春玉米土壤矿质氮累积及酶活性对施氮的响应

【目的】东北地区春玉米生产中过量施用氮肥的现象普遍存在,导致氮肥利用效率下降,氮素污染严重。有关施氮对东北春玉米土壤矿质氮累积特性影响的研究鲜有报道。本文利用春玉米土壤矿质氮累积量及氮代谢关键酶活性对施氮的响应行为,探寻春玉米的合理施氮量。【方法】采用田间试验和室内分析相结合的方法研究春玉米土壤矿质氮累积量及氮代谢关键酶活性对施氮的响应行为。设计6个施氮水平(N 0、 60、 120、 180、 240和300 kg/hm2)。自播种开始,每隔15 d分层采集0120 cm土样一次,共取样10次,进行相关指标的测定与计算。收获时,选择代表性的春玉米进行考种测产。【结果】春玉米产量随施氮量增加显著增加,当施氮量高于N 240 kg/hm2时,产量有减少的趋势。土壤中累积的矿质氮以硝态氮为主,其变化行为受施氮量和生育时期的双重制约。土壤硝态氮累积量随施氮量的增加和生育时期的推进均显著增加。受氮肥追施的影响,拔节~大喇叭口期和抽雄期060 cm土层铵态氮累积量与苗期和成熟期相比显著增加;从苗期到抽雄期,060 cm土层的硝态氮累积量显著增加,而60 cm以下土层无规律性变化。除成熟期外,其他3个生育时期土壤硝态氮累积量均随施氮量的增加显著增加,而随着土层的加深呈降低趋势。与施氮量低的处理(无硝态氮累积峰)相比,N240和N300处理的硝态氮累积峰从拔节期的2060 cm迁移到抽雄期的80100 cm,说明过量施氮增加了硝态氮淋溶损失的风险,对环境形成一定的威胁。土壤脲酶和硝酸还原酶活性均随着施氮量的增加先增加后降低,均随着生育时期的推进呈波浪式变化,峰值出现在拔节期~抽雄期,这与土壤中铵态氮和硝态氮累积量的变化趋势相一致。【结论】综合考虑春玉米产量性状、 矿质氮累积量、 氮代谢关键酶活性和经济效益,初步认为,在本试验条件下,春玉米的适宜施氮量在179~209 kg/hm2之间,且在生产上应用该施氮量可以实现氮肥用量降低、 产量增加、 氮肥效率提高及生态环境保护的协调一致。     

基施氮量对旱作区春油菜生长发育的影响

在半干旱区研究了基施氮肥量对春油菜生长发育的影响。结果表明,基施氮肥后,春油菜物候期及生育期随着施氮量的增加均出现推迟的趋势。苗期至现蕾期,干物质累积量缓慢,施氮量影响不大。抽薹期期至成熟期,干物质累积量较快,低施氮量(90～210 kg/hm2)范围内油菜全株干物质重随施氮量增加而增大,而高施氮量(240～270 kg/hm2)下油菜全株干物质重量随一次性施氮量增加而减小。株高、分枝部位、分枝数均随基施氮量增加而增加。全株有效结角数、角粒数、角果长度、千粒重、单株产量随施氮量增加均呈先增后减趋势。基施氮量210 kg/hm2时各经济性状指标表现最好,产量最高,达2 013.43 kg/hm2。     

氮肥施用和地膜覆盖对旱作春玉米氮素吸收及分配的影响

【目的】通过田间试验探究黄土旱塬氮肥施用和地膜覆盖对春玉米干物质累积、产量和氮素吸收利用的影响。【方法】田间试验于2016年和2017年在中国科学院水利部水土保持研究所长武黄土高原农业生态试验站进行。该站位于陕西省咸阳市长武县洪家镇,地貌为高原沟壑区,地带性土壤为黑垆土,供试作物为春玉米。试验采用裂区设计,主区为地膜覆盖和不覆盖,副区为4个施氮水平(0、100、250和400 kg/hm^2)。在玉米六叶期(V6)、十叶期(V10)、吐丝期(R1)、乳熟期(R3)及完熟期(R6) 5个时期采集植株样品,测定生物量并按照需要分为不同部位测定植株全氮含量。【结果】1)氮肥施用和地膜覆盖显著提高春玉米籽粒产量,地膜覆盖条件下氮肥提高春玉米籽粒产量效果更显著。地膜覆盖条件下施氮量250 kg/hm^2和400 kg/hm^2处理春玉米籽粒获得高产,产量达12.8～16.4 t/hm^2,两个施氮量间春玉米籽粒产量差异不显著;不覆盖条件下,施氮量400kg/hm^2处理春玉米籽粒产量显著低于250 kg/hm^2处理。2)氮肥施用和地膜覆盖及二因素互作显著提高春玉米花前和花后氮素累积量,二因素互作对春玉米花后氮素和干物质累积作用较花前更大,地膜覆盖条件下施氮处理花后氮素和干物质累积量比例分别为51.5%～54.9%和51.1%～59.9%,为春玉米籽粒产量提高奠定物质基础,地膜覆盖条件下施氮量250 kg/hm^2和400 kg/hm^2处理可获得高的花前和花后氮素和干物质累积量,但施氮量400 kg/hm^2处理的氮素和干物质累积量与施氮量250 kg/hm^2处理的均差异不显著。3)由于氮肥施用和地膜覆盖互作显著提高花前氮素累积和促进花后的生长发育,二因素协同促进春玉米营养器官氮素转移量,地膜覆盖条件下施氮量250 kg/hm^2和400 kg/hm^2处理均能有效促进花前储存更多的氮素向籽粒转运,提高花后期氮同化量,促进籽粒产量的提高。相同覆盖条件下,施氮量400 kg/hm^2处理营养器官氮素转移量与施氮量250 kg/hm^2差异不显著。4)地膜覆盖显著提高相同施氮量下氮肥农学效率和氮肥偏生产力;地膜覆盖和氮肥用量及二因素互作显著提高氮收获指数,地膜覆盖条件下,施氮量250 kg/hm^2和400 kg/hm^2处理可获得较高的氮收获指数,氮收获指数达65.1%～75.4%,但施氮量250 kg/hm^2和400 kg/hm^2处理氮收获指数差异不显著。【结论】在该试验条件下,氮肥施用和地膜覆盖互作显著提高春玉米花前和花后的氮素吸收和干物质累积,但二因素互作对春玉米花后氮素吸收和干物质累积影响更大,从而促进了营养器官氮素转移,提高了春玉米产量和氮收获指数。     

不同氮肥管理对吉林春玉米生长发育和养分吸收的影响

针对吉林春玉米氮肥施用中存在氮肥用量偏大,且具盲目性的现状,采用田间试验研究农民习惯施氮量和推荐施氮量下氮肥不同施用方式对春玉米干物质积累、子粒产量、氮素吸收和利用效率的影响。结果表明,推荐施氮量下,苗期和灌浆期春玉米干物质积累量显著高于习惯施肥,有机无机配合提高了春玉米干物质积累速率。施氮处理与不施氮相比均显著增加玉米子粒产量,增产11.2%～16.8%; 推荐施氮量下玉米子粒产量与习惯施氮量相当,但显著提高氮素的偏因子生产力和农学效率。在氮磷钾用量一致的基础上,用30%有机肥氮替代化肥氮与100%化肥氮处理的产量相当,对氮素利用效率也没有影响,并降低收获期土壤无机氮含量。说明合理施用氮肥不但能够维持玉米产量,还可减少氮肥投入,提高氮肥利用效率;有机肥部分替代化肥氮是吉林春玉米氮素管理的有效途径之一。     

常规尿素掺混控释尿素一次施用对旱作春玉米产量及氮素利用的影响

  【目的】  通过田间试验研究施氮量和施肥方式对旱作春玉米产量、经济效益、干物质累积量、氮素累积利用和土壤无机氮残留的影响,为春玉米高产及高效施肥提供理论支撑。  【方法】  本研究采用裂区试验,以施肥方式为主处理,包括常规尿素一次施肥 (OF)、常规尿素分次施肥 (TF) 和常规尿素掺混控释尿素一次施肥 (MF);施氮量为副处理,设0、60、120、180、240、300 kg/hm2 6个施氮水平(N0、N60、N120、N180、N240、N300)。在玉米十叶期 (V10)、吐丝期 (R1)、灌浆期 (R3)、成熟期 (R6) 分别采集植株样品,测定植株生物量,并按器官分类测定不同部位的氮含量。  【结果】  1) 3种施肥方式下,随着施氮量的增加产量逐渐增加,当施氮量达到240 kg/hm2后,产量不再显著增加。MF施氮处理的平均产量较OF和TF处理分别显著提高了5.0%和4.2%,经济效益分别提高了7.9%和25.7%。2) 增施氮肥显著增加了干物质累积量,当施氮量达到240 kg/hm2后,收获期干物质累积量不再显著增加。N240处理吐丝期和收获期的干物质累积量MF较OF分别增加了19.5%和12.5%。3) 增施氮肥显著增加了花前、花后和氮素总累积量。MF方式的N240处理氮素总累积量较OF和TF方式分别显著增加了32.7%、20.9%。4) 增施氮肥显著增加了收获期茎、叶、籽粒氮含量以及茎氮、叶氮转移量。相同施氮量下,收获期茎、叶、籽粒氮含量和茎、叶氮向籽粒的转移量都表现为MF>TF>OF,且MF方式显著高于OF方式。5) 相比OF和TF方式,MF方式显著提高了氮肥农学效率、偏生产力和表观回收率,显著降低了无机氮残留和氮表观损失。  【结论】  常规尿素掺混控释尿素一次施肥方式在施氮量为240 kg/hm2时,显著提高了春玉米的产量、经济效益、氮素累积量和肥料利用率,降低了土壤无机氮残留,为当地高产和高效施肥的最佳方式。     

有机肥等氮替代化肥对春玉米生长、产量和水肥利用效率的影响

[目的] 为探究不同施氮量下有机肥等氮替代化肥对陕北旱区春玉米生长、产量和水肥利用效率的影响。[方法] 采用多元回归分析和三维拟合模型,以期建立陕北地区春玉米种植最佳氮肥管理模式。设置3个施氮水平(N1、N2、N3分别为240,180,120 kg/hm²)和5个有机肥等氮替代比例(R0、R12.5、R25、R37.5、R50分别为100%化肥氮、12.5%有机肥氮+87.5%化肥氮、25%有机肥氮+75%化肥氮、37.5%有机肥氮+62.5%化肥氮、50%有机肥氮+50%化肥氮),共15个处理。在春玉米主要生育期测定春玉米生长、产量及产量构成要素,计算生育期耗水量(ET)、水分利用效率(WUE)、氮肥偏生产力(NPFP)及经济效益。[结果] Logistic函数对春玉米干物质累积量具有较高的拟合度,R 12.5处理可推迟干物质快速积累期的起点、终点和最大值出现的时间,N2处理可提升干物质累积量的日最大增长速率。施氮量和替代比例对春玉米干物质累积量、产量及构成要素、ET、NPFP和经济效益有显著影响(p＜0.05),两者交互作用对穗长、穗粗、ET的影响显著(p＜0.05)。N2处理的平均干物质累积量、产量、ET、净收入分别比N1和N3处理提高5.58%和15.80%,4.25%和16.76%,4.96%和3.41%,8.76%和29.42%。有机替代比例为12.5%~37.5%的处理可显著提升干物质累积量、产量及构成要素、ET、WUE、NPFP、净收入、产投比。随着施氮量增加,WUE上升,而NPFP降低。处理N2R25的干物质累积量、ET最高,处理N2R37.5的产量、净收入、产投比最高。春玉米产量与干物质累积量、ET、WUE、净收入、产投比呈显著正相关。[结论] 综合分析得到,在施氮量和替代比例区间分别为190~210 kg/hm²和17%~29%时,可使春玉米干物质累积量、产量、WUE、NPFP、净收入同时优化。     

等氮条件下长期有机无机配施对春玉米的氮素吸收利用和土壤无机氮的影响

【目的】研究等氮量投入条件下,长期使用不同有机物料替代无机肥的适宜比例对玉米氮养分累积、运移和氮肥利用效率和产量的影响,可以为吉林黑土区春玉米高效施肥,维持并提高土壤肥力提供理论依据。【方法】以国家(公主岭)黑土肥力与肥料效益长期定位试验为研究平台,玉米品种郑单958为供试作物,设5个不同处理,即:不施肥(CK)、氮肥(N)、氮磷钾化肥(NPK)、粪肥+NPK(MNPK)、秸秆还田+NPK(SNPK)。在玉米苗期、拔节期、大喇叭口期、抽丝期、灌浆期和成熟期采集地上部植株样品,分析玉米植株不同部位的氮含量和累积量以及运移比例,计算氮肥利用效率。【结果】在玉米各生育时期,MNPK处理氮素累积量均高于NPK和SNPK处理;拔节期至大喇叭口期氮素累积量为19.67~86.44 kg/hm2,其中MNPK氮素累积量达到86.44 kg/hm2,为氮素累积量增加最多、吸收速率最快的时期;在成熟期,MNPK、NPK、SNPK、N和CK处理植株氮素总累积量分别达到286.2、276.2、249.4、151.7和63.6 kg/hm2,SNPK处理氮素累积量略低于NPK处理,MNPK显著高于NPK和SNPK(P0.05)。MNPK、SNPK、NPK和N处理中,叶和茎鞘总氮素转移量分别为99.0、79.7、87.2和41.8 kg/hm2,总的转移氮素对籽粒的贡献率分别为51.0%、47.7%、47.2%和43.4%,以MNPK处理的总氮素转移量和转移氮素对籽粒贡献率最高,与其他处理差异显著。在各处理中,MNPK、NPK和SNPK三个处理的氮肥偏生产力(PFP)均大于60kg/kg,以MNPK最高,达到65.4 kg/kg。与化肥NPK处理比较,SNPK氮素偏生产力和收获指数差异不显著。MNPK处理土壤无机氮的含量在玉米整个生育期一直高于化肥NPK处理,并在玉米大喇叭口期达到最高,达到60.83 mg/kg,并与其他处理差异显著。【结论】长期有机无机配合施用,不仅能有效调节氮素积累和转运,还能提高氮肥利用效率。在适宜氮用量为165 kg/hm2时,以农家肥氮替代70%,或秸秆氮替代30%化肥氮素,既减少化肥氮投入,又增加了土壤供氮能力,因此,有机肥氮替代部分化肥氮是吉林省黑土区春玉米氮素管理的有效途径之一。     

长期定位施肥对夏玉米钾素吸收及土壤钾素动态变化的影响

以长期定位试验为平台,夏玉米品种郑单136为材料,设置CK（不施肥）,NP（施氮、 磷肥）,NPK（施氮、 磷、 钾肥）和1.5MNPK（小麦季施高量氮、 磷、 钾肥+有机肥,玉米季仅施用化肥）4个处理,研究夏玉米钾素吸收规律及生育期内土壤钾素动态变化。结果表明,生育期内施钾与不施钾处理夏玉米干物质积累量均一直增加,在成熟期达到最大值; 在施用氮、 磷肥的基础上增施钾肥不但可以提高夏玉米地上部干物质积累量,同时也可以提高叶片及茎秆中的钾素含量,进而提高夏玉米整个地上部吸钾量;而在氮、 磷、 钾肥基础上增施有机肥,对夏玉米干物质积累无显著影响,但可显著提高茎秆及叶片的钾素含量和地上部钾素吸收总量。夏玉米钾素吸收主要集中在灌浆期之前,在灌浆期达到最大值,之后钾素出现回流现象。夏玉米收获后与播种前相比,土壤水溶性钾和交换性钾含量无明显下降或者略有增加,而非交换性钾明显下降,非交换性钾是夏玉米钾素吸收的主要形式。夏玉米吸钾量与播种前土壤3种形态的钾素含量呈显著正相关。因此,增施钾肥对于改善夏玉米生产,维持土壤钾素平衡及实现农业可持续发展具有深远意义。     

不同施肥措施对冬小麦灌浆期氮素吸收分配的影响

以黄淮海平原国家潮土土壤肥力与肥料效益长期监测站为平台,研究了长期不施肥(CK)、氮钾配施(NK)、氮磷钾配施(NPK)、氮磷钾配施有机肥(MNPK)或秸秆(SNPK)5种施肥措施对灌浆期冬小麦吸收利用氮素的影响.研究结果表明,在等氮量条件下,施氮量为N 165 kg/hm2时,NPK、MNPK、SNPK处理有利于小麦在灌浆阶段维持田间较高的群体数和干物质的积累量;其中MNPK、SNPK处理较NPK处理有利于小麦灌浆阶段在茎、鞘器官的生长和干物质积累.在氮素吸收方面,NPK、MNPK、SNPK处理有利小麦灌浆期茎、叶、鞘、穗等器官对氮素的吸收、分配和累积.与CK处理相比,施无机氮、有机氮分别为N 49.5、115.5 kg/hm2时,MNPK、SNPK处理可以延长灌浆高峰期7天左右;而施无机氮为165 kg/hm2时,与CK处理相比,NPK、NK处理可以延长14天左右.在花后1 ～ 14天,MNPK、SNPK处理在茎、穗部位氮素吸收累积量要高于NPK处理,其中穗部差异分别达到P≤0.05显著水平、P≤0.01极显著水平;在花后21 ～ 35天,NPK处理在叶、籽粒部位氮素吸收累积量要高于MNPK、SNPK处理,其中叶部差异均达到P≤0.05显著水平或P≤0.01极显著水平.此外,在灌浆期MNPK处理在穗部氮素累积量要高于SNPK处理.总之,在本试验条件下,无机有机肥配施应适当加大无机氮肥的供应量以弥补小麦灌浆中后期起氮肥供应不足的现象.     

施氮量对冀西北春玉米氮肥利用率和土壤硝态氮时空分布的影响

在田间条件下研究了施氮量对春玉米产量、氮肥利用率和土壤硝态氮时空分布的影响,旨在为冀西北春玉米氮肥优化管理提供理论依据。研究结果表明,春玉米产量随施氮量的增加而提高,当施氮量高于225 kg/hm2时,春玉米产量和氮肥利用率显著降低。从春玉米播种前到收获后,不施氮处理0-90 cm各土层硝态氮含量不断降低,施氮处理0-30 cm和30-60 cm土层硝态氮含量呈先上升后迅速下降并保持稳定的趋势,而60-90 cm土层硝态氮在春玉米生长后期有增加的趋势;春玉米收获后随着土层深度的增加,硝态氮呈波浪式下降,施氮量300,375 kg/hm2处理60-90,120-150,150-180 cm土层硝态氮含量显著高于其它处理。随着施氮量的增加,春玉米0-90,90-180,0-180 cm土层硝态氮累积量均呈增加趋势,高施氮量土层累积的硝态氮存在着更大的淋溶风险。因此,综合分析氮肥用量对春玉米产量、氮肥利用率的影响,并考虑土壤硝态氮时空分布下的环境风险,合理的施氮量应控制在195~225 kg/hm2之间。     

硅磷配施对低磷土壤春玉米干物质积累、 分配及产量的影响

以玉米品种‘正红2号’和‘正红115’为材料,通过2014年和2015年的田间小区定位试验,研究低磷土壤条件下,硅磷肥配施对玉米拔节期和吐丝期的净光合速率、蒸腾速率和叶面积指数,拔节期、吐丝期、灌浆期和成熟期干物质积累和分配,产量及产量构成因素的影响,探讨施硅及硅磷配施的增产效果。结果显示,与对照(不施磷肥和硅肥)相比,施磷、施硅和硅磷配施处理均可提高玉米拔节期和吐丝期的叶面积指数和净光合速率,增加拔节期、吐丝期、灌浆期和成熟期各生育阶段的干物质积累量,降低灌浆期和成熟期叶片的干物质分配比例和灌浆期茎鞘的干物质分配比例,提高籽粒干物质分配比例和收获指数,降低秃尖长度,增加穗长,最终提高穗粒数、千粒重和籽粒产量;其中施用磷肥增加或降低上述指标的效应明显大于施用硅肥,硅磷配施增加或降低上述指标的效应又明显大于单施磷肥或单施硅肥,硅和磷表现出明显的协同作用和配合效应。2014年和2015年玉米籽粒产量均与拔节期、吐丝期、灌浆期和成熟期干物质积累量呈显著正相关;与单施磷肥相比,硅磷配施处理分别增产1 288.57 kg·hm~(-2)(2014年)和1 313.61 kg·hm~(-2)(2015年),且2015年的增幅明显大于2014年,硅、磷表现出稳定的增产效应。综上所述,在四川丘陵低磷土壤条件下,合理进行硅磷肥配施,既能提高玉米生育前期物质生产能力和干物质积累量,又能改善生育后期干物质在玉米各器官中的分配,促进籽粒灌浆结实,最终提高籽粒产量。     

根区局部灌溉和氮、钾水平对玉米干物质积累和水肥利用的影响

在玉米某一生育阶段实施根区局部灌溉,探索其水肥供应模式。通过盆栽试验,研究了在不同氮（N）、钾（K）水平下,苗期拔节期和苗期抽雄期分根区交替灌溉和固定部分根区灌溉对玉米干物质积累、水分利用和N、K吸收的影响。结果表明,与常规灌溉相比,苗期拔节期根区局部灌溉总干物质质量降低不明显或略有增加,而水分利用效率明显增加,且不影响玉米对N、K吸收量; 而苗期抽雄期根区局部灌溉虽降低耗水量31.0%38.4%,但明显降低玉米总干物质质量和N、K吸收量。相同灌溉方式下,中等 N、K水平（N和K2O均为 0.12 g/kg）处理的总干物质质量、地上部和总N、K吸收量比低N、K水平（N和K2O均为0.08 g/kg）的明显增加; 而高N、K水平（N和K2O 均为0.16 g/kg）与中等N、K水平无明显差异。说明适宜N、K水平时在玉米苗期拔节期进行根区局部灌溉效果较好。     

宁夏引黄灌区春小麦不同生育期吸收氮、磷、钾养分的特点

选择宁夏引黄灌区中等肥力灌淤土,设置施肥与不施肥处理,在相距约5km的3个试验点进行了肥料田间试验,研究春小麦不同生育期氮、磷、钾养分的吸收特点。结果表明,在供试土壤条件下,施肥可明显提高小麦产量、干物质累积量、体内氮、磷、钾含量及其累积量。施肥或不施肥,小麦地上部干物质的累积量随生育期呈典型S型曲线增长,其中拔节期和灌浆期出现两个高峰期,各占总累积量的30%左右。植株氮、磷、钾含量随生育期呈曲线下降趋势,特别是从拔节到灌浆中期下降幅度较大;而在分蘖期以前和灌浆中期以后变化幅度较小。植株氮、磷、钾累积吸收量随生育期的延长和施肥水平的提高而增加,但各生育期相对累积吸收比例,施肥与否差异不大。苗期氮、磷、钾的吸收量约占总吸收量的4%～5%,分蘖期占20%～23%,拔节期分别占30%、41%、34%,抽穗期分别占14%、12%、10%,灌浆期分别占29%、20%、26%,成熟期占1%～3%,其中拔节期是养分吸收的高峰时期。不论施肥与否,地上部氮、磷、钾累积吸收量与其干物质累积量之间均呈极显著正相关,而与植株氮、磷、钾含量之间呈极显著负相关。     

一次性施肥对长江中游春玉米产量及养分利用效率影响

通过大田试验,研究了一次性施肥方式对长江中游春玉米产量及养分吸收、转运和利用的影响。研究结果表明,一次性施肥方式与农民常规施肥方式相比,产量差异不显著,经济效益提高1429~1725 Yuan/hm2。一次性施肥方式降低春玉米花前干物质积累量,但中后期干物质积累速率加快,全生育期内春玉米干物质积累量及花后干物质对产量贡献率,与农民习惯施肥方式差异不显著。与农民习惯施肥相比,一次性施肥显著降低了春玉米生育前期（拔节期）氮、磷、钾素积累量,生育中后期玉米养分积累速率加快,成熟期氮、磷、钾素积累量差异不显著;一次性施肥方式对春玉米氮素转运和利用效率的影响不显著;一次性施肥减少磷素和钾素的投入,但并不影响春玉米整个生育期磷素和钾素的积累和转运,同时显著提高了磷素和钾素的养分利用效率。     

氮肥运筹、配施有机肥和坐水种对春玉米产量与养分吸收转运的影响

采用田间试验方法,研究了氮肥运筹、配施有机肥和坐水种对春玉米产量与养分吸收转运的影响。结果表明,适宜氮肥运筹方式、配施有机肥和坐水种均能显著增加春玉米产量,氮肥两次追肥处理的产量较一次追肥处理的产量增加10.6%～17.0%,配施有机肥增产10.3%～18.0%,坐水种增产9.1%,配施有机肥并坐水种增产20.4%。氮肥两次追施、配施有机肥及配施有机肥并坐水种均能显著提高春玉米干物质最大积累速率和积累总量,分别提高干物质最大积累速率11.1%～29.5%、28.0%～28.8%和32.1%,依次提高干物质积累总量11.9%～15.5%、21.2%～24.4%和26.9%。氮肥两次追施、配施有机肥和坐水种均可提高N、P、K养分最大吸收速率和吸收总量,养分最大吸收速率以K最高,N居中,P最低;养分吸收总量以N最高,K居中,P最低;养分最大吸收速率出现的时间以K最早（57.2～60.4 d）,N居中（65.3～68.5 d）,P最晚（71.4～74.8 d）,三者均早于干物质积累最大速率出现的时间（82.5～89.3 d）。氮肥两次追施、配施有机肥和坐水种均有利于N、P、K养分由营养体向籽粒的转运量、转运效率、籽粒中养分含量以及氮肥利用率的提高,养分转运效率以P最高（59.3%～66.1%）,其次是N（41.5%～55.1%）,K最低（35.9%～38.0%）。在本实验条件下,施氮量为225 kg/hm2,基肥:拔节肥比1:3,配施有机肥结合坐水种,为最佳施肥处理。     

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。     

宁夏马铃薯氮、 磷、 钾养分的吸收累积特征

【目的】马铃薯氮、 磷、 钾养分吸收累积特点国内外已有不少报道,但在宁夏地区的生产条件下尚缺乏系统研究,马铃薯配方施肥技术推广中也缺少施肥参数,难以确定合理的施肥量。因此,针对宁夏地区马铃薯种植基地的土壤条件,系统分析马铃薯干物质累积和氮、 磷、 钾养分含量,探明其对氮、 磷、 钾养分吸收累积特点,以期为马铃薯的精准施肥提供科学依据。【方法】采用田间试验和室内测定相结合的方法。于2012年分别在宁夏西吉县、 原州区、 红寺堡和同心县马铃薯种植基地进行肥料田间试验,按照当地推荐的施肥量统一施肥量和施肥方法(农家肥、 70%氮肥、 全部磷、 钾肥基施,30%氮肥在现蕾期追施),在马铃薯不同生育期采集植株样品,测定不同器官干重和氮、 磷、 钾含量,分析不同生育期马铃薯干物质累积量、 氮、 磷、 钾含量及其吸收累积量的变化特点。【结果】1)从不同种植基地来看,红寺堡区马铃薯干物质累积量最高,其次是原州区和西吉县,同心县最低;马铃薯干物质累积量随生育期的推进而增加,符合Logistic曲线,幼苗期、 块茎形成期、 块茎膨大期和淀粉累积期的干物质累积量分别占总累积量的5%、 20%、 40%和35%。2)马铃薯植株氮含量随生育期而降低,其变异系数较大; 磷、 钾含量随生育期呈先增后减的变化态势,但变异系数较小; 氮、 磷含量叶片高于其他器官,钾含量茎秆中较高。3)马铃薯氮、 磷、 钾吸收累积量在红寺堡区最高,原州区和西吉县居中,同心县最低;苗期氮、 磷、 钾的吸收量分别占全生育期总吸收量的11%、 6%、 8%,块茎形成期占28%、 23%、 31%,块茎膨大期占36%、 39%、 41%,淀粉积累期占25%、 31%、 20%;成熟期块茎中氮和磷的累积量分别占各自总累积量的60%以上,钾的累积量占50%。【结论】供试土壤条件下,马铃薯干物质累积量及养分吸收量因种植基地、 生育期和器官不同而异。从不同种植基地来看,红寺堡区马铃薯的干物质及氮、 磷、 钾累积量较高,原州区和西吉县居中,同心县最低;干物质及氮、 磷、 钾累积量随生育期的变化符合Logistic曲线,具有明显的阶段性特点,块茎膨大期累积最多,块茎形成期和淀粉积累期次之;马铃薯根、 茎和叶中吸收累积的氮、 磷、 钾占同期总累积量的比例随生育期而降低,但块茎则相反,氮、 磷、 钾吸收累积量随生育期而增加,成熟期块茎中吸收累积的养分量占全株的一半以上。     

Mineral‐nutrient synergism and dilution responses to nitrogen fertilizer in field‐grown maize

Nitrogen (N)‐fertilizer applications to field‐grown maize may result in a dilution response whereby essential mineral‐element concentrations in shoots would decrease as shoot‐dry‐matter accumulation increased. To investigate this, the effect of N‐fertilizer treatments (no N or fertilizer rate based upon 5.3 or 8.5 t ha^–1 yield goal) on maize (Zea mays L.) shoot dry weight and shoot mineral concentrations (N, P, K, S, Mg, Ca, and Mn) at the sixth leaf (V6), twelfth leaf (V12), and tassel (VT) development stages were investigated in a 2‐year study conducted at Brookings, South Dakota (USA). With increasing N‐fertilizer application rates, shoot dry weight was greater and shoot P and K concentrations decreased. A possible explanation of this dilution response is that planting‐time P and K fertilizers, which were applied in a band near the seed furrow, may have enhanced the uptake of P and K in a manner that was independent of N‐fertilizer treatments. Increased shoot‐dry‐weight production due to the application of N fertilizers, if P and K uptake were similar across N‐fertilizer treatments, would lead to decreased shoot P and K concentrations in N‐sufficient compared with N‐deficient plants. Conversely, N‐fertilizer‐induced increases in shoot dry weight were accompanied by increased shoot concentrations of N, Ca, and Mn. This synergistic response between dry‐weight accumulation and shoot N concentration was present at all leaf developmental stages studied, while that for Ca was present only at VT. Thus, N fertilizer applications that increase shoot dry weight can affect the dilution and synergistic responses of specific mineral nutrients in maize shoots. Crop developmental stage as well as the location of these specific mineral nutrients in the soil profile might play important roles in mediating these responses.     

玉米不同生育阶段养分效应评价方法研究

了解作物养分效应机制是提高作物养分利用效率的重要基础。本文以玉米品种"农华101"为试验材料, 进行不同播期、密度、肥料试验, 记录了生育时期的日均温, 并对玉米不同生育时期叶片及其他器官中氮、磷、钾元素含量进行了测定, 然后基于改进后的BLUP方法, 在考虑植株干物质日均积累量与自身效应、环境效应关系的基础上, 引入群体效应和温度效应, 探讨并建立了玉米不同生育阶段养分效应评价方法。在此基础上, 进一步对养分效应评价效果进行分析。结果表明: 干物质日均积累量理论值与实际值的相关性r值为0.72~0.99; 各生育阶段配对t检验的α值均大于0.05, 各生育阶段的干物质日均积累量的理论值和实测值差异均不显著(P>0.05)。研究结果表明, 用建立的玉米不同生育阶段的养分效应评价方法得到的各养分特征效应值存在较大差异, 其中: 三叶期到拔节期各养分效应值为0~0.58, 拔节期到大口期为 0.43~2.57, 大口期到吐丝期为 0.45~4.58, 吐丝期到成熟期为 0.86~4.71。综上, 利用改进后的BLUP法提出的养分效应评价方法对玉米各阶段养分效应的评价结果具有一定的指导意义, 该方法可作为玉米养分效应评价的参考手段。     

菌肥减施对结球甘蓝养分吸收及利用的影响

为探讨功能菌型复合肥及化肥减量条件下栽培蔬菜的养分吸收特性及利用特征,在露地和大棚种植体系下,以结球甘蓝为试验材料,采用田间小区试验研究不同养分配比功能菌型复合肥及减量施用对结球甘蓝物质积累、养分吸收及肥料利用率的影响。结果表明,不同种植体系下,施肥处理对结球甘蓝生长后期干物质累积及N、P、K养分吸收速率,收获期N、P、K累积及肥料利用率效应显著。与常规施肥处理相比,露地和大棚种植体系下施用功能菌型复合肥处理结球甘蓝收获期干物质累积量分别增加2.4%~5.7%和4.9%~10.8%,N肥吸收利用率分别增加10.8~35.4和9.4~57.6个百分点。减量25%功能菌型复合肥处理较等量处理结球甘蓝N累积量分别增加2.6%~2.7%(露地)和4.4%~10.8%(大棚),P累积量分别增加1.6%~1.9%(露地)和7.0%~8.2%(大棚),K累积量分别增加1.5%~2.3%(露地)和0.9%~2.0%(大棚)。结球甘蓝各生育阶段对N、K(露地)吸收速率变化表现为结球-收获期>莲座-结球期>苗期-莲座期,而对P、K(大棚)吸收速率变化表现为莲座-结球期>结球-收获期>苗期-莲座期。施用功能菌型复合肥在一定程度上能有效增加不同种植体系中结球甘蓝植株N、P、K养分吸收速率及养分累积,从而提高蔬菜的肥料利用效率。总体而言,在不同种植体系下,施用不同养分配比功能菌肥可有效提高结球甘蓝的物质积累、养分吸收及肥料利用率,且适宜减量施用能进一步增加其作用效果,但应根据土壤肥力特征、作物需肥特性及栽培管理模式合理地进行选择施用。