稻田土壤上控释氮肥的氮素利用率与硝态氮的淋溶损失

在稻田土壤上对水稻的高量施用氮肥常常造成硝态氮(NO3--N)淋溶损失和肥料氮利用率低下的问题。本研究采用土壤渗漏器、微区和田间小区试验,研究了15N标记控释氮肥在稻田土壤上的氮素利用率和硝态氮的淋溶损失。在两年早稻种植期间,一次性全量作基肥施用控释氮肥与尿素分二次施用的相比,两年的早稻产量分别平均提高7.7%和11.6%。在N90 kg hm-2用量下,由差值法测得的肥料氮利用率,按平均计,控释氮肥的N利用率(平均76.3%)比尿素分次施用的(平均37.4%)高出38.9%1。5N同位素法测得的控释氮肥的N利用率(平均67.1%)比尿素分次施用的(平均31.2%)高出35.9%。在早稻种植季节,施用尿素和控释氮肥的NO3--N淋失量分别为9.19 kg hm-2和6.7 kg hm-2,占施尿素N和控释氮肥氮的10.2%和7.4%。控释氮肥的氮淋失量比尿素分2次施用的降低27.1%。本研究结果表明,在稻田土壤上施用控释氮肥能减少氮的淋失量,提高氮素利用率和水稻产量。     

盐分胁迫对菠菜生长和吸氮量的影响

为了研究盐分胁迫对菠菜生长和吸氮量的交互影响,在光培养室内开展了土柱栽培试验。试验设置3个灌溉水含盐量水平:0.87dSm-(1淡水,S0)、2.0dSm-(1盐分胁迫,S1)和5.0dSm-(1盐分胁迫,S2),2个氮肥水平:100kg Nhm-2(N1)和300kgNhm-(2N2)。本试验条件下,菠菜生育期为54天。在前44天,随着盐分胁迫程度增加,菠菜相对生长速率(relative growth rate,RGR)降低,其中在33~44天时,N1水平下,S0处理的RGR最大,为1.30×10-1gg-1day-1;在生育期的后10天,随着盐分胁迫增加,RGR升高。盐分胁迫导致菠菜吸氮量和干物质重下降。盐分胁迫和氮肥的交互影响使菠菜吸氮量降低47.02mgpot-1。菠菜吸氮量是其生长时间的二次函数。该研究表明,S2水平下,菠菜生育前期施肥量高,抑制作物生长。     

不同土壤肥力条件下水稻控释氮肥效应及其氮素利用的研究

田间试验在湖南的衡山县和长沙县进行,探讨了不同肥力水平水稻土上水稻控释氮肥对早、晚稻的增产效果和肥料氮利用率.结果表明,在肥力水平较低的水稻土上施用水稻控释氮肥对水稻的增产效果极为显著,应当增加施用量;在肥力水平较高的水稻土上,水稻吸收土壤氮较多,肥料氮的吸收量与增产作用自然减少,应适当减少施用量.不同肥力水平的土壤上水稻控释氮肥较等氮量尿素增产4.4%～16.4%.较无氮区增产13.8%～74.5%.水稻控释氮肥在不同肥力水平土壤中早、晚稻的利用率为69.7%～86.9%,平均比等N量尿素高37.6%,且水稻控释氮素利用率的高低与土壤肥力水平有关.水稻控释氮肥作一次性全量基肥施用,氮素生产效率明显高于尿素,是增产的主要原因.     

茶树施用控释氮肥的产量和品质效应

采用盆栽和大田试验,研究了控释氮肥对茶树生长发育、茶叶产量和品质的影响。结果表明,控释氮肥能明显促进茶树的生长发育,茶树新梢数、百芽重、成熟叶片数量及叶绿素含量、树高和主杆直径等均有明显提高,从而使盆栽茶树根、茎和叶各部位的生物产量比施普通尿素分别提高了58.3%、36.9%和17.2%。10个大田试验的茶叶产量增加了4.2%￣24.1%,平均9.6%。茶叶品质成分氨基酸、咖啡碱和水浸出物含量有不同程度提高,其中氨基酸增幅明显,但对茶多酚含量的影响不大,茶叶酚氨比明显降低。可见,控释氮肥具有明显的增产提质效果。     

不同施氮量下北方稻田一次与分次施氮对水稻产量的影响

设计了适量和过量总施氮量下的一次和分次施氮的田间试验,研究了不同施肥方式对山西半干旱地区肥力水平较低的盐渍型水稻土水稻产量的影响.结果表明,适宜氮量(N 198 kg hm-2)下,水稻插秧前基肥一次性施氮较分三次在不同生育期施氮稻谷平均增产达10%;但过量施氮下,一次性基肥施氮较分三次施用平均减产6.6%.总施氮量小于适宜施氮量时,基肥一次性施氮较分三次施用平均增产则达到30%.插秧前基肥一次性施氮与基肥和分蘖初期分两次施氮相比,稻谷产量无明显差异.这说明插秧前和分蘖初期是该地水稻的有效施肥期.在不施磷肥或磷肥做基肥一次施用而氮肥分次施用的情况下,基肥氮磷施用比例也影响所施用氮肥的肥效;因此,就所试验的肥力较低的盐渍型水稻土来说,可以实行在减量施氮下的插秧前基肥一次性施氮,而不需要追施氮肥,并且在施P205130kg hm-2的条件下,总施氮190kg hm-2即可满足高产,因而可以减少习惯施氮量的1/3.     

稻草还田与施氮水平对土壤氮素供应和水稻产量的影响

比较研究了3年定位试验后稻草还田和施N水平对红壤双季稻作系统土壤供N能力、水稻吸N特征和水稻生产的影响。结果表明:头年晚稻草秋季还田对来年早稻土壤NH4 -N和作物吸N量的提高具有促进作用,而早稻新鲜稻草还田使晚稻土壤NH4 -N和作物吸N量均略低于移走稻草处理。稻草还田处理3年后,土壤可矿化N与移走稻草处理相比提高了35.4%~53.9%,且水稻各生育期干物质生产量均高于移走稻草处理,稻谷增产率达4.0%~4.7%。施用N肥可以显著增加土壤NH4 -N和可矿化N含量,且随着N肥用量的增加,水稻植株的累积吸N量和系统生产力(地上干物质量和产量)均显著的增加,建议N(全年施N量185 kg hm-2)和习惯N(全年施N量265 kg hm-2)处理相对于无N处理的增产率分别为35.2%和45.3%,而N肥的吸收利用效率分别为27%和25%,农学产量效益分别为每公斤纯N增产谷粒12.7 kg和11.4 kg。     

施用涂层尿素对水田土壤氮去向及其利用率的影响

采用水稻盆栽试验方法,研究施用涂层尿素对水田土壤氮的挥发、土壤残留、水稻吸收三个去向及其氮素利用率的影响。研究结果表明:施用涂层尿素可显著抑制NH3和NOX挥发损失,NH3和NOX挥发量之和的减少幅度为22.1%~24.8%;使土壤中全氮含量增加,增加幅度为1.9%~2.1%。等氮用量条件下,施用涂层尿素可极显著提高氮素利用率,其提高幅度随施用量增大而减小;使水稻经济产量显著增加,中用量和高用量水平处理经济产量增加幅度分别为21.8%和21.5%。说明施用涂层尿素不仅能提高水田土壤氮素利用率,而且可减轻生态环境污染。     

不同施氮量对弱筋小麦产量与品质的影响

通过对3个弱筋小麦品种的5个不同施氮量的研究,探索出弱筋小麦对氮肥量的需求。研究结果表明,弱筋小麦产量与施氮量呈正相关关系,但品质与施氮量呈负相关关系。综合分析,在磷、钾肥确定的条件下,施纯氮量120kg hm-2的处理,既兼顾了产量又确保了弱筋粉小麦的优良品质。     

施用有机肥对小麦吸钾量及生物量的影响

以耕地棕壤和草甸土为材料,通过盆栽试验研究了施用有机肥及有机肥与钾肥配合施用对小麦生物量和吸钾量的影响。结果表明:施用有机肥后可以提高小麦的生物量和吸钾量。在棕壤上施用有机肥20,40,80g·kg-1处理的小麦生物量分别比对照增加了14.85%、24.94%和42.46%,在草甸土上施用有机肥20,40,80g·kg-1处理的小麦吸钾量分别比对照提高了38.41%、83.37%和143.55%,差异均达到了极显著水平。在施用钾肥的基础上再施用有机肥,能进一步提高小麦的吸钾量。     

不同类型水稻品种对稻田土壤基础供氮量的响应

选用常规粳稻、杂交粳稻、常规籼稻、杂交籼稻及两系杂交稻5种类型共7个水稻品种,在大田中不施氮条件下,研究了供试水稻材料对土壤基础供氮量利用的差异。结果表明:①籼稻的土壤基础供氮量平均比粳稻高25.6%;杂交籼稻比常规籼稻高19.5%,杂交粳稻比常规粳稻高32.5%。②土壤基础供氮量在植株器官中的分配比例以叶、茎鞘的变异幅度较大,而穗的变异幅度则较小;叶中氮的分配比例以粳稻最高,而杂交粳稻与常规粳稻间及杂交籼稻与常规籼稻之间无明显差异。③土壤氮素利用效率(NUEs)随着土壤基础肥力上升而提高,粳稻的NUEs提高幅度大于籼稻。土壤氮籽粒利用效率(Ng/Ns)以两系杂交籼稻最高,籼稻的Ng/Ns大于粳稻,杂交籼稻与常规籼稻及杂交粳稻与常规粳稻间Ng/Ns无明显差异。④100kg籽粒需氮量增加幅度也是粳稻高于籼稻。     

控释肥料氮素释放与水稻吸收动态研究

采用盆栽试验,研究了控释肥料与水稻专用肥不同施用方式的氮素释放规律及水稻吸收动态。结果表明,控释肥料一次施用处理氮素释放高峰期出现在第8～10d,此后所保持的充足供氮期晚造为40～50d,早造为50～60d。专用肥一次施用处理氮素在1～3d内即达释放高峰,土壤较充足的供氮期仅为30～35d。水稻生长后期控释肥处理供氮水平仍高于专用肥一次施用和分次施用处理。控释肥处理晚造土壤氮素供应水平明显比早造高。控释肥处理的水稻植株在全生育期对氮和磷的吸收速率均较高,对钾的吸收速率前期较高,中后期较低,收获期植株的氮磷钾吸收累积量均高于专用肥处理。两造试验中一次性施用控释肥料均明显提高了肥料氮利用率,较专用肥分次施用和一次施用处理分别提高12.2%～13.5%和20.0%～22.7%,磷钾利用率也有较明显的提高。     

肥料和稻草氮利用率的三年定位研究

对氮肥和稻草氮的利用率进行了3年6季同位素15N田间定位研究.结果表明,首季单季水稻对氮肥的利用率为37.02%,0～50cm土壤中15N的残留率为25.81%.经过连续3年6季的种植,作物肥料N的累计回收率分别为40.15(秸杆还田)-41.63%(秸杆不还田),0～50cm土壤中15N的残留率仍达到23.62(秸杆不还田)～28.33%(秸杆还田).在不施氮肥条件下,小麦对稻草氮的吸收率为4.46%,第二季单季稻对稻草氮的吸收率为4.78%.5季作物累计吸收稻草氮11.76%,而土壤残留率为70.37%.     

长期施用含硫化肥对水稻产量和养分吸收的影响

1975年开始在湖南祁阳红壤站布置了含硫化肥长期定位试验。3个处理(无硫、低硫和高硫)的施硫量分别为0、112、604 kg hm-2a-1。结果表明:SO42-—S在施硫处理的土壤和植株中都有明显的累积,连续施用含硫化肥24年后,表土中SO42-—S含量增加了158~229%,施硫处理稻草中硫浓度比对照高43~57%,而稻谷中硫浓度在处理问无显著差异;施硫对水稻的短期效应(1~7年)为提高产量和品质,中期效应(8~15年)为无显著作用,而长期效应(16年后)为负面影响,长期施用含硫化肥导致水稻(特别是晚稻)对Mg、Fe、B、Mo等元素的吸收量显著减少,并使高硫处理晚稻稻谷产量显著下降(1990~1997年比1982~1989年平均下降31.6%)。     

不同供磷水平下水稻磷素吸收利用和产量的基因型差异

通过田间试验研究了不同供磷水平对8个水稻品种磷素吸收利用和稻谷产量的影响。研究结果表明,两种供磷水平下,水稻的稻谷产量、磷利用效率和各生育期地上部磷积累都存在显著的基因型差异。低磷胁迫显著降低水稻的稻谷产量和各生育期地上部磷积累,显著提高水稻的磷利用效率。相关性分析表明,低磷胁迫下水稻稻谷产量与水稻磷利用效率、生育前期(秧苗期 分蘖期)地上部磷积累以及生育中期(抽穗期)地上部磷积累呈显著正相关(p<0. 05);正常供磷条件下水稻稻谷产量与磷利用效率、生育前期地上部磷积累呈显著正相关(p<0. 05)。因此筛选和培育具有较高磷利用效率和在生育前期具有较强磷素积累特性的水稻基因型可能是缓解南方水稻土磷素严重缺乏的有效途径之一。     

氮肥深施对作物产量和氮肥利用率的影响

应用盆栽试验和15N示踪技术，研究了辽宁省两种主要耕作土壤氮肥施用方法对玉米、水稻产量和肥料利用率影响。结果表明，氮肥深施能显著提高作物产量和肥料利用率。玉米以硫铵深施10或15m，尿素深施10cm时增产效果明显；水稻施硫铵和尿素均以深施15m增产效果最好。两种氮肥表施和施5cm效果不好。旱田流铵和尿素均以深施10或15cm利用率最高，平均达到52.62％；水田施硫铵以深施10或15cm利用率最高，平均达到57．48％，尿素则以深施10cm；。利用率较高。氮肥深施能增加土壤肥料氮残留率，减少氮素损失。     

钾氮配施对生姜产量和养分吸收的影响研究

1999～2001年在安徽省生姜产区淮北平原砂姜黑土上,连续三年多点开展钾氮配施对生姜产量及养分吸收的影响研究。结果表明:钾氮配合施用可以大幅度提高生姜的产量,施钾增产14.9～58.5%,平均增产率为29.8%。增施氮肥的增产效率为负数,钾肥的增产效率在两种氮肥水平下都较高,高N条件下增加钾肥施用量可以极大地提高钾肥的增产效率。施用钾肥提高了生姜地上部茎叶含氮量及茎叶、姜块和全株P、K养分含量,对全株氮素含量影响不大。两种氮肥水平下,生姜地上部茎叶、块茎和全株的吸K、吸N、吸P量都是随着钾肥施用量的增加而提高。钾氮配施大幅度提高了土壤有效P、K含量,有利于保持和提高土壤肥力。     

缓释氮肥对水稻的增产效果及其氮素利用率

在潜育性粘壤质水稻土上研究了缓释性氮肥对水稻产量和氮肥利用率的影响。结果表明:4种供试缓释氮肥对水稻增产效果和吸氮量的顺序均为:IBDU>OM>U>GUS>CDU>CK;施肥后9d土壤中铵态氮含量最大,依次为:U>OM>IBDU>GUS>CDU>CK;在最大分蘖期前土壤硝态氮含量较多且相对稳定,至孕穗期急剧降低,抽穗至成熟期再度回升;相对于尿素,IBDU和OM能明显提高氮素利用率,分别比尿素的利用率增加了14.62%和8.57%。     

皖南红黄壤地区连续施用磷钾肥对油菜产量、养分吸收及土壤肥力的影响

在皖南红黄壤地区利用大田试验研究了连续施用磷钾肥对油菜产量、养分吸收和土壤肥力的影响。结果表明:在施用氮肥的基础上合理配施磷钾肥,促进了油菜的生长发育,提高了油菜植株的养分含量和养分吸收量,从而显著增加了油菜的产量,并且磷肥的增产效应大于钾肥效应,三季油菜平均产量以处理P90K120最高,达到了1968.7 kg hm-2;同时连续施用磷钾肥能够改善土壤养分含量,显著提高了土壤速效钾、速效磷含量,与试验前土壤相比,速效磷增加了14.83~20.2 mg kg-1,速效钾增加了69.51~109.61 mg kg-1。     

不同施肥方法对缓释尿素的肥效及氮素利用率的影响

以水稻和玉米为供试作物进行盆栽试验和田间试验。结果表明,水稻和玉米的增产效应均表现为;缓释尿素基追施结合处理>普通尿素基追施结合处理>缓释尿素一次性基施处理>普通尿素一次性基施处理。处理间差异达显著或极显著水准。相比之下,一次性基施改为基追施结合的增产幅度要优于尿素缓效化的肥效。两种作物对尿素的氮素利用率范围值分别为54.8%~70.1%(水稻)和53.6%~59.1%(玉米),其规律与上述肥效相吻合,也是各处理增产的内在原因。在水稻和玉米生产中应推荐在施用PK肥基础上,缓释尿素85%作基肥、15%作追肥这一施肥方法。