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减量施氮对玉米-大豆套作体系中作物产量及养分吸收利用的影响

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应用生态学报 2014年第2期25卷 474-482页

作者：雍太文刘小明刘文钰苏本营宋春杨峰王小春杨文钰四川农业大学农学院成都611130 农业部西南作物生理生态与耕作重点实验室成都611130 四川农业大学资源环境学院生态环境研究所成都611130

通过田间试验研究了种植方式(玉米单作、大豆单作、玉米-大豆套作)和施氮水平(0、180、240 N kg·hm-2)对玉米和大豆产量、养分吸收及氮肥利用的影响.结果表明:与单作相比,玉米-大豆套作体系中玉米籽粒产量、地上部植株N、P、K吸收量及... 详细信息

通过田间试验研究了种植方式(玉米单作、大豆单作、玉米-大豆套作)和施氮水平(0、180、240 N kg·hm-2)对玉米和大豆产量、养分吸收及氮肥利用的影响.结果表明:与单作相比,玉米-大豆套作体系中玉米籽粒产量、地上部植株N、P、K吸收量及收获指数略有降低,而大豆籽粒产量、地上部植株N、P、K吸收量及收获指数显著提高.玉米-大豆套作系统的套作优势随施氮量的增加而降低,与当地农民常规施氮量(240 kg·hm-2)相比,减量施氮(180kg·hm-2)处理下玉米和大豆产量、经济系数,以及N、P、K吸收量和收获指数、氮肥农学利用率、氮肥吸收利用率显著提高,土壤氮贡献率降低;与不施氮相比,减量施氮降低了玉米带土壤的全N、全P含量,提高了大豆带土壤的全N、全P、全K含量和玉米带土壤的全K含量.减量施氮水平下,玉米-大豆套作系统的周年籽粒总产量、地上部植株N、P、K总吸收量均高于玉米和大豆单作,土地当量比(LER)达2.28;玉米-大豆套作系统的氮肥吸收利用率比玉米单作高20.2%,比大豆单作低30.5%,土壤氮贡献率比玉米和大豆单作分别低20.0%和8.8%.玉米-大豆套作减量一体化施肥有利于提高系统周年作物产量和氮肥利用率.

关键词：玉米-大豆套作减量施氮产量养分吸收氮素利用效率

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减量施氮对菘蓝生长及药材质量的影响

植物营养与肥料学报 2019年第5期25卷 765-772页

作者：曹艺雯屈仁军王磊申冰清关佳莉耿丽唐晓清王康才南京农业大学中药研究所江苏南京210095 句容市茅山仙草中药材专业合作社江苏句容212404

【目的】探讨减量施氮对菘蓝生长及药材质量的影响,为优化菘蓝栽培中合理施用氮肥提供依据。【方法】以来自于山西(SX)和甘肃(GS)两个产地的菘蓝为材料,进行了田间小区试验。在正常施氮水平N675kg/hm^2下,设置4个处理CK、1/4N、1/2N、N... 详细信息

【目的】探讨减量施氮对菘蓝生长及药材质量的影响,为优化菘蓝栽培中合理施用氮肥提供依据。【方法】以来自于山西(SX)和甘肃(GS)两个产地的菘蓝为材料,进行了田间小区试验。在正常施氮水平N675kg/hm^2下,设置4个处理CK、1/4N、1/2N、N,施氮量分别为N0、169、338、675kg/hm^2,探究减量施氮对菘蓝生长指标、营养物质、活性成分含量以及大青叶和板蓝根有效经济产量的影响。【结果】随着施氮水平的提高,山西产地菘蓝鲜重和干重均呈现增加趋势,在正常施氮水平下取得最大值,株鲜重和株干重分别为68.4g、15.3g;甘肃产地菘蓝则表现出先增加后略降低的趋势,在1/2N处理下其鲜重和干重值最大,植株鲜重和干重分别为78.5g、19.7g。施氮量与菘蓝的根长、株高和主根直径呈正相关,随着施氮量增加,山西、甘肃产地菘蓝的生长指标均显著提高。氮水平对菘蓝的折干率没有显著影响。CK处理下山西与甘肃产地菘蓝的叶内可溶性糖含量、碳氮比均保持在较高水平,游离氨基酸则以N675kg/hm^2处理最大,二者间没有显著差异。两个产地菘蓝均以CK处理下叶内靛蓝、靛玉红与总黄酮根内的(R,S)-告依春含量最高,且随着施氮水平的提高,呈现出一定的下降趋势,甘肃产地菘蓝对施氮水平变化更为敏感。施氮水平显著影响了大青叶和板蓝根的有效经济产量,在1/4N处理下大青叶有效经济产量更高,且显著高于N处理;山西产地板蓝根的有效经济产量与氮水平呈正相关,在N处理下最大,达到3.31mg/g,甘肃产地则在1/4N处理下取得最大值2.94mg/g,综合考虑大青叶和板蓝根,以减量施氮处理下(1/4N、1/2N)菘蓝有效经济产量值更高。【结论】减量施氮对菘蓝生长量和外形品质有不利影响,但有利于其活性成分的积累及有效经济产量的提高,山西和甘肃产地的菘蓝对氮素的响应有所差异。建议栽培生产中可将氮肥施用量控制在169~338kg/hm^2,并根据产地实际情况适当调整。

关键词：减量施氮菘蓝药材质量有效经济产量

减量施氮对带状套作大豆土壤通气环境及结瘤固氮的影响

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作物学报 2022年第5期48卷 1199-1209页

作者：彭西红陈平杜青杨雪丽任俊波郑本川罗凯谢琛雷鹿雍太文杨文钰四川农业大学农学院/农业农村部西南作物生理生态与耕作重点实验室/四川省作物带状复合种植工程技术研究中心四川成都611130 仁寿气象局四川眉山620500

为研究种植模式和施氮量对大豆土壤通气环境及结瘤固氮的影响,本研究采用二因素裂区试验设计,主区为种植模式:大豆单作(SS)、玉米/大豆带状套作(MS),副区为不同施氮量:不施氮(NN:0 kg hm^(–2))、减量施氮(RN:45 kg hm^(–2))和常量施氮... 详细信息

为研究种植模式和施氮量对大豆土壤通气环境及结瘤固氮的影响,本研究采用二因素裂区试验设计,主区为种植模式:大豆单作(SS)、玉米/大豆带状套作(MS),副区为不同施氮量:不施氮(NN:0 kg hm^(–2))、减量施氮(RN:45 kg hm^(–2))和常量施氮(CN:60 kg hm^(–2)),监测了大豆生育期内土壤的O_(2)含量和土壤呼吸速率的动态变化规律,分析了各处理的土壤水稳性团聚体、容重和孔隙度差异,探讨了大豆生育期内结瘤量、固氮能力的变化特征。2年数据结果表明,与单作大豆相比,带状套作大豆可提高土壤O_(2)含量、>2 mm粒径团聚体的百分含量、显著增加土壤孔隙度、显著增强后期土壤呼吸的速率,显著降低氮酶活性与固氮潜力也在此时显著高于单作大豆。各施氮量间,土壤O_(2)含量、0.25~1.00 mm粒径的百分含量、带状套作大豆的土壤呼吸速率以RN处理最高,施氮能降低施氮显著抑制单作大豆前期的结瘤量、固氮酶活性和固氮潜力,至R5期氮肥的抑制作用有所缓解,减量施氮可提升带状套作大豆后期的结瘤量,显著增强大豆生育期内的固氮酶活性和固氮潜力。带状套作大豆配施减量施氮会促进大团聚体的形成,增加土壤的孔隙度,改善大豆土壤的通气环境状况,保持了较高的土壤O_(2)含量,促进土壤呼吸,有利于大豆后期结瘤固氮。

关键词：带状套作大豆减量施氮土壤氧气土壤呼吸速率孔隙度根瘤

减量施氮下基肥后移对南方冬小麦产量和氮素利用效率的影响

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应用生态学报 2016年第12期27卷 3953-3960页

作者：张磊邵宇航谷世禄胡航张微微田中伟姜东戴廷波南京农业大学农学院/农业部作物生理生态与生产管理重点实验室/江苏省现代作物生产协同创新中心南京210095

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(240kg 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、15... 详细信息

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(240kg 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、150kg N·hm^(-2),分别用N_(240)、N_(180)、N_(150)表示)及基苗肥施用时期(基施、4叶期施、6叶期施,分别用L_0、L_4、L_6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N_(180)与N_(240)处理相比无显著差异,而N_(150)处理显著降低;氮肥农学效率和吸收效率均以N_(180)处理最高.不同施肥时期间,L_4处理的籽粒产量和氮肥利用率最高.N_(180)四叶施肥(N_(180)L_4)处理的产量与对照无显著差异,但氮肥利用率显著提高.N_(180)L_4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.

关键词：小麦减量施氮基肥后移产量氮素利用率

减量施氮与间作大豆对华南地区甜玉米农田氮平衡的影响

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中国生态农业学报 2018年第11期26卷 1643-1652页

作者：王志国刘培邵宇婷唐艺玲管奥湄王建武农业部华南热带农业环境重点实验室/广东省现代生态循环农业工程中心/华南农业大学资源环境学院广州510642

本文在广东广州华南农业大学试验中心,通过大田定位试验(2015—2016年两年4季)对比了两种施氮水平[减量施氮(300 kg·hm^(-2),N1)和常规施氮(360 kg·hm^(-2),N2)]、3种种植模式[甜玉米单作(SS)、甜玉米//大豆2∶3间作(S2B3)、甜玉米//... 详细信息

本文在广东广州华南农业大学试验中心,通过大田定位试验(2015—2016年两年4季)对比了两种施氮水平[减量施氮(300 kg·hm^(-2),N1)和常规施氮(360 kg·hm^(-2),N2)]、3种种植模式[甜玉米单作(SS)、甜玉米//大豆2∶3间作(S2B3)、甜玉米//大豆2∶4间作(S2B4)]农田生态系统的氮素输入、输出和平衡状况,旨在为减少化学氮肥投入水平,提高氮素利用效率,在华南地区发展环境友好型的玉米可持续生产模式提供科学依据。结果表明:1)减量施氮与甜玉米//大豆间作降低了系统氮素总输入量,大豆固氮和秸秆还田降低了化肥氮输入的比重,与常规施氮相比,减量施氮下SS、S2B3和S2B4的化肥氮输入占年均氮素总输入的比例分别下降3.24%、3.64%和3.77%。2)间作大豆增加了系统籽粒氮素累积量,N1和N2处理甜玉米//大豆间作的年均籽粒氮素累积量分别是单作甜玉米的2.43倍和2.18倍;减量施氮与甜玉米//大豆间作能降低甜玉米农田氮素损失,N1和N2处理甜玉米//大豆间作的年均氨挥发量分别比单作甜玉米低39.02%和27.26%;间作甜玉米的氮淋溶量比单作低13.85%。3)减量施氮与间作大豆显著降低了系统氮素盈余量,S2B3-N1、S2B3-N2和S2B4-N1、S2B4-N2年均氮素盈余量分别为71.03 kg·hm^(-2)、133.7 kg·hm^(-2)和42.87 kg·hm^(-2)、100.64 kg·hm^(-2),分别比SS处理N1和N2的平均值减少81.27%、64.75%和88.69%、73.47%。因此,减量施氮甜玉米//大豆间作模式能维持系统作物产量、减少生产成本、降低环境污染风险,具有较高的经济和生态效益。

关键词：减量施氮甜玉米//大豆间作氮平衡氨挥发氮淋溶

减量施氮对苦荞产量形成及氮代谢酶活性的影响

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应用与环境生物学报 2021年第1期27卷 105-111页

作者：张余罗庆华吴兴慧李振宙周良黄小燕黄凯丰陈庆富贵州师范大学荞麦产业技术研究中心贵阳550001

为明确减量施氮对苦荞强弱势粒及产量形成的影响,以苦荞品种晋荞2号为试验材料,研究在225 kg/hm^(2)(N1)、135 kg/hm^(2)(N2)、45 kg/hm^(2)(N3)、0 kg/hm^(2)(N4,对照)4个氮肥处理下苦荞强弱势粒的灌浆动态、根系形态生理、叶片中叶绿... 详细信息

为明确减量施氮对苦荞强弱势粒及产量形成的影响,以苦荞品种晋荞2号为试验材料,研究在225 kg/hm^(2)(N1)、135 kg/hm^(2)(N2)、45 kg/hm^(2)(N3)、0 kg/hm^(2)(N4,对照)4个氮肥处理下苦荞强弱势粒的灌浆动态、根系形态生理、叶片中叶绿素含量及氮代谢相关酶活性、农艺性状和产量的差异.结果显示:减氮处理下,N2处理时晋荞2号籽粒的灌浆起始势(R0)、最大灌浆速率(Gmax)和平均灌浆速率(Gmean)最大,达最大灌浆速率的时间(Tmax.G)最小;强弱势粒间以强势粒的A值(生长终值量)、R0、Gmax和Gmean大于弱势粒,而N值(形状参数)和Tmax.G则低于弱势粒. 4个氮肥处理和强弱势粒均以灌浆中期对粒重的贡献率最大,灌浆后期次之,灌浆前期最小.随着施氮量的减少,晋荞2号的根系长度等形态指标及根系活力呈先增加后降低的趋势,以N2处理最大;随着施氮量的减少,晋荞2号叶片中的叶绿素含量及谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸脱氢酶(GDH)、谷氨酰胺合酶(GOGAT)、硝酸还原酶(NR)活性呈先增加后降低的趋势,N2处理最大,强弱势粒间以强势粒的叶绿素含量较高、氮代谢酶活性较大. N2处理时的株高等农艺性状及产量形成指标均大于其余3个氮肥处理.本研究表明适当减量施氮可延缓苦荞衰老、促进苦荞强弱势粒的灌浆和氮代谢酶活性的增加,提高粒重和最终产量,进而实现节肥和高产.(表7参31)

关键词：苦荞减量施氮强弱势粒氮代谢酶活性产量

减量施氮对玉米-大豆套作体系土壤氮素残留和氮肥损失的影响

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应用生态学报 2014年第8期25卷 2267-2274页

作者：刘小明雍太文刘文钰苏本营宋春杨峰王小春杨文钰四川农业大学农学院农业部西南作物生理生态与耕作重点实验室成都611130 四川农业大学资源环境学院生态环境研究所成都611130

通过田间试验,研究了玉米单作、大豆单作、玉米-大豆套作3种种植模式和不施氮、减量施氮(180 kg N·hm-2)、常量施氮(240 kg N·hm-2)3种施氮水平对玉米和大豆植株氮素吸收、土壤氮素残留和氮肥损失的影响.结果表明:玉米-大豆套作体系下... 详细信息

通过田间试验,研究了玉米单作、大豆单作、玉米-大豆套作3种种植模式和不施氮、减量施氮(180 kg N·hm-2)、常量施氮(240 kg N·hm-2)3种施氮水平对玉米和大豆植株氮素吸收、土壤氮素残留和氮肥损失的影响.结果表明:玉米-大豆套作体系下,施氮提高了玉米土壤中残留的NO3--N、NH4+-N含量,但在大豆土壤中则降低.与单作相比,玉米套作的土壤氮素残留量增加,氮肥损失量降低,大豆套作的土壤氮素残留量和氮肥损失量均降低.减量施氮处理下,玉米-大豆套作系统的氮肥残留率、损失率和氨挥发损失率分别比玉米单作低17.7%、21.5%和0.4%,比大豆单作高2.0%、19.8%和0.1%.与常量施氮相比,减量施氮降低了玉米-大豆套作系统的氮肥残留量、残留率、损失量和损失率,同时还降低了由氨挥发所引起的氮肥损失,其中氮肥残留率、损失率和氨挥发损失率分别降低12.0%、15.4%和1.2%.

关键词：玉米-大豆套作减量施氮氮素残留氮肥损失氨挥发

减量施氮对套作玉米大豆叶片持绿、光合特性和系统产量的影响

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中国农业科学 2022年第9期55卷 1749-1762页

作者：李易玲彭西红陈平杜青任俊波杨雪丽雷鹿雍太文杨文钰四川农业大学农学院/农业农村部西南作物生理生态与耕作重点实验室/四川省作物带状复合种植工程技术研究中心仁寿气象局

【目的】探究不同种植模式和施氮水平下玉米大豆的叶片持绿、光合和系统产量特性。【方法】通过田间定位试验研究种植方式(玉米单作(MM)、大豆单作(SS)、玉米套作(IM)、大豆套作(IS))和施氮水平(不施氮(NN)、减量施氮(RN:180 kg N·hm)... 详细信息

【目的】探究不同种植模式和施氮水平下玉米大豆的叶片持绿、光合和系统产量特性。【方法】通过田间定位试验研究种植方式(玉米单作(MM)、大豆单作(SS)、玉米套作(IM)、大豆套作(IS))和施氮水平(不施氮(NN)、减量施氮(RN:180 kg N·hm)、常量施氮(CN:240 kg N·hm))对玉米大豆叶片持绿、光合特性以及其干物质积累和系统产量的影响。【结果】玉米产量随施氮量增加而增加，大豆产量随施氮增加先增后降；RN下，IM的籽粒干物质积累量最大，玉米大豆套作系统的总产量最高，系统生产力指数(SPI)最大。套作下各作物的叶片持绿期更长，光合特性指标均较单作稳定，且在籽粒形成期优于单作；各施氮水平下，套作处理的绿叶百分比均显著高于单作，IM的最大绿叶衰减速率出现天数比MM的分别晚7 d、5 d和1 d;IS的则比SS的分别晚7 d、0 d和11 d。相比单作，套作可以显著降低各施氮水平下玉米叶片的平均衰减速率，延长最大衰减速率出现天数，降低绿叶衰减程度。各作物的光合速率表现为套作高于单作，减量施氮高于常量施氮。玉米R2期，IM的叶片光化学淬灭系数(Qp)比MM的高12.78%，非光化学淬灭系数(NPQ)则低21.30%;NPQ随施氮水平的增加而降低，RN比NN降低了17.11%。套作SPAD值波动幅度弱于单作，且呈稳定上升趋势；玉米R2期，IM比MM高34.52%，大豆R2和R6期，IS分别比SS高10.39%、29.48%;RN的SPAD值最高，玉米R2期，IMRN处理比IMNN处理高17.46%,MMRN处理比MMNN处理高35.02%；大豆R6期，ISRN处理比ISNN和ISCN处理分别高7.71%、6.67%,SSRN处理比SSCN处理高10.03%。【结论】减量施氮下，玉米大豆套作显著延长了叶片的持绿期；花后叶片的光合速率、PSⅡ光合机构功能、叶绿素都保持在较高的水平且比单作稳定，籽粒干物质积累增强，充分发挥了玉米的生产潜力并增加了大豆产量，使得套作系统总产量显著提高。

关键词：玉米-大豆套作减量施氮系统产量干物质积累叶片持绿光合作用

减量施氮对玉米/大豆套作系统中作物氮素吸收及土壤氨氧化与反硝化细菌多样性的影响

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中国农业科学 2017年第6期50卷 1076-1087页

作者：周丽付智丹杜青陈平杨文钰雍太文四川农业大学农学院/农业部西南作物生理生态与耕作重点实验室/四川省作物带状复合种植工程技术研究中心

【目的】揭示玉米/大豆套作系统下作物根际土壤细菌数量及群落多样性变化特征与土壤总氮含量、作物氮素吸收之间的关系,为禾/豆间(套)作减肥增效生产提供理论和技术支撑。【方法】大田试验于2013—2015年进行,采用两因素裂区设计,主因... 详细信息

【目的】揭示玉米/大豆套作系统下作物根际土壤细菌数量及群落多样性变化特征与土壤总氮含量、作物氮素吸收之间的关系,为禾/豆间(套)作减肥增效生产提供理论和技术支撑。【方法】大田试验于2013—2015年进行,采用两因素裂区设计,主因素为种植模式,设玉米单作(MM)、大豆单作(SS)和玉米/大豆套作(IMS);副因素为玉米、大豆施氮总量,设不施氮(NN:0)、减量施氮(RN:180 kg·hm)和常量施氮(CN:240 kg·hm)。在玉米V12期、VT期和R6期,大豆V5期、R2期、R5期和R8期,利用稀释平板法和凯氏定氮法测定各作物根际土壤细菌数量、非根际土壤和植株总氮含量;结合克隆文库和荧光定量PCR技术研究各处理氨氧化细菌(amo A基因)、反硝化细菌(nir S基因)多样性及其基因丰度。【结果】与相应的单作相比,套作玉米(IM)的作物根际土壤细菌数量提高2.6%,套作大豆提高12.9%;套作玉米土壤总氮含量和植株吸氮量分别提高13.39%和2.10%,大豆的分别降低5.81%和3.24%;套作玉米、大豆的amo A基因丰度比单作增加了38.5%、64.8%,nir S基因丰度比单作提高57.77%、126.39%。各施氮水平间,RN的玉米根际土壤细菌数量比NN和CN的分别提高9.6%和9.8%,大豆的分别提高11.7%和11.0%;施氮提高了玉米、大豆植株吸氮量和土壤总氮含量,单作玉米随施氮量的增加而增加,套作玉米及单、套作大豆的均在RN下最高;减量施氮提高了玉米、大豆amoA基因多样性指数和单作玉米nir S基因多样性指数,降低了套作玉米和单套作大豆nirS基因多样性指数。【结论】减量施氮有利于增加玉米/大豆套作系统中作物根际土壤细菌数量,调节氨氧化细菌和反硝化细菌群落结构及多样性,改善土壤氮素转化过程,促进玉米、大豆对氮素的吸收,实现节肥增效。

关键词：玉米/大豆套作减量施氮细菌多样性氮素吸收