局部供氮对干旱胁迫下玉米苗期生长发育和水氮利用的影响

【目的】春旱频繁和过度施氮不利于春玉米苗期生长发育,并对后期生长和产量造成负面影响。研究干旱胁迫下局部供氮对玉米苗期生长、根系形态和水氮利用的影响,以期为促进玉米苗期根系发育、实现水氮高效利用和高产稳产提供技术依据。【方法】2021和2022年设置玉米水、氮两因素分根盆栽试验,设计5种供氮方式:不施氮(两侧均不施氮,N0/N0)、均匀低氮(两侧均低氮,LN/LN)、局部低氮(A侧低氮而B侧不施氮,LN/N0)、均匀高氮(两侧均高氮,HN/HN)和局部高氮(A侧高氮而B侧不施氮,HN/N0),供氮一侧LN和HN的施氮量分别为每kg干土中施氮0.12和0.24g;水分管理于三叶期开始并持续3周,设计3个土壤水分状况:重度干旱(35%田间持水量,W0)、适度干旱(55%田间持水量,W1)和正常水分(75%田间持水量,W2)。水分管理结束后测定植株生长性状、干重、根长、氮素吸收量、耗水量、水氮利用效率等指标。【结果】干旱胁迫显著抑制玉米苗期的植株生长、干物质累积和氮素吸收,但提高根冠比。相比W2,W0导致总根长平均降低48.0%,而W1对根长影响较小。干旱胁迫降低玉米的氮素回收利用率,W0和W1较W2平均分别下降10.1和4.6个百分点,W0还导致水分利用效率平均降低19.4%,而W1则使水分利用效率平均提高11.9%。供氮方式也显著影响玉米苗期的植株生长、干物质累积与氮素吸收利用,而且水氮两因素呈现出显著的交互作用。基于2022年结果,LN/LN地上部干重最高,W0、W1和W2条件下相比N0/N0分别提高8.3%、12.6%和23.6%。根系干重以LN/N0最高,3个水分条件下较N0/N0分别提高9.5%、17.0%和31.2%,且W1和W2条件下显著提高根冠比。HN/HN对玉米苗期生长的负面影响最严重,地上部干重在W0、W1和W2条件下较N0/N0分别下降30.1%、14.6%和7.0%,根系干重降幅更高(41.0%、44.2%和34.9%),因此显著降低根冠比。HN/N0对地上部干重影响较小,但显著降低根干重和根冠比。相比N0/N0,HN/HN和HN/N0均导致根长显著降低,而LN/N0通过促进未供氮一侧的根系增殖而显著增加总根长。施氮显著提高氮素吸收量,各水分条件下均以LN/LN较高,而LN/N0较低,氮素回收利用率则以LN/LN较高,而HN/HN较低。随干旱胁迫程度的减轻,各处理间氮素吸收量和氮素回收利用率的差异明显增大。植株耗水量和水分利用效率均以LN/LN和LN/N0较高,其次为HN/N0,而HN/HN最低。与不施氮相比,均匀或局部低氮对玉米苗期发育呈现促进作用,而均匀或局部高氮则呈抑制作用,而且干旱胁迫程度增加导致均匀或局部高氮供应的负面效应加剧。总体上,局部供氮方式较均匀供氮方式对根系生长的影响更大,诱导了根系的形态可塑性反应。相关分析发现,不同水分和供氮条件下,玉米苗期地上部干重、水分利用效率、氮素回收利用率与总根长均呈显著的正相关关系。对于局部供氮方式,未供氮一侧根长与地上部干重、水分利用效率和氮素回收利用率的相关性更高。【结论】与均匀供氮相比,局部供氮方式可促进玉米苗期根系在未施氮一侧的大量增殖而增加干重并提高总根长。推荐采用局部低氮供应方式施用基肥以促进苗期根系发育,提高水分利用效率和植株耐旱性。

羊尿氮对苜蓿和高羊茅混播草地生物量和氮利用的影响

为探究苜蓿(Medicago sativa L.)和高羊茅(Festuca arundinacea Schreb.)混播草地在放牧过程中对羊尿中氮的吸收规律,试验设置了苜蓿单播、高羊茅单播和苜蓿+高羊茅混播3种草地类型,以及是否施用羊尿2种模式,相互组合共计6个处理,研究了稳定性同位素15N标记的模拟绵羊尿施入对不同处理地上地下生物量、羊尿氮回收率、生物固氮率与氮转移的变化规律。结果表明:混播地上生物量显著高于单播高羊茅,与不施入羊尿相比,施入羊尿显著提高了混播和高羊茅单播的地上生物量,提高了苜蓿和高羊茅的单株氮素累积量;施入羊尿后,苜蓿的生物固氮效率降低;不施用羊尿处理有9.42%的氮从苜蓿转移到高羊茅中,施入羊尿处理没有发现氮转移现象;混播下羊尿中氮的回收率显著高于苜蓿和高羊茅单播,且混播中高羊茅对羊尿中氮回收率显著高于苜蓿。苜蓿混播草地放牧利用能够兼顾高效生产和环境保护,是一种可持续的草地利用方式。

秸秆还田配施稳定性氮肥对麦玉轮作水氮利用的影响

为探究秸秆还田配施稳定性氮肥对关中地区麦玉轮作体系作物生长及水氮利用的综合影响,并确定合理的高产高效施肥管理措施,设置两种秸秆还田模式(秸秆不还田、秸秆全量还田)和两种施氮措施(常规尿素和减量施用稳定性氮肥),以无秸秆还田且不施肥作为对照,共5个处理,研究分析作物产量、地上部生物量、土壤氨挥发累积量、土壤含水率、土壤硝态氮残留量及水氮利用效率。结果表明:秸秆还田配施氮肥会分别显著提高夏玉米和冬小麦产量28.03%~39.63%和90.10%~112.52%、地上部生物量27.88%~34.00%和78.96%~107.64%;施用稳定性氮肥较施用常规尿素分别降低夏玉米季和冬小麦季全生育期土壤氨挥发累积量50.18%~59.32%和68.21%~73.43%;秸秆还田会显著提高夏玉米季0~10 cm土壤含水率6.29%~21.38%,显著提高冬小麦季0~10 cm土壤含水率6.80%~25.06%;相同施肥措施下,秸秆还田会显著降低夏玉米与冬小麦收获期0~100 cm土壤NO_(3)^(-)-N残留量7.34%~10.78%和6.57%~11.24%,在相同秸秆还田模式下,施用稳定性氮肥较施用尿素会显著降低夏玉米与冬小麦收获期0~100 cm土壤NO_(3)^(-)-N残留量28.96%~31.63%和4.16%~9.54%;在相同施肥措施下,秸秆还田显著提高夏玉米季和冬小麦季水分利用效率、氮肥偏生产力和氮肥农学效率4.55%~7.85%、5.79%~12.08%、25.22%~41.43%和7.36%~9.73%、2.25%~14.38%、4.33%~30.35%,在相同秸秆还田模式下,施用稳定性氮肥显著提高夏玉米和冬小麦氮肥偏生产力、氮肥农学效率、氮素吸收效率、氮肥回收效率43.75%~52.29%、42.01%~60.39%、62.07%~66.67%、52.50%~72.73%和21.93%~36.41%、11.37%~39.14%、50.67%~53.85%、60.00%~64.15%。因此,秸秆还田配施减量稳定性氮肥会显著提高麦玉轮作体系水氮利用效率、减少氮素挥发损失及氮素淋失风险,综合考虑认为,秸秆还田配施180 kg/hm^(2)稳定性氮肥和秸秆还田配施150 kg/hm^(2)稳定性氮肥是关中地区夏玉米和冬小麦实现高产高效的合理施肥措施。

不同水氮用量对马铃薯产量、品质及水氮利用的影响

为筛选出坝上地区最优灌水施氮方式,降低当地水肥资源投入。试验参考传统种植方式下马铃薯水肥用量(灌水量1 125 m^(3)/hm^(2),施肥量270 kg/hm^(2)),将此水肥施用量设置为对照(W_(100)F_(100))。其次在添加土壤调理剂(P)条件下设置灌水量(1 125 m^(3)/hm^(2),W_(100);956.25 m^(3)/hm^(2),W_(85);787.5 m^(3)/hm^(2),W_(70))和施肥量(270 kg/hm^(2),F_(100);229.5 kg/hm^(2),F_(85);189 kg/hm^(2),F_(70))2因素试验,分析其对土壤水分氮素含量、根系结构以及马铃薯产量、品质和水氮利用的变化特征。结果表明:与W_(100)F_(100)处理相比,PW_(100)F_(100)处理的土壤含水量、土壤全氮含量、土壤铵态氮含量、根长、根体积、根表面积、各器官(根、茎、叶)的干物质量和全氮含量以及品质(蛋白质和可溶性糖含量)均有显著提高,然而对马铃薯产量、氮肥偏生产力和灌溉水分利用率提升效果并不显著。不同减水减氮添加调理剂措施对土壤硝态氮、马铃薯养分吸收和品质有较大的影响。与W_(100)F_(100)处理相比,PW_(100)F_(85)、PW_(100)F_(70)、PW_(85)F_(100)、PW_(85)F_(85)、PW_(85)F_(70)、PW_(70)F_(100)和PW_(70)F_(85)处理的硝态氮含量分别增加了284.23%、285.06%、79.25%、438.17%、401.24%、181.74%和380.50%(P<0.05);PW_(70)F_(100)、PW_(70)F_(85)和PW_(70)F_(70)处理的可溶性糖和根全氮含量,以及PW_(100)F_(85)、PW_(100)F_(70)、PW_(85)F_(100)和PW_(85)F_(85)处理的蛋白质和叶全氮含量均有显著提升。不同减水减氮添加调理剂对马铃薯的氮肥偏生产力和灌溉水分利用率也有一定提升,其中灌溉水分利用率以PW_(70)F_(100)和PW_(70)F_(85)处理的效果最为显著。结合主成分分析表明,PW_(70)F_(85)处理可以作为坝上地区比较合理的节水减氮方式。

滴灌施肥水肥耦合对温室番茄产量、品质和水氮利用的影响

【目的】水肥是限制作物增产的两大因子,不合理的灌溉与施氮不仅难于增加产量,还会增加土壤剖面硝态氮累积、降低作物品质及水氮利用效率。针对西北半干旱地区温室蔬菜灌水和施肥存在的问题,通过滴灌施肥水肥耦合对温室番茄产量品质和水氮利用的影响,研究滴灌施肥条件下温室番茄高产优质高效的灌水施肥制度。【方法】通过温室番茄小区试验,设常规沟灌施肥(100%ET0,N240-P2O5120-K2O150 kg·hm-2)以及3个滴灌水量(高水W1:100%ET0、中水W2:75%ET0、低水W3:50%ET0)和3个施肥水平(高肥F1:N240-P2O5120-K2O150 kg·hm-2、中肥F2:N180-P2O590-K2O112.5 kg·hm-2、低肥F3:N120-P2O560-K2O75 kg·hm-2),共10个处理,分析番茄生长产量、品质、土壤硝态氮分布以及水氮吸收利用对不同灌水量和施肥量的响应规律。【结果】与常规沟灌施肥相比,滴灌施肥增加番茄产量31.04 t·hm-2、干物质量3 208 kg·hm-2和总氮吸收量73.13 kg·hm-2,增幅分别为46.9%、54.0%和82.4%,同时增加果实中维生素C(Vc)含量61.8%;降低土壤中硝态氮含量;水分利用效率(WUE)和氮肥利用率(NUE)分别增加46.4%和76.5%。滴灌施肥条件下,W1F2处理总干物质量最大(9 248 kg·hm-2),产量和植株氮素吸收量均与灌水量和施肥量正相关,增加施肥量带来的增产效应大于灌水,且W1F2处理产量和氮素吸收量增加幅度最大。增加灌水量,降低施肥量,WUE逐渐下降,NUE逐渐上升,W3F1处理WUE最大(47.7 kg·m-3),W1F3处理NUE最大(65.6%),且W3F2处理的WUE和W1F2处理的NUE增加幅度明显大于其他处理。土壤中硝态氮含量受灌水、施肥以及水肥交互效应影响显著,随灌水量的增加呈先增大后降低的趋势,随施肥量的增加逐渐增大,在滴头正下方没有明显累积,在湿润土体的横向边缘产生累积,W1F2处理土壤中硝态氮含量较小,分布更均匀。增大灌水量显著降低番茄Vc、番茄红素和可溶性糖含量以及营养累积量;增大施肥量,品质含量以及营养累积量呈先增大后降低的趋势;W3F2处理获得最大的Vc和番茄红素含量及营养累积量,最大的可溶性糖含量及较大的营养累积量。【结论】温室番茄滴灌施肥技术能够达到高产优质和高效的目的,当追求产量和氮肥利用率时,高水中肥(W1F2:100%ET0,N180-P2O590-K2O112.5 kg·hm-2)处理能获得较高的产量和NUE以及较低的土壤硝态氮含量;当追求品质和水分利用效率时,低水中肥(W3F2:50%ET0,N180-P2O590-K2O112.5 kg·hm-2)处理获得最大的维生素C、可溶性糖和番茄红素含量以及较高的水分利用效率。

麦玉复种体系下秸秆还田与施氮对作物水氮利用及产量的效应研究

【目的】探究陕西关中地区麦玉复种体系下作物生产过程对秸秆还田与氮肥合理配施的响应,为实现当地粮食作物增产及资源高效利用提供理论依据。【方法】本研究于2011年10月至2016年10月,在陕西杨凌地区设置连续5年的定位试验。采用二因素裂区设计,主区为秸秆还田,设秸秆还田(S)和秸秆不还田(S0)2个水平;副区为施氮量,设常规施氮(F1)、减量施氮(F0.8)、不施氮(F0)3个水平,对冬小麦与夏玉米籽粒产量及水肥利用状况进行测定分析。【结果】秸秆还田与施氮及二者交互作用对麦玉两作物产量及其构成因素、水肥利用效率等方面有显著或极显著影响。秸秆还田较不还田处理显著提高土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量,分别达6%—14%、8%—34%、3%—5%、3%—10%;同时显著提高麦玉播种前及收获后0—100 cm土层的储水量,播种前及收获后5季均值分别增加5%—11%、12%—15%(麦)和4%—9%、11%—17%(玉)。与不施氮处理相比,施氮显著提高土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量;并显著提高了秸秆还田水平下麦玉播前及收后土壤储水量。在产量和水氮利用方面,秸秆还田较不还田处理分别显著提高了2012—2016 4季冬小麦和5季夏玉米产量,其中,冬小麦每年依次提高4%—6%、5%—10%、7%—10%、8%—12%,夏玉米依次为1%—2%、3%—6%、4%—7%、5%—8%、3%—7%;秸秆还田显著提高麦玉水分利用率WUE,5季均值分别增加4%—7%(麦)和8%—11%(玉);并显著提高2012—2016 4季麦玉氮肥偏生产力PEPN、2012—2016 4季冬小麦和5季夏玉米农学利用率AEN。施氮较不施氮处理显著提高麦玉产量,且均以F1处理最高,冬小麦F1处理在两秸秆还田水平下分别较F0处理显著增产30%—38%(S)和29%—33%(S0),夏玉米为21%—25%(S)和19%—22%(S0);施氮显著提高了两作物WUE,S0水平下F1处理WUE均值最高,S水平下F0.8处理WUE均值最高;F0.8较F1处理在5季中均显著提高作物PEPN和AEN,5季均值最高的SF0.8处理较最低的S0F1处理分别增加31%和30%(麦)、30%和31%(玉)。经济效益方面,秸秆还田较不还田处理提高了麦玉净收益均值,分别为808—1 258元(麦)和733—1 212元(玉);施氮较不施氮处理提高两作物净收益,施氮处理中以F0.8处理获得收益最大。麦玉5年净收益均呈现出SF0.8>SF1>S0F0.8>S0F1>SF0>S0F0的趋势,其中SF0.8处理下净收益均值较CK分别增加3 052元(麦)和2 145元(玉)。【结论】长期秸秆还田配减量施氮在保证冬小麦及夏玉米维持较高产量的情况下,显著改善作物水肥利用情况。综合考虑作物产量、水肥利用效率及经济效益,不同处理间以秸秆全量还田配施减量氮肥处理效果最优。

水氮耦合下小粒咖啡幼树生理特性与水氮利用效率

为探明经济热作小粒咖啡幼树的水氮精准管理模式,研究了4个灌水水平（WS,75%~85%田间持水量;WH,65%~75%田间持水量;WM,55%~65%田间持水量;WL,45%~55%田间持水量）和4个施氮水平（NH,0.60 g/kg;NM,0.40 g/kg;NL,0.20 g/kg;NZ,0 g/kg）对小粒咖啡幼树生理特性及水氮吸收利用的影响。结果表明：与WL相比,增加灌水使叶绿素、类胡萝卜素、丙二醛、脯氨酸和可溶性糖含量分别降低5.8%~15.5%、6.0%~14.4%、14.2%~30.3%、27.6%~60.0%和22.6%~57.5%,使根系活力和水分利用效率分别提高15.8%~63.8%和21.6%~29.6%,降低土壤硝态氮均值21.5%~36.2%。与NZ相比,增加施氮使丙二醛降低23.8%~49.8%,叶绿素、类胡萝卜素、脯氨酸、可溶性糖、根系活力和水分利用效率分别提高49.0%~88.4%、21.9%~60.9%、509%~703%、20.7%~52.3%、23.5%~41.8%和21.6%~53.9%,同时土壤硝态氮均值增加2.73~14.44倍。NZ和NL时氮素吸收总量与灌水量显著正相关;NM和NH时水分利用效率和氮素吸收总量均随灌水量先增后减。不同灌水条件下,水分利用效率、氮素吸收总量均与施氮量呈显著二次曲线关系。NMWH组合的水分利用效率最大,同时NM和NH处理的氮素表观利用效率和氮素吸收效率最大,因此NMWH为水氮高效利用组合。

腐植酸尿素对玉米生长及肥料氮利用的影响

【目的】利用腐植酸对氮肥的增效作用,通过研究尿素中腐植酸添加量对玉米生长及肥料氮(15N)吸收、分配的影响,以期为腐植酸提高尿素肥效提供理论及实践依据。【方法】将腐植酸增效剂按1%、5%、10%、20%的比例分别添加到普通尿素中,利用熔融法制备四种腐植酸尿素试验产品(HAU1、HAU2、HAU3和HAU4),在土柱栽培试验中利用同位素15N示踪法,研究在等氮量(施氮量0.1 g/kg干土)投入情况下,尿素中腐植酸添加量对玉米生长,玉米肥料氮吸收、分配及肥料氮在不同土层分布的影响。【结果】与普通尿素处理(U)相比,1)四种腐植酸尿素处理均可显著提高玉米地上部生物量和籽粒产量,分别提高5.5%~13.8%和6.3%~17.3%,且随着腐植酸添加量的增加而提高。2)腐植酸尿素提高了玉米籽粒、茎、穗轴中的肥料氮含量,但差异不显著,同时降低了苞叶中的肥料氮含量;腐植酸尿素可显著提高玉米地上部和籽粒肥料氮的吸收量,分别增加11.6%~17.0%和16.8%~25.9%,但随着腐植酸添加量的增加,叶和苞叶中的肥料氮吸收量会有所降低;腐植酸尿素的肥料氮收获指数提高2.5~4.2个百分点。3)腐植酸尿素可显著提高15N肥料利用率和15N肥料土壤残留率,并降低15N肥料损失率,15N肥料利用率提高5.9~8.6个百分点,15N壤残留率提高1.4~2.5个百分点,损失率降低7.3~11.2个百分点。4)玉米收获后,土壤中的肥料氮主要残留在0—50cm土层,腐植酸尿素在0—90 cm土层中的肥料氮累积残留量比普通尿素高5.2%~10.1%。【结论】与普通尿素相比,在腐植酸增效剂添加比例为1%~20%的范围内,腐植酸对尿素均具有较好的增效作用,随着腐植酸添加量的增加,玉米籽粒产量逐渐增加;腐植酸还可促进玉米叶片和苞叶中的肥料氮向籽粒的转运,提高玉米肥料氮收获指数及籽粒肥料氮吸收量;同时还可提高尿素在土壤中的残留量,减少氮素淋溶损失。

施氮与灌水对夏玉米产量和水氮利用的影响

通过田间裂区试验,研究了不同灌水量(900、1200和1500 m3/hm2)和施氮量(0、150、210和270 kg/hm2)对夏玉米生长状况、产量构成及水、氮利用效率等的影响。结果表明:当灌水量超过最低量900 m3/hm2、施氮量超过150 kg/hm2时,二者对玉米产量、产量构成因素(穗粒数、百粒重及穗粒重)和收获指数(HI)以及各生育期干物质积累量等均没有明显影响;氮肥农学效率和氮肥偏生产力随氮肥用量的增加呈明显降低趋势;灌水生产效率和水分利用效率随灌水量的增加也显著降低,二者均表现为900 m3/hm2>1200 m3/hm2>1500 m3/hm2。因此,在本试验条件下,以W900N150处理的水、氮利用效率、产量及其构成因素等较高,并且对环境造成潜在危害最小,为当地地域气候条件下夏玉米生产中节水减氮的较为适宜的水氮配比。

两种作物对土壤不同层次标记硝态氮利用的差异

利用^(15)N层标记的土柱试验法,研究了蔬菜和大田种植体系中菠菜、小麦两种作物及小麦的两个品种对土壤不同层次标记硝态氮利用的差异。结果表明,菠菜对土壤10～20、40～50、70～80cm层次标记硝态氮的利用率分别为40.7%、29.9%、23.4%,小麦两个品种小偃54和京411利用率分别为45.5%、16.1%、7.7%和32.5%、12.4%、4.7%。菠菜对土壤不同层次标记硝态氮的利用率显著大于小麦,小偃54对土壤不同层次标记硝态氮的利用率显著高于京411。作物的根长密度与相应土层标记硝态氮的利用率呈显著的正相关关系。作物收获后土壤剖面NO-3-N含量分布的总体趋势是菠菜小于小麦,小麦品种间为小偃54小于京411。土壤10～20cm层次的标记NO-3-N峰下移到40～50cm,40～50cm层次标记NO-3-N没有发生明显移动,而70～80cm层次标记NO-3-N可见较为明显的上移趋势,并在60cm左右出现累积峰。菠菜和小麦之间、小麦品种之间土壤不同层次标记NO-3-N的移动距离没有显著差异。

减量施氮对冬小麦-夏玉米种植体系中氮利用与平衡的影响

研究了冬小麦 夏玉米种植体系中减量施N对作物N利用与平衡的影响 .结果表明 ,与原有高量施N处理 (N2 40 和N3 60 )相比 ,在冬小麦季减半施N未引起产量和吸N量的变化 ,但在原有低量施N处理(N12 0 )下减半施N显著降低了小麦产量和吸N量 ;在夏玉米季 ,在上季减半施N的基础上停止施N后作物产量和吸N量均比原固定施N处理显著下降 .N平衡计算结果表明 ,减量施N条件下 0～ 1m土壤N残留和表观损失的数量均显著低于原有施N量处理 ,作物N利用率显著提高 ,但在 1～ 2m层次中累积的硝态氮却不因减量施N而下降 ,说明这一土层的硝态氮可能难以被作物吸收利用 .由此可见 ,在前茬高施N量下减少氮肥用量有利于提高作物的氮肥利用率。

秋闲期秸秆覆盖与减氮优化根系分布提高冬小麦产量及水氮利用效率

【目的】冬春干旱频发和氮的过度施用限制了西南丘陵旱地雨养农业区小麦的产量与可持续发展,探讨秋闲期秸秆覆盖与氮肥减施对旱地小麦根系分布、产量及水氮吸收利用的影响,为优化四川旱地小麦耕作制度和绿色高质高效生产提供依据。【方法】试验于2016-2018年在四川省仁寿县四川农业大学试验基地进行,采用裂区设计,在夏玉米收获后,以秋闲期秸秆粉碎覆盖(SM)和不覆盖(NM)为主区,以不施氮(N_(0):0)、减氮(RN:120 kg N·hm^(-2))和常规施氮(CN:180 kg N·hm^(-2))为裂区,研究分析土壤含水量、根长、根系分布、小麦产量、耗水量(ET)、水分利用效率(WUE)和氮素利用情况。【结果】与不覆盖相比,秋闲期秸秆覆盖显著提高播种至孕穗期0—10 cm和10—20 cm土层含水量及播种时与拔节期0―100cm土层土壤贮水量,秸秆覆盖的保墒效应可持续至孕穗开花阶段;覆盖显著促进小麦拔节期和开花期耕层根系生长,尤其是0—10 cm土层根系直径增加、根长密度显著提高;覆盖下小麦总耗水量、WUE、氮素吸收量、播种至拔节期氮素积累速率、拔节至开花期氮素积累速率、氮素籽粒生产效率(NUEg)、氮肥农学效率(AEN)和氮肥偏生产力(NPFP)两年均值较不覆盖分别提高11.4%、71.8%、73.1%、119.0%、100.0%、3.6%、264.7%和78.2%;覆盖下氮肥回收效率(REN)较不覆盖增加44.4个百分点。覆盖后冬小麦有效穗数、穗粒数和产量两年均值较不覆盖分别提高31.8%、44.4%和92.9%。秸秆覆盖效应大于施氮量效应。与常规施氮量相比,减氮处理未显著降低0—10 cm土层根长密度、耗水量、水分利用效率与籽粒产量;覆盖结合减氮显著提高群体氮素籽粒生产效率、氮肥农学效率、氮肥偏生产力和氮肥回收效率。【结论】秋闲期秸秆覆盖提高播种至拔节期土壤水分含量和储量,促进拔节期小麦根系在表层土壤中的生长,进而促进氮素吸收利用、提高冬小麦产量与水肥利用效率;秋闲期覆盖结合120 kg·hm^(-2)施氮量是适宜四川旱地冬小麦的减氮增效高产栽培技术模式。

日粮蛋氨酸水平对安哥拉兔氮利用、产毛性能及血液指标的影响

利用32只1岁左右体重3 5kg的安哥拉兔研究了日粮不同蛋氨酸水平对氮利用、产毛性能及相关血液指标的影响。试验分成4组,日粮蛋氨酸水平分别为0 31%、0 41%、0 61%和0 81%。结果表明:日粮蛋氨酸水平为0 41%时,蛋白质的消化率最高达71 46%;日粮蛋氨酸水平为0 61%时,估测年产毛量最高为895 75g,血清中尿素氮含量最低。因此对于中低产的安哥拉兔来讲,日粮中适宜的蛋氨酸含量推荐为0 4%～0 6%。

饲粮粗蛋白质水平对中国荷斯坦奶牛产奶性能、氮利用及血液激素的影响

本试验旨在研究饲粮粗蛋白质(CP)水平对中国荷斯坦奶牛产奶性能、氮利用及血液激素的影响。采用重复4×4拉丁方设计,8头经产中国荷斯坦奶牛随机分为4个处理。4个处理的饲粮CP水平分别为12.56%、13.96%、15.53%和16.93%。试验分为4个周期,每个周期18 d。在4 d收集期内,全量收集粪、尿,每天测量产奶量、乳成分和干物质摄入量(DMI),并在收集期最后1 d采集血样。结果表明:4个饲粮处理的DMI基本相同(P>0.05);饲粮CP水平12.56%的产奶量和能量校正奶(ECM)明显低于饲粮CP水平13.96%至16.93%(P<0.05),饲粮CP水平13.96%至16.93%的产奶量和ECM基本相同,其中饲粮CP水平13.96%和16.93%的产奶量分别为28.18和28.72 kg/d,ECM分别为32.64和32.04 kg/d;乳成分中仅乳蛋白率随着饲粮CP水平增加而提高(P<0.05);饲粮CP水平12.56%和13.96%的乳氮效率明显高于饲粮CP水平15.53%和16.93%(P<0.05或P<0.01);随着饲粮CP水平的提高,尿氮排出量不断增加,乳氮排出量也缓慢上涨,体内氮沉积显著增加(P<0.05或P<0.01),只有饲粮CP水平16.93%的粪氮排出量明显增加(P<0.05);饲粮CP水平12.56%的血液瘦素浓度最高(P<0.05),催乳素(PRL)、生长激素(GH)、胰岛素样生长因子1(IGF-1)、血糖、非酯化脂肪酸(NEFA)和β-羟丁酸(BHBA)浓度较高;而饲粮CP水平16.93%的血浆尿素氮(PUN)浓度最高(P<0.01),胰岛素和GH浓度较高,IGF-1浓度较低。由此可见,饲粮CP水平13.96%适合中国荷斯坦奶牛产奶量28 kg/d或ECM 32 kg/d的泌乳性能、氮利用和内分泌调节。

不同栽培模式对“早籼晚粳”双季稻光氮利用效率及产量的影响

[目的]开展多个因素集成的高产高效栽培模式研究,为水稻产量与资源利用效率协同提高的栽培模式提供技术途径。[方法]在南方双季稻区,设置4种栽培模式,分别为不施肥模式(早、晚季基本苗62.5和50.0万/hm^(2),不施氮肥,CK),当地农民模式(在N0模式的基础上早、晚季分别施纯氮150和165 kg·hm^(-2),基肥:蘖肥为7:3,FM),高产高效模式(在FM模式的基础上早、晚季基本苗增加1倍以上,早、晚季施氮量分别减少20%和增加27%,基肥:蘖肥:穗肥比5:3:2,锌肥作基肥施入,T1)、再高产高效模式(在T1模式的基础上早、晚稻基本苗增加20%以上,增施有机肥,晚季施氮量增加14%,基肥、蘖肥和穗肥比例为4:3:3,垄厢栽培,T2),研究这些栽培模式对"早籼晚粳"双季稻光氮利用效率及产量形成的影响。[结果]T2处理的平均周年产量为15.1 t·hm^(-2),显著高于T1和FM处理,与FM处理相比,T2处理的早籼稻和晚粳稻产量分别提高了13.3%和24.9%;与FM处理相比,T2处理显著增加了早籼稻和晚粳稻公顷穗数,使得群体颖花数显著提高。T1处理平均周年产量为13.3 t·hm^(-2),高于FM处理,表现为晚粳稻产量平均提高了9.5%、早籼稻产量略有下降。早稻季,T2处理成熟期干物质为12.30 t·hm^(-2),显著高于T1和FM处理,群体生长速率高于T1和FM处理,表现为移栽—齐穗期群体生长速率显著提高;晚稻季,T2处理成熟期干物质为17.96 t·hm^(-2),显著高于T1和FM处理,齐穗—成熟期群体生长速率显著高于CK,高于T1处理,且2018年差异达到显著水平。与FM处理相比,T2处理的早、晚季辐射利用率分别为1.05和1.25 g·MJ^(-1),分别显著提高了31.7%和63.4%;T2处理早、晚季的氮肥农学利用率(AEN)分别为28.8、14.7 kg·kg^(-1),分别显著提高了61.6%和31.9%。[结论]基于南方双季稻生态特点,以"定苗定氮"、垄厢增氧、其他措施增强灌浆活性为主集成了再高产高效栽培模式,实现了产量与光氮利用效率协同提高10%—20%的目标。

施氮与灌水对河西制种玉米产量及水氮利用效率的影响

为探究施氮和灌水对河西灌区制种玉米种子产量以及生产过程中水氮利用的影响,以郑单958(ZD958),先玉335(XY335)为研究对象,设置充分灌水(6 000 m^3·hm^(-2),W_(6000))、中度胁迫(4 500m^3·hm^(-2),W_(4500))、重度胁迫(3 000 m^3·hm^(-2),W_(3000))3个灌水梯度,不施氮(0 kg·hm^(-2),N_0)、中量施氮(225 kg·hm^(-2),N_(225))、过量施氮(450 kg·hm^(-2),N_(450))3个施氮水平,测定收获期种子产量及产量构成,以及播前收后1m深土壤含水量及土壤硝态氮含量。结果表明,灌溉量对种子产量无显著影响,同一灌水条件下施氮处理产量显著高于不施氮,先玉335组合产量较郑单958组合高,最高产量出现在中度胁迫灌水条件下的过量施氮处理(W_(4500)N_(450)),达11 147 kg·hm^(-2);先玉335组合的种子百粒重显著高于郑单958组合,郑单958组合种子各产量构成均表现为施氮处理高于不施氮。在中度胁迫灌水条件下,0~100cm土壤硝态氮的累积量显著高于重度胁迫和充分灌水;水分利用效率、氮肥偏生产力、氮肥农学效率均以中度胁迫灌水条件下中量施氮处理占优。综合考虑产量及水氮利用效率,在本试验条件下,适合河西灌区郑单958制种组合和先玉335制种组合的水氮最佳组合为灌水量4 500 m^3·hm^(-2),施氮量225 kg·hm^(-2)。本研究为河西制种玉米种植中水氮合理利用提供了理论借鉴。

时空亏缺调控灌溉和施氮处理对番茄水氮利用的影响

为探索节水灌溉条件下蔬菜的水肥高效利用模式, 采用番茄盆栽试验, 以常规充分灌水为对照, 研究了时空亏缺调控灌溉和氮肥处理对番茄营养器官干物质累积、灌溉水分利用效率、氮素累积及土壤水氮分布的影响。在交替灌溉条件下, 设置控水时期、灌水水平和施氮水平3因素, 控水时期分别为开花座果期和结果期, 2个灌水水平分别为高水和低水, 3个施氮水平分别为高氮、低氮和无氮, 并以常规灌溉作为对照。结果表明： 与常规充分灌水处理相比, 交替灌溉持续高水处理、交替灌溉开花座果期低水处理、交替灌溉结果期低水处理及交替灌溉持续低水处理分别降低干物质累积总量4.52%、11.93%、17.76%和23.94%, 分别降低氮素累积总量1.74%、12.86%、15.50%和22.47%, 分别降低氮素干物质生产效率2.24%、3.93%、2.55%和0.89%, 而分别增加灌溉水分利用效率12.39%、8.99%、15.02%和12.96%。在交替灌溉条件下, 中氮处理的干物质累积、灌溉水分利用效率和氮素累积总量最大。与低氮处理相比, 中氮和高氮处理的氮素干物质生产效率分别降低6.87%~12.70%和17.81%~24.38%, 土壤硝态氮分别提高31.64%~159.58%和57.37%~297.37%。综合考虑干物质累积、水分利用及氮素累积等因素, 番茄适宜的水氮供给模式为交替灌溉持续高水中氮处理： 灌水定额为80%W0（W0为常规充分灌溉的灌水定额, 保持土壤含水量为田间持水量的70%~85%）, 施氮量为0.30 g（N）·kg-1（干土）。

不同水肥管理模式下糯玉米水氮利用及熵权TOPSIS综合评价

为探究施肥与灌水方式对糯玉米各生育期株高、叶面积指数、产量品质及水氮利用率的影响,以晋糯41号为材料进行田间试验,设置I0(播种期75%θf^85%θf,苗期~拔节前期65%θf^75%θf,拔节后期~孕穗期70%θf^80%θf,孕穗期~开花期70%θf^80%θf)、I1(播种期75%θf^85%θf,拔节后期~孕穗期75%θf^85%θf)2种灌水方式,F0(N、P、K肥全部基施)、F1(N、K肥基施30%+拔节期30%追施+大喇叭口期追施40%,P肥全部基施)和F2(N、K肥基施30%+大喇叭口期追施70%,P肥全部基施)3种施肥方式。结果表明:不同施肥水平F1、F2相比F0可增加株高2.86%~4.29%,增加叶面积指数6.47%~11.61%,增加鲜穗产量0.63%~8.42%,提高水分利用效率6.41%~21.34%,提高灌溉水利用率1.94%~21.88%,提高氮肥农学效率10.02%~19.80%,I1水平效果更加显著,I0相比I1在F0、F1、F2施肥方式下分别可增加鲜穗产量13.57%、5.54%、8.59%,增加籽粒产量16.14%、2.77%、6.49%,I1水平相比I0水平可减少灌水量29.55%、37.02%、25.20%,减少土壤耗水量20.82%、22.01%、13.44%,增加灌溉水利用率11.50%、33.31%、17.57%,增加水分利用效率4.09%、18.69%、6.51%。研究表明F1I0处理为最优水肥管理方案。

不同耕作措施对麦田土壤碳储量和作物水氮利用效率的影响

为了探索耕作措施和秸秆还田对麦田土壤碳氮水的动态变化的影响,在田间定位试验的基础上,通过深耕（T1）、深耕＋秸秆还田（T2）、浅耕（T3）、浅耕＋秸秆还田（T4）4种不同耕作方式处理,对麦田碳储量、土壤含水量、全氮含量以及作物水氮利用效率的变化进行了研究。结果表明,秸秆还田在不同时期对土壤碳储量有一定的影响,与播前土壤有机碳储量相比,0～20 cm土层各处理在越冬期有较高的有机碳储量,20～40 cm土层则于拔节期有机碳储量达到最大值,40～60 cm土层除T1处理,其他处理皆为拔节期最大。综合来看,在整个生育期有机碳储量均表现为秸秆还田处理大于秸秆不还田处理。深耕处理提高了小麦生育前期的土壤含水量,T2处理的作物耗水量比T4处理高4.2%;秸秆还田提高了作物的水分利用效率,T2的水分利用效率、灌溉水利用效率分别比浅耕加秸秆还田高24.9%,27.6%。除开花期,T1处理的植株含氮量高于浅耕处理,T2处理能够显著提高冬小麦氮素积累量,较不还田处理提高了44%;T1处理的氮素利用效率比浅耕处理高57.2%。秸秆还田处理在生育前期抑制了小麦的生长,但后期促进了植株干物质量的积累。秸秆还田有利于穗粒数的提高,从而提高产量,T2处理较T3处理产量提高了22.1%,较T1处理增产6.7%;T1处理较T3处理增产14.4%。因此,秸秆还田和深耕有助于提高土壤碳储量,提高水分和氮素利用效率,进而提高作物产量。

调亏灌溉与施氮对花生产量及水氮利用的影响

为减缓干旱造成花生减产的现象,探明调亏灌溉在辽西半干旱区的适用性,以及对花生全生育期生长、产量和水氮利用效率影响,以白沙1016为研究对象,进行主区为施氮量,子区为水分亏缺度的田间裂区试验研究。施氮量为0(N0)、40(N1)、60(N2)和80(N3) kg·hm^(-2),4个水平;水分亏缺为花针-结荚期连续控水,设重度亏水(灌水下限为45%,上限为90%)(W1)、中度亏水55%(W2)、轻度亏水65%(W3)(占田间持水量百分比)和雨养(W0) 4个水平。试验结果表明,增施氮肥和调亏灌溉对花生耗水量、花生生长和水氮利用影响显著。调亏灌溉处理较雨养处理,可显著增加花生株高12.73%,增产13.09%,提高NAE 120.68%,但会显著降低WUE,最多降低20.92%。随着施氮量的增加,花生株高、叶面积指数和干物质量以及产量和WUE呈先增后减趋势,产量和WUE最高增加32.03%和34.03%,NAE随施氮量增加而降低,由最高的33.23 kg·kg-1(N1)降至9.57 kg·kg-1(N3),降幅达247%。调亏灌溉下,水氮具交互效应显著,因此在辽西半干旱地区推荐施氮60 kg·hm^(-2),花针-结荚期采取中度亏水处理(N2W2)为适宜本地区的水氮调控模式。产量为6 485.03 kg·hm^(-2),而且还能维持较高的WUE和NAE,分别达到2.02 kg·m-3和38.82 kg·kg-1。