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滴灌水氮对土壤残留有效氮及玉米产量的影响

土壤 2016年第2期48卷 278-285页

作者：戚迎龙史海滨王成刚赵靖丹王宁内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院呼和浩特010018 内蒙古自治区水利科学研究院呼和浩特010020

通过大田试验研究膜下滴灌施用不同水氮对玉米产量及收获后土壤残留有效氮的影响,寻求适宜的水氮耦合量,为达到高产、高效与低土壤氮损失量、残留量相协调的目标提供初步理论。结果表明:1 351~1 465 m^3/hm^2的低灌水量不能有效发挥氮... 详细信息

通过大田试验研究膜下滴灌施用不同水氮对玉米产量及收获后土壤残留有效氮的影响,寻求适宜的水氮耦合量,为达到高产、高效与低土壤氮损失量、残留量相协调的目标提供初步理论。结果表明:1 351~1 465 m^3/hm^2的低灌水量不能有效发挥氮对产量的贡献。灌水1 400~1 800 m^3/hm^2、施氮280~290 kg/hm^2时水对产量提升速度最快而与氮无协同增产效应。灌水1 800~2 100 m^3/hm^2、施氮250~280 kg/hm^2能获得比较高的产量和水氮协同增产效应。收获后1 m土层有效氮分布为由浅向深逐层减少,不同水氮施用量主要影响40~100 cm的残留量。施氮量增加,有效氮残留量增大,用量240 kg/hm^2以内残留量增长缓慢,继续施氮增长迅速。1 351~1 465 m^3/hm^2的低灌水量下肥料氮转化为土壤氮少,残留有效氮少。1 802~2 071 m^3/hm^2的灌水量促进肥料氮向土壤氮转化,随水迁移增大了40~100 cm土壤有效氮。灌水量达2 197~2 315 m^3/hm^2后,1 m土层有效氮残留量减少、深层损失量增大。优选水氮耦合量包含于近似椭圆的区域,交集区灌水2 016~2 100 m3/hm^2,施氮228~250 kg/hm^2可作为松辽平原到内蒙古高原过渡地带膜下滴灌种植玉米的适宜水氮耦合量。

关键词：膜下滴灌水氮耦合土壤玉米产量有效氮氮残留

黑土区节水灌溉对各期肥料氮素在土壤中残留的影响

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农业机械学报 2018年第11期49卷 240-250页

作者：张忠学陈鹏陈帅宏尚文彬姜丽莉侯景翔东北农业大学水利与土木工程学院哈尔滨150030 农业部农业水资源高效利用重点实验室哈尔滨150030

为揭示松嫩平原低温黑土区节水灌溉模式下肥料氮素在稻田土壤中的残留情况,采用在田间小区内原位设置15N示踪微区的方法,分别标记施用的基肥、蘖肥、穗肥,以常规淹灌模式作为对照,研究了稻作控制灌溉模式下水稻收获后各期肥料氮素在稻... 详细信息

为揭示松嫩平原低温黑土区节水灌溉模式下肥料氮素在稻田土壤中的残留情况,采用在田间小区内原位设置15N示踪微区的方法,分别标记施用的基肥、蘖肥、穗肥,以常规淹灌模式作为对照,研究了稻作控制灌溉模式下水稻收获后各期肥料氮素在稻田土壤中的残留情况,以及残留在稻田土壤中的肥料氮素在0~60 cm土层的分布。试验结果表明,不同施氮水平下稻作控制灌溉模式基肥氮素在稻田土壤中的残留率为29. 7%~32. 7%;蘖肥氮素的残留率为54. 9%~57. 3%;穗肥氮素的残留率为29. 4%~35. 4%;肥料氮素在土壤中的总残留率为36. 4%~37. 1%,相同施氮量下稻作控制灌溉模式下各期肥料氮素在土壤中的残留率均高于常规淹灌,且相同施氮水平不同灌溉模式下肥料氮素在相同深度土层中的残留量差异显著,不同施氮量下稻作控制灌溉模式水稻生长期内施用的基肥、蘖肥、穗肥氮素在稻田表层土壤(0~20 cm)中的残留量均高于常规淹灌模式;而在20~40 cm和40~60 cm土层的残留量均低于常规淹灌,与常规淹灌相比,稻作控制灌溉模式可以提高肥料氮素在根区土壤(0~20 cm)中的残留量,减少了肥料氮素损失,同时残留的肥料氮素可以在一定程度上补充黑土区的土壤氮库,有利于黑土区稻田土壤的保护及肥力的提升。相关性分析表明:肥料氮素在土壤中的总残留量除与各时期肥料氮素在土壤中的残留量呈极显著正相关外,与基肥和穗肥氮素在表层土壤的残留量呈显著正相关。研究结果可为制定黑土区稻田适宜的水氮调控模式,有效管理和充分利用土壤残留氮肥,改善黑土区稻田生态环境提供参考。

关键词：黑土节水灌溉氮氮残留同位素示踪技术

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稻茬冬小麦氮肥吸收、残留和损失特性

应用生态学报 2020年第11期31卷 3691-3699页

作者：李欣欣石祖梁王久臣王飞徐志宇江荣风农业农村部农业生态与资源保护总站北京100125 中国农业大学资源与环境学院北京100094

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... 详细信息

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%。

关键词：稻茬小麦氮吸收氮残留氮损失籽粒产量

太湖地区主栽高产水稻品种对土壤和肥料氮的利用特性研究

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土壤 2016年第2期48卷 241-247页

作者：陈贵施卫明赵国华张红梅沈亚强程旺大嘉兴市农业科学研究院农业生态环境研究室浙江嘉兴314016 中国科学院南京土壤研究所面源污染治理技术研发中心南京210008 嘉兴学院生物与化学工程学院浙江嘉兴314001

在太湖地区宜兴市采用^(15)N微区示踪试验,研究了太湖地区推广种植高产水稻武运粳23号(W23)和镇稻11号(Z11)及育种较早相对低产品种武育粳3号(W3)在不同供氮水平下齐穗期前后对土壤氮和肥料氮的吸收累积特性,土壤氮残留及其环境效应。... 详细信息

在太湖地区宜兴市采用^(15)N微区示踪试验,研究了太湖地区推广种植高产水稻武运粳23号(W23)和镇稻11号(Z11)及育种较早相对低产品种武育粳3号(W3)在不同供氮水平下齐穗期前后对土壤氮和肥料氮的吸收累积特性,土壤氮残留及其环境效应。结果表明:W23和Z11在N200(N,200 kg/hm^2)和N270(N,270 kg/hm^2)水平下整个生育期吸收累积3种类型氮量(总氮、土壤氮和肥料氮)均显著高于W3。不同水稻品种齐穗期前吸收累积3种类型氮量无显著差异,W23和Z11齐穗期之后对土壤氮和肥料氮的吸收能力均明显强于W3,特别是肥料氮,分别比W3高89.3%~134%和119%~157%;施氮量增加促进了W23和Z11齐穗期前对土壤氮的吸收,但对不同水稻品种齐穗期后对土壤氮和肥料氮的吸收无明显影响;不同水稻品种在两种供氮条件下的稻田土壤肥料氮残留(15N示踪),全氮、碱解氮、NH4+-N和NO3–-N均无明显差异;在同等施氮条件下,高产品种W23和Z11整个生育期稻田氮向环境的排放量低于W3,是相对环境友好型水稻品种。

关键词：太湖地区高产水稻土壤氮肥料氮氮残留

不同氮肥用量及其生育期分配比例对四川丘陵区带状种植小麦氮素利用的影响

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植物营养与肥料学报 2014年第6期20卷 1338-1348页

作者：吴中伟樊高琼王秀芳郑亭陈溢李金刚郭翔农业部西南作物生理生态与耕作重点实验室四川农业大学四川成都611130 临邑县农业局山东德州253000 四川省农业气象中心四川成都610071

【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... 详细信息

【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。

关键词：带状种植小麦施氮量施氮方式产量氮素利用效率氮残留

减量施氮对玉米-大豆套作系统土壤氮素氨化、硝化及固氮作用的影响

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作物学报 2018年第10期44卷 1485-1495页

作者：雍太文陈平刘小明周丽宋春王小春杨峰刘卫国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/四川省作物带状复合种植工程技术研究中心四川成都611130 射洪县农业局四川遂宁629200 宜宾市农业科学院四川宜宾644000 四川农业大学环境学院四川成都611130

土壤氮素氨化、硝化及固氮作用是影响作物氮素吸收及氮肥损失的主要因素,为揭示氮肥减量下玉米-大豆套作系统的土壤氮素转化特性及排放规律,利用大田定位试验研究了3种模式(玉米单作MM、大豆单作MS、玉米-大豆套作IMS)和3种施氮水平(不... 详细信息

土壤氮素氨化、硝化及固氮作用是影响作物氮素吸收及氮肥损失的主要因素,为揭示氮肥减量下玉米-大豆套作系统的土壤氮素转化特性及排放规律,利用大田定位试验研究了3种模式(玉米单作MM、大豆单作MS、玉米-大豆套作IMS)和3种施氮水平(不施氮NN:0;减量施氮RN:180 kg hm^(–2);常量施氮CN:240 kg hm^(–2))对土壤硝化作用、氨化作用、固氮作用及氨挥发、N_2O排放、NO_3~–-N累积的影响。结果表明,IMS较相应单作提高了土壤硝化和氨化作用, IMS的氨挥发损失率和N_2O损失率较MM降低21.6%和29.7%;IMS下玉米土壤的NO_3~–-N积累量显著高于MM,而大豆土壤的NO_3~–-N积累量显著低于MS。各施氮处理间, RN较CN降低了玉米土壤的氨化与硝化作用,增加了大豆土壤的硝化和固氮作用。IMS下RN的玉米、大豆全生育期固氮作用较CN增加29.7%和32.0%,年均氨挥发总量和N_2O排放量较CN降低37.2%和41.0%。玉米-大豆套作系统在减量施氮下通过提高土壤氮素氨化、硝化与固氮作用,减少氮素排放损失,增强耕层土壤NO_3~–-N积累,为作物氮素吸收提供了充足氮源。

关键词：玉米-大豆套作减氮土壤氮素循环氮排放氮残留

旱地矮化苹果园土壤氮素残留特征、影响因素及其调控策略

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旱地矮化苹果园土壤氮素残留特征、影响因素及其调控策略

作者：李蓉西北农林科技大学

学位级别：硕士

黄土高原是我国四大苹果主产区之一,长期大量施用氮肥造成苹果园土壤硝酸盐大量累积,严重威胁地下水安全。近年来苹果产业更新迭代,矮化栽培面积逐步上升,但针对矮化苹果园土壤氮残留问题缺乏系统研究。同时,水分问题制约着旱地苹果园... 详细信息

黄土高原是我国四大苹果主产区之一,长期大量施用氮肥造成苹果园土壤硝酸盐大量累积,严重威胁地下水安全。近年来苹果产业更新迭代,矮化栽培面积逐步上升,但针对矮化苹果园土壤氮残留问题缺乏系统研究。同时,水分问题制约着旱地苹果园的发展,水分胁迫对于旱地苹果园土壤氮素残留的影响尚不明朗。因此,本研究以水分管理模式不同的雨养矮化苹果园和集约矮化苹果园为研究对象,小区试验结合Hydrus-1D模型模拟,明确雨养和集约矮化苹果园及不同施肥处理下土壤氮素残留分布特征,研究土壤氮矿化、氮素吸收和淋溶特征及其对土壤氮残留的影响,评价土壤氮素残留环境效应,并基于水分管理提出旱地矮化苹果园氮肥调控策略。研究结果表明:(1)在雨养矮化苹果园,不施肥(CK)、减氮施肥(N400)与常规施肥(N800)处理在80～140 cm土层存在明显硝态氮累积现象,其含量峰值分别为174.9、194.8与211.1 mg kg。在0～300 cm土壤剖面中CK、N400与N800处理全氮累积量分别为10927.3、13734.8与15645.4 kg hm,硝态氮累积量分别为1873.5、2353.9与2892.7 kg hm,表明老果园改造而来的矮化苹果园土壤氮背景含量极高,随着施肥量的增加,土壤全氮与硝态氮累积量增加显著。N400处理0～300 cm土层当季氮肥残留率为0.10%～1.50%,N800为0.18%～2.03%,80～100 cm土层当季氮肥残留率(N400和N800分别为1.50%与2.03%)显著高于其他土层。土壤中N残留率随着施氮量的增加显著增加,且以硝态氮为主。100～300 cm土层中N400与N800处理NO-N残留率分别为8.5%与25.0%,表明当季氮肥淋溶出根际现象明显。(2)在集约矮化苹果园,0～200 cm土层全氮含量为0.82～1.35 g kg,并随土壤深度的增加而降低。无机氮含量总体较低,其中2019和2020年收获期硝态氮含量为7.94～14.95 mg kg,随后两年均不超过3.53 mg kg。铵态氮含量在1.18 mg kg和6.67mg kg之间。0～100 cm土层氮素累积量不高,其中全氮为4070.87～6940.25 kg hm、硝态氮和铵态氮分别为110.93～162.18和59.15～87.67 kg hm。标记氮肥施入后第一年在0～100 cm土层标记氮素残留量高达27.27%,次年和第三年逐年降低(分别为7.09%和3.11%),100～200 cm土层存在少量N残留(2021和2022年分别为1.12%和1.97%),表明第一年残留的氮肥在被吸收利用的同时也存在向下淋溶的现象。(3)从土壤氮矿化、吸收和淋溶三个方面分析其对土壤氮素残留的影响,结果表明:净矿化速率在7～9月净氮矿化速率较高,有利于果实膨大期大量消耗氮从而降低土壤氮素残留;雨养矮化苹果园施氮量对净氮矿化速率的影响极显著(p氮输入伴随有较高的净氮矿化量(92.46 kg hm)加剧了土壤氮素残留;集约矮化果园较低的净氮矿化量(55.72 kg hm)与低氮输入致使其氮素残留问题并不显著。通过Hydrus-1D模型模拟发现,在雨养矮化苹果园严重的水分胁迫限制了根系对氮肥的吸收,造成根层土壤氮素残留(N400和N800分别为11.7%和18.9%),强降雨引发的渗漏又将残留氮淋溶至更深层。集约矮化果园并未显著提高当季氮肥的吸收(14.33%),但次年和第三年均对残留氮存在后茬效应(氮吸收利用率分别为6.64%和10.90%),而累积损失率高达66.99%,该果园残留氮存在较高的潜在淋溶风险。经综合分析,雨养矮化苹果园的水分胁迫是造成土壤氮大量残留的主要原因;集约矮化苹果园残留氮的潜在淋溶量较高,其灌溉模式仍待完善。(4)通过两果园的氮平衡特征综合评价土壤氮素残留的环境效应:雨养矮化苹果园土壤氮累积量高,具有较高的淋溶风险;集约矮化果园残留的当季氮肥具有较高的淋失风险。利用Hydrus-1D模型对雨养矮化苹果园进行补充灌溉情景模拟,用最低相对蒸腾速率(RTRF)作为启动灌溉的依据,结果显示:CK处理根系氮吸收在RTRF为0.5时达到最大值99.72～112.26 kg hm,N400则是随着RTRF增加而增加。CK的根系氮淋失量在RTRF为0.5时达到最低值57.25～64.28 kg hm,N400根系氮淋失量和两个处理的渗漏层淋失量均随着RTRF增加。各个灌溉量根系氮吸收的差异不大,而根层硝态氮淋溶量和渗漏层淋溶量均随灌溉量的增加而大幅增加。考虑到经济和环境效益,在该旱地矮化苹果园当相对蒸腾速率达到0.5以下时每天进行10～30 mm的灌溉量可作为旱地果园推荐灌溉策略。综上,在雨养矮化苹果园硝态氮在80～140 cm土层存在

关键词：矮化果园氮残留淋溶 Hydrus-1D 水分胁迫

寒地黑土稻作不同水氮调控模式的肥料氮素利用试验研究

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寒地黑土稻作不同水氮调控模式的肥料氮素利用试验研究

作者：陈鹏东北农业大学

学位级别：硕士

水稻是我国主要的粮食作物,种植面积大。稻作生产不仅会消耗大量的水资源,同时也需要大量的肥料氮素。因此,系统地分析不同水氮调控模式下肥料氮素在水稻-土壤系统中的回收效率及损失情况,根据不同地区环境因素的不同,选择合理的农田灌... 详细信息

水稻是我国主要的粮食作物,种植面积大。稻作生产不仅会消耗大量的水资源,同时也需要大量的肥料氮素。因此,系统地分析不同水氮调控模式下肥料氮素在水稻-土壤系统中的回收效率及损失情况,根据不同地区环境因素的不同,选择合理的农田灌溉模式和施肥水平,提高水稻对肥料氮素的吸收利用率,对于减少稻作生产过程中对生态环境造成的负面影响具有重要意义。本试验在黑龙江省水稻灌溉试验站内进行,在田间试验小区中开设了N示踪微区,利用N示踪技术分别标记施用的基、蘖、穗氮肥,将传统常规淹灌作为对照,研究了不同施氮水平稻作控制灌溉模式下成熟期水稻基肥、蘖肥、穗肥氮素的积累量及各时期肥料氮素在水稻地上部各器官的分布情况,对比研究了两种灌溉方式不同施氮水平下的各期肥料利用率,并定量分析了水稻收获后各期肥料氮素在稻田土壤中的残留形态和残留量,以及残留在稻田土壤中的肥料氮素在00 cm土层的分布情况。主要研究结果如下:(1)稻作控制灌溉模式较常规淹灌显著提高了水稻地上部干物质积累量、氮素总积累量及产量,起到了“节水、高产”的作用;不同施氮量下水稻氮素总积累量中肥料氮素的占比约为15.49%2.23%,不同灌溉方式之间差异并不显著;不同施氮水平控制灌溉处理水稻的肥料氮素总利用率为31.82%6.29%、基肥氮素利用率为10.91%5.36%、蘖肥氮素利用率为34.84%6.90%、穗肥氮素利用率为55.78%3.85%,相关性分析表明:肥料氮素的总利用率与蘖肥和穗肥氮素利用率呈极显著正相关。(2)不同施氮水平下稻作控制灌溉模式基肥氮素在稻田土壤中的残留率为36.0%9.9%;蘖肥氮素的残留率为54.9%7.3%;穗肥氮素的残留率为29.4%5.4%;肥料氮素在土壤中的总残留率为35.4%7.1%,相同施氮量下稻作控制灌溉模式下各期肥料氮素在土壤中的残留率均高于常规淹灌,且相同施氮水平不同灌溉模式下肥料氮素在相同深度土层中的残留量差异显著,不同施氮量下稻作控制灌溉模式水稻生长期内施用的基肥、蘖肥、穗肥氮素在稻田表层土壤(00 cm)中的残留量均高于常规淹灌模式;而在200 cm和400 cm土层的残留量均低于常规淹灌。相关性分析表明:肥料氮素在土壤中的总残留量除与各时期肥料氮素在土壤中的残留量呈极显著正相关外,与基肥和穗肥氮素在表层土壤的残留量呈显著正相关。(3)稻作控制灌溉模式下土壤无机氮和以无机氮形态残留的肥料氮素在土壤剖面的累积量均随施氮量的增加而增大,并随土层深度的增加而较少。不同施氮量下稻作控制灌溉模式表层土壤(00 cm)中无机氮和以无机氮形态残留的肥料氮素的累积量均高于常规淹灌,200 cm和400 cm土层的无机氮和NO-N总累积量均低于常规淹灌,不同灌溉模式间200 cm土层中NH-N的累积量差异不显著(P氮量下常规淹灌模式200 cm土层的NO-N累积量较控制灌溉模式增长了101倍;400 cm土层的NO-N累积量较控制灌溉模式增长了近3倍。不同施氮量下稻作控制灌溉模式水稻成熟期氮素积累量中77.77%4.51%来自于土壤氮素,较常规淹灌提高了12.91%3.12%,且相同施氮量下稻作控制灌溉模式土壤氮素有效性“A”值较常规淹灌模式分别提高了9.41%、5.65%和3.69%。研究结果表明:稻作控制灌溉模式下除水稻对基肥氮素的利用率较低外,肥料氮素总利用率、蘖肥和穗肥氮素利用率均优于常规淹灌,使得肥料氮素得到了高效利用,降低了肥料氮素残留引起环境污染的风险;稻作控制灌溉模式可以提高肥料氮素在根区土壤(00 cm)中的残留量,减少了肥料氮素损失,同时残留的肥料氮素可以在一定程度上补充黑土区的土壤氮库,有利于黑土区稻田土壤的保护及肥力的提升;稻作控制灌溉模式可以有效提高稻田土壤氮素有效性,增加表层土壤无机氮累积量,并减少肥料氮素的淋溶损失,起到了节水减排的作用。

关键词：水稻节水灌溉氮肥吸收氮残留同位素示踪技术

施氮量对哈密地区棉花生长发育、氮肥利用及经济效益的影响

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施氮量对哈密地区棉花生长发育、氮肥利用及经济效益的影响

作者：厍润祥新疆农业大学

学位级别：硕士

氮肥为棉花增产增收提供保障,但大量施用氮肥不仅会提高棉花生产成本,还会徒耗氮肥,加剧农业面源污染。哈密地区棉花氮肥投入量居高不下,报酬递减现象明显,探明该区棉花适宜施氮量,对该区棉花合理施氮有重要的指导意义。本试验采用双因... 详细信息

氮肥为棉花增产增收提供保障,但大量施用氮肥不仅会提高棉花生产成本,还会徒耗氮肥,加剧农业面源污染。哈密地区棉花氮肥投入量居高不下,报酬递减现象明显,探明该区棉花适宜施氮量,对该区棉花合理施氮有重要的指导意义。本试验采用双因素裂区试验设计,品种为主区,选用当地主栽品种新陆中46和新陆中67,氮肥用量为副区,设置纯氮0(N0)、90(N1)、180(N2)、270(N3)、360(N4)、450(N5)kg/hm2 6个施氮水平,分析施氮量对两品种棉花生长发育、氮肥利用及经济效益的影响。主要研究结果如下:1.与不施氮肥相比,施用氮肥能明显促进两品种棉花生长发育和氮素吸收利用。适量的氮肥投入可使棉花农艺指标和营养器官干物质积累量达到适中水平,当施氮量超过360 kg/hm2后,农艺指标增幅不大,反倒会使叶面积指数和功能叶叶绿素SPAD值降低,并显著降低生殖器官干物质积累量和单株氮素积累量。两品种棉花各处理植株干物质积累量、氮素积累量均呈“S”型增长趋势,并均可用Logistic方程拟合,其中以N3处理的各特征值较为协调,最大积累量Ym和最大积累速率Vm均保证较高水平。2.施氮量在0～270kg/hm2范围内,增施氮肥棉花单株铃数、单铃重均增加,超过270kg/hm2后,单株棉铃数量、单铃重又开始减小。施氮量不同主要影响棉花上部铃和下部铃的分布,两品种棉花以N0处理上部铃最少,而N4和N5处理则为上部铃多下部铃少,N2和N3处理棉铃上中下分布较均匀,且N3处理伏桃最多,新陆中46的N3处理伏桃数量较该品种其他处理高出0.37%～46.15%,新陆中67的N3处理伏桃数量较其他处理高出6.53%～38.53%。3.随施氮量增加0～100 cm 土层土壤硝态氮总含量呈指数增长趋势,施氮量达到270 kg/hm2后,大量硝态氮残留在0～60 cm 土层,其中以0～20 cm 土层硝态氮含量最高,并有明显向深层土壤迁移的现象;土壤残留铵态氮在土壤中的分布无明显规律,且其含量随施氮量的增加在各土层的变幅也相对较小在0-6 mg/kg之间,但0～100 cm 土层铵态氮总含量以N0、N1、N2处理高于N3、N4和N5处理。各氮效率指标随施氮量的增大呈持续减小或先增后减的趋势,均在N5处理最小。4.两品种籽棉产量和纯收益均在施氮量270 kg/hm2时最大,新陆中46籽棉产量最高达6201.65 kg/hm2,较该品种N0和N5处理的籽棉产量增产分别达65.06%和18.93%,新陆中67籽棉产量最高为6365.79 kg/hm2,较N0和N5处理的分别增产27.88%和15.27%。两品种棉花纯收益均表现为N3>N2>N4>N1>N5>N0处理,新陆中46和新陆中67的N3处理纯收益分别达12074.19元/hm2和12897.36元/hm2,较各自品种其他处理纯收益的均值高出54.36%和28.88%。由模拟方程得出,新陆中46和新陆中67最佳籽棉产量对应的施氮量分别为298.18 kg/hm2和288.72 kg/hm2,最高利润对应的施氮量分别为256.94 kg/hm2和238.90 kg/hm2。

关键词：棉花施氮量生长发育氮肥利用氮残留经济效益