田间增铵条件下不同基因型小麦早期生长的差异研究

大田栽培条件下,以河南地区3种筋型中有代表性的14个冬小麦品种为材料,研究NO3-/NH4+分别为100∶0、75∶25、50∶50、25∶75、0∶100混合形态氮肥下小麦早期生长和干物质积累的变化规律,探讨小麦早期生长各项指标在不同NO3-/NH4+和不同基因型间的差异,以及不同基因型小麦对增铵营养响应的差异。结果表明:(1)根据增铵条件下不同基因型小麦的表现,把所有品种分为敏感型、次敏感型、钝感型3种类型,不同类型小麦增铵效应有显著差异。(2)增铵营养下NH4+所占比例为25%～50%时对所有类型品种均有显著促进作用,对株高、叶面积指数、分蘖数、植株干质量影响显著,而对根长、地下部分干质量无显著影响。(3)小麦生长不同时期增铵效应有所差别,对返青期各项指标影响显著,主要是增加单株分蘖数;拔节期对叶面积指数影响显著,而对分蘖和茎鞘干质量无显著影响。     

不同基因型玉米品种氮素营养效率差异的研究

在不同氮肥水平下对6个基因型不同的玉米杂交种的子粒产量、生物产量、吸氮量、叶片硝酸还原酶活力(Nitrate reductive activity缩写NRA)等测定结果进行了分析。试验结果表明：4个中晚熟品种DK743、DK656、中单2号和户单1号的氮素营养效率较高，产量高；而2个早熟品种酒单2号和石玉905的氮素营养效率较低，产量也低。适当供氮能提高叶片NRA、干物质积累量、子粒产量等。提高幅度因品种特性而异。     

尿素硝酸铵溶液对玉米产量、品质及养分吸收的影响

采用大田试验,研究了尿素硝酸铵溶液（UAN）在夏玉米上的施用效果。结果显示：与尿素相比,同等施氮条件下,施用UAN可提高玉米产量,主要归因于穗粒数的增加;优化施氮量减量20%施用,玉米产量有所降低,但仍高于尿素优化施氮量处理。同等施氮或减氮20%条件下,施用UAN的产值和经济效益也均高于尿素处理,籽粒粗蛋白和淀粉含量也有提高。玉米籽粒氮、磷含量和累积量,秸秆中磷含量和累积量也显著增加;氮素吸收效率、氮素表观回收率、氮素农学利用效率和氮肥生产效率也高于尿素处理。同等施氮量处理,施用UAN较尿素土壤硝态氮有向地下淋洗的趋势,减量施用,硝态氮向地下淋洗的速率减慢。和尿素相比,施用UAN还可提高玉米籽粒和地上部水分利用效率,减量施用,水分利用效率有所下降。综合而言,从产量、经济效益、氮肥利用效率和水分利用效率来看,施用UAN的效果好于尿素。     

玉米氮营养基因型差异与生产的关系

对玉米不同氮营养基因型根系特性、氮素吸收与利用效率的差异及营养生理基础,筛选指标进行了介绍。     

高产玉米栽培中的氮肥分期优化技术研究

1999-2000年在云南省祥云县草甸土壤上进行移栽玉米的不同水平氮肥试验研究,对移栽玉米在产量、氮素吸收及不同氮肥处理下土壤剖面中硝酸盐残留进行了研究。研究中发现祥云坝区玉米种植中农民习惯施但量明显偏高,在目标产量为1032kg／hm^2时最佳施氮量为250kg／hm^2,仅相当于农民习惯施氮量的45％。合理施用氮肥,无论对减少农民的投入,还是降低氮肥潜在的环境污染,都有不可忽视的意义。     

不同比例复配土种植玉米对土壤氮素分布的影响

通过在砒砂岩与沙不同比例混合形成的复配土上种植玉米,研究复配土中硝态氮、铵态氮的分布及运移情况。结果表明,土壤硝态氮容易被水分淋洗,且复配土中沙的比例越大,土壤硝态氮淋洗的速度越快、淋洗的深度越深;复配土中铵态氮含量普遍偏低,复配土含沙量越高,铵态氮变化越大。因此,在含沙量较高的复配土中应采取适当措施,减小养分流失造成的肥力浪费。     

铵态氮和硝态氮对谷子形态和生物量的影响研究

为了明确铵态氮和硝态氮营养对谷子形态和生物量的影响,合理选择谷子施氮形式,采用蛭石浇灌不同氮形态营养液的方法培养谷子植株。结果表明:两种氮形态显著影响了谷子形态和生物量累积,氮形态对根形态、穗长的促进作用无显著差异。氮形态在生物量、株高、叶面积、叶绿素含量方面的影响存在显著差异:相比铵态氮,硝态氮分别提高了17%的根重、32%的茎重、39%的叶重和40%的总生物量,硝态氮还提高了38%的株高和40%的叶面积;相比硝态氮,铵态氮提高了173%的叶绿素含量和12%的穗重。氮形态在根冠比和穗比重也存在极显著差异,相比硝态氮,铵态氮显著提高了8%的根冠比和44%的穗比重。以上结果表明,硝态氮显著促进谷子株高、叶面积、生物量的提高,在株体扩建方面发挥重要的作用,铵态氮显著促进谷子叶绿素合成和生殖器官建成,在功能建成方面发挥重要作用。     

缓释氮肥对饲用玉米氮素吸收及产量品质的影响

【目的】探讨缓释氮肥类型和尿素不同配施比例对饲用玉米产量和品质的影响,为云南省饲用玉米绿色高质栽培提供理论依据。【方法】选用玉米品种桥单六号进行大田试验,设置不施肥、单施尿素、含DMPP硝化抑制剂缓释氮肥和含聚谷氨酸缓释氮肥分别与尿素按2∶8、4∶6、6∶4配施8个处理,研究同一施氮水平不同类型缓释氮肥与尿素配施比例对饲用玉米生长、产量及氮素利用的影响。【结果】含DMPP硝化抑制剂缓释氮肥与尿素6∶4配施处理的饲用玉米株高、叶面积指数、鲜草产量和干物质积累均显著高于其他处理,收获期最大鲜草产量为84.62 t/hm²,最大干物质量为25.35 t/hm²。与单施尿素处理相比,A60处理粗蛋白含量、地上部氮素积累量和氮肥利用率分别提高44.33%、48.84%和61.84%。【结论】含硝化抑制剂DMPP的缓释氮肥与尿素6∶4配施较其他处理可显著提高饲用玉米株高和叶面积指数,有利于饲用玉米鲜草产量和干物质量的积累,并且提高饲用玉米的品质和氮素利用率,为饲用玉米绿色高质栽培的最佳配比。     

控释氮肥对玉米生长发育及产量和品质的影响

采用控释氮肥在玉米上进行肥效试验研究。结果表明：施用氮肥处理产量比CK增产6.6%-14.1%,控释氮肥在玉米上具有明显增产效应;控释氮肥有促进玉米生长发育的作用,施用控释尿素较常规施氮肥处理氮肥利用率提高了13.44%;降低30%的氮肥用量,较常规施氮肥处理氮肥利用率提高14%;控释尿素处理对玉米蛋白质含量、氨基酸含量和维生素E含量无明显的影响。     

供应铵态和硝态氮对苹果幼树生长及15N利用特性的影响

【目的】揭示大田栽培条件下,苹果矮化中间砧幼树生长及对不同形态15N的利用、分配特性。【方法】以1年生宫藤富士/SH6/平邑甜茶幼树为试材,采用15N同位素示踪法,研究硝态氮和铵态氮对苹果幼树生长及15N利用和分配的影响。【结果】施肥46 d后,15NO3-15N利用率为3.43%,显著高于15NH4-15N利用率（1.19%）。施用NO3--N后树体生物量、根冠比显著高于NH4+-N,根系中15NO3-15N分配率为27.91%,显著高于15NH4-15N分配率（25.13%）。施肥118 d后,NO3--N肥效降低,表现为树体生物量显著低于NH4+-N处理,15NO3-15N利用率为4.08%,与15NH4-15N利用率相比差异不显著;根系15NO3-15N分配率为31.19%,显著高于根系15NH4-15N分配率（25.10%）。【结论】大田栽培条件下,硝态氮肥效快于铵态氮,利于树体生长和根冠比的迅速提高,但随着生长期的延长铵态氮与硝态氮肥效无显著差异。     

尿素硝铵溶液对黑土区春玉米产量和氮素吸收利用的影响

【目的】尿素硝铵溶液（urea ammonium nitrate solution,UAN）是集硝态氮、铵态氮和酰胺态氮于一身的液体氮肥品种,兼有3种氮源优势。本研究目的在于明确黑土区春玉米施用UAN的肥效和氮素利用效率,为进一步科学应用及推广提供依据。【方法】2015和2016年在吉林省黑土区设置大田试验,施肥处理包括：不施氮（N0）、尿素一次性基施200 kg N·hm^-2（U200）、UAN一次性基施200 kg N·hm^-2（UAN200）、尿素基施80 kg N·hm^-2+追施120 kg N·hm^-2（U80-120）、UAN基施80 kg N·hm^-2+追施120 kg N·hm^-2（UAN80-120）、尿素基施64 kg N·hm^-2+追施96 kg N·hm^-2（U64-96）、UAN基施64 kg N·hm^-2+追施96 kg N·hm^-2（UAN64-96）,追肥时期为拔节-大喇叭口期,施肥深度均为12 cm。测定指标包括籽粒产量、产量性状、植株吸氮量、土壤无机氮含量,并计算土壤-作物系统的氮素平衡、氮素的表观利用、残留和损失状况。【结果】2015和2016年施氮处理的玉米产量、植株吸氮量相比不施氮处理显著提高,均以UAN200处理最高（10.3、11.9 t·hm^-2和187.4、288.2 kg·hm^-2）,而U64-96处理最低（9.14、10.2 t·hm^-2和159.1、243.8 kg·hm^-2）。相同施氮量、施用方式条件下,UAN处理的玉米产量均等于或高于尿素处理。2015年UAN在200 kg N·hm^-2一次性、分次施用和160 kg N·hm^-2分次施用条件下相比尿素分别增加6.1%、2.0%和5.3%,2016年分别增加0.1%、7.8%和7.4%,其中UAN80-120处理显著增产。UAN增产的主要原因是减少果穗秃尖长度而增加单穗粒数。UAN处理的植株氮素吸收量在相同施氮量、施用方式条件下均高于尿素处理,而收获后土壤无机氮残留量和氮素表观盈余量相对较低,因而获得较高的氮素利用率。与UAN200处理相比,UAN64-96处理在减氮40 kg N·hm^-2条件下两年玉米产量分别达到9.6和11.0 t·hm^-2,其中2015年干旱条件下与UAN200处理无显著差异。而且,UAN64-96处理的土壤氮素表观残留率最低,2015和2016年分别为2.4%和4.4%,而氮素表观利用率最高,分别达到42.6%和52.0%。【结论】相同用量和施用方式下,黑土区玉米施用UAN可获得与尿素相同甚至更高的产量和氮素吸收量,同时土壤氮素残留和盈余较少,氮素利用率明显较高,环境效应较好。从施氮量、产量和氮素利用及损失等方面综合考虑,黑土区春玉米推荐施用160 kg N·hm^-2的UAN,以基肥40%和拔节-大喇叭口期追肥60%分次施用。     

硝酸盐供应对玉米自交系郑58根生长的影响

NO-3的有效性对玉米根系形态的影响是近年来的研究热点。为了解玉米根系形态对硝酸盐浓度变化的应答,以自交系郑58为材料,分析了短时间内NO-3浓度的变化和局部NO-3处理对苗期根系性状、植株生物量、根冠比以及植株全氮含量的影响。结果显示,短时间的高氮（10 mmol/L）处理能够促进主根伸长,抑制侧根萌发;低氮（0.04 mmol/L）处理促进侧根的生长和根系干物质累积,增加根冠比;而缺氮和局部供氮均抑制了侧根伸长。分析植株生物量及全氮含量对侧根生长的影响表明,植株干重与侧根长之间、植株全氮含量与侧根密度之间有相关性。根系性状表型数据和定量指标分析表明,环境中硝酸盐浓度的改变首先引起郑58侧根生长的变化。     

降低样品采集制备过程中土壤硝态氮和铵态氮测定误差的方法

【目的】分析新鲜土壤样品采集、保存、浸提以及浸提液存放等处置方式对土壤硝态氮、铵态氮测定结果误差的影响,研究降低测定结果误差的途径,提出实现测定结果在误差范围内的土样采集和制备方法。【方法】通过对文献收集、整理和统计分析,分析测定过程中人为影响痕迹最多的新鲜土样的采集、保存、浸提以及浸提液存放等环节的处置方式对土壤硝态氮、铵态氮测定结果误差的影响。【结果】实验室测定步骤有严格误差控制,而土壤样品采集和制备环节易引起测定数据误差;土样采集和运输时放置在室外或低温运输都会引起土壤硝态氮和铵态氮含量增加;土样风干、烘干保存时硝态氮和铵态氮含量增加,长时间冷藏含量也会增加,冷冻保存时含量变化最小;不同浸提剂和不同浸提时间的测定结果有差异,浸提液保存方式对测定结果有明显影响。【结论】测定得到接近土样采集时的田间新鲜土壤中氮含量的关键途径为加快采样速度、样品储运、浸提等环节。     

秸秆还田后效对玉米氮肥利用率的影响

【目的】玉米秸秆还田已经成为培肥土壤的重要农艺措施之一,研究玉米秸秆还田后效对氮肥利用率的影响,旨在为提出提高氮肥利用率的秸秆还田方式提供理论依据。【方法】以中国科学院海伦农业生态实验站为研究平台,以质地黏重的黑土为研究对象,运用15N同位素示踪技术,以2011年进行秸秆还田的田间试验为基础,于2016年开展不同秸秆还田方式后效对化肥氮利用率影响的研究。以未进行秸秆还田的处理为对照(CK),在同等秸秆还田量下(10 000 kg·hm-2)设置免耕秸秆覆盖(D0),粉碎后的秸秆均匀混于0—20 cm土层(D0-20)、0—35cm土层(D0-35)和20—35 cm土层(D20-35),秸秆平铺于35 cm深度(D35)和50 cm深度(D50)7个处理。【结果】不同秸秆还田方式后效通过促进玉米干物质积累,提高玉米对氮素的吸收,增加玉米的氮素积累进而提高氮素利用率。不同处理对玉米各器官干物质积累的影响表现为D0-35>D20-35>D0-20>CK≥D0>D35>D50,其中D0-35和D20-35(秸秆深混还田后效)处理比其他处理分别显著提高了7.1%—...     

铵态氮肥施用量对春小麦氮代谢的影响

为了揭示铵态氮肥施用条件下春小麦的氮代谢机制,为春小麦生产的合理施肥提供理论依据,采用盆栽试验,设置4个氮素水平,研究不同用量铵态氮肥的施用对春小麦不同生育时期叶片氮代谢的影响。结果表明,小麦叶片硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合成酶活性随着施氮量增加呈先上升后下降趋势,脯氨酸含量随施氮量的增加而上升,可溶性蛋白变化无明显差异;铵态氮肥施用量在225kg/hm2时,小麦叶片中硝酸还原酶活力、谷氨酰胺合成酶活力和谷氨酸合成酶活力达到最大值。结论:适当增加铵态氮肥有助于小麦叶片的氮代谢,但施用过量就会使根系酸化,破坏小麦叶片的氮代谢。     

不同施肥处理对玉米产量及土壤碳、氮的影响

以玉米品种郑单538 为研究对象,通过田间试验,对陕西杨凌塿土地区经不同形态氮肥处理后玉米产 量、土壤全氮、土壤可溶性有机碳含量的变化情况进行研究,以阐明不同形态氮肥处理对玉米产量以及土壤质量的 影响,为关中平原玉米种植的合理施肥提供全面的理论依据。结果表明院施氮处理可以显著增加玉米产量。玉米生育 期内施氮处理的土壤中全氮、碱解氮含量显著高于不施氮处理。玉米生育期内不同形态氮肥处理的土壤可溶性有机 碳与不施氮的对照处理相比,无显著差异。施氮处理对于土壤微生物含量的影响不大。     

水分胁迫对玉米幼苗氮素代谢的影响

以 3种抗旱性不同的品种为材料研究了水分胁迫对玉米幼苗氮代谢的影响 ,结果表明 :在水分胁迫下 ,玉米叶片可溶性蛋白含量和硝酸还原酶活性逐渐下降 ,正在生长中的新叶比已停止生长的老叶下降幅度更大 ;在短期水分胁迫下 ,根系中可溶性蛋白及硝酸还原酶活性略有升高 ,随着胁迫时间的进一步延长而急剧下降。抗旱性弱的品种可溶性蛋白含量和硝酸还原酶活性在水分胁迫下下降的幅度较抗旱性强的品种大     

深松土对玉米根系生长发育的影响

田间试验与调查研究表明：吉林省大部分玉米产区土壤有坚实的犁底层存在,此层位于地表下约２０ｃｍ,其坚硬度约为耕层的３倍,厚度范围为７～１１ｃｍ。采用深松措施打破犁底层,可明显地降低土壤的坚硬度,增加土壤的蓄水保水能力,改善根系生长的生态条件,促进根系生长,使根干重显著增加。打破犁底层后,各层土壤中根量分布都有明显的下移趋势,而且能提高玉米生长后期的根系活力和抗逆性,使玉米百粒重增加２．６％～３．１％。深松后第二年也有增产后效的作用（增产７．８％～８．６％）,并且胜于当年（增产６．２％～８．０％）,深松土同时结合深施肥效果更佳。     

春玉米产量、氮肥效率及土壤矿质氮对施氮的响应

为了提高氮肥增产效益,减少对环境的污染,通过田间试验研究了施氮量对春玉米产量、氮肥效率及土壤矿质氮的影响。结果表明,施氮量较低时,春玉米籽粒产量随施氮量增加显著增加,当施氮量高于180 kg·hm^-2时,产量保持不变或有减少趋势。氮肥农学利用率、氮素吸收效率、氮素偏生产力和氮收获指数均随着施氮量增加显著降低,氮肥表观利用率和氮肥生理利用率均先增加后降低。从苗期到收获期,施氮处理0~60 cm土层硝态氮含量呈现"上升-下降-上升-下降-稳定"的变化趋势,而60~120 cm土层硝态氮在春玉米生长后期有增加的趋势。随着土层加深,土壤硝态氮含量呈波浪式下降,施氮量240 kg·hm^-2和300 kg·hm^-2处理在60~100 cm土层硝态氮含量均显著高于其他处理。随着施氮量增加,0~120 cm土层硝态氮累积量显著增加,当施氮量超过240kg·hm^-2时,土层中累积的硝态氮存在着较大的淋溶风险。综合考虑产量、氮肥效率和环境效应,179~209 kg N·hm^-2是本试验条件下春玉米的合理施氮量。     

铵硝态氮单独供应对苗期淹水胁迫玉米氮磷钾累积的影响

【目的】研究不同供氮水平铵态氮（NH₄⁺-N）、硝态氮（NO₃^--N）对苗期淹水胁迫玉米氮、磷、钾含量及累积的影响,为采取氮营养调控途径优化玉米的氮、磷、钾营养特性及提高玉米的抗涝性提供理论依据。【方法】采用室内砂砾培养及模拟淹水胁迫的方法,研究2个玉米品种（“利民15”和“皖玉9号”）分别在苗期单独供应不同水平（3,7 mmol/L）NH₄⁺-N和NO₃^--N 时,根、茎、叶中氮、磷、钾含量及累积量对淹水胁迫的响应。【结果】在2种氮形态和供氮水平下,淹水胁迫分别对低供NH₄⁺-N处理（A3F）和高供NO₃^--N处理（N7F）苗期玉米生长的影响相对较小,且淹水胁迫对根系生长的抑制效应明显大于地上部。在NH₄⁺-N营养条件下,提高氮素供应水平对苗期淹水胁迫玉米氮、磷、钾的累积无显著影响,但根系氮含量显著增加而钾含量显著降低;在NO₃^--N营养条件下,提高氮素供应水平则可显著提高苗期淹水胁迫玉米对氮、磷、钾的累积与吸收。【结论】在模拟淹水胁迫条件下,提高NH₄⁺-N供应水平可明显增加苗期玉米根系含氮量并降低其根系含钾量,导致氮、钾比例失调,进而降低其耐淹性;但提高NO₃^--N供应水平则可明显增加苗期玉米对氮、磷和钾的累积与吸收,相对增强了玉米的耐淹性。