose of NP to enhance maize production as compared with full dose of NP without biochar. Therefore, biochar addition (2?t?ha^?1) with half-recommended dose of NP prominently improved the maize productivity in loamy soil and serve as better in replacement of full dose of NP fertilizer.