紫云英与水稻秸秆联合还田配合氮肥减施对水稻产量及氮素营养平衡的影响

紫云英与水稻秸秆联合还田是减肥增效的重要举措,通过试验研究紫云英与水稻秸秆联合还田配合氮肥减施对水稻产量及氮素营养平衡的影响,以期为豫南稻区合理利用紫云英与水稻秸秆提供理论依据。氮肥设计按照常规施用量的60%氮(N0.6)、100%氮(N)2个水平;水稻秸秆采取留高茬还田(St)、不还田2种方式;绿肥采取种植并翻压紫云英(Mv, 22 500 kg/hm^(2))、冬闲2种模式;以冬闲和水稻秸秆不还田不施肥作空白对照(CK),共10个处理,研究紫云英与水稻秸秆联合还田配合氮肥减施对水稻产量、水稻地上部氮积累量、土壤氮含量、氮肥利用率及土壤氮素表观盈亏量的影响。结果表明,紫云英与水稻秸秆联合还田配施60%氮肥(MvStN0.6)的水稻产量较冬闲田水稻秸秆不还田100%氮肥(N)、紫云英或水稻秸秆还田配施等量氮肥处理(MvN0.6、StN0.6)分别显著增加4.77%、6.49%、23.48%。紫云英还田处理的水稻地上部氮积累量均显著高于其他等量氮肥处理。与冬闲田水稻秸秆不还田100%氮肥处理相比,紫云英还田配施100%氮肥处理显著增加水稻土碱解氮含量,减氮处理中仅MvStN0.6处理显著增加了土壤全氮含量。紫云英与水稻秸秆联合还田配施氮肥处理较冬闲田水稻秸秆不还田配施等量氮肥的氮肥表观利用率均显著提高,MvStN0.6处理较N0.6处理显著增加了氮肥实际利用率。不同处理土壤氮素表观盈亏量差异较大,为-67~69 kg/hm^(2)。综合来看,紫云英与水稻秸秆联合还田配施60%氮肥可有效增加水稻地上部氮的积累,提高水稻的收获指数和氮肥实际利用率,进而增加水稻产量,降低氮肥面源污染。

不同类型氮肥对夏玉米产量、氮肥利用率及土壤氮素表观盈亏的影响

通过田间小区试验,比较研究了不同肥料类型、不同施氮量对夏玉米产量、氮肥利用率、土壤氮素表观盈亏量及植株氮素累积量的影响。结果表明,夏玉米产量随施氮量增大而增大,但施肥过量产量降低。同等施氮条件下,控释掺混氮肥各处理夏玉米产量和氮肥利用率均高于普通尿素处理。施氮显著增加了0-40cm土层土壤无机氮含量,同时显著提高了玉米生长中后期植株体内氮素含量。经夏玉米季后,除高量施氮的T4,T6处理出现土壤氮素表观盈余外,其余处理均出现土壤氮素表观亏缺,施氮后土壤表观盈余量增加,且随施氮量的增加而增加。

施氮量对冬小麦产量、品质和土壤氮素平衡的影响

以冬小麦‘衡4399'、‘藁优2018'为研究对象,于河北正定设置不同施氮处理(No、N158、N225、N270和N293),研究施氮量与冬小麦产量、品质(蛋白质含量)及土壤氮素表观盈亏量的关系,构建基于环境和粮食安全的氮素投入阈值。结果表明:在施氮量225 kg N/hm2处理时,冬小麦产量最大,继续增加施氮量,产量有下降趋势;在施氮量270 kg N/hm2处理时蛋白质含量最高,随后趋于稳定且表现出降低的趋势;不同处理0~200 cm土壤硝态氮累积量随施氮量增加而增加,且第二季冬小麦累积峰有垂直向下运移的趋势;各处理0~90 cm氮素表观盈亏量随施氮量增加而增加,且各施氮处理均表现为盈余。因此,在综合保障冬小麦高产、高经济效益和低土壤氮素损失前提下,研究区两季冬小麦氮素投入阈值分别为149.9~255.6 kg N/hm2和237.9~260.0 kg N/hm2,而综合考虑冬小麦高产与优质,研究区两季冬小麦氮素投入阈值分别为255.6~300.0 kg N/hm2和260.0~305.0 kg N/hm2。可见,不同小麦品种的产量和品质对氮素供应的响应存在较大差异,强筋小麦的品质形成对于氮素需求较高,将小麦品质加入到评价指标后提出的氮素投入阈值普遍偏高,过高的氮素投入会导致肥料利用率降低且环境污染风险增加。

氮肥运筹对稻茬小麦土壤硝态氮含量时空分布和氮素利用的影响

研究了不同氮肥运筹对土壤硝态氮时空分布及小麦氮肥利用效率的影响。结果表明,小麦氮素利用效率随施氮量的增加而显著降低,增加追肥比例提高了产量和氮肥利用效率,品种间趋势一致。0～60 cm土层土壤硝态氮含量冬前最高,随着生育进程而逐渐降低。随施氮量增加土壤硝态氮含量升高,特别是下层土壤硝态氮含量在施氮处理下更为明显。从播种至成熟,不施氮处理土壤氮素出现了表观亏缺,施氮处理均表现氮素盈余,且随施氮量的增加而增加。因此,在小麦生产中应避免在播种时一次性大量施用氮肥,而分期施肥有利于小麦吸收利用,并且可以减少深层土壤硝态氮的累积。

氮肥运筹对稻茬冬小麦土壤无机氮时空分布及氮肥利用的影响

以宁麦9号和豫麦34号为材料,研究了氮肥基追比对土壤无机氮时空变化、氮素表观盈亏和氮肥利用率的影响。结果表明,施用基肥提高了越冬期0-60 cm土层NO3--N和NH4+-N含量,拔节期追肥对孕穗期各土层无机氮含量无显著影响,追施孕穗肥显著提高了开花期0-60 cm土层硝态氮含量和0-20 cm土层铵态氮含量。不施氮处理各生育阶段均表现为氮素亏缺,施氮处理氮素盈亏呈明显的阶段性,播种至孕穗阶段出现氮素盈余,孕穗至成熟阶段出现氮素亏缺;全生育期氮素表观盈余量两品种平均以5∶5处理最低,7∶3处理最高。两品种氮肥农学效率、氮肥表观回收率和产量均随基肥比例的增加呈先增后降的趋势,均以5∶5处理最高。因此,在小麦生产中应适当减少基施氮肥用量,在小麦拔节孕穗期适当增加追肥比例有利于提高产量和氮肥利用效率,并降低土壤氮素损失。