不同氮肥群体最高生产力水稻品种的氮素吸收利用差异

选用长江中下游地区有代表性的50个早熟晚粳品种(系),设置7个氮肥水平(0、150.0、187.5、225.0、262.5、300.0、337.5 kg hm^-2),得出各品种在各个氮肥水平下出现的最高生产力及其对应施氮水平,将该最高生产力定义为氮肥群体最高生产力。在此基础上,比较研究不同氮肥群体最高生产力水稻品种间氮素吸收利用的差异。结果表明,生产力处于顶层与高层水平品种的颖花量极显著高于中层、低层品种,颖花量的增加主要表现为每穗粒数的极显著增加。各生育阶段的植株吸氮量和氮素吸收速率均随着生产力等级的增加而显著增加。4个生产力等级品种间在移栽至拔节和拔节至抽穗阶段氮素积累比例差异均不大,但随着生产力等级的增加呈减小趋势;抽穗至成熟阶段氮素积累比例随着生产力等级的增加呈显著增加趋势,顶层水平品种在抽穗至成熟阶段氮素积累比例为14.94%。氮肥表观利用率、农学利用率和生理利用率均随着生产力等级的增加而增加。初步筛选出13个集高产与氮高效于一体的品种。     

不同基蘖穗肥配比对水稻氮素吸收及利用的影响

研究水稻基蘖肥和穗肥最佳配比模式,合理施用氮肥,为氮肥高效利用提供理论依据。在总施氮量一定的条件下,采用基蘖肥与穗肥不同的5个氮素配比,分析了水稻氮素吸收及利用情况。研究结果表明:随着穗肥施用量的增加,氮素收获指数呈下降趋势;水稻叶片和茎鞘的氮素转运量、氮素转运率、氮素转运贡献率以及水稻氮生理效率、氮肥效率、氮肥吸收效率、氮肥利用率、氮肥表现利用率、氮肥农艺利用率、氮肥生理利用率、氮肥偏生产力、土壤氮素依存率均表现出先增加随后降低的趋势,均以处理6:4最高。产量与氮素转运贡献率、氮肥效率和氮肥农艺利用率达到极显著正相关,与氮素转运率和氮肥生理利用率达到显著正相关;穗数与氮素收获指数达到极显著正相关;每穗颖花数与氮素转运率达到显著正相关,与氮肥偏生产力达到显著负相关;千粒重与氮肥生理利用率达到显著负相关,与氮肥偏生产力达到极显著正相关。因此,氮素基蘖穗肥以6:4的施肥方式为最佳施肥配比,可以达到优化群体、获得高产的目的。     

淮北地区水稻品种氮肥群体最高生产力及氮素吸收利用特性

以淮北地区有代表性的34个中熟中粳品种为试材,设置7个氮肥水平(0、150、187.5、225、262.5、300、337.5 kg hm^-2),得出各品种在这7个氮肥水平下出现的最高产量,将该最高产量定义为氮肥群体最高生产力。在此基础上,按氮肥群体最高生产力高低将品种划分为4个等级,即顶层水平( ≥10.50 t hm^-2)、高层水平(9.75~10.50 t hm^-2)、中层水平(9.00~9.75 t hm^-2)和底层水平( ≤9.00 t hm^-2),比较研究不同氮肥群体最高生产力等级品种的产量及其构成因素、群体光合物质生产和氮素吸收利用差异。结果表明,所有品种的氮肥群体最高生产力均出现在225、262.5、300 kg hm^-2三个氮肥水平,不同氮肥群体生产力差异极显著;随着生产力水平的提高,单位面积穗数先增加后降低,每穗粒数与群体颖花量显著增加,结实率显著下降;茎蘖成穗率、叶面积指数、光合势、有效叶面积率、高效叶面积率、粒叶比、总干物质积累量均以顶层水平最高,底层水平最低;移栽至拔节阶段的氮素积累比例表现为底层>中层>高层>顶层水平,拔节至抽穗、抽穗至成熟阶段表现为顶层>高层>中层>底层水平;移栽至拔节、拔节至抽穗及抽穗至成熟阶段的氮素吸收速率以顶层最高,顶层水平较底层水平分别高36.59%、34.36%和51.85%;随着氮肥群体生产力等级的提高,氮素吸收利用率和百千克籽粒吸氮量均提高;中熟中粳稻品种有氮低效型、氮中效型、氮较高效型和氮高效型,武运粳27、中稻1号、宁粳4号、连粳7号为高产氮高效品种。     

15N示踪技术分析不同灌溉模式下水稻对氮素的利用规律

为推动水稻水氮高效协同利用,本研究采取~(15)N示踪技术试验,研究了施氮量(N_0, N_(160), N_(200), N_(240))和灌溉模式(干湿交替,常规灌溉)对水稻氮素利用规律。结果显示,随着施氮量的增加,水稻植株不同生育阶段的肥料氮和植株总氮积累、水稻成熟期各器官的氮素积累量均显著上升,成熟期的穗粒氮素积累量最高,达到67.20%～69.02%;随着施氮量的增加,水稻植株各营养器官不同来源氮的转运量随之增加,各器官的氮素转运量比较中:叶茎根;随着施氮量的增加,齐穗后不同来源氮的积累量及其对穗粒氮的贡献率显著增加,土壤肥料氮残留量显著上升,残留率呈现出下降的趋势,氮素损失率显著上升;干湿交替灌溉处理能够提高水稻不同时期不同器官的氮素积累量,一定程度上提升氮素利用率,提高水稻产量。本研究归纳了不同灌溉条件和不同施氮条件下水稻对氮素吸收、利用、残留、损失的规律,为水稻高效栽培提供了科学依据。     

秸秆还田下氮肥用量对水稻产量及氮素吸收的影响

通过田间试验研究了秸秆全部还田条件下不同N肥用量对水稻产量和N素养分吸收的关系。结果表明,在秸秆还田下N肥可以明显提高产量,当氮肥用量超过240kg/hm2时,水稻产量不再随着氮肥用量增加而增加。氮肥用量增加可以提高水稻籽粒和秸秆中N素含量,但N肥的利用率出现下降。秸秆还田条件下,祁阳县高产稻田最佳氮N用量在180～240kg/hm2,可以获得较高产量和经济效益。     

氮肥运筹对钵苗机插优质食味水稻产量及氮素吸收利用的影响

近年来,长江中下游地区优质食味水稻的种植面积不断拓展,新型的配套钵苗机插栽培技术增产增效显著。其中,氮肥施用起着主要的调控作用。以江苏优质食味水稻代表性品种南粳9108和南粳5055为材料,在总施纯氮量270 kg hm-2大田氮肥常用量条件下,设置10∶0、9∶1、8∶2、7∶3、6∶4、5∶5、4∶6七种基蘖肥与穗肥比例的处理。比较研究不同处理对钵苗机插优质食味水稻产量及其构成因素、茎蘖动态、叶面积指数、干物质积累、氮素吸收利用等方面的影响。结果表明,当基蘖肥与穗肥比例为6∶4时产量最高,因其在稳定穗数的基础上,每穗粒数显著高于其他处理,群体颖花量高,同时能显著提高结实率和千粒重。群体茎蘖数随着基蘖肥比例的降低而逐渐减少,穗肥比例较高的处理拔节之后茎蘖数下降平缓,成熟期茎蘖成穗率明显高于穗肥比例较低的处理;6∶4处理生育中、后期群体叶面积指数和干物质积累量均较高,尤其成熟期干物质重以及拔节至成熟期阶段干物质积累量显著大于其他处理。6∶4处理拔节之前的氮素积累量较少,拔节之后氮素积累量和成熟期总吸氮量显著高于其他处理,氮肥表观利用率、氮肥生理利用率、氮肥农学利用率和偏生产力都显著高于其他处理。基蘖肥与穗肥比例为6∶4的氮肥运筹方式,利于在培育适宜穗数的同时,培育大穗,提高结实率和千粒重,协调产量构成因素,优化群体质量,使钵苗机插优质食味水稻达到高产、高效的相互统一。     

种植密度和氮肥水平对春玉米产量及氮素效率的影响

以玉米杂交种郑单958为材料,对不同种植密度和施氮水平下春玉米的产量形成和氮素利用效率进行了研究。结果表明,不同种植密度对郑单958子粒产量形成影响极显著,中密度水平(67500株/hm²)下,玉米单株生产能力较高,高密度(90000株/hm²)下的减产原因是干物质积累总量的减少;不同施氮水平对郑单958子粒产量形成影响显著,氮肥对玉米生产能力的调控作用主要表现在对穗粒数的影响上,适宜的氮肥施用量可促进顶部子粒发育,使秃尖长度减小,增加穗粒数,增加产量,并提高氮素的利用效率;种植密度与氮肥水平间互作效应显著。在3种密度水平(45000、67500、90000株/hm²)下,施氮量为225kg/hm²时,增产作用均最明显,是当地较为适宜的氮肥施用量。     

氮素营养与甘蓝型油菜角果的发育

本研究运用田间和盆钵试验,观察了甘蓝型油菜(B.napus)角果生长的基本特点,探讨了不同氮水平与角果发育的关系。结果表明,角果生长发育进程呈“S”型曲线,即含明显的生长缓慢期、生长优势期、物质积累优势期和衰老期;氮水平间角果面积增长速率的差异达极显著的正相关(r=0.9091~(**)),单株角果面积与籽粒产量亦呈极显著的正相     

基蘖肥与穗肥比例对杂交水稻氮素吸收利用的影响

以中迟熟杂交稻品种黔优18为材料,在总施氮量相同的条件下,研究在水稻生长的前后期（基蘖肥与穗肥,穗肥分别在水稻倒5叶叶龄期与倒3叶叶龄期施用）不同比例氮肥施用量,对水稻吸收利用、群体质量、产量的影响。研究结果表明：水稻产量、氮肥农学利用率、干物质积累量均与前后期氮肥施用比例呈抛物线关系,基蘖肥与穗肥所占总氮比例过高过低均不能获得最高产量、氮素利用率、最优群体结构;其中基蘖肥与穗肥比例为5：5、6：4获得高产,产量分别迭836.36kg／667m^2、813.87kg／667m^2;成穗率高,齐穗期至成熟期的干物质积累量最高,氮素的农业利用率也显著高于其他比例,计算出当地百公斤稻谷吸氮量1.85kg。     

不同氮肥利用效率水稻基因型剑叶光合特性

选用氮肥利用高效型和低效型具有代表性的12个粳稻品种,研究225 kg hm^-2施氮条件下水稻剑叶光合特性的差异及其与氮肥利用效率、水稻结实性的相互关系。结果表明,齐穗后,氮高效基因型水稻的叶绿素含量、叶片含氮量、净光合速率、光合功能期和叶绿素荧光动力学参数中的最大光化学效率(F_v/F_m)、PS II的潜在活性(F_v/F_o)、实际光化学效率(Φ_PSII)、光化学猝灭系数(q_P)和非光化学猝灭系数(q_N)均显著高于氮低效基因型。相关性分析表明,齐穗后不同时期,剑叶中叶绿素含量、叶片含氮量、净光合速率、剑叶的光合功能期和叶绿素荧光动力学参数值(F_v/F_m、F_v/F_o、Φ_PSII、q_P、q_N)与水稻的氮肥利用效率、结实性均呈极显著的正相关。由此说明,与氮低效基因型相比,氮高效基因型水稻生育后期具有较好的光合特性,较长的光合功能期;同时,其PSII反应中心更加稳定,具有更大的光能转化为电化学能的潜力,非光化学猝灭对光合机构也有更好的保护作用。因而,其在促进植株光合物质积累,提高结实性的同时能通过地上部与地下部的调节反馈增强植株对氮肥的吸收利用。     

稻种资源苗期氮素营养效率的分类、鉴定与评价

在低氮(20 mg/kg)、中氮(40 mg/kg)和高氮(60 mg/kg)3个水平下，调查了88份稻种资源的苗期性状并测定了氮素营养效率，包括氮素利用效率(NUE)、氮素吸收效率(NAE)和氮素利用效率响应度(NUER)。结果表明，苗期不同性状对低氮、中氮和高氮的敏感性不同，不同氮素水平间的单株根体积、地上部干重、吸氮量和根干重等性状变异较大，低氮胁迫加大了种质间的差异。不同水稻苗期性状对氮素的响应度不同，性状在种质间的变异服从正态分布。通过分类、 鉴定和评价，供试稻种资源分为13种氮素营养效率类型，它们存在明显的基因型差异，呈典型的正态分布，即低效和高效的较少，以NUE、NAE和NUER中效类型最多。NUE、NAE和NUER三指标间还存在很强的互补性和拮抗性，极少存在两个以上指标同为低效或高效的稻种资源类型。水稻氮素营养效率类型较陆稻丰富，但分布较分散，总体分布明显偏向于低氮素利用效率一侧。籼稻氮素营养效率的类型略多于粳稻，而粳稻类型的总体分布明显偏向于低氟素利用效率一侧。地方晶种氮素营养效亭类型较多、分布较集中，总体分布明显偏向于高氮素利用效率一侧：杂交稻氟素营养效率的类型最少、分布最集中，而常规稻氮素营养效率类型最多、分布较分散，常规稻和杂交稻品种的总体分布明显偏向于低氮素利用效率一侧。上述研究结果对探讨稻种资源蓖素营养效率的遗传特性、选育高效氮素营养的新型种质及阐明高效氮素营养的生理机制等具一定参考价值。     

不同氮肥吸收利用效率水稻基因型叶片衰老特性

选用氮肥利用高效型和低效型具有代表性的12个粳稻品种,研究225kghm-2施氮条件下其氮素吸收积累特性。与氮低效基因型相比,氮高效基因型水稻在拔节至抽穗、抽穗至成熟阶段的氮素吸收速率、氮素积累量和积累比例均具有明显优势,其中以抽穗至成熟阶段的优势尤为显著。该阶段水稻各器官逐渐衰老,植株各项生理功能逐渐衰退,为明了水稻衰老与植株中后期氮素吸收与积累、氮肥吸收利用效率的相互关系,相继研究了花后各基因型水稻的衰老特性。结果表明,齐穗后的不同时期,氮高效基因型水稻的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均显著高于氮低效基因型,而膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)的含量却要显著低于氮低效基因型水稻。相关性分析表明,水稻的氮肥利用效率与齐穗后剑叶中的SOD、POD和CAT活性呈极显著正相关,而与其剑叶中的MDA含量呈极显著负相关。由此说明,与氮低效基因型相比,氮高效基因型水稻生育后期剑叶中用于清除活性氧自由基的SOD、POD、CAT活性较高,能有效阻止高浓度氧的积累和膜脂过氧化作用,降低MDA的含量,因而降低叶片的衰老进程,在维持较长光合功能期的同时能增强物质积累,促进植株对氮肥的吸收和利用。     

水稻叶氮量等生理参数的叶位分布特点及其与氮素营养诊断的关系

以氮素营养特性差异较大的3个品种为材料,研究了水稻不同生育期顶部4片展开叶中叶片总氮、叶绿素和游离氨基酸及叶鞘总氮含量的叶位分布特点。各生育期叶片和叶鞘总氮含量均以顶1叶最高,而游离氨基酸和叶绿素的最高含量叶位随品种和生育期而异。抽穗前游离氨基酸的最高含量叶位随品种和生育期变化较大,而抽穗后以顶1叶含量     

基于叶片SPAD的棉花氮营养指数估算研究

为了探究不同施氮处理对棉花叶片SPAD值、生物量和氮营养指数(NNI)的影响,通过两年田间试验,设置5个施氮水平(即0、120、240、360、480 kg/hm2),开展棉花叶片SPAD值、氮素吸收分配规律和生物量变化的研究.研究结果发现:棉叶SPAD值随施氮量增加呈增加趋势,在N4处理下获得最大值;建立棉花氮浓度稀...     

华南地区主要蔬菜氮肥肥料利用率研究

为了解决华南地区蔬菜高效生产问题,以华南地区主要蔬菜为试验材料,采用“3414”试验方法对主要蔬菜的氮肥肥料利用率进行了研究。总结近年来在华南地区蔬菜生产区进行的田间试验结果,分析目前蔬菜生产条件下氮肥偏生产力、农学效率、氮肥表观利用率、生理效率以及肥料和地力对蔬菜产量的贡献率。结果表明,叶菜氮肥偏生产力为173.1 kg/kg,农学效率为38.3 kg/kg,表观利用率为18.4%,生理利用率为291.5 kg/kg,肥料贡献率为38.6%,地力贡献率为61.4%;瓜类蔬菜氮肥偏生产力为145.5 kg/kg,农学效率为55.6 kg/kg,表观利用率为19.7%,生理利用率为315.3 kg/kg,肥料贡献率为36.6%,地力贡献率为63.4%;豆角氮肥偏生产力为204.5 kg/kg,农学效率为42.4 kg/kg,表观利用率为19.6%,生理利用率为228.4 kg/kg,肥料利用率为20.6%,地力贡献率为79.5%。从肥料利用率分布频率可以看出,叶菜氮肥表观利用率小于10%的试验样本有40 个,占总数34%,处于10%~20%的样本有43个,占总数36%,处于20%~30%的试验样本有19 个,占总数16%,大于30%的试验样本有16 个,占总数14%;瓜类蔬菜氮肥利用率小于10%的样本有48 个,占总数31%,处于10%~20%的样本有51 个,占总数33%,处于20%~30%的样本有32 个,占总数21%,大于30%的试验样本有25 个,占总数15%;豆类蔬菜氮肥利用率小于10%的试验样本有54 个,占总数39%,处于10%~20%的样本有36 个,占总数26%,处于20%~30%的样本有23 个,占总数17%,大于30%的试验样本有26 个,占总数18%。氮肥利用率小于30%的试验样本占总样本的80%以上,表明在目前蔬菜生产条件下各类蔬菜的氮肥利用率较低。生产上需同时解决蔬菜产量及肥料利用效率提高的问题。     

施氮量对不同氮效率水稻花后干物质和氮积累与转运的影响

选用3个氮利用效率(NUE)和3个氮收获指数(NHI)显著不同的水稻基因型,在土培盆栽试验下,研究了施氮量(0kgN?ha-1、180kgN?ha-1和360kgN?ha-1)对水稻花后植株干物质和氮积累与转运的影响及与氮营养效率的关系。结果表明,施氮降低了水稻NUE和NHI,NUE和NHI差异分别以低氮和高氮为最大。施氮提高了水稻干物质和氮总积累量、花后积累量及转运量。不同NHI水稻花后干物质和氮转运率及转运贡献率随施氮量增加而增加,不同NUE水稻则降低。不同NUE水稻花前干物质积累和花后转运量差异最大,不同NHI水稻花后干物质积累和转运差异量最大。不同NUE水稻花后氮积累量差异最大,不同NHI水稻花后氮积累和转运差异最大。相关分析表明,水稻NUE与干物质积累总量、花后氮积累量、氮转运率和转运氮贡献率密切相关;而NHI与花后干物质转运量和转运氮贡献率的关系最大。因此,同一施氮量下,增加水稻干物质积累总量、降低花后氮积累量和促进花后氮高效转运是提高NUE的重要措施,提高花后干物质转运量和转运氮贡献率则有利于提高NHI。     

氮硅互作对水稻营养和产量的影响

为氮硅合理配施提供充分的理论依据,通过小区试验研究了氮硅互作对水稻营养与产量的影响。结果表明,施硅可明显增加穗实粒数与千粒重,而施氮可明显增加有效穗数,氮硅配施可以提高水稻产量。增施硅肥可明显提高土壤有效硅含量,而施氮明显降低了土壤有效硅含量。施氮对水稻各时期氮磷钾含量提高有促进作用,而施硅则影响不显著。说明氮硅配施具有相互平衡作用,中氮水平下(180 kg/hm2)配施SiO2 30 kg/hm2水稻营养较为均衡,产量最高。     

不同氮效率水稻品种叶片光合作用及氮利用特征的差异分析

以扬稻6（氮高效品种）、武玉粳3（氮低效品种）为材料,在含有2.86mmol/L NH₄ ⁺溶液培养条件下,分别在开花期和灌浆期分析了中位叶、旗叶的净光合速率、氮同化酶的活性、叶片氮含量与转移率以及对子粒的贡献。结果表明：（1）旗叶的净光合速率显著高于中位叶;扬稻6旗叶的净光合速率显著高于武玉粳3,而中位叶净光合速率在品种间差异不显著。（2）硝酸还原酶活性（NRA）、谷氨酰胺合成酶活性（GSA）是中位叶高于旗叶、灌浆期高于开花期、扬稻6高于武玉粳3。从开花到灌浆期,旗叶可溶性糖含量呈增加的趋势,而中位叶可溶性糖含量呈减少的趋势。旗叶可溶性糖含量高于中位叶、扬稻6高于武玉粳3。可溶性蛋白含量呈下降的趋势,扬稻6可溶性蛋白含量高于武玉粳3。扬稻6、武玉粳3中位叶可溶性蛋白的转出率分别是50.3%、37.6%;旗叶可溶性蛋白的转出率分别是69.5%、44.4%。（3）中位叶总氮积累量显著高于旗叶、开花期显著高于灌浆期。扬稻6中位叶、旗叶氮转移量分别为35.6%、34.7%;武玉粳3中位叶、旗叶氮转移量分别为26.9%、35.3%。（4）去除中位叶,子粒氮分别比对照减少了6.9%（扬稻6）、4.6%（武玉粳3）;子粒产量分别比对照减少了7.3%（扬稻6）、4.9%（武玉粳3）。去除旗叶,子粒氮分别比对照减少了10.5%（扬稻6）和9.2%（武玉粳3）;子粒产量分别比对照减少了13.8%（扬稻6）、11.1%（武玉粳3）,表明旗叶对子粒氮和产量的贡献更大。总之,氮高效品种旗叶光合作用和氮同化能力显著高于氮低效品种,另一方面,其中位叶储存的氮也能及时转移到子粒中,提高了氮效率,这反映了不同氮效率品种氮素利用差异的机制。     

施氮量对超级双季早稻产量及氮肥吸收利用的影响

为探讨施氮量对超级双季早稻产量及氮肥吸收利用的影响,以超级杂交早稻‘新丰优22’和‘金优458’为材料,设置6个施氮水平,研究不同施氮量对超级双季早稻产量和氮肥吸收利用的影响。结果表明：施氮处理水稻产量显著高于不施氮处理,‘新丰优22’最高的N4比N0提高了120.86%,‘金优458’N4比N0提高了145.34%,在0~195 kg/hm2范围内,籽粒产量随施氮量的增加而增加,当氮肥施用量达到195 kg/hm2时产量最高,而后有所下降;在低氮水平下,增加氮肥施用量有利于提高单位面积水稻有效穗数、稻谷和稻草的氮吸收量;成熟期籽粒含氮量随施氮量的增加有明显增加的趋势;氮肥农学效率和氮肥偏生产力均随施氮量的增加而降低,‘金优458’氮肥农学效率是N1>N2>N3>N4>N5,‘新丰优22’为N1>N4>N2>N3>N5。