晋西北山黧豆根茬还田提供土壤氮素的研究

以晋燕18号燕麦为供试作物,在晋西北丘陵区连续2 a开展了山黧豆(Lathyrus quinquenervius(Miq.)Litv)茬口减氮大田试验研究。结果表明,山黧豆根茬还田可提供给土壤氮素,培肥土壤,提高后作燕麦籽粒产量,每公顷山黧豆根茬可提供给土壤氮13.8 kg;在山黧豆茬口施用80%N比无根茬施用100%N的氮肥偏生产力提高2.72~7.66 kg/kg。在有机肥不能输入农田时,旱地种植绿肥是培肥土壤的重要措施。     

氮肥减量下长期间作毛叶苕子根茬还田对玉米产量及氮肥利用率的影响

【目的】 通过探讨氮肥减量条件下长期间作毛叶苕子利用其根茬还田对玉米产量及氮肥贡献率的影响,旨为玉米毛叶苕子间作体系的氮肥替代及其氮素资源管理提供科学依据。【方法】 试验于2014—2019年在农业农村部甘肃耕地保育与农业环境科学观测实验站进行。采用田间试验方法,在不施肥（CK）和习惯施氮（N₁₀₀）水平下设置单作玉米处理,在90%（N₉₀V）、80%（N₈₀V）、70%（N₇₀V）、60%（N₆₀V）和0%（N₀V）的习惯施氮水平下设置玉米毛叶苕子间作处理,共7个处理,3次重复,田间随机区组排列。研究不同氮肥减施条件下,玉米长期间作毛叶苕子后,作物产量、经济效益、氮肥偏生产力、氮肥农学效率和氮肥贡献率的变化规律。【结果】 玉米长期间作毛叶苕子利用根茬还田对玉米具有明显的增产优势,而且这种增产优势随间作年限的延长呈增加趋势。相比习惯施氮处理（N₁₀₀）,在化学氮肥减施20%条件下玉米长期间作毛叶苕子根茬还田,可以在保证玉米稳产的情况下增收2 273.2 kg·hm^-2毛叶苕子干草,合计收益增加0.9%,达29 686元/hm²,同时,氮肥偏生产力和农学效率显著提高20.7%和14.7%;在化学氮肥减施30%的条件下玉米长期间作毛叶苕子根茬还田,虽然玉米籽粒产量降幅明显,达7.7%,但是因为可以增收2 319.34 kg·hm^-2毛叶苕子干草,合计收益与习惯施氮处理持平,达28 652元/hm²,同时,氮肥偏生产力和农学效率显著提高31.8%和16.3%;在化学氮肥减施40%的条件下玉米长期间作毛叶苕子根茬还田,虽然可以增收2 303.09 kg·hm^-2毛叶苕子干草,氮肥偏生产力和农学效率也显著提高48.8%和23.8%,但是因为玉米籽粒产量显著降低10.7%,合计收益只有27 929元/hm²,显著低于习惯施氮处理。【结论】 在甘肃河西绿洲灌区玉米生产过程中,氮肥减量条件下长期（9年）间作毛叶苕子利用其根茬还田,若只考虑玉米籽粒产量,则可以替代20%的化学氮肥用量,若考虑玉米和毛叶苕子的合计产值,则可以替代30%的化学氮肥用量。     

施氮量及间作对燕麦、向日葵生产力及土壤硝态氮累积的影响

为研究不同施氮量及间作对燕麦、向日葵生产力以及燕麦收获后土壤硝态氮累积量的影响,在吉林西部半干旱地区开展大田试验,设置不同施氮量处理(0、50和100kg/hm2),测定燕麦、向日葵产量、吸氮量及土壤硝态氮含量。结果表明:燕麦‖向日葵带状间作具有产量优势及较高的氮吸收效率,土地当量比及氮素吸收当量比范围分别为1.20~1.37和1.20~1.30。施氮量为100kg/hm2时,间作燕麦、向日葵籽粒产量、地上部生物量以及地上部吸氮量均为最高,分别为4.40和6.65t/hm2,12.81和12.40t/hm2以及182.78和192.12kg/hm2,其中间作燕麦地上部生物量、吸氮量较单作燕麦显著提高17.20%~35.39%;间作向日葵籽粒产量及地上部吸氮量较单作向日葵显著提高22.78%~46.15%。间作显著降低燕麦收获后间作燕麦边行0~60cm土壤硝态氮累积量,显著增加间作向日葵边行土壤硝态氮累积量。因此,100kg/hm2是该地区燕麦‖向日葵带状间作的较优施氮量。     

安徽单季稻田绿肥优化配置与稻季氮肥减施效果研究

为了研究豆科和禾本科绿肥适宜的种植模式,提高绿肥的养分资源高效利用。在绿肥季设置了6个处理：（1）冬闲、（2）紫云英单播、（3）毛叶苕子单播、（4）黑麦草单播、（5）紫云英和黑麦草混播、（6）毛叶苕子和黑麦草混播;并在水稻季对5个绿肥处理进行减氮30%,冬闲处理设置常规施肥和减氮30%处理。结果表明,与单播相比,混播增加了鲜草产量,毛叶苕子和黑麦草混播处理鲜草产量最高（31 582 kg·hm^-2）,同时其氮素积累量显著高于紫云英和黑麦草处理;种植绿肥有利于提高土壤的养分含量,其中黑麦草有机质含量提升最大,较冬闲处理增幅11.25%,豆科和禾本科绿肥混播后,土壤全氮和速效钾的含量显著高于单播黑麦草处理;同时利用冬闲田种植利用绿肥有利于提高水稻产量,其中毛叶苕子、毛叶苕子+黑麦草、紫云英、紫云英+黑麦草处理的水稻产量与100%N处理无显著差异。综上,毛叶苕子和黑麦草混播种植不仅增加绿肥鲜草产量和养分积累量,且提高土壤肥力,同时在减施氮肥下仍获得稳产,是本试验区域内最优的混播种植模式。     

超高茬麦田套稻麦秸全量自然覆盖还田对土壤肥力和稻米品质的影响

为明确超高茬麦田套稻麦秸全量自然覆盖还田后对耕层土壤物理、化学性质和水稻产量、品质的影响,比较研究了超高茬麦田套稻麦秸全量自然覆盖还田(简称麦秸覆盖还田)、麦秸全量翻埋还田栽稻(简称麦秸翻埋还田)和留5 cm根茬翻埋还田栽稻(简称根茬翻埋还田)3种处理下耕层土壤物理性状、养分含量和水稻生长。结果表明:在正常施氮量(纯氮195 kg/hm2)下,麦秸覆盖还田后85 d可自然腐解69%,无需增施氮肥。与根茬翻埋还田处理相比,麦秸覆盖还田3年后耕层土壤有机质提高2.1 g/kg,水解氮、速效磷、速效钾分别增加7.8%、12.2%和52.3%;水稻生长后期耕层土壤含水量下降11.1%。同时麦秸覆盖还田可改善稻米品质。     

氮肥施用量对水浇地覆膜马铃薯土壤矿质氮含量及马铃薯产量的影响

【目的】针对马铃薯生产中存在的氮肥过量施用问题,探索氮素在土壤中的残留情况和马铃薯最佳施氮量,为科学施用氮肥提供参考.【方法】通过田间试验,研究不同氮肥水平(0,75,150,225,300,375Nkg/hm2)对水浇地覆膜马铃薯‘青薯9号’各生育期土壤0~20cm和20~40cm土层矿质氮(铵态氮+硝态氮)含量及马铃薯产量的影响.【结果】随施氮量的增加,土壤铵态氮含量变化较小,但0~20cm和20~40cm土层硝态氮的含量随施氮量增加显著增加,不同氮肥用量T2、T3、T4、T5和T6处理的0~20cm土层中硝态氮含量至收获期时高达57.53,88.53,149.86,185.10mg/kg和240.42mg/kg,比播前增加了40~200mg/kg;20~40cm土层硝态氮含量至收获期时分别为63.90,88.11,156.70,192.13mg/kg和244.51mg/kg,比播前增加了30~200mg/kg;过量施氮(T5和T6)和氮肥施用不足(T1、T2和T3)均降低了马铃薯的块茎产量.【结论】试验条件下,马铃薯的经济最佳施氮量和最高产量施氮量分别为180.99kg/hm2和231.07kg/hm2.不同氮水平主要通过影响‘青薯9号’的平均单株薯质量而影响块茎产量.     

不同施肥模式对玉米产量及土壤硝态氮的影响

研究了大田条件下习惯施肥、施缓控释肥、优化施肥和秸秆还田4种不同施肥模式对玉米产量及土壤硝态氮的影响。结果表明,一次性施入缓控释肥的玉米产量比习惯施肥增产2.67%。氮肥用量与收获后土壤剖面硝态氮累积量呈正相关,施氮量越多,土壤硝态氮在100cm土层范围内的累积量也越大。0～100cm土壤剖面硝态氮的累积量,不同处理表现为:缓控释肥<优化施肥<秸秆还田<习惯施肥;与习惯施肥相比,缓控释肥、优化施肥、秸秆还田处理0～100cm土层中硝态氮积累量分别下降了48.0%、46.5%、40.7%,从而降低了农田地下水硝态氮污染的风险。综合玉米产量、硝态氮积累量,认为在施氮192kg/hm2条件下,施用缓释肥料既可保证产量又能降低浅层地下水硝态氮污染的风险。     

稳定氮肥用量对黄山贡菊产量和氮肥利用率的影响

[目的]比较稳定氮肥和普通氮肥在黄山贡菊上施用效果的差异。[方法]2016年通过在安徽歙县布置黄山贡菊不施氮(CK)、100%N量普通氮肥(CN)、100%N量稳定氮肥(SN1)和80%N量稳定氮肥(SN2)田间试验,研究稳定氮肥用量对黄山贡菊产量、氮肥利用率及经济效益的影响。[结果]80%N量稳定氮肥与100%N量普通氮肥施用效果相当,能够达到节本增效目标。100%N量稳定氮肥能提高贡菊产量,显著提高贡菊吸氮量、氮肥表观利用率、农学效率和经济效益,较普通氮肥增产6.9%,氮肥表观利用率显著提高6.08百分点,农学效率显著提高0.35 kg/kg,收益增加6.5%。[结论]综合产量、氮肥利用率和经济效益来看,100%N量稳定氮肥在黄山贡菊上施用效果最佳。     

施氮量对北疆滴灌春小麦-青贮玉米氮素利用率及土壤硝态氮的影响

【目的】研究新疆北疆滴灌春小麦-青贮玉米种植模式中土壤硝态氮分布规律。【方法】研究前茬春小麦选用新春6号、后茬青贮玉米选用新饲玉13号作为材料,其中前茬设置4个施氮处理(即纯氮量对照0.0、240.0、360.0、480.0 kg/hm²,用代码N_w0、N_w1、N_w2和N_w3表示),后茬设置4个施氮量处理(即对照0.0、225.0、337.5、450.0 kg/hm²,用代码N_c0、N_c1、N_c2和N_c3表示),并于前茬春小麦3个生育时期,后茬青贮玉米5个生育时期,分别取0~20、20~40和40~60 cm三个层次土样,用AA3连续流动分析仪测定土壤硝态氮含量。【结果】土壤硝态氮含量总体随着施氮量的增加而增加,随着生育期的推进先增加后减少,春小麦在开花期达到峰值,青贮玉米在吐丝期达到峰值,且前茬硝态氮残留量的增加对后茬土壤硝态氮含量有提高的作用;前后茬0~20、20~40和40~60 cm三个层次土壤硝态氮含量随着土层的加深而减少,随着施氮量的增加而增加,中、高施氮量(前茬360.0和480.0 kg/hm²,后茬337.5和450.0 kg/hm²)会促进土壤硝态氮向下层土移动。产量及产量构成因素上,前后茬均表现为:随着施氮量的增加,产量及构成因素先增加后减少,春小麦在360.0 kg/hm²施氮处理下产量最高,达6 713.39 t/hm²,青贮玉米在225.0 kg/hm²施氮处理下产量最高,达88.91 t/hm²(鲜重)。随着施氮量的增加,农学利用率和氮肥偏生产力逐渐降低。【结论】在北疆地区春小麦-青贮玉米种植模式下,采用前茬360.0 kg/hm²、后茬225.0 kg/hm²的施氮组合,有利于实现该种植模式的高产和氮素高效利用。     

减氮增施腐殖酸液肥对夏玉米产量和氮肥利用率的影响

为了在保证夏玉米获得较高产量基础上尽量减少氮肥施用量,确定腐殖酸液肥与氮肥的合理配施比例,设置不施氮肥(CK)、正常施氮量(纯N,下同)210 kg/hm~2(100%N)、减施20%氮肥即施N 168 kg/hm~2(80%N)、减施20%氮肥即施N 168 kg/hm~2+腐殖酸液肥1.7 L/hm~2(80%N+WF)、减施40%氮肥即施N 126 kg/hm~2(60%N)、减施40%氮肥即施N 126 kg/hm~2+腐殖酸液肥1.7 L/hm~2(60%N+WF)6个处理,研究减氮增施腐殖酸液肥对夏玉米产量和氮肥利用率的影响。结果表明,与100%N处理相比,80%N+WF处理土壤有机质含量、碱解氮含量、pH值、氮肥回收效率、氮肥生理效率均无显著变化,而氮肥农学效率显著提高9.8%,最终使夏玉米穗粒数、百粒质量及产量与100%N处理接近;但进一步减少氮肥施用量增施腐殖酸液肥(60%N+WF)处理会降低土壤碱解氮和有机质含量,差异均不显著,但较80%N+WF处理降幅增大,虽然也能提高氮肥农学效率和氮肥回收效率,但最终较100%N处理显著降低夏玉米穗粒数(2.7%)和产量(5.2%)。综上,80%N+WF处理在减施氮42 kg/hm~2的情况下能达到100%N处理的效果,土壤肥力较高,氮肥农学效率和氮肥回收效率提高,且穗粒数和产量较高。