不同氮肥管理方式对华北粮田2排放和作物产量的影响分析

通过华北小麦和玉米田已发表文献分析,明确不同施氮量、氮肥基追比及氮素调控措施对土壤N2O排放和作物产量的影响。结果表明：高氮水平下减少氮肥用量并调整基追比有助于减少土壤N2O排放;添加硝化抑制剂双氰胺（DCD）对小麦和玉米产量的提高和土壤N2O的减排效果均较好。兼顾华北粮田N2O减排和作物产量,小麦季推荐合理施氮量167~174 kg·hm-2,基追比1：1,添加DCD,土壤N2O总排放量为0.31 kg·hm-2,籽粒产量6200 kg·hm-2以上;玉米季推荐合理施氮量177~181 kg·hm-2,基追比2：3~1：2,添加DCD,土壤N2O总排放量1.70 kg·hm-2,籽粒产量9000 kg·hm-2以上。     

氮肥与氮转化调控剂配施降低夏玉米-冬小麦农田N2O排放

针对农业生产中氮肥施用不合理导致氮肥利用率低、N_2O排放增加及经济效益下降等问题,采用田间试验法研究了不同氮肥与氮转化调控剂配施模式的夏玉米-冬小麦一年两作农田N_2O排放特征及经济效益。结果表明:与农民施氮肥处理(FN)相比,各推荐施氮处理在夏玉米季和冬小麦季的N_2O平均排放通量分别降低29.2%~65.4%(P0.05)和26.9%~74.9%(P0.05),N_2O排放总量分别降低1.05~2.72(P0.05)和1.10~2.47(P0.05)kg/hm~2;整个轮作季纯收益增加967.5~3 887.0元/hm~2。同等施氮量条件下,与推荐施氮处理(RN)相比,夏玉米季推荐施氮配施双氰胺处理(RN+DCD)和推荐施氮配施吡啶处理(RN+CP)分别使N_2O平均排放通量降低41.5%(P0.05)和31.2%(P0.05);而在冬小麦季则分别下降63.0%(P0.05)和65.7%(P0.05);整个轮作季RN+DCD和RN+CP处理N_2O排放总量分别降低了52.5%(P0.05)和49.0%(P0.05),纯收益分别增加312.6和708.9元/hm~2。夏玉米季,土壤N_2O阶段排放峰值出现在三叶期-拔节期和大喇叭口期-抽雄期;而冬小麦季土壤N_2O阶段排放峰值出现在播种-冬前苗期和返青-拔节期。考虑作物产量、N_2O排放以及经济效益,RN+DCD和RN+CP处理经济效益较高,N_2O排放总量较少,是兼顾作物产量、农民收入及大气环境的推荐氮肥管理措施。     

不同形态氮肥对玉米干物质、氮素积累及土壤氮素的影响

为提高玉米生产过程中的氮素利用,减少氮素损失,采用田间原位试验法,在农民习惯施用酰胺态尿素的基础上研究相同施氮量下不同形态氮素对玉米干物质积累量、氮素吸收利用、产量及土壤氮素的影响。设置不施氮肥(CK)、酰胺态氮肥(T1)、铵态氮肥(T2)、硝态氮肥(T3)和硝/铵态氮肥(T4)5个处理。结果表明:(1)成熟期各处理干物质和氮素积累量均为T4>T3>T1>T2>CK,T4的干物质累积量较其他施氮处理显著提高6.3%～15.0%,氮素累积量较其他施氮处理增加6.4%～30.1%;该处理延长了玉米干物质和氮素积累旺盛期,推迟了玉米干物质和氮素积累速率最大时间。(2)与T1、T2比较,T4的土壤氮素依存率、氮素表观损失分别显著减少10.9%～23.1%、12.8%～49.1%。整个生育期,各施氮处理的土壤硝态氮含量明显高于铵态氮,且各处理的土壤硝态氮含量降幅大于铵态氮。(3)T4的氮肥利用效率、氮肥生产效率、氮肥农学效率及玉米产量均较优,其氮肥利用效率、氮肥生产效率、氮肥农学效率分别较其他施氮处理提高6.8%～25.9%、7.3%～14.4%、21.3%～48.3%,产量显著增加7.3%～14.4%。因此,硝/铵态氮肥配施在河北黑龙港地区比农民习惯施用尿素更能促进玉米增产和氮素利用,有效减少氮素表观损失。     

土壤磷钾供应能力研究

为给冬小麦-夏玉米高产提供合理施肥和培肥土壤的科学依据,采用田间试验法,在河北省宁晋县大陆村镇试验地,研究该地土壤磷钾供应能力。结果表明,冬小麦季,土壤磷素贡献率达100%,钾素贡献率为94.5%;不施肥处理的土壤供P、K量分别为55.4和139.2 kg/hm^2,NP配施土壤供K量比对照提高15.7%;NK配施土壤供P量比对照提高6.3%。施入钾肥改善了冬小麦的株高、基本苗数、分蘖数、总茎数、成穗数、穗粒数和最终产量,提高土壤的钾素营养。增施磷肥,不能增加冬小麦产量,只能增加生产成本,造成土壤中磷的残留增多。对照区土壤中的磷钾在支持6 750 kg/hm^2的小麦产量后,还能继续满足9 810 kg/hm^2的夏玉米需求,说明供试土壤补钾能显著提高冬小麦产量,土壤中的磷钾不是限制夏玉米产量的主要因素。     

土壤剖面不同层次标记硝态氮的运移及其后效

 【目的】以北方半干旱湿润区潮土为对象，探讨土壤剖面不同层次硝态氮（NO-3-N）的运移及其后效。【方法】采用外源标记微注射法，设置田间微区试验。【结果】在试验水氮管理条件下，15、45、75 cm 3个标记处理分别向下迁移了65、35、25 cm，但均未移出作物根区（1 m）。播后至冬前3个标记处理100 cm处土壤溶液NO-3-N浓度变动较小，生长后期小麦15、45 cm标记处理出现上升，而菠菜则有所降低，两种作物的75 cm标记处理在整个生长季持续上升，说明作物对75 cm标记硝态氮利用程度较低。夏玉米对前茬标记氮的利用率为2.1%～5.6%，其中以标记45 cm土层处理残效最高；15 cm和45 cm 2个标记深度前茬小麦京411显著高于前茬小麦小偃54。【结论】土壤剖面不同层次累积硝态氮在作物生长季内未发生强烈的淋洗，但表现出上层标记硝态氮移动距离长，下层移动距离短的规律；100 cm处土壤溶液NO-3-N浓度的动态变化可在一定程度上反映作物根区内氮素利用的状况；后茬作物对标记于土壤剖面不同深度的硝态氮的利用是很有限的，与前茬作物吸收、土壤剖面硝态氮的运移及残留密切相关。     

拔节和挑旗期缺磷对两小麦品种体内磷分配的影响

 采用石英砂培养方法,研究了拔节和挑旗期缺磷对大穗型小麦CA9325和多穗型晋麦2号（JM2）生长后期体内磷分配和成熟期磷利用效率的影响。结果表明,随着生长的延续,两品种供磷植株的主茎、有效分蘖和整株中的磷含量均呈"S"型增加,峰值在灌浆期。两品种所有处理的植株主茎中的磷在整株中所占比例不断增加,而无效分蘖和根系中的磷所占比例不断下降。两品种缺磷植株的有效分蘖中磷含量也呈下降趋势;对照CA9325主茎的籽粒含磷量及其在主茎中所占比例高于有效分蘖;而对照JM2主茎的籽粒含磷量低于有效分蘖,这与二者分属不同穗型小麦有关。缺磷的两品种主茎和有效分蘖营养器官和颖壳中的磷含量均低于同期的对照植株,使得籽粒中磷占主茎和有效分蘖中磷的比例高于对照。尽管如此,主茎和有效分蘖的籽粒含磷量低于对照;到成熟期,两次缺磷均显著降低两品种的籽粒产量。供磷的CA9325磷吸收效率和各处理的CA9325的收获指数均高于JM2,但前者各处理的磷利用效率低于后者。对两品种小麦体内磷利用的差异进行了讨论。     

基于土壤粒径分布模型的河北省土壤可蚀性研究

 利用河北省第二次土壤普查成果中的土壤质地组成、土壤图及相应的理化性质属性资料，在验证双参数修正经验逻辑生长模型准确性的基础上，将卡庆斯基土壤质地分类系统转换为美国制；并采用公式法计算该省土壤可蚀性K值，编制具有准确几何位置可与地形图配准的土壤可蚀性K值空间分布图。同时，计算得出该省土壤可蚀性K值在0.25～0.4之间的易蚀性和较易蚀性土壤面积占总土地面积的58.6%。探讨了土壤可蚀性K值和K值图的应用。     

氮肥配施调控剂对麦田土壤N_2O排放及氮素利用的影响

针对目前农田氮肥用量大,造成氮素利用率低,增加土壤N_2O排放等问题。本试验采用田间试验法研究了不同氮肥调控模式对麦田土壤N_2O排放、氮素利用和表现损失、作物产量的影响。结果表明:土壤N_2O排放主要集中在播种-苗期和返青-拔节期,N_2O排放通量与土壤湿度呈极显著指数相关。与推荐减氮处理(RN)相比,施用锌腐酸尿素(RN+HA+Zn)和有机无机配施处理(OM+N)N_2O排放总量分别降低24.8%、35.4%;氮素利用效率分别提高0.7%,32.8%;氮素表观损失分别减少2.2%,63.4%;分别增产9.4%,11%且差异达显著水平。与RN+HA+Zn相比,OM+N处理的N_2O排放总量降低14.2%,氮肥生产效率和农学效率分别增加20.2kg/kg,9.9kgGrain/kgN,氮肥利用率提高32.1个百分点,土壤残留氮素和氮素表观损失分别减少27.5%和62.6%,籽粒产量略有上升但二者间无显著差异。说明OM+N处理可以减少N_2O排放,提高氮素利用率、增加小麦产量,是利于麦田安全生产的一种氮素调控模式。     

定州市土壤肥力演变规律与玉米推荐施肥量研究

本研究根据1986—1994年和2007—2010年河北省定州市土壤肥力监测数据,明确了该市土壤肥力演变规律;并通过"3414"田间试验,研究了不同肥力水平下土壤基础地力贡献率和养分贡献率,以及氮磷钾肥用量与玉米产量间的关系。结果表明:1986—1994年土壤有机质、碱解氮和速效磷呈上升趋势,速效钾呈下降趋势,而2007—2010年四种肥力指标均呈上升趋势;随时间延长,土壤基础地力和养分贡献率均下降;回归分析表明,不同土壤肥力水平下玉米产量与氮磷钾肥施用量间均呈显著的三元二次和一元二次曲线相关,结合这两种模型的拟合结果,提出了本市玉米最高产量施肥量和经济最佳产量施肥量推荐范围。     

影响土壤NO-3-N淋失的因素及预防措施

农业生产中的不合理栽培造成的NO3^--N淋失问题不仅大大降低了肥料利用率，增加了生产成本，而且对生态环境民的污染问题也日益严重，从施肥，地面接水量，土壤性质，作物种类及土壤－植物系统的组合特征5个方面扼要概述了近阶段影响土壤NO3－N淋失因素的研究进展，并提出了减少NO3－N淋失，提高肥料利用率的预防措施及对策。