0 引言
【研究意义】随着土地集中流转和水稻规模化种植模式的发展,水稻产量和用工成本成为重要的水稻种植效益衡量指标。水稻种植大户在实际生产中普遍存在多施肥、减少施肥次数的现象,导致我国水稻生产中氮肥用量居高不下,不但影响氮肥的利用率[1,2],而且加剧了温室效应、水体富营养化等环境问题[3,4,5]。分次施肥、氮肥后移等施肥措施能有效提高养分利用率[6,7,8],但分次施肥中追肥通常撒施于土壤表层,易造成养分径流和挥发损失。另一方面,水稻种植大户降低施肥成本的实际需求,对于轻简化的水稻施肥模式也提出了更高的要求。因此,基于水稻稳产、氮肥减施前提下的一次性施肥技术研究具有重要的现实意义和推广前景。【前人研究进展】缓释氮肥合理施用是水稻一次性施肥技术的关键。针对缓释氮肥一次性施肥的研究表明,在适宜缓释氮肥支撑下,一次性施肥能促进水稻根系发育,增强水稻生长后期净光合速率[9,10],而且比常规分次施肥平均增产8.22%[11]。我国在缓释氮肥品种筛选、缓释氮肥合理施用技术等方面已经开展了广泛的研究[12,13,14],但由于不同类型的缓释氮肥养分释放机理和影响因素不同,导致前人关于缓释氮肥施用效果的研究结果存在一定的差异。李玥等[15]研究表明树脂包膜尿素能促进水稻干物质的积累,而硫包膜尿素和稳定性肥料对于水稻干物质积累和增产的效果不明显。胡春花等[16]的研究则表明树脂尿素在水稻生长后期有贪青和倒伏现象,而脲甲醛和水溶性聚合物包膜尿素养分释放与水稻养分吸收间具有较好的吻合度。水稻品种养分吸收特性、生育期以及土壤保肥能力等因素也是影响缓释氮肥应用效果的重要原因。早稻和晚稻适宜于不同的缓释氮肥品种[17],缓释氮肥在黏土上的施用效果要优于沙土[18]。魏海燕等[19]研究表明缓释氮肥对甬优2640无增产效应,在南粳9108上则比常规分次施肥处理增产5.2%—5.9%。【本研究切入点】缓释氮肥一次性施肥技术受到缓释氮肥类型、水稻品种、土壤类型等因素的影响,而水稻生长后期土壤氮素供应量和植株氮素吸收量是评估缓释氮肥一次性施肥效果的关键。目前的研究主要基于单个田间小区试验,难以综合评估缓释氮肥类型在一次性施肥中的稳产效应,限制了一次性施肥技术中缓释氮肥的选择和技术的推广。【拟解决的关键问题】本文通过不同试验地点、多年多点田间试验汇总分析,比较不同类型缓释氮肥一次性施肥对单季稻氮素吸收和产量的影响,拟为单季稻一次性施肥中缓释氮肥的选择提供理论依据。1 材料与方法
1.1 试验材料
供试缓释氮肥品种包括稳定性肥料（NIU）,由广东省农业科学院提供,N、P2O5、K2O含量分别为23%、7%和20%,肥料中所有氮肥均添加硝化抑制剂;树脂包膜尿素（RCU）,由金正大公司提供包膜尿素母粒,氮含量45.1%;聚氨酯包膜尿素（PCU）,由美国加阳公司提供包膜尿素母粒,氮含量44.1%。试验中使用的普通尿素、过磷酸钙和氯化钾都采用市售产品。3个试验点中长兴林城和太湖新城试验点水稻品种为常规晚粳稻,其中林城试验点2013年品种为秀水519,2014年和2015年试验为秀水33,2016年试验为秀水06;长兴太湖新城试验点2013年、2014年、2015年和2016年供试品种分别为秀水33、秀水03、嘉33和嘉67;金华蒋堂试验点水稻品种为籼粳杂交稻,2014—2016年试验品种都为甬优9号。
1.2 试验设计
2013—2016年在浙江省长兴县林城镇、太湖新城和浙江省金华市蒋堂镇共布置11个试验点。每个试验点设5个处理：①不施氮肥（N0）;②普通尿素分次施肥（Urea）,氮肥用量270 kg?hm-2,参照区域种植大户的常规施肥量;③稳定性肥料一次性施肥（NIU）,氮肥用量225 kg?hm-2,氮肥全部用添加硝化抑制剂的尿素;④树脂包膜尿素一次性施肥（RCU）,氮肥用量225 kg?hm-2,60%树脂包膜尿素配施40%普通尿素;⑤聚氨酯包膜尿素一次性施肥（PCU）,氮肥用量225 kg?hm-2,60%聚氨酯包膜尿素配施40%普通尿素。Urea处理氮肥按50%基肥、30%分蘖肥、20%孕穗肥分次施用,一次性施肥各处理氮肥都在单季稻移栽前一次性基施。各处理磷（P2O5）和钾（K2O）用量分别为60 kg?hm-2和90 kg?hm-2,磷肥用过磷酸钙,钾肥用氯化钾,都在单季稻移栽前一次性基施。试验重复3次,小区面积30 m2,田间按随机区组排列。各试验点供试土壤特性见表1。Table 1
表1
表1试验点土壤特性
Table 1Soil properties of experiment sites
| 年份 Year | 试验地点 Sits | 土壤类型 Soil type | 土壤质地 Soil texture | pH | 有机质 Organic Matter (g?kg-1) | 全氮 Total-N (g?kg-1) | 碱解氮 Alkali-N (mg?kg-1) | 有效磷 Olsen-P (mg?kg-1) | 速效钾 Avail-K (mg?kg-1) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 2013 | 林城 LC | 潜育型水稻土 Gleyed paddy soil | 粉砂质黏土 Silty clay | 5.20 | 38.36 | 2.49 | 217.1 | 9.9 | 55.0 |
| 2013 | 太湖新城 THXC | 淹育型水稻土 Submerged paddy soil | 砂质壤土 Sandy loam | 5.79 | 37.05 | 2.36 | 212.6 | 105.2 | 162.0 |
| 2014 | 林城 LC | 潜育型水稻土 Gleyed paddy soil | 粉砂质黏土 Silty clay | 5.64 | 35.25 | 2.11 | 239.7 | 20.3 | 69.0 |
| 2014 | 太湖新城 THXC | 淹育型水稻土 Submerged paddy soil | 砂质壤土 Sandy loam | 5.83 | 39.80 | 2.52 | 203.5 | 58.4 | 207.0 |
| 2014 | 金华 JH | 潴育型水稻土 Waterlogged paddy soil | 粉砂质黏壤土 Silty clay loam | 4.89 | 28.88 | 1.93 | 161.3 | 51.6 | 101.0 |
| 2015 | 林城 LC | 潜育型水稻土 Gleyed paddy soil | 粉砂质黏土 Silty clay | 5.26 | 32.70 | 2.01 | 232.76 | 12.5 | 54.8 |
| 2015 | 太湖新城 THXC | 淹育型水稻土 Submerged paddy soil | 砂质壤土 Sand loam | 5.33 | 38.00 | 2.49 | 203.46 | 48.9 | 149.7 |
| 2015 | 金华 JH | 潴育型水稻土 Waterlogged paddy soil | 粉砂质黏壤土 Silty clay loam | 5.10 | 22.50 | 1.82 | 191.07 | 38.7 | 40.9 |
| 2016 | 林城 LC | 潜育型水稻土 Gleyed paddy soil | 粉砂质黏土 Silty clay | 5.99 | 29.03 | 1.91 | 188.72 | 7.20 | 49.83 |
| 2016 | 太湖新城 THXC | 淹育型水稻土 Submerged paddy soil | 砂质壤土 Sandy loam | 5.69 | 38.11 | 2.31 | 255.86 | 27.31 | 166.29 |
| 2016 | 金华 JH | 潴育型水稻土 Waterlogged paddy soil | 粉砂质黏壤土 Silty clay loam | 4.88 | 27.04 | 1.84 | 147.23 | 20.01 | 62.79 |
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1.3 测定项目与方法
分别在单季稻收获期采稻草和稻谷样,每个小区随机取3株混合。样品经105℃杀青15 min后,在75℃烘干至恒重。稻草和稻谷分别称重并测定氮含量。分别在水稻移栽后2、6、10、20、30、43、55、75、100和121 d采土壤鲜样,测定土壤铵态氮。土壤和植株测定参考《土壤农化分析方法》[20]。氮肥表观利用率[21]=（施氮处理氮吸收量-不施氮处理氮吸收量）/氮肥施用量。
氮吸收量为稻谷氮吸收量和稻草氮吸收量的总和。稻谷氮吸收量=稻谷氮含量×稻谷产量,稻谷产量为每小区实测产量;稻草氮吸收量=稻草氮含量×稻谷产量×草/谷,每个处理草/谷的比值根据养分分析植株样品稻草和稻谷重量计算,取次个重复的平均值。
1.4 数据处理与分析
用Excel 2010软件对试验数据进行基础整理;太湖新城、林城和金华等试验点分别布置了3—4个试验,分试验点统计时将单个试验的单季稻产量、植株氮含量、氮素吸收量等指标作为重复,用SPSS 18.0进行单因素方差分析,多重比较采用Duncan新复极差法,显著性水平P<0.05。采用Excel 2010作图。2 结果
2.1 一次性施肥对单季稻产量的影响
多点试验中缓释氮肥一次性施用对单季稻产量的影响见表2。N0处理单季稻平均产量为Urea处理的83.9%,表明土壤具有较好的基础地力,为单季稻一次性施肥提供了有利条件。3种缓释氮肥一次性施肥处理单季稻平均产量与Urea处理间没有显著性差异,但RCU处理单季稻产量有增加的趋势,而且明显高于NIU和PCU处理。Table 2
表2
表2一次性施肥对单季稻产量的影响
Table 2Effect of one-off fertilization on rice yield
| 处理 Treatment | 不施氮 N0 | 尿素分次施肥 Urea | 稳定性肥料 一次性施肥 NIU | 树脂包膜尿素 一次性施肥 RCU | 聚氨酯包膜尿素 一次性施肥 PCU | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 试验点 Sits | 太湖新城 THXC（n=4） | 5851.8±348.8c (6.0) | 7221.8±159.1ab (2.2) | 6929.9±598.6b (8.6) | 7524.1±78.0a (1.0) | 6940.0±120.4b (1.7) |
| 林城 LC（n=4） | 6736.7±864.4b (12.8) | 8152.3±797.2a (9.8) | 8076.6±934.2a (11.6) | 8255.2±757.8a (9.2) | 8082.5±1029.6a (12.7) | |
| 金华 JH（n=3） | 7901.0±816.0b (10.3) | 8911.0±1459.2a (16.4) | 8838.2±1491.7a (16.9) | 8862.5±1431.6a (16.2) | 8859.2±1435.4a (16.2) | |
| 总平均 Mean（n=11） | 6732.5±1055.3c (15.7) | 8020.9±1060.2ab (13.2) | 7867.3±1210.8b (15.4) | 8155.0±947.3a (11.6) | 7878.9±1179.2b (15.0) | |
| 年度 Year | 2013年 （n=2） | 6673.8±1643.0 (24.6) | 8203.3±1367.2 (16.7) | 7451.3±2002.2 (26.9) | 8322.0±1262.9 (15.2) | 8072.3±1621.0 (20.1) |
| 2014年 （n=3） | 6810.4±1451.9c (21.3) | 8980.3±1864.1b (20.8) | 8801.0±2027.7a (23.0) | 8978.4±1701.9a (19.0) | 8644.2±2076.6a (24.0) | |
| 2015年 （n=3） | 7012.0±1150.5b (16.4) | 7874.1±749.4a (9.5) | 8060.8±735.4a (9.1) | 8113.0±565.9a (7.0) | 7910.2±947.8a (12.0) | |
| 2016年 （n=3） | 6414.2±711.0b (11.1) | 7672.6±439.2a (5.7) | 7710.5±566.4a (4.7) | 7801.3±365.1a (4.7) | 7593.9±500.7a (6.6) | |
| S | 0.000 | |||||
| Y | 0.000 | |||||
| T | 0.000 | |||||
| S×Y | 0.000 | |||||
| S×T | 0.578 | |||||
| S×T | 0.575 | |||||
| S×Y×T | 0.661 | |||||
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由于多点试验包含了不同试验点和不同试验年度的结果,为更好的评估缓释氮肥一次性施肥处理的稳产效应,分别将单季稻产量按试验点和试验年度进行分类汇总,结果见表2。分试验点汇总结果中除了太湖新城试验点RCU处理单季稻平均产量显著高于NIU和PCU处理外,3种缓释肥一次性施肥处理与Urea处理间单季稻产量都没有显著差异。分年度汇总结果中2014年度Urea处理单季稻平均产量显著低于一次性施肥处理,2015年度不同施肥处理间单季稻产量则没有显著差异。RCU处理单季稻产量变异系数在分试验点和分年度统计中都呈小于NIU和PCU处理的趋势,表现出较好的稳产效应。多因素方差分析结果表明,单季稻产量除了受到施肥处理的影响外,不同试验点和不同试验年份间也有显著差异,可能是受到区域土壤类型、基础肥力和年度间气候差异的影响。
多点田间试验结果表明3种缓释氮肥一次性施肥处理在不同土壤类型、水稻品种和试验年度间都表现出良好的稳产趋势。NIU、RCU和PCU等缓释氮肥一次性施肥处理氮肥施用量为225 kg?hm-2,比Urea处理的大户常规氮肥施用量减少了16.7%,因此,缓释氮肥一次性施肥还具有明显的氮肥减施效应。
2.2 一次性施肥对单季稻地上部氮含量的影响
收获期地上部氮含量见图1。NIU处理降低了收获期地上部氮含量,太湖新城和金华试验点中稻草和稻谷氮含量都显著低于Urea处理。RCU和PCU处理在3个试验点中稻草氮含量与Urea处理间没有显著差异,但金华试验点中稻谷氮含量却显著低于Urea处理。由图1可见,与太湖新城、林城试验点不同,金华试验点中3种缓释氮肥处理稻谷氮含量都显著下降,可能是由于采用籼粳杂交稻品种,生育期较长,影响了水稻生长后期植株体内氮素的转运。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图1一次性施肥对地上部氮含量的影响
-->Fig. 1Effect of one-off fertilization on nitrogen concentration in plant
-->
2.3 一次性施肥对单季稻氮素吸收量的影响
缓释氮肥一次性施用对单季稻氮素吸收量的影响见图2。NIU处理在3个试验点的平均氮素吸收量有下降的趋势,但与Urea处理间统计上差异不显著。RCU和PCU处理没有影响单季稻的氮素吸收量,3个试验点单季稻氮素吸收量都与Urea处理持平或略增加,其中RCU处理太湖新城试验点氮素平均吸收量显著高于Urea处理,PCU处理在金华试验中氮素吸收量也高于Urea处理。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图2一次性施肥对单季稻氮素吸收量的影响
-->Fig. 2Effect of one-off fertilization on N uptake by rice
-->
2.4 一次性施肥对氮肥利用效率的影响
一次性施肥对单季稻氮肥利用率的影响见图3。3个试验点中Urea处理平均氮肥利用率都比较低,分别为19.2%、19.9%和20.1%。由于Urea处理氮肥用量参照水稻种植大户的常规施氮量,表明现阶段水稻氮肥施用量偏高,有较大的减氮空间。NIU处理由于植株氮吸收的减少,在金华试验点中平均氮肥利用率显著低于Urea处理,RCU处理在3个试验点中氮肥平均利用率比Urea处理提高了2.8—9.0个百分点,其中太湖新城和林城试验点氮肥平均利用率与Urea处理间差异达到显著水平。PCU处理在3个试验点氮素平均利用率与Urea处理间差异则不显著。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图3一次性施肥对氮肥表观利用率的影响
-->Fig. 3Effect of one-off fertilization on apparent N use efficiency
-->
2.5 一次性施肥土壤氮素供应特征和植株氮素吸收特征
选择Urea、RCU和PCU处理在水稻生育期分期采样测定土壤铵态氮（图4）,结果表明,缓释氮肥对土壤铵态氮含量有明显影响。Urea处理由于分蘖肥和穗肥的施用,在移栽后20 d和55 d土壤铵态氮明显增加,55 d以后土壤铵态氮含量逐渐下降。RCU和PCU处理在单季稻移栽20 d时土壤铵态氮含量明显高于常规分次施肥处理,75 d时土壤铵态氮含量出现峰值,其中RCU处理土壤铵态氮含量显著高于Urea处理。由于75 d左右时正处于浙江省单季稻栽培的孕穗期,充足的氮素供应是产量形成的关键,因此,缓释氮肥一次性施肥处理后期氮素供应强度是保证单季稻稳产的关键。单季稻养分吸收强度曲线也表现出类似的趋势（图5）。RCU处理在移栽后75 d时,水稻氮素吸收强度显著高于Urea处理。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图4一次性施肥土壤铵态氮动态变化
相同取样时间不同小写字母表示处理间达到差异性差异（P<0.05）。下同
-->Fig. 4Changes in soil NH4+-N under one-off fertilization
Different small letters at the same sampling time reached significant difference among treatments (P<0.05). The same as below
-->
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图5一次性施肥对单季稻氮素吸收强度的影响
-->Fig. 5Nitrogen absorption intensity of rice under one-off fertilization
-->
3 讨论
3.1 缓释氮肥一次性施肥的氮肥减施和稳产效应
本文汇总了不同土壤类型、水稻品种和试验年度的多点田间小区试验,结果表明当氮肥用量从常规分次施肥（Urea）的270 kg·hm-2减至缓释肥一次性施肥的225 kg·hm-2时,树脂包膜尿素（RCU）、聚氨酯包膜尿素（PCU）和稳定性肥料（NIU）等缓释氮肥一次性施肥处理单季稻产量与尿素分次施肥处理间都没有显著性差异,缓释氮肥一次性施肥表现出良好的氮肥减施和稳产效应。试验中不施氮处理（N0）的单季稻平均产量达到了尿素分次施肥处理（Urea）的83.9%,表明土壤基础地力在单季稻生产中具有较高的产量贡献率,是保证一次性施肥稳产效应的重要因素。试验中各试验点尿素分次施肥（Urea）处理的平均氮肥利用率仅为19.2%—20.1%,远低于前人的研究结果[22],表明本试验中代表大户常规施肥的Urea处理中270 kg·hm-2的氮肥施用量远高于现阶段单季稻生产的适宜施肥量。当土壤基础地力较高、氮肥施用量超出单季稻养分需要量时,氮肥的运筹比例将失去意义,因为不同运筹比例下水稻分期施氮量可能都已经满足了水稻的养分需求。因此缓释氮肥一次性施肥处理的氮肥减施效应除了缓释肥品种的影响外,也有现阶段常规施肥量过高的因素。当大户常规施肥量随着施肥技术的更新而下降时,一次性施肥技术的减肥效应可能将有所下降,并且对于缓释氮肥的养分释放提出更高的要求。我国对于水稻合理施肥技术开展了广泛的研究[23,24],但在规模化种植趋势下,基于分次施肥的水稻施肥技术在推广上受到一定的限制,而种植大户对于降低人工成本和水稻轻简化施肥技术的需求使缓释氮肥一次性施肥技术在推广中具有一定的优势。因此,缓释氮肥一次性施肥技术仍然是现阶段一种有效的水稻化肥减施技术。3.2 缓释氮肥一次性施肥的稳产机制
由于多点试验中单季稻产量和养分吸收量受到缓释氮肥类型、试验地点和试验年度等因素的影响（表2）,不同缓释氮肥单季稻产量在统计上没有显著性差异,但氮素吸收量和土壤铵态氮动态变化仍然反映出不同缓释氮肥间的效果差异。树脂包膜尿素（RCU）处理在不同年度、不同试验点中,单季稻产量变异较小,多点试验平均产量显著高于NIU和PCU处理,稳产效应比较稳定。袁嫚嫚等[25]研究表明树脂包膜尿素与常规尿素按7﹕3一次性基施比常规尿素基追分次施用增产7.5%。类似地,刘益曦等[26]的研究也表明应用树脂包膜尿素水稻产量明显高于普通尿素处理,本文研究结果与前人的研究结果基本一致。PCU处理多点试验中单季稻平均产量与Urea处理间差异不显著,也没有降低收获期地上部氮含量和氮素吸收量,但多点试验间单季稻产量变异系数大于RCU处理,表明PCU处理的稳产效应受到土壤类型和水稻品种的影响较大。洪腊宝[27]的研究表明,70%聚氨酯包膜尿素配施30%尿素一次性施用,可比常规多次施肥增产7.4%,增产效果优于本文研究结果,可能和土壤基础地力、氮肥施用量等不同有关。NIU处理虽然多点试验平均产量与Urea处理间没有显著差异,但产量变异系数较大,在太湖新城和金华试验点中稻草和稻谷氮含量都显著低于Urea处理,氮素吸收量和氮肥利用率也明显低于尿素分次施肥处理,表明稳定性肥料的稳产效应较差,在土壤保肥性能较低和水稻生育期较长等情况下可能会导致减产风险。张木等[28]的研究也表明在粘性土壤上稳定性肥料一次性施用与普通尿素分期施用平产,但在较砂性的土壤中表现为减产。水稻生长后期氮素供应是影响氮肥利用率和评估缓释氮肥一次性施肥效果的关键[29]。本研究中RCU处理在单季稻孕穗期时土壤铵态氮含量、水稻植株氮素吸收强度都高于Urea处理,PCU处理水稻生育期中土壤铵态氮含量、水稻植株氮素吸收强度与Urea处理间没有显著差异,表明树脂包膜尿素和聚氨酯包膜尿素一次施用时能满足单季稻全生育期供氮的要求。RCU处理在氮肥施用量减少16.7%时,氮肥利用率比Urea处理增加2.8—9.0个百分点,氮肥利用效率的提高主要是缓控释肥施用后减少了前期氮肥损失量,中后期氮与作物吸收的同步释放减少了氮的损失。本课题组杨梢娜[30]、俞巧钢[31]对常规尿素分期施用的研究结果表明,当施肥量达270 kg·hm-2时,氮肥的损失量可达50%以上,其中通过氨的挥发损失达到20%以上,而RCU处理以60%缓释氮肥配施40%速效氮肥,使前期施入土壤中的速效尿素明显减少,增加了后期土壤氮素供应强度,因此减少了氮肥损失的风险。
4 结论
4.1 多点田间试验中应用树脂包膜尿素（RCU）、聚氨酯包膜尿素（PCU）和稳定性肥料（NIU）一次性施用,氮肥用量比现阶段大户常规分次施肥减少16.7%,单季稻产量与尿素分次施肥间没有显著差异。4.2 缓释氮肥一次性施肥的氮素吸收受到试验地点和水稻品种的影响。RCU和PCU处理在林城和太湖新城试验中地上部氮含量、氮素吸收量与Urea处理间没有显著差异,NIU处理在太湖新城试验中地上部氮含量则显著低于Urea处理。金华试验点籼粳杂交稻品种试验中,3种缓释氮肥处理稻谷中氮含量都明显下降。
4.3 RCU处理单季稻平均产量显著高于PCU和NIU处理,多点试验中产量变异系数较小,水稻生长后期土壤铵态氮含量和植株氮素吸收强度都高于Urea处理,氮肥利用率比Urea处理提高了2.8—9.0个百分点,一次性施肥的稳产效应优于PCU和NIU处理。
The authors have declared that no competing interests exist.
参考文献 原文顺序
文献年度倒序
文中引用次数倒序
被引期刊影响因子
| [1] | . Today, about 30% of world nitrogen (N) fertilizer is consumed by China. Rice crops in China consume about 37% of the total N fertilizer used for rice production in the world. Average rate of N application for rice production in China is high and fertilizer-N use efficiency is low compared with other major rice growing countries. Research progresses have been made internationally and domestically on the application method, fertilizer-N sources, computer-based decision support systems, and real-time N management in order to reduce N losses and increase fertilizer-N use efficiency. In addition to continuous increase in N rate and lack of adoption of new knowledge and technology in N management by farmers, we hypothesize that high indigenous soil N supply, adoption of hybrid and super rice cultivars, improper timing of N application, and practice of mid-season drainage could be the causes for the low fertilizer-N use efficiency in China. Future research work on improving fertilizer-N use efficiency of rice crop in China should focus more on improving cultivar's N responsiveness, optimizing the timing and rate of N application based on crop N status, and achieving optimal soil N supply capacity. |
| [2] | . 通过田间试验,以不同氮肥量级为参照,结合关键生育期叶片叶绿素含量（SPAD值）指导氮肥施用,以探明潜江地区水稻关键生育期的氮肥适宜用量。结果表明,在施N 90~180 kg/hm2之间水稻产量差异不显著,当超过N 180 kg/hm2,产量降低。根据水稻产量（y）和施氮量（x）拟合得出一元二次关系式：y=-0.0728x2＋22.335x＋6811.5,R2=0.9442。结合当年水稻价格,肥料投入费用等计算出水稻的经济效益（y）和施氮量（x）之间的函数式：y=-0.134x2＋37.097x＋12533-M,R2=0.9331;由此得出经济效益最大时水稻的施氮量是N 138 kg/hm2。该施氮量下水稻的氮肥表观利用率、农学利用率和氮肥偏生产力可保持在40.9%、11.5 kg/kg和63.2 kg/kg,与完全依据SPAD值指导关键生育期的氮肥施用量相近似（N 140 kg/hm2）,保证了水稻最大的经济效益,同时也保持了较高的氮肥利用率,降低氮素表观损失。 . 通过田间试验,以不同氮肥量级为参照,结合关键生育期叶片叶绿素含量（SPAD值）指导氮肥施用,以探明潜江地区水稻关键生育期的氮肥适宜用量。结果表明,在施N 90~180 kg/hm2之间水稻产量差异不显著,当超过N 180 kg/hm2,产量降低。根据水稻产量（y）和施氮量（x）拟合得出一元二次关系式：y=-0.0728x2＋22.335x＋6811.5,R2=0.9442。结合当年水稻价格,肥料投入费用等计算出水稻的经济效益（y）和施氮量（x）之间的函数式：y=-0.134x2＋37.097x＋12533-M,R2=0.9331;由此得出经济效益最大时水稻的施氮量是N 138 kg/hm2。该施氮量下水稻的氮肥表观利用率、农学利用率和氮肥偏生产力可保持在40.9%、11.5 kg/kg和63.2 kg/kg,与完全依据SPAD值指导关键生育期的氮肥施用量相近似（N 140 kg/hm2）,保证了水稻最大的经济效益,同时也保持了较高的氮肥利用率,降低氮素表观损失。 |
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| [6] | . 以两系杂交稻品种粤杂889为材料,设置＂三控＂施肥法和习惯施肥法2种处理,进行了早、晚两季试验,研究了＂三控＂施肥技术下水稻的生长发育和氮素吸收利用特性。结果表明：与习惯施肥法相比,三控施肥法在减少氮肥10%的情况下增产6%～8%,有效穗数、结实率和千粒重均有不同程度的提高。三控施肥法具有明显的物质生产优势,其总干物质量比习惯施肥法高3.8%～11.0%。三控施肥法的中、后期叶绿素含量高,但叶面积指数相差不大。三控施肥法的成穗率高,其最高茎蘖数比习惯施肥法减少5.9%～10.6%,但有效穗反而高于习惯施肥法,成穗率比习惯施肥法高5.5～11.8个百分点。与习惯施肥法相比,三控施肥法在前期（幼穗分化前）的吸氮量低,但中、后期的吸氮量和全生育期总吸氮量明显高于习惯施肥法。三控施肥法的氮肥吸收利用率、农学利用率和氮肥偏生产力均高于习惯施肥法。 . 以两系杂交稻品种粤杂889为材料,设置＂三控＂施肥法和习惯施肥法2种处理,进行了早、晚两季试验,研究了＂三控＂施肥技术下水稻的生长发育和氮素吸收利用特性。结果表明：与习惯施肥法相比,三控施肥法在减少氮肥10%的情况下增产6%～8%,有效穗数、结实率和千粒重均有不同程度的提高。三控施肥法具有明显的物质生产优势,其总干物质量比习惯施肥法高3.8%～11.0%。三控施肥法的中、后期叶绿素含量高,但叶面积指数相差不大。三控施肥法的成穗率高,其最高茎蘖数比习惯施肥法减少5.9%～10.6%,但有效穗反而高于习惯施肥法,成穗率比习惯施肥法高5.5～11.8个百分点。与习惯施肥法相比,三控施肥法在前期（幼穗分化前）的吸氮量低,但中、后期的吸氮量和全生育期总吸氮量明显高于习惯施肥法。三控施肥法的氮肥吸收利用率、农学利用率和氮肥偏生产力均高于习惯施肥法。 |
| [7] | . 以北方超级稻沈农265为材料,研究了氮肥运筹对水稻产量形成及 氮素利用率的影响.结果表明:施纯氮210kg/hm2,且基蘖肥与穗粒肥比为6∶4时,由于单位面积有效穗数较其他处理提高2.4％～21.1％,致使 产量提高3.3％～20.2％;同一基蘖肥与穗粒肥施用比例下,随施氮量的增加,沈农265的总吸氮量呈上升趋势,而氮素利用率有下降趋势;不同施氮量条 件下,穗粒肥比例增加有利于总吸氮量和氮素利用率的提高;适宜施氮量和基蘖肥与穗粒肥比例,能为水稻整个生育期提供比较平衡的氮素供应,提高氮肥利用效 率,协调产量构成因素,从而提高产量,节本增效. . 以北方超级稻沈农265为材料,研究了氮肥运筹对水稻产量形成及 氮素利用率的影响.结果表明:施纯氮210kg/hm2,且基蘖肥与穗粒肥比为6∶4时,由于单位面积有效穗数较其他处理提高2.4％～21.1％,致使 产量提高3.3％～20.2％;同一基蘖肥与穗粒肥施用比例下,随施氮量的增加,沈农265的总吸氮量呈上升趋势,而氮素利用率有下降趋势;不同施氮量条 件下,穗粒肥比例增加有利于总吸氮量和氮素利用率的提高;适宜施氮量和基蘖肥与穗粒肥比例,能为水稻整个生育期提供比较平衡的氮素供应,提高氮肥利用效 率,协调产量构成因素,从而提高产量,节本增效. |
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| [9] | . 通过田间试验研究了不同氮肥及其施用方式对水稻养分吸收及产量形成的影响。结果表明,一次性施用普通尿素、稳定尿素及缓释尿素的处理之间田面水中铵态氮浓度差别不大,施肥结束后田面水中铵态氮浓度均呈现出不断降低的趋势;分次施肥处理田面水中铵态氮浓度随追肥次数呈现出周期性的升高降低过程;一次性施用缓释尿素可以提高土壤中碱解氮及植株氮的含量,对光合速率、蒸腾速率、胞间二氧化碳浓度也均有提升作用,对水稻具有稳产作用。一次性施用缓释尿素可以促进整个生育期内水稻对养分的需求,可以促进灌浆期碳水化合物的累积,因此能达到与分次施肥相同的稳产效果。 . 通过田间试验研究了不同氮肥及其施用方式对水稻养分吸收及产量形成的影响。结果表明,一次性施用普通尿素、稳定尿素及缓释尿素的处理之间田面水中铵态氮浓度差别不大,施肥结束后田面水中铵态氮浓度均呈现出不断降低的趋势;分次施肥处理田面水中铵态氮浓度随追肥次数呈现出周期性的升高降低过程;一次性施用缓释尿素可以提高土壤中碱解氮及植株氮的含量,对光合速率、蒸腾速率、胞间二氧化碳浓度也均有提升作用,对水稻具有稳产作用。一次性施用缓释尿素可以促进整个生育期内水稻对养分的需求,可以促进灌浆期碳水化合物的累积,因此能达到与分次施肥相同的稳产效果。 |
| [10] | . 以杂交中稻F优498为试验材料，采用两因素裂区试验研究4 种氮肥种类（尿素一道清、尿素常规运筹、硫包膜缓释肥、树脂包膜控释肥）在不同移栽秧龄施肥对水稻不同生育期根系形态及籽粒产量的影响。结果表明，在秧苗3叶1心、 5叶1心移栽时水稻在结实期的总根长、根系体积和根系伤流强度比7 叶1 心移栽时高。与施用尿素相比，施用缓/ 控释肥显著增加了根干重、总根长、根系体积和根系伤流强度。在不同移栽秧龄下，施用缓/控释肥均能促进水稻根系生长并向土壤深层分布，保持根系活力。相关分析表明， 水稻籽粒产量与抽穗后的根干重、总根长、根系表面积、伤流强度和10 cm以下的根系分布比例呈显著或极显著正相关。综合根系形态生理与产量表现，5 叶1心移栽、施用树脂包膜控释肥，为本试验的最佳处理。 . 以杂交中稻F优498为试验材料，采用两因素裂区试验研究4 种氮肥种类（尿素一道清、尿素常规运筹、硫包膜缓释肥、树脂包膜控释肥）在不同移栽秧龄施肥对水稻不同生育期根系形态及籽粒产量的影响。结果表明，在秧苗3叶1心、 5叶1心移栽时水稻在结实期的总根长、根系体积和根系伤流强度比7 叶1 心移栽时高。与施用尿素相比，施用缓/ 控释肥显著增加了根干重、总根长、根系体积和根系伤流强度。在不同移栽秧龄下，施用缓/控释肥均能促进水稻根系生长并向土壤深层分布，保持根系活力。相关分析表明， 水稻籽粒产量与抽穗后的根干重、总根长、根系表面积、伤流强度和10 cm以下的根系分布比例呈显著或极显著正相关。综合根系形态生理与产量表现，5 叶1心移栽、施用树脂包膜控释肥，为本试验的最佳处理。 |
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| [12] | . Abstract The low use efficiency of nitrogen (N) in rice production attributes to N losses and environmental pollution. One of the ways to improve N use efficiency is by using controlled-release urea (CRU). Field experiments in consecutive three years were conducted to compare the effects of six different types of CRU fertilizers on yield and N accumulation in straw and grain of rice. The special purpose was to provide information for application of CRU in rice. For three seasons, CRU-treated plants had significantly greater grain yields than conventional urea-treated (total N as basal fertilizers, Nt) plants. The greatest grain yields were obtained from CRU-3, CRU-4, and CRU-3 treatment in 2012, 2013, and 2014, respectively. The N accumulation in rice straws and rice grains of the CRU-treated plots was significantly greater than that of the Nt treatment. Compared with that of the Nt treatment, CRU treatments increased the N use efficiency significantly, although there were differences among the six types of CRU fertilizers. It can be inferred that CRU performed significantly better than conventional urea. Generally, CRU-3 and CRU-6 were the best CRU fertilizers used in rice production in Jianghan Plain, China. |
| [13] | . Nitrogen (N) fertilizer has played an important role in increasing rice and oilseed rape yields, but more than half of the N fertilizer applied into the field has been lost and results in not only an environmental hazard but also a substantial economic loss. Thus, the controlled release N fertilizer was expected to reduce the labor cost from fertilizer dressing, to the convenience of fertilizers application and to increase N use efficiency. A 7-year field fertilization experiment applied controlled-release urea (CRU) 100% (180kgha611), 70% (126kgha611) and 50% (90kgha611) of the recommended N fertilizer to explore its effects on crops yield and soil fertility under the rice (Oryza sativa L.)-oilseed rape (Brassica napusL.) rotation system in Hubei province of China. Meanwhile the equivalent rates of N as common urea were supplied as split applications in different growth stages as the control. The N release characteristic of CRU in field condition was closely matched to the demand for N during the whole growth periods of crops. Consequently, the CRU treatments achieved significantly higher rice and oilseed rape yield by 6.1–8.2% and 6.3–15.5%, the mean nitrogen use efficiency (NUE) of CRU treatments was increased by 15.4–38.4%, and the average annual net profit was also increased by 16.0–20.8%, compared with urea treatment at the same N rate. For each type of N fertilizer, the yield increased as the input N rate increased. However, reducing CRU rate by 30% produced the same yield of rice and oilseed rape as with the 100% rate of urea. And, the rice yield of CRU50% treatment was even showed no significant with Urea100% treatment. The contents of nitrate N (NO361-N) and ammonium N (NH4+-N) were higher in 0–40cm soil of CRU treatments than urea treatments over 7-year fertilization in 2013, but the opposite trend was found in 60–100cm soil, which indicating that CRU decreased the NO361-N and NH4+-N leaching to deep in the soil. The contents of total N and organic matter were increased by applying CRU for 7 years compared with urea fertilizer. Although the contents of available P and K were increased over the 7 years of fertilization and cultivation, no prominent difference was observed between CRU70% and Urea100%. The results suggest that a 30% decrease in the recommended application rate of N is possible with CRU while maintaining the same yield, preserving the soil fertility and also labor/time-saving. |
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| [19] | . 以大穗型品种甬优2640和多穗型品种南粳9108为材料,270 kg hm–2纯氮条件下,选用树脂包衣（PCU）、硫包衣（SCU）和脲甲醛（UF）3种缓控释肥类型,设置了缓控释肥与尿素均基施、缓控释肥基施后分蘖期施尿素2种施肥方式,以常规尿素定量分施为对照（CK）。结果表明,缓控释肥的应用对甬优2640无增产效应。主要因为甬优2640穗大粒多,群体颖花量大。与CK比,相对集中在前中期的肥效难以满足植株全生育期生长,中后期叶面积指数下降快,氮素积累少,光合势弱,物质生产量不足,不能实现群体大库容的有效充实。而对南粳9108,脲甲醛基施＋尿素分蘖期施处理比CK增产5.2%~5.9%,树脂包衣基施＋尿素分蘖期施和脲甲醛＋尿素均基施处理与CK平产的同时可减少施肥2~3次。2种运筹方式中,以缓控释肥基施后分蘖期施用尿素处理能有效增加植株茎蘖数,提高成穗率和最终穗数,扩大叶面积指数,增强光合势,增加干物质和氮素的积累,获得高产。3种肥料类型中,产量呈现UF〉PCU〉SCU。脲甲醛基施＋分蘖期施尿素处理之所以能使南粳9108获得比CK更高的产量,是因为UF的肥效在中后期依然能相对稳定释放,配合尿素的分蘖期施用,既保证了前期分蘖的发生,又能保证高峰苗后稳定的茎蘖数和群体叶面积指数,植株在拔节后的光合势和物质积累量大,氮肥利用率高,增产显著。由此可见,针对不同穗型和产量特性的水稻品种,优选缓控释肥类型基施的同时,分蘖期配合速效肥料的施用,可获得既省工又增产的效果。 . 以大穗型品种甬优2640和多穗型品种南粳9108为材料,270 kg hm–2纯氮条件下,选用树脂包衣（PCU）、硫包衣（SCU）和脲甲醛（UF）3种缓控释肥类型,设置了缓控释肥与尿素均基施、缓控释肥基施后分蘖期施尿素2种施肥方式,以常规尿素定量分施为对照（CK）。结果表明,缓控释肥的应用对甬优2640无增产效应。主要因为甬优2640穗大粒多,群体颖花量大。与CK比,相对集中在前中期的肥效难以满足植株全生育期生长,中后期叶面积指数下降快,氮素积累少,光合势弱,物质生产量不足,不能实现群体大库容的有效充实。而对南粳9108,脲甲醛基施＋尿素分蘖期施处理比CK增产5.2%~5.9%,树脂包衣基施＋尿素分蘖期施和脲甲醛＋尿素均基施处理与CK平产的同时可减少施肥2~3次。2种运筹方式中,以缓控释肥基施后分蘖期施用尿素处理能有效增加植株茎蘖数,提高成穗率和最终穗数,扩大叶面积指数,增强光合势,增加干物质和氮素的积累,获得高产。3种肥料类型中,产量呈现UF〉PCU〉SCU。脲甲醛基施＋分蘖期施尿素处理之所以能使南粳9108获得比CK更高的产量,是因为UF的肥效在中后期依然能相对稳定释放,配合尿素的分蘖期施用,既保证了前期分蘖的发生,又能保证高峰苗后稳定的茎蘖数和群体叶面积指数,植株在拔节后的光合势和物质积累量大,氮肥利用率高,增产显著。由此可见,针对不同穗型和产量特性的水稻品种,优选缓控释肥类型基施的同时,分蘖期配合速效肥料的施用,可获得既省工又增产的效果。 |
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| [21] | . 利用文献调研的方法，对中国知网和维普数据库公开发表的研究时间为2004年以来的中文氮肥效应研究相关文献及数据进行了统计分析。结果表明：目前三大粮食作物可获得的不施氮肥的基础产量可达到施氮条件下最高产量的67．9％～75．9％；根据施氮量与相对产量的回归方程，水稻、小麦、玉米的最高产量施氮量分别为246、250、274kghm-1。近10年我国氮肥表观利用率、农学效率有所提高，水稻、小麦、玉米氮肥表观利用率分别为39．0％、34．8％、29．1％，农学效率分别为12．7、9．2、11．1kgkg-1；氮肥表观利用率较2001—2005年统计结果提高6．8百分点，基本达到20世纪80年代的平均水平（35％）。三大粮食作物的氮肥施用量与氮肥偏生产力的相关性均可以用幂指数方程拟合，且拟合效果均较好，水稻R2=0．8489，小麦R2=0．6575，玉米R2=0．7917，偏生产力是现阶段评价氮肥料效应的适宜指标。综合考虑三大粮食作物的产量要求和氮肥利用率，本研究认为180～240kghm“的施氮量是目前我国三大粮食作物较适宜的施氮量范围。这与国家农业部办公厅发布的《小麦、玉米、水稻三大粮食作物区域大配方与施肥建议》的推荐施氮量有较高的一致性。 . 利用文献调研的方法，对中国知网和维普数据库公开发表的研究时间为2004年以来的中文氮肥效应研究相关文献及数据进行了统计分析。结果表明：目前三大粮食作物可获得的不施氮肥的基础产量可达到施氮条件下最高产量的67．9％～75．9％；根据施氮量与相对产量的回归方程，水稻、小麦、玉米的最高产量施氮量分别为246、250、274kghm-1。近10年我国氮肥表观利用率、农学效率有所提高，水稻、小麦、玉米氮肥表观利用率分别为39．0％、34．8％、29．1％，农学效率分别为12．7、9．2、11．1kgkg-1；氮肥表观利用率较2001—2005年统计结果提高6．8百分点，基本达到20世纪80年代的平均水平（35％）。三大粮食作物的氮肥施用量与氮肥偏生产力的相关性均可以用幂指数方程拟合，且拟合效果均较好，水稻R2=0．8489，小麦R2=0．6575，玉米R2=0．7917，偏生产力是现阶段评价氮肥料效应的适宜指标。综合考虑三大粮食作物的产量要求和氮肥利用率，本研究认为180～240kghm“的施氮量是目前我国三大粮食作物较适宜的施氮量范围。这与国家农业部办公厅发布的《小麦、玉米、水稻三大粮食作物区域大配方与施肥建议》的推荐施氮量有较高的一致性。 |
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| [23] | . 【目的】研究分析不同地力条件、施氮量、SPAD值衍生指标、产量之间的关系,实现简便、快速、无损地推荐水稻施氮量,构建基于SPAD值的水稻施氮叶值模型。【方法】2015年和2016年以杂交籼稻Q优6号为试验材料,设4种施氮水平(0、75、150、225 kg·hm~(-2)),探讨产量、SPAD值衍生指标与田块表观供氮量之间的关系,并对初步构建的叶值模型进行变量施氮应用效果研究。【结果】产量与抽穗期田块表观供氮量之间具有极显著的曲线关系,两年拟合度R2分别为0.5523,0.7148。在其拟合关系下2年度最高产量分别为9 264.93 kg·hm~(-2)、11 167.97 kg·hm~(-2),相差1 903.14 kg·hm~(-2),2016年产量相比2015年增加20.54%;达到最高产量的表观总吸氮量较为接近,分别为575.27 kg·hm~(-2),546.71 kg·hm~(-2),仅相差28.56 kg·hm~(-2),2016年表观总吸氮量相比2015年减少4.96%。不同年度的拔节期和抽穗期,SPAD值衍生指标中SPADL3(顶3叶SPAD值)、SPADL4(顶4叶SPAD值)、SPADmean(顶部4张叶片的平均SPAD值)、SPADL3×L4/mean(顶3叶SPAD值×顶4叶SPAD值/顶部4张叶片的平均SPAD值)与田块表观供氮量之间具有显著或极显著的线性关系。单张叶片中,SPADL3与拔节期田块表观供氮量,SPADL1与抽穗期田块表观供氮量线性拟合的系数在年份间变化均较小,分别为0.0156,0.0154;0.0172,0.0173。年份间,2016年SPADL3×L4/mean与田块表观供氮量线性拟合的系数和b值比2015年的拔节期依次增加了-28.70%,17.41%;抽穗期依次增加了-15.34%,56.11%。叶值模型施氮总量为表观总吸氮量与土壤表观供氮量之差,通过SPAD值衍生指标可以估测土壤表观供氮量,且抽穗期时SPAD值衍生指标与田块表观供氮量的线性拟合度较拔节期时的高。拔节期时,SPADL4与SPADL3×L4/mean,SPADL3与SPADmean之间估测推荐的施氮总量较为接近,且SPADL4、SPADL3×L4/mean估测的施氮量高出SPADL3、SPADmean50%左右。基于叶值模型的变量施氮效果表明,变量区产量高出对照区产量820.68kg·hm~(-2),变量区的氮素偏生产力、农学利用率和贡献率均明显高于对照区,分别高出13.74%,103.45%,104.12%。确定叶值模型的一般表达式为:Nw=Nz-[(Ys-b)/k-Ng],式中Nw表示施氮总量(kg·hm~(-2)),Nz表示水稻品种表观总吸氮量(kg·hm~(-2)),Ys表示叶片SPAD值衍生指标,Ng表示追肥之前已经施入的氮量(kg·hm~(-2)),k、b是田块表观供氮量(Nx)与叶片SPAD值衍生指标线性关系中的斜率和截距,而田块表观供氮量等于土壤表观供氮量(Nt)与人工已施氮量(Ng)之和。【结论】应用叶值模型的变量施氮减少了产量差,提高了产量以及氮素农学利用率、偏生产力和贡献率。 . 【目的】研究分析不同地力条件、施氮量、SPAD值衍生指标、产量之间的关系,实现简便、快速、无损地推荐水稻施氮量,构建基于SPAD值的水稻施氮叶值模型。【方法】2015年和2016年以杂交籼稻Q优6号为试验材料,设4种施氮水平(0、75、150、225 kg·hm~(-2)),探讨产量、SPAD值衍生指标与田块表观供氮量之间的关系,并对初步构建的叶值模型进行变量施氮应用效果研究。【结果】产量与抽穗期田块表观供氮量之间具有极显著的曲线关系,两年拟合度R2分别为0.5523,0.7148。在其拟合关系下2年度最高产量分别为9 264.93 kg·hm~(-2)、11 167.97 kg·hm~(-2),相差1 903.14 kg·hm~(-2),2016年产量相比2015年增加20.54%;达到最高产量的表观总吸氮量较为接近,分别为575.27 kg·hm~(-2),546.71 kg·hm~(-2),仅相差28.56 kg·hm~(-2),2016年表观总吸氮量相比2015年减少4.96%。不同年度的拔节期和抽穗期,SPAD值衍生指标中SPADL3(顶3叶SPAD值)、SPADL4(顶4叶SPAD值)、SPADmean(顶部4张叶片的平均SPAD值)、SPADL3×L4/mean(顶3叶SPAD值×顶4叶SPAD值/顶部4张叶片的平均SPAD值)与田块表观供氮量之间具有显著或极显著的线性关系。单张叶片中,SPADL3与拔节期田块表观供氮量,SPADL1与抽穗期田块表观供氮量线性拟合的系数在年份间变化均较小,分别为0.0156,0.0154;0.0172,0.0173。年份间,2016年SPADL3×L4/mean与田块表观供氮量线性拟合的系数和b值比2015年的拔节期依次增加了-28.70%,17.41%;抽穗期依次增加了-15.34%,56.11%。叶值模型施氮总量为表观总吸氮量与土壤表观供氮量之差,通过SPAD值衍生指标可以估测土壤表观供氮量,且抽穗期时SPAD值衍生指标与田块表观供氮量的线性拟合度较拔节期时的高。拔节期时,SPADL4与SPADL3×L4/mean,SPADL3与SPADmean之间估测推荐的施氮总量较为接近,且SPADL4、SPADL3×L4/mean估测的施氮量高出SPADL3、SPADmean50%左右。基于叶值模型的变量施氮效果表明,变量区产量高出对照区产量820.68kg·hm~(-2),变量区的氮素偏生产力、农学利用率和贡献率均明显高于对照区,分别高出13.74%,103.45%,104.12%。确定叶值模型的一般表达式为:Nw=Nz-[(Ys-b)/k-Ng],式中Nw表示施氮总量(kg·hm~(-2)),Nz表示水稻品种表观总吸氮量(kg·hm~(-2)),Ys表示叶片SPAD值衍生指标,Ng表示追肥之前已经施入的氮量(kg·hm~(-2)),k、b是田块表观供氮量(Nx)与叶片SPAD值衍生指标线性关系中的斜率和截距,而田块表观供氮量等于土壤表观供氮量(Nt)与人工已施氮量(Ng)之和。【结论】应用叶值模型的变量施氮减少了产量差,提高了产量以及氮素农学利用率、偏生产力和贡献率。 |
| [24] | . A science-based, reliable, and cost-effective fertilizer recommendation method is needed to solve problems of low nutrient use efficiency and yield brought about by inappropriate fertilization practices in rice ( Oryza sativa L.). We collated results from 2218 on-farm experiments conducted between 2000 and 2013 in major rice-producing regions of China to establish scientific principles and develop a methodology that would support fertilizer recommendations for rice. The study analyzed the relationships among yield response, agronomic efficiency (AE), relative yield (the ratio of the yield without N or P or K to the yield of the full NPK), and soil indigenous nutrient supply. On average, yield responses to nitrogen (N), phosphorus (P), and potassium (K) fertilizer applications were 2.4, 0.9, and 1.002t02ha 611 , and the AE of N, P, and K application were 13.0, 12.7, and 8.402kg02kg 611 , respectively. Relative yield was used to classify the soil indigenous nutrient supply; average relative yields related to N, P, and K were 0.71, 0.89, and 0.89, respectively. A significant negative linear correlation was observed between yield response and relative yield, and a significant quadratic relationship was seen between yield response and AE. These findings allowed us to build the Nutrient Expert (NE) for Rice decision support system. With continuous optimization of the NE system in each cropping season, results confirmed the effectiveness of this method in improving rice yields and profits. Compared with farmers’ practices (FP), NE significantly increased grain yield in early, middle, and late rice and increased gross profit in middle and late rice during the third year (2015) of field validation. In addition, with NE, there was greater improvement in the recovery efficiency of N (REN) in early, middle, and late rice and the AE of N and partial factor productivity of N (PFPN) in middle rice as compared with FP and soil testing (ST). Results of this study showed good agreement between simulated and observed AE of N application, indicating that NE is a promising nutrient decision support tool that can be used in China. |
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| [26] | . 为探明控释尿素对水稻的增产效果,以普通尿素(PU)为对照,选择释放期均为90 d的硫黄加树脂双层包膜尿素(SPCU)和树脂包膜尿素(PCU)为试验材料,通过6年田间定位试验(2008—2013)研究了全氮量和70%施氮量条件下两种包膜控释尿素对水稻产量、氮肥利用率及土壤理化性质的影响。结果表明,两种包膜控释尿素处理对水稻的增产效果均优于普通尿素,特别是两种控释尿素在70%施氮量下的水稻产量均显著高于普通尿素全氮施肥量处理,说明控释尿素有明显的增产节肥效果。等氮量条件下,包膜尿素较普通尿素能显著增加水稻有效穗数和每穗实粒数。在全氮量条件下,连续6年施用SPCU的土壤有效硫含量较树脂包膜尿素和普通尿素处理显著增加了70.5%和51.6%。综上,不同施氮水平下控释尿素的氮肥利用率普遍高于普通尿素。PCU与SPCU相比,PCU的氮肥利用率更高,也更利于提高水稻产量,且SPCU长期施用可能会导致土壤硫积累,因而PCU更值得推广。 . 为探明控释尿素对水稻的增产效果,以普通尿素(PU)为对照,选择释放期均为90 d的硫黄加树脂双层包膜尿素(SPCU)和树脂包膜尿素(PCU)为试验材料,通过6年田间定位试验(2008—2013)研究了全氮量和70%施氮量条件下两种包膜控释尿素对水稻产量、氮肥利用率及土壤理化性质的影响。结果表明,两种包膜控释尿素处理对水稻的增产效果均优于普通尿素,特别是两种控释尿素在70%施氮量下的水稻产量均显著高于普通尿素全氮施肥量处理,说明控释尿素有明显的增产节肥效果。等氮量条件下,包膜尿素较普通尿素能显著增加水稻有效穗数和每穗实粒数。在全氮量条件下,连续6年施用SPCU的土壤有效硫含量较树脂包膜尿素和普通尿素处理显著增加了70.5%和51.6%。综上,不同施氮水平下控释尿素的氮肥利用率普遍高于普通尿素。PCU与SPCU相比,PCU的氮肥利用率更高,也更利于提高水稻产量,且SPCU长期施用可能会导致土壤硫积累,因而PCU更值得推广。 |
| [27] | . 加拿大加阳缓释肥料(包膜氮肥)是一种颗粒形态肥料,通过在水稻 作物上的田间示范试验,校验其在大田中的应用肥效和经济效益,为该肥料的推广应用提供科学依据.结果表明:加阳缓释肥料能提高肥料利用率,70％的加阳缓 释肥料与30％尿素比推荐施肥的肥料利用率提高8.0％ ～9.0％,效果也好于100％的加阳缓释肥料,水稻增产7.4％. . 加拿大加阳缓释肥料(包膜氮肥)是一种颗粒形态肥料,通过在水稻 作物上的田间示范试验,校验其在大田中的应用肥效和经济效益,为该肥料的推广应用提供科学依据.结果表明:加阳缓释肥料能提高肥料利用率,70％的加阳缓 释肥料与30％尿素比推荐施肥的肥料利用率提高8.0％ ～9.0％,效果也好于100％的加阳缓释肥料,水稻增产7.4％. |
| [28] | . . |
| [29] | . 【目的】缓释肥料是一次性施肥及减量化施肥的重要载体,探讨缓释尿素对水稻养分吸收动态及产量形成的影响,为新型肥料的研发以及水稻产量的进一步提高提供重要的理论指导。【方法】早稻及晚稻的大田试验共设5个处理:1)不施氮(CK);2)普通尿素分次施用(PU1,基肥50%、返青肥20%、拔节肥30%);3)普通尿素一次性基施(PU2);4)60天型养分释放期的缓释尿素一次性施用(PCU60);5)90天型养分释放期的缓释尿素一次性施用(PCU90)。除不施氮处理外,其他处理氮肥用量均为N 150 kg/hm~2,所有处理磷钾的用量分别为P_2O_5 55 kg/hm~2、K_2O 130 kg/hm~2,肥源分别为过磷酸钙及氯化钾。田间小区随机排列,各处理重复4次。在早稻拔节期、孕穗期、抽穗期及灌浆期采集植株样品进行养分分析,在灌浆期采集剑叶及籽粒样品进行养分分析,并测定灌浆期伤流液中氮的含量以及灌浆期剑叶SPAD值的变化;在早稻及晚稻采收后记录产量和产量构成要素。【结果】早稻产量以60天型缓释尿素处理及分次施肥处理最高,其次为普通尿素一次性施用处理及90天型缓释尿素处理,不施氮对照产量最低;而在晚稻上90天型缓释尿素处理、60天型缓释尿素处理与分次施肥处理之间水稻产量没有显著性差异。90天型缓释尿素养分释放期过长,导致了灌浆期氮素供应过剩,水稻贪青导致灌浆不足,降低了千粒重。90天及60天型缓释尿素的处理提高了早稻拔节期、孕穗期、抽穗期及灌浆期地上部及地下部氮、磷的含量,其中以90天型缓释尿素处理最高。在早稻灌浆期,90天及60天型缓释尿素的处理水稻剑叶及籽粒氮含量、茎导管伤流氮含量以及剑叶SPAD值均高于其他处理。一次性施用60天及90天缓释尿素还可以提高土壤碱解氮的含量。【结论】缓释尿素可以用于水稻一次性施肥,但在水稻上90天型缓释尿素的养分释放期过长,而60天型缓释尿素养分释放期适中。缓释尿素可以促进水稻对氮素的吸收并且可以用于减量化施肥,缓释尿素对磷的吸收有显著的协同作用,在施用缓释尿素时还可以适当减少磷的施用量。 . 【目的】缓释肥料是一次性施肥及减量化施肥的重要载体,探讨缓释尿素对水稻养分吸收动态及产量形成的影响,为新型肥料的研发以及水稻产量的进一步提高提供重要的理论指导。【方法】早稻及晚稻的大田试验共设5个处理:1)不施氮(CK);2)普通尿素分次施用(PU1,基肥50%、返青肥20%、拔节肥30%);3)普通尿素一次性基施(PU2);4)60天型养分释放期的缓释尿素一次性施用(PCU60);5)90天型养分释放期的缓释尿素一次性施用(PCU90)。除不施氮处理外,其他处理氮肥用量均为N 150 kg/hm~2,所有处理磷钾的用量分别为P_2O_5 55 kg/hm~2、K_2O 130 kg/hm~2,肥源分别为过磷酸钙及氯化钾。田间小区随机排列,各处理重复4次。在早稻拔节期、孕穗期、抽穗期及灌浆期采集植株样品进行养分分析,在灌浆期采集剑叶及籽粒样品进行养分分析,并测定灌浆期伤流液中氮的含量以及灌浆期剑叶SPAD值的变化;在早稻及晚稻采收后记录产量和产量构成要素。【结果】早稻产量以60天型缓释尿素处理及分次施肥处理最高,其次为普通尿素一次性施用处理及90天型缓释尿素处理,不施氮对照产量最低;而在晚稻上90天型缓释尿素处理、60天型缓释尿素处理与分次施肥处理之间水稻产量没有显著性差异。90天型缓释尿素养分释放期过长,导致了灌浆期氮素供应过剩,水稻贪青导致灌浆不足,降低了千粒重。90天及60天型缓释尿素的处理提高了早稻拔节期、孕穗期、抽穗期及灌浆期地上部及地下部氮、磷的含量,其中以90天型缓释尿素处理最高。在早稻灌浆期,90天及60天型缓释尿素的处理水稻剑叶及籽粒氮含量、茎导管伤流氮含量以及剑叶SPAD值均高于其他处理。一次性施用60天及90天缓释尿素还可以提高土壤碱解氮的含量。【结论】缓释尿素可以用于水稻一次性施肥,但在水稻上90天型缓释尿素的养分释放期过长,而60天型缓释尿素养分释放期适中。缓释尿素可以促进水稻对氮素的吸收并且可以用于减量化施肥,缓释尿素对磷的吸收有显著的协同作用,在施用缓释尿素时还可以适当减少磷的施用量。 |
| [30] | . 为探讨杂交粳稻"浙优12"最佳施氮最,采用田问试验研究了不同 施氮水平对浙北平原黄松田水稻产最和氮素利用率的影响.结果表明,水稻产量、氮肥生理效率(PEN)、氮肥同收率(REN)均以施氮昔210 kg/hm2处理最高,分别比无氮肥区提高了54.4%、34.1 kg/kg和58.6%;与无氮肥区相比,在施N 150 kg/hm2基础上,配施适量有机肥有助于提高氮素利用率和产最,其PEN和REN分别提高33.1 g/g和50.6%,水稻增产61.2%.本试验条件下,综合稻谷产量、生态效应和经济效益三项因素,合理的水稻施氮量为N 234.8～241.0 kg/hm2,相应的经济生态产量为9796.4～9801.9 kg/hm2. . 为探讨杂交粳稻"浙优12"最佳施氮最,采用田问试验研究了不同 施氮水平对浙北平原黄松田水稻产最和氮素利用率的影响.结果表明,水稻产量、氮肥生理效率(PEN)、氮肥同收率(REN)均以施氮昔210 kg/hm2处理最高,分别比无氮肥区提高了54.4%、34.1 kg/kg和58.6%;与无氮肥区相比,在施N 150 kg/hm2基础上,配施适量有机肥有助于提高氮素利用率和产最,其PEN和REN分别提高33.1 g/g和50.6%,水稻增产61.2%.本试验条件下,综合稻谷产量、生态效应和经济效益三项因素,合理的水稻施氮量为N 234.8～241.0 kg/hm2,相应的经济生态产量为9796.4～9801.9 kg/hm2. |
| [31] | . The effects of different nitrogen application levels on nutrient uptake and ammonium volatilization were studied in a field experiment with rice variety Zheyou 12 as material. The results showed that the accumulative amounts of nitrogen, phosphorus and potassium showed an increasing tendency with the increasing nitrogen application level from 0 to 330 kg/hm2. The accumulative amounts of nitrogen, phosphorus and potassium decreased when the nitrogen application level was above 270 kg/hm2. The accumulative amounts of nitrogen, phosphorus and potassium increased with organic manure addition at 150 kg/hm2 nitrogen application level. The nitrogen uptake peaked from jointing stage to heading stage, and also increased with the increasing nitrogen application level from 0 to 270 kg/hm2. The rice grain yields were positively correlated with the accumulative amounts of nitrogen, phosphorus and potassium. Among those, the accumulative nitrogen amount was most closely correlated with rice yield. Velocity and accumulative amounts of ammonium volatilization increased with the increasing nitrogen application level. Compared with other stages, faster ammonium volatilization velocity and higher ammonium accumulative amount were observed several days after the basal fertilizer was applied. Ammonium volatilization velocity at nitrogen application rate of 270 kg/hm2 and 330 kg/hm2 were far higher than those in other treatments. The ammonium nitrogen volatilization loss accounted for 23.9% of the total applied nitrogen at the nitrogen application level of 330 kg/hm2. . The effects of different nitrogen application levels on nutrient uptake and ammonium volatilization were studied in a field experiment with rice variety Zheyou 12 as material. The results showed that the accumulative amounts of nitrogen, phosphorus and potassium showed an increasing tendency with the increasing nitrogen application level from 0 to 330 kg/hm2. The accumulative amounts of nitrogen, phosphorus and potassium decreased when the nitrogen application level was above 270 kg/hm2. The accumulative amounts of nitrogen, phosphorus and potassium increased with organic manure addition at 150 kg/hm2 nitrogen application level. The nitrogen uptake peaked from jointing stage to heading stage, and also increased with the increasing nitrogen application level from 0 to 270 kg/hm2. The rice grain yields were positively correlated with the accumulative amounts of nitrogen, phosphorus and potassium. Among those, the accumulative nitrogen amount was most closely correlated with rice yield. Velocity and accumulative amounts of ammonium volatilization increased with the increasing nitrogen application level. Compared with other stages, faster ammonium volatilization velocity and higher ammonium accumulative amount were observed several days after the basal fertilizer was applied. Ammonium volatilization velocity at nitrogen application rate of 270 kg/hm2 and 330 kg/hm2 were far higher than those in other treatments. The ammonium nitrogen volatilization loss accounted for 23.9% of the total applied nitrogen at the nitrogen application level of 330 kg/hm2. |
