不同缓/控释氮肥对春玉米氮素吸收利用、土壤无机氮变化及氮平衡的影响

【目的】通过研究不同类型缓/控释氮肥对吉林省中部地区春玉米产量、关键生长节点氮素积累特征以及生育期内土壤无机氮含量变化和氮素平衡等多方面的影响,筛选出适宜吉林省中部玉米主产区的缓/控释氮肥类型,以期为该区域缓/控释氮肥合理施用提供理论依据。【方法】于2014年和2015年在吉林省中部玉米主产区设置大田试验,以不施氮肥为对照(CK),在相同用量和施用方式下,设普通尿素(CU)、硫包衣尿素(SCU)、树脂包膜尿素(CRF)、稳定性尿素(SU)和脲甲醛(UF)6个处理,测定指标包括玉米产量、不同生育时期植株氮含量和土壤无机氮含量,并计算作物吸氮量、氮素利用效率、土壤无机氮积累量和土壤-作物系统的氮素平衡状况。【结果】各缓/控释氮肥处理玉米产量显著高于普通尿素处理,以树脂包膜尿素处理玉米产量最高,较普通尿素处理分别提高19.6%(2014年)和18.8%(2015年)。与普通尿素处理相比,各缓/控释氮肥处理显著提高了玉米氮素当季回收率、农学利用率和偏生产力,提高幅度依次为44.8%—72.6%、70.8%—147.7%、9.6%—19.6%(2014年)和29.2%—48.0%、47.7%—86.5%、10.4%—18.9%(2015年),且均以树脂包膜尿素处理最高。施氮显著提高了玉米各生育期氮积累量,其中灌浆期至成熟期氮积累量以树脂包膜尿素处理最高。与普通尿素处理相比,各缓/控释氮肥处理提高了玉米开花期至成熟期0—30 cm土壤无机氮含量,其中玉米开花期至灌浆期土壤无机氮含量以树脂包膜尿素处理最高,成熟期土壤无机氮含量以脲甲醛处理最高。玉米收获后0—180 cm土壤剖面无机氮含量随土层深度增加呈逐渐下降的趋势;与普通尿素处理相比,各缓/控释氮肥处理显著提高了0—30 cm土壤无机氮含量,其中以脲甲醛处理最高。相关分析表明,玉米氮素总积累量、产量与玉米大喇叭口期至成熟期土壤无机氮含量呈显著或极显著的正向相关性;氮素利用效率与玉米开花期至成熟期土壤无机氮含量呈显著或极显著的正向相关性,其中玉米开花期土壤无机氮含量与玉米氮素总积累量、产量和氮素利用效率的相关性最强。施氮显著提高了玉米收获后0—90 cm土壤中残留无机氮积累量;与普通尿素处理相比,各缓/控释氮肥处理显著降低了氮素表观损失量,降低幅度分别为27.4%—42.9%(2014年)和28.4%—45.4%(2015年),其中树脂包膜尿素处理氮素表观损失量最低。【结论】在相同用量和施用方式下,施用缓/控释氮肥可较普通尿素显著提高了玉米产量、玉米灌浆至成熟期氮积累量、氮素当季回收率、农学利用率和偏生产力,并在提高玉米开花期至成熟期0—30 cm土层无机氮含量的同时,显著降低了成熟期0—90 cm土层氮素表观损失量,且以树脂包膜尿素的效果最好。因此,在吉林省中部地区,树脂包膜尿素是高产高效的肥料类型。     

控释氮肥在玉米上的施用效果

通过大田试验,研究硫磺加树脂包膜控释尿素不同掺混比例在玉米上的施用效果。结果表明:玉米控释尿素最佳掺混比例为PCU50%+PU50%。PCU50%+PU50%处理的玉米产量最高,比其它施氮处理增产391 kg/hm2(3.5%)～1 535 kg/hm2(15.3%),达到显著水平,氮素利用率最高,达44.5%。     

不同施肥模式对水稻养分吸收利用及土壤养分平衡的影响

为探讨不同施肥模式下水稻产量及其农田养分平衡状况,通过连续2年(2014~2015)田间试验,研究传统施肥模式与优化施肥模式对水稻产量、养分吸收利用,收获期土壤氮、磷、钾含量及收支平衡的影响。结果表明,2014年和2015年,优化施肥处理水稻产量较传统施肥处理分别提高7.6%和6.5%。与传统施肥处理相比,优化施肥处理水稻肥料当季回收率分别提高6.8和8.4个百分点,农学利用率分别提高2.9 kg/kg和3.1 kg/kg,偏生产力分别提高5.6 kg/kg和5.4kg/kg,养分收获指数分别提高4.4和4.5个百分点。差异均达显著水平(P0.05)。与传统施肥处理相比,优化施肥处理可提高水稻氮、磷、钾最大吸收速率,并可提高水稻灌浆期至成熟期养分积累量。与试验起始时相比,传统施肥处理0~90cm土壤无机氮与0~30 cm土壤有效磷含量均有明显的提高,0~30 cm土壤速效钾含量下降。而优化施肥处理0~90 cm土壤无机氮含量、0~30 cm土壤有效磷和速效钾含量与试验起始时变化幅度较小。水稻收获期土壤氮、磷、钾养分表观平衡估算的结果表明,优化施肥和农民习惯施肥土壤氮、磷素均出现盈余,钾素亏缺。与传统施肥处理相比,优化施肥处理氮盈余量分别下降87.6%和93.5%,磷盈余量分别下降87.7%和77.4%,钾亏缺量分别下降23.6%和23.5%,差异均达显著水平(P0.05)。综上所述,优化施肥模式在提高水稻产量、养分吸收利用及维持土壤养分平衡等方面均优于传统施肥模式。     

东北地区玉米秸秆全量深翻还田耕种技术研究

系统阐述东北地区玉米秸秆资源利用概况,分析玉米秸秆直接还田限制因素,根据区域生态特征提出相应的玉米秸秆全量深翻还田耕种技术体系,并从技术模式、土壤肥力、资源利用效率及经济效益等多个方面对该耕作技术体系的实施效果进行剖析。研究表明,玉米秸秆全量深翻还田耕种技术解决生产中耕层浅、实、少和土壤有机质下降以及养分过量消耗等诸多土壤肥力退化问题,构建了肥沃耕层,实现玉米高产稳产。针对如何进一步完善玉米秸秆直接还田技术、推进玉米秸秆还田等提出对策与建议。     

吉林省风沙土玉米双增施肥技术的研究

田间试验结果表明:在风沙土上氮肥施用模式符合二次曲线Y=ax2+bx+c。利用施氮模式及有关数据,求得风沙土上玉米新品种(先玉335)氮肥最大效益用量为146.8 kg/hm2,增产67.8%,增收3 213元/hm2。     

春玉米控释氮肥施用技术研究

不同控释氮肥田间试验结果表明,控释氮肥与普通氮肥相比不仅能提高春玉米子粒产量,而且能提高玉米子粒中粗脂肪含量。春玉米的适宜施N量为150 kg/hm²。控释氮肥与普通氮肥混合施用可显著提高春玉米产量,最佳混配比例为50%控释尿素+50%普通尿素。     

控释氮肥在土壤中的释放特征及其对春玉米养分吸收及氮肥利用率的影响

通过田间试验,研究控释氮肥在田间的养分释放特征及其在玉米生长期内养分需求和氮素供应状况以及对土壤无机氮、玉米产量和氮肥利用率的影响。结果表明,控释氮肥的养分释放达到了控释效果,其养分释放与玉米的养分吸收规律基本一致。与普通氮肥相比,施用控释氮肥有效地提高土壤中的无机氮含量,促进玉米植株对氮素的吸收利用。施用控释氮肥处理的玉米吸氮量比普通氮肥处理增加8.41%,玉米产量较普通氮肥增产720 kg/hm~2,氮肥利用率较普通氮肥处理高10.13个百分点,氮肥农学效率较普通氮肥处理高19.48%。     

土壤水分与玉米种植密度及产量的相关性研究

本文讨论了松辽平原内两个代表性试区的玉米田间土壤水分的变化、土壤水分与产量、土壤水分与密度、产量与密度几方面的关系,明确了试验条件下5月前土壤水分亏缺最大,6-9月略有盈余,基本明确了不同条件下补水的增产潜力,最终建立了水密度耦合方程,为类似地区的玉米种植提供了实践参考依据。     

滴灌施肥模式对玉米产量、养分吸收及经济效益的影响

【目的】通过研究不同滴灌施肥模式对玉米产量、养分吸收、土壤氮素平衡、水分利用效率及经济效益的影响,以期为吉林省半干旱区滴灌玉米的生产提供理论依据。【方法】于2018—2019年在吉林省松原市民乐村进行田间试验,设置5个处理,即覆膜滴灌水肥一体化（DFM）、浅埋滴灌水肥一体化（DF）、浅埋滴尿素处理（DIU）、浅埋滴水处理（DI）和农民习惯施肥处理（FP）,于玉米拔节期、大喇叭口期、吐丝期、灌浆期和成熟期采集植株样品,分为茎秆、叶片和籽粒三部分,测定干物质积累量及氮、磷、钾含量,分析玉米关键生育时期植株养分吸收利用特性。在玉米播种前和收获后采集0—100 cm土层土样分析土壤氮素平衡情况,采集玉米播种前和收获后0—200 cm土层土样测定土壤含水量,分析玉米水分利用效率。【结果】滴灌施肥处理（DFM、DF、DIU和DI）两年玉米的平均产量显著高于农民习惯施肥处理10.3%—20.6%,在干旱年份（2018年）的增产幅度（13.7%—27.9%）大于多雨年份（2019年）的增产幅度（7.2%—13.7%）,还提高了成熟期玉米氮、磷、钾积累量,提高幅度分别为15.7%—31.7 %（P<0.05）、11.0%—35.6%（P<0.05）和5.2%—20.9%,尤其提高了吐丝后氮、磷、钾的吸收量,分别提高63.1%—95.2%（P<0.05）、11.6%—63.0%和40.0%—110.0%（P<0.05）;水分利用效率显著提高了21.8%—33.9%,降低氮素表观损失量13.8%—92.0%。覆膜滴灌（DFM）与浅埋滴灌（DF）处理相比,在干旱年份显著提高了玉米产量和水分利用效率,而在多雨年份差异不显著,覆膜滴灌显著降低了土壤氮素表观损失量74.2%,二者净收益无显著性差异,DFM处理的产投比显著低于DF处理。在浅埋滴灌条件下,DF处理与DIU处理间的玉米产量、氮素表观损失量和水分利用效率差异均不显著;DF处理成熟期的干物质积累量和磷钾积累量显著高于DIU处理;DF处理与DIU处理的净收益和产投比均无显著性差异;DI处理在干旱年份的玉米产量显著高于FP处理13.7%,在多雨年份并不显著,还显著提高了成熟期的氮磷积累量和吐丝后的氮钾积累量,DI处理的净收益与FP处理无显著性差异,但产投比显著低于FP处理。【结论】滴灌施肥模式在半干旱区可提高玉米产量、成熟期氮磷钾积累量和水分利用效率,降低土壤氮素表观损失量,在干旱年份效果显著。覆膜滴灌技术在干旱年份优势大于浅埋滴灌,但产投比显著低于浅埋滴灌技术。浅埋滴尿素模式的产量、水分利用效率、净收益和产投比与浅埋滴灌水肥一体模式相比均无显著性差异,成本较低的浅埋滴尿素模式简化了生产环节,还可达到一定的增产效果。综上所述,在本试验条件下,浅埋滴尿素模式是适宜吉林省半干旱区玉米生产的滴灌施肥技术。