安徽省江淮地区直播油菜氮肥效应研究

[目的]探明安徽省江淮地区直播油菜适宜氮肥用量。[方法]采用田间试验研究方法,研究施用氮肥对直播油菜产量、氮肥利用率和经济效益的影响。[结果]施用氮肥对直播油菜有显著的增产效应。在3个不同土壤肥力的试验田块,处理N360均获得最高产量。提高氮肥用量,则油菜的氮肥偏生产力降低,而氮肥农学利用率变化无明显规律。油菜施用氮肥后的经济效益显著,处理N360产值和施肥效益最高,分别为7 494.95和6 234.95元/hm2。产投比以处理N270最高,为3.12。[结论]试验条件下,安徽省江淮地区直播油菜氮肥适宜用量的范围为270～360 kg/hm2。     

不同耕作模式下秸秆还田对作物产量及田间养分平衡的影响

通过连续两年定位试验,研究不同耕作模式下秸秆还田对作物产量及田间养分平衡的影响。试验结果表明,不论是翻耕还是免耕,秸秆还田均能增加作物产量;翻耕还田处理效果显著高于免耕还田处理。秸秆还田能够缓解土壤养分耗竭状况。     

鄂东地区油菜施钾效果及其适宜用量

2008-2009年度在湖北省武穴市以华双4号为试验对象,开展油菜不同钾肥用量大田试验,探讨钾肥施用对鄂东地区油菜生长发育、籽粒产量及其构成因素、养分吸收与累积和钾肥利用效率的影响,并建立肥效模型确定油菜的钾肥适宜施用量.结果表明:适量施钾有效促进油菜苗期的生长发育,利于安全越冬,并显著提高成熟期植株有效分枝数和单株角...     

钾肥施用方式对直播和移栽水稻产量和钾肥利用效率的影响

采用田间试验研究了施钾量和基追比对直播和移栽水稻产量和钾肥利用效率的影响,以明确直播水稻和移栽水稻适宜的钾肥施用方式。结果表明,水稻施钾增产效果显著,当钾肥一次性基施时,钾肥施用量为270kg/hm ²的增产效果好于施135kg/hm ²,且钾元素积累量最高,但其钾元素利用率最低。当钾肥用量为135kg/hm ²时,直播水稻钾肥一次性基施与分次施用效果无显著差异,而移栽水稻钾肥分为基肥和穗肥两次施用与一次性基施相比增产效果显著。直播水稻施钾是通过获得较高的穗数以提高产量,移栽水稻施钾则是通过增加每穗颖花数和提高千粒重而达到高产。直播水稻钾肥一次性基施增加的纯收益、钾元素积累量和钾元素表观利用率略高于钾肥分次施用,但差异不显著;而移栽水稻则相反,钾肥分次施用的纯收益较钾肥一次性基施增加1 833元/hm ²,钾肥表观利用率显著高于钾肥一次性基施。研究表明施钾方式对直播水稻和移栽水稻产量提高及产量构成因子的影响存在差异,水稻生产应根据目标产量施足钾肥,建议直播水稻采用钾肥基施,而移栽水稻采用基肥和穗肥并重的运筹方式。     

专用肥不同施用量对直播油菜生长和产量的影响

2014年10月在武汉市开展了直播油菜长效专用配方肥的大田试验,研究不同施肥量对油菜养分、生物量及产量构成和产量的影响。结果表明,施用油菜长效专用配方肥可以显著促进养分吸收,提高油菜生物量和养分积累量,增加有效株数和单株角果数,提高油菜子产量,比不施肥对照增产4.6~11.7倍;随着施肥量的增加,直播油菜地上部生物量和养分积累量先增加,在施肥量达750 kg/hm~2后保持稳定;净利润和产投比随着施肥量的增加,先增加后减小,在施肥量为900 kg/hm~2时达到最高。对于迟直播冬油菜,适当增加施肥量,可以在一定程度上通过增加有效株数和单株角果数来达到增产的目的本试验条件下油菜长效专用配方肥的适宜用量为885 kg/hm~2。     

基于高光谱的冬油菜叶片磷含量诊断模型

为快捷、无损和精准表征冬油菜磷素营养与冠层光谱间的定量关系,该文以连续3a田间试验为基础,探究叶片磷含量的敏感波段范围及光谱变换方式,明确基于高光谱快速诊断的叶片磷含量有效波段,降低光谱分析维度,提高磷素诊断时效性。以2013-2016年田间试验为基础,测定不同生育期油菜叶片磷含量和冠层光谱反射率。此后,对原初光谱(raw hyperspectral reflectance,R)分别进行倒数之对数(inverse-log reflectance,log(1/R))、连续统去除(continuum removal,CR)和一阶微分(first derivative reflectance,FDR)光谱变换,采用Pearson相关分析确定叶片磷含量的敏感波段区域。在此基础上,利用偏最小二乘回归(partial least square,PLS)构建最优预测模型并筛选有效波段。结果表明,油菜叶片磷含量的敏感波段范围为730~1300 nm的近红外区域;基于敏感波段的FDR-PLS模型预测效果显著优于其他光谱变换方式,建模集和验证集决定系数(coefficient of determination,R2)分别为0.822和0.769,均方根误差(root mean square error,RMSE)分别为0.039%和0.048%,相对分析误差(relative percent deviation,RPD)为2.091。根据各波段变量重要性投影(variable importance in projection,VIP)值大小,确定油菜叶片磷含量有效波段分别为753、826、878、995、1 187和1 272 nm。此后,再次构建基于有效波段的油菜叶片磷含量估算模型,R2和RMSE分别为0.678和0.064%,预测精度较为理想。研究结果为无损和精确评估冬油菜磷素营养提供了新的研究思路。     

不同施氮量下缺钾对水稻叶片营养及生理性状的影响

【目的】氮和钾是作物生长所必需的大量元素,在水稻生长发育、产量形成等过程中发挥着至关重要的作用。南方稻田缺钾以及氮钾肥不合理施用已成为限制水稻高产的重要影响因子。本研究在田间条件下,探讨了不同施氮量下缺钾对水稻生长发育与叶片生理特性的影响,进而阐明缺钾导致营养生长期水稻叶色暗绿的营养及生理机制。【方法】采用两因素完全随机设计田间试验,因素A为不同施氮水平,包括不施氮、低氮（N 90 kg/hm2）和正常施氮（N 180 kg/hm2）;因素B为不同施钾水平,包括不施钾和正常施钾（K₂O 120 kg/hm2）。测定水稻分蘖期和幼穗分化期地上部干物质,叶面积指数,叶片氮、钾、镁和叶绿素含量（叶色值）,叶片含水率、叶片可溶性糖含量、比叶重以及叶片SPAD值。【结果】1）在不施氮条件下缺钾对水稻分蘖期和幼穗分化期干物质、叶面积指数均无显著影响,而在施氮条件下显著降低水稻分蘖期和幼穗分化期干物质、叶面积指数;随施氮量的增加,缺钾对干物质及叶面积指数的影响加剧,其中N₁₈₀K₀处理的降幅最为明显;氮钾交互作用对水稻各生育期的干物质和叶面积指数均有显著或极显著影响。2）在不施氮条件下缺钾对分蘖期和幼穗分化期叶片氮含量和叶绿素含量、叶片可溶性糖含量、比叶重以及叶片SPAD值均无显著影响,而在施氮条件下以上各指标显著增加,其中N₉₀K₀处理的叶片氮含量和叶绿素含量均可以达到N₁₈₀K₁₂₀处理水平;无论施氮与否,缺钾均显著降低分蘖期和幼穗分化期叶片钾含量,而显著增加叶片镁含量。3）回归分析结果表明,比叶重与叶片可溶性糖含量呈极显著正相关关系（P < 0.01）。【结论】水稻干物质、叶面积指数、叶片营养及生理状况、叶色表现等对缺钾的响应明显受到施氮量的影响。在施氮条件下缺钾造成叶片中可溶性糖大量积累,进而导致比叶重增加;结合田间试验观察及叶片营养及生理性状可知,水稻叶色（叶绿素含量）在不施氮条件下不受缺钾的影响;而在施氮条件下,缺钾造成水稻叶片单位质量及单位叶面积氮含量和叶绿素含量显著增加,这是田间条件下水稻叶色呈现暗绿的主要原因,从而也影响生育期植株氮素营养诊断。     

数字图像技术估测冬油菜氮素营养拍摄参数标准化研究

【目的】数字图像技术可以用来快速无损地预测冬油菜的氮素营养,建立标准化的拍摄参数获取方法,可为不同作物、不同型号相机间结果的互用提供依据。【方法】以冬油菜为试验材料,设置不同氮肥水平（N:0、90、180、270和360 kg/hm2）田间试验,于苗期（移栽后79~83天）,利用数码相机（Nikon-D7000,1620万像素）以不同光照强度、时间、高度、角度、照片像素尺寸和拍摄模式进行拍摄,并以不同储存格式进行保存。比较了不同拍摄条件下获取的冠层数字图像信息差异显著性,同时测定植株地上部生物量、叶片氮浓度和叶绿素浓度,分析冠层图像数字化指标（红光标准化值,NRI）与测定的氮素营养指标之间的相关性。【结果】晴天与阴天获取的冠层NRI均可较好的表达冬油菜冠层数字信息,晴天效果稍好于阴天;中午获取的冠层NRI与叶片氮浓度相关系数为-0.802**,优于上午和下午;1.5、2.0和2.5 m拍摄高度获取的冠层NRI差异不显著;30°、60°和90°拍摄角度下获取的冠层NRI与地上部生物量、叶片氮浓度和叶绿素浓度的相关性均达到极显著水平,30°~60°时获取冠层数码信息可操作性较强;拍摄模式为自动曝光模式获取冠层NRI与叶片氮浓度的相关系数为-0.802**,高于其他拍摄模式;三种照片像素尺寸（4928×3264、3696×2448和2464×1632）下获取的冠层NRI差异不大;储存格式为JPEG精细格式时获取的冠层NRI优于其他储存格式。【结论】综合分析认为,数字图像技术估测冬油菜氮素营养指标最佳操作范围为拍摄时间为晴天太阳高度角相对较大的中午;拍摄高度为近地面均可;拍摄角度为易于操作的30°~60°;相机拍摄模式为自动曝光模式;照片像素尺寸为图片相对较为清晰的高分辨率;存储格式为压缩格式且占用空间较小的JPEG精细格式。本研究为无人机低空遥感的氮素营养无损诊断技术提供了理论技术基础。     

浅层施肥对水稻苗期根系生长及分布的影响

【目的】研究水稻生长前期不同施肥深度对水稻根系生长及分布的影响,揭示浅层施肥对水稻苗期生长的重要作用,以期为水稻的合理施肥提供依据。【方法】本试验于华中农业大学盆栽场进行,采用盆栽土柱培养试验方式,设置不施肥和施肥深度1、5、10、15 cm 共5个处理,分别于播种后10、20、30和40 d取样4次,研究不同施肥深度对水稻苗期根系生物量、根系形态指标、根系总吸收面积及活跃吸收面积、根系分布及地上部生物量的影响。【结果】播种后10 d,各处理间无显著差异;播种后20 d,施肥深度1 cm处理水稻根系生物量、形态指标参数、根系吸收面积等指标均显著优于其它处理,具体表现为施肥深度1 cm＞5 cm、10 cm、15 cm＞不施肥处理（CK）;地上部生物量也表现出相同趋势。播种后30 d,施肥深度1 cm处理的优势更加明显,与施肥深度5 cm相比,根系生物量、地上部生物量分别显著增加163.8%、121.5%。播种后40 d,地上部生物量表现为1 cm＞5 cm＞10 cm、15 cm＞CK,施肥深度5 cm处理分别比10 cm、15 cm处理增加37.6%和34.6%。播种后40 d,根系分布结果显示,各处理均有60%以上根系分布于0-10 cm土层;施肥处理根系在各土层的生物量均显著高于不施肥处理,其中施肥深度1 cm处理的10-15 cm、15-20 cm根系分布比例显著高于其他处理,与施肥深度5 cm相比,增幅达26.1%和84.0%。【结论】不同施肥深度对水稻苗期根系生长及分布产生明显的影响。整个试验期间,施肥深度1 cm处理根系生物量、各形态指标参数及根系吸收面积都表现出明显优势,根系活力及下层根系比重均有所提高,有利于良好根系构型的建成。适宜的浅层施肥可以明显促进水稻生长前期根系生长发育,同时地上部生物量表现出显著的优势,这也是对根系生长及分布状况的积极响应。     

早稻“3414”施肥效果及推荐用量研究

为研究氮、磷、钾肥对早稻产量和经济效益的影响和测土配方施肥提供依据,在湖北省赤壁市利用"3414"试验设计布置了早稻氮、磷、钾肥料效应试验.结果表明,早稻施用磷肥效果最好,最高增产稻谷2 300 kg·hm-2,相应增产率达36.7%,纯增收入2 984.4元·hm-2;钾肥增产稻谷1 075 kg·hm-2,增产率为14.8%,纯增收入1 186.8元·hm-2;氮肥增产稻谷677 kg·hm-2,增产率为8.9%,纯增收入365.7元·hm-2.通过配置三元二次和一元二次肥效模型,结合试验实际情况,确定早稻N、P2O5和K2O的最高产量施用量分别为180.1、57.3和67.5 kg·hm-2,最佳经济施用量分别为108.5、55.4和59.1 kg·hm-2.