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.     

无人机载多光谱遥感监测冬油菜氮素营养研究

为探索无人机搭载的多光谱相机对冬油菜冠层氮素营养状况监测的可行性,设置9种施氮水平的油菜试验小区,获取八叶期、十叶期、十二叶期和蕾臺期的多光谱影像,同步采样分析获取地上部生物量、叶片氮浓度和氮素积累量等氮营养指标。以宽波段植被指数和氮营养指标的相关性为基础,通过敏感性分析确定最佳指数,建立预测模型并进行精度验证。结果显示,宽波段植被指数与氮营养指标有极显著的相关性,不同生育期差异明显。其中,红光标准值和蓝光标准值在蕾臺期均与各氮营养指标相关关系最好,且敏感性因子的值小而稳定。进一步研究表明,三种指标均可用红光标准值和蓝光标准值建立的二次模型进行估计,决定系数R2均大于0.85,模型精度较高,说明无人机多光谱遥感能有效辅助冬油菜氮素营养监测。     

不同专用配方肥对水稻产量、养分吸收及经济效益的影响

为研究不同水稻专用配方肥及配套施肥技术对水稻生长、产量、养分吸收、肥料利用率和经济效益的影响,为水稻专用配方肥的合理施用提供依据,在湖北省3个水稻主产县(市)布置田间试验,设不施肥(CK)、经验推荐施肥(ERF)以及湖北省农业推广部门推荐的3个品牌水稻专用配方肥,共计5个处理。结果表明:不同施肥处理均可显著提高水稻的产量,与不施肥处理相比,施肥处理的水稻增产15.6%~119.9%;地上部N、P_2O_5和K_2O的吸收量分别增加了31.7~86.6 kg/hm~2、3.5~27.4 kg/hm~2和65.6~152.8 kg/hm~2;产值增加2 354~15 729元/hm~2,增幅为15.6%~119.9%。与经验推荐施肥(ERF)处理相比,配方肥1(RSF1)处理水稻产量在3个试验点分别增加14.8%、21.6%和-3.6%;肥料偏生产力分别提高-20.6%、0.7%和-22.8%;纯收入均有降低的趋势,降幅为4.7%~46.4%。配方肥2(RSF2)处理水稻在3个试验点均有增产,增幅为9.9%~43.2%;肥料偏生产力提高11.4%~28.8%;纯收入增加9.3%~55.6%。配方肥3(RSF3)处理水稻产量在3个试验点分别增产26.3%、-31.4%和18.3%;肥料偏生产力降低3.5%~15.1%;纯收入分别增加-2.3%、15.3%和-82.1%。可见,不同水稻专用配方肥在不同区域的施用效果差异显著,配方肥2的效果较好,配方肥1(RSF1)和配方肥3(RSF3)的配方及配套施用技术有待进一步优化。     

施肥量对油菜绿肥生物量及养分累积的影响

通过大田试验研究了30%复合肥(15-7-8)不同施用量0、225、300、375、450、525、600、675 kg/hm~2对晚播油菜绿肥生物量、养分含量及累积量的影响,为确定晚播油菜绿肥适宜施肥量提供依据。结果表明,在晚播条件下,通过增加施肥量可以明显提高油菜绿肥的生物量及养分累积量,且随施肥量的增加,油菜地上部生物量及养分累积量呈增加趋势。与不施肥处理相比,施肥量在225~450 kg/hm~2范围内,油菜鲜、干重均随施肥量增加而提高,当施肥量450 kg/hm~2时,各处理间油菜干重没有显著差异。当施肥量在525~675 kg/hm~2之间时,各处理油菜碳、磷、钾养分累积量没有显著差异,但施肥量在450~675 kg/hm~2之间时,各处理油菜碳、氮、磷、钾明显高于其他处理。结合油菜绿肥翻压还田时的生物量、养分归还量及肥料成本,本试验条件下油菜作为绿肥晚播的适宜施肥量为450~525 kg/hm~2。     

磷肥用量对油菜产量及磷素利用效率的影响

通过大田试验研究磷肥用量对油菜产量、养分含量、养分累积量及磷肥利用效率的影响。结果表明,与不施磷相比,施磷肥（P2O5）37.5、75.0和112.5kg/hm2平均分别增产24.2%、42.9%和43.2%,籽粒含磷量增加10.5%、16.7%和27.1%,植株地上部磷素总累积量提高36.1%、59.1%和78.7%。施磷促进油菜生长,提高油菜对磷素的吸收和累积,显著增加百千克籽粒需磷量。但磷肥农学利用率、偏生产力、表观利用率和生理利用率均随磷肥用量的增加显著下降。磷肥用量为75.0kg/hm2时可达到油菜的高产高效生产。     

氮磷钾锌肥配施对墨西哥玉米草首次刈割产量及品质的影响

采用盆栽方法,研究氮、磷、钾、锌肥配施对墨西哥玉米草（Zea mexicana）首次刈割产量和品质的影响。结果表明,氮、磷、钾、锌肥能显著提高墨西哥玉米草首次刈割鲜草和干草（叶片+茎鞘）产量(P<0.05)。与对照相比,施肥处理饲草鲜质量和干质量增幅为7.00%～39.08%和6.02%～37.94%,且氮肥对墨西哥玉米草的增产作用大于磷、钾肥。氮、磷、钾、锌肥也能显著提高墨西哥玉米草粗蛋白、粗脂肪、粗纤维和粗灰分的含量和产量(P<0.05),且叶片粗蛋白、粗脂肪、粗纤维含量大于茎鞘;氮、磷、钾、锌肥还显著降低了无氮浸出物含量,茎鞘无氮浸出物含量均高于叶片,但施肥对无氮浸出物产量影响不大。氮肥对墨西哥玉米草营养成分含量提高作用大于磷、钾肥,配施锌肥有助于墨西哥玉米草产量的提高和营养品质的改善。总之,氮、磷、钾和锌肥配施能显著提高墨西哥玉米草产量,并改善其营养品质。     

不同立地条件和施肥处理下苏丹草产量及经济效益分析

在江汉平原连续2年布置大田试验,研究了不同立地条件下氮、钾肥配合施用对鱼饲用苏丹草(Sorghum sudanense)产草量及经济效益的影响。结果表明,在鱼池田埂上种植时各氮钾配施处理均明显提高苏丹草鲜草产量,比对照增产1.2~2.3倍;在农田中各氮钾肥配施处理产草量也显著高于对照,增产0.84~2.20倍,但较鱼池田埂上苏丹草产草量相对较低。2种立地条件下均以处理N540K180(施N、K2O分别为540、180 kg/hm2)的苏丹草产量最高,分别为82.1和57.0 t/hm2。经济效益分析结果显示,在种植苏丹草时,氮钾肥配施是一项增产增收的好措施,鱼池田埂上平均增收3 991元/hm2,农田种植时平均增收2 897元/hm2;净利润也均以处理N540K180最高,分别为5 087和4 385元/hm2。     

江苏省丘陵地区油菜施磷效果

针对近30年来江苏省耕地土壤速效磷含量大幅提高和油菜新品种推广的现状,选择在丘陵地区具有代表性的中等含磷水平的土壤上进行油菜不同施磷水平的田间试验,成熟期收获油菜实产并取样分析油菜品质和氮磷钾含量。结果表明:现阶段下江苏省油菜施磷有显著的增产效果,增产幅度46.5%~59.9%;油菜的最佳经济和最高产量施磷(P2O5)量分别为109.7 kg/hm2、119.1 kg/hm2,与之相对应的磷的农学效率分别为7.1 kg/kg和6.6 kg/kg;少量施磷时,油菜的品质降低,施磷水平超过90 kg/hm2时油菜籽品质随施磷量的增加而提高;等量施氮条件下,施磷使油菜植株摄入的氮素养分增加11.5%~19.0%,并使籽粒中的养分分配比例增加。     

基于数字图像技术的冬油菜氮素营养诊断

【目的】利用田间氮肥梯度试验探讨数字图像技术对冬油菜氮素营养无损评估预测的可行性,明确该技术的最佳数码参数和方程模型,为数字图像技术进行冬油菜氮素无损诊断提供依据。【方法】2013-2014年在湖北省武穴市开展不同施氮处理田间试验,以冬油菜为试验材料,设置不同氮素水平（0、90、180、270和360 kg·hm^-2）,分别于六叶期、十叶期、蕾薹期和开花期,利用数码相机获取冠层数字图像数据,同时采集植株样品分析其生长特征值,研究其相关性并建立氮素营养参数的方程模型。利用2014-2015年独立氮肥水平试验,对上述方程模型拟合精度进行验证并绘制1﹕1线性关系图。【结果】数字图像红光值（R）、红光标准化值（NRI）和绿光与蓝光比值（G/B）与冬油菜氮营养状况常规诊断指标地上部生物量、叶片氮浓度和叶绿素浓度等呈负相关关系,而绿光值（G）、蓝光值（B）、绿光与红光比值（G/R）、蓝光与红光比值（B/R）、绿光标准化值（NGI）和蓝光标准化值（NBI）则与上述指标呈正相关关系,红光标准化值（NRI）与其他数码参数相比能更好地表征冬油菜的氮素营养状况,蕾薹期红光标准化值NRI与氮肥用量、地上部生物量、叶片氮浓度、叶绿素浓度、氮素吸收量和氮营养指数之间的关系可分别用线性方程y(t·hm^-2)=-8.003x+2.706、y(t·hm^-2)=-106.072x+38.200、y(g·kg^-1)=-692.99x+ 261.84、y(mg·g^-1)=-12.750x+5.665、y(kg·hm^-2)=-4087.416x+1414.274和y=-27.198x+9.812来表达,其相关性达到极显著水平。2014-2015年独立试验模型检验结果表明,叶片氮浓度、叶绿素浓度和氮营养指数实测值与预测值的决定系数R²分别为0.917^**、0.746^**和0.953^**;均方根误差RMSE分别为0.821、0.330和0.228;相对误差RE %分别为26.32%、28.57%和28.39%,模型预测精度较好。【结论】数字图像技术可以用于冬油菜氮素营养的评估预测,评估时期为蕾薹期（包括）之前均可,最佳预测参数为红光标准化值NRI,参数的最佳方程模型为直线方程函数。