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1.
研究限水减氮对冬小麦产量、氮素利用率和氮素表观平衡的影响,探讨限水减氮管理模式在关中平原冬小麦生产中的可行性,可为实现关中平原灌区冬小麦生产的稳产高效和环境友好发展提供科学依据。本研究于2017—2018和2018—2019年连续2年在陕西杨凌地区进行小麦田间裂区试验,灌水量为主处理,设置两个灌溉水平,1200 m3·hm-2(常规灌溉,在越冬期和拔节期灌溉, W2)和600 m3·hm-2(限水灌溉,仅在越冬期灌溉, W1);施氮量为副处理,设置4个施氮水平,300 kg·hm-2(关中地区常规施氮量,N300)、225 kg·hm-2(减量施氮25%,N225)、150 kg·hm-2(减量施氮50%,N150)和0 kg·hm-2(不施氮,N0),分析冬小麦产量、氮素利用效率、收获后土壤硝态氮积累量和氮素表观平衡。结果表明: 限水减氮能显著增加冬小麦植株和籽粒氮素含量,提升产量和氮素携出量,提高氮素利用效率、氮素收获指数、氮肥表观利用率和氮肥农学效率,减少硝态氮的淋失,降低氮素盈余量,维持氮素平衡。2017—2019年在W1N150处理基础上增加了灌溉量和施氮量,冬小麦产量和氮素携出量不会显著增加。2017—2018年和2018—2019年,与W2N300相比,W1N150同时期植株氮素含量分别提高0.1%~25.5%和14.0%~31.6%,籽粒氮素含量分别提高0.1%和4.6%。氮素利用效率、氮素收获指数、氮肥表观利用率和氮肥农学效率平均提高95.3%、4.2%、81.7%和33.0%,氮素盈余量分别减少97.2%和95.1%,有效减少了土壤硝态氮的淋失。综合各项指标,越冬期灌溉600 m3·hm-2配合施氮量150 kg·hm-2的限水减氮组合能够保证关中平原冬小麦高产、高效和环境友好发展。  相似文献   

2.
长江流域稻麦轮作条件下冬小麦适宜施氮量   总被引:1,自引:0,他引:1  
为推动长江流域稻茬冬小麦氮肥的合理施用,研究了施氮量(0、120、210、300 kg·hm-2,分别表示为N0、N1、N2、N3)对土壤硝态氮含量、土壤-植株系统氮素平衡和产量的影响。结果表明: 土壤剖面的硝态氮含量随施氮量的增加而增加,至拔节期,不同施氮处理的硝态氮均显著运移至60 cm土层。拔节后追施氮肥显著提高了N1、N2处理0~40 cm土层和N3处理0~60 cm土层的硝态氮含量;而成熟期的硝态氮主要积累于0~40 cm土层。氮素平衡分析表明,氮素吸收、残留、损失因小麦不同生育阶段而异,越冬至拔节期是氮素表观损失的主要时期;小麦全生育期植株的氮素积累量、无机氮残留量和土壤氮素表观损失量均随施氮量的增加而显著增加。通过环境经济学的Coase原理和边际收益综合分析,稻茬小麦兼顾生产、生态和经济效益的适宜氮肥用量为250 kg·hm-2,基肥与拔节肥的比例为5∶5,相应获得的籽粒产量为6840 kg·hm-2。  相似文献   

3.
土壤硝态氮供应对满足作物氮素需求至关重要,但间作如何影响土壤硝态氮供应及其作用机制尚不清楚。本研究基于4个氮水平(N0, 0 kg·hm-2; N1, 62.5 kg·hm-2; N2, 125 kg·hm-2; N3, 187.5 kg·hm-2)的马铃薯单作、马铃薯与玉米间作小区试验,分析土壤硝态氮含量与强度、硝化势和氨氧化功能基因丰度的差异,探讨间作影响土壤硝态氮供应和氮调控的机理。结果表明: 土壤硝态氮含量和强度随施氮量增加而升高,但同一施氮水平下间作均低于单作。施氮提高了土壤硝化势,且单作的响应高于间作。土壤中氨氧化细菌(AOB)的amoA基因丰度大于氨氧化古菌(AOA),二者在间作时均随施氮量增加呈现先增加后降低的趋势;相同施氮量下,间作的AOA和AOB基因丰度(除N2外)均低于单作。相关分析、回归分析和主成分分析显示,马铃薯间作后,土壤AOB、AOA的amoA基因丰度下降,硝化势减弱,导致土壤硝态氮含量和强度降低。因此,间作导致土壤硝态氮供应降低与土壤氮转化的微生物过程有关,间作条件下的马铃薯种植应注意保障土壤氮素供应。  相似文献   

4.
郭丙玉  高慧  唐诚  刘涛  褚贵新 《生态学杂志》2015,26(12):3679-3686
优化水、氮供应是实现作物高产与水肥资源高效利用的有效途径.本文研究了田间试验条件下,水(4500、6750、9000 m3·hm-2)、氮(0、225、330、435、540 kg·hm-2)互作对高密度(≥105000 株·hm-2)滴灌玉米干物质积累、氮素吸收及产量的影响.结果表明: 玉米干物质积累与吸氮量均随灌溉和施氮水平的增加明显升高,当施氮量大于435 kg·hm-2和灌溉量大于9000 m3·hm-2时则呈减少趋势.完熟期玉米干物质积累对灌水的响应表现为W6750(36359 kg·hm-2)>W9000(35077 kg·hm-2)>W4500(33451 kg·hm-2),施氮对玉米吸氮量的变化表现为N435(459.9 kg·hm-2)>N540(458.1 kg·hm-2)>N330(416.3 kg·hm-2)>N225(351.3 kg·hm-2),N435比N330、N220分别升高9.1%、32.7%,N540比N435降低0.6%.在施氮量0~435 kg·hm-2范围内,玉米最大氮素吸收速率随施氮量增加而升高,在施氮量为435 kg·hm-2时达最大(6.57 kg·hm-2·d-1).灌水与施氮均可显著增加玉米产量、穗粒数和穗粒质量,二者有明显的正交互作用,且以氮为主效应.在施氮0~435 kg·hm-2范围内,氮肥利用率随施氮量的增加而升高,此后反而降低;灌溉水分生产率随施氮量升高而增加,随灌水量增加而明显下降,灌溉定额为4500~6750 m3·hm-2时,灌溉水分生产率可达2.57~3.80 kg·m-3.玉米最高产量18072 kg·hm-2的施氮量为567.0 kg·hm-2.最佳经济施氮量为427.9~467.7 kg N·hm-2时,玉米产量在17109~17138 kg·hm-2,氮素偏生产力和氮肥利用率分别达122 kg N·hm-2和45.0%.水氮一体化施肥可实现滴灌玉米高产协同水、氮利用效率的共同提高.  相似文献   

5.
水氮供应对夏棉产量、水氮利用及土壤硝态氮累积的影响   总被引:6,自引:0,他引:6  
通过田间试验,研究了黄淮地区水氮供应对夏棉生长、产量及水氮利用效率的影响,探索在保证产量的同时提高水氮利用效率、减少农田水氮排放的管理模式.试验设置5个氮素水平(0、60、120、180、240 kg·hm-2,分别记为N0、N1、N2、N3、N4)和3个灌水水平(滴灌,灌水定额30、22.5、15 mm,分别记为I1、I2、I3),使用裂区设计,主区为氮用量,裂区为灌水水平,共15个处理,3次重复.结果表明: 氮素和水分施用对夏棉生长和产量都有明显促进作用,但氮素影响更显著,是该地区调控夏棉生长和籽棉产量的主要因素.随着施氮量和灌水量的增加,花铃期生殖器官积累量、地上部干物质积累量和籽棉产量在开始阶段都逐步增加,当施氮量超过180 kg·hm-2时,进一步增施氮肥会导致生殖器官积累量、地上部干物质积累量和籽棉产量减小.籽棉产量在N3I1处理达到最大,为4016 kg·hm-2.增加施氮量能显著提高地上部总吸氮量和茎叶含氮量,但会降低氮肥偏生产力.灌溉水利用效率和田间水分利用效率分别在N3I3和N3I1处理最大,分别为5.40和1.24 kg·m-3.随着施氮量的增加,土壤硝态氮含量明显增加,且硝态氮累积区域有下移趋势.综合考虑对地上部干物质积累、产量、水氮吸收利用及土壤硝态氮累积等的影响,N3I1处理可作为试验区夏季棉花生产的最优水氮管理方案.  相似文献   

6.
冬小麦夏玉米是华北平原主要的粮食作物,其集约化的农业种植体系虽然普遍实现了粮食的高产,但氮肥常年大量施用会造成土壤深层硝态氮累积、淋洗等问题.本文以河北清苑冬小麦-夏玉米复种体系为研究对象,设置不同施氮量(N0、N100、N180、N255、N330,分别表示施氮0、100、180、255、330 kg·hm-2),于2010-2016年开展6个周期定位试验,研究不同施氮量对土壤硝态氮累积和淋洗的影响.结果表明: 在12季冬小麦和夏玉米收获期各处理产量存在显著差异,土壤硝态氮含量表现为冬小麦季累积、夏玉米季淋洗的特点,且90和180 cm土层硝态氮累积量均表现为 N330>N255>N180>N100>N0.从土壤剖面分布看,硝态氮可淋洗至990 cm的深层土壤中,且出现6个累积峰,同时土壤硝态氮累积峰随施氮量增加而下移,N330处理累积峰最深在840 cm处.从各土层累积量的分配看,5个处理0~90 cm硝态氮累积量占比在10%左右,大部分都在90 cm以下,不能被植物利用.可见,夏玉米季硝态氮淋洗严重,施氮量越高,土壤硝态氮残留量越大,向土壤深层淋洗量也越多,由此带来的对地下水的污染风险应该引起重视.从产量与硝态氮累积情况来看,N180为最优处理.  相似文献   

7.
过量施用氮肥导致氮肥利用率降低,环境风险加大.合理降低施氮量、优化氮肥运筹对于小麦高产高效栽培具有重要意义.本研究采用大田试验,以常规施氮方式(240 kg N·hm-2, 基肥∶拔节肥∶孕穗肥=5∶3∶2)为对照,研究了不同施氮量(240、180、150 kg N·hm-2,分别用N240、N180、N150表示)及基苗肥施用时期(基施、4叶期施、6叶期施,分别用L0、L4、L6表示)对小麦产量和氮素利用效率的影响.结果表明: 小麦籽粒产量随施氮量的降低而降低,但N180与N240处理相比无显著差异,而N150处理显著降低;氮肥农学效率和吸收效率均以N180处理最高.不同施肥时期间,L4处理的籽粒产量和氮肥利用率最高.N180四叶施肥(N180L4)处理的产量与对照无显著差异,但氮肥利用率显著提高.N180L4处理叶面积指数、旗叶光合速率、叶片氮含量、旗叶硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶活性、拔节后干物质和氮素积累量较对照未显著降低.适量降低氮肥用量配合基肥后移能够提高生育后期光合生产能力和氮素吸收同化能力,在保持高产的条件下实现氮素利用效率的同步提高.  相似文献   

8.
稻茬冬小麦氮肥吸收、残留和损失特性   总被引:1,自引:0,他引:1  
为推进稻茬小麦氮肥合理施用,采取田间15N示踪技术研究了施氮量(0、150、225、300 kg·hm-2,分别表示为N0、N150、N225、N300)对氮肥回收、残留、损失和籽粒产量的影响。结果表明: 随施氮量增加,小麦植株不同来源氮素积累量显著增加,氮肥回收率则显著下降。基肥氮以越冬至拔节期在植株中的积累量最高,追肥氮以拔节至开花期积累量最高;成熟期各处理追肥氮在植株中的积累量均高于基肥氮,N150处理植株中土壤氮的积累量高于肥料氮,N225、N300处理呈相反趋势。随施氮量增加,成熟期0~100 cm土层氮肥残留量显著增加,肥料氮在60~100 cm土层残留比例逐渐升高。小麦全生育期氮肥损失量和损失率均随施氮量增加而增加,基肥氮损失量以播种至越冬期最高,追肥氮损失量以拔节至开花期最高。综合考虑籽粒产量,N225处理可作为稻茬小麦氮肥推荐用量,相应的籽粒产量为6735 kg·hm-2,氮肥回收率、土壤残留率和损失率分别为42.6%、34.0%和23.3%。  相似文献   

9.
为减少土壤N2O排放,提高作物氮素利用,采用田间试验法研究了不同氮肥用量喷涂一定比例的吡啶(0、180、270、360 kg N·hm-2)对夏玉米生育期内土壤N2O排放和氮素表观损失、籽粒产量及氮素利用的影响.结果表明:不同氮肥用量下喷涂吡啶的土壤N2O排放主要集中在播种-苗期和拔节-抽雄期,基肥和追肥后均会出现显著的土壤N2O排放通量高峰.随氮肥用量增加,玉米产量不断增加,但270和360 kg N·hm-2间无显著差异,2种施氮量下的玉米分别净增收5209和5426元·hm-2.与不施氮肥比,各施氮处理下的玉米籽粒吸氮量提高幅度为109.6%~134.1%.各处理间的氮肥农学效率和氮肥利用率均以氮肥喷涂吡啶270 kg N·hm-2较大,而土壤氮素表观损失较小.氮肥喷涂吡啶在270 kg N·hm-2时玉米增产增收,氮肥利用效率较高,土壤N2O排放和氮素表观损失较少,是一种较为合理的氮肥调控施用技术.  相似文献   

10.
2012年5月—2014年6月,采用田间小区试验方法,研究了不同氮肥管理对N2O与CH4的排放、土壤硝态氮含量以及苜蓿干草产量的影响.试验共设5个处理:对照(CK)、单施尿素处理(100 kg N·hm-2, CF)、尿素(100 kg N·hm-2)与腐熟牛粪(60 kg N·hm-2)混施处理(DM1)、尿素(100 kg N·hm-2)与沼液(60 kg N·hm-2)混施处理(DT)及减量尿素(40 kg N·hm-2)与牛粪(60 kg N·hm-2)混施处理(DM2).结果表明: 与CK相比,CF、DM1、DT和DM2处理苜蓿干草产量分别增加44.2%、38.9%、56.3%和30.6%,N2O排放分别比对照增加52.2%、89.1%、133.7%和59.4%,但各施肥处理对甲烷吸收表现出不同程度的抑制作用.苜蓿生产中,尿素和牛粪处理N2O-N排放与肥料氮素投入量比值(排放系数)为0.25%~0.28%,而沼液处理N2O-N排放系数为0.64%,显著高于前者.苜蓿生产中,施用化肥或有机无机混施均能显著增加苜蓿干物质产量,土壤硝态氮深层淋洗风险较小,但增加了CO2-equivalent净排放量.  相似文献   

11.
土壤线虫是指示土壤健康的典型生物之一,为了揭示氮肥减施对土壤健康的影响,以冬小麦土壤为对象,研究了氮肥减施和配施有机肥对拔节期冬小麦土壤线虫群落结构的影响。共设置了6个施肥处理:CF(315 kg N·hm-2,常规施肥量)、N240(240 kg N·hm-2)、N210(210 kg N·hm-2)、N180(180 kg N·hm-2)、F150(180 kg N·hm-2+150 kg·hm-2黄腐酸)、F225(180 kg N·hm-2+225 kg·hm-2黄腐酸)。结果表明: 1)氮肥减施会降低土壤线虫数量,降幅为15.3%~68.5%;2)各处理均以原杆属为优势属(19.6%~50.4%)。氮肥减施提高了食真菌类、植食类和捕食/杂食类线虫的丰度,食细菌类线虫的丰度先降低后升高。配施有机肥后,食细菌类和食真菌类线虫的丰度降低,植食类和捕食/杂食类线虫丰度升高;3)N240和F225处理分别使线虫多样性指数H提高了48.1%和58.5%。N240处理线虫成熟度指数MI最高(1.95)。N180处理线虫结构指数SI最低(43.33),配施有机肥的F225线虫结构指数SI达到62.72,但线虫富集指数EI最低(80.82)。说明减施氮肥并配施有机肥可以提高土壤线虫的多样性,使食物网向复杂稳定方向发展,对农田土壤生态系统有积极意义。  相似文献   

12.
减量施氮对大棚黄瓜产量和品质的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
利用在东部沿海丘陵区玻璃大棚中的长期定位试验,设置农民习惯施氮(N1, 800 kg·hm-2)、氮减量25%(N2, 600 kg·hm-2)、氮减量50%(N3, 400 kg ·hm-2)、不施肥(CK)4种不同化肥施氮水平和施有机肥(ON, 400 kg N·hm-2)处理,研究了不同施氮量对黄瓜产量及品质的影响.结果表明: 与农民习惯施氮相比,施氮量减少50%能保证黄瓜的果实产量,并大幅提高经济效益.不同处理黄瓜果实硝酸盐含量范围在94.2~136.1 mg·kg-1,均未超过我国蔬菜卫生安全标准,不同施肥处理比CK增加了18.1%~44.5%,其中N3处理下增加幅度最小.施用化肥降低了黄瓜果实中Vc、可溶性糖和可溶性蛋白含量,在施氮量600 kg·hm-2处理中最低.不同施氮处理在短期内改变土壤pH等理化性质,然而在过量施肥条件下黄瓜产量、经济效益与土壤性质无显著相关性.因此,在东部沿海丘陵区的大棚生产条件下,氮肥施用量减少50%可以保证黄瓜产量和果实品质.  相似文献   

13.
水氮互作对固定道垄作栽培春小麦根系生长及产量的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
为探讨固定道小麦栽培方式下适宜的水氮组合,以低水1200 (W1)、中水2400 (W2)、高水3600 m3·hm-2 (W3)为主处理,0 (N0)、低氮90(N1)、中氮180 (N2)、高氮270 kg·hm-2 (N3)为副处理,采用裂区设计,对固定道垄作栽培方式下水氮互作对春小麦根系生长及产量的影响进行了研究.结果表明:水氮互作能显著影响春小麦根干质量密度(RWD),RWD随着小麦生育期的进程表现为先增大后减小的趋势,在灌浆期达最大;RWD对施氮量的响应取决于灌溉量,在W1下,RWD在N1处理下最大,在W2下,RWD随着施氮量的增加在N2处理下最大,在W3下,RWD随着施氮量的增加在N3 处理下最大;不同灌溉处理下RWD表现为W2>W3>W1;施氮与灌水显著影响RWD,表现为灌水>氮肥>水氮互作,在W2N2处理下最大.根冠比随着灌水量与施氮量的增加逐渐减小,在W1N0处理下根冠比最大;85%以上的小麦根系分布于0~40 cm土层,产量与0~40 cm土层RWD呈显著抛物线回归关系,与40~60 cm土层RWD呈显著线性正回归关系.W2灌溉条件可以促进小麦根系向中下层(40~60 cm)分布;灌水施氮能显著影响春小麦籽粒产量与生物产量,生物产量随着施氮量和灌水量的增加而增加,籽粒产量在W2N2最大;灌水生产力随灌水量的增加逐渐降低,氮肥农学利用率随施氮量的增加而减小.因此,在固定道垄作栽培方式下,施肥量与灌水量控制在N2 (180 kg·hm-2)与W2(2400 m3·hm-2)条件下有利于促进根系生长,进而提高春小麦籽粒产量及水氮利用效率,是河西灌区固定道小麦栽培方式下适宜的水氮组合.  相似文献   

14.
水氮耦合对旱地胡麻产量形成与花后氮素积累转运的影响   总被引:2,自引:0,他引:2  
为明确旱地胡麻在有限灌水条件下的最佳水氮耦合管理模式,采用完全随机裂区试验设计,以灌水(I0: 0 m3·hm-2; I1200: 1200 m3·hm-2; I1800: 1800 m3·hm-2)为主区,施氮量(N0: 0 kg·hm-2; N600: 60 kg·hm-2; N120: 120 kg·hm-2)为副区,测定胡麻不同生育阶段氮素积累量、花后氮素转运特征、产量和氮肥利用率。结果表明: 不同水氮处理对旱地胡麻不同生育时期各器官氮素吸收、积累及产量的耦合效应不同。不灌水条件下,施氮有利于胡麻花期和成熟期茎秆对氮素的吸收,不同灌水水平下N120均抑制了茎秆对氮的吸收;I1200水平下,花期叶片氮含量随施氮量的增加先升高后下降,N60较N0和N120高11.0%和28.9%;I1800水平下,施氮提高了成熟期胡麻叶片中氮含量,N60和N120较N0高39.7%和26.9%。水氮对胡麻阶段氮素积累量影响的耦合效应主要表现在现蕾期以后,同一灌水水平下,N60促进了胡麻现蕾期以后各阶段氮素积累量,而N120具有抑制作用。施氮分别提高了I1200和I1800水平下叶片和茎秆氮素转运率和贡献率。灌水1800 m3·hm-2、施氮60 kg·hm-2显著增加了胡麻单株有效蒴果数和籽粒产量(6.6%~22.8%),是试验区比较适宜的水氮耦合管理模式。  相似文献   

15.
不同氮水平下作物养分吸收与利用   总被引:1,自引:0,他引:1  
玉米与马铃薯间作是重要的间作种植模式,具有较突出的资源利用和产量优势,但养分吸收和利用对作物产量优势的贡献及这种贡献对施氮量的响应机制尚不清楚.本研究采用玉米单作、马铃薯单作和玉米与马铃薯间作3种种植模式,分别设置N0(0 kg·hm-2)、N1(125 kg·hm-2)、N2(250 kg·hm-2)和N3(375 kg·hm-2)4个氮水平,通过2年田间小区试验,研究不同氮水平下间作产量优势的营养基础.结果表明: 随着施氮量的增加,氮、磷、钾的单作加权平均吸收量逐渐增加,间作则先增加后减少.间作在N1水平时具最高的养分吸收优势,分别较单作加权平均值增加氮吸收14.9%、磷吸收38.6%、钾吸收27.8%;间作在N0和N3时具有更高的养分利用效率,较单作可提高氮利用效率3.5%~14.3%、磷利用效率3.5%~18.5%、钾利用效率10.6%~31.6%.N0和N1时玉米与马铃薯间作具有显著产量优势,其营养基础在N0时主要是提高了作物养分利用效率,而N1时则是促进养分吸收的结果.充分发挥间作促进养分吸收对玉米与马铃薯间作产量优势的贡献,需要合理控制氮肥的投入.  相似文献   

16.
针对渭北旱塬氮肥施用不合理的问题,通过不同氮肥用量(0、75、150、225、300 kg N·hm-2)与有机肥(30 t·hm-2)配施,明确渭北旱塬麦田配施有机肥条件下合理的氮肥用量以及配施有机肥的减氮增产作用和对硝态氮残留淋失的影响.结果表明: 与单施化肥处理相比,有机无机肥配施可以在减少27.1%的氮肥用量情况下,提高14.7%的小麦籽粒产量,其中,施氮量150 kg·hm-2配施有机肥处理的产量最高;有机无机肥配施可以促进小麦籽粒氮素吸收,氮肥利用率提高20.2%,尤其当氮肥用量为150 kg·hm-2时,氮肥利用率达到最高值(42.0%);配施有机肥还能减少氮肥当季残留量和小麦生育期硝态氮向深层土壤淋溶,降低夏闲期淋失层硝态氮的淋失比例,当施氮量低于115 kg·hm-2时,配施有机肥可以降低夏闲期硝态氮淋失量.基于本研究,推荐渭北旱塬在配施有机肥30 t·hm-2的基础上,氮肥用量150 kg·hm-2左右可实现小麦高产,提高氮肥利用率,防止氮肥过量残留.  相似文献   

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