三类土壤不同酰硝比供应下的辣椒产量、品质和氮素损失

【目的】酰胺态氮、铵态氮和硝态氮是蔬菜施肥的主要氮源,不同氮素形态配比既影响蔬菜的产量品质,又影响氮素损失,而氮素在不同土壤中转化进程不同。为确定辣椒主产区主要土壤类型上合适的氮素形态配比,本试验选用广东赤红壤(p H 5.97)、安徽菜园土(p H 7.09)和山东潮土(p H 8.33)为供试土壤,研究辣椒产量和品质在三种不同类型土壤上对不同氮素形态配比的响应,确定适宜各土壤类型上辣椒生长的酰硝比,以期为辣椒主产区氮肥调控提供理论依据。【方法】采用土壤培养试验和盆栽试验,土壤培养试验每种土壤类型设两个处理:单施尿素(对照)、尿素添加硝化抑制剂处理。盆栽试验设:不施氮肥(CK)、NO_3-N 100%(T1);CO(NH_2)_2-N 25%+NO_3-N 75%(T2)、CO(NH_2)_2-N 50%+NO_3-N 50%(T3)、CO(NH_2)_2-N 75%+NO_3-N 25%(T4)、CO(NH_2)_2-N 100%(T5)6个处理。培养试验测定不同培养时期土壤铵态氮和硝态氮含量;盆栽试验在辣椒收获期测定辣椒的产量与品质、植株氮浓度,在施肥后不同时期测定土壤无机氮的含量。【结果】土壤培养试验结果表明三类土壤的硝化能力强弱顺序是潮土>菜园土>赤红壤,添加硝化抑制剂2-氯-6-(三氯甲基)吡啶(NServe)后能调控三类土壤的氮素转化速率,在培养第4天表观硝化率分别降低了30.3%、38.0%和8.3%。盆栽试验结果表明与不施氮肥处理相比,施氮处理能显著提高辣椒产量和品质,产量的提高源于单果重和果实数的增加,品质提升主要包括维生素C和可溶性固形物含量的提高;在添加N-Serve(酰胺态氮纯氮量的1%)的基础上,三类土壤上辣椒产量和品质对酰硝比的响应不同,赤红壤、菜园土和潮土最高产量对应的硝态氮占氮肥供应总量的75%,25%和50%,品质较优对应的硝态氮占比分别是75%,50%和25%;辣椒氮素吸收量也表现为菜园土>潮土>赤红壤,且与单施硝态氮相比,硝态氮与酰胺态氮配施在赤红壤、菜园土和潮土上氮肥利用率分别提高25.3%、9.0%和22.4%,淋洗液氮素损失量分别降低58.4%,53.6%和51.7%。【结论】统筹考虑辣椒优质高产以及环境代价等因素,在赤红壤、菜园土和潮土上适宜的硝态氮占比分别是50%~75%,25%~50%和25%~50%。

基于无人机可见光遥感的夏玉米氮素营养动态诊断参数研究

【目的】近年来应用无人机进行作物生长、营养和植保信息的快速提取受到广泛关注,但其对作物全生育期营养状况的动态诊断需要明确适宜的色彩参数。本研究通过田间氮水平试验,以无人机为平台利用可见光光谱对夏玉米不同生育期的冠层氮素营养进行监测,对基于可见光RGB图像的色彩参数与传统氮素诊断指标的相关性进行分析,并比较色彩参数的变异系数以探明夏玉米不同生育时期氮素营养诊断的最佳色彩参数。【方法】于2015年6—10月,在河北省中国农业大学曲周试验基地设置不同氮水平田间试验,以夏玉米郑单958为供试作物,设5个施氮水平:0、102、145、189和250 kg/hm^2(分别以CK、70%Opt N、Opt N、130%Opt N、Con N表示),4次重复。分别在夏玉米六叶期(V6)、十叶期(V10)、吐丝期(VT)、籽粒建成期(R2)、乳熟期(R4)应用无人机可见光遥感技术获取夏玉米冠层图像,采用Adobe Photoshop软件经过一些图像处理后选用直方图程序提取图像的红光值R、绿光值G、蓝光值B、亮度值L,研究由此计算的12个色彩参数与传统氮素诊断指标(植株氮浓度、生物量和吸氮量)的相关性,结合相关系数和变异系数的大小综合分析筛选夏玉米不同生育时期氮素营养诊断的最佳色彩参数。【结果】红光值(R)、绿光值(G)、亮度值(L)、绿光标准化值[G/(R+G+B)]、蓝光标准化值[B/(R+G+B)]、绿光与红光的比值(G/R)、绿光与蓝光的比值(G/B)、绿光与亮度的比值(G/L)、红绿蓝植被指数(RGBVI)等在不同生育时期均与夏玉米的植株氮浓度、生物量和吸氮量有很好且一致的相关性,结合图像色彩参数的变异系数综合分析后,G/(R+G+B)、G/L在各生育时期与夏玉米常规的氮营养诊断指标有极显著的相关性(P<0.01),相关系数介于0.641~0.944之间,且变异系数小而稳定,介于0.93%~4.30%之间,优于其他光谱参数,可作为基于无人机可见光技术用于各时期氮素营养动态诊断的最佳色彩参数。【结论】应用无人机可见光遥感进行夏玉米氮素营养动态诊断具有结果可靠、便捷、高效、非破坏性的优点,本研究结果对应用该技术进行较大区域的作物氮素营养动态诊断提供了科学依据。