0 引言
【研究意义】氮元素是构成植物体内蛋白质、核酸、叶绿素的主要成分,同时也是植物体内多种酶的组成部分,氮素营养直接影响作物的产量和品质[1,2]。但在农田生态系统中,由于氮素养分释放时间和强度与作物需求之间不同步,使施入土壤中的氮素在转化过程中易通过氨挥发、硝化-反硝化、淋洗和径流等途径损失[3,4],这已成为我国农业生态系统中面源污染的重要因素,同时也是我国氮肥利用效率较低的主要原因之一[5]。缓/控释氮肥是一种高效兼环境友好的新型肥料,其原理通过减缓或控制肥料养分在土壤中的释放速率,达到肥料养分释放时间和强度与作物养分需求基本同步,进而降低化肥养分在土壤中挥发、淋洗、反硝化损失,实现作物高产高效[6,7]。目前缓/控释氮肥按照生产工艺的不同分为物理型、化学型和物理化学型[8]。由于生产工艺存在差异,不同类型缓/控释氮肥在不同气候、土壤环境、作物种类与栽培模式等条件下养分释放速率也存在差异[9,10]。因此,根据气候条件和土壤环境开展不同类型缓/控释氮肥的筛选研究与应用对减少肥料损失及提高肥料利用率具有重要意义。【前人研究进展】目前,关于开展各类型缓/控释氮肥在不同作物的筛选已进行了一些研究和应用。王晓巍等[11]通过比较甜瓜生理特性、产量和品质,认为亚甲基脲控释氮肥效果要优于其他缓/控释氮肥;周丽平等[12]研究认为,与常规氮肥相比,缓/控释氮肥可显著提高玉米产量和氮肥利用效率,并能降低玉米田间氨挥发,其中以脲甲醛和凝胶尿素效果更显著。谷佳林等[13]研究表明,与其他缓控释氮肥相比,树脂包膜尿素降低土壤中氮素淋溶损失的效果最佳。【本研究切入点】前人有关施用不同类型缓/控释氮肥效果的研究多集中在作物产量、品质和氮素吸收利用等方面,而对土壤氮素供应特征与作物养分吸收联系不足,且对整个作物-土壤系统氮素平衡的研究相对较少,适宜缓/控释氮肥种类的确定也未考虑到对土壤氮素状况和作物氮素吸收利用的综合影响,尤其对东北春玉米连作体系条件下综合施用效果的研究较少。【拟解决的关键问题】本研究在吉林省中部玉米主产区设置2年大田试验,选择4种不同类型缓/控释氮肥,深入比较不同缓/控释氮肥在等量养分条件下对春玉米产量、关键生长节点氮素积累特征以及生育期内土壤无机氮变化和氮素平衡等多方面的影响,筛选出适宜吉林省中部玉米主产区的缓/控释氮肥类型,以期为该区域春玉米缓/控释氮肥合理施用提供理论依据。1 材料与方法
1.1 试验区概况
试验于2014和2015年在吉林省中部地区公主岭市刘房子镇（124°54′14.2″E,43°35′01.3″N）进行,属中温带大陆性季风气候,四季分明,冬冷夏热。据试验点气象站记录测定结果,2014和2015年玉米生育期降雨量分别为418.6 mm和423.9 mm,≥10℃有效积温分别为2 961℃和3 166℃。种植制度为玉米连作。试验土壤类型为黑土,质地为中壤,2年试验田为相邻地块,施肥前0—30 cm土层土壤基本养分状况为有机质含量25.69 g·kg-1和23.67 g·kg-1,全氮1.29 g·kg-1和1.31 g·kg-1,有效磷含量17.93 mg·kg-1和19.07 mg·kg-1,速效钾含量108.7 mg·kg-1和115.6 mg·kg-1,pH 5.93和5.78。1.2 试验设计
试验采用单因素设计,共设6处理：（1）不施氮肥（CK）;（2）普通尿素（CU）;（3）硫包衣尿素（SCU）;（4）树脂包膜尿素（CRF）;（5）稳定性尿素（SU）;（6）脲甲醛（UF）。各处理氮、磷、钾用量一致,分别为200 kg·hm-2、80 kg·hm-2和100 kg·hm-2,所有肥料均在玉米播种前一次性基施。试验用氮肥包括普通尿素（含N 46%）、硫包衣尿素（含N 37%,以硫磺为主要包裹材料对颗粒尿素进行包裹,属缓释氮肥）、树脂包膜尿素（含N 43%,以有机高分子材料作为包膜材料对颗粒尿素进行包裹,氮素释放曲线为S型,属控释氮肥,释放期为60 d）、稳定性尿素（含N 46%,在常规尿素中添加脲酶/硝化抑制剂制成,属缓释氮肥）、脲甲醛（含N 38%,在尿素中加入一定比例不同链长的甲基脲聚合物,冷水不溶氮占总氮的67.5%,活性指数为52%,属缓释氮肥）,磷肥为重过磷酸钙（含P2O5 46%）,钾肥为氯化钾（含K2O 60%）。2年试验用玉米品种均为先玉335,种植密度为65 000株/hm2,2014和2015年玉米种植日期分别为4月28日和4月30日,收获日期均为9月30日。小区面积40 m2,随机区组排列,3次重复,两边设有保护行。其他田间管理按生产田进行。1.3 测定项目与方法
分别于玉米苗期、拔节期、大喇叭口期、开花期、灌浆期和成熟期采集玉米植株样品,每小区采取具有代表性玉米5株（苗期取40株）,灌浆期和成熟期植株样品分为秸秆和籽粒两部分,于105℃杀青30 min,75℃烘干至恒重后测定干物重。样品粉碎后过0.05 mm筛,采用H2SO4-H2O2法消煮,凯氏定氮法测定秸秆和籽粒氮素含量。采集植株样品的同时在各小区分别取0—30 cm土层土样,在玉米收获后取0—180 cm土层土壤样品,每30 cm为一层（共6层）,每小区随机取5点。同层次土壤混合为1个土样后放入冰盒,过2 mm筛后,称取10 g土壤样品,加入2 mol·L-1 KCI溶液（土液比1﹕5）振荡浸提,采用流动注射分析仪测定土壤硝态氮和铵态氮含量。并用环刀法测定0—90 cm土壤容重,根据各层土壤容重将矿质氮含量换算成0—90 cm土体矿质氮积累量,同时采用烘干法测定土壤含水量。
1.4 计算公式及统计方法
收获指数（%）=成熟期籽粒产量/生物产量×100;氮素积累量=某生育期单位面积植株干物质量（秸秆、籽粒）×氮素含量;
氮素当季回收率（%）=（收获期施氮区地上部吸氮量-收获期不施氮区地上部吸氮量）/施氮量×100;
氮素农学利用率（kg·kg-1）=（施氮区籽粒产量-不施氮区籽粒产量）/施氮量;
氮素偏生产力（kg·kg-1）=施氮区籽粒产量/施氮量;
土壤氮素净矿化量（kg·hm-2）=不施氮区作物吸氮量+不施氮区土壤无机氮残留量-不施氮区土壤起始无机氮积累量;
氮素表观损失量（kg·hm-2）=施氮量+土壤起始无机氮积累量+土壤氮素净矿化量-作物氮携出量-土壤无机氮残留量。
所有试验数据采用Microsoft Excel 2013软件计算与制图,用SAS 9.0软件进行二因素（年份和施肥处理）方差分析,处理间多重比较采用LSD-test法（P<0.05）。
2 结果
2.1 不同施氮处理玉米产量及构成因素
表1结果表明,试验年份和施肥处理显著影响春玉米产量,且年份和试验处理表现出显著的交互作用。与不施氮肥处理相比,各施氮处理具有显著的增产效果,增幅分别为15.2%—37.7%（2014年）和27.5%—51.5%（2015年）。在相同施氮量下,各缓/控释氮肥处理玉米产量均显著高于普通尿素处理,其中树脂包膜尿素处理增产幅度最大,较普通尿素处理分别提高19.6%（2014年）和18.8%（2015年）,其后依次为稳定性尿素、硫包衣尿素和脲甲醛。产量构成因素中,除收获指数外,试验年份和施肥处理显著影响玉米穗粒数和百粒重,但试验年份和施肥处理未达到显著的交互作用。2年试验结果表明,施氮显著增加玉米穗粒数、百粒重和收获指数;各缓/控释氮肥处理玉米穗粒数、百粒重和收获指数均高于普通尿素处理,其中树脂包膜尿素处理提高幅度最大,较普通尿素处理依次提高15.2%、7.0%、7.9%（2014年）和10.4%、7.4%、6.2%（2015年）。Table 1
表1
表1不同氮肥处理玉米产量及构成因素
Table 1The maize yields and its components under different N fertilizer treatments
| 年份 Year | 处理 Treatment | 产量 Yield (kg·hm-2) | 穗粒数 Grains per ear | 百粒重 100-grain weight (g) | 收获指数 Harvest index (%) |
|---|---|---|---|---|---|
| 2014 | CK | 8527d | 400.7c | 31.9c | 45.1c |
| CU | 9819c | 450.6b | 34.4b | 48.0b | |
| SCU | 11033b | 500.9a | 36.2a | 49.9ab | |
| CRF | 11743a | 519.1a | 36.8a | 51.8a | |
| SU | 11284ab | 510.2a | 36.3a | 50.6ab | |
| UF | 10756b | 498.8a | 35.9a | 49.5ab | |
| 2015 | CK | 8037d | 393.6c | 31.c | 45.3c |
| CU | 10247c | 473.3b | 35.0b | 48.7b | |
| SCU | 11502ab | 515.9a | 36.8a | 49.9ab | |
| CRF | 12175a | 522.3a | 37.6a | 51.7a | |
| SU | 11847a | 519.3a | 37.5a | 50.3ab | |
| UF | 11308b | 510.7a | 36.6a | 49.6ab | |
| 方差分析 ANOVA | |||||
| 年份 Year (Y) | ** | * | * | NS | |
| 施肥处理 Fertilization (F) | ** | ** | ** | ** | |
| 年份×施肥处理 Y×F | * | NS | NS | NS | |
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2.2 不同施氮处理玉米氮素积累动态及氮素利用效率
表2结果表明,除玉米苗期外,其他各生育期氮积累量均受试验年份和施肥处理的显著影响,其中年份和试验处理对开花期至成熟期氮积累量表现出显著的交互作用。与不施氮肥处理相比,施氮处理显著提高了玉米各生育期氮积累量。在相同施氮量下,苗期各施氮处理氮积累量差异不显著,拔节期、大喇叭口期和开花期普通尿素处理氮积累量均高于各缓/控释氮肥处理,提高幅度依次为13.6%—23.6%、3.3%—12.6%、2.9%—16.3%（2014年）和10.7%—29.3%、7.2%—16.3%、5.6%—16.0%（2015年）;灌浆期至成熟期,各缓/控释氮肥处理氮积累量则高于普通尿素处理,提高幅度依次为2.3%—8.2%、10.9%—17.8%（2014年）和3.1%—9.2%、9.4%—15.5%（2015年）。在不同缓/控释氮肥处理中,硫包衣尿素处理在玉米拔节期至开花期氮积累量最高,灌浆期至成熟期氮积累量增幅下降,稳定性尿素和脲甲醛处理在玉米拔节期至开花期氮积累量较低,灌浆期至成熟期氮积累量迅速增加;而树脂包膜尿素处理在玉米整个生育期氮积累量增幅均保持在较高的水平,并最终在灌浆期和成熟期氮积累量达到最高,后依次为稳定性尿素、硫包衣尿素和脲甲醛处理。Table 2
表2
表2不同施氮处理玉米氮素积累动态变化和利用率
Table 2The dynamic changes of N accumulation and utilization under different N fertilizer treatments
| 年份 Year | 处理 Treatment | 氮积累量N accumulations (kg·hm-2) | 氮素当季 回收率 NRE (%) | 氮素农学 利用率 NAE (kg·kg-1) | 氮素偏生产力 NPFP (kg·kg-1) | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 苗期 Seedling | 拔节期 Jointing | 大喇叭口期 Belling | 开花期 Flowering | 灌浆期 Filling | 成熟期 Maturing | |||||
| 2014 | CK | 2.5b | 25.9d | 63.0d | 94.3c | 109.7d | 124.3d | — | — | — |
| CU | 3.0a | 40.9a | 91.8a | 118.7a | 149.9c | 164.5c | 20.1c | 6.5c | 49.1c | |
| SCU | 2.9a | 36.0b | 88.9ab | 115.3a | 157.5ab | 183.1b | 29.4b | 12.5b | 55.2b | |
| CRF | 2.9a | 34.5bc | 85.5bc | 111.8ab | 162.2a | 193.7a | 34.7a | 16.1a | 58.7a | |
| SU | 2.9a | 34.8bc | 82.7c | 107.0b | 158.8a | 187.9ab | 31.8ab | 13.8ab | 56.4ab | |
| UF | 3.0a | 33.1c | 81.5c | 102.1b | 153.3bc | 182.5b | 29.1b | 11.1b | 53.8b | |
| 2015 | CK | 2.7b | 24.1c | 59.4d | 88.7d | 108.9d | 116.0d | — | — | — |
| CU | 3.2a | 43.3a | 99.2a | 126.8a | 154.7c | 171.4c | 27.7c | 11.1c | 51.2b | |
| SCU | 3.1a | 39.1ab | 92.5b | 120.1ab | 160.9bc | 189.1b | 36.6b | 17.3b | 57.5a | |
| CRF | 3.0a | 35.5b | 89.7bc | 116.9b | 168.9a | 197.9a | 41.0a | 20.7a | 60.9a | |
| SU | 3.1a | 33.8b | 88.2bc | 114.8bc | 163.2ab | 194.6ab | 39.3a | 19.1ab | 59.2a | |
| UF | 3.2a | 33.5b | 85.3c | 109.3c | 159.5bc | 187.5b | 35.8b | 16.4b | 56.5a | |
| 方差分析 ANOVA | ||||||||||
| 年份 Year (Y) | NS | NS | ** | ** | ** | * | ** | ** | ** | |
| 施肥处理 Fertilization (F) | ** | ** | ** | ** | ** | ** | ** | ** | ** | |
| 年份×施肥处理 Y×F | NS | NS | NS | * | * | * | NS | NS | NS | |
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表2还表明,试验年份和施肥处理显著影响玉米氮素利用效率,但试验年份和施肥处理未达到显著的交互作用。在相同施氮量下,各缓/控释氮肥处理氮素当季回收率、农学利用率和偏生产力均显著高于普通尿素处理,提高幅度依次为44.8%—72.6%、70.8%—147.7%、9.6%—19.6%（2014年）和29.2%—48.0%、47.7%—86.5%、10.4%—18.9%（2015年）。其中树脂包膜尿素处理氮素当季回收率、氮素农学利用率和氮素偏生产力最高,其后依次为稳定性尿素、硫包衣尿素和脲甲醛处理。
2.3 不同施氮处理玉米生长季土壤无机氮动态变化
图1结果表明,在玉米生育期内,各处理0—30 cm土层无机氮含量整体表现为先降低后小幅上升的趋势,其中玉米苗期无机氮含量最高,随后开始下降,至大喇叭口期和开花期开始接近最低点,灌浆期达到最低,成熟期有所回升。与不施氮肥处理相比,施氮处理显著提高了玉米各生育期土壤无机氮含量,其中普通尿素处理苗期至大喇叭口期土壤无机氮含量显著高于各缓/控释氮肥处理,开花期至成熟期,无机氮含量则低于各缓/控释氮肥处理;在不同缓/控释氮肥处理中,玉米苗期至大喇叭口期土壤无机氮含量以硫包衣尿素处理最高,其后依次为树脂包膜尿素、稳定性尿素和脲甲醛处理;开花期至灌浆期土壤无机氮含量以树脂包膜尿素最高,后依次为稳定性尿素、脲甲醛和硫包衣尿素处理;成熟期土壤无机氮含量以脲甲醛最高,后依次为稳定性尿素、树脂包膜尿素和硫包衣尿素处理。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图12014（A）和2015（B）不同施氮处理春玉米生长季0—30 cm土壤无机氮含量动态变化
图柱上不同小写字母表示处理间达到显著差异（P<0.05）
-->Fig. 1The dynamic changes of inorganic N contents in 0-30cm soil under different nitrogen fertilization treatments during the growing season of spring maize in 2014 (A) and 2015 (B)
The different small letters indicate significant differences between treatments at P<0.05
-->
相关分析表明（表3）,不同施氮处理玉米成熟期氮素总积累量、产量与玉米各生育期土壤无机氮含量间相关系数依次在0.115—0.900、0.062—0.888（2014年）和0.174—0.904、0.082—0.843（2015年）,除苗期和拔节期外,其他生育期土壤无机氮含量与玉米氮素总积累量和产量间相关性均达到显著或极显著水平,并随生育进程的推进相关性增强,其中土壤无机氮含量与玉米氮素总积累量和产量的相关系数最大值均出现在玉米开花期。氮素当季回收率、农学利用率和偏生产力与玉米各生育期土壤无机氮含量间相关系数依次在-0.634—0.766、-0.574—0.638、-0.542—0.672（2014年）和-0.596—0.668、-0.565—0.695、-0.552—0.687（2015年）,其中,氮素当季回收率、农学利用率和偏生产力与玉米苗期至大喇叭口期土壤无机氮含量呈显著或极显著的负相关,与开花期至成熟期土壤无机氮含量呈显著或极显著的正相关;土壤无机氮含量与氮素当季回收率、农学利用率和偏生产力相关系数的最大值均出现在开花期。
Table 3
表3
表3玉米产量、氮素总积累量、氮素利用效率与不同生育时期土壤无机氮含量的相关性
Table 3The correlations of maize yield, the total nitrogen accumulations, nitrogen utilization efficiency and inorganic N contents in soil during different growth periods
| 年份 Year | 项目 Item | 土壤无机氮含量 Soil inorganic N content | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 苗期 Seedling | 拔节期 Jointing | 大喇叭口期 Belling | 开花期 Flowering | 灌浆期 Filling | 成熟期 Maturing | ||
| 2014 | 氮素总积累量Total accumulative N | 0.115 | 0.326 | 0.610** | 0.900** | 0.891** | 0.870** |
| 产量 Yield | 0.062 | 0.179 | 0.476* | 0.888** | 0.869** | 0.823** | |
| 氮素当季回收率NRE | -0.873** | -0.730** | -0.634* | 0.766** | 0.718** | 0.692** | |
| 氮素农学利用率NAE | -0.768** | -0.663** | -0.574* | 0.638* | 0.591* | 0.567* | |
| 氮素偏生产力NPFP | -0.815** | -0.639** | -0.542* | 0.672** | 0.659** | 0.623* | |
| 2015 | 氮素总积累量Total accumulative N | 0.174 | 0.224 | 0.527* | 0.904** | 0.824** | 0.791** |
| 产量 Yield | 0.082 | 0.119 | 0.491* | 0.843** | 0.803** | 0.786** | |
| 氮素当季回收率NRE | -0.834** | -0.806** | -0.596* | 0.668** | 0.593* | 0.585* | |
| 氮素农学利用率NAE | -0.793** | -0.724** | -0.565* | 0.695** | 0.631* | 0.615* | |
| 氮素偏生产力NPFP | -0.815** | -0.770** | -0.552* | 0.687** | 0.623* | 0.531* | |
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2.4 不同施氮处理玉米收获后土壤剖面无机氮含量变化
图2结果表明,0—30 cm土层无机氮含量最高,随着土层深度增加,土壤无机氮含量在0—130 cm土层呈下降趋势,130—180 cm土层变化规律不明显。与不施氮肥处理相比,施氮提高了0—180 cm土层无机氮含量,其中各缓/控释氮肥处理0—30 cm土层无机氮含量显著高于普通尿素处理,30—180 cm土层无机氮含量则低于普通尿素处理;在不同缓/控释氮肥处理中,0—30 cm土层无机氮含量以脲甲醛处理最高,其后依次为稳定性尿素、树脂包膜尿素和硫包衣尿素处理,而不同缓/控释氮肥处理30—180 cm土层无机氮含量无明显差异。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图22014（A）和2015年（B）不同施氮处理春玉米收获后0—180 cm土层无机氮含量变化
-->Fig. 2The dynamic changes of inorganic N contents in 0-180 cm soil under different nitrogen fertilization treatments after harvest of spring maize in 2014 (A) and 2015 (B)
-->
2.5 不同施氮处理春玉米生长季氮素平衡
由于玉米根系在0—90 cm土体根重比例占95%以上[14],因此90 cm土层可作为玉米根系吸收养分主要层来评估玉米对氮肥的利用状况。玉米收获期氮素平衡结果（表4）表明,试验年份和施肥处理显著影响作物氮素携出量、残留无机氮量和氮表观损失量,其中试验年份和施肥处理对作物携出量表现出显著的交互作用。表4还表明,在氮素输入项中以施入氮肥为主,占施氮处理氮素输入总量的50.3%（2014年）和49.4%（2015年）,而播前土壤无机氮量和氮素矿化量占氮肥输入总量的比例较小,依次为35.8%、13.9%（2014年）和37.7%、12.9%（2015年）。在氮素输出项中以作物携出量带走氮素为主,占氮素输出总量的41.3%—62.8%（2014年）和42.4%—56.7%（2015年）。在相同施氮量下,各缓/控释氮肥处理作物携出量和残留无机氮量显著高于普通尿素处理,提高幅度依次为10.9%—17.8%、7.7%—16.3%（2014年）和9.4%—15.5%、7.2%—16.2%（2015年）;而氮表观损失量显著低于普通尿素处理,降低幅度为27.4%—42.9%（2014年）和28.4%—45.4%（2015年）,表明缓/控释氮肥处理通过显著提高玉米氮素吸收和土壤无机氮残留,减少氮的淋溶损失。在不同缓/控释氮肥处理中,氮表观损失量以树脂包膜尿素处理最低,其后依次为稳定性尿素、脲甲醛和硫包衣尿素处理。Table 4
表4
表4不同施氮处理0—90 cm剖面土壤氮素表观平衡
Table 4The apparent balance of 0-90 cm soil profile nitrogen of different N fertilizer treatments (kg·hm-2)
| 年份 Year | 处理 Treatment | 氮素输入Nitrogen input | 氮素输出Nitrogen output | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 施氮量 N fertilizer | 起始无机氮 Initial inorganic N | 净矿化 mineralization | 作物携出 Potato uptake | 残留无机氮 Residual inorganic N | 氮表观损失 Apparent N loss | ||
| 2014 | CK | 0 | 142.4 | 55.5 | 124.3d | 73.6c | 0 |
| CU | 200 | 142.4 | 55.5 | 164.5c | 129.1b | 104.3a | |
| SCU | 200 | 142.4 | 55.5 | 183.1b | 139.1a | 75.7b | |
| CRF | 200 | 142.4 | 55.5 | 193.7a | 144.6a | 59.6c | |
| SU | 200 | 142.4 | 55.5 | 187.9ab | 148.2a | 61.8c | |
| UF | 200 | 142.4 | 55.5 | 182.5b | 150.2a | 65.2c | |
| 2015 | CK | 0 | 152.5 | 52.0 | 116.0d | 88.5c | 0 |
| CU | 200 | 152.5 | 52.0 | 171.4c | 136.4b | 96.7a | |
| SCU | 200 | 152.5 | 52.0 | 189.1b | 146.2a | 69.2b | |
| CRF | 200 | 152.5 | 52.0 | 197.9a | 153.8a | 52.8c | |
| SU | 200 | 152.5 | 52.0 | 194.6ab | 155.7a | 54.2c | |
| UF | 200 | 152.5 | 52.0 | 187.5b | 158.5a | 58.5c | |
| 方差分析 ANOVA | |||||||
| 年份(Y) | — | — | — | * | ** | * | |
| 施肥处理(F) | — | — | — | ** | ** | ** | |
| 年份×施肥处理(Y×F) | — | — | — | * | NS | NS | |
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3 讨论
对于禾谷类作物而言,协调发展产量构成因素是实现作物高产的关键。施氮对作物产量的影响主要体现在有效穗数、穗粒数和粒重,而提高三者中任意一个因素都是提高产量的重要途径。大量研究表明,与普通氮素相比,缓/控释氮肥可显著提高春玉米穗粒数和粒重[15,16]。本研究结果表明,施用缓/控释氮肥显著提高了玉米穗粒数和百粒重。其主要原因是缓/控释氮肥养分连续供应可显著提高植株体内活性氧清除酶的活性[17,18],增强玉米开花期叶片的光合作用,延缓植株衰老,促进籽粒进行灌浆,进而增加玉米穗粒数和粒重。然而张木等[19]指出,玉米生长过程中,缓/控释氮肥养分释放速率并不是越慢越好,而是要与作物生长周期相吻合。本研究通过对玉米产量构成因素分析发现,不同缓/控释氮肥处理间产量存在差异主要受穗粒数和粒重的综合影响。而穗粒数和粒重的形成主要受开花期营养状况和灌浆过程中碳水化合物向籽粒转移量的影响[20,21,22]。本试验结果中,树脂包膜尿素处理玉米穗粒数和百粒重最高,说明该肥料氮素养分释放可以满足玉米开花期和灌浆期对氮素养分的需求,促进花丝生长,同时提高穗部籽粒灌浆速率,进而提高玉米穗粒数和粒重,获得高产。此外,本研究还表明2015年玉米增幅（27.5%—51.5%）高于2014年（15.2%—37.7%）,分析发现,产生差异的原因是2015年≥10℃有效积温明显高于2014年,而温度的增加可提高玉米生长速率[23],促进玉米生长发育,最终影响产量。作物氮素吸收是作物光合产物的基础,与作物产量密切相关。王玉雯等[24]指出,作物花后氮素积累对作物产量影响显著;但也有研究表明,虽然作物花前氮素积累对最终产量的贡献率低于花后氮积累量,但花前玉米氮积累量与产量也存在显著的相关性[25],可见投入氮肥能否满足玉米花前对养分的需求并延续应用至玉米生长后期,对提高玉米产量至关重要。本研究发现,玉米苗期至开花期以氮积累量以普通尿素处理最高,灌浆至成熟期氮积累量却低于缓/控释氮肥处理。主要是由于普通尿素养分释放过早,造成植株前期营养生长过快,后期氮素养分供应不足,加速了玉米生育后期衰老进程[17],使灌浆速率降低[26],造成玉米成熟期氮积累量较低;而不同缓/控释氮肥处理间氮积累量也存在差异,硫包衣尿素处理在玉米花前氮积累量最高,花后增幅下降,其原因可能是硫包衣尿素养分释放受土壤水分和温度影响较大[27,28],温度过高或土壤水分过大均会加速养分释放,导致无法满足玉米花后对氮素的需求;稳定性尿素和脲甲醛处理玉米生育中前期氮积累量较低,虽然生育后期增幅提高,但成熟期氮积累量仍低于树脂包膜尿素处理,其原因可能是稳定性尿素和脲甲醛除了受环境条件的影响外,还需要经微生物的降解才能被植物吸收利用[8],氮素释放较为缓慢,一定程度上抑制了玉米生育前期对氮素的需求,影响其在玉米生育后期的氮素积累;而树脂包膜尿素的释放主要依赖温度变化,土壤水分、pH以及土壤生物活性对释放影响较小,其释放速率较为稳定[29],可满足玉米不同生育期对养分的需求,使各营养器官保持活力,延缓衰老,促进籽粒灌浆,进而提高成熟期氮积累量。
土壤无机氮作为植株主要吸收利用的氮素形式,其丰缺程度可有效表征土壤供氮状况。而土壤氮素能否满足作物对养分的需求,对作物产量的提高至关重要[13]。郑文魁等[30]研究指出,与施用等量普通尿素相比,缓/控释氮肥氮素可显著提高作物中后期土壤无机氮含量。孙云保等[31]研究表明,施用缓控释氮肥可使深层土壤硝态氮含量较普通尿素下降44.2%—89.2%。本研究结果与前人研究结果一致,在玉米苗期至大喇叭口期土壤耕层（0—30 cm）无机氮含量以普通尿素处理最高,但开花期至成熟期土壤无机氮含量却低于缓/控释氮肥处理;并且玉米收获后缓/控释氮肥处理30—180 cm土层无机氮含量均低于普通尿素处理。其主要原因是普通尿素施入土壤中迅速转化,使土壤无机氮含量在短期内快速增加,而在转化过程中很容易挥发至空气中和淋洗至土壤深层,导致土壤耕层无机氮含量降低;缓/控释氮肥通过延长养分释放周期,可以减少氮的挥发和淋洗,使玉米生育中后期土壤耕层（0—30 cm）无机氮含量得到提高。另外,周顺利等[32]认为,作物在生长前期对氮素需求量少,在生长中后期对氮素需求显著增加,因此提高作物生育中后期土壤无机氮含量对作物高产及环境友好十分重要。本研究相关分析也表明,玉米开花期至成熟期土壤无机氮含量与玉米产量、氮素总积累量和氮素利用效率均呈显著或极显著的正相关关系,其中玉米开花期土壤无机氮含量与三者间相关性最强。而在本研究中,树脂包膜尿素处理玉米开花期土壤无机氮含量最高,相对应的玉米产量、氮素总积累量和氮素利用效率也最高。可见,树脂包膜尿素通过控制氮素释放速率可以更好协调土壤氮素供应与玉米阶段需氮的关系,进而促进玉米氮素积累和产量形成。
氮肥施入土壤后,除了被作物吸收外,一部分以无机氮或有机结合形态残留在土壤中,可为后季作物吸收利用;而另一部分通过氨挥发、硝化-反硝化、淋洗或径流等各种途径损失[33]。然而氮素损失过多,不仅影响作物生长,降低肥效,而且还会污染环境[34,35]。因此,合理施氮除了要考虑产量和经济效益等指标外,同时还应将施肥后植物—土壤系统的氮素平衡状况和氮素去向考虑在内[36]。邵蕾 等[37]研究表明,与普通尿素相比,控释氮肥土壤氮素残留量显著增加,增幅为6.4%—20.9%。而李雨繁等[38]研究指出,缓/控释氮肥可显著降低氮素损失。本研究结果表明,与普通尿素处理相比,各缓/控释氮肥处理可显著提高玉米氮素携出量和土壤无机氮残留量,并显著降低土壤氮素损失量。其中,树脂包膜尿素处理降低效果最为明显。这是因为缓/控释氮肥通过减缓养分的释放,促进作物对氮素养分的吸收,减少了氮素向土壤深处淋洗,进而降低氮素损失。
4 结论
缓/控释氮肥能够明显提高春玉米产量、促进玉米生育后期氮素吸收并减少氮素损失,进而提高氮素利用效率。在相同施氮量和施用方式下,与普通尿素处理相比,不同缓/控释氮肥处理春玉米2年增产幅度分别为15.2%—37.7%和27.5%—51.5%;玉米灌浆期至成熟期氮积累量分别提高2.3%—8.2%、10.9%—17.8%和3.1%—9.2%、9.4%—15.5%。2年氮素当季回收率、农学利用率和偏生产力提高幅度依次为44.8%—72.6%、70.8%—147.7%、9.6%—19.6%和29.2%—48.0%、47.7%—86.5%、10.4%—18.9%。氮素损失量分别降低27.4%—42.9%和28.4%—45.4%,其中树脂包膜尿素在提高玉米产量、氮素吸收利用以及降低氮素损失量的效果最好,是吉林省中部地区高产高效的肥料类型。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
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| [3] | . 根据田间试验结果对冬小麦/夏玉米轮作体系中氮素的损失途径进行了分析.结果表明,随施氮量的增加,氮肥利用率显著下降,而氮肥的损失率和土壤残留率有升高的趋势.以尿素作氮源将肥料混施入0～10cm土壤或撒施后立即灌水的条件下,冬小麦/夏玉米轮作体系中氨挥发的累积损失量分别为每公顷12.8(N0)、22.0(N120)、33.0(N240)和64.5 kg N(N360),氨挥发损失率依次为3.8%、4.2%和7.2%.用乙炔抑制-土柱培养法测定的冬小麦生育期氮肥的反硝化损失量每公顷小于1kg N,氮肥的硝化-反硝化损失率仅为0.21%～0.26%或痕量.夏玉米季硝化-反硝化总损失量为每公顷1～14kg N,相当于当季施氮量的1%～5%.在北京冬小麦/夏玉米轮作体系中,氮素的气体损失不超过总施氮量的10%,氮肥的主要损失途径是淋洗出0～100 cm土体,在下层土壤中累积. . 根据田间试验结果对冬小麦/夏玉米轮作体系中氮素的损失途径进行了分析.结果表明,随施氮量的增加,氮肥利用率显著下降,而氮肥的损失率和土壤残留率有升高的趋势.以尿素作氮源将肥料混施入0～10cm土壤或撒施后立即灌水的条件下,冬小麦/夏玉米轮作体系中氨挥发的累积损失量分别为每公顷12.8(N0)、22.0(N120)、33.0(N240)和64.5 kg N(N360),氨挥发损失率依次为3.8%、4.2%和7.2%.用乙炔抑制-土柱培养法测定的冬小麦生育期氮肥的反硝化损失量每公顷小于1kg N,氮肥的硝化-反硝化损失率仅为0.21%～0.26%或痕量.夏玉米季硝化-反硝化总损失量为每公顷1～14kg N,相当于当季施氮量的1%～5%.在北京冬小麦/夏玉米轮作体系中,氮素的气体损失不超过总施氮量的10%,氮肥的主要损失途径是淋洗出0～100 cm土体,在下层土壤中累积. |
| [4] | . Minimizing nitrogen (N) losses via ammonia (NH 3) and nitrous oxide (N 2O) emissions into the atmosphere and nitrate (NO 3 61) leaching into surface and ground waters from intensively grazed pastures is essential for environmental protection worldwide. Applying urease inhibitor such as N-(n-butyl) thiophosphoric triamide (nBPT) or (Agrotain) and nitrification inhibitor dicyandiamide (DCD) to grazed pastures has the potential to mitigate such N losses. A lysimeter/mini plot experiment, using Paparua silt loam soil near Lincoln, Canterbury New Zealand, was conducted to quantify these N losses during May 2007 to July 2008. The nine treatments were: cow urine only applied at an equivalent rate of 600 kg N ha 611, urine + DCD at 5 kg ha 611, urine + DCD at 7 kg ha 611, urine + DCD at 10 kg ha 611, urine + double inhibitor (DI), i.e. both Agrotain and DCD applied at 1 L ha 611 and 7 kg ha 611, respectively (or 1:7 of v/w basis), urine + DI (1:10), urine + DI (2:7), urine + DI (2:10) and the control (no urine). These treatments were randomly applied to one set of lysimeters or mini plots in May as autumn and then to another set of lysimeters or mini plots in August as spring applications. Additional nine lysimeters received DCD only at rates equivalent to 5, 7 and 10 kg ha 611 in autumn to see if DCD has any effect on NO 3 61 leaching and pasture production and N uptake from non-urine patches in autumn. Gaseous emissions of NH 3 and N 2O, NO 3 61 leaching and pasture production and N uptake varied with the types and rates of the applied inhibitors during the two seasons. DCD applied at 7 and 10 kg ha 611 rates with urine was more effective than its lower rate of 5 kg ha 611 and reduced N 2O emissions by 37–53% (autumn) and 47% (spring), NO 3 61 leaching losses by 57–55% (autumn) and 26–10% (spring) compared with urine alone. However DCD increased NH 3 emissions by 41% and 18% compared with urine alone treatment after autumn and spring, respectively. DCD applied at higher rates also increased pasture dry matter by 9% and 12% and N uptake by 12% and 6% after autumn and spring applications, respectively. However DCD applied at different rates without urine in autumn had no such effect on either NO 3 61 leaching or pasture dry matter yield or N uptake. The DI at 1:7 ratio was more effective than the higher rates of DI and DCD in reducing losses of NH 3 (48% and 51%), N 2O (55% and 63%) and NO 3 61 leaching (56% and 42%) as well as increasing pasture production (13% and 17%) and N uptake (7% and 18%) compared with urine alone treatment in autumn and spring, respectively. These results suggest that applying Agrotain + DCD at a ratio of 1:7 (v/w) may provide the best option for both mitigating N losses and improving pasture production in intensively grazed systems. |
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| [7] | . Total world consumption of fertilizer N, P 2 O 5 , and K 2 O in 1990/1991 was 78, 37, and 26 million tons per annum, respectively, with a projected yearly increase of demand of about 2 to 3%. Trends in crop production (maize and wheat) in the last four decades show that N application rates increased about 15 times whereas its accumulation in grain increased only 3 to 4 times. At the same time nutrient recovery by crops remained relatively low (e.g. about 50% for N). This represents a potentially alarming situation from environmental, economic and resource conservation points of view and indicates an urgent need for improving efficiency of fertilizer use.Anticipated benefits from slow/controlled release fertilizers (SRF/CRF) are addressed through two main processes: a. nutrient availability in the plant-soil system as affected by the interaction/competition between: plant roots, soil microorganisms, chemical reactions and pathways for loss; and b. matching nutrient release with plant demand. The various aspects of fertilization and environmental hazards associated with SRF/CRF and factors affecting nutrient use efficiency (NUE) are discussed in the light of these controlling processes. Environmental aspects include: pollution by nitrate, phosphate, and emission/volatilization of N 2 O or NH 3 ; quality of food and fibers; and factors affecting soil degradation. Agronomic or physiologic aspects include: reduced losses of nutrients, labour saving, reduction of specific stress or toxicity, increased availability of nutrients and induction of synergistic effects between specific chemical forms of nutrients (e.g. interaction of mixed NH 4 /NO 3 nutrition with K, effects of physiological acidification of the rhizosphere on P and Fe availability etc.).Despite the environmental and agronomic benefits offered by SRF/CRF their practical use in agriculture is still very limited. Possible measures which may encourage their use in practice are: a better assessment of expected benefits; attainment of improved technologies or concepts for producing more efficient and less expensive SRF/CRF; optimal design of fertilizer compositions to induce synergistic effects; better understanding of the mechanisms which control nutrient release; construction of conceptual and mathematical models for predicting release rates and patterns under both laboratory and field conditions, for supporting the technologist, farmer and environmentalist in their decision making. |
| [8] | . 在前人有关缓控释肥料文献的基础上,介绍了缓控释氮肥的缓效途径和研究发展情况.重点阐述了缓控释氮肥的分类和缓控释机理.此外,对今后缓控释肥料研究发展提出了一些见解. . 在前人有关缓控释肥料文献的基础上,介绍了缓控释氮肥的缓效途径和研究发展情况.重点阐述了缓控释氮肥的分类和缓控释机理.此外,对今后缓控释肥料研究发展提出了一些见解. |
| [9] | . Water immersion, soil (substrate) cultivation and pot culture were used to study the N accumulative dissolution curves of four slow and controlled release fertilizers in different environmental conditions. The objectives were to explore the nutrient release characteristics of four fertilizer (IBDU, UF, SCU and ESN) in water, in different culture media (soil, substrate), and in selected plants (Kentucky bluegrass, melon). Results showed that the nitrogen accumulative dissolution rate of all tested fertilizers in static water at 25鈩 were less than 75% after 28th day. The accumulative dissolution rate on 84th day were ordered as ESN>SCU>IBDU>UF. Nitrogen dissolution curves of SCU and ESN in static water showed a similar tendency to those grown in soil (substrate), whereas the nitrogen dissolution curves of UF and IBDU had significant difference between the two conditions. The nitrogen cumulative dissolution rates of all tested fertilizers in substrates were less than in soil, and in pot culture of lawn grass showed higher tendency than in that of melon. . Water immersion, soil (substrate) cultivation and pot culture were used to study the N accumulative dissolution curves of four slow and controlled release fertilizers in different environmental conditions. The objectives were to explore the nutrient release characteristics of four fertilizer (IBDU, UF, SCU and ESN) in water, in different culture media (soil, substrate), and in selected plants (Kentucky bluegrass, melon). Results showed that the nitrogen accumulative dissolution rate of all tested fertilizers in static water at 25鈩 were less than 75% after 28th day. The accumulative dissolution rate on 84th day were ordered as ESN>SCU>IBDU>UF. Nitrogen dissolution curves of SCU and ESN in static water showed a similar tendency to those grown in soil (substrate), whereas the nitrogen dissolution curves of UF and IBDU had significant difference between the two conditions. The nitrogen cumulative dissolution rates of all tested fertilizers in substrates were less than in soil, and in pot culture of lawn grass showed higher tendency than in that of melon. |
| [10] | . 采用水浸法和土壤培养法测定了4种缓控释肥料（CRF1、CRF2、SCU、IBDU）的养 分释放特性,并通过盆栽试验评价了缓控释肥料养分释放特性与油菜需肥规律的吻合性.结果表明：CRF1和CRF2在水中的释放曲线为＂S＂型,SCU为＂ 破裂式释放,＂IBDU的释放曲线呈倒＂L＂型;4种缓控释肥料在水浸法和土壤培养法中的养分释放特性均可用二项式方程进行拟合,说明两种方法存在一定的 相关性.CRF1、CRF2两处理的油菜养分吸收量和生物量显著高于其他处理,以CRF2处理为最高,并且CRF1、CRF2的养分释放特性更接近油菜的 需肥规律. . 采用水浸法和土壤培养法测定了4种缓控释肥料（CRF1、CRF2、SCU、IBDU）的养 分释放特性,并通过盆栽试验评价了缓控释肥料养分释放特性与油菜需肥规律的吻合性.结果表明：CRF1和CRF2在水中的释放曲线为＂S＂型,SCU为＂ 破裂式释放,＂IBDU的释放曲线呈倒＂L＂型;4种缓控释肥料在水浸法和土壤培养法中的养分释放特性均可用二项式方程进行拟合,说明两种方法存在一定的 相关性.CRF1、CRF2两处理的油菜养分吸收量和生物量显著高于其他处理,以CRF2处理为最高,并且CRF1、CRF2的养分释放特性更接近油菜的 需肥规律. |
| [11] | . 【目的】缓/控释氮肥的养分释放速率因介质而异,应根据作物种类、栽培模式及土壤等环境条件合理选择缓释肥类型。本试验以异丁叉二脲(IBDU)、硫包衣尿素(SCU)、脲甲醛(UF)、亚甲基脲(MU)、树脂包膜尿素(ESN)5种不同缓/控释氮肥为试材,通过研究在等养分水平下对基质栽培甜瓜生理特性及品质的影响,筛选出适宜基质栽培的缓/控释氮肥,以期为西北地区非耕地甜瓜的高品质、简约化栽培提供理论依据。【方法】采用基质盆栽(草炭∶蛭石∶珍珠岩=3∶1∶1,V∶V)试验,设CK(不施氮肥)、U(普通尿素)、IBDU、SCU、UF、MU和ESN 7个处理。幼苗长至2_3片真叶时,定植于高30 cm、直径30 cm的盆中,在甜瓜营养生长旺盛期即开花期取功能叶片进行生理生化指标的测定。【结果】与普通尿素相比,5种缓/控释氮肥可不同程度地提高甜瓜开花期叶片的叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率、氮含量和根系活力;缓/控释氮肥处理均能显著提高甜瓜单瓜重,有效改善甜瓜品质。效果表现为亚甲基脲(MU)异丁叉二脲(IBDU)脲甲醛(UF)树脂包膜(ESN)硫包衣尿素(SCU),化学型缓/控释氮肥(MU、IBDU、UF)好于物理型缓/控释氮肥(ESN、SCU)。其中MU缓/控释氮肥处理的甜瓜叶片叶绿素a、叶绿素b和叶绿素a+b含量分别较U处理增加了41.0%、31.0%和38.3%,叶片光合速率和蒸腾速率提高了28.9%和95.5%,叶片全氮、可溶性蛋白质、硝态氮含量分别增加了23.7%、24.3%、269.7%,根系活力提高了37.5%,果实单瓜重、中心可溶性固形物、可溶性糖、Vc含量分别提高了54.5%、4.1%、10.6%、16.7%,硝酸盐含量降低了9.9%。【结论】缓/控释氮肥可提高基质栽培甜瓜叶片的叶绿素含量,改善光合作用,增强甜瓜根系吸收功能,促进氮素的吸收和同化,进而提高产量和品质。缓/控释氮肥处理的甜瓜产量和品质与叶绿素、光合速率、叶片全氮、可溶性蛋白质、硝态氮、根系活力等生理指标有一定的相关性。 . 【目的】缓/控释氮肥的养分释放速率因介质而异,应根据作物种类、栽培模式及土壤等环境条件合理选择缓释肥类型。本试验以异丁叉二脲(IBDU)、硫包衣尿素(SCU)、脲甲醛(UF)、亚甲基脲(MU)、树脂包膜尿素(ESN)5种不同缓/控释氮肥为试材,通过研究在等养分水平下对基质栽培甜瓜生理特性及品质的影响,筛选出适宜基质栽培的缓/控释氮肥,以期为西北地区非耕地甜瓜的高品质、简约化栽培提供理论依据。【方法】采用基质盆栽(草炭∶蛭石∶珍珠岩=3∶1∶1,V∶V)试验,设CK(不施氮肥)、U(普通尿素)、IBDU、SCU、UF、MU和ESN 7个处理。幼苗长至2_3片真叶时,定植于高30 cm、直径30 cm的盆中,在甜瓜营养生长旺盛期即开花期取功能叶片进行生理生化指标的测定。【结果】与普通尿素相比,5种缓/控释氮肥可不同程度地提高甜瓜开花期叶片的叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率、氮含量和根系活力;缓/控释氮肥处理均能显著提高甜瓜单瓜重,有效改善甜瓜品质。效果表现为亚甲基脲(MU)异丁叉二脲(IBDU)脲甲醛(UF)树脂包膜(ESN)硫包衣尿素(SCU),化学型缓/控释氮肥(MU、IBDU、UF)好于物理型缓/控释氮肥(ESN、SCU)。其中MU缓/控释氮肥处理的甜瓜叶片叶绿素a、叶绿素b和叶绿素a+b含量分别较U处理增加了41.0%、31.0%和38.3%,叶片光合速率和蒸腾速率提高了28.9%和95.5%,叶片全氮、可溶性蛋白质、硝态氮含量分别增加了23.7%、24.3%、269.7%,根系活力提高了37.5%,果实单瓜重、中心可溶性固形物、可溶性糖、Vc含量分别提高了54.5%、4.1%、10.6%、16.7%,硝酸盐含量降低了9.9%。【结论】缓/控释氮肥可提高基质栽培甜瓜叶片的叶绿素含量,改善光合作用,增强甜瓜根系吸收功能,促进氮素的吸收和同化,进而提高产量和品质。缓/控释氮肥处理的甜瓜产量和品质与叶绿素、光合速率、叶片全氮、可溶性蛋白质、硝态氮、根系活力等生理指标有一定的相关性。 |
| [12] | . 【目的】氨挥发是农田氮素损失的重要途径之一,氮肥类型或尿素氮肥缓释处理方式直接或间接影响作物吸收及土壤理化性质,进而影响氨挥发和氮素利用效率。通过不同缓释处理技术减低氨挥发和氮素降解释放速率来提高作物氮素吸收,对于提高作物氮素利用率具有重要意义。【方法】通过两年田间原位监测试验,以不施氮肥为对照（CK）,设硝酸钙（CN）、常规尿素（CU）、树脂包膜尿素（CRF）、控失尿素（LCU）、凝胶尿素（CLP）、脲甲醛（UF）7个处理,研究不同氮肥缓释化处理对夏玉米土壤氨挥发损失量、玉米产量和氮素利用的影响。【结果】1）氨挥发主要集中于施肥后一周以内,常规尿素氨挥发累积量占整个生育期氨挥发累计总量平均为81.6%,凝胶尿素、控失尿素、树脂包膜尿素、脲甲醛氨挥发累积量占整个生育期氨挥发累计总量的比例介于62.2%～82.2%之间。2）2014年夏玉米田间氨挥发监测期内,常规尿素的氨挥发累计总量为N 14.9 kg/hm^2,凝胶尿素、控失尿素、树脂包膜尿素、脲甲醛处理与常规尿素相比下降幅度介于21.7%～64.6%。2015年,常规尿素的氨挥发累计总量为N 17.3 kg/hm^2,凝胶尿素、控失尿素、树脂包膜尿素、脲甲醛处理与常规尿素相比下降幅度介于17.3%～57.2%。3）化肥氮在常规尿素、树脂包膜尿素以及控失尿素处理中的贡献率较高,两年均达60%以上,其中常规尿素中化肥氮的贡献率平均高达76.0%。而化肥氮在脲甲醛中的贡献率较低,平均仅为37.6%。4）与常规尿素相比,脲甲醛、凝胶尿素、控失尿素以及树脂包膜尿素的产量也有显著增加,两年平均产量增幅为6.3%～18.8%。5）不同氮肥的夏玉米氮肥利用率也有显著差异,其中脲甲醛为最高,平均高达57.9%,其次为凝胶尿素、控失尿素、树脂包膜尿素、硝酸钙和常规尿素,分别为42.4%、38.3%、38.3%、23.5%17 . 【目的】氨挥发是农田氮素损失的重要途径之一,氮肥类型或尿素氮肥缓释处理方式直接或间接影响作物吸收及土壤理化性质,进而影响氨挥发和氮素利用效率。通过不同缓释处理技术减低氨挥发和氮素降解释放速率来提高作物氮素吸收,对于提高作物氮素利用率具有重要意义。【方法】通过两年田间原位监测试验,以不施氮肥为对照（CK）,设硝酸钙（CN）、常规尿素（CU）、树脂包膜尿素（CRF）、控失尿素（LCU）、凝胶尿素（CLP）、脲甲醛（UF）7个处理,研究不同氮肥缓释化处理对夏玉米土壤氨挥发损失量、玉米产量和氮素利用的影响。【结果】1）氨挥发主要集中于施肥后一周以内,常规尿素氨挥发累积量占整个生育期氨挥发累计总量平均为81.6%,凝胶尿素、控失尿素、树脂包膜尿素、脲甲醛氨挥发累积量占整个生育期氨挥发累计总量的比例介于62.2%～82.2%之间。2）2014年夏玉米田间氨挥发监测期内,常规尿素的氨挥发累计总量为N 14.9 kg/hm^2,凝胶尿素、控失尿素、树脂包膜尿素、脲甲醛处理与常规尿素相比下降幅度介于21.7%～64.6%。2015年,常规尿素的氨挥发累计总量为N 17.3 kg/hm^2,凝胶尿素、控失尿素、树脂包膜尿素、脲甲醛处理与常规尿素相比下降幅度介于17.3%～57.2%。3）化肥氮在常规尿素、树脂包膜尿素以及控失尿素处理中的贡献率较高,两年均达60%以上,其中常规尿素中化肥氮的贡献率平均高达76.0%。而化肥氮在脲甲醛中的贡献率较低,平均仅为37.6%。4）与常规尿素相比,脲甲醛、凝胶尿素、控失尿素以及树脂包膜尿素的产量也有显著增加,两年平均产量增幅为6.3%～18.8%。5）不同氮肥的夏玉米氮肥利用率也有显著差异,其中脲甲醛为最高,平均高达57.9%,其次为凝胶尿素、控失尿素、树脂包膜尿素、硝酸钙和常规尿素,分别为42.4%、38.3%、38.3%、23.5%17 |
| [13] | . 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。 . 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。 |
| [14] | . 为了进一步明确华北地区冬小麦-夏玉米种植体系周年氮肥利用效率及其影响因素与机制,在试验区夏玉米生育期年均降雨量400mm左右,轻壤质底粘潮土中等土壤肥力条件下,通过设计不同施氮量(0、90、180、270kgN/hm2)处理,重点研究了夏玉米大田土壤硝态氮动态与残留积累情况。试验结果表明,夏玉米根系生物量最大值出现在吐丝期,最大根系分布深度约为1.2m。根干重密度(g/m3)随土壤深度增加而明显降低。根群主要分布在表土层,0～80cm土体根重比例达95%以上,1m以下根重比例不足1%。土壤硝态氮测定表明,从播种前到收获期,各施氮量处理(0、90、180、270kgN/hm2)2m土体土壤硝态氮平均含量均表现出“N”型曲线变化趋势。在玉米收获期,施氮处理(90～270kgN/hm2)2m土体均有明显的硝态氮残留积累,并且残留积累量随着施氮量增加而增大,施氮处理下层土壤(120～200cm)硝态氮残留积累量比不施氮处理高出50.4～95.4kgNO3-N/hm2。这说明,在玉米生育期降水影响下氮肥发生了淋溶,有部分氮肥已经向下移出玉米根区以外,积累在下层土壤中。这些残留积累在下层土壤中的硝态氮对于玉米来说很难被吸收利用,不仅降低了氮肥的利用率,也成为污染地下水的潜在隐患。分析表明,各施氮处理籽粒产量和植株吸氮量都显著大于不施氮处理,但施氮处理之间比较,籽粒产量和植株吸氮量并无显著差异。90kgN/hm2、180kgN/hm2和270kgN/hm2施氮处理下,氮肥表观利用率分别为11.52%、13.37%、9.93%。根据本研究结果,从小麦-玉米种植体系考虑,玉米根区以下残留积累氮素的回收利用是提高周年氮肥利用率的一个重要方面,值得进一步研究。 . 为了进一步明确华北地区冬小麦-夏玉米种植体系周年氮肥利用效率及其影响因素与机制,在试验区夏玉米生育期年均降雨量400mm左右,轻壤质底粘潮土中等土壤肥力条件下,通过设计不同施氮量(0、90、180、270kgN/hm2)处理,重点研究了夏玉米大田土壤硝态氮动态与残留积累情况。试验结果表明,夏玉米根系生物量最大值出现在吐丝期,最大根系分布深度约为1.2m。根干重密度(g/m3)随土壤深度增加而明显降低。根群主要分布在表土层,0～80cm土体根重比例达95%以上,1m以下根重比例不足1%。土壤硝态氮测定表明,从播种前到收获期,各施氮量处理(0、90、180、270kgN/hm2)2m土体土壤硝态氮平均含量均表现出“N”型曲线变化趋势。在玉米收获期,施氮处理(90～270kgN/hm2)2m土体均有明显的硝态氮残留积累,并且残留积累量随着施氮量增加而增大,施氮处理下层土壤(120～200cm)硝态氮残留积累量比不施氮处理高出50.4～95.4kgNO3-N/hm2。这说明,在玉米生育期降水影响下氮肥发生了淋溶,有部分氮肥已经向下移出玉米根区以外,积累在下层土壤中。这些残留积累在下层土壤中的硝态氮对于玉米来说很难被吸收利用,不仅降低了氮肥的利用率,也成为污染地下水的潜在隐患。分析表明,各施氮处理籽粒产量和植株吸氮量都显著大于不施氮处理,但施氮处理之间比较,籽粒产量和植株吸氮量并无显著差异。90kgN/hm2、180kgN/hm2和270kgN/hm2施氮处理下,氮肥表观利用率分别为11.52%、13.37%、9.93%。根据本研究结果,从小麦-玉米种植体系考虑,玉米根区以下残留积累氮素的回收利用是提高周年氮肥利用率的一个重要方面,值得进一步研究。 |
| [15] | . A target in crop production is to simultaneously increase grain yield (GY) and grain nitrogen concentration (GNC). In maize, nitrogen (N) and genotype are two major factors affecting GY and GNC. Both N remobilization from vegetative tissues and post-silking N uptake contribute to grain N, but their relative contributions are genotype specific, and are affected by the N application rate. It is unclear whether the responses of GY and GNC to N application differ between genotypes with different post-silking N uptake and vegetative N remobilization characteristics. We investigated the effect of N application rate on post-silking N uptake, vegetative N remobilization, GY, and GNC of two high-yielding maize hybrids, ZD958 and XY335, which have contrasting N remobilization characteristics. We tested five N application rates (0, 60, 120, 180, 240kgNha611) in a 4-year field study (from 2010 to 2013). There was a significant year×N×genotype interaction in the amount of vegetative N remobilization and N remobilization efficiency (NRE), and residual stalk N concentration at maturity. Compared with the low-NRE cultivar ZD958, XY335 showed the same GY but higher GNC because it had higher vegetative N remobilization, NRE but lower residual stalk N concentration under the favorable weather condition in 2010. The response of GNC to increasing N levels was the same between XY335 and ZD958 and was not affected by year conditions. The N level required to obtain the highest GY was the same in the two hybrids (156±13kgha611and 159±19kgha611), but that required to obtain the highest GNC was greater in XY335 (216±30kgha611) than in ZD958 (195±23kgha611). From these results, we conclude that precise N fertilizer management as well as the selection of high-yielding hybrids with high NRE can increase GNC without negatively affecting GY or leading to surplus N storage in vegetative organs. |
| [16] | . 【目的】探讨实现超高产夏玉米（≥12000kg·hm^-2）简化、高产和高效施肥技术。【方法】2007年和2008年在河南省浚县通过大田试验研究了超高产夏玉米植株氮素吸收、分配和积累特性及具有知识产权的缓/控释氮肥施用效果。【结果】拔节期至大喇叭口期和吐丝期至灌浆中期是超高产夏玉米两个氮素吸收关键时期,从出苗到吐丝期,叶片是氮素的分配中心,吐丝期以后,籽粒/果穗成为氮素的分配中心;吐丝后超高产夏玉米氮素吸收积累量占总积累量的40%—48%,生育后期土壤充足供氮促进夏玉米对氮素的吸收利用保证籽粒灌浆,对实现超高产至关重要。苗期一次性施用缓/控释氮肥的植株氮素积累量比常规2次施氮提高了6%—7%,产量提高了3%—4%,氮肥利用率提高了5个百分点,氮肥农学效率提高了1.26—1.59kg·kg^-1。【结论】施用缓/控释氮肥有利于超高产夏玉米生育后期氮素吸收利用,实现了超高产夏玉米的一次性施肥,增产显著且省工高效。 . 【目的】探讨实现超高产夏玉米（≥12000kg·hm^-2）简化、高产和高效施肥技术。【方法】2007年和2008年在河南省浚县通过大田试验研究了超高产夏玉米植株氮素吸收、分配和积累特性及具有知识产权的缓/控释氮肥施用效果。【结果】拔节期至大喇叭口期和吐丝期至灌浆中期是超高产夏玉米两个氮素吸收关键时期,从出苗到吐丝期,叶片是氮素的分配中心,吐丝期以后,籽粒/果穗成为氮素的分配中心;吐丝后超高产夏玉米氮素吸收积累量占总积累量的40%—48%,生育后期土壤充足供氮促进夏玉米对氮素的吸收利用保证籽粒灌浆,对实现超高产至关重要。苗期一次性施用缓/控释氮肥的植株氮素积累量比常规2次施氮提高了6%—7%,产量提高了3%—4%,氮肥利用率提高了5个百分点,氮肥农学效率提高了1.26—1.59kg·kg^-1。【结论】施用缓/控释氮肥有利于超高产夏玉米生育后期氮素吸收利用,实现了超高产夏玉米的一次性施肥,增产显著且省工高效。 |
| [17] | . 采用微区和小区试验的方法,研究了控释氮肥对杂交水稻生育后期根系形态生理特征及对根系衰老过程中膜脂过氧化产物和活性氧清除酶活性的影响。研究表明,施用控释氮肥,明显地增加杂交水稻生育后期的根干重、根长和根长密度,而根半径减小;提高根系活力和吸收面积,使杂交水稻生育后期根系中MDA含量降低和SOD、POD和CAT的活性提高。控释氮肥中,氮的逐渐释放,可减少具有强烈伤害的活性氧产物速率及其累积数量,提高活性氧清除酶的活性,在很大程度上延缓了杂交水稻生育后期根系的衰老和吸氮能力的衰退。 . 采用微区和小区试验的方法,研究了控释氮肥对杂交水稻生育后期根系形态生理特征及对根系衰老过程中膜脂过氧化产物和活性氧清除酶活性的影响。研究表明,施用控释氮肥,明显地增加杂交水稻生育后期的根干重、根长和根长密度,而根半径减小;提高根系活力和吸收面积,使杂交水稻生育后期根系中MDA含量降低和SOD、POD和CAT的活性提高。控释氮肥中,氮的逐渐释放,可减少具有强烈伤害的活性氧产物速率及其累积数量,提高活性氧清除酶的活性,在很大程度上延缓了杂交水稻生育后期根系的衰老和吸氮能力的衰退。 |
| [18] | . The physiological traits of senescence and photosynthetic function of rice leaves were analyzed when two hybrid rice combinations were supplied with controlled release nitrogen fertilizer (CRNF), urea and no nitrogen fertilizer. CRNF showed obvious effects on delaying the senescence and prolonging the photosynthetic function duration of rice leaves. Compared with urea, CRNF could significantly increase the chlorophyll contents of the functional leaves at different stages in both early and late rices, and the difference between the treatments became larger with rice development. Photosynthetic rates of the functional leaves at different stages in CRNF treatment were significantly higher than those in urea treatment. Moreover, compared with urea, CRNF increased the activities of active oxygen scavenging enzymes, such as SOD and POD, and decreased the accumulation amount of MDA in the functional leaves during rice leaf aging. IAA and ABA contents in the functional leaves were also obviously regulated by CRNF. At the every stage, IAA content in CRNF treatment was higher and ABA content was lower than those in urea treatment. Being attributed to the effects of CRNF mentioned above, the rice yield was obviously increased after CRNF application. . The physiological traits of senescence and photosynthetic function of rice leaves were analyzed when two hybrid rice combinations were supplied with controlled release nitrogen fertilizer (CRNF), urea and no nitrogen fertilizer. CRNF showed obvious effects on delaying the senescence and prolonging the photosynthetic function duration of rice leaves. Compared with urea, CRNF could significantly increase the chlorophyll contents of the functional leaves at different stages in both early and late rices, and the difference between the treatments became larger with rice development. Photosynthetic rates of the functional leaves at different stages in CRNF treatment were significantly higher than those in urea treatment. Moreover, compared with urea, CRNF increased the activities of active oxygen scavenging enzymes, such as SOD and POD, and decreased the accumulation amount of MDA in the functional leaves during rice leaf aging. IAA and ABA contents in the functional leaves were also obviously regulated by CRNF. At the every stage, IAA content in CRNF treatment was higher and ABA content was lower than those in urea treatment. Being attributed to the effects of CRNF mentioned above, the rice yield was obviously increased after CRNF application. |
| [19] | . 【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。 |
| [20] | . Grain weight is one of the major components of rice yield-associated traits, which is also an important factor effecting grain quality trait. The aim of this study is to finely map a quantitative trait locus (QTL) for thousand-grain weight (TGW). Five residual heterozygous lines (RHLs) carrying heterozygous segments of RM151-RM10404, RM151-RM10425 and RM1344-RM5359 in the almost pure parental background were selected from the recombinant inbred lines of Miyang populations of the five RHLs were grown for QTL analysis for TGW,the target region RM151-RM1344 were confirmed existing a QTL for TGW of rice, and the allele for increasing TGW is derived from the parent populations (FF population), and mapped the 1 between RM10376-RM10404. Three individual plants with the heterozygous segments of RM10381-RM10402,RM10390-RM10425 and RM1344-RM10425 were used to develop their F populations (L population). Using these four F populations for further fine mapping, we narrowed the qtgw1 between RM10381 and RM10404 with a physical distance of about 246.6kb. . Grain weight is one of the major components of rice yield-associated traits, which is also an important factor effecting grain quality trait. The aim of this study is to finely map a quantitative trait locus (QTL) for thousand-grain weight (TGW). Five residual heterozygous lines (RHLs) carrying heterozygous segments of RM151-RM10404, RM151-RM10425 and RM1344-RM5359 in the almost pure parental background were selected from the recombinant inbred lines of Miyang populations of the five RHLs were grown for QTL analysis for TGW,the target region RM151-RM1344 were confirmed existing a QTL for TGW of rice, and the allele for increasing TGW is derived from the parent populations (FF population), and mapped the 1 between RM10376-RM10404. Three individual plants with the heterozygous segments of RM10381-RM10402,RM10390-RM10425 and RM1344-RM10425 were used to develop their F populations (L population). Using these four F populations for further fine mapping, we narrowed the qtgw1 between RM10381 and RM10404 with a physical distance of about 246.6kb. |
| [21] | . 【目的】施氮量对小麦光合产物的积累、转运和分配影响明显,氮肥运筹是调控小麦物质生产的重要手段。为进一步发挥四川盆地小麦的增产潜力,2011~2013年,在四川省江油市开展了施氮量对两个高产小麦品种物质生产及灌浆特性影响的研究。【方法】试验采用裂区设计,品种为主区,施氮量为副区,参数品种为内麦836和川麦104,施氮(N)水平分别为0、90、135、180、225 kg/hm2,在小麦生长期间和收获后分别测试了个体和群体生物量、产量、产量结构和灌浆参数。【结果】施氮量、品种以及年际间气候条件均对产量、产量结构以及干物质积累量、叶面积指数有明显影响,两因素或三因素互作效应因指标不同而异。同一施氮水平下,川麦104的籽粒产量高于内麦836,氮空白区内麦836平均产量6638.9 kg/hm2,川麦104为6717.7 kg/hm2。135 kg/hm2施氮水平下,两个品种的生物产量和籽粒产量分别超过18000和9000 kg/hm2,与180 kg/hm2和225 kg/hm2处理差异不显著。两个品种产量与施氮量之间的关系符合一元二次函数关系(P0.05),川麦104 y=-0.1056x2+44.023x+6724.6,内麦836 y=-0.0934x2+35.991x+6651.5,理论最高产量以及最高产量施氮量川麦104均高于内麦836。增加施氮量利于各生育期干物质积累量的增加,但在135~225 kg/hm2施氮范围变幅较小,且135 kg/hm2处理在花后物质积累量更多。随着施氮量的增加,花前贮存物质对产量的贡献率呈先降低后升高的趋势,135kg/hm2处理的产量形成更多的依靠花后物质生产。增施氮肥虽然可促进公顷穗数和穗粒数的增加,但平均灌浆速率下降,内麦836最大灌浆速率在施氮量达到N 180 kg/hm2,川麦104在施氮量达到N 225 kg/hm2时即有大幅下降,千粒重也随之有不同程度的降低。【结论】花后干物质积累量的差异是两个品种对氮肥响应出现差异的重要原因。在目前生产条件下,稻茬小麦高产施氮量在N 135~150 kg/hm2,即可确保小麦的产量,又可提高花前群体质量和花后物质生产量及转运效率。因此,在土壤肥力高、保水保肥力强的四川盆地,施氮量为135~150 kg/hm2可提升该地小麦的生产效益。 . 【目的】施氮量对小麦光合产物的积累、转运和分配影响明显,氮肥运筹是调控小麦物质生产的重要手段。为进一步发挥四川盆地小麦的增产潜力,2011~2013年,在四川省江油市开展了施氮量对两个高产小麦品种物质生产及灌浆特性影响的研究。【方法】试验采用裂区设计,品种为主区,施氮量为副区,参数品种为内麦836和川麦104,施氮(N)水平分别为0、90、135、180、225 kg/hm2,在小麦生长期间和收获后分别测试了个体和群体生物量、产量、产量结构和灌浆参数。【结果】施氮量、品种以及年际间气候条件均对产量、产量结构以及干物质积累量、叶面积指数有明显影响,两因素或三因素互作效应因指标不同而异。同一施氮水平下,川麦104的籽粒产量高于内麦836,氮空白区内麦836平均产量6638.9 kg/hm2,川麦104为6717.7 kg/hm2。135 kg/hm2施氮水平下,两个品种的生物产量和籽粒产量分别超过18000和9000 kg/hm2,与180 kg/hm2和225 kg/hm2处理差异不显著。两个品种产量与施氮量之间的关系符合一元二次函数关系(P0.05),川麦104 y=-0.1056x2+44.023x+6724.6,内麦836 y=-0.0934x2+35.991x+6651.5,理论最高产量以及最高产量施氮量川麦104均高于内麦836。增加施氮量利于各生育期干物质积累量的增加,但在135~225 kg/hm2施氮范围变幅较小,且135 kg/hm2处理在花后物质积累量更多。随着施氮量的增加,花前贮存物质对产量的贡献率呈先降低后升高的趋势,135kg/hm2处理的产量形成更多的依靠花后物质生产。增施氮肥虽然可促进公顷穗数和穗粒数的增加,但平均灌浆速率下降,内麦836最大灌浆速率在施氮量达到N 180 kg/hm2,川麦104在施氮量达到N 225 kg/hm2时即有大幅下降,千粒重也随之有不同程度的降低。【结论】花后干物质积累量的差异是两个品种对氮肥响应出现差异的重要原因。在目前生产条件下,稻茬小麦高产施氮量在N 135~150 kg/hm2,即可确保小麦的产量,又可提高花前群体质量和花后物质生产量及转运效率。因此,在土壤肥力高、保水保肥力强的四川盆地,施氮量为135~150 kg/hm2可提升该地小麦的生产效益。 |
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| [24] | . 【目的】研究不同氮肥管理方式对水稻生长、氮累积分配和产量的影响,为通过氮肥优化管理提高水稻产量和氮肥利用率提供理论依据。【方法】以江苏省如皋市农业科学研究所的长期定位田间试验（2008年至今）为研究平台,以江苏省沿江及苏南地区主推水稻品种‘镇稻11号’为供试材料,设3种氮肥管理模式,即：不施氮肥对照（CK）、农民习惯施氮（N 350 kg/hm~2,氮肥运筹为基肥∶分蘖肥∶促花肥=4：4：2,FFP）和氮肥优化管理（氮肥运筹为基肥∶分蘖肥∶促花肥：保花肥=4：2：2：2,OPTs）,其中氮肥优化管理包括优化施氮处理（N 240 kg/hm~2,OPT）、优化替氮处理（OPT施氮基础上,有机肥氮替代20%化肥氮,OPT1）和优化减氮再替氮处理（OPT施氮基础上,先减氮20%再用有机肥氮替代20%化肥氮,OPT2）,通过在水稻最大分蘖期、拔节期、开花期和成熟期采集地上部植株样品,分析生物量、产量、氮累积和氮转运及其相互关系的差异。【结果】OPT_s处理较FFP处理平均增产8.4%,其原因是提高了水稻花后的氮累积和生物量,进而提高了水稻的穗粒数、结实率和千粒重。水稻氮累积和转运的结果表明,FFP处理主要是通过增加花后植株体内氮转运来提高籽粒氮累积,而OPTs处理则主要是通过提高花后水稻植株氮累积来增加籽粒氮累积。同时,水稻氮肥利用率随施氮量的增加而降低,与FFP处理相比,OPT_s处理的氮肥偏生产力（PFP_N）、氮肥农学效率（AE_N）和氮肥回收效率（RE_N）分别平均提高99.4%、137.6%和70.0%;且优化替氮处理（OPT1）在稳定增产的基础上仍可进一步提高水稻的氮肥利用率。另外,分析不同氮肥管理模式对水稻的产量贡献阶段可知,相较于FFP处理与CK处理间的氮肥低产低效阶段,氮肥优化管理则可实现从FFP提升到OPT_s的高产高效阶段。【结论】利用氮肥总量控制、分期调控和 . 【目的】研究不同氮肥管理方式对水稻生长、氮累积分配和产量的影响,为通过氮肥优化管理提高水稻产量和氮肥利用率提供理论依据。【方法】以江苏省如皋市农业科学研究所的长期定位田间试验（2008年至今）为研究平台,以江苏省沿江及苏南地区主推水稻品种‘镇稻11号’为供试材料,设3种氮肥管理模式,即：不施氮肥对照（CK）、农民习惯施氮（N 350 kg/hm~2,氮肥运筹为基肥∶分蘖肥∶促花肥=4：4：2,FFP）和氮肥优化管理（氮肥运筹为基肥∶分蘖肥∶促花肥：保花肥=4：2：2：2,OPTs）,其中氮肥优化管理包括优化施氮处理（N 240 kg/hm~2,OPT）、优化替氮处理（OPT施氮基础上,有机肥氮替代20%化肥氮,OPT1）和优化减氮再替氮处理（OPT施氮基础上,先减氮20%再用有机肥氮替代20%化肥氮,OPT2）,通过在水稻最大分蘖期、拔节期、开花期和成熟期采集地上部植株样品,分析生物量、产量、氮累积和氮转运及其相互关系的差异。【结果】OPT_s处理较FFP处理平均增产8.4%,其原因是提高了水稻花后的氮累积和生物量,进而提高了水稻的穗粒数、结实率和千粒重。水稻氮累积和转运的结果表明,FFP处理主要是通过增加花后植株体内氮转运来提高籽粒氮累积,而OPTs处理则主要是通过提高花后水稻植株氮累积来增加籽粒氮累积。同时,水稻氮肥利用率随施氮量的增加而降低,与FFP处理相比,OPT_s处理的氮肥偏生产力（PFP_N）、氮肥农学效率（AE_N）和氮肥回收效率（RE_N）分别平均提高99.4%、137.6%和70.0%;且优化替氮处理（OPT1）在稳定增产的基础上仍可进一步提高水稻的氮肥利用率。另外,分析不同氮肥管理模式对水稻的产量贡献阶段可知,相较于FFP处理与CK处理间的氮肥低产低效阶段,氮肥优化管理则可实现从FFP提升到OPT_s的高产高效阶段。【结论】利用氮肥总量控制、分期调控和 |
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| [26] | . 【目的】带状种植是四川小麦的 典型种植方式,主要分布在丘陵旱地,与玉米构成"小麦/玉米"复合种植系统。本文通过两年大田试验研究了不同氮肥用量和生育期分配比例对四川丘陵旱地带状 种植小麦氮素吸收累积、分配与转运的影响,以及氮素利用效率和土壤氮残留问题,筛选适合于该地区带状种植小麦的适宜氮肥用量和分配比例,为生产应用提供理 论和技术依据。【方法】试验在四川省仁寿县进行,试验材料为四川主推品种川麦42,带状种植(即2 m为一带,种5行小麦,行距20 cm,小麦幅宽80 cm,预留行1.2 m),2BSF-4-5A型谷物播种机播种,密度150×104plant/hm2。试验采用二因素裂区设计,施氮量为主区,设N 90(N1)、135(N2)、180(N3)、225(N4)kg/hm24个水平;生育期分配比例为裂区,设基肥一次性施入(R1)、底肥∶苗 肥=7∶3(R2)、底肥∶拔节肥=7∶3(R3)和底肥∶苗肥∶拔节肥∶孕穗肥=5∶1∶2∶2(R4)4个水平,并以不施肥(CK)为对照。【结果】 1)施用氮肥后收获期地上部植株总吸氮量显著提高,开花期植株各营养器官氮素积累量、成熟期叶和茎鞘中氮素残留量以及转运氮的贡献率均随施氮量的增加而增 加,而花后氮素同化量及其对籽粒氮的贡献率随施氮量增加呈先增后降的趋势,在施氮量为N 135 kg/hm2时达最大。底肥∶拔节肥=7∶3的施氮方式有利于提高花后氮素同化量及其对籽粒氮贡献率,而底肥∶苗肥∶拔节肥∶孕穗肥=5∶1∶2∶2的施 氮方式有效地促进了花前贮存氮素向籽粒转移,同时也增加了成熟期氮素在营养器官中的残留,降低了氮素在籽粒中的分配比例;2)氮利用效率和植株氮生产力均 随施氮量的增加而降低,土壤中残留的全氮、NO-3-N及NH+4-N含量则随施氮量的增加而增加;在施氮量较高(N 180225 kg/hm2)的条件下,底肥一次施极大地增加了土壤中氮的残留,且随施氮量增加,拔节期一次性追肥土壤中氮残留也增加,氮肥分次追施和加大分配比例能够 有效降低土壤中的氮素残留;3)在四川丘陵旱地套作条件下,施氮量和籽粒产量的关系可用二次曲线方程来拟合,平均每生产100 kg籽粒需N 3.6 kg;施氮量为180 kg/hm2、分配比例为底肥∶拔节肥=7∶3时籽粒产量最高,可达4800 kg/hm2(第二年4706 kg/hm2),较CK增产27.6%(第二年增产25.6%)。【结论】综合考虑小麦籽粒产量、氮吸收利用特性以及土壤中残留氮量,在保证获得较高小麦 产量(4650 kg/hm2以上)的前提下,应适当减少氮肥用量,采取氮肥后移及分次施用的方式。本试验条件下带状种植小麦推荐的氮肥用量为N 135 180 kg/hm2,分配比例为底肥∶拔节肥=7∶3。 . 【目的】带状种植是四川小麦的 典型种植方式,主要分布在丘陵旱地,与玉米构成"小麦/玉米"复合种植系统。本文通过两年大田试验研究了不同氮肥用量和生育期分配比例对四川丘陵旱地带状 种植小麦氮素吸收累积、分配与转运的影响,以及氮素利用效率和土壤氮残留问题,筛选适合于该地区带状种植小麦的适宜氮肥用量和分配比例,为生产应用提供理 论和技术依据。【方法】试验在四川省仁寿县进行,试验材料为四川主推品种川麦42,带状种植(即2 m为一带,种5行小麦,行距20 cm,小麦幅宽80 cm,预留行1.2 m),2BSF-4-5A型谷物播种机播种,密度150×104plant/hm2。试验采用二因素裂区设计,施氮量为主区,设N 90(N1)、135(N2)、180(N3)、225(N4)kg/hm24个水平;生育期分配比例为裂区,设基肥一次性施入(R1)、底肥∶苗 肥=7∶3(R2)、底肥∶拔节肥=7∶3(R3)和底肥∶苗肥∶拔节肥∶孕穗肥=5∶1∶2∶2(R4)4个水平,并以不施肥(CK)为对照。【结果】 1)施用氮肥后收获期地上部植株总吸氮量显著提高,开花期植株各营养器官氮素积累量、成熟期叶和茎鞘中氮素残留量以及转运氮的贡献率均随施氮量的增加而增 加,而花后氮素同化量及其对籽粒氮的贡献率随施氮量增加呈先增后降的趋势,在施氮量为N 135 kg/hm2时达最大。底肥∶拔节肥=7∶3的施氮方式有利于提高花后氮素同化量及其对籽粒氮贡献率,而底肥∶苗肥∶拔节肥∶孕穗肥=5∶1∶2∶2的施 氮方式有效地促进了花前贮存氮素向籽粒转移,同时也增加了成熟期氮素在营养器官中的残留,降低了氮素在籽粒中的分配比例;2)氮利用效率和植株氮生产力均 随施氮量的增加而降低,土壤中残留的全氮、NO-3-N及NH+4-N含量则随施氮量的增加而增加;在施氮量较高(N 180225 kg/hm2)的条件下,底肥一次施极大地增加了土壤中氮的残留,且随施氮量增加,拔节期一次性追肥土壤中氮残留也增加,氮肥分次追施和加大分配比例能够 有效降低土壤中的氮素残留;3)在四川丘陵旱地套作条件下,施氮量和籽粒产量的关系可用二次曲线方程来拟合,平均每生产100 kg籽粒需N 3.6 kg;施氮量为180 kg/hm2、分配比例为底肥∶拔节肥=7∶3时籽粒产量最高,可达4800 kg/hm2(第二年4706 kg/hm2),较CK增产27.6%(第二年增产25.6%)。【结论】综合考虑小麦籽粒产量、氮吸收利用特性以及土壤中残留氮量,在保证获得较高小麦 产量(4650 kg/hm2以上)的前提下,应适当减少氮肥用量,采取氮肥后移及分次施用的方式。本试验条件下带状种植小麦推荐的氮肥用量为N 135 180 kg/hm2,分配比例为底肥∶拔节肥=7∶3。 |
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| [29] | . 对包膜型缓释/控释肥料的一些概念、包膜材料、制备工艺及性能的影响因素等方面进行了论述,并简单分析了缓释/控释肥料发展进程和发展前景。 . 对包膜型缓释/控释肥料的一些概念、包膜材料、制备工艺及性能的影响因素等方面进行了论述,并简单分析了缓释/控释肥料发展进程和发展前景。 |
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| [32] | . 不同氮肥用量下对冬小麦生育期间土壤硝态氮时空变化特征及土壤氮素表观盈亏量的研究结果表明,氮肥用量不同,硝态氮分布特征有差异,并且随着冬小麦的生长,其变化也不同.在冬小麦快速生长阶段,作物吸收可在一定深度的土层出现硝态氮亏缺区.由于灌溉的影响,土壤表层硝态氮向深层淋洗严重,即使在低氮肥水平,土壤深层仍可观察到硝态氮含量升高现象,存在淋出2m土体的可能性.并且氮肥用量越高,土壤硝态氮含量越高,硝酸盐向深层淋洗也越严重,淋出2m土体的可能性和数量也相应增大;在冬小麦生长前期(播种～拔节),即使在不施氮肥处理也有土壤氮素的表观盈余,随着施肥量的增加,在拔节～扬花也出现土壤氮素表观盈余,而扬花后各个氮肥处理均出现土壤氮素的表观亏缺.氮肥用量越高,小麦一生中土壤表观氮盈余量越大,1m土体内平均最大盈余量达199.8kgN/hm2.研究表明,土壤氮损失是盈余氮素的一个主要去向,而硝态氮淋洗是冬小麦生育期间土壤氮素损失的一个重要的途径. . 不同氮肥用量下对冬小麦生育期间土壤硝态氮时空变化特征及土壤氮素表观盈亏量的研究结果表明,氮肥用量不同,硝态氮分布特征有差异,并且随着冬小麦的生长,其变化也不同.在冬小麦快速生长阶段,作物吸收可在一定深度的土层出现硝态氮亏缺区.由于灌溉的影响,土壤表层硝态氮向深层淋洗严重,即使在低氮肥水平,土壤深层仍可观察到硝态氮含量升高现象,存在淋出2m土体的可能性.并且氮肥用量越高,土壤硝态氮含量越高,硝酸盐向深层淋洗也越严重,淋出2m土体的可能性和数量也相应增大;在冬小麦生长前期(播种～拔节),即使在不施氮肥处理也有土壤氮素的表观盈余,随着施肥量的增加,在拔节～扬花也出现土壤氮素表观盈余,而扬花后各个氮肥处理均出现土壤氮素的表观亏缺.氮肥用量越高,小麦一生中土壤表观氮盈余量越大,1m土体内平均最大盈余量达199.8kgN/hm2.研究表明,土壤氮损失是盈余氮素的一个主要去向,而硝态氮淋洗是冬小麦生育期间土壤氮素损失的一个重要的途径. |
| [33] | . Soil nitrate–N residue after harvesting crops and nitrate–N loss during the following fallow season is serious concern for the agricultural environment in dryland. A 6-year-long, location-fixed field... |
| [34] | . Nitrate-N residue (NR) in soil is attracting increasing attention because of its environmental risks. However, research information to regulate NR in soil by optimizing chemical nitrogen (N) fertilizer input and at the same time ensuring a satisfactory high grain yield is still lacking, particularly in the drylands of northwestern China. A 9-yr field experiment was initiated in 2004 in the Loess Plateau of China to investigate the dominant factors affecting NR in soil at harvest and optimize the N input for winter wheat by balancing the grain yield and NR in soil. Obtained results showed that varied grain yields and N application rates resulted in different NR in soil in dryland. The NR increased quadratically with the N rates, and the average NR was 59.0, 98.7, 175.1, 326.0, and 475.5kgNha611 in 0–300cm soil, respectively, at N rates of 0, 80, 160, 240, and 320kgNha611, of which 35.1, 54.5, 94.5, 186.5, and 222.0kgNha611 was in the 0–100cm soil. Seasonal N residue (SNR) in soil also increased quadratically with N rate, with the yearly increases correspondingly being 0, 4.4, 8.8, 13.2, and 17.7kgNha611. The fertilizer N residue (FNR) increased linearly with N rate, with the yearly FNR increases, respectively, to be 0.02, 7.1, 14.1, and 21.1kgNha611 at N rates of 80, 160, 240, and 320kgNha611. The seasonal nitrate-N residual depth (NRD) was mainly within the 0–100cm soil layer. The NR, SNR, FNR and NRD were all affected by but not correlated with precipitation. In the experimental site, the NR was able to be slowly leached downward to deeper soil by 13.3–33.3cm each year driven by precipitation. The findings suggest that if the NR is to be decreased to 55–67kgNha611 in the 0–100cm soil while maintaining a relatively high grain yield (4487–5000kgha611), an N application rate of 66–92kgNha611 should be recommended. |
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| [36] | . 【目的】控释氮肥与普通尿素进行掺混施用是行之有效的一次性施肥替代技术。明确控释氮肥与尿素掺混施用对春玉米产量、氮素吸收利用以及土壤-作物系统氮素平衡的影响，为春玉米氮素养分的科学管理技术提供参考。【方法】2010和2011年在吉林省中部玉米主产区连续2年设置大田定点试验，施肥处理包括：不施氮（N0）、100%尿素（CRN0%）、15%控释氮肥+85%尿素（CRN15%）、30%控释氮肥+70%尿素（CRN30%）和45%控释氮肥+55%尿素（CRN45%），研究控释氮肥与尿素掺混施用对春玉米连作条件下籽粒产量、氮素吸收与利用、土壤无机氮累积与矿化以及系统氮素平衡的影响，确定适宜的控释氮肥掺混比例。【结果】与尿素一次性全施相比，控释氮肥与尿素掺混施用显著提高了春玉米地上部干重和产量，不同掺混比例之间差异不显著。两季平均结果显示， CRN30%处理玉米产量达最高（9.39 t·hm-2），较CRN0%处理增产9.0%（0.77 t·hm-2）。施肥是土壤-作物系统主要的氮素输入方式，占总输入量的63.5%，播前土壤无机氮和氮素矿化分别占19.2%和17.3%。2010和2011年玉米生育期内土壤氮素的表观净矿化量分别为34.4和66.1 kg·hm-2，两季之间越冬期各施肥处理土壤氮素矿化量为15.2—26.4 kg·hm-2，处理间差异不显著。系统的氮素输出以植株吸收带走氮素为主要方式，平均占总输出的80.7%（68.1%—99.5%）。随控释氮肥掺混比例的增加，植株氮素吸收量和土壤无机氮残留量均呈持续上升趋势，分别在 CRN30%和 CRN45%处理达最高，为234.2和108.1 kg·hm-2，较CRN0%处理分别增加18.0%和45.1%。但是，氮素表观损失随控释比例增加而大幅降低，最终导致氮素表观盈余也呈下降趋势，CRN30%处理降至最低的114.4 kg·hm-2，较CRN0%处理减少38.4%。控释氮肥与尿素掺混处理表层土壤（0—30 cm）的无机氮含量明显高于CRN0%处理，而深层土壤（30—90 cm）则较低，表明其氮素下移趋势较小。两季平均结果表明，氮肥的表观利用率由CRN0%处理的50.1%显著提高至CRN30%处理的69.4%，表观残留率在控释氮肥掺混施用后均显著提高，而表观损失率从CRN0%处理的37.3%显著下降至CRN45%处理的6.0%。【结论】控释氮肥与尿素掺混施用可促进春玉米获得高产，增加植株氮素吸收，而且维持了较高的土壤氮素水平并减少损失，从而提高氮肥利用率。当前生产条件下，东北春玉米施氮185 kgN·hm-2条件下适宜的控释氮肥掺混比例在30%左右。 . 【目的】控释氮肥与普通尿素进行掺混施用是行之有效的一次性施肥替代技术。明确控释氮肥与尿素掺混施用对春玉米产量、氮素吸收利用以及土壤-作物系统氮素平衡的影响，为春玉米氮素养分的科学管理技术提供参考。【方法】2010和2011年在吉林省中部玉米主产区连续2年设置大田定点试验，施肥处理包括：不施氮（N0）、100%尿素（CRN0%）、15%控释氮肥+85%尿素（CRN15%）、30%控释氮肥+70%尿素（CRN30%）和45%控释氮肥+55%尿素（CRN45%），研究控释氮肥与尿素掺混施用对春玉米连作条件下籽粒产量、氮素吸收与利用、土壤无机氮累积与矿化以及系统氮素平衡的影响，确定适宜的控释氮肥掺混比例。【结果】与尿素一次性全施相比，控释氮肥与尿素掺混施用显著提高了春玉米地上部干重和产量，不同掺混比例之间差异不显著。两季平均结果显示， CRN30%处理玉米产量达最高（9.39 t·hm-2），较CRN0%处理增产9.0%（0.77 t·hm-2）。施肥是土壤-作物系统主要的氮素输入方式，占总输入量的63.5%，播前土壤无机氮和氮素矿化分别占19.2%和17.3%。2010和2011年玉米生育期内土壤氮素的表观净矿化量分别为34.4和66.1 kg·hm-2，两季之间越冬期各施肥处理土壤氮素矿化量为15.2—26.4 kg·hm-2，处理间差异不显著。系统的氮素输出以植株吸收带走氮素为主要方式，平均占总输出的80.7%（68.1%—99.5%）。随控释氮肥掺混比例的增加，植株氮素吸收量和土壤无机氮残留量均呈持续上升趋势，分别在 CRN30%和 CRN45%处理达最高，为234.2和108.1 kg·hm-2，较CRN0%处理分别增加18.0%和45.1%。但是，氮素表观损失随控释比例增加而大幅降低，最终导致氮素表观盈余也呈下降趋势，CRN30%处理降至最低的114.4 kg·hm-2，较CRN0%处理减少38.4%。控释氮肥与尿素掺混处理表层土壤（0—30 cm）的无机氮含量明显高于CRN0%处理，而深层土壤（30—90 cm）则较低，表明其氮素下移趋势较小。两季平均结果表明，氮肥的表观利用率由CRN0%处理的50.1%显著提高至CRN30%处理的69.4%，表观残留率在控释氮肥掺混施用后均显著提高，而表观损失率从CRN0%处理的37.3%显著下降至CRN45%处理的6.0%。【结论】控释氮肥与尿素掺混施用可促进春玉米获得高产，增加植株氮素吸收，而且维持了较高的土壤氮素水平并减少损失，从而提高氮肥利用率。当前生产条件下，东北春玉米施氮185 kgN·hm-2条件下适宜的控释氮肥掺混比例在30%左右。 |
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| [38] | . 【目的】随着一次性施肥逐渐发展为东北地区玉米种植的主要施肥方式,控释肥料、脲甲醛肥料和稳定性肥料等新型高氮复混(合)肥料在一次性施肥中的比例不断增加。本文在吉林省中部黑钙土上设置玉米田间试验,以明确相同养分条件下,不同类型高氮复混(合)肥料在玉米上一次性施用的增产效果及氨挥发状况。【方法】试验于2013年5月至10月在吉林省梨树县榆树台镇新兴黄家窝保村进行,试验地土壤为黑钙土,试验共设7个处理,分别为不施氮(N0)、常规施肥(Con)、高塔肥料(HT)、掺混肥(BB)、控释肥(CRF)、脲甲醛肥(UF)和稳定性肥料(SF),每个处理3次重复,小区面积40 m2。除常规施肥处理的氮肥分为基肥和追肥(基追肥比例为1∶2)外,其他处理均采用一次性基施。各处理氮、磷、钾施用量分别为224、88、88 kg/hm2。在施肥后采用通气法对土壤氨挥发状况进行原位连续测定,于播种前和收获后分别用土钻采集0—100 cm土壤样品,采用1 mol/L的KCl溶液浸提,然后用连续流动注射分析仪[AA3(AUTOANALYSIS3),德国产]测定土壤NH+4-N和NO-3-N含量。玉米成熟期对各处理进行测产,并在每个小区选取3株有代表性的植株,分为秸秆和籽粒,烘干后称重,全部粉碎后测定植株中的氮含量,计算植株吸氮量。【结果】从收获后产量及氮素养分吸收利用的分析可以看出,与不施氮处理相比,施氮肥具有明显的增产效果,增产率达到18.9%24.1%,而在施氮量相同的条件下,一次性施用不同类型的高氮复混(合)肥间的产量无明显差异,介于12197 12899 kg/hm2之间;控释肥、脲甲醛肥料和稳定性肥料3个处理的氮肥当季利用率分别为27.9%、37.7%和28.8%;植株吸氮量分别为277.5、299.3和279.3 kg/hm2,均高于其他处理;肥料施入土壤后,不同时期的氨挥发速率整体上表现为先增加后降低的趋势,各肥料的氨挥发速率的差异主要集中在施肥后的3 13天,氨挥发速率峰值的大小为常规施肥高塔肥料掺混肥控释肥稳定性肥料脲甲醛肥;控释肥、脲甲醛肥和稳定性肥料的氨挥发量分别为10.6、8.1和10.3 kg/hm2,相当于施氮量的4.7%、3.6%和4.6%,明显低于掺混肥(14.8 kg/hm2)和高塔肥料(23.0 kg/hm2);从土壤-作物体系中的氮素平衡可以看出,控释肥、脲甲醛肥和稳定性肥料的表观损失量分别为103、79和73 kg/hm2,明显低于掺混肥(136 kg/hm2)和高塔肥料(123 kg/hm2);且与掺混肥相比,控释肥、脲甲醛肥和稳定性肥料可以提高氮肥利用率7.7 17.5个百分点,有效降低氮素损失。【结论】在黑钙土区一次性施肥模式下,不同类型高氮复混(合)肥间的玉米产量无明显差异;与掺混肥相比,控释肥、脲甲醛肥和稳定性肥料3种新型肥料可以促进植株对氮素的吸收利用,氮肥当季利用率提高38.1%86.6%,氨挥发速率降低40%96.5%,氨挥发损失量减少39.2%81.3%,且在环境可接受范围内有效维持玉米生育期间的土壤无机氮含量,保证了土壤氮素供应。 . 【目的】随着一次性施肥逐渐发展为东北地区玉米种植的主要施肥方式,控释肥料、脲甲醛肥料和稳定性肥料等新型高氮复混(合)肥料在一次性施肥中的比例不断增加。本文在吉林省中部黑钙土上设置玉米田间试验,以明确相同养分条件下,不同类型高氮复混(合)肥料在玉米上一次性施用的增产效果及氨挥发状况。【方法】试验于2013年5月至10月在吉林省梨树县榆树台镇新兴黄家窝保村进行,试验地土壤为黑钙土,试验共设7个处理,分别为不施氮(N0)、常规施肥(Con)、高塔肥料(HT)、掺混肥(BB)、控释肥(CRF)、脲甲醛肥(UF)和稳定性肥料(SF),每个处理3次重复,小区面积40 m2。除常规施肥处理的氮肥分为基肥和追肥(基追肥比例为1∶2)外,其他处理均采用一次性基施。各处理氮、磷、钾施用量分别为224、88、88 kg/hm2。在施肥后采用通气法对土壤氨挥发状况进行原位连续测定,于播种前和收获后分别用土钻采集0—100 cm土壤样品,采用1 mol/L的KCl溶液浸提,然后用连续流动注射分析仪[AA3(AUTOANALYSIS3),德国产]测定土壤NH+4-N和NO-3-N含量。玉米成熟期对各处理进行测产,并在每个小区选取3株有代表性的植株,分为秸秆和籽粒,烘干后称重,全部粉碎后测定植株中的氮含量,计算植株吸氮量。【结果】从收获后产量及氮素养分吸收利用的分析可以看出,与不施氮处理相比,施氮肥具有明显的增产效果,增产率达到18.9%24.1%,而在施氮量相同的条件下,一次性施用不同类型的高氮复混(合)肥间的产量无明显差异,介于12197 12899 kg/hm2之间;控释肥、脲甲醛肥料和稳定性肥料3个处理的氮肥当季利用率分别为27.9%、37.7%和28.8%;植株吸氮量分别为277.5、299.3和279.3 kg/hm2,均高于其他处理;肥料施入土壤后,不同时期的氨挥发速率整体上表现为先增加后降低的趋势,各肥料的氨挥发速率的差异主要集中在施肥后的3 13天,氨挥发速率峰值的大小为常规施肥高塔肥料掺混肥控释肥稳定性肥料脲甲醛肥;控释肥、脲甲醛肥和稳定性肥料的氨挥发量分别为10.6、8.1和10.3 kg/hm2,相当于施氮量的4.7%、3.6%和4.6%,明显低于掺混肥(14.8 kg/hm2)和高塔肥料(23.0 kg/hm2);从土壤-作物体系中的氮素平衡可以看出,控释肥、脲甲醛肥和稳定性肥料的表观损失量分别为103、79和73 kg/hm2,明显低于掺混肥(136 kg/hm2)和高塔肥料(123 kg/hm2);且与掺混肥相比,控释肥、脲甲醛肥和稳定性肥料可以提高氮肥利用率7.7 17.5个百分点,有效降低氮素损失。【结论】在黑钙土区一次性施肥模式下,不同类型高氮复混(合)肥间的玉米产量无明显差异;与掺混肥相比,控释肥、脲甲醛肥和稳定性肥料3种新型肥料可以促进植株对氮素的吸收利用,氮肥当季利用率提高38.1%86.6%,氨挥发速率降低40%96.5%,氨挥发损失量减少39.2%81.3%,且在环境可接受范围内有效维持玉米生育期间的土壤无机氮含量,保证了土壤氮素供应。 |
