氮素运筹对青贮玉米干物质积累及吸氮量的影响

通过田间定位试验,系统研究了传统施氮、优化施氮等不同施肥模式对青贮玉米干物质积累、SPAD值、土壤硝态氮以及地上部氮素吸收规律的影响。结果表明:(1)将肥料全部基施(235 kg N/hm^(2))的传统施氮方式在青贮玉米六叶期前地上部干物质的累积量、SPAD值、0~30 cm土层土壤硝态氮含量显著高于优化施肥处理,但随时间的推移土壤硝态氮含量迅速降低,后期不能满足作物氮素需求导致青贮玉米地上部吸氮量及收获时干物质积累量均明显低于优化施肥处理;(2)调整施肥结构,将部分氮肥追施能够在减少氮肥投入25%~50%的基础上维持产量稳定,同时0~90 cm土壤硝态氮含量下降了35.36%~51.48%;(3)优化施氮量为156~180 kg/hm^(2)(基肥+追肥)时,比传统施氮模式平均增产3.37 t/hm^(2);(4)每生产1000 kg青贮玉米干物质,地上部吸氮量为7.78~10.15 kg。综上所述,采用优化施氮模式能够达到减肥增效的目的,即在保持青贮玉米高产、稳产的同时降低了氮素损失和环境风险,试验结果对指导青贮玉米实际生产具有重要的理论意义和实践价值。

肥力梯度红壤上不同形态氮库对玉米吸氮量的贡献

不同形态的土壤氮素是作物吸收氮素的主要来源,而土壤肥力不仅影响氮素的含量,也影响氮素的有效性,进而影响作物对氮素的吸收利用。明确不同肥力红壤中各形态氮素的变化及其对作物吸氮量的贡献,可为阐明氮素循环机制和沃土培肥提供理论依据。2019年5月在湖南祁阳红壤实验站选取低肥力、中肥力和高肥力红壤进行田间微区试验,设置不施氮(N0)和常规施氮(N1)两个处理。分析了2020年玉米(该试验的第三季作物)种植前和收获后土壤矿质氮(MN)、固定态铵(FN)、微生物生物量氮(MBN)和可溶性有机氮(SON)含量的变化及其与玉米地上部吸氮量的关系,并通过结构方程模型(SEM)建立了各形态氮库与吸氮量的关系模型。结果发现,N0条件下高肥力土壤的籽粒产量约为中肥力土壤的4.6倍,但在N1条件下,高肥力土壤的玉米产量和生物量与中肥力土壤无显著差异,但其吸氮量显著高于中肥力土壤。与种植前相比,N0条件下,收获后中肥力土壤FN含量显著提高了63%,低肥力和高肥力土壤分别增加了47%和11%。与其相反,土壤MN、MBN和SON含量均有所降低。土壤MN含量降低了0.4~4 mg·kg^(-1);MBN降低了18%~44%且土壤肥力间无显著差异;SON减少了55%~84%。N1条件下,土壤MN含量降低了约22~38 mg·kg^(-1);MBN降低了32%~72%;而SON的减少量在高肥力土壤中可达99 mg·kg^(-1),分别为中肥力土壤和低肥力土壤的2.0倍和9.3倍。相关分析结果表明,地上部吸氮量与MBN、SON和NH_(4)^(+)-N减少量存在显著正相关关系。结构方程模型结果进一步表明,SON和NH_(4)^(+)-N直接影响吸氮量,MBN通过影响SON和MN间接影响玉米地上部吸氮量。总体而言,SON和MBN可直接或间接影响玉米对氮素的吸收利用,是土壤中重要的氮素存在形态,应进一步加强对其形态转化的机制研究,可促进红壤培肥和氮素高效利用。

中国玉米百千克籽粒地上部吸氮量的空间差异及驱动因素

【目的】定量中国不同农业生态区和不同产量水平条件下的玉米百千克籽粒地上部吸氮量(N_(100)),分析气候、土壤、品种和施肥因素对玉米N_(100)的影响,为确定合理施氮量提供科学依据。【方法】将中国分为东北、西北、华北平原、长江中下游平原、西南和东南6大农作区,搜集1980—2022年发表的349篇符合要求的文献,通过数据统计分析不同区域和不同产量水平条件下的玉米N_(100),并分析采用统一和区域化的N_(100)计算出的理论施氮量差异,采用皮尔逊相关系数(pearson correlation coefficient)、随机森林(random forest)模型和整合分析(Meta-analysis)方法分析气候、土壤和施肥因素对玉米N_(100)的影响,揭示导致中国玉米N_(100)空间差异的原因。【结果】优化处理条件下,中国春玉米N_(100)显著低于夏玉米,分别为2.21和2.46;不同农业生态区玉米N_(100)存在显著差异,分别为2.19(东北春玉米)、2.12(西北春玉米)、2.54(西北夏玉米)、2.45(华北夏玉米)、2.77(长江中下游春玉米)、2.38(长江中下游夏玉米)和2.39(西南玉米区)。依据本研究全国玉米平均N_(100)(2.34)计算的理论施氮量与采用区域化的N_(100)计算得到的理论施氮量相差-22—31 kg N·hm^(-2)。地上部吸氮量、产量、年均气温是影响玉米N_(100)的最重要因素;N_(100)随产量增加呈显著二次曲线降低的趋势(P<0.01),籽粒产量可以很好地预测N_(100);品种显著影响玉米N_(100),中国常见的玉米品种郑单958、先玉335和登海605的N_(100)分别为2.42、2.12和2.39,新品种玉米N_(100)显著低于老品种。施用氮肥显著增加了玉米N_(100),且在施氮量200—300 kg N·hm^(-2)时,施氮肥引起的N_(100)增加效应最大。单施缓控释肥、深施氮肥、减少氮肥基施比例以及增加施氮次数均显著增加了玉米N_(100)。【结论】在利用N_(100)进行合理施氮量计算时,需要考虑不同农业生态区N_(100)的显著差异,以得到更加准确的推荐施氮量,玉米N_(100)的驱动因素主要为作物地上部吸氮量、产量和年均气温的变异。

氮肥、干旱胁迫、基因型差异对冬小麦吸氮量的效应

用品种、氮肥、干旱胁迫3因素3水平完全均衡试验方案的盆栽试验，研究小麦吸氮量和抗旱性的氮素营养遗传特性。结果表明，小麦吸氮量具有明显的基因型差异，施氮量、干旱胁迫程度对小麦吸氮量有极显著的影响。小麦子粒、秸秆、地上部的吸氮量和相应的产量呈极显著的正相关。干旱胁迫能明显减少小麦的吸氮量，且减少的程度因品种不同而异。基因型差异对小麦吸氮量的效应又受氮肥用量的影响。在正常供水和干旱下．小麦子粒和秸秆的吸氮量随氮肥使用量、基因型差异而不同。在轻度干旱条件下，选用中抗品种和中等氮肥水平（如W2V2N1）组合，子粒产量和吸氮量最大；而在正常供水时，选用正常或低抗品种和高氮量水平（如W1V2N2或W1V3N1）组合较好。

缓/控释肥条施对春玉米产量、吸氮量与氮平衡的影响

为实现宁夏引黄灌区春玉米一次性施肥目的,同时提高作物产量和氮肥利用率,降低环境污染风险。以晋单73春玉米为供试作物,在宁夏引黄灌区通过田间试验研究了不施肥(CK)、农民习惯施肥(CON,N 360kg/hm^2,基肥N∶追肥N=60%∶40%)、普通复合肥(CF,15-15-15,N 240 kg/hm^2,一次性条施)、缓释肥(SRF,22-8-6,N 240 kg/hm^2,一次性条施)、控释掺混肥(BB,17-20-8,N 240 kg/hm^2,一次性条施)5个施肥处理对春玉米产量、氮素吸收利用、土壤无机氮残留和氮素表观平衡的影响。结果表明,与CON处理相比,SRF和BB处理下子粒产量分别显著提高了19.2%和20.0%,收获指数显著增加了0.04和0.07。相对于CON和CF处理,SRF和BB处理能显著促进春玉米子粒和地上部对氮素吸收累积。缓/控释肥条施明显降低0~100 cm土壤剖面硝态氮残留,而CON处理下硝态氮可淋洗到60~100 cm深层土壤。氮肥为主要氮素输入来源(N 240~360kg/hm^2),其次为试验前0~100 cm土体N_(min)残留(N 200.0 kg/hm^2);玉米地上部吸氮量为氮素主要输出项(N 172.4~292.7 kg/hm^2)。相对于CON处理,SRF、BB处理土壤N_(min)残留量、氮素表观损失分别显著降低了62.8%和56.2%、23.9%和42.0%。与SRF、BB处理相比,同等施氮量下,CF处理造成氮素表观损失高达150.0kg/hm^2,氮素表观盈余率为70.8%。不同施肥处理下春玉米当季氮肥表观利用率为16.6%~50.1%,SRF、BB较CON处理提高了2.7~3.0倍,且其氮素表观盈余率分别降低到54.5%和49.8%。因此,与农民习惯施肥相比,缓/控释肥均可实现一次性条施,同时显著提高春玉米子粒产量,促进作物氮素吸收利用,降低土壤无机氮残留和氮素表观损失,节约氮肥30%以上。

不同水氮供应对水稻产量、吸氮量及水氮利用效率的影响

以水稻节水和合理施用氮肥为目标,研究了3个不同灌水量与4个施氮水平对水稻产量、吸氮量及水氮利用效率的影响,提出合理的水氮配置参数和管理技术,为宁夏引黄灌区水稻灌溉和施肥管理提供依据。通过2年在宁夏引黄灌区以水稻宁粳28号为材料,采用田间试验与室内分析的方法开展研究。试验结果表明,在相同灌水量条件下,两年水稻的籽粒和秸秆产量均随着施氮量的增加呈增加的趋势。不同灌水量对水稻产量影响不大,但施氮量却显著地影响着其产量和地上部吸氮量。灌水量或施氮量对水稻的株高、穗长、穗数和千粒重均无显著影响。2005年和2006年水稻氮肥利用率分别在5.1%～37.6%和14.1%～25.0%之间。相同施氮水平下,2005年水稻氮肥生理利用率随着灌水量的增加而增加,2006年水稻表现出相反的趋势。两年水稻的氮肥农学利用率在8.3～19.3kg/kg之间。氮肥偏生产力在同一灌水水平下,都随着施氮量的增加而降低,在同一施氮水平下,灌水量处理间差异并不大。相同施氮水平下,水稻的灌水生产率随着灌水量的增加而降低。从产量、吸氮量及水氮利用效率等因素考虑,试验水氮合理配比是灌水量控制在1.2×104m3/hm2左右,施氮量240kg/hm2左右。

旱地土壤氮素、有机质状况及与作物吸氮量的关系

在具有典型半干旱气候特征的陕西永寿选取6种不同肥力水平的田块,分层采集0～100cm土样,测定各土层可矿化氮、全氮及有机质含量,研究其与作物吸氮量之间的关系.结果表明,各土层可矿化氮、全氮及有机质之间存在着良好的相关性.可矿化氮与作物吸氮量之间的相关程度高于与全氮、有机质间的相关性,可矿化氮加上土壤起始矿质氮后,相关系数更高.0～45cm土层的可矿化氮、全氮、有机质与作物吸氮量的相关性高于45cm以下的土层,且以30～45cm土层的为最好;以土壤全氮或有机质作为评价土壤供氮能力的指标,效果不如可矿化氮.

水稻吸氮量和干物质积累的模拟试验研究

本文描述了土壤氮和肥料氮素对水稻不同时期生长的影响及水稻对氮素吸收和在各组织器官的分布模式 ,借助水稻生长模型ORYZA - 0 ,通过田间和水槽的氮肥试验结果对水稻模型和氮素动态模块进行了验证。结果表明 ,模型模拟的水稻生物量、产量、叶片吸氮量和地上部吸氮量与实测值呈明显的正相关 ,其相关系数分别为 :生物量r=0 9889;产量r =0 992 2 ;叶片吸氮量r =0 95 97;地上部吸氮量r =0 92 34。模拟生物量、产量和实测的生物及产量的相关性较高 ;而对叶片吸氮量、地上部吸氮量的模拟值与实测值的相关性稍低一些。但总体来看 ,该模型不仅能较准确地模拟水稻生长动态 。

不同小麦基因型孕穗期根系性状与吸氮量的关系

通过水培培养,研究了生产上主栽的不同小麦基因型在充分供氮条件下孕穗期的根系、根系生理活性及根系与地上部干重以及吸氮量之间的关系。结果表明,地上部干重、根干重、根体积、根冠比、根活性及植株吸氮量不同基因型间有显著差异,根总吸收面积、根活跃吸收面积不同基因型间无明显差异;植株吸氮量与地上部干重显著相关,其相关系数达0.634,经进一步相关性分析表明,植株吸氮量的差异和地上部干重的差异主要是由于植株根干重和根体积不同造成的。研究表明,选择根干重和根体积大的小麦品种有利于提高小麦的氮利用效率。

施用控释尿素对大豆吸氮量及产量的影响研究

试验研究施用控释尿素对大豆吸N量及其产量与品质的影响结果表明 ,控释尿素比普通尿素N肥利用效率提高 3 0 6 %～ 1 1 93% ,沙土中尿素N残留量增加 1 2 5 %～ 1 5 89% ,大豆产量提高 2 1 6 9%～ 4 9 2 2 % ,且改善大豆品质。

氮肥及基因型差异对玉米吸氮量的反应

田间试验研究了 11个玉米杂交种在不同施氮条件下的吸氮量。结果表明 ,玉米吸氮量具有明显的基因型差异。在低氮 (N2 )处理中 ,子粒、秸秆、地上部吸氮量高低品种相差分别为 1 0 6 0、 0 134、 1 12 5g kg ,在高氮 (N4 )处理中 ,分别为 0 836、 0 15 4、 0 95 4g kg。不同基因型玉米的吸氮量差异低氮条件比高氮条件更大。施氮量对玉米吸氮量有显著的影响。玉米子粒、秸秆、地上部吸氮量和相应的产量呈极显著的正相关。

淋洗对石灰性土壤硝态氮含量及小麦吸氮量的影响

在陕西省的澄城、永寿、杨陵三地采集有机质、全氮、硝态氮含量差异较大的 17个土样 ,分别在淋洗土壤硝态氮前、后 ,以小麦为供试作物 ,用盆栽试验研究淋洗对土壤硝态氮含量及小麦吸氮量的影响。结果表明 ,淋洗后土壤起始硝态氮减少了 2 .9%～ 89.6 %。淋失量与硝态氮浓度有关 :浓度高时 ,淋失量大 ;浓度不高时 ,淋失量小。与此相对应 ,淋洗起始硝态氮后 ,盆栽小麦吸氮量减少 5 .5 %～ 6 9.8% ,而且作物吸氮减少量与硝态氮淋失量密切相关 (r=0 .95 6 ,n=17) ,硝态氮淋失量可对作物吸氮减少量给出 93.

土壤供氮能力测试方法的研究——Ⅱ.几种测氮方法的测定值与作物吸氮量的关系

通气培养法、淹水培养法、碱解扩散法、碱性高锰酸钾蒸馏法、沸水提取法、酸性高锰酸钾浸取法及1mol/L KCl浸取的起始NO^-_3—N等结果均可以在一定程度上反映出土壤供氮水平的高低。其中,通气培养1周,3周总矿化NO^-_3—N及KMnO_4在碱性条件下蒸馏释出的NH^+_4—N有较好的效果,淹水矿化的氮素及碱解氮效果不稳定。表层NO^-_2—N在反映土壤供氮能力方面有一定作用。起始NO^-_3—N和其他方法的测定值结合起来,可以显著地提高他们在反映土壤供氮能力方面的效果。

土壤供氮能力测试方法的研究——Ⅲ.0-100cm土层可矿化氮对作物吸氮量的意义

研究表明,0～15cm矿化出来的氮素最多,但对作物吸氮量的贡献并非最大,贡献最大的出现在较深的层次。总体来看,对作物吸氮有重要意义的是上部土壤的可矿化氮:旱区为0～45cm土层;灌区为0～30cm土层。然而,即使是上部土壤的可矿化氮,由于测定方法不同,其反映土壤供氮能力的效果也明显不同。本研究再一次表明,通气培养法优于淹水培养法和碱解扩散法。

土壤中各形态氮与玉米吸氮量关系的研究

相关分析表明,黑龙江省东部地区的白浆土中各形态氮与玉米植株吸氮量之间的相关程度不同。土壤N0值、碱解氮、酸解总氮、氨基酸态氮、可矿化氮与玉米植株吸氮量间呈极显著正相关;全氮、氨基糖态氮和酰胺态氮与玉米植株吸氮量也呈显著正相关;而未知态氮和非酸解总氮与植株吸氮量间的相关性不显著。

向日葵各器官干物质和吸氮量的积累与分配规律

为研究不同水氮处理下向日葵干物质与植株吸氮量的积累及分配规律,以及向日葵叶面积生长和叶色值变化规律,分析了不同水氮处理下向日葵的叶面积指数、叶绿素CCI值、各器官干物质积累量、各器官吸氮量以及开花期叶绿素相对含量与叶片吸氮量的相关性。结果表明,向日葵的叶面积指数随着生长过程的推进呈现出单峰型变化规律;向日葵的地上部各器官干物质积累随着植株生长推进表现为"S"型规律,大致分为3个时期:前期为指数增长期,中期为直线增长期,后期为减缓停滞期;向日葵地上部各器官氮累积量变化规律基本相似,随着生育期的进行而增长,大致分为3个时期,前期快—中期慢—后期快,呈现出"S"型曲线规律。向日葵整个生育期内各处理叶绿素CCI值的变化规律均呈山峰型,随着时间推进先增加后减小;向日葵相对叶绿素值CCI和叶片吸氮量存在明显的线性正相关性,回归方程为y=0.020 x+0.569,R2=0.711。

冬小麦100kg经济产量吸氮量研究

在运用地力差减法进行施肥配方设计时,100kg经济产量吸氮量是确定氮肥用量的重要技术参数之一.我中心通过近几年测土配方施肥项目多点次肥效试验分析,探明了新野县冬小麦100kg经济产量吸氮量,研究结果报告如下.

夏玉米100kg经济产量吸氮量研究

利用测土配方施肥项目17点次夏玉米肥效试验数据,进行100 kg经济产量吸氮量研究,结果表明,缺氮区和全肥区夏玉米郑丹958在河南省新野县生产条件下,100 kg经济产量吸氮量平均值分别为1.85、2.03 kg。

不同吸氮量类型水稻品种间氮素吸收与分配的差异

在群体水培条件下,选用来自不同年代、不同产地、生育期相近的15个常规籼稻品种为供试材料,研究不同吸氮量水平水稻品种氮素吸收与分配的差异以及与根系性状的关系。结果表明:不同吸氮量类型品种其抽穗前氮素累积量、抽穗后氮素累积量随着水稻成熟期总吸氮量的增加而增加,吸氮量大的品种其抽穗后的吸氮量占全株氮素累积量的比例也大。

决定大田作物产量与吸氮量关系的参变量

以不同氮肥水平配合不同密度种植几种大田作物进行６年试验，然后用３个公式评估那些决定经济的参变量。（１）Ｙｅ＝Ｙｂ×ＨＩ（ＤＭ）；（２）Ｙ３＝Ｙｂ（Ｎ）×ＨＩ（Ｎ）／Ｈｃ（ｈ．ｏ）．×１００；（３）Ｙｅ＝Ｇｎ×ＧＷ。式中的Ｙｂ是生物学产量，ＨＩ（ＤＭ）是干物收获指数；ＨＩ（Ｎ）是氮素收获指数；Ｙｂ（Ｎ）是收获时植株内累积的氮量（ｇＮｍ＾－２）；Ｎｃ（ｈ．ｏ．）是收获器官含氮量；