缓控释氮肥对寒地水稻产量、氮肥利用率及氮在黑土中分布的影响

缓控释氮肥在寒地黑土水稻上的应用效果和施用技术尚不十分明确,采用定位试验方法进行为期3年的试验研究,明确不施氮肥(CK)、全部普通氮肥一次性基施(BU100%B)、全部缓控释氮肥一次性基施(CRU100%B)、农民习惯施肥(FP)、60%缓控释氮肥和40%普通氮肥混合一次性基施(MBC)条件下,水稻产量、效益、氮素吸收利用和无机氮在土壤剖面中累积与分布的差异。结果表明,与CK比较,各施氮处理产量、效益、氮素利用率和无机氮在土壤剖面中的累积显著提高。MBC处理在产量、效益、氮肥利用率和减少土壤无机氮积累方面效果最好。与FP处理相比,MBC处理3年水稻平均增产6.2%,经济效益增加17.7%,氮肥利用率增加16.9%,氮肥农学效率增加16.4%,差异显著(P<0.05)。施用缓控释氮肥减少了无机氮在剖面(0~90 cm)中的累积,MBC处理较FP土壤无机氮累积量平均降低7.9%,CRU100%B较BU100%B处理平均降低10.7%,且差异显著(P<0.05)。无机氮在土壤剖面中的分布由上到下逐渐减少,0~30、30~60和60~90 cm土层分别占无机氮累积总量的38.3%~54.6%、28.8%~35.7%和14.0%~26.1%。施用缓控释氮肥增加了无机氮在土壤上层剖面(0~30 cm)的累积,减少了无机氮在土壤深层剖面(60~90 cm)的累积量。在0~30 cm剖面中,MBC较FP处理无机氮平均增加12.4%,在60~90 cm剖面中,无机氮平均降低19.7%。可见,施用缓控释尿素提高了氮肥利用率、增加了水稻产量和效益、降低了土壤无机氮在深层剖面的残留,进而降低了氮素淋失的环境风险。

缓控释氮肥施用技术在水稻上应用研究进展与展望

缓控释氮肥作为一种新型肥料,兼顾增产和环境友好两大特点,在提高水稻产量与氮素利用率以及缓解环境污染方面展现出了显著优势。在前人研究基础上,总结了缓控释氮肥的概念、分类、不同缓控释氮肥作用机理,及缓控释氮肥在水稻生产上形成的不同施肥技术的特征及其效果,如缓控释氮肥一次性施肥、与速效尿素混合一次性基施、不同的缓控释氮肥相互混合一次施用,以及与速效尿素分次施用的施肥技术。介绍了缓控释氮肥不同施用技术对水稻产量形成的影响,以及施用缓控释氮肥对土壤和大气环境的影响。明确缓释氮肥在水稻生产应用中的优势,进一步指出缓控释氮肥在水稻生产应用中存在的问题并且提出相关建议,为推动缓控释氮肥在水稻生产上的广泛应用提供一定的参考依据。

缓控释氮肥对机插稻氮素利用特征及产量的影响

为探究缓控释氮肥提高机插稻氮素利用效率及增产机制,以早籼中熟常规稻中嘉早17和中籼迟熟三系杂交稻川谷优7329为材料,在150kg/hm2施氮量基础上,采用二因素裂区设计,品种为主区,副区设尿素一次性基施、尿素常规运筹、硫包膜缓控释氮肥、硝化抑制剂包膜缓控释氮肥、2种树脂包膜缓控释肥共6种氮肥处理,探究缓控释氮肥和品种对机插稻干物质量和氮素吸收、转运、利用效率及产量的影响及其互作效应。结果表明,品种间差异与氮肥管理对机插稻物质质量、氮素吸收利用及产量的影响均达到显著水平,且互作效应显著。相对于常规尿素运筹,树脂包膜缓控释氮肥能促进机插稻结实期干物质的积累、氮素的吸收及转运,穗部氮积累量提高51.83%,氮肥农学利用率提高18.71%,氮肥表观利用率提高57.97%,氮肥偏生产力及产量提高5.54%,树脂包膜氮肥对中籼迟熟杂交稻稻株氮素积累及氮素利用效率作用显著,为本试验最优的机插稻配套缓控释氮肥;而硫包膜及抑制剂包膜缓控释氮肥增产、增效均不同程度低于常规施肥,但对机插稻各器官氮素的转运有一定促进作用。此外,生育期长的中籼迟熟杂交稻不同生育时期的氮素积累量、氮转运量及最终产量均显著高于生育期短的早籼中熟常规稻。综合产量与氮素吸收、转运的表现,选用中籼迟熟杂交稻,施用加阳树脂包膜缓控释氮肥,能有效提升机插杂交稻氮素的吸收利用,促进高产形成。

不同缓控释氮肥对高羊茅草坪生长及氮素挥发的影响

通过田间试验,研究了氮释放期为30和60d的树脂包膜尿素(PCU30、PCU60),硫包衣尿素(SCU),抑制剂型缓释尿素(UI)和普通尿素(U)对高羊茅草坪生长、氮素吸收及氮素挥发的影响。结果表明,在全年施氮量260kg/hm2的情况下,PCU30、PCU60和SCU一年分春秋2次施用可以满足高羊茅草坪正常生长需要,其草屑累积量和氮素吸收量显著高于普通尿素一年4次施用处理;氮素气态损失方面,UI处理的氨挥发损失氮量高达44.42kg/hm2,显著高于其他施氮处理,其N2O排放氮量为6.46kg/hm2,显著低于其他施氮处理;PCU30、PCU60、SCU处理的氨挥发量和N2O排放氮量分别为17.67,13.59,18.54kg/hm2和8.14,6.92,9.91kg/hm2,显著低于U处理。综合考虑各种因素,建议高羊茅草坪一年分春秋2次施用树脂包膜尿素PCU60较为适宜,可有效提高肥料利用率、降低氮素挥发损失,环境效益明显。

4种缓控释氮肥在不同环境条件下的养分释放特性的研究

为探明4种缓控释肥料(IBDU,UF,SCU和ESN)在静水中、不同栽培介质(普通土壤、栽培基质)中、不同栽培植物(草地早熟禾(Poa pratensis L.)和甜瓜(Cucumis melo L.))中的养分释放特性,采用水浸法、土壤(基质)培养法、盆栽试验测定了4种肥料的氮素溶出曲线。结果表明:4种肥料在25℃静水下28d时的氮素累积溶出率均不超过75%,84d时的氮素累积溶出率为ESN>SCU>IBDU>UF;SCU和ESN在静水的氮素溶出曲线与土壤(基质)培养下的基本吻合,UF和IBDU则差异较大;4种肥料在基质中的氮素溶出曲线整体上小于土壤培养;草地早熟禾盆栽培养下4种肥料的氮素溶出曲线整体上大于甜瓜盆栽培养。

农艺深施及配施缓控释氮肥对水稻产量及氮素损失的影响

为探讨基肥“干施湿混”(施基肥-泡田-旋耙整田)结合追肥“以水带氮”(先施追肥再灌水)的农艺深施技术及其配施缓控释氮肥对氮素损失及水稻氮素吸收利用的影响,采用田间小区试验,设置不施氮肥(N0)、常规施肥(Nc)、农艺深施(Nd)、农艺深施配施缓控释氮肥再减氮10%(Ns)4个处理,研究了农艺深施及其配施缓控释氮肥对稻田田面水中氮素形态和浓度、稻田氮素流失量、水稻氮素吸收与产量、氮盈余量、土壤有效氮含量的影响。结果表明:与Nc处理相比,Nd和Ns处理均能降低氮素损失高风险期(基肥后7 d内,分蘖肥后5 d内,穗肥后4 d内)稻田田面水中总氮(TN)浓度,降幅分别为18.5%和49.8%,且主要降低了可溶性总氮(DTN),尤其是铵态氮(NH_(4)^(+)-N)的浓度;Nd和Ns处理稻田TN流失量分别降低了19.1%和47.6%,氮肥表观利用率分别提高了15.3、3.9个百分点,氮素盈余量分别降低了6.8%和38.1%,且土壤有效氮含量和水稻产量均有增加的趋势。研究表明,基肥“干施湿混”结合追肥“以水带氮”的农艺深施技术能降低稻田田面水中氮素浓度,提高氮肥利用率,减少氮肥损失,是一项值得推广的操作简便、绿色增效的施肥技术,再配施缓控释氮肥,能进一步降低田面水中氮素浓度和氮肥损失,同时能减少氮肥用量。

不同缓控释氮肥对高羊茅草坪生长及硝态氮土壤残留与淋失的影响

通过田间小区和渗滤桶试验相结合的方法,研究树脂包膜尿素（释放期为30d的PCU30和释放期为60d的PCU60）,硫包衣尿素（SCU）,抑制剂缓释尿素（UI）和普通尿素（U）对高羊茅草坪生长、氮素吸收及硝态氮土壤残留与淋失的影响。结果表明,与U处理相比,在全年施氮量260kg/hm2的情况下,4种缓控释氮肥均可显著提高草屑累积量和肥料利用率。其中PCU60和SCU处理肥料利用率分别为22.51%和23.07%,显著高于其他处理。PCU30、PCU60和SCU 3种包膜型缓控释肥料土壤中硝态氮残留高于其他施氮处理（P〈0.05）。试验中各处理的硝态氮淋溶量水平较低,在1.2-3.99kg/hm2之间,损失从高到低依次为：U〉UI〉SCU〉PCU30〉PCU60,其中U处理的硝态氮累积淋溶量显著高于其他处理。综合试验结果,北京地区高羊茅草坪一年分春秋2次施用PCU60可满足草坪正常生长需要,降低氮素淋溶损失,提高肥料利用率,适于推广应用。

4种缓控释氮肥的养分释放特征及肥效

水田氮肥利用率通常不到旱地的一半,施用缓控释氮肥是提高水田氮肥利用率的有效措施。以常规施肥为对照,通过动力学模拟,研究水稻田4种缓控释氮肥[植物油包膜尿素(PCU)、树脂包膜尿素(JZd)、脲甲醛(UF)、硫包衣尿素(SCU)]的养分释放特征,分析不同缓控释氮肥下水稻的氮素累积吸收量和氮肥利用率。结果表明:(1)4种缓控释氮素肥料28 d的养分累积释放率:JZd(94.5%)>PCU(63.5%)>SCU(52.6%)>UF(22.0%),在0~56 d,4种缓控释氮肥的养分累积释放率均迅速增加;在70 d后养分累积释放率趋于稳定;(2)4种不同缓控释氮肥氮素释放符合Elvoich方程,氮素的释放速率为:JZd>PCU>SCU>UF;(3)PCU的氮肥利用率最高,达到56.8%,比常规施肥处理高15.2%;其次是JZd,氮肥利用率最低的是UF,仅为33.7%;(4)PCU的产量最高,较常规施肥显著提高了17.4%。PCU的氮肥利用率及产量最高,对水田来说是一种较为合适的施肥方式。

杜马斯-碳氮分析仪法测定缓控释氮肥释放氮量

为了提高缓控释氮肥释放氮量的测定效率,避免样品消煮过程中的强酸与毒害气体物质等问题,该研究基于杜马斯法原理,利用碳氮分析仪,测定2种缓控释氮肥在25℃静水释放试验中,第1、3、7、14和28天肥料浸出液的氮浓度,计算缓控释氮肥释放氮量,并与传统常规的凯氏蒸馏滴定法测定结果间进行比较。结果表明:2种方法肥料浸出液中N浓度测定结果之间呈极显著线性相关关系,相关系数r=0.991(n=30,P<0.01)。依据2种方法测定结果计算的氮素养分释放期彼此相差小于20%,符合国家标准《GB/T 23348-2009缓释肥料》及化工行业标准《HG/T 4215-2011控释肥料》的允许差范围。相比较传统的凯氏蒸馏滴定法,杜马斯-碳氮分析仪法测定缓控释氮肥释放氮量过程简便快捷,样品无需消煮,不涉及强酸不产生有毒有害物质。该结果为缓控释氮肥释放氮量新的测定方法提供了科学依据。

缓控释氮肥减施对冬小麦产量和氮素利用效率的影响

本试验以济麦22为供试品种,设置6个氮肥梯度处理,即施氮量(N)分别为0(T1)、72(T2)、126(T3)、180(T4)、234(T8)、250(T9)kg/hm2,其中优化施氮(T4)和传统施氮(T8和T9)为对照,并设置等量优化施氮量的一次性基施硫加树脂尿素(T5)、树脂包膜尿素(T6)和热固树脂尿素(T7)3个缓控释氮肥处理,研究缓控释氮肥减施对冬小麦产量及氮素利用效率的影响。结果表明,传统施氮处理T8的产量最高,缓控释肥处理T6增产效果最好,与T8无显著差异,较T1和T4分别增产137.1%和9.2%。与T4相比,T6处理降低春季无效分蘖数,获得较高的公顷穗数或穗粒数;与T8相比,T6处理提高小麦营养器官贮藏干物质向籽粒运转的效率,公顷穗数虽略有降低,但可通过增加千粒重来保证冬小麦获得较高产量。T6较T8处理显著降低0~40 cm土体土壤硝态氮含量49.5%,氮肥农学利用效率、氮肥偏生产力和氮肥生理利用效率分别增加30.5%、30.6%和59.4%。因此,本试验条件下,纯氮量180 kg/hm2的树脂包膜尿素一次性基施可提高小麦产量和氮肥利用率,降低土壤硝态氮含量,达到高产、高效、节肥的目的,适合在该区域推广应用。

坝上旱寒区不同缓控释氮肥对错季白萝卜效益及土壤氮素的影响

针对旱寒区错季蔬菜效益和氮肥利用率双低的客观实际,筛选出适用于坝上安全高效的缓控释氮肥是错季蔬菜提质增效、减少农业面源污染的技术关键。选取尚义县为试验点,采用大田试验与室内分析相结合的方法,研究了不同缓控释氮肥的产量、经济效益及对土壤氮素的影响。结果表明:施可丰牌稳定性复合肥料(16-8-18)的白萝卜产量最高,为116 362.96kg/hm2,比不施肥增产63.82%,比复混肥增产8.43%;白萝卜按包地出售和按重量出售,分别为施用施可丰牌包膜缓释复合肥料(22-9-11)与施可丰牌稳定性复合肥料(16-8-18)的经济效益最高为18 299.9yuan/hm2和79 638.2yuan/hm2,且产投比最大分别为1.7和4.2;施用施可丰牌包膜缓释复合肥料(16-8-18)土壤中全氮和碱解氮含量最高,NO3-N含量最低,对改善土壤氮素环境有利。推荐当地种植白萝卜时选用施可丰牌稳定性复合肥料(16-8-18),将传统的包地出售改为按重量出售方式进行白萝卜的销售。这些为缓控释肥在错季白萝卜节能增效及提高氮肥利用率提供了科学依据。

缓控释氮肥对不同品种水稻和玉米生长和产量的影响

通过田间试验研究了缓控释氮肥(SCNF)分别对两种水稻和玉米品种的生长和产量的影响。试验共设置了5个处理组,分别是Ⅰ组(对照组)、Ⅱ组(单施化学氮肥(CN))、Ⅲ组(最少的SCNF+最高水平的CN)、Ⅳ组(中等数量的SCNF+中等水平的CN)和Ⅴ组(最高量的SCNF+最低水平的CN)。研究结果表明,不同水平SCNF对不同品种的水稻和玉米的生育性状的影响不同。从产量来看,SCNF对水稻及玉米都有增产作用,而且水稻的增产幅度明显高于玉米。通过产投比分析,水稻最优施肥为最低的SCNF+最高的CN,而玉米则为最高的SCNF+最低的CN。

不同缓控释氮肥对连作春玉米产量及氮肥去向的影响

在山西省连作春玉米区连续4年设置大田定位试验,设置不施氮肥(CK)、一次性基施尿素(CU1)、追施尿素(CU2)、树脂包膜尿素(PCU)、硫包衣尿素(SCU)、多酶金缓释尿素(MEU)6个施肥处理,研究施用缓控释氮肥对春玉米产量、氮肥去向及氮素平衡的影响,为春玉米氮素养分的科学管理技术提供参考。结果表明:(1)缓控释氮肥处理能够明显提高春玉米产量,促进氮素吸收。与CU1处理相比,SCU、MEU、PCU和CU2处理可分别提高春玉米产量17.51%,9.88%,9.62%,9.48%,同时氮肥农学利用效率分别提高7.5,4.2,4.1,4.1 kg/kg。(2)不同缓控释氮肥处理的作物吸收肥料氮以及肥料氮在0-100 cm土层残留量之间存在显著差异。SCU、MEU、PCU、CU2和CU1的氮肥表观利用率分别为36.1%,32.5%,26.5%,26.7%,19.5%,肥料氮在0-100 cm土层残留量分别占施氮量的28.5%,31.6%,35.7%,35.5%,39.1%。此外,与一次性基施尿素相比,缓控释氮肥能够显著降低肥料氮的损失,SCU、MEU、PCU和CU2分别降低了22.65%,18.81%,8.99%,8.47%。(3)综合分析不同氮肥处理的农田氮素平衡,SCU处理的春玉米吸氮量最高,为261.5 kg/hm^2,其次是MEU,为253.5 kg/hm^2。SCU的0-100 cm土层残留量在缓控释氮肥中最低,为124.1 kg/hm^2,MEU和PCU分别为131.04,140.09 kg/hm^2。SCU处理的氮表观损失量最低,为106.3 kg/hm^2,MEU和PCU分别为111.6,125.1 kg/hm^2。在山西省春玉米主产区土壤上,缓控释氮肥能够显著促进春玉米对氮素的吸收,减少氮素损失。硫包衣尿素和多酶金缓释尿素的效果相对较好。

缓控释氮肥对水稻生长发育及氮素利用的影响

速效氮肥对农业生产具有重要作用,但也存在用量大、损失途径多、损失量高等特点,造成了一系列环境问题。相较而言缓控释氮肥养分释放缓慢,可减少氮素损失,提高氮肥利用效率,应用于水稻也能够一定程度地增加产量。施用缓控释氮肥对水稻的影响是全方面的,从稻田氮素损失、氮素吸收利用到产量形成均产生不同的影响。本文概述了缓控释氮肥对稻田氮素损失、水稻氮素利用、器官生长、群体变化及产量形成的影响,探讨了水稻上施用缓控释氮肥产生不同效应的原因,阐述了缓控释氮肥在水稻上应用存在的问题及改进措施。

缓控释氮肥对机插杂交籼稻稻米品质的影响

为探究缓控释氮肥对机插杂交籼稻稻米品质的影响,本试验以杂交籼稻F优498为材料,采用随机区组大田试验设计,研究不同氮肥处理对机插稻碾米品质、外观品质及淀粉快速粘度分析(RVA)谱特征值的影响。结果表明,氮肥处理对稻穗不同部位籽粒品质特性影响显著,与普通尿素常规施肥(T1)相比,普通尿素优化施肥(T2)使上部稻米的精米率和中部的崩解值分别提高2.38%和9.32%;掺混缓控释肥基肥一次施肥(T3)和树脂尿素基肥一次施肥(T4)使下部稻米的整精米率分别提高4.35%和5.15%;掺混缓控释肥与普通尿素配施(T6)的各穗部稻米的整精米率较高,同时降低了中上部稻米的消减值和糊化温度。各氮肥处理间,缓控释氮肥基肥一次施肥(T3、T4、T5)、T2和T6较好地提高了稻米碾米品质和外观品质。与T1相比,T3、T4和T5使精米率分别提高2.88%、3.86%和3.24%,T2和T6使整精米率分别提高2.74%和2.61%。峰值黏度表现为CK>T2>T1>T6>T3>T5>T4,崩解值表现为CK>T1>T6>T2>T5>T4>T3,消减值表现为T3>T5>T4>T6>T2>T1>CK,CK、T1、T2和T6的蒸煮食味品质较好。普通尿素按基肥∶分蘖肥∶促花肥∶保花肥=3∶2∶3∶2的优化施肥方式(T2)和掺混缓释肥N 135 kg·hm-2作为基肥,尿素N 45 kg·hm-2作为分蘖肥的配施(T6)能较好的协调碾米品质、外观品质及淀粉RVA谱特性三者的关系,是实现优质的有效措施。本研究为缓控释氮肥在杂交籼稻优质生产上的应用提供了理论参考。

水稻缓控释氮肥应用研究现状与展望

目前,缓控释氮肥在大田作物生产中的应用日益广泛。针对缓控释氮肥的概念和分类作了简要介绍,着重从缓控释氮肥施用技术的角度系统综述缓控释氮肥的施用对水稻产量品质形成、氮肥营养利用、稻田生态环境等影响及其机制,并就水稻生产上应用缓控释氮肥技术存在的问题提出了建议,以期为加快水稻缓控释氮肥融合技术创新集成与示范推广提供参考。

缓控释氮肥调控对花生产量及氮素吸收利用的影响

通过缓控释氮肥不同比例施用,研究缓控释氮素调控对花生产量与氮素吸收利用的影响。结果表明:氮、磷、钾肥等量施用条件下,加入缓控释氮素的施肥处理效果明显优于普通纯速效氮施肥处理。分析缓控释氮肥不同施用比例试验结果可知:45%缓控释氮+55%速效氮这一施用比例对花生产量、百公斤养分吸收量和氮肥利用率的影响极显著,平均增产40 kg/667 m^2以上,肥料利用率提高5%以上。

含缓控释氮肥的玉米掺混肥一次性施肥效果研究

通过田间试验,研究含缓控释氮肥的玉米掺混肥对玉米产量及施肥效益的影响。试验结果表明施用含缓控释氮肥的玉米掺混肥比常规施肥增产,增产幅度为12.2%。同时节约了玉米的生产成本,提高经济效益,可增收229.8元/667 m2。

缓控释氮肥一次性施用对水稻甬优12产量及氮肥利用率的影响

在田间进行缓控释氮肥一次性施用对水稻产量及氮肥利用率影响的试验。结果表明,缓释氮肥一次性施用的水稻产量较常规施肥增产2.3%~8.5%;施用缓释肥的水稻籽粒氮含量显著高于常规施肥,氮肥表观利用率为24.7%~30.5%,显著高于常规施肥的18.3%~20.1%。表明缓释氮肥可以用于水稻一次性施肥。

施用缓控释掺混氮肥对水稻产量及氮素吸收利用的影响

为了明确不同缓控释掺混氮肥对水稻产量及氮素吸收利用的影响,以苏香粳1176为供试材料,设置11个处理:不施氮肥(N0)为空白对照、当地常规施肥为施肥对照(N1),以及释放期为60、90 d的2种缓控释氮肥与常规氮肥按不同比例掺混(N2~N10),研究其对水稻产量及其构成因素和氮素吸收利用的影响。结果表明,与常规施肥相比,缓控释氮肥处理使水稻产量均有所下降。其中,N4处理水稻每穗粒数降低,但其较高的结实率和千粒质量保证相对较高的生物产量水平,从而保证N4处理具有较高的水稻产量。施用缓控释氮肥均提高水稻的吸氮量,随着缓控释氮肥比例的增加,水稻吸氮量呈逐渐增加的趋势。但缓控释氮肥均降低了水稻干物质和籽粒的氮素生产效率。缓控释氮肥均能提高水稻氮肥吸收利用率,降低水稻氮肥农学利用率、氮肥生理利用率和氮肥偏生产力。水稻成熟期时,缓控释氮肥处理土壤速效氮含量低于常规施肥处理。综上,缓控释氮肥虽然提高了水稻的吸氮量和氮肥吸收利用率,但其氮素吸收利用效率总体不高,水稻产量略有下降。