长期有机无机外源氮素配施作物氮肥利用率及土壤剖面氮分布特征

探究有机无机外源氮素配施对小麦-玉米轮作体系作物产量和土壤剖面氮素分布的影响,为华北平原潮土区合理减少氮肥使用、提高氮肥利用率和科学管理土壤氮素资源提供参考。基于28年肥料定位试验,选择不施肥(CK)、单施化肥(CF)、化肥与有机肥配施(CFM)、化肥与秸秆配施(CFS)4个处理,分析了化肥、有机肥、秸秆作为主要外源氮素长期配施对作物可持续生产能力、氮肥利用率、施肥后效及潮土氮素剖面分布的影响。结果表明,投入外源氮素能提高作物产量,小麦季CF、CFM、CFS处理平均分别增产280.49%、276.02%、286.73%,玉米季平均分别增产160.15%、170.86%、178.45%。CF、CFM、CFS处理小麦季、玉米季产量变异系数均高于CK处理,小麦季增幅更大。小麦季CFS处理产量可持续指数最高,为66.32%,玉米季CFM、CFS处理产量可持续指数基本一致,高于CF处理。与CF处理相比,CFM、CFS处理平均氮素吸收量分别提高2.11%、4.29%。CF、CFM、CFS处理氮肥累积利用率分别为61.12%、62.91%、64.78%,后效分别为0.72%、0.90%、0.60%,化肥与有机肥配施效果高于单施化肥、化肥与秸秆配施。与CF处理相比,CFM处理0~40 cm土层土壤全氮含量提高22.08%~35.94%,碱解氮含量提高12.05%~38.17%。综上,投入外源氮素可提高作物产量和氮素吸收量、提升产量稳定性和可持续性。在小麦-玉米轮作体系下,化肥配施秸秆最有利于维持可持续生产能力。化肥与有机肥配施、化肥与秸秆配施提高了土壤氮含量。

以^(15)N示踪技术分析叶面施氮对花生氮素吸收、分配及利用率的影响

叶面追肥是现代农业作物丰产栽培常用田管技术。为探明叶面施氮次数与浓度对花生氮素吸收积累、运转分配及利用率影响,揭示叶面追氮对植株不同器官建成和功能维持的营养机制,试验设5个处理:T0为对照;T1尿素浓度1%,收获前35d追施1次;T2尿素浓度3%,追施时间同T1;T3尿素浓度1%,收获前50 d、35 d和20 d追施3次;T4尿素浓度3%,追施时间同T3。氮肥用^(15)N标记尿素和普通尿素。结果表明:(1)叶面施氮植株氮含量提高0~0.22个百分点,且有T4>T3>T2>T1,其中营养体(根、茎、叶)增幅较大,比对照提高0.17~0.45个百分点,生殖体含量(果针、果壳、籽仁)增幅较少;施氮处理植株氮积累量提高平均19.8%,其中营养体平均增42.1%,生殖体平均增长12.7%。(2)叶面追施的氮在不同器官的分配比例存在较大差异,籽仁>叶>茎>果壳>果针>根,其中籽仁、叶各约占60%和30%,其余器官比例较少;追施时间对氮素分配有一定影响,收获前35 d追施更有利向生殖体分配,比收获前50 d和20 d两处理平均高7.9个百分点。(3)植株氮素效率随叶面施氮数量的增加而降低;施氮次数少或氮肥浓度低肥料利用率高,1次追施氮肥利用率平均70.6%,比3次追施平均高37.7个百分点;不同追施时间比较,收获前35 d追施氮肥利用率最高,较收获前50 d和20 d两处理的平均值分别高1.8和3.9个百分点。综上,叶面施氮可显著提高植株氮代谢水平,促进氮素吸收、积累,营养体尤为明显,是花生生育后期“护根保叶”生理机制和根系氮源难以取代的技术措施;叶面追施的氮主要分配在荚果和叶片中,是花生提高产量和叶片光合作用的生理机制;叶面追氮肥料利用率明显高于根系施肥,是花生经济施肥的有效途径;植株氮效率随叶面施氮数量的增加而降低,追施次数少或氮肥浓度低肥料利用率高。本研究可为花生叶面施肥提供理论依据和技术支撑。

控失尿素对氮素利用率、土壤硝态氮含量及冬小麦增产效果的影响

为探索控失尿素的施用方法,发现控失尿素在施用中存在的问题,以冬小麦为试验对象,开展了田间小区试验,考察了不同施肥处理和施肥方式对冬小麦产量、氮素利用率和土壤硝态氮含量的影响。结果表明:施氮处理的冬小麦产量高于不施氮处理的,处理间差异极显著;氮素施用量和施肥方式相同时,控失尿素处理的冬小麦产量高于普通尿素处理的,处理间差异极显著;氮素施用量和肥料品种相同而施肥方式不同时,底施+追施的增产效果优于全底施的,处理间差异显著;控失尿素氮素施用量比普通尿素减少20%的条件下,冬小麦产量无显著性差异;与施用普通尿素的处理相比,施用控失尿素的处理不仅氮素利用率高,且均不同程度地降低了土壤中硝态氮的含量。施用控失尿素可以提高冬小麦的产量和氮素利用率,降低土壤中硝态氮的含量。

有机肥部分替代化肥对玉米产量和氮素利用率的影响

为明确浙南地区黄红壤土玉米有机肥替代化肥方案,进行有机肥替代化肥对玉米产量及氮素利用率的影响试验。田间试验分别设置不施肥处理(CK)、氮磷钾肥处理(NPK)、磷钾肥处理(PK)、15%基施有机肥等氮替代化肥处理(T15)、30%基施有机肥等氮替代化肥(T30)处理。结果表明:与NPK处理相比,T30处理的秸秆产量降低17.11%,T15和T30处理的籽粒氮含量分别降低16.73%和17.83%,T15和T30处理的籽粒吸氮量分别降低15.00%和20.30%,T30处理的秸秆吸氮量降低31.75%,T15和T30处理的氮素内部利用率分别提高23.10%和28.61%,T30处理的土壤铵态氮含量降低24.61%。本研究表明,有机肥氮替代15%~30%化肥氮可保持玉米不减产,提高土壤肥力和氮素利用率,减少化肥施用量,适宜在浙南玉米生产中推广应用。

添加单宁酸和原花青素对油菜氮素利用率和氧化亚氮排放的影响

提高农田生态系统养分利用效率、降低土壤N_(2)O排放是农业绿色可持续发展的重要任务。本研究利用盆栽试验探讨了原花青素、单宁酸等植物提取物对北方石灰性土壤油菜(Brassica chinensis L.)生物量、N_(2)O排放以及氮素利用率的影响。试验设计了单施尿素(UR)、尿素+低量原花青素(PC1)、尿素+高量原花青素(PC2)、尿素+低量单宁酸(TA1)和尿素+高量单宁酸(TA2)5个处理,采用静态箱技术测定了各处理N_(2)O排放。结果表明:与UR处理相比,(1)PC1、PC2、TA1和TA2处理提高了油菜的产量(增幅为7.9%~17.9%)及含氮量(增幅为10.3%~23.2%);(2)显著降低了土壤NO_(2)-和NO3-等无机氮含量;(3)PC1、PC2、TA1和TA2等处理均显著降低了油菜生育期N_(2)O排放量,其中原花青素处理N_(2)O减排率为28.1%~33%,单宁酸处理的减排率为32.9%~41.5%;(4)油菜的氮素利用率提高了5.0%~9.7%。综上所述,在北方石灰性土壤施用原花青素、单宁酸不仅显著降低了N_(2)O排放,还有助于提高油菜的产量和氮素利用率,这为富含原花青素、单宁酸等植物提取物的绿色循环利用与北方石灰性农田土壤N_(2)O减排相结合提供了新思路和新途径。

控释尿素配比对华南双季稻产量、氮素吸收累积及氮肥利用率的影响

【目的】探讨2种不同释放期控释尿素不同配施模式对水稻产量、氮素吸收累积及氮肥利用率的影响,以期为我国华南双季稻区优化施氮提供科学依据。【方法】采用田间试验,设6个处理:T1,不施氮处理;T2,速效氮肥单施处理;T3,60 d控释尿素单施处理;T4,90 d控释尿素单施处理;T5,60 d控释尿素配施处理(30%60 d控释尿素+70%速效氮肥);T6,90 d控释尿素配施处理(30%90 d控释尿素+70%速效氮肥)。动态分析不同处理的水稻叶片SPAD值,灌浆后地上部、剑叶、穗部氮含量及干物重;收获期测定水稻产量及产量构成因素;计算不同施肥处理的氮肥利用效率。【结果】由早、晚稻年平均产量可知,施用控释尿素的T3~T6处理较速效氮肥单施的T2处理产量显著增加(P<0.05,下同),增幅为4.7%~8.5%。其中,T5处理产量(5.8 t/ha)最高,显著高于T3和T4处理,但与T6处理差异不显著(P>0.05)。与T1处理相比,施用氮肥提高了早稻剑叶SPAD值,T6处理的剑叶SPAD值一直处于较高水平,且始终高于T5处理,T3处理的剑叶SPAD值总体高于T4处理。T5处理产量较高归因于其有效穗数和穗粒数同时保持较高水平。随着时间的推移,水稻植株地上部氮含量逐渐下降,而干物重逐渐增加,且各处理不同部位干物重存在明显差异,至收获期,T5和T6处理穗干物重均显著高于T2处理,但T5处理地上部氮素累积量相对低于其他施氮处理。各控释尿素处理的氮素表观回收率和氮肥农学效率均显著高于T2处理,其中氮素表观回收率以T3处理最高(35.7%),氮肥农学利用率以T5处理最高(7.3%)。【结论】等氮肥用量下,30%60 d控释尿素配施70%速效氮肥处理在提高籽粒产量和养分利用效率方面具有优势,可作为华南双季稻区的推荐施肥模式。

耕作措施和施氮量对小麦籽粒产量、籽粒蛋白质含量和氮素利用率的影响

为明确黄淮海地区小麦产量、品质和氮素利用率协同提高的最优耕作和氮肥组合模式,于2018—2020年设置2 a大田定位试验,试验采用裂区设计,主区为耕作方式,分别为旋耕(R)、深耕(P)和深松(B);裂区为施氮量,分别为135 kg/hm^(2)(N135)、180 kg/hm^(2)(N180)、225 kg/hm^(2)(N225)、270 kg/hm^(2)(N270)。结果表明:耕作措施、施氮量及其互作对小麦籽粒产量、籽粒蛋白质含量和氮素利用率均有显著影响。深松较传统旋耕或深耕处理,小麦开花期、成熟期氮素积累量分别增加1.2%~18.9%、5.2%~16.3%,花前氮素转运量、花后氮素积累量分别增加0.8%~70.4%、5.7%~21.9%,植株氮素生产力、氮素利用率分别增加3.2%~21.1%、3.7%~40.7%,最终实现小麦籽粒产量、籽粒蛋白质含量和籽粒蛋白质产量分别提高3.7%~40.7%、3.6%~8.9%和3.0%~49.9%。在一定范围内,增加氮肥施用量可以促进小麦籽粒蛋白质含量的提高,但同时降低了氮素利用率。综合效应看,深松配合270 kg/hm^(2)施氮量可同时实现最高籽粒产量、籽粒蛋白质含量和籽粒蛋白质产量,且氮素利用率高于相同施氮量的旋耕、深耕处理。因此,就本试验区域而言,首选深松耕作方式并配合270 kg/hm^(2)施氮量可实现小麦产量和品质协同提高,同时维持较优的氮素利用率。

施氮水平与种植密度互作对鲁东小麦病虫害发生、产量与氮素利用率的影响

为了探明施氮水平与种植密度互作对鲁东麦区病虫害发生、产量及氮素利用率的影响,于2018—2019、2019—2020年小麦生育季,选择太麦198、山农30、济麦23等3个小麦品种为试验材料,在大田条件下设置4个施氮水平(120、180、240、300 kg/hm^(2))和4个种植密度(太麦198设置90万、180万、270万、360万株/hm^(2),山农30和济麦23均设置135万、270万、405万、540万株/hm^(2)),探究施氮水平与种植密度互作对鲁东小麦茎基腐病、纹枯病和蚜虫发生、产量与氮素利用率的影响。结果表明,小麦纹枯病、茎基腐病的发病率和病情指数随着施氮水平及种植密度的增加而升高,并且该试验条件下增加施氮量对病害发生的提升效应高于提高种植密度,说明虽然增加施氮量或种植密度均会造成病虫害发生的加重,但适度密植配合适量减氮的氮密组合在控制病害发生方面优于高施氮与低密度组合,有利于降低病害防控压力,表现出较高的减药潜力。施氮180 kg/hm^(2)与太麦198的270万株/hm^(2)或360万株/hm^(2)、山农30和济麦23的405万株/hm^(2)种植密度组合,能在获得相对较高氮素利用率的同时实现高产,有利于鲁东小麦的减肥增效。综上,在鲁东麦区可以通过合理密植配合适量减氮,在控制病虫害发生的同时,以密补氮确保植株养分吸收积累和干物质生产,从而实现高产高效稳产。

生物炭有机肥部分替代化肥对苋菜生长、产量、品质和氮素利用率的影响

为探究化肥减施潜力和生物炭有机肥增效作用,缓解因化肥过量施用导致的蔬菜品质下降和肥料利用率降低等问题,以苋菜为试材,设6个施肥处理:不施肥(CK1)、100%常规施肥(CK2)、85%常规施肥+2250 kg·hm^(-2)生物炭有机肥(T1)、85%常规施肥+4500 kg·hm^(-2)生物炭有机肥(T2)、70%常规施肥+4500 kg·hm^(-2)生物炭有机肥(T3)、70%常规施肥+2250 kg·hm^(-2)生物炭有机肥(T4),对比分析各处理苋菜生长、产量、品质、氮肥吸收及利用的差异。结果表明,与CK1相比,施肥不同程度促进苋菜植株生长,增加苋菜根茎叶氮素积累量,苋菜产量提高5.83%~22.67%。与CK2相比,生物炭有机肥部分替代化肥显著增加苋菜的生物量,提升可溶性糖、可溶性蛋白和维生素C含量,降低硝酸盐和有机酸含量;其中,T1和T2苋菜产量分别提高7.28%和11.87%,T2氮肥吸收利用率和氮肥农学利用率分别提升16.74%、21.48 kg·kg^(-1)。综上,T2为最优处理,可促进苋菜生长,提高苋菜产量和氮素利用率,改善品质,是实现肥料高效利用、减肥增效的良好施肥模式。

涝渍胁迫下施氮量对玉米生物量积累、分配和氮素利用率的影响

本研究探讨涝渍胁迫条件下施氮对玉米地上部生物量积累、分配及氮素利用效率的影响,旨在揭示玉米生长早期水分胁迫机理,为玉米高产高效栽培提供科学指导。试验采用裂区设计,研究玉米全生育期适宜灌水(WW)和拔节期内涝6 d(WL)条件下氮肥不同用量(0、120、180、240、300 kg/hm^(2))对玉米生物量积累、分配及其氮素吸收和利用效率的影响。结果表明,内涝6 d(WL)条件下,所有施氮处理的玉米幼苗生物量、氮素积累量、氮素收获指数、硝酸还原酶活性、氮素利用效率和氮肥偏生产力均显著低于适宜灌水条件下的各施氮处理,且各指标值(氮肥偏生产力除外)随施氮量的增加呈增加趋势;根长密度和根系生物量也随施氮量的增加而增加。因此,在WL条件下,适当增加氮肥用量(300 kg/hm^(2))有助于提高涝渍玉米地上部的生物量积累、分配和氮素利用效率。

基于长期氮肥示踪试验评估氮肥利用率算法的合理性

氮肥利用率是衡量氮肥被作物利用的一个指标,常规采用的计算方法为差减法和15N示踪法,主要是通过作物吸收的氮量来计算氮肥利用率。由于这两种方法没有考虑氮肥在土壤中的残留和后效,显著低估了施用氮肥的实际效应。为此,国内外研究者一直在探索更实际的氮肥利用率计算法。不同的改进方法以不同的表现形式包含了氮肥的遗留效应,弥补了差减法和15N示踪法在短期试验中对实际氮肥利用率的严重低估,基本接近于实际氮肥利用率,但远高于常规差减法或15N示踪法估算值。在本文中定义的实际氮肥利用率(ANUE)为:在土壤残留示踪氮被完全消耗的条件下,作物地上部吸收肥料氮占施氮量的百分比。法国28年旱地作物的氮肥叠加利用率为61.3%~65.3%,中国太湖地区17年的水旱轮作体系示踪氮肥试验中氮肥叠加利用率为38.6%~43.0%。本研究采用Origin 2021的图形数字化工具,获取这两个长期定位试验数据,包括每季作物吸收15N、土壤残留15N数据,分别以耗竭耕层(0—20 cm)、1 m、2 m土体中的氮素残留量来计算氮肥利用率。以此为参照标准,评估土壤氮素平衡法和氮肥有效率法计算结果的合理性。基于2 m土体残留肥料氮的土壤氮素平衡法和氮肥有效率法,会高估旱地作物的氮肥利用率;而以耕层土壤残留肥料氮作为估计参数时,则与旱地实际氮肥利用率基本一致(61%~74%);而氮肥有效率(41%~52%)可以很好地估算我国太湖地区水旱轮作体系的实际氮肥利用率。因此,跨地块或作物系统的氮肥利用率比较,应选择适当的计算方法,以避免由不同方法导致的不可比性而产生误解。氮肥有效率法(将作物吸收和土壤残留氮均视为有效部分)可以通过短期试验获得接近实际的氮肥利用率,具有广泛的应用价值。

高碳基肥对烟稻轮作系统烟田氮肥利用率和氮效益的影响

高碳基肥是一种以生物炭为主要原料的新型有机肥,具有碳封存的效果。本研究在烟稻轮作生态系统下采用大田试验法,设置不施氮肥(CK0)、仅施化肥(CK1)、饼肥替代13%化肥氮(N1)、饼肥替代26%化肥氮(N2)、高碳基肥替代13%(N3)和26%化肥氮(N4)共6个处理,研究饼肥和高碳基肥替代不同比例化肥对郴州烤烟肥料利用率和经济效益的影响。结果表明,(1)与CK1相比,饼肥替代26%化肥氮时,烤烟整株干物质积累量、氮肥利用率、氮肥农学效率和施氮效益分别提高13.19%、6.80个百分点、12.82%和10.41%;高碳基肥替代比例为26%时,各指标值分别提高11.01%、9.27个百分点、20.76%和19.69%。两种有机肥均显著提高烟叶氮肥利用率和施氮经济效益,在同等施用比例下,高碳基肥的效果优于饼肥。施用同种有机肥时,替代比例为26%的氮肥利用率高于替代比例13%,说明有机肥配施化肥替代比例较高更有利于烟株生长。(2)单施化肥,氮素在烤烟根、茎、叶和花中的分配比例分别是26%、27%、23%和24%,饼肥或者高碳基肥部分替代化肥显著增加氮素在烤烟茎中的分配比例,略微降低了氮素在根和叶片中的分配比例。综上,化肥配施高碳基肥明显提高烟稻轮作系统下烤烟氮肥利用率和经济效益,其作用效果优于饼肥,且替代化肥氮比例为26%效果更好。

不同形态氮肥配比对西瓜生长发育及氮肥利用率的影响

为明确不同形态氮肥及配比对西瓜生产性能的影响,为西瓜栽培中氮肥选择提供依据。以陇抗9号为供材,在等氮水平(N200kg/hm^(2))下,设3种形态氮肥(酰胺态氮、硝态氮、铵态氮)和3种硝铵配比(70%硝态氮+30%铵态氮、50%硝态氮+50%铵态氮、30%硝态氮+70%铵态氮)处理,研究了不同施肥处理对西瓜干物质积累、产量、品质及氮素养分积累利用指标的影响。结果表明,单一氮肥种类对西瓜植株干物质积累、产量、氮素养分积累及利用的影响为硝态氮>酰胺态氮>铵态氮;70%硝态氮+30%铵态氮能够维持较好的果实品质,其西瓜产量、经济收益、氮肥利用率和偏生产力最高,与酰胺态氮相比,西瓜产量提高了15.24%、经济收入增加了6056元/hm^(2)、氮肥利用率提高了7.95个百分点、氮肥偏生产力增加了15.24%。综上所述,西瓜生产在施氮200 kg/hm^(2)水平下以70%硝态氮+30%铵态氮的比例投入为佳,适宜在实际生产中应用。

不同比例有机肥替代化肥对水稻氮磷利用率和稻田氮磷平衡的影响

为了探究不同比例有机肥替代化肥条件下稻田氮磷养分利用特征,为肥料利用率提高和氮磷减排提供理论技术支撑,在云南省洱海流域进行田间试验,试验设置不施肥(CK)、单施化肥(CF)、30%有机肥替代(T1)、50%有机肥替代(T2)、70%有机肥替代(T3)、100%有机肥(T4)共6个处理。结果表明,T1~T4处理水稻总产量与CF相比分别下降9.74%、22.30%、27.26%和36.47%,施用有机肥水稻有效穗数下降趋势明显;随着有机肥替代比例增加,氮素农学利用率呈先下降后上升趋势,单施有机肥处理达到最大值14.63 kg/kg,磷素农学利用率呈持续下降趋势,氮素及磷素生理利用率均呈上升趋势,水稻氮素偏生产力呈先上升后下降的趋势,在50%有机肥替代下达到最大值39.24 kg/kg,磷素偏生产力呈不断下降趋势;单施化肥水稻氮素及磷素吸收利用率均达到最大值(43.63%和24.75%);氮素携出量随着有机肥配比增加而提高,与CF处理相比T1~T4提高16.21%~61.74%,而磷素携出量降低19.84%~23.80%,氮表观损失呈下降趋势,而磷表观损失呈上升趋势,单施化肥处理土壤氮素盈余达到最大值93.74 kg/hm^(2),单施有机肥处理土壤磷素盈余达到最大值167.63 kg/hm^(2)。不同比例有机肥替代施肥均导致水稻减产和土壤氮素磷素养分盈余,水稻氮素利用率上升,磷素利用率下降;推荐施肥量下,30%有机肥替代化肥为最佳施肥方案。

控失尿素对夏玉米产量、氮素利用率及土壤中硝态氮含量的影响

为考察控失尿素对作物产量、氮素利用率、土壤中硝态氮含量的影响,以夏玉米为试验对象,开展了田间小区试验。结果表明:施氮处理的夏玉米产量高于不施氮处理的,处理间差异极显著;氮肥施用量和施肥方式相同时,控失尿素处理的夏玉米产量高于普通尿素处理的,处理间差异极显著;控失尿素施用量相同而施肥方式不同时,苗期开沟追施处理的夏玉米产量高于种肥同播处理的,处理间差异显著;控失尿素施用量比普通尿素减少20%的条件下,夏玉米产量无显著性差异;施用控失尿素的氮素利用率为35%左右,高于普通尿素处理的(23%左右);与施用普通尿素的处理相比,施用控失尿素的处理均不同程度地降低了土壤中硝态氮的含量。施用控失尿素可以提高夏玉米的产量和氮素利用率,降低土壤中硝态氮的含量。

不同用量生物质炭降低华南集约化菜地土壤N_(2)O排放和提高氮肥利用率的效应

【目的】我国集约化蔬菜种植氮肥施用量大、复种指数高、农事操作频繁,导致土壤氮素损失量大,氮肥利用率低。生物质炭施用可有效改善土壤物理、化学和生物学性质,进而影响土壤氮素循环以及作物产量。比较不同生物质炭用量对土壤N_(2)O减排和作物产量的影响及作用机理,为生物质炭在蔬菜栽培中的应用提供指导。【方法】田间试验在华南地区进行,在连续两年内共种植4茬多次收获蔬菜。试验设置不施氮肥(CK)、常规施氮(NF)、常规施氮+20 t/hm^(2)生物质炭(NB20)和常规施氮+40 t/hm^(2)生物质炭(NB40)处理,采用静态暗箱—气相色谱法对两年蔬菜生长季的土壤N_(2)O排放量和蔬菜产量进行测定,田间试验结束后采集土样测定土壤理化性质和酶活性。【结果】生物炭施用两年后,NB20和NB40处理的土壤全氮、pH、有效磷和脲酶活性均显著高于NF,NB20处理的pH和有效磷含量又显著高于NB40处理。两年试验NF处理菜地土壤N_(2)O排放通量范围为42.8~7233.0μg/(m^(2)·h),生物质炭处理为28.4~3188.1μg/(m^(2)·h),温度、季节和氮肥施用是引起波动的主要因素。与NF处理相比,2018、2019年NB20处理的N_(2)O累积排放量分别显著降低了64.3%、66.9%,NB40处理分别显著降低了55.8%、62.5%,但两处理之间无显著差异。与NF处理相比,NB20处理的蔬菜产量显著增加了10.1%~29.10%,产量尺度N_(2)O排放显著降低了56.4%~74.4%,氮素吸收量因而显著增加了13.9%~32.9%,两年之间多数指标变化不显著;NB40处理第一年的增产、降排效果与NB20处理无显著差异,第二年的产量和氮素利用率显著低于NB20处理,也低于第一年。相关性分析和冗余分析表明,土壤pH是影响N_(2)O排放的主要因素,土壤有效磷、pH和有机碳是影响蔬菜产量的主要因素。【结论】在华南集约化蔬菜生产中,配施生物质炭能显著缓解大量氮肥施用产生的土壤酸化,增加土壤蛋白酶和脲酶活性,进而抑制施肥诱发的土壤N_(2)O排放,提高蔬菜的氮吸收量,最终增加蔬菜产量和氮素利用率。与施用40 t/hm^(2)的处理相比,施用20 t/hm^(2)生物炭的处理提升土壤pH和产量的效果更稳定,降低单位产量N_(2)O排放和提升蔬菜氮素利用效率的效果更佳,因此常规施氮+20 t/hm^(2)生物质炭是可推荐的减排增效措施。

生物炭与根际促生菌对辣椒氮素利用率、产量及土壤氮转化的影响

采用大棚划区试验,设置不施氮肥处理(CK),不施氮条件下施用生物炭和根际促生菌处理(PB),常规施氮处理(NN),常规施氮条件下分别施入根际促生菌处理(NP)、生物炭处理(NB)、根际促生菌+生物炭配施处理(NPB),探索了生物炭与根际促生菌对辣椒氮素利用率、产量及土壤氮转化的影响。结果表明,与CK处理相比,施氮、生物炭、根际促生菌相关处理(NN、NP、NB、NPB)整体提高了辣椒植株的氮素累积量、产量及土壤氮转化,不施氮相关处理(PB、CK)效果相当。在施氮处理中,与NN处理相比,NB、NPB处理均增加了辣椒植株各个器官的氮素累积量,调节了土壤氮代谢酶、提高了生育前期的土壤NO_(3)^(-)-N、NH_(4)^(+)-N含量及土壤硝化螺旋菌属(Nitrospira)、慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)的丰度,整体以NPB处理较高;NPB处理的产量、氮素利用率(NUE)最高,比NN处理分别显著提高9.13%、6.57%。相关分析结果表明,植株氮含量、产量、NUE与土壤氮组分、氮代谢酶存在显著或极显著相关关系。生物炭和根际促生菌的联合施用,可增加辣椒根际土壤中氮功能菌的增殖和调控N转化酶的活性,增加土壤氮的有效性,从而提高辣椒植株的氮含量、产量及氮素利用率。

氮肥运筹对机直播水稻产量、品质及氮素利用率的影响

为研究不同的氮肥运筹处理对机直播水稻的产量、稻米品质以及氮肥利用率的影响,在机械直播条件下,以南粳9108和黄华占为材料,在大田总氮量210 kg/hm^(2)的条件下,设置3种不同的氮肥运筹,基肥∶分蘖肥∶幼穗分化肥分别为N1(5∶2∶3)、N2(3∶4∶3)、N3(无∶6∶4),并以不施氮肥(N0)作为对照。结果显示,南粳9108和黄华占都在基肥∶分蘖肥∶幼穗分化肥为3∶4∶3时产量最高,分别为9 691.2、11 596.1 kg/hm^(2),与其他处理差异显著;稻米的糙米率、精米率、整精米率在处理间差异不显著,但直链淀粉、蛋白质含量随着穗肥比例的增加而升高,表现为N3>N2>N1,垩白率、垩白度随穗肥比例的增加而降低,表现为N1>N2>N3。水稻各个生育时期在3∶4∶3的处理下,氮素吸收显著高于其他处理并且氮素农学利用率、氮肥利用率表现为N2>N3>N1。研究结果表明,在施氮量相同的情况下,氮肥运筹N2(3∶4∶3)可显著提高水稻产量和氮素利用率,而N3(无∶6∶4)处理显著提高稻米营养品质和外观品质。

不同季秸秆还田对冬小麦干物质积累分配及氮素利用率的影响

为了解不同季秸秆还田对小麦产量形成和氮素利用的效果,以安徽淮北平原砂姜黑土麦区主栽小麦品种烟农19为供试材料,设置W0M0(小麦、玉米双季秸秆均不还田)、W0M1(小麦秸秆不还田,玉米秸秆还田)、W1M1(小麦、玉米双季秸秆还田)和W1M0(小麦秸秆还田,玉米秸秆不还田)4个处理,比较分析了不同季秸秆还田对冬小麦干物质积累分配及氮素利用率的影响。结果表明:(1)与W0M0处理相比,秸秆还田处理(W0M1、W1M1和W1M0)的冬小麦开花期和成熟期干物质积累量分别增加了7.9%~25.4%和17.0%~33.3%,花前干物质转运效率提高了4.5~9.7个百分点,花前干物质对籽粒产量贡献率增加了10.8~18.5个百分点;(2)秸秆还田处理可增加冬小麦产量4.3%~12.7%,且W1M0处理增产效果最显著;(3)W0M1和W1M0处理均能提高冬小麦氮素利用效率和氮肥生产效率。总体而言,单季小麦秸秆还田有利于实现淮北平原砂姜黑土区冬小麦高产与氮高效。

不同生物炭对风沙土土壤养分及氮素利用率的影响

风沙土是我国重要耕地之一,具有土质瘠薄、漏水漏肥等特点,易造成肥料利用率低、产量低等问题,急需对其改良,以提高其保水保肥能力。以风沙土为研究对象,采用玉米秸秆生物炭(BM)、水稻秸秆生物炭(BR)及花生壳生物炭(BP),设置生物炭两个不同施用量:0.5%土重和1%土重。采用盆栽试验,研究添加不同来源和数量生物炭对土壤养分和氮素利用率的影响。结果表明:不同种类生物炭均可以提高风沙土土壤pH、有机碳、速效钾含量。随着生物炭用量的增加,增加效果越明显;与未施生物炭处理(CK)相比,高量水稻秸秆生物炭处理对土壤有机碳、全氮、有效磷、速效钾含量提升效果最显著,分别提高了101.70%、20.30%、14.92%、88.36%;高量花生壳生物炭处理对土壤p H提升效果最显著,提高了0.46个单位。不同种类的生物炭均提高了土壤氮素残留率和利用率,随着生物炭用量的增加,土壤氮残留率提高,其中以高量水稻秸秆生物炭处理和高量花生壳生物炭处理提升幅度最大,与CK相比,分别提高了45.47%、36.10%。而氮素利用率随着生物炭用量的增加却出现降低趋势,低量玉米秸秆生物炭的处理氮素利用率最高,为51.32%。土壤氮残留率与花生籽粒产量、土壤pH、有机碳、有效磷、速效钾呈显著正相关关系,与氮肥利用率呈显著负相关关系。综上所述,施加生物炭能显著改变风沙土土壤有效养分含量。高量水稻秸秆生物炭和花生壳生物炭短期内可以显著提高氮残留率,而在氮肥利用率提升方面不如玉米秸秆生物炭,高量花生壳生物炭增产效果最好。