水氮对冬小麦-夏玉米产量及氮利用效应研究

【目的】水肥是作物产量的两大限制因子。当前在作物生产中对水氮资源利用不够合理,不仅浪费水资源,而且严重威胁环境。为了探讨华北山前平原冬小麦-夏玉米轮作体系合理的水氮配合措施,在5年水氮定位试验基础上对周年轮作体系产量、氮吸收与利用状况进行了分析。【方法】试验为冬小麦夏玉米周年轮作种植,设置水、氮两因子,裂区试验设计,水分为主区,施氮量为副区。水分设置限水和适水两个处理,根据华北山前平原冬小麦夏玉米灌溉制度,冬小麦限水和适水下灌水次数分别为1水（拔节期）和2水（拔节+开花水）,夏玉米限水和适水下灌水次数根据不同年型降水量而定（1水为播前水,2水为播前水+12展叶水,3水为播前水+12展叶水+开花水）。周年设置6个施氮水平,小麦+玉米氮肥用量分别为（0+0）、（60+60）、（120+120）、（180+180）、（240+240）、（300+300）kg·hm^-2。【结果】在供水量较高和较适宜的条件下（年供水量大于609.5 mm）,水分不是氮肥肥效发挥的限制因素,氮肥对产量的贡献较大;而供水量较低的条件下,肥效受较大抑制,供水对产量贡献较大。供水量和施氮量有明显的耦合效应,限水和适水下得到最高产量的施氮量冬小麦分别为134.8和126.4 kg·hm^-2、夏玉米分别为176.8和127.2 kg·hm^-2。限水和适水下单季施氮量分别为300和240 kg·hm^-2时,地上部总氮量达较高值,但限水和适水下夏玉米和限水下冬小麦氮量超过60 kg·hm^-2、适水下冬小麦施氮量超过120 kg·hm^-2时,秸秆残留氮素明显增加,对籽粒氮的贡献变小。氮肥偏生产力随施氮量增加而降低,且随年度推移氮肥偏生产力明显降低,尤其是小麦季施氮量60 kg·hm^-2处理随年份增加降低尤为迅速。在本试验条件下周年施氮量限水240 kg·hm^-2、适水120 kg·hm^-2就能保持土壤有机质和全氮含量不降低。【结论】限水条件下水是限制氮肥肥效发挥的主要因素,通过改善水分条件可更有效的提高氮肥肥效,因此在干旱年型应降低施氮量。中高产田冬小麦-夏玉米轮作体系限水和适水下得到最高产量的施氮量分别为311.6和253.6 kg·hm^-2,此时最佳产量可分别达16 127.5和17 272.9 kg·hm^-2。     

施氮对不同超高产夏玉米品种产量及氮素吸收利用的影响(英文)

[目的]研究施氮对不同超高产夏玉米品种产量及氮素吸收利用的影响,为因品种科学施用氮肥提供依据。[方法]通过大田试验研究了不同施氮量对郑单958和浚单202个超高产夏玉米品种产量、氮素吸收积累与氮肥效率的影响,明确2个品种施氮效应差异。[结果]施氮对2个夏玉米品种增产显著,郑单958在低氮时产量和收益最高,分别为12051.18kg/hm2和1722.40元/hm2,而浚单20在高氮时产量和收益最佳,分别为13166.00kg/hm2和1343.92元/hm2;在0、240和450kg/hm23个氮水平下浚单20比郑单958分别增产9.90%、5.20%和12.00%。施氮条件下,浚单20蛋白质产量显著高于郑单958,高施氮量有利于浚单20获得较高的蛋白质产量。高氮水平下浚单20的氮素利用效率、氮肥利用率和氮肥偏生产力显著高于郑单958。[结论]生产中郑单958适宜施用较低的氮肥用量,而浚单20适当增加氮肥用量可获得较好收益。该结果为科学施用氮肥提供了参考依据。     

有效积温与不同供氮水平夏玉米干物质和氮素积累定量化研究

【目的】探究基于有效积温的不同供氮水平夏玉米干物质和氮素积累动态预测模型及其特征参数,以期为利用有效积温预测夏玉米干物质和氮素积累提供理论依据。【方法】在河北廊坊进行两年大田试验（2019—2020年）,以郑单958为试验材料,利用归一化法,通过模型筛选拟合不同供氮水平夏玉米干物质和氮素积累基于播种后有效积温的归一化Gompertz模型,并利用增长速率曲线及其特征参数定量分析夏玉米干物质和氮素积累特征。【结果】（1）在本试验条件下,当磷钾肥适量时,随施氮量的增加夏玉米最大干物质和氮素积累量持续增加。（2）以有效积温为自变量建立的夏玉米干物质和氮素积累量的归一化Gompertz模型具有较好的生物学意义,方程的决定系数分别为0.9962—0.9988和0.9887—0.9922。利用第2年数据进行模型验证,模拟值和实测值的相关系数分别0.9933—0.9959和0.9830—0.9923,标准化的均方根误差分别为6.64%—16.86%和7.31%—12.68%,预测效果达到良好水平。（3）不同供氮水平夏玉米干物质和氮素积累的增长速率均表现为“单峰曲线”,其变化与供氮水平关系密切,在处理间表现为：适量施肥条件下,增长速率曲线呈现上升快下降也快的特点,减肥处理增长速率曲线呈现上升慢下降也慢的特点。（4）夏玉米播种后干物质和氮素积累快增期有效积温范围分别为709.35—1 722.54 ℃·d和482.50—1 507.61 ℃·d,氮素积累达最大速率所需有效积温为995.05 ℃·d,小于干物质积累达最大速率对积温的需求（1 215.94 ℃·d）。供氮水平明显影响夏玉米干物质和氮素积累进入快增期、缓增期、达到最大增长速率所需积温,同时还影响最大增长速率和快增期平均增长速率;与不施氮肥处理相比,适量氮肥处理夏玉米进入各关键期所需有效积温明显减少,关键期增长速率明显增加。【结论】归一化Gompertz模型不仅能够很好地模拟和预测不同供氮水平夏玉米干物质和氮素积累随有效积温的动态变化,还明确了有效积温与干物质和氮素积累的定量化关系。基于有效积温的Gompertz模型可以用来预测作物长势和最佳施肥时期,具有较强的应用价值。     

减源对超高产夏玉米物质积累及氮素利用的影响

通过不同减源处理,研究了在超高产条件下减源对夏玉米物质积累和氮素利用的影响。结果表明：在超高产条件下剪叶1／4和1／2后地上部生物量和籽粒产量未出现显著性下降;减源后玉米植株对氮素的积累量增加;超高产条件下剪叶1／4和1／2都可以提高氮素收获指数,且随剪叶程度加大,氮素收获指数呈现升高的趋势。选育高产条件下叶面积相对小的高产夏玉米品种,是解决高产条件下氮素利用率低的有效途径。     

水氮耦合效应对玉米产量、干物质积累及氮素吸收分配的影响

研究水氮耦合效应对春玉米产量、干物质积累及氮素吸收分配的影响,为水分和氮肥的合理利用提供理论依据。试验采用裂区设计,设灌溉定额为低量W1(50 mm)、中量W2(150 mm)、高量W3(250 mm),设氮肥为不施加N0(0 kg/hm²)、中量施加N1(180 kg/hm²)、高量施加N2(240 kg/hm²)。结果表明：2018年和2019年中量灌溉定额和中量施氮组合(W2N1)产量分别为12 261.67 kg/hm²和14 805.12 kg/hm²,与高量灌溉定额和中量施氮组合(W3N1)产量(分别为12 702.97 kg/hm²和15 259.82 kg/hm²)差异不显著;2018年和2019年高量灌溉定额和中量施氮组合(W3N1)在完熟期干物质积累量达到最高,分别为每株338.26 g和353.37 g,其氮素积累量分别为258.18 kg/hm²和256.46 kg/hm²     

节水减氮对夏玉米干物质和氮素积累转运及产量的调控效应

[目的]针对当前夏玉米生产中灌溉水资源不足和施氮过量的问题,本研究拟通过分析比较节水减氮模式与常规水氮模式对夏玉米生长和产量的调控效应,为开发夏玉米水肥减量增效的生产模式提供依据.[方法]于2018—2019年在陕西杨凌开展水氮二因素田间试验.灌溉设常规灌溉(800 m3·hm-2)、减量灌溉(400 m3·hm-2)...     

施氮量对不同种植密度夏玉米产量和氮素吸收利用的影响

为探讨氮肥减施下夏玉米的合理群体构建,以黄淮海区域主栽夏玉米品种郑单1002为材料,在漯河市临颍县和驻马店市遂平县2个地点进行了不同密植条件下施氮量对夏玉米产量以及干物质和氮素积累、转运和吸收利用等的影响研究。结果表明:夏玉米干物质积累量、氮素积累量以及氮素转运和吸收均受种植密度和氮肥施用量显著影响;密植有利于提高夏玉米吐丝期和成熟期的干物质积累量,促进植株氮素积累,提高氮素转运量和氮肥吸收、利用效率,但对于氮素转运效率和氮素转运对籽粒的贡献率不利;增加施氮量提高了夏玉米吐丝期和成熟期的干物质和氮素积累量、氮素转运量,但降低了氮素吸收效率和氮肥利用效率。密植在增产(5.18%～14.15%)的同时使氮肥偏生产力提高了6.65%～17.33%;较高的施氮量获得高产,但降低了氮肥偏生产力。综合考虑,遂平和临颍试验点夏玉米在67 500株/hm~2密植条件下,氮肥减施20%即施氮180 kg/hm~2可获得较高的产量兼具较高的氮肥偏生产力;而在高密植75 000株/hm~2条件下,根据地力水平适宜采取的施氮量为180～225 kg/hm~2。     

不同杂交稻品种产量与氮素积累利用的差异

为研究不同杂交水稻品种在不同氮肥水平下的产量与氮素积累利用的差异,以4个高产优质的国审杂交水稻品种(宜香优2115、宜香优1577、冈优188、冈优1577)为材料,在低氮、正常氮和高氮肥3个水平下进行试验。结果表明:杂交水稻的产量和氮素积累利用性状均受品种和氮肥水平互作效应控制,宜香优2115在正常氮肥水平的产量与氮素收获指数均最高,其在正常氮肥水平表现为氮素高效利用;宜香优1577在低氮水平的氮素收获指数最高且产量也较高,其在低氮水平表现为氮素高效利用;冈优188在高氮水平的产量与氮素收获指数均最高,其在高氮水平表现为氮素高效利用;冈优1577在高氮水平的氮素收获指数最高且产量也较高,其在高氮水平表现为氮素高效利用。在不同氮肥水平下,4个杂交水稻的产量均受氮素收获指数影响最大。因此,不同杂交水稻品种对氮素的高效利用所适合的氮素水平不尽相同,在不同肥力水平的生态区域,需谨慎选择水稻品种。     

关于施氮期对夏玉米氮素氮肥作用影响的研究

不同施氮期对夏玉米氮素积累运转及氮肥利用率产生了一定的作用和影响。与不施氮相比,施氮提高了植株氮素积累量、子粒氮素积累量和氮素收获指数（NHI）。吐丝后穗部氮素积累迅速增长,茎鞘氮素转运主要集中在灌浆初期,叶片氮素转运主要发生在灌浆中后期。施氮使氮生理效率较不施氮处理平均下降了16%,处理间氮肥效率差异不显著。植株总吸氮量的60%~70%主要集中在吐丝至成熟期,以3叶期施氮＋12叶展追氮处理,氮吸收最多,氮肥利用率（NHE）最高。与其它处理相比,3叶期施氮＋12叶展追氮处理NVE分别提高了21.8个百分点和22.8个百分点。     

不同玉米品种生育期内含氮率的差异分析

[目的]对不同氮高效玉米品种的选育提供理论依据。[方法]2000~2001年,对陕西省近几年推广的玉米杂交种进行氮营养效率的初步鉴定,选出了氮营养效率有代表性的3个品种,在2004年对其品种间含氮率差异进行研究。[结果]结果表明:在吐丝期前吸氮量大的陕单9号,在生育前期地上部各器官均具有最高的含氮率,而吐丝期前吸氮量少的豫玉22和掖单19,则具有相反的结果。吐丝期后,氮再转运能力强的陕单9号地上部各器官的含氮率下降幅度最大,而氮运转能力弱的豫玉22和掖单19则下降幅度较小。吐丝期后吸氮能力最弱的陕单9号在吐丝期时具有最高的含氮率。[结论]叶是最重要的吸收同化氮素的器官,穗在吐丝后是氮素再转运能力最强的器官。     

冬小麦,夏玉米不同品种（系）之间的氮营养效率的差异

通过田间试验比较了不同冬小麦夏玉米品种(系)之间氮营养效率的差异。结果表明,3个冬小麦品种(系)中, 93132具有较高的基础产量, 而农大95对氮肥反应最为敏感; 3个夏玉米品种(系)中, 西玉3号不仅具有较高的基础产量, 而且对氮肥的反应较好。冬小麦夏玉米不同品种(系)间最佳产量和最佳施氮量有较大差异。 从施肥经济效益分析, 冬小麦以农大95最佳, 夏玉米以西玉3号最高。在180 kg     

施氮对不同品种夏玉米产量及氮素吸收利用的影响

为实现因不同夏玉米品种科学施用氮肥,采用田间试验研究了不同施氮量对郑单958、浚单20、农华101和先玉335产量、经济效益、氮素积累及氮肥效率的影响.结果表明,4个夏玉米品种施氮增产显著,郑单958在低氮时产量和纯收益较好,增产18.19％,增收3 158元/hm^2;浚单20、农华101和先玉335在高氮时产量和纯收益较好,分别增产17.31％、25.03％和17.41％,增收2642、3726和3182元/hm^2.施氮量增加,郑单958氮肥农学效率显著降低,浚单20、农华101和先玉335氮肥农学效率无显著差异.生产中郑单958适宜低氮肥用量,而浚单20、农华101和先玉335适当增加氮肥用量可获得较好收益.     

不同类型小麦植株氮素吸收积累的差异

为了筛选适宜旱作麦区高产、高效品种,2012—2013年在山西闻喜县进行大田试验,根据产量指标,通过聚类分析将16个品种分为高产品种和低产品种,并选择其中8个品种研究植株氮素吸收、运转特性的差异。结果表明,高产品种拔节—成熟期植株氮素积累量、各生育阶段植株氮素吸收量、开花—成熟期氮素吸收量所占比例、花前氮素运转量(除运旱618外)、花后氮素积累量及其对籽粒的贡献率、氮素吸收效率、氮素利用效率和氮素生产效率均高于低产品种;高产品种中运旱20410、运旱805的花前氮素运转量及其对籽粒的贡献率、花后植株氮素吸收量、氮素吸收效率和氮素收获指数均高于其他品种;石麦19号、临Y8159的花后氮素积累量对籽粒的贡献率、氮素利用效率和氮素生产效率均高于其他品种。可见,运旱20410、运旱805具有较高的氮素吸收积累能力,石麦19号、临Y8159能够高效利用氮素,形成较高的产量。因此,石麦19号、临Y8159是适宜该旱作麦区生长的高产、高效品种。     

普通与缓释尿素配施对夏玉米干物质积累与氮素利用的影响

针对河北省低平原区玉米氮肥施用不合理、肥料利用低的问题,试验以‘先玉688’(XY688)和‘极峰2’(JF2)为试验材料,在河北省辛集试验站,研究普通与缓释尿素配施对夏玉米干物质积累与氮素利用、产量的影响。结果表明:普通尿素与缓释尿素3∶7掺混处理下,‘XY688’和‘JF2’均表现出较高的叶面积和光合速率,为玉米花后生长提供了光合产物的供应基础;该处理的籽粒产量、成熟期植株吸氮量,氮素利用效率和氮素收获指数均最高,‘XY688’同时拥有较多的有效穗数、穗粒数以及较高的花后吸氮量和花前营养器官氮素转运量。与JF2相比,‘XY688’在各个处理下均表现出较高的籽粒产量和氮素利用效率。说明普通尿素与缓释尿素3∶7掺混是最佳配比,可为河北平原夏玉米生产中缓释尿素的推广和应用提供科学依据。     

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。     

种植密度和施氮量对高产夏玉米产量、干物质积累及氮素利用效率的影响

为进一步突破夏玉米单产提供理论依据和技术支撑,以高产夏玉米品种天泰33为试材,采用裂区试验设计,以种植密度为主区、施氮量为副区,探讨了不同种植密度(60 000、67 500、75 000、82 500、90 000株/hm2)和施氮量(0、180、270、360、450、540 kg/hm2)对高产夏玉米产量、干物质积累及氮素利用效率的影响。结果表明:随着种植密度的增加,玉米籽粒产量和群体干物质积累量显著提高,当密植超过82 500株/hm2时增产趋势减缓甚至略减。随着施氮量的增加,植株氮素转运量、花后氮素同化量和氮素转运效率均呈先上升后下降趋势,氮素运转对籽粒贡献率在低密度(60 000株/hm2)和高密度(82 500株/hm2、90 000株/hm2)条件下呈先增后减趋势,而在中密度(67 500株/hm2、75 000株/hm2)条件下呈上升趋势。增施氮肥,氮肥偏生产力显著下降,总氮素积累量、氮肥农学利用率、氮肥利用率和氮素收获指数呈先升后降趋势。本试验条件下,适当增加种植密度和提高氮肥施用量,可以显著提高玉米的籽粒产量和氮素利用效率。天泰33号获得高产且氮肥利用效率较合理的适宜种植密度为75 000~90 000株/hm2、施氮量为360~450 kg/hm2。     

氮素调控对寒地玉米氮素及干物质积累的影响

本文就氮素调控对提高玉米产量及品质做一阐述,供参考。