秸秆还田配施氮肥对东北春玉米光合性能和产量的影响

秸秆还田配施氮肥是解决旱作农田"耕层变浅"、"土壤紧实"、"有效耕层土壤减少"问题的重要措施之一,在旱作农业生产中具有重要意义。为探明秸秆深翻还田配施氮肥对东北春玉米光合性能和产量的影响,本研究于2014—2015年在辽宁铁岭设置S0F0(秸秆0 kg hm~(–2)+纯NPK 0 kg hm~(–2))、SN0(秸秆9000 kg hm~(–2)+纯N 0 kg hm~(–2)+纯P 112.5 kg hm~(–2)+纯K 90 kg hm~(–2))、SN1(秸秆9000 kg hm~(–2)+纯N 112.5 kg hm~(–2)+纯P 112.5 kg hm~(–2)+纯K 90 kg hm~(–2))、S0N2(秸秆0 kg hm~(–2)+纯N 225 kg hm~(–2)+纯P 112.5 kg hm~(–2)+纯K 90 kg hm~(–2),当地传统种植方式,CK)、SN2(秸秆9000kg hm~(–2)+纯N 225 kg hm~(–2)+纯P 112.5 kg hm~(–2)+纯K 90 kg hm~(–2))、SN3(秸秆9000 kg hm~(–2)+纯N 337.5 kg hm~(–2)+纯P 112.5kg hm~(–2)+纯K 90 kg hm~(–2))6个处理开展了研究。结果表明,秸秆还田配施氮肥对春玉米籽粒产量和生物产量影响显著,秸秆还田9000 kg hm~(–2)和配施氮肥225 kg hm~(–2)处理的籽粒产量最高,比秸秆不还田和施氮量225 kg hm~(–2)处理(CK)2年平均增产6.33%,增产的主要原因是百粒重和行粒数的显著提高和秃尖的显著降低;玉米籽粒产量并未随着施氮量的增加而持续增加;相同施氮量条件下,秸秆还田比秸秆不还田2年平均群体生物产量增加2.95%。秸秆还田配施氮肥能够增加春玉米株高、茎粗、叶面积,提高叶绿素含量和光合作用,相同施氮量条件下,秸秆还田比秸秆不还田处理2年平均灌浆期叶面积增加2.71%,光合速率提高4.80%。综合分析认为,秸秆还田9000 kg hm~(–2)和配施氮肥225kg hm~(–2)是辽北棕壤区春玉米生产比较理想的还田和施肥模式,在该区域农业发展中具有一定的应用价值。     

三熟制油菜秸秆还田条件下施氮量对早稻产量形成和氮肥利用率的影响

为明确油-稻-稻三熟制油菜秸秆还田条件下早稻的适宜施氮量,2017-2018年以超级常规早稻中嘉早17为材料,设置0、75、120、165、210kg/hm ²等5个施氮量,探究油菜秸秆还田条件下施氮量对早稻产量形成及氮素吸收利用的影响。结果表明：在油菜秸秆还田条件下,适宜施氮量有利于早稻分蘖成穗,灌浆期维持较高的叶面积指数、光合势和干物质积累量,同步增加单位面积有效穗数和保持较多的每穗粒数,从而扩大总库容量。在施氮量为165kg/hm ²时早稻即可达到较高产量,同时维持较高的氮肥吸收利用率。采用线性加平台模型拟合得出最佳施氮量,2017和2018两年分别为155.91、160.37kg/hm ²,产量潜力分别达8 241.17和8 387.32kg/hm ²。     

长期秸秆还田下施氮量对棉花产量和氮素利用的影响

施氮能够增加土壤中氮的有效性,提高植株光合作用,促进植株对氮的吸收和干物质的积累,最终增加作物产量。但是在长期高氮秸秆还田条件下,是否应调整施氮量尚不清楚。为探究长期秸秆还田条件下施氮量对棉花光合速率、干物质和养分积累分配、产量、氮素利用和土壤氮素变化的影响,本研究设置0(N0)、150(N150)、180(N180)、210(N210)、240(N240)、270(N270)和300(N300)kghm^-2共7个施氮量处理。与常规施氮量(N300)相比,2020—2021年,减氮30%(N210)处理2年均获得了较高产量,分别为1853.62 kg hm^-2和1872.43 kg hm^-2,减氮40%(N180)仅在第1年保持了较高产量,为1743.68kghm^-2。2021年, N210的净光合速率、干物质和养分积累量均高于N180,两者间生殖器官的干物质和养分分配系数、氮肥利用效率未有显著差异,但N180的土壤表观氮盈余量显著降低了39.15%。综上,长期秸秆还田条件下,鲁西北棉区应适量减少施...     

秸秆还田配施化学氮肥对冬小麦氮效率和产量的影响

2006—2007年生长季, 通过田间定位试验, 研究了秸秆还田配施化学氮肥对冬小麦产量干物质积累、氮效率和产量的影响。结果表明, 与单施氮肥相比, 秸秆还田配施氮肥的冬小麦全生育期干物质积累总量较高, 干物质积累量及其占全生育期干物质积累量的百分比抽穗前阶段较低, 而抽穗到成熟阶段则较高。秸秆还田配施纯氮90、180、270和360 kg hm^-2比单施同量氮肥分别增产7.1%、8.4%、11.1%和10.2%, 其中秸秆还田配施纯氮270 kg hm^-2的产量最高, 显著高于其他各处理。秸秆还田配施氮肥比单施氮肥提高冬小麦的氮效率, 氮肥表观利用率、氮素生产效率和氮肥农学效率分别提高3.3%~9.2%、0.7~4.0和2.7~7.3 kg kg^-1。     

秸秆还田条件下适量施氮对冬小麦氮素利用及产量的影响

2011—2012和2012—2013年生长季,通过田间定位试验,研究了秸秆还田配施氮肥对冬小麦干物质积累、氮效率、土壤硝态氮积累及产量的影响。与单施氮肥(对照)相比,秸秆还田显著提高冬小麦全生育期干物质积累总量,降低开花前干物质积累量及其占全生育期比例;秸秆还田配施纯氮225 kg hm–2处理的氮肥偏生产力、氮素利用效率、氮素收获指数分别提高7.5%、6.4%和5.2%。秸秆还田显著降低了不同土层硝态氮积累量,尤其是0~30 cm和30~60 cm土层。秸秆还田配施纯氮225 kg hm–2的产量最高,且显著高于其他处理,增产幅度最大,因此可作为当地秸秆还田模式下适宜推荐的施氮量。     

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。     

旱地条件下冬小麦产量和农艺性状对养分投入的响应

以9个旱地冬小麦品种为材料,通过田间试验研究其产量及主要农学性状与养分投入水平的关系。与不施肥对照相比,在低、高水平养分投入条件下小麦籽粒产量分别提高20%和40%,生物量提高17%和35%,单位面积穗数增加11%和25%,穗粒数增加8%和10%。高产品种的生物量、单位面积穗数、穗粒数及其随养分投入增加而提高的幅度显著高于低产品种。千粒重不受养分投入水平的影响。旱地条件下,不同小麦品种的产量、生物量、单位面积穗数和穗粒数均随养分投入水平的提高而显著提高,并且存在品种间差异。高生物量、高单位面积穗数和穗粒数是旱地高产品种的重要特征,它们对养分投入的敏感响应是高产品种养分投入提高后产量提高的主要原因。     

秸秆还田与施氮量对土壤质量及小麦产量的影响

土壤质量是作物产量的重要影响因素之一,而秸秆还田及合理施肥是调节土壤质量的关键措施.为探究提升土壤质量以及小麦产量的最佳秸秆还田与施氮互作方式,选用晋麦106号为供试材料,于山西汾阳开展长期定位试验,通过裂区试验,主区设置无还田、半量还田和全量还田3个秸秆还田水平,副区设置全量施氮、80％施氮、不施氮3个施氮量水平,研...     

小麦-玉米轮作体系下长期定位秸秆还田对籽粒产量及品质的影响

以莱阳潮土区长期定位秸秆还田小麦-玉米轮作为研究对象,探讨秸秆还田条件下施用氮肥以及单施有机肥对小麦、玉米产量以及籽粒品质的影响。采用氨基酸组成分析法、半微量凯氏定氮法以及残余法,对不同秸秆还田施肥处理下籽粒品质做出分析,得出2季秸秆还田施氮肥(WCN)处理小麦、玉米籽粒粗脂肪含量较1季秸秆还田施氮肥(WN)处理显著提高5.72%和9.49%。秸秆所占比例越大越有利于提高籽粒粗脂肪含量。WCN处理小麦、玉米籽粒蛋白质含量较2季秸秆还田(WC)处理显著提高32.53%,72.44%,表明氮肥所占比例越大越有利于提高蛋白质含量。单施有机肥与2季秸秆还田施氮肥能显著提高小麦、玉米产量。不同秸秆还田处理对小麦籽粒赖氨酸、胱氨酸、丙氨酸影响较小,对玉米籽粒胱氨酸、谷氨酸、甘氨酸影响也较小,除天门冬氨酸、亮氨酸、缬氨酸、赖氨酸、胱氨酸、丙氨酸外,长期不同秸秆还田处理对其他氨基酸的影响趋势与氨基酸总量的变化规律类似。综上所述,在秸秆还田的基础上配施氮肥能够得到较高的产量,提高籽粒品质。     

连作秸秆还田下玉米氮素积累与氮肥替代效应研究

针对东北地区农作物秸秆资源丰富,然而焚烧弃置严重,养分利用率较低等问题,探讨常年玉米连作下还田秸秆的氮肥替代效应在松嫩平原玉米种植生产上的可行性。试验于2017—2019年在东北农业大学校内试验场进行,采用框栽、连作方式,采用再裂区试验设计,主处理为秸秆不还田(S0)和秸秆还田(S1),副处理为3个施尿素梯度0(N0)、175 (N1)、350 (N2) kg hm^–2,再副处理为一次性施肥(基追比1∶0)和2次均匀施肥(基追比1∶1)。结果表明,每公顷还12 t玉米秸秆可替代单质氮36.80 kg, 2017—2019年黑龙江省产生的玉米秸秆量平均为4650.05万吨,秸秆还田可替代单质氮14.27万吨。在2次均匀施氮肥处理下,秸秆氮肥替代量比一次性施氮肥处理高26.88%。秸秆还田与玉米氮肥利用率负相关,在当地农业常用施尿素量350 kg hm^–2 (纯氮161 kg hm^–2)下,玉米氮肥利用率3年平均S0较S1高6.09%,产量S1较S0高4.66%,且在秸秆还田、2次等量施氮肥处理玉米产量最高为268.22 g...     

麦玉两熟秸秆长期全量还田模式下氮肥对冬小麦生长发育、产量及品质的影响

为了探讨小麦-玉米两熟区长期秸秆还田模式下氮肥的适宜用量,采取秸秆不还田、秸秆全量还田为主因素,氮肥用量（设0、90、180、270、360 kg/hm2 5 个水平）为辅因素的裂区试验设计,研究了麦玉两熟秸秆长期还田配施氮肥对冬小麦生长发育、产量及品质的影响。研究结果表明：同一氮肥水平秸秆还田处理能够增大叶面积,增强光合作用,提高叶绿素含量及地上干物质量,增加产量。随施氮量的增加,叶绿素呈增长趋势,但叶面积、地上干物质量、穗数、穗粒数及产量均呈先增后减的趋势。蛋白质及湿面筋含量随施氮量增加而提高。过量施用氮肥(270、360 kg/hm2),产生盐害,会抑制小麦生长,导致减产。秸秆还田配施180 kg/hm2氮肥处理能明显促进冬小麦的生长发育,提高产量和品质。经模拟分析,秸秆全量还田模式下小麦最高产量的推荐施氮肥量为216.11 kg/hm2。     

高产麦田氮素利用、氮平衡及适宜施氮量

选用大穗型小麦品种兰考矮早八, 研究了施氮水平对小麦籽粒产量、蛋白质含量、氮素利用及氮平衡的影响。结果表明, 适量增施氮肥有利于提高籽粒产量, 且以180 kg hm^-2 (N3)、360 kg hm^-2 (N4)处理的产量最高, 且在N4条件下, 继续增施氮肥仍能显著提高籽粒蛋白质含量。随施氮量的增加, 植株地上部氮积累量提高。氮平衡分析结果表明, 未被当季作物利用的氮主要以氮表观损失和残留无机氮的形式损失, 且随施氮水平的增加, 氮表观损失量和土壤残留量均随之增多。通过环境经济学的Coase原理和边际收益分析, 综合考虑蛋白质含量、籽粒产量、经济和生态效益, 确定202~239 kg hm^-2为兰考矮早八兼顾多目标适宜的氮肥用量, 其相应的产量水平为8 628~8 680 kg hm^-2, 蛋白质含量为14.6%~14.8%。     

高产条件下施氮量对冬小麦氮素吸收分配利用的影响

通过2年田间定位试验,采用15N示踪技术,研究了高产条件下不同施氮量处理对冬小麦氮素吸收、分配、利用及产量和品质的影响。结果表明,在本试验土壤肥力条件下,当施氮量超过150 kg/hm²时,不能显著增加植株氮素积累量,对小麦生育后期植株氮素吸收无显著促进效应。随施氮量增加,氮素在籽粒中的分配比例降低,在茎和叶的分配量及比例显著增加。15N示踪试验指出,施氮量由195 kg/hm²增至240 kg/hm²,植株吸收的肥料氮素增加,吸收的土壤氮素减少,植株总的氮素积累量无显著差异;施氮量增加,开花后营养器官中的氮素向籽粒的转移无显著差异,而转移效率及氮素转移对籽粒的贡献率降低。施氮量增加,氮素吸收效率和氮素利用效率下降,氮肥生产效率降低,氮素收获指数亦降低。施氮量为105～240 kg/hm²时,氮肥当季回收率为36.22%～50.54%,其中追肥氮回收率大于基肥氮;施氮量增加,氮肥回收率先增加后降低,195 kg/hm²处理氮肥当季回收率较高。适量施氮,籽粒产量增加,蛋白质含量提高,加工品质改善;过量施氮,籽粒产量降低,加工品质趋于变劣。本试验条件下,综合考虑产量、品质和氮素利用率,施氮量为150～195 kg/hm²可供生产中参考。     

施氮量对济麦20旗叶光合特性和蔗糖合成及籽粒产量的影响

在田间高产条件下,研究了施氮量对强筋小麦品种济麦20旗叶光合特性、蔗糖合成及籽粒产量的影响。结果表明,在0～168 kg hm^-2施氮量范围内,随施氮量的增加,旗叶蒸腾速率提高,气孔导度增大,细胞间隙二氧化碳浓度降低,旗叶净光合速率与蔗糖磷酸合酶活性显著提高,从而促进旗叶蔗糖合成,提高生物产量、籽粒产量和氮肥利用率;施氮量增加至240 kg hm^-2,旗叶净光合速率、蔗糖磷酸合酶活性、蔗糖含量和生物产量显著提高,但收获指数降低,籽粒产量和氮肥利用率无显著变化。施氮量继续增加至275 kg hm^-2,旗叶蒸腾速率、气孔导度、气孔限制值和净光合速率均显著降低,细胞间隙二氧化碳浓度则显著升高,旗叶光合作用受非气孔限制,蔗糖磷酸合酶活性、蔗糖含量、生物产量和收获指数均显著降低,籽粒产量减少,氮肥利用率降低。在本试验条件下,济麦20的适宜施氮量为168~240 kg hm^-2。     

施氮量对滴灌冬小麦光合特性、产量及氮素利用效率的影响

在田间研究了5 种施氮量N0 (0 kg/hm2)、N1 (90 kg/hm2)、N2 (180 kg/hm2)、N3 (270 kg/hm2)、N4(360 kg/hm2)处理对‘新冬18 号'旗叶光合特性、干物质积累、产量及氮素利用效率的影响。结果表明：拔节期增加施氮量,增加孕穗期旗叶的叶绿素和可溶性蛋白质含量、光合速率、叶面积指数、春季总光合势。孕穗期施氮肥延缓旗叶叶绿素和可溶性蛋白含量、光合速率、叶面积指数的衰减;孕穗后均以N3、N4的旗叶叶绿素和可溶性蛋白质含量、光合速率、叶面积指数、春季总光合势较高,干物质积累量和产量也以N3、N4较高。随施氮量的增加干物质积累量和产量增加,氮肥利用效率降低。在本试验条件下增加施氮量使旗叶叶绿素和可溶性蛋白含量、光合速率、叶面积指数增加及其功能期的延长是‘新冬18号’增产的主要原因。综合考虑施氮量在180~270 kg/hm2范围内,氮肥农学利用效率为6.9 kg/kg,可满足‘新冬18号’产量为8004.85 kg/hm2的需要。