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我国南方主推水稻品种氮效率筛选及评价 总被引:1,自引:1,他引:1
【目的】评价我国南方地区主推水稻品种氮效率,筛选氮高效和氮低效品种,并探索其高效和低效的原因及其生理机制。【方法】选用34份我国南方主推水稻品种,采用大田小区试验和盆栽试验,进行正常氮和低氮处理,利用产量法并结合产量构成因子、叶片SPAD值以及水稻地上部氮素累积量,筛选出氮高效和氮低效品种。【结果】 1)在2011年大田试验中,34个品种正常氮处理产量大多高于低氮处理的产量。通过对氮效率的分析发现,徽两优6号、广两优35和天优华占3个品种具有较高的氮效率,分别达到1.11、1.02和1.00,而秀水134、富稻2号和五丰优7025的氮效率较低,分别为0.55、0.61和 0.61。通过对各品种的产量构成因子分析发现,正常氮处理下,各品种产量构成因子大多高于低氮处理。在低氮条件下,氮高效品种的穗数和穗粒数以及千粒重均较高。通过筛选发现徽两优6号、广两优35和天优华占3个水稻品种表现为氮高效;秀水134、富稻2号和五丰优7025 3个品种表现为氮低效。2)通过2012年大田和盆栽试验的复筛,发现大田与盆栽试验结果基本一致。实际产量和理论产量均表现出徽两优6号和广两优35的产量和氮效率较高,秀水134、五丰优7025和富稻2号的氮效率较低。通过对各品种的产量构成因子分析发现,2012年大田试验中,在正常氮条件下,高效品种广两优35的穗数、千粒重均显著高于低效品种。在对SPAD值的分析中发现,2012年大田试验中,低氮处理下氮高效品种在同一生育时期其SPAD值普遍高于或者显著高于低效品种。2012年盆栽试验中,正常氮处理下,高效品种叶片SPAD值略高于低效品种。在对水稻地上部氮累积量的研究中发现,在正常氮处理下,不同生育期高效品种与低效品种间普遍没有显著性差异,仅低效品种秀水134显著低于其他几个品种;而在低氮处理下,在分蘖期高效品种与低效品种并无显著性差异,甚至高效品种徽两优6号氮素累积量还要低于低效品种;但在灌浆期和成熟期,两个高效品种的氮素累积量高于或显著高于低效品种。【结论】确定广两优35为高效品种,秀水134为低效品种。氮高效品种在低氮胁迫下,能够获得较高的穗数和穗粒数,从而获得较高产量。特别在生育后期,高效品种地上部能够积累更多的氮素,从而可促进光合作用,提高碳、氮同化效率,并获得较高产量。 相似文献
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Xiaokun Li Zhengwei Xu Chen Guo Tao Ren Rihuan Cong 《Journal of plant nutrition》2017,40(8):1125-1132
Field trials were conducted to study the responses of grain yield and nitrogen (N) use efficiency at five input rates (N0, N82.5, N165, N247.5, and N330 kg ha?1) in a set of nine of the most representative rice cultivars. Grain yields of rice across the nine cultivars were increased significantly by N level. All the cultivars contained a significant linear plus plateau or quadratic relationship between N levels and grain yields.The minimum yields (means of 2 years) at N0, N82.5, N165, N247.5, and N330 level all occurred in No. 2 cultivar. Compared with the grain yield of No. 2 at different N levels, those of the maximum cultivars increased by 37.1 (No. 8), 39.1 (No. 7), 48.4 (No.3), 43.3 (No. 4), and 43.9% (No. 3), respectively. In 2011, the highest average apparent nitrogen recovery efficiency (ANRE) in grain of the 4 N levels occurred in No. 3 cultivar (45.9%), followed by No. 4, No. 6, and No. 1, and the highest average agronomic efficiency (AE) in grain of the 4 N levels occurred in No. 9 cultivar [29.0 kg (kg N)?1], followed by No. 3, No. 1, and No. 4. For the second-season planting, the highest average ANRE occurred in No. 4 cultivar (28.4%), followed by No. 3, No. 5, and No. 6, and the highest average AE occurred in No. 5 cultivar [18.1 kg (kg N)?1], followed by No. 4, No. 3, and No. 7. Overall, No. 3 and No. 4 cultivars were the ideal ones that not only increased the grain yield but also improved the N use efficiency. 相似文献
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不同品种油菜氮效率差异及其生理基础研究 总被引:11,自引:1,他引:11
采用盆栽土培试验,以氮胁迫与正常供氮条件下的子粒产量比值作为氮效率系数,探讨了不同品种油菜氮效率差异及其生理基础。结果表明,供试5个油菜品种的氮效率有显著差异,其氮效率系数的变化范围是0.37~0.69。在氮胁迫条件下,氮高效品种的植株含氮量与氮素累积吸收量、叶片叶绿素含量与硝酸还原酶活性、茎叶可溶性糖含量与硝态氮再利用量高于氮低效品种。在正常供氮条件下,高潜力品种的植株含氮量低于低潜力品种,但由于其生物量较高,氮素累积吸收量并不低于低潜力品种,甚至苗期的氮素累积吸收量高于低潜力品种;高潜力品种的叶片叶绿素含量与硝酸还原酶活性、茎叶可溶性糖含量与硝态氮再利用量高于低潜力品种。说明上述4种生理指标均可作为评价油菜氮效率及增长潜力差异的间接指标。 相似文献
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不同灌水处理条件下不同小麦品种氮素积累、分配与转移的差异 总被引:2,自引:2,他引:2
利用15N同位素示踪技术,研究了不同灌水处理条件下2个高产小麦品种吸收利用不同来源氮素的差异。结果表明:1)同一灌水条件下,泰山23(T23)植株氮素总积累量、来自肥料氮的量、来自土壤氮的量、肥料氮和土壤氮开花期在营养器官中的总积累量及成熟期在子粒中的积累量均显著高于山农664(S664)。2)泰山23底墒水+拔节水处理(W1)营养器官中积累的肥料氮向子粒的转移量显著高于底墒水+拔节水+开花水处理(W2),土壤氮的转移量W1与W2处理无显著差异;山农664营养器官中积累的肥料氮和土壤氮的转移量均为W2显著高于W1处理。3)泰山23的子粒蛋白质含量、灌溉效益和水分利用效率为W1显著高于W2处理,子粒产量、蛋白质产量和氮素利用效率在W1与W2处理间无显著差异;山农664的子粒产量和蛋白质产量为W2显著高于W1处理,子粒蛋白质含量、氮素利用效率、灌溉效益和水分利用效率在W1与W2处理间无显著差异。从子粒产量、蛋白质含量和氮素与水分利用效率等方面综合分析,W1和W2处理分别是泰山23和山农664高产高效的灌水方式。 相似文献
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春玉米产量和施氮量对氮素利用率的影响 总被引:1,自引:0,他引:1
提高氮素利用率是提高氮素收益、降低氮肥施用所带来的环境风险的重要途径。采用同一品种春玉米丰田6号,以无灌溉黑土为供试土壤,采用“3414”试验设计,经3年试验,对春玉米氮素利用效率与玉米产量和施氮量之间的关系进行了探讨。结果表明,氮肥利用率与产量呈显著的正相关,而与施氮量呈显著负相关。当玉米产量大于11 t/hm2,施氮水平控制在当地推荐施肥量时,氮肥利用率可高达45%以上;超过当地推荐施肥量,氮肥利用率随施氮量的增加急剧下降。当玉米产量低于6 t/hm2时,氮肥利用率徘徊在17%左右,并且随着施氮量的增加变化不明显。 相似文献
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灌溉模式和供氮水平对水稻氮素利用效率的影响 总被引:7,自引:1,他引:7
以Ⅱ优838为材料,湖北潮土为供试土壤,通过2年稻麦轮作柱栽试验研究了2种灌溉模式(FW: 土表淹水3 cm; CW: 保持土壤湿润但土表不积水)和4个供氮水平(N 0、126.0、157.5、 210.0 kg/hm2)对水稻地上部干物重、 氮素积累量、 氮素利用效率的影响。结果表明,灌溉模式和供氮水平对水稻产量、 地上部氮素积累量和氮素利用效率均有显著(P0.05)或极显著影响(P0.01)。其中,淹水处理下水稻产量、 地上部氮素积累量、 水稻氮素农学利用率、 氮肥吸收利用率、 氮肥偏生产力和氮素生理利用率显著高于控水处理;地上部生物量及氮素积累量随供氮水平的提高而增加趋势明显; 氮肥农学利用率、 氮肥偏生产力和氮素生理学利用率均表现为随施氮量提高而下降的趋势,但减氮25%处理(N 157.5 kg/hm2)与常规施氮量处理(N 210.0 kg/hm2)间的差异并不显著。综合分析水稻产量与氮素吸收利用效率的各项指标,在8个供试处理中,淹水灌溉模式并减氮25%的处理为值得推荐的稳产高效水氮运筹模式。 相似文献
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土壤高残留氮条件下施氮对夏玉米氮素平衡、利用及产量的影响 总被引:12,自引:4,他引:12
土壤残留氮是不容忽视的土壤氮素资源.通过田间小区试验研究了土壤高残留氮下不同施氮量(0、80、160、240和320 kg/hm2)对夏玉米土壤硝态氮积累、氮素平衡、氮素利用及产量的影响,分析了夏玉米的经济效益.结果表明,土壤剖面硝态氮积累量随施氮量的增加而增加,且施氮处理硝态氮积累量显著高于不施氮处理;各施氮处理土壤硝态氮在0-60 cm土层含量最高,在0--180 cm剖面呈先减少后增加的变化趋势.不施氮处理夏玉米收获后土壤无机氮残留量高达378 kg/hm2,随施氮量的增加,无机氮残留和氮表观损失显著增加.作物吸氮量、氮表观损失量与总氮输入量呈显著正相关,总氮输入量每增加l kg作物吸氮量增加0.156 kg,而表观损失量增加0.369 kg,是作物吸氮量的2.4倍.高残留氮土壤应严格控制氮肥用量,以免造成氮素资源的大量浪费.夏玉米籽粒吸氮量随施氮量的增加呈增加的趋势,氮收获指数呈降低的趋势.氮肥农学效率、氮肥生理利用率、氮肥利用率和氮素利用率在施氮量80 kg/hm2时最高,随施氮量的增加降低;增施氮肥能降低高残留氮土壤中氮肥的增产效果和利用率.综合考虑产量、氮素利用和环境效应,N 80 kg/hm2是氮素高残留土壤上玉米的合理施氮量. 相似文献
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不同氮营养水平对茶叶产量和品质的影响 总被引:11,自引:2,他引:11
采用田间试验,研究了年施纯N 90 kg/hm2、180 kg/hm2、360 kg/hm2、720 kg/hm2 4种不同氮素营养水平对茶叶干物质产量和品质的影响。结果表明,氮肥对茶叶的干物质产量和品质有明显的影响,合理的施氮量能显著提高茶叶产量并改善其品质。所有处理中,年施纯N 360 kg/hm2获得了最高干物质产量,超过这一施肥量,产量便开始下降。在同一基础肥力土壤条件下,茶叶干物质产量表现为随施氮量的加大先增加后降低,呈抛物线趋势。品质结果分析显示施用适量氮肥能明显提高茶叶中的游离氨基酸、咖啡碱和水浸出物含量,而茶多酚含量降低; 茶树叶片中的叶绿素含量也呈升高趋势。在4种施肥水平条件下,茶叶增产幅度为19.59%、25.19%,平均22.39%; 茶叶品质成分,特别是游离氨基酸含量有明显提高。 相似文献
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Ruifeng Han Danni Yang Danial Hassani Xiaoli Wang Xiaosong Liu 《Acta Agriculturae Scandinavica, Section B - Plant Soil Science》2017,67(1):85-93
Two tunnel experiments with 16 pakchoi cultivars were conducted under organic (ORG) and conventional management systems (CON) in fall and winter to investigate the yield, total N uptake, N uptake efficiency (plant aboveground N uptake at harvest per unit plant available N; NUpE), utilization efficiency (plant dry weight per unit plant aboveground N uptake at harvest; NUtE) and specific adaptation of cultivars. Yields under ORG were significantly lower than those under CON, whereas the NUpE in organic pakchoi were significantly higher than those in conventional pakchoi. In winter, a significant interaction between the management system and cultivar for NUtE was observed. In addition, all the traits determined were significantly influenced by the cultivar. Among cultivars, the yield was closely correlated with the NUpE under ORG and CON, except under ORG in fall. The cultivar ranking analysis showed a rank correlation for yield, NUpE and NUtE in winter, while no rank correlation was observed in fall. The rankings of cultivars showed major changes between ORG and CON in fall. In conclusion, the selection of cultivars with high NUpE and direct selection of cultivars under organic agriculture, particularly in fall, will be helpful to improve the yield. 相似文献
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Yingying Xing Wenting Jiang Xiaolong He Sajid Fiaz Shakeel Ahmad Xin Lei 《Journal of plant nutrition》2013,36(19):2624-2641
Nitrogen (N) is a primary nutrient for crop growth. In most agricultural areas, crop production relies heavily on the supply of exogenous N fertilizers. Globally, a large amount of nitrogenous fertilizer is applied to achieve maximum crop productivity. However, N fertilizer application is costly and negatively impacts the environment. One way around these problems is to provide a new N-use efficiency (NUE) framework that promotes the efficient acquisition and use of N and high N translocation rates from vegetative organs to reproductive organs under reduced N inputs. This review integrates the current knowledge about the direct and indirect effects of soil properties, crop varieties, soil water status, soil N fertilizers, and soil microbes on N translocation. In addition, we explore strategies that specifically accomplish N translocation via mycorrhizal fungi. Finally, we discuss recent advances in plant physiology, demonstrating that N translocation is an effective target to improve cereal yields and NUE. Although the relationship between crop variety and N translocation is mostly unknown, understanding this relationship is necessary to select and breed crop varieties that exhibit high yields and N translocation efficiency. 相似文献
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水氮管理及品种对冬小麦光能利用率的影响 总被引:3,自引:0,他引:3
提高光能利用率(RUE)是作物获得高产的重要因素之一。遗传特性和栽培管理措施等因素通过影响作物冠层结构及冠层形成过程,进而影响作物的光能利用率。为探讨不同冬小麦品种在不同水氮管理条件下的光能利用率,于2012—2013年,在中国科学院栾城农业生态系统试验站,进行了3个冬小麦品种(‘冀麦585’、‘科农199’和‘石新828’)在3个氮水平[135 kg(N)·hm?2,180 kg(N)·hm?2,225 kg(N)·hm?2]和3个灌溉水平(70 mm,140 mm,210 mm)下的大田试验,对关键生育期光合有效辐射截获、生物量和叶面积等参数进行了测定和分析。结果表明:不同冬小麦品种的光能利用率存在显著差异(P0.05),‘冀麦585’、‘科农199’和‘石新828’的光能利用率分别为2.10 g?MJ?1、2.05 g?MJ?1和1.93 g?MJ?1。不同水氮处理对冬小麦光能利用率有一定的影响,其值为1.80~2.20 g?MJ?1;水氮因素对冬小麦光能利用率的影响不同,随着施氮水平的增加,光能利用率增加,适度的水分亏缺会产生较高的光能利用率。光能利用率增加与生物量形成呈正相关,但当生物量增加到一定程度后冬小麦产量并不随生物量的增加而增加,这与干物质量转移率随着生物量增加而降低有关。结果还显示:从拔节期到灌浆期冬小麦的光能利用率与气温存在明显的曲线关系,其在水氮条件下表现不一致。综合上述分析结果,需要适宜水氮供应才能获得适度干物质积累,提高光能利用率和有效干物质运转,最终提升冬小麦产量。 相似文献
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水氮量对小麦/玉米间作土壤硝态氮累积和水氮利用效率的影响 总被引:8,自引:2,他引:8
为了提高氮肥和水分利用效率,该文在甘肃河西灌区试验地点,采用田间小区试验,研究了不同氮水平(0、225、450 kg/hm2)和灌水量(750、1125、1500 m 3/hm2)对小麦/玉米间作土壤硝态氮累积和水氮利用效率的影响。结果表明,不同氮肥和灌水量对小麦带土壤硝态氮含量和累积量影响较小,对玉米带影响显著。随氮肥用量增加,玉米带土壤硝态氮含量和累积量增加,随灌水量和氮肥用量增加,0~60 cm土壤硝态氮相对累积量增加,60~140 cm土层降低。氮肥当季利用率、氮肥生产率、氮肥产投比都是以225 kg/hm2氮水平较高,但不同灌水量差别不大。WUE(水分利用效率)以W750N225最高,W1500N0最低,随灌水量增加WUE降低。 相似文献
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不同氮效率玉米干物质形成及氮素营养特性差异研究 总被引:12,自引:0,他引:12
通过田间小区试验,开展了两个氮素供应水平(N0和N180)下,两个不同氮效率玉米品种[氮高效品种先玉335(V1)低效品种吉单535(V2)]干物质形成与氮素营养特性差异研究。结果表明,在氮素胁迫条件下,氮高效品种先玉335具有较高的耐低氮能力,表现为N0处理其干物质量及吸氮量均显著高于氮低效品种吉单535的N180处理。成熟期,先玉335的子粒干物质量和吸氮量均显著高于吉单535,且N180处理显著高于N0处理; 品种和氮素处理间的交互作用达极显著水平,表现为N180处理先玉335子粒干物质量和吸氮素最高。另外,两品种子粒中85.6%~97.6%的碳来源于粒重形成阶段叶片的光合作用,仅2.4%~14.1%源于抽雄前营养体的碳素转移。先玉335子粒氮素来源更多依赖于生育后期根系对氮素的吸收和转移,N0和N180处理中,根系氮素吸收转移量对子粒的贡献分别为45.4%和59.3%; 而吉单535子粒的氮素来源则以生育前期地上部营养体的氮素转移为主,N0和N180处理中,转移量对子粒贡献分别为65.5%和67.9%。先玉335的氮肥回收利用率、氮肥农学效率及氮肥偏生产力均高于吉单535。 相似文献
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秸秆全量还田与氮肥用量对水稻产量、 氮肥利用率及氮素损失的影响 总被引:25,自引:5,他引:25
【目的】在我国水稻生产中探讨秸秆全量还田与氮肥配施的理论与技术,阐明秸秆还田对水稻产量、 氮素利用率及氮素损失的影响,对于提高水稻产量和氮素利用效率、 减少氮污染具有重要意义。【方法】2009~2011年,以水稻南粳46为材料,在江苏常熟农业生态实验站进行原状土柱模拟试验。试验采用裂区设计,主区为秸秆全量还田(S)和无秸秆还田(S0); 副区为氮肥用量(N),设置N 120、 180、 240和300 kg/hm2 4个氮水平,以不施氮肥(N0)为对照。分析了水稻基肥期、 分蘖期、 穗肥期的氨挥发量和土壤80 cm处渗漏水全氮含量,土壤0—15 cm全氮含量,水稻产量,以及水稻籽粒和秸秆氮含量,计算水稻生育期氮肥的氨挥发损失率、 淋溶损失率、 土壤残留率以及水稻的氮肥利用效率。【结果】水稻产量随氮肥适宜用量增加而增加,与单施氮肥相比,秸秆还田下水稻平均增产6.3%,其中N 240 kg/hm2 处理产量最高; 水稻的氮肥利用率随施氮量的增加呈下降趋势,秸秆还田能够提高水稻的氮肥利用率,氮肥农学效率和氮肥表观利用率较单施氮肥分别提高1.4~3.4 kg/kg和1.8%~4.2%; 水稻田氨挥发损失量、 氮肥淋溶损失量和土壤残留氮量均随施氮量的增加而增加,在N 240 kg/hm2水平下,秸秆还田氨挥发损失量增加18.2%、 土壤残留氮量增加10.1 kg/hm2,减少氮素淋溶损失量30.9%,氮肥总损失率降低6.0%。【结论】在秸秆全量还田下,配施适量的氮肥,可以提高水稻对氮肥的利用率,增加产量,同时减少氮肥损失。本试验中,以麦秸全量还田配施N 240 kg/hm2为最优组合。 相似文献
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施氮量对不同氮效率玉米品种根系时空分布及氮素吸收的调控 总被引:6,自引:1,他引:6
【目的】研究不同氮效率夏玉米根系的时空分布、 植株氮素吸收利用特性及其对氮素用量的响应,探讨玉米氮素高效利用的生理基础,以期探明通过采用氮高效品种、 促进根土互作、 提高根系与水肥时空耦合、 提高玉米氮素利用效率,强化环境友好型生产的有效途径。【方法】试验于2011-2012年在山东农业大学黄淮海玉米技术创新中心(N3618,E11712)和作物生物学国家重点实验室进行,以氮高效玉米品种郑单958(ZD958)和氮低效品种玉米秀青73-1(XQ73-1)为试验材料,在大田条件下设置两个氮素水平(0和315 kg/hm2),采用土壤剖面取样法和系统取样法分别进行根系相关指标、 干物质及氮素积累与分配的测定。【结果】ZD958整个生育期根系相关指标(根系干重、 根长密度、 根系TTC还原量、 根系吸收面积及活跃吸收面积)及其在深层土壤(60-100 cm)中所占的比例、 单株生物量、 单株绿叶面积、 植株氮素积累量、 单株籽粒产量均显著高于XQ73-1(P0.05),抽雄期和完熟期根系干重、 根长密度、 根系TTC还原量、 根系吸收面积、 根系活跃吸收面积、 单株绿叶面积分别比XQ73-1高12.02%、 8.39%、 25.34%、 34.48%、 29.22%、 7.76%和36.74%、 24.21%、 36.29%、 29.94%、 32.83%、 13.73%,完熟期单株生物量、 植株氮素积累量、 籽粒产量分别比XQ73-1高11.65%、 11.78%、 15.16%。施氮后两品种各指标均显著提高,ZD958和XQ73-1根系干重、 根长密度、 根系TTC还原量、 根系吸收面积、 根系活跃吸收面积、 单株绿叶面积抽雄期分别提高8.13%、 6.12%、 18.08%、 15.10%、 24.71%、 12.06%和7.19%、 4.59%、 10.47%、 10.82%、 13.02%、 7.15%,而完熟期分别提高16.48%、 22.43%、 19.26%、 15.03%、 27.45%、 14.97%和15.02%、 14.59%、 13.01%、 12.81%、 21.95%、 11.06%; 单株生物量、 植株氮素积累量、 单株籽粒产量完熟期分别提高9.40%、 10.08%、 13.43%和5.20%、 8.56%、 9.69%。相关分析表明,植株吸氮量与根长密度、 根系干重、 根系活跃吸收面积呈显著线性正相关(相关系数均在0.8以上)。 ZD958花前根系对氮素的响应度高于XQ73-1,花后则低于XQ73-1。【结论】氮高效玉米品种ZD958根系总量大、 深层土壤根系多、 根系活力高、 氮素吸收能力强; 施氮条件下优势更加明显,对ZD958作用大于XQ73-1,说明氮高效玉米品种发达且分布合理的根系保证了植株对氮素的吸收,有利于进行光合生产、 获得较高籽粒产量。两品种对氮素的响应不同,氮高效品种花前对氮素的响应度高于氮低效品种,花后则相反。因此,可过适度减少氮高效品种花前施氮量、 增加花后施氮量,而适度增加氮低效品种花前施氮量、 降低花后施氮量来促进根系发育,提高氮素利用效率。 相似文献
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新型氮肥肥料效应与氮素利用率对比研究 总被引:1,自引:0,他引:1
旱地和水田施用新型N肥试验结果表明,与普通尿素相比,施用腐殖酸尿素、木质素尿素和涂层尿素对水稻、小麦均具有明显增产效果,稻谷增产率为14%~16%,小麦籽实增产率为4%~17%,肥效为腐殖酸尿素≥木质素尿素>涂层尿素。水稻对肥料N素利用率提高7%,差异达显著水平,小麦对肥料N素利用率提高2.7%~17%。 相似文献
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不同钾营养效率玉米品种的筛选 总被引:2,自引:0,他引:2
采用营养液培养和土壤盆栽试验相结合的方法,对40个玉米杂交种进行了典型钾营养效率的筛选,同时综合考虑品种的吸收和利用特性,以生物量、吸钾量、钾利用指数、钾敏感度为指标采用聚类分析方法,结合品种稳定性,筛选出典型钾营养效率玉米品种.结果表明,蠡玉18、永研4号、冀单31为高效敏感型,豫玉23为高效不敏感型,纪元1号、兴农998为低效敏感型,这为后续深层钾素高效吸收和利用机理的研究提供了基础材料,也对实际生产中因地制宜选择玉米种植品种有一定指导意义. 相似文献