水氮互作对冬小麦氮素吸收分配及土壤硝态氮积累的影响

试验采用完全随机裂区设计,研究不同灌水和施氮处理对田间冬小麦氮素吸收转运分配以及成熟期土壤剖面硝态氮分布积累的影响.结果表明:冬小麦氮素吸收速率在拔节-开花期达到最大;阶段氮素吸收量、籽粒氮素积累量和氮收获指数均随灌水量的增加而增加,表现为W1500＞W1200＞W900＞W0;施氮量超过150 kg/hm2时,籽粒氮素积累量、氮收获指数,拔节-成熟期的氮素吸收量不再显著增加;灌水和施氮均能增加冬小麦营养器官氮素转移量,氮素转运率随施氮量增加而增加,氮素转运贡献率随灌水量的增加而降低;冬小麦成熟期表层(0-20 cm)土壤硝态氮含量随着灌水量增加而降低,表现为W0＞W900＞W1200＞W1500;相同灌水处理下,各土层硝态氮含量随施氮量的增加而增加,施氮处理能显著增加0-120 cm土层硝态氮含量,当施氮量超过150 kg/hm2时,随灌水量增加,土壤剖面中的硝态氮由上层向下层移动.     

氮硫互作对大蒜幼苗生长与抗氧化酶活性的影响

采用蛭石盆栽方式,研究不同浓度氮(5、10、20、40mmol·L-1,记作N1、N2、N3、N4)、硫(1、2、4、8mmol·L-1,记作S1、S2、S3、S4)配施条件对大蒜幼苗生长与抗氧化酶活性的影响。结果表明,随氮硫互作浓度的升高,大蒜幼苗的株高、茎粗、生物量及分配、根系活力以及叶片与根系中过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)活性整体均呈先上升后下降的趋势。大蒜幼苗期对氮素的需求量较低,N1表现最好;而对硫素有一定的需要,S2表现最佳。氮素含量超过N3或硫素含量超过S3,对大蒜幼苗生长有明显的抑制作用。氮、硫2种元素对幼苗期大蒜的生物量分配与叶片中抗氧化酶活性无显著影响,而氮硫交互作用对幼苗根系以及叶片中抗氧化酶活性影响均达到显著或极显著水平。综合考量,氮素含量在5 mmol·L-1、硫素含量在2 mmol·L-1时最适于大蒜幼苗生长,且2种元素配施存在明显的互作效应。本研究为大蒜幼苗期施肥以及"植物工厂"生产模式提供了理论指导。     

氮、硫配施对冬小麦氮素利用效率及产量的影响

【目的】氮(N)、硫(S)是生物所必需的营养物质,对小麦籽粒产量和品质起着重要作用。硫素供应不足,特别是在当前大量氮素供应情况下引起的作物生理性缺硫将导致作物产量和含硫氨基酸蛋白质含量下降。本文旨在探索氮、硫配施对冬小麦氮素利用效率和籽粒产量的促进效果并提出合理的区域氮、硫施肥技术。【方法】20122013年,在河南温县以国审冬小麦品种豫麦49-198为供试材料,进行大田试验。设置不同施氮量0、120、180、240和360 kg/hm2(分别以N0、N120、N180、N240和N360表示)和施硫0和60 kg/hm2(S0和S60)试验,调查氮、硫对冬小麦干物质积累、氮素积累分配、籽粒产量和氮素利用效率的影响。【结果】对冬小麦生育后期干物质积累分析表明,干物质积累随施氮量增多而提高,相同施氮量条件下施硫较不施硫小麦干物质积累量显著提高,其中成熟期干物质积累量N180S60、N240S60和N360S60分别较N180S0、N240S0和N360S0提高2225、3607和3120 kg/hm2,而且氮素低的处理添加硫后干物质积累量高于氮素高不加硫处理,如N180S60N240S0、N240S60N360S0,处理间差异均达显著水平。随施氮量增多,冬小麦植株氮素积累总量增加,在N 240和360 kg/hm2水平,硫素供应显著增加小麦植株氮素积累。不同施氮量条件下施硫较不施硫均显著提高了小麦籽粒产量,分别提高了10.5%、18.3%、5.2%、5.6%和4.9%。随施氮量增多,氮肥偏生产力下降,氮回收效率、生理效率和农学效率则均以N 180达最高值。不同施氮水平下,施硫均显著提高了冬小麦氮素回收效率,但对氮生理效率影响不显著,其中在施N量为120、180和240kg/hm2时,施硫较不施硫氮肥偏生产力和农学效率均显著提高。【结论】在当前小麦生产中,采用控氮或减氮增硫技术措施,可实现小麦氮利用效率和籽粒产量的同步提高。在本试验地区小麦生产中,达到冬小麦稳产高效或增产高效的适宜施氮量为180 240 kg/hm2配合60 kg/hm2硫肥施用。     

高产条件下不同品种冬小麦氮素吸收与利用特性的比较研究

模拟几种生产中的肥水管理措施,综合研究了１２个冬小麦品种氮素的吸收与利用特性,结果表明：不同品种冬小麦在氮素的吸收与利用特性上均存在一定的差异。产量表现最好的几种品种均具有较高的氮利用效率和较强的氮素吸收能力。从生产及养分资源的角度考虑,未来品种的选择在保证一定产量的前提下,应具有较高的氮利用效率、较强的氮素吸收能力以及收获期较低的秸杆含氮量。     

氮硫互作对越冬大葱生长及品质的影响

为探讨氮、硫对大葱生长及产量品质的影响，本文采用裂区试验设计，研究了盆栽砂培条件下越冬大葱对营养液氮、硫水平的响应特性。结果表明，随着氮水平的提高，大葱各器官生长量均显著增加，产量以N 16.00 mmol/L（N2）时较高，分别比N 4.00 mmol/L（N1/2）、 8.00 mmol/L（N1）时提高了50.09 %和22.46 %；而随硫水平的升高，大葱生长量亦呈增加趋势，但反应不如对氮敏感，产量以S 1.68 mmol/L（S1）、3.35 mmol/L（S2）时较高，继续增加硫浓度至6.69 mmol/L（S4）时则产量降低。尽管氮、硫对大葱主要内含物质的作用方向不尽相同，但大葱硫化物（以丙酮酸计）含量均随氮、硫供应水平的增加而显著增加，且合理增施氮、硫均可显著改善大葱的综合品质。氮、硫对大葱生长及产量品质存在显著的互作效应，综合分析表明，以营养液中N 16.00 mmol/L（N2）、S 3.35 mmol/L（S2）时最有利于大葱的生长及产量和品质的提高。     

高产条件下不同品种冬小麦氮素吸收与利用特性的比较研究

模拟几种生产中的肥水管理措施,综合研究了12个冬小麦品种氮素的吸收与利用特性,结果表明:不同品种冬小麦在氮素的吸收与利用特性上均存在一定的差异.产量表现最好的几个品种均具有较高的氮利用效率和较强的氮素吸收能力.从生产及养分资源的角度考虑,未来品种的选择在保证一定产量的前提下,应具有较高的氮利用效率、较强的氮素吸收能力以及收获期较低的秸秆含氮量.     

氮硫配施对冬小麦氮硫吸收转运及利用效率的影响

采用二元二次正交旋转组合设计,通过田间试验研究了陕西关中地区氮硫配施对冬小麦氮硫素吸收、转运及利用效率的影响。试验施氮量[kg(N)·hm-2]设75(N1)、108(N2)、187.5(N3)、267(N4)和300(N5)5个水平,施硫量[kg(S)·hm-2]设75(S1)、97.5(S2)、150(S3)、202.5(S4)和225(S5)5个水平,组成N4S4、N4S2、N2S4、N2S2、N5S3、N1S3、N3S5、N3S1、N3S3 9个处理。结果表明:拔节期至开花期是冬小麦干物质和氮、硫积累的高峰期,积累量分别占全生育期内干物质和氮、硫积累量的43.33%~48.42%、28.71%~44.77%和40.11%~50.43%。氮素向籽粒的转运率(63.61%~70.64%)远高于硫素向籽粒的转运率(10.63%~30.98%);氮硫配施促进了小麦花后营养器官氮硫向籽粒的运转,同时增加了总转运量对籽粒氮硫的贡献率。在N2(108 kg·hm-2)和S2(97.5 kg·hm-2)水平,氮硫积累量及转运量随施硫量或施氮量的增加而增加;在N3(187.5 kg·hm-2)和S3(150 kg·hm-2)水平,则随施硫量或施氮量的增加先增加后趋于稳定。植株体内的氮素和硫素吸收累积量具有极显著相关关系。综合考虑氮素(硫素)表观利用率及生理效率,在施氮量(170.64~204.52 kg·hm-2)与施硫量(97.35~139.32 kg·hm-2)水平下,氮硫肥利用率较高。因此,在冬小麦栽培过程中,可以通过调节施氮量和施硫量,充分利用氮硫交互效应,提高氮硫的吸收、分配及利用效率。     

氮硫互作对冬小麦旗叶衰老、产量和氮素利用效率的影响

试验采用裂裂区设计,小麦品种(烟农19和汶农6号)为主区,施氮(N)量为裂区,设0(N0)、120(N120)、240(N240)kg hm-2三个施N水平,施硫(S)量为裂裂区,设0(S0)、20(S20)、40(S40)、60(S60)kg hm-2四个施S水平。结果表明,汶农6号开花后旗叶超氧化物歧化酶(SOD)活性、旗叶净光合速率、产量和氮素利用效率均高于烟农19。在一定施氮水平下适量施硫显著提高烟农19和汶农6号小麦开花后旗叶SOD活性和可溶性蛋白质含量,提高旗叶净光合速率和开花后干物质积累量,增加植株地上部氮素积累量和籽粒产量;当施氮水平为120 kg hm-2施硫量超过40 kg hm-2和施氮240 kg hm-2施硫量超过20 kg hm-2时,汶农6号植株地上部氮素积累量仍继续增加,但旗叶抗氧化能力和光合同化能力均无明显提高,籽粒产量不再增加,烟农19号旗叶SOD活性、可溶性蛋白质含量和光合速率均降低,植株地上部氮素积累量和籽粒产量均减少。在同一施氮水平下,两小麦品种氮素利用效率总体表现为随施硫量增加而降低的趋势。在土壤有效硫为38.9~42.1 mg kg-1的条件下,适量施用氮肥和硫肥有利于延缓小麦花后旗叶衰老,提高光合同化能力,增加籽粒产量,但不同品种小麦对氮肥和硫肥施用量的响应不同,氮素利用效率较高的品种在较高的氮硫供给水平下仍有较好的光合同化和产量表现,而氮素利用效率相对低的品种对高氮高硫的适应性较差,后期易早衰,影响产量和氮素利用效率。     

氮硫互作对大葱氮、 磷、 钾、 硫吸收分配特性的影响

为探讨氮硫互作对大葱植株矿质营养状况的影响,本文采用裂区试验设计,研究了营养液不同氮（N）、 硫（S）水平对盆栽沙培大葱生长量及氮（N）、 磷（P）、 钾（K）、 硫（S）吸收分配特性的影响。结果表明,营养液N、 S水平显著影响大葱根、 假茎及叶片N、 P、 K、 S含量,植株干物质及N、 P、 K、 S 的吸收积累量均随营养液N、 S水平升高而显著增加,当硫水平超过6.69 mmol/L（S4）时,植株干物质量开始降低,对N、 P、 K、 S的吸收积累量也相应下降,虽然S4较S0（0.01 mmol/L）处理仍增加显著,但较S1（1.68 mmol/L）干物质重量降低了7.97%,对N、 P、 K、 S的吸收积累量也分别降低了16.37%、 10.24%、 9.06%、 5.77%。营养液N、 S水平及其交互效应（NS）对大葱N、 P、 K、 S 在不同器官的分配多有显著影响,但硫的影响远不及氮明显。综合分析表明,以营养液氮水平16.00 mmol/L、 硫水平为1.68~3.35 mmol/L时最有利于改善大葱的矿质营养水平,并促进其干物质的积累。     

施氮量对冬小麦氮素吸收、转运及产量的影响

2004至2005年在田间条件下,研究了施氮量0、105、2103、15.kg/hm2对冬小麦氮素吸收、累积、转运、产量及氮肥利用率的影响。结果表明,施用氮肥可显著提高冬小麦的子粒、秸秆产量及成熟期地上部总吸氮量,但过量施用氮肥对子粒和秸秆增产不显著;各施氮处理的氮肥利用率在34.2%～38.3%之间,随施氮量增加而略有降低。植株中氮素含量随生育期的延长而降低,氮素累积量总体呈增加趋势。施氮量对冬小麦氮素吸收有显著影响,同一生育时期,氮素含量和累积量都随着施氮量增加而提高。施氮可显著地促进氮素在子粒中累积,其中69%～87%的氮素是靠营养体的转运而来的。施氮量影响氮素的转运效率,随施氮量增加,转运效率降低。本试验条件下,冬小麦的合理施氮量应控制在105～210.kg/hm2之间。     

冬小麦苗期氮素吸收利用生理指标的综合评价

为了快速筛选冬小麦耐低氮品种,本研究通过对两种氮素水平下15个冬小麦品种苗期的株高、根长、干物质、植株氮积累量等多项生理指标的测定,以各项指标的耐低氮指数作为衡量耐低氮性的指标,利用主成分分析和聚类分析对其耐低氮性进行综合评价。结果将9个单项生理指标综合成为4个相互独立的综合指标,并通过聚类分析将15个基因型划分为3类:新冬18号、新冬15号、石4185属耐低氮类型;石家庄8号、新冬7号、偃展4110、河农9901、邯5316、新冬28号属中间类型;新冬3号、新乡9408、新冬23号、石审6185、豫麦34号、郑9023属低氮敏感类型,三个类群之间植株干重和植株氮积累量的耐低氮指数在0.05水平上差异显著。     

最佳养分管理对华北冬小麦养分吸收和利用的影响

针对华北地区小麦施肥过量和不平衡、产量和肥料利用率较低的现象,进行了河南、山东、河北3个小麦主产区最佳养分管理、农民习惯施肥和减素处理对冬小麦产量、养分吸收、利用和经济效益影响的田间试验。结果表明,在山东和河北较高肥力地区,最佳施肥处理(OPT)与农民习惯施肥(FP)处理相比在减少氮肥施用5.4%和43.8%的情况下,分别提高氮肥回收利用率7.7和4.5个百分点;在河南低肥力地区,OPT处理在比FP处理增加10%氮肥施用量的情况下,冬小麦增产12.5%,氮肥回收利用率提高了13.0个百分点。同时,OPT处理钾肥和磷肥的回收利用率也有不同程度的提高。由于地区土壤肥力和养分供应能力变异较大,基于土壤养分测定和目标产量的优化养分管理很有必要且切实可行。     

利于水稻氮素吸收的绿肥翻压量和施氮水平研究

【目的】 紫云英是我国南方稻区重要的冬季绿肥,具有固定碳素、改善土壤物理性状、提高土壤养分含量等效果,能为后茬水稻提供良好的生长环境。本研究为探明水稻对氮素的吸收利用特性,为水稻高产栽培中氮肥的合理运筹和水稻氮素营养性状改良提供依据。 【方法】 在“紫云英–双季稻”耕作制度轮作土壤上,进行田间 4 × 4 双因素裂区试验。每小区收获的紫云英全部翻压为 100% 翻压,设不翻压、翻压 30%、60%、100% 4 个水平;每个翻压水平处理下,设置不施氮肥、施常规氮量 (N 150 kg/hm2) 的 30%、60% 和 100%,共 16 个处理。分别在分蘖期、孕穗期、抽穗期、灌浆期、成熟期取水稻植株样品,调查水稻氮素吸收利用特性。 【结果】 水稻群体干物积累量随生育进程处理间差异逐渐增大。抽穗期以 M_30% + N₀ 处理最高,M_60% + N_60% 处理次之,对照 (M₀ + N₀) 最低,此阶段是水稻群体物质积累量全生育期中差异最大的时期,最高的 M_30% + N₀ 处理较对照和其他处理平均高 79.02% 和 45.04%,此阶段的干物质积累量占总干物质积累量的比例为 23.19%～44.23%。分蘖期、灌浆期和成熟期干物积累量均以 M_60% + N_60% 处理最高,对照最低,在成熟期 M_60% + N_60% 处理群体总干物质重为 13.14 t/hm2,较对照高 53.15%。不同生育期水稻植株含氮量和吸氮量处理间不同。孕穗期、抽穗期和成熟期植株含氮量均以 M_60% + N_60% 处理最高,较其他处理平均分别高 20.71%、14.84% 和 15.44%;分蘖期、孕穗期、抽穗期和成熟期植株吸氮量也以 M_60% + N_60% 处理最高,对照最低,氮肥与冬种绿肥有显著协同效应。水稻氮素阶段吸收量及其占总吸收量的比例存在明显差异。分蘖期前、孕穗至抽穗期和抽穗至成熟期均是紫云英翻压 60% + 施氮 60% 处理的吸收量高于其他处理,平均分别高 29.89%、79.46% 和 121.1%;而分蘖至孕穗期是 M_100% + N_100% 处理达到最大,较其他处理平均高 51.87%。 【结论】 综合来看,供试条件下,在 “紫云英–双季稻” 种植体系中,M_60% + N_60% 处理能够提高氮肥利用效率,改善稻田氮素循环,对于实现水稻氮素高效吸收和利用具有重要意义。      

限水灌溉下施氮量对冬小麦产量、氮素利用及氮平衡的影响

2008~2009年通过大田试验,研究了限水灌溉条件下,不同施氮量对冬小麦产量、氮素利用、土壤硝态氮动态变化及氮素平衡的影响。结果表明,施用氮肥显著增加小麦穗数和穗粒数,对千粒重无显著影响。作物产量、吸氮量与施氮量均呈抛物线关系,施氮量超过N240 kg/hm2,产量和吸氮量随施氮量增加略有降低。小麦起身期后,0—100 cm土层都有硝态氮分布,且随土层深度增加而减少;相同土层则随施氮量的增加而增加。土壤硝态氮积累量随生育期推进而降低,N0和N120处理分别在拔节期和开花期后表现出氮素亏缺;成熟期,土壤表观盈余以残留为主,表观损失量占小部分。氮肥表观利用率、农学利用率随施氮量增加呈降低趋势,而氮素残留率随施氮量增加呈增加趋势。在本试验条件下,施氮量在N 180~220 kg/hm2水平可以达到产量、氮素表观利用率、氮素残留率的较好结合,是限水灌溉下兼顾经济效益与环境效益的适宜施氮量。     

小麦氮素吸收利用的基因型差异研究

采用裂区试验设计，施氮和不施氮（对照）处理下，对16个不同基因型小麦拔节期和收获期氮素吸收利用差异进行研究。结果表明，不同基因型小麦的氮素吸收、利用特性存在很大差异，相关分析表明，氮素胁迫条件下，氮素吸收过程是全生育期的限制因素。依据收获期小麦相对吸氮总量和相对利用效率（对照处理与施氮处理的比值），将16个基因型分为5种类型：双高型、氮吸收高效型、氮利用高效型、双低型和中间型，为小麦氮高效育种提供理论依据。     

不同施氮量对旱地不同品种冬小麦氮素累积、运输和分配的影响

通过田间试验研究了西北旱地4个主要冬小麦品种在不同供氮水平下对氮素的吸收、累积和转移特性。结果表明,增施氮肥显著地促进了小麦地上部分氮素累积总量,子粒氮素累积量在施氮量180.kg/hm2时最高,再增加氮肥用量子粒氮素累积量降低;施氮明显增加了收获时茎秆氮素的残留量。不同品种间氮素累积量差异显著,其中小偃22最高,其后依次为陕253、小偃503和陕229;小偃22的氮肥利用率、氮肥农学效率和氮肥生理效率均高于其它几个小麦品种。不同器官相比,开花前氮素主要累积在叶片中,茎秆的累积量在开花期达到最大。不同部位氮素转移效率为叶片穗茎秆;叶、茎、穗氮素转移效率存在基因型差异。     

氮素运筹对淮北地区超高产小麦养分吸收利用的影响

2006～2008年,以强筋小麦烟农19和中筋小麦皖麦50为材料,研究了氮素不同基追肥比例对小麦植株养分含量、肥料吸收及其利用效率的影响。结果表明,小麦产量达9000 kg/hm2以上的超高产水平,每公顷吸收氮、磷、钾量分别为259.25～315.00 kg、82.86～89.70 kg、224.67～305.28 kg; 形成100 kg子粒消耗的氮、磷、钾量分别为2.933.19 kg、0.871.04 kg、2.473.27 kg。两品种氮肥当季利用率随拔节肥比例增加显著提高,当基追比例为6∶44∶6时,烟农19的氮肥当季利用率高于皖麦50,说明适宜的氮肥运筹比例有利于提高氮肥当季利用率; 氮肥农学效率、氮收获指数与产量间呈显著正相关。随拔节肥比例增加,氮素利用效率有下降的趋势,说明植株随吸氮量的增加,子粒形成产量增幅减弱。淮北地区小麦实现超高产栽培的拔节期追肥的适宜的氮素基追比例为5∶5～4∶6。     

种植密度对冬小麦氮素吸收利用和分配的影响

为了探讨实现冬小麦籽粒产量与氮素利用效率协同提高的途径,为制定高产、高效栽培管理措施提供理论依据,在大田条件下,以大穗型小麦品种"泰农18"和中穗型小麦品种"山农15"为试验材料,根据品种特性分别设置4个种植密度("泰农18":135万苗.hm 2、270万苗.hm 2、405万苗.hm 2和540万苗.hm 2;"山农15":172.5万苗.hm 2、345万苗.hm 2、517.5万苗.hm 2和690万苗.hm 2),研究了种植密度对籽粒产量、氮素吸收积累和运转分配、氮素利用效率以及土壤中硝态氮、铵态氮和无机态氮总积累量的影响。研究结果表明,随种植密度增加,两种穗型冬小麦品种成熟期植株氮素积累量、籽粒产量、氮肥吸收利用效率和氮肥偏生产力均表现为先增加后降低,籽粒氮积累量、氮素收获指数和籽粒氮含量下降,花前营养器官氮素转运量和对籽粒氮的贡献率升高。随种植密度的增加,"泰农18"的氮素利用效率随密度的增大先增大后减小,"山农15"随密度的增大而减小。土壤中硝态氮、铵态氮和无机态氮总积累量随密度增加而降低。在本试验条件下,"泰农18"和"山农15"兼顾高产和高效利用氮素的适宜种植密度分别为270万苗.hm 2和345万苗.hm 2。     

Influence of calcium carbide formulations on growth,yield and nitrogen uptake of wheat under field conditions

Field experiments were conducted in 2006–2007 and 2007–2008 to evaluate the effects of three calcium carbide (CaC₂) based formulations (slow release sources of acetylene and ethylene) - matrix-1 [(M-1)(21% CaC₂, 58% polyethylene and 21% plaster of paris)], matrix-2 [(M-2)(42% CaC₂, 48% polyethylene and 10% plaster of paris)] and paint coated [(PC)(35% CaC₂, 44% paint and 21% plaster of paris)] - on nitrification inhibition; growth, yield and nitrogen (N)-uptake of wheat. All the three CaC₂ formulations (CCF,s) inhibited nitrification, reduced plant height, and improved N-uptake, spike bearing tillers, 1000-grains weight and yield of Inqulab-91 and Bhakhar-02 wheat cultivars. Increase in grain yield was found maximum (22% over the control) with M-1 applied at 30 kg CaC₂ ha^?1; followed by M-2 and PC. Furthermore, CaC₂ significantly reduced lodging in Bhakhar-02 plots. It is concluded that grain yield of wheat can be enhanced by the application of CaC₂ formulations particularly M-1 along with NPK fertilizers.