利用不同土壤Nmin目标值进行露地花椰菜氮肥推荐

确定蔬菜不同生长阶段根层土壤中既满足蔬菜氮需求但又不造成环境问题的土壤无机氮量 (土壤Nmin目标值 )是精确化氮肥施用技术的重要环节。本研究在露地条件下 ,设置不同土壤Nmin目标值 (N 0、5 0、10 0、2 0 0、30 0及 4 0 0kg hm2 ) ,依据土壤 蔬菜体系无机氮平衡的方法进行了花椰菜氮肥推荐 ,从产量、氮吸收、损失及经济等方面对合理的土壤Nmin目标值进行了初步筛选。研究结果表明 ,花椰菜不同生育阶段最佳生长及氮吸收所需的根层土壤Nmin目标值大致为N 10 0kg hm2 ,而保持土壤 作物体系无机氮平衡的氮供应量大致为 2 0 0kg hm2 ,相当于Nmin目标值为N 5 0kg hm2 。综合产量、环境、经济效益三因素 ,N 10 0kg hm2 应是满足花椰菜正常需要且不会产生较大环境问题的合理土壤Nmin目标值。

基于计算机视觉和土壤Nmin的棉田氮素养分管理系统的建立与验证

【目的】报道一种基于计算机视觉和土壤(Nmin)的棉花氮素营养诊断和氮肥追肥推荐软件FertiExp系统的建立及其示范应用。【方法】通过棉花需氮量吸收模型、棉花吸氮量计算机视觉识别模型和土壤无机氮供应估算模型建立了FertiEXP软件系统。【结果】小区试验结果表明:采用FertiEXP进行氮肥追肥管理,氮肥利用率由37.85%提高到了56.02%,相对提高48.0%,产量基本持平。FetiEXP氮肥土壤中的残留量比常规管理减少100 kg/hm2以上,氮素的表观损失率也大幅度降低。大田示范结果表明,采用FertiEXP推荐施肥,可以优化肥料在作物全生育期的分配比例,施N量降低6.7%～14.6%,而产量提高5.8%～7.5%。【结论】采用FertiEXP推荐施肥经济效益十分显著。

农田土壤Nmin对马铃薯块茎形成的影响

为明确农田土壤矿质氮（Nmin）含量对马铃薯块茎形成的影响，在内蒙古阴山北麓马铃薯主产区大田条件下，利用主栽马铃薯品种‘克新1号’，通过设置不同供氯水平，研究了薯田土壤Nmin含量对块茎形成的时间、数量以及重量的影响。结果表明：土壤Nmin含量在18～50mg／kg范围内时均可形成块茎，且在18．64—19．94mg／kg可较早形成块茎，超过50．57mg／kg时，不形成块茎；较高的土壤Nmin含量会降低块茎形成的数量，在内蒙古阴山北麓地区．马铃薯出苗39d以后，块茎数量不再增加；虽土壤Nmin含量的增加推迟了块茎的形成时间，但较高的土壤Nmin有利于马铃薯生育后期单株块茎重量的增加。

袋控肥对苹果土壤Nmin及-(15)N-氮素吸收利用和损失的影响

为了寻求改善果园土壤氮素稳定供应问题的有效措施,试验以6年生烟富3/SH6/平邑甜茶为试材,利用^(15)N同位素标记,研究FSA(撒施)、FS+BC(一半撒施一半袋控)、BCRF(袋控缓释肥)对土壤Nmin及氮素吸收、利用和损失的影响。结果表明:在苹果整个生长季BCRF处理土壤Nmin含量保持平稳,FSA处理短期内土壤Nmin含量迅速升高,然后又急剧降低。在果实成熟期植株体内氮素BCRF处理(121.64g)高于FSA处理(79.01g),略高于FS+BC处理(95.92g)。不同施肥处理各器官Ndff差异显著,均以果实中的Ndff最高,各器官的Ndff均以BCRF处理最高,FS+BC处理次之,FSA处理最低。BCRF处理显著提高了苹果植株氮素利用率,分别为FSA和FS+BC处理的1.82倍和1.32倍,而^(15)N损失率为36.23%,显著低于FSA处理(57.44%)和FS+BC处理(51.16%),BCRF处理^(15)N主要残留在土壤上层(0—40cm),向深层土壤淋溶损失明显降低。可见,BCRF处理能够保证土壤氮素的稳定供应,提高氮肥利用率,降低氮肥损失。

土壤Nmin在南疆棉花氮肥推荐中的应用研究

结合6个施氮水平下土壤Nmin速测值分析了土壤Nmin与施肥量和棉花产量关系，对应用土壤Nmin进行棉花氮肥推荐进行了研究。分析结果表明：土壤Nmin与棉花产量和施氮量均呈正相关关系，与土壤深度呈负相关关系；其中0．20cm土层土壤与施氮量和棉花产量相关性最强，可以很好的表征土壤初始供氮能力，因而可以利用它作为棉花氮肥推荐的指标。在考虑土壤初始供氮能力下，供试棉花品种达到最高产量时的最佳施肥量为226kghm-2此时0-20cm土层土壤Nmin临界值为为20mgkg-1，并结合最佳施肥量和0-20cm土层土壤Nmin临界值计算出了棉花苗期、蕾期、花铃期的氮肥追施量。

棉花品种间土壤Nmin异同及氮肥推荐技术研究

在滴灌条件下,利用流动分析仪测定基因型差异较大的陆地棉和海岛棉在不同施氮水平下,各主要生育期0-60 cm土壤无机氮含量,对土壤氮素营养诊断及氮肥推荐技术基因型间的异同进行试验研究。结果表明：不同棉花品种0-0 cm土壤Nmin含量与施氮量和产量均有显著的正相关关系,采样深度增加相关性降低,品种间基肥和追肥总量氮肥推荐指标差异不显著,可采用同一标准。但由于2个品种各时期吸收氮的能力不同,不同品种主要生育时期最佳供氮量,植株全氮含量和收获后0~60 cm土壤硝态氮残留量都有一定差异。

土壤中的玉米根系生长及其研究应注意的问题

土壤中的根系如何生长?由于根系生长在土壤中无法直接观察和研究,使得对土壤中的根系生长和发育规律、空间分布规律及其对养分的吸收了解很少。已知的关于土壤中根系生长的研究结果与室内控制条件下所获得的短期试验结果有很大不同。本文针对田间条件下生长的玉米根系发育规律、根系的更新和衰老、根长与根重的关系、根鞘形成、根系生长与氮素利用效率以及土壤Nmin与取样方法,特别是在研究土壤中生长的根系时需要注意的问题进行讨论,希望对田间条件下玉米根系的生长发育有更多了解,并对目前国内进行的众多田间条件下的作物根系研究有所借鉴。

黄土高原旱地冬小麦/夏玉米轮作体系土壤的氮素平衡

在黄土高原南部旱地,通过田间小区试验研究了传统施肥方式下冬小麦/夏玉米轮作体系中土壤的氮素平衡。结果表明:土壤残留矿质态氮(Nmin)对作物产量和施用氮肥效果有重要影响,前季作物残留土壤Nmin可以促进后季作物生长,使氮肥增产效应不明显;冬小麦生长季节施氮240 kg/hm2可以增加产量和作物吸氮量,但其氮肥利用率只有39.7%,大部分以Nmin残留于0—200cm土壤中或以其他途径损失;由于冬小麦季节残留肥料氮的后效,使夏玉米生长季节的氮肥利用率很低,施氮120和240 kg/hm2的氮肥利用率分别只有22.4%和3.9%,而在0—200cm土层残留率则达到51.1%和87.2%;经过冬小麦、夏玉米一个轮作周期后,施氮量为240、360和480 kg/hm2时作物的氮肥利用率平均为52.2%4、2.2%和28.0%,而相应的土壤残留率平均为12.4%、25.3%和49.8%,表观损失率平均为35.4%、32.5%和22.2%。表明在土壤残留Nmin较高的条件下,夏玉米生长季节施氮量较低时盈余氮素以表观损失为主,施氮量高时大部分氮素残留于土壤剖面。

优化施氮对设施番茄土壤硝态氮残留及土壤氮平衡的影响

【目的】设施蔬菜生产中普遍存在氮肥施用过量、有机无机肥配合不合理以及灌水频繁等问题,我们通过田间试验研究了优化施氮模式对番茄产量、土壤硝态氮残留和氮平衡的影响,为蔬菜生产优质高效和减量优化施肥提供科学依据。【方法】试验在山东惠民蔬菜大棚内进行,灌水量为农户平均灌水量(482.5 mm)的80%(390 mm),供试蔬菜为番茄,覆膜栽培。试验在基施猪粪N 65 kg/hm^(2)条件下,设传统施氮量(N 1000 kg/hm^(2),TF)和3个减氮量50%处理:鸡粪处理(OF)、普通尿素处理(CF)、包膜尿素处理(CRF)。于移栽前和收获后采集0—180 cm土壤样品。每次施肥前,取0—90 cm深(每30 cm为一层)土壤样品,测定硝态氮和铵态氮含量。番茄收获后,取植株和果实样品,测定生物量和养分含量。【结果】施氮处理之间番茄产量和地上部吸氮量没有显著差异。传统施氮量处理(TF),尽管施用2倍于优化处理的施氮量,但番茄产量没有明显提高。OF、CF和CRF 3个减氮处理0—60 cm土壤硝态氮残留量分别为N 190.1、227.2、310.5 kg/hm^(2),分别比TF处理降低56.61%、43.35%和22.59%;表观氮素损失量分别为N 416.6、443.7和352.3 kg/hm^(2),分别比TF处理降低45.72%、42.20%和54.10%;土壤氮素平衡盈余率也分别比TF处理降低34.26%、33.40%和61.78%(P<0.05)。在同等施氮量下,包膜尿素能够使氮素更多地保持在土壤上层,CRF处理0—30 cm土层硝态氮累积量比CF处理平均高43.0%。生育期内,在移栽后20~60和110~120天有两个明显表层硝态氮积聚过程,在移栽后80~100天,30—60 cm土层有一硝态氮消耗过程。【结论】供试条件下,施氮量减少一半能有效降低设施番茄土壤硝态氮残留及淋失风险,不会造成产量的下降。施用包膜尿素比单施有机肥或普通尿素更有利于降低氮素的淋洗损失和实现产量与环境效益双赢。

不同氮素管理方法下棉花产量和氮肥利用率

在滴灌条件下,研究农民习惯施氮模式、过量施氮模式、基于无机氮储量(Nmin)的氮素管理模式、基于计算机视觉的氮素营养诊断和氮素推荐施肥技术对棉花产量、氮肥利用率的影响。结果表明,基于计算机视觉的氮素营养诊断施肥技术和基于土壤Nmin的氮素管理模式比常规施肥模式分别减少了氮肥施肥量37.8%和56.3%,同时获得与常规施肥量相同的产量;与农民习惯施氮量相比,基于Nmin的氮素管理模式提高氮肥利用率27.80%,基于计算机视觉的氮素管理方法提高氮肥利用率16.96%;基于Nmin的氮素管理方法硝态氮残留为负值,基于计算机视觉的氮素管理方法比农民习惯施氮量减少了土壤硝态氮残留89.02%。基于Nmin或基于计算机视觉的氮素管理方法可明显提高氮肥施肥推荐质量,减少氮肥浪费,并减少对环境的氮排放。

表面活性剂/盐/油酸甲酯模拟油体系协同效应机理研究

从油相性质和水相性质对具有一定亲水-亲油能力的表面活性剂在油水界面上吸附的影响出发,研究模拟油中的有机添加剂(有机酸、长链醇)和不同结构的原油酸性活性组分与外加表面活性剂之间以及不同亲水、亲油能力的二元混合表面活性剂之间在降低界面张力方面的协同效应。油相中的油酸甲酯通过改变外加表面活性剂在油、水相之间的分配而影响界面浓度,从而影响界面张力,随着油相中油酸甲酯浓度的增加,油相中有机活性物质与不同结构的外加表面活性剂之间的协同效应有正有负,协同效应是正还是负与具体的水相性质密切相关。提出了判别表面活性剂与模拟油中有机物降低界面张力方面协同效应正负的经验方法,用该经验方法得出的结果与实验结果完全一致。

不同水氮处理对棉田系统氮素吸收利用及残留的影响

为探讨不同水氮管理条件下棉田系统氮素养分的吸收利用及其残留状况,采用田间小区试验的方法,研究对比了Ⅰ不施氮+常规滴灌;Ⅱ常规施氮+常规滴灌;Ⅲ常规滴灌+优化施氮;Ⅳ大田漫灌条件下的水氮管理,四种水氮管理策略对棉花养分吸收、产量、氮素平衡的影响。结果表明,施氮处理中棉株地上部的最终干物质与氮素总累积量差异均不显著,但显著高于不施氮处理;优化施氮处理显著减少了施氮量,但对产量没有显著影响;优化施氮显著提高了氮肥利用率,减少了土壤中Nm in的残留;收获后优化施氮处理中氮素盈余量(121 kg/hm2)较常规施氮处理(232 kg/hm2)显著降低;优化施氮处理大幅度的减少了氮素的表观损失。

基于土壤无机氮储量的加工番茄氮肥追施管理技术研究

通过田间试验研究了膜下滴灌条件下传统施肥模式、基于土壤无机氮储量(Nmin)的氮素管理模式对加工番茄干物质积累、氮素吸收及产量品质的影响。结果表明:施氮可以显著促进加工番茄的生长和氮素的吸收;加工番茄干物质快速累积的时间出现在出苗后58～80d。加工番茄对干物质分配中心与氮素吸收分配中心一致。基于土壤Nmin的氮素管理在加工番茄整个生育期施氮225kg/hm2,与传统施肥(300kg/hm2)相比,节氮25%,氮肥利用率提高了27.36%,但二者产量和品质差异不显著。

双氰胺对马铃薯农田土壤全氮及N_(min)含量的影响

通过田间试验,研究双氰胺(DCD)对块茎类蔬菜马铃薯各个生长时期农田土壤全氮含量、Nmin的影响。试验种肥采用4个不同处理:铵态氮肥+过磷酸钙+双氰胺、铵态氮肥+过磷酸钙、硝态氮肥+过磷酸钙、过磷酸钙。采用比色法测定不同生育期马铃薯根系土壤全氮含量。结果表明:加入双氰胺后,土壤中全氮含量均显著提高(P<0.05),说明双氰胺起到了抑制硝化的作用;与铵态氮肥相比,施用相同数量的硝态氮肥,土壤中Nmin的含量较大,这意味着马铃薯可能吸收较多的铵态氮,或在此试验田条件下,使用铵态氮肥的损失较大;由于硝态氮肥增产效果最好,而且铵态氮肥中添加双氰胺未引起马铃薯产量显著提高,所以施用硝态氮肥,土壤中Nmin的含量较高可能是铵态氮肥损失较大的原因所致,而非马铃薯吸收较多的铵态氮的缘故。

长期施氮和秸秆还田对小麦-玉米轮作体系土壤氮素平衡的影响

在陕西关中小麦-玉米轮作区,通过4年田间定位试验研究了长期施氮和秸秆还田对作物产量、氮肥利用率、0—100 cm土层无机氮残留及体系氮平衡的影响。结果显示,施氮能显著提高作物产量,小麦、玉米4年平均产量增幅分别为64.1%和48.8%,均随施氮量的增加先增加后减小。优化施肥小麦、玉米氮肥用量较农民习惯施肥分别减少了27.3%和55.6%,但连续4年作物产量没有显著降低。秸秆还田随种植年限的推移其增产效果逐渐明显。轮作体系作物累计氮肥利用率逐年升高,前8季作物达33.3%～56.6%,说明氮肥后效明显。施氮增加了0—100 cm土层无机氮残留,且NO3--N残留明显高于NH4+-N,并与年施氮量表现出显著的正相关关系,秸秆还田对无机氮残留影响不明显。体系氮平衡表明,随施氮量增加,作物累计氮素吸收先显著增加后增幅不变,而残留Nmin和表观损失均显著增加。秸秆还田措施下,作物累计氮素吸收和氮肥利用率分别增加了13.0%和26.2%,氮素表观损失和损失率均降低了22.9%,但对残留Nmin和表观残留率的影响不显著。

肥料袋控缓释对桃氮素利用率及生长和结果的影响

根据果树个体较大的特点,改变一般缓释肥颗粒包膜的设计思路,用控释袋包装肥料,调节控释袋的微孔数目,达到控制养分释放的目的。对微孔数与氮素释放速率的关系进行研究,结果表明:袋控缓释肥料氮素释放可以用二次曲线模拟,相关系数达0.965以上,7排孔设计优于3排孔与5排孔设计,其养分释放较符合桃树对氮素养分的需求特性。袋控缓释处理土壤无机氮(铵态氮+硝态氮,Nmin)稳定,解决了肥料散施造成的短期内土壤有效氮水平过高的问题;袋控缓释处理肥料袋附近细根显著增多,有利于养分吸收利用,明显提高肥料氮素利用率,是一次散施、二次散施利用率的2.5倍和2倍;袋控缓释肥料使桃树新梢适时停止生长,产量显著提高。

温室夏闲季种植翻压绿肥对土壤可溶性有机碳氮及无机氮的影响

为明确温室土壤可溶性有机碳（DOC）、可溶性有机氮（DON）和无机氮（Nmin）对夏闲绿肥措施的响应特征,选取豆科（绿豆、田菁、印度豇豆）、禾本科（甜玉米、高丹草）和苋科（籽粒苋）6种绿肥,研究了不同夏季填闲绿肥种植、翻压对温室土壤DOC,DON和Nmin含量及其剖面分布的影响。结果表明,种植不同绿肥品种均增加了土壤DOC含量,0-40 cm土层增加显著;减少了土壤DON及无机氮含量。绿肥全量还田后,土壤剖面DOC含量均有所增加,苋科处理低于豆科和禾本科处理;土壤DON及Nmin含量较绿肥翻压前均有不同程度增加,不同处理间表现有所差异,总体表现为豆科处理〈对照处理〈禾本科、苋科处理。绿肥根茬还田时,土壤DOC、DON及Nmin含量均低于不种绿肥处理。本研究为温室夏闲绿肥的应用提供了参考：低肥力土壤建议采用生物量适中的豆科作物并尽可能全量还田,以发挥其固氮效果及对土壤的养分供应能力;而高肥力温室土壤中要着重考虑环境风险,应当选择籽粒苋、高丹草等根系较深、生物量大的夏季绿肥作物作为填闲作物,同时结合后茬蔬菜的施肥措施来决定绿肥还田量。

氮肥对吉林春玉米产量、农学效率和氮养分平衡的影响

为解决东北地区玉米合理施用氮肥问题，于2014年在吉林省中部地区通过田间试验，研究了不同施氮量（0、70、140、210、280 kg/hm2）对玉米产量、氮素吸收利用、土壤无机氮积累变化规律及氮素平衡的影响。结果表明，施氮量在70-210 kg/hm2范围内玉米产量随施氮量的增加而增加，当施氮量增加至280 kg/hm2产量下降，根据玉米产量（y）和施氮量（x）拟合得出线性加平台关系式： y=14．63x＋8734．11（R2=0．924），得出最佳施氮量为184．0 kg/hm2。氮素利用率、农学利用率和偏生产力随施氮量的增加而下降；氮收获指数随施氮量的增加先增后降，以施氮量210 kg/hm2处理最高，为64．9%。土壤无机氮积累量在玉米整个生育期呈现先快速下降后小幅升高的趋势。玉米成熟期施氮处理各层土壤无机氮积累量均高于不施氮肥处理，且基本随施氮量的增加而增加。玉米收获后土壤无机氮残留量在施氮量70-210 kg/hm2范围内显著增加，施氮量增加至280 kg/hm2不再显著增加；氮表观损失量随施氮量的增加显著增加。玉米氮吸收量、土壤无机氮残留量和氮表观损失量与施氮量呈显著的正向相关性，玉米氮吸收量、土壤无机氮残留量和氮表观损失量分别占增加氮量的21．84%、41．19%和36．97%。综上所述，在本试验条件下，最佳施氮范围为184-210 kg/hm2。

包膜尿素在华北平原夏玉米上的应用

通过连续2a的大田试验,比较研究了尿素与包膜尿素对夏播玉米郑单958和农大108产量、水分利用效率(WUE)、氮肥利用率(NUE)与土壤无机氮动态的影响,结果表明:产量与WUE随施氮量增大而增大,两种氮肥间差异不显著;包膜尿素NUE较尿素高,2004年郑单958N90kg/hm2与农大108N180kg/hm2条件下提高显著;施氮对土壤无机氮动态的影响具有年际间差异:2004年不施氮条件下一般呈"V"型变化趋势,施氮使其向"N"型或倒"V"型转变,而2005年施氮与不施氮条件下均呈"N"型变化趋势;施氮使土壤无机氮含量明显提高,包膜尿素较尿素效果更明显;土壤无机氮含量,包膜尿素处理以表土层最高,而尿素处理,特别是尿素N180kg/hm2处理9叶展至吐丝期以下层土壤较高,2004年表现尤为明显。可见在降水量较多的年份,包膜尿素缓释效应明显,能有效控制无机氮的下移。华北平原夏玉米季以包膜尿素替代尿素、以一次性基施替代基肥+追肥是完全可行的,能达到省工、增效、环保目的。

接触施用包膜控释肥对玉米产量、根系分布和土壤残留无机氮的影响

采用田间小区试验,研究了习惯施肥与接触施用包膜控释肥料对夏玉米生长、产量、根系分布和土壤无机氮残留的影响。结果表明,接触施用包膜控释肥料没有抑制玉米的出苗和幼苗生长;减氮1/3的控释肥处理（N 120kg/hm2）与习惯施肥处理（N180 kg/hm2）的玉米产量没有差异。在0—30 cm土层,与对照和习惯施肥处理相比,接触施用控释肥增加了距茎基部0—10 cm区域内玉米根长密度的分布,占总根长的59%~64%;玉米收获后,减量控释肥处理土壤剖面各个土层Nmin含量与对照相比无显著增加,习惯施肥和全量控释肥处理（N 180 kg/hm2）在60—90、90—120 cm土层的Nmin累积显著高于对照。综合考虑玉米生长、产量以及根系分布和氮素淋失风险,本试验条件下,接触施用控释肥N120 kg/hm2是夏玉米季较为理想的选择。