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秸秆还田和氮肥减施对滨海盐渍土稻田温室气体排放及氮肥利用率的影响

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应用与环境生物学报 2023年第4期29卷 994-1005页

作者：戴相林刘雅辉孙建平赵子婧左永梅耿雷跃张俊娥河北省农林科学院滨海农业研究所唐山063200 唐山市水稻育种重点实验室唐山063200 滦南县农业农村局唐山063500

阐明稻草及其生物炭还田减氮对盐渍土稻田温室气体排放、氮肥利用率和水稻产量的综合影响,可为盐渍土稻田养分资源高效利用及低碳稻作生产提供科学依据.田间试验共设置7个处理:(1)不施氮不还田(CK);(2)秸秆还田配施全量化肥氮(SN100);(3... 详细信息

阐明稻草及其生物炭还田减氮对盐渍土稻田温室气体排放、氮肥利用率和水稻产量的综合影响,可为盐渍土稻田养分资源高效利用及低碳稻作生产提供科学依据.田间试验共设置7个处理:(1)不施氮不还田(CK);(2)秸秆还田配施全量化肥氮(SN100);(3)秸秆还田减施化肥氮20%(SN80);(4)秸秆还田减施化肥氮40%(SN60);(5)秸秆炭化还田配施全量化肥氮(BN100);(6)秸秆炭化还田减施化肥氮20%(BN80);(7)秸秆炭化还田减施化肥氮40%(BN60).结果表明:(1)与CK处理相比,SN100、SN80、SN60、BN100、BN80和BN60处理,显著(PBN100>BN80>SN80>BN60>SN60>CK,但SN100、BN100、BN80和SN80处理间水稻产量无显著性(P>0.05)差异.(5)与SN100处理相比,SN60、BN60、BN80和SN80处理,分别提高氮肥利用率4.9%、4.7%、3.9%和3.7%,分别提高氮肥农学效率26.1%、28.6%、22.1%和20.8%.但氮肥利用率和氮肥农学效率在上述4个处理间无显著性(P>0.05)差异.综合水稻产量、GHGI和氮肥利用率指标,常规施氮量减氮20%(即300 kg/hm^(2))配合生物炭全量还田(11.25 t/hm^(2)),可在稳定滨海盐渍区水稻产量的前提下,实现氮肥减施和低碳生产.(图2表9参64)

关键词：秸秆还田生物炭还田氮肥减施温室气体排放氮肥利用率滨海盐渍土稻田

减氮配施有机肥对豫西旱区玉米产量及氮肥利用率的影响

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玉米科学 2023年第4期31卷 158-164页

作者：吕梦黄明侯园泉歹英豪焦念元尹飞赵振欣付国占河南科技大学农学院/河南省旱地农业工程技术研究中心河南洛阳471023 河南省洛阳市孟津区农业技术推广服务中心河南洛阳471100

采用大田小区定位试验,设5种施肥处理模式,分别为不施氮肥(CK)、农户习惯施肥(CF)、减氮纯施化肥(R)、减氮配施20%有机肥(R_(20))和减氮配施40%有机肥(R_(40)),研究豫西半湿润偏旱地区冬小麦-夏玉米1年2熟区氮肥减量配施有机肥两年后对... 详细信息

采用大田小区定位试验,设5种施肥处理模式,分别为不施氮肥(CK)、农户习惯施肥(CF)、减氮纯施化肥(R)、减氮配施20%有机肥(R_(20))和减氮配施40%有机肥(R_(40)),研究豫西半湿润偏旱地区冬小麦-夏玉米1年2熟区氮肥减量配施有机肥两年后对玉米干物质积累和分配、氮素积累和分配、产量和氮肥利用率的影响。结果表明,施氮处理玉米干物质积累总量、氮素积累总量和子粒产量平均分别比对照增加17.07%、31.63%和36.61%。R_(20)处理氮肥利用效率显著提高40.01%~60.63%,氮肥农学效率显著提高35.86%~82.78%,氮肥偏生产力显著提高5.14%~32.93%,肥料贡献率显著提高24.10%~55.63%。因此,R_(20)处理可实现玉米稳定增产,是提高氮肥利用效率的合理施肥方法。

关键词：玉米减氮施肥有机肥氮肥利用率

不同氮肥类型对稻-油轮作氨挥发和氮肥利用率的影响

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中国生态农业学报（中英文） 2024年第5期32卷 780-789页

作者：饶怡晴岳子钦汪金平李成芳华中农业大学植物科学技术学院/农业农村部长江中游作物生理生态与耕作重点实验室武汉430070

水稻-油菜(稻-油)轮作是我国代表性轮作方式之一,然而不合理的氮肥施用导致稻-油轮作系统氮肥利用率下降和氮素流失。为此,本研究采用随机区组设计,以不施氮肥(CK)为对照,设尿素(UF)、缓释肥+尿素(SF)、尿素+硝化抑制剂+脲酶抑制剂(DF)... 详细信息

水稻-油菜(稻-油)轮作是我国代表性轮作方式之一,然而不合理的氮肥施用导致稻-油轮作系统氮肥利用率下降和氮素流失。为此,本研究采用随机区组设计,以不施氮肥(CK)为对照,设尿素(UF)、缓释肥+尿素(SF)、尿素+硝化抑制剂+脲酶抑制剂(DF)和生物炭+尿素(BF)4个处理,拟探明不同氮肥类型对稻-油轮作系统氨挥发和氮肥利用率的影响。结果表明,不同氮肥类型显著影响NH_3挥发、氮肥利用率与作物产量。1)各处理水稻季氨挥发均高于油菜季。与CK相比,UF、SF、DF和BF处理周年累积NH_3挥发量分别显著提高1.6倍、1.0倍、1.1倍和0.8倍。与UF相比,SF、DF和BF周年累积NH_3挥发量分别显著降低20.5%、19.7%和30.9%。2)与UF相比,SF、DF和BF油菜季氮肥吸收利用率分别提高27.9%、10.3%和19.3%,水稻季氮肥吸收利用率分别提高49.3%、32.8%和41.5%。3)与UF相比,SF、DF和BF油菜产量分别提高6.7%、2.8%和4.3%,水稻产量分别提高36.7%、14.0%和23.4%。与UF相比,SF油菜季经济效益提高24.3%,SF、DF和BF水稻季经济效益分别提高70.7%、21.1%和1.1%,其中SF经济效益最高。本研究结果表明,缓释肥+尿素能显著减少稻-油轮作NH_3挥发损失,并更有效地提高氮肥利用率、作物产量和经济效益,是一项经济生态的施肥模式。

关键词：水稻-油菜轮作缓释肥氨挥发氮肥利用率经济效益

控释尿素掺混比例对旱地玉米产量、无机氮含量及氮肥利用率的影响

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植物营养与肥料学报 2023年第6期29卷 1025-1036页

作者：张建军党翼赵刚王磊周刚李尚中樊廷录王淑英甘肃省农业科学院旱地农业研究所/甘肃省旱作区水资源高效利用重点实验室/农业农村部西北旱地作物绿色低碳重点实验室/部省共建农业农村部旱地作物抗逆增产及雨水高效利用重点实验室甘肃兰州730070

【目的】控释尿素一次性轻简化施肥技术应用于陇东旱塬区春玉米生产增产效果显著。本研究从控释尿素与普通尿素掺混施用对玉米产量、土壤无机氮含量、酶活性及氮肥利用率的影响角度,研究其增产机理。【方法】2020—2021年连续两年在陇... 详细信息

【目的】控释尿素一次性轻简化施肥技术应用于陇东旱塬区春玉米生产增产效果显著。本研究从控释尿素与普通尿素掺混施用对玉米产量、土壤无机氮含量、酶活性及氮肥利用率的影响角度,研究其增产机理。【方法】2020—2021年连续两年在陇东旱塬的庆阳市镇原县梧桐村,以‘先玉335’为供试品种开展了玉米田间试验。在施N 225 kg/hm^(2)的前提下,设置5个控释尿素与普通尿素的掺混比例:100%普通尿素(N0:10)、100%控释尿素(N10:0)、30%控释尿素+70%普通尿素(N3:7)、50%控释尿素+50%普通尿素(N5:5)、70%控释尿素+30%普通尿素(N7:3),以不施氮处理(N0)为对照。调查了玉米产量,0—40 cm土层土壤无机氮含量、酶活性,计算了氮肥利用率和籽粒品质。【结果】控释尿素与普通尿素掺混显著增加了玉米穗粒数和百粒重,提高了玉米产量,以N7:3处理两年平均产量最高(16618 kg/hm^(2)),较N0:10、N10:0和N0处理分别增产20.1%、13.6%和55.6%;纯收益和产投比较N0:10处理分别增加了0.71万元/hm^(2)和16.3%,较N10:0处理分别增加了0.55万元/hm^(2)和15.2%。N3:7、N5:5、N7:3比N0:10和N10:0处理显著降低了0—40 cm土层NO_(3)^(-)-N含量,比N0处理显著提高了0—20 cm土层土壤NO_(3)^(-)-N和NH_(4)^(+)-N含量,明显阻隔了NO_(3)^(-)-N向深层淋失。N3:7、N5:5、N7:3比N0:10、N10:0和N0处理降低了秸秆氮积累量,并相应提高了籽粒氮积累量,以N7:3处理效果最显著。随控释尿素掺混比例增加,土壤硝酸还原酶和脲酶活性呈增加趋势,而过氧化氢酶、蔗糖酶、亚硝酸还原酶活性呈下降趋势。与N0:10相比,N10:0、N3:7、N5:5和N7:3均显著提高了氮肥偏生产力、氮肥农学效率、氮肥利用率和肥料贡献率,以N7:3处理的氮肥利用率最高,2年平均为39.3%,较N0:10和N10:0处理平均分别提高33.1%和21.9%。N7:3处理玉米籽粒中赖氨酸含量显著高于其他处理,蛋白质含量也较N0:10、N10:0和N0处理分别提高3.1%、4.0%和5.6%,改善玉米籽粒品质的效果显著。【结论】控释尿素与普通尿素按7∶3掺混基施,可保持玉米整个生育期0—20 cm土层较高的硝态氮含量,减少硝态氮向20—40 cm土层淋失,因此,可显著提高玉米产量、品质、氮肥利用效率和生产效益,是陇东旱塬区适宜的氮素运筹措施。

关键词：控释尿素与普通尿素掺混比例春玉米产量品质硝态氮淋溶氮肥利用率纯收益

缓控释氮肥对寒地水稻产量、氮肥利用率及氮在黑土中分布的影响

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中国土壤与肥料 2023年第4期 130-136,177页

作者：郑雨姬景红刘双全赵月马星竹李杰黑龙江省黑土保护利用研究院黑龙江哈尔滨150086 黑龙江省农业科学院博士后工作站黑龙江哈尔滨150086 黑龙江省农业科学院大庆分院黑龙江大庆163316

缓控释氮肥在寒地黑土水稻上的应用效果和施用技术尚不十分明确,采用定位试验方法进行为期3年的试验研究,明确不施氮肥(CK)、全部普通氮肥一次性基施(BU100%B)、全部缓控释氮肥一次性基施(CRU100%B)、农民习惯施肥(FP)、60%缓控释氮肥和... 详细信息

缓控释氮肥在寒地黑土水稻上的应用效果和施用技术尚不十分明确,采用定位试验方法进行为期3年的试验研究,明确不施氮肥(CK)、全部普通氮肥一次性基施(BU100%B)、全部缓控释氮肥一次性基施(CRU100%B)、农民习惯施肥(FP)、60%缓控释氮肥和40%普通氮肥混合一次性基施(MBC)条件下,水稻产量、效益、氮素吸收利用和无机氮在土壤剖面中累积与分布的差异。结果表明,与CK比较,各施氮处理产量、效益、氮素利用率和无机氮在土壤剖面中的累积显著提高。MBC处理在产量、效益、氮肥利用率和减少土壤无机氮积累方面效果最好。与FP处理相比,MBC处理3年水稻平均增产6.2%,经济效益增加17.7%,氮肥利用率增加16.9%,氮肥农学效率增加16.4%,差异显著(P氮肥减少了无机氮在剖面(0~90 cm)中的累积,MBC处理较FP土壤无机氮累积量平均降低7.9%,CRU100%B较BU100%B处理平均降低10.7%,且差异显著(P氮肥增加了无机氮在土壤上层剖面(0~30 cm)的累积,减少了无机氮在土壤深层剖面(60~90 cm)的累积量。在0~30 cm剖面中,MBC较FP处理无机氮平均增加12.4%,在60~90 cm剖面中,无机氮平均降低19.7%。可见,施用缓控释尿素提高了氮肥利用率、增加了水稻产量和效益、降低了土壤无机氮在深层剖面的残留,进而降低了氮素淋失的环境风险。

关键词：缓控释氮肥水稻产量效益氮肥利用率氮素累积与分布

不同施肥模式对华南典型红壤菜地肥力与氮肥利用率的影响

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江苏农业学报 2023年第3期39卷 692-698页

作者：赵懿陈海斌杜建军施新育张振华范如芹仲恺农业工程学院资源与环境学院/广东省农业产地环境污染防控工程技术中心广东广州510225 江苏沿海地区农业科学研究所江苏盐城224002

为筛选华南地区典型红壤蔬菜地最佳施肥模式,提升肥料利用率与蔬菜产量,本研究依托典型红壤蔬菜种植区定位试验,设不施肥对照(CK)、常规单施化肥(CF)、测土配方施肥(TF)、有机肥替代15%化肥(MNPK15)、有机肥替代30%化肥(MNPK30)、有机... 详细信息

为筛选华南地区典型红壤蔬菜地最佳施肥模式,提升肥料利用率与蔬菜产量,本研究依托典型红壤蔬菜种植区定位试验,设不施肥对照(CK)、常规单施化肥(CF)、测土配方施肥(TF)、有机肥替代15%化肥(MNPK15)、有机肥替代30%化肥(MNPK30)、有机肥替代15%化学氮肥(MN15)和有机肥替代30%化学氮肥(MN30)7个处理,系统研究不同有机无机肥配施模式及有机肥替代化学氮肥替代水平对红壤菜地土壤理化性质、生菜产量及氮肥利用率的影响。经过连续4个生长季的施肥试验,结果表明,与常规单施化肥处理相比,有机肥替代化肥特别是有机肥高比例(30%)替代化肥虽然能有效增加有机质(SOM)、碱解氮含量,但对土壤全氮含量、速效磷含量、速效钾含量的提高作用不明显。各施肥处理之间生菜产量差异不显著,但均显著高于不施肥对照;各施肥处理的氮肥表观利用率(除MNPK30处理)与氮肥农学利用率差异不显著,MNPK15处理氮素土壤依存率最低,显著低于CF和MNPK30处理(P<0.05)。综上所述,有机肥替代15%化肥(MNPK15处理)在提升土壤肥力,保持生菜养分吸收与生菜产量方面具有较大潜力。本研究结果对于改善研究区红壤菜地土壤性状,减少化肥使用量及缓解农业面源污染问题具有一定参考意义。

关键词：有机肥替代化肥红壤菜地肥力生菜氮肥利用率

氮肥减量下长期间作毛叶苕子根茬还田对玉米产量及氮肥利用率的影响

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中国农业科学 2022年第12期55卷 2384-2397页

作者：卢秉林车宗贤张久东包兴国吴科生杨蕊菊甘肃省农业科学院土壤肥料与节水农业研究所/农业农村部甘肃耕地保育与农业环境科学观测实验站

【目的】通过探讨氮肥减量条件下长期间作毛叶苕子利用其根茬还田对玉米产量及氮肥贡献率的影响，旨为玉米毛叶苕子间作体系的氮肥替代及其氮素资源管理提供科学依据。【方法】试验于2014—2019年在农业农村部甘肃耕地保育与农业环境科... 详细信息

【目的】通过探讨氮肥减量条件下长期间作毛叶苕子利用其根茬还田对玉米产量及氮肥贡献率的影响，旨为玉米毛叶苕子间作体系的氮肥替代及其氮素资源管理提供科学依据。【方法】试验于2014—2019年在农业农村部甘肃耕地保育与农业环境科学观测实验站进行。采用田间试验方法，在不施肥(CK)和习惯施氮(N100)水平下设置单作玉米处理，在90%(N90V)、80%(N80V)、70%(N70V)、60%(N60V)和0%(N0V)的习惯施氮水平下设置玉米毛叶苕子间作处理，共7个处理，3次重复，田间随机区组排列。研究不同氮肥减施条件下，玉米长期间作毛叶苕子后，作物产量、经济效益、氮肥偏生产力、氮肥农学效率和氮肥贡献率的变化规律。【结果】玉米长期间作毛叶苕子利用根茬还田对玉米具有明显的增产优势，而且这种增产优势随间作年限的延长呈增加趋势。相比习惯施氮处理(N100)，在化学氮肥减施20%条件下玉米长期间作毛叶苕子根茬还田，可以在保证玉米稳产的情况下增收2 273.2 kg·hm毛叶苕子干草，合计收益增加0.9%，达29 686元/hm~2，同时，氮肥偏生产力和农学效率显著提高20.7%和14.7%；在化学氮肥减施30%的条件下玉米长期间作毛叶苕子根茬还田，虽然玉米籽粒产量降幅明显，达7.7%，但是因为可以增收2 319.34 kg·hm毛叶苕子干草，合计收益与习惯施氮处理持平，达28 652元/hm~2，同时，氮肥偏生产力和农学效率显著提高31.8%和16.3%；在化学氮肥减施40%的条件下玉米长期间作毛叶苕子根茬还田，虽然可以增收2 303.09 kg·hm毛叶苕子干草，氮肥偏生产力和农学效率也显著提高48.8%和23.8%，但是因为玉米籽粒产量显著降低10.7%，合计收益只有27 929元/hm~2，显著低于习惯施氮处理。【结论】在甘肃河西绿洲灌区玉米生产过程中，氮肥减量条件下长期(9年)间作毛叶苕子利用其根茬还田，若只考虑玉米籽粒产量，则可以替代20%的化学氮肥用量，若考虑玉米和毛叶苕子的合计产值，则可以替代30%的化学氮肥用量。

关键词：玉米毛叶苕子间作根茬还田肥料贡献率产量氮肥利用率产值

氮肥减量配施有机肥对大白菜产量、品质及氮肥利用率的影响

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排灌机械工程学报 2022年第11期40卷 1138-1144页

作者：刘中良高俊杰陈震闫伟强谷端银泰安市农业科学院山东泰安271000

为了研究黄淮海区域大白菜合理有效的施肥模式,以“北京新三号”为供试材料,设置12种不同处理(CK1,不施肥;CK2,常规施肥;T1,常规减施化肥N 100%;T2,常规减施化肥N 15%;T3,常规减施化肥N 15%+有机肥替代15%N;T4,常规减施化肥N 30%;T5,常... 详细信息

为了研究黄淮海区域大白菜合理有效的施肥模式,以“北京新三号”为供试材料,设置12种不同处理(CK1,不施肥;CK2,常规施肥;T1,常规减施化肥N 100%;T2,常规减施化肥N 15%;T3,常规减施化肥N 15%+有机肥替代15%N;T4,常规减施化肥N 30%;T5,常规减施化肥N 30%+有机肥替代15%N;T6,常规减施化肥30%+有机肥替代30%N;T7,常规减施化肥N 40%;T8,常规减施化肥N 40%+有机肥替代15%N;T9,常规减施化肥N 40%+有机肥替代30%N;T10,常规减施化肥N 40%+有机肥替代40%N),研究氮肥减量配施生物有机肥对大白菜产量、品质、土壤养分及氮肥利用率的影响.结果表明:氮肥减量配施生物有机肥显著提高了大白菜产量,处理T3最高为307.43 t/hm^(2),较处理CK1,CK2和T1分别增产63.06%,14.49%和36.68%,与土壤中速效氮、速效钾含量呈正相关;与常规施肥相比,氮肥减量配施生物有机肥显著降低了大白菜硝酸盐含量,提高了维生素C、可溶性糖含量.氮肥减量配施生物有机肥对土壤酶活性也产生了显著影响,增施适量有机肥还增强了根际土壤脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶活性,而酸性磷酸酶活性降低.此外,与处理T1相比,氮肥利用率提高5.54%~60.71%.综合大白菜产量、品质及氮肥利用率等因素,常规减施化肥N 15%+有机肥替代N 15%施肥处理效果最佳.

关键词：氮肥减量配施大白菜产量品质氮肥利用率

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氮肥利用率的问题与改进

中国土壤与肥料 2016年第4期 9-16页

作者：田昌玉孙文彦林治安赵秉强李志杰中国农业科学院德州试验站山东德州253015 东营市农业局山东东营257091 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/农业部植物营养与肥料重点实验室北京100081

传统差减法计算氮肥利用率变异较大,影响了氮肥利用率的应用,科学的氮肥利用率计算方法对氮肥的合理施用十分重要。本文概述了氮肥利用率50多年的研究过程,并划分为3个创新研究阶段,提出差减法计算氮肥利用率各个创新研究阶段的主要创... 详细信息

传统差减法计算氮肥利用率变异较大,影响了氮肥利用率的应用,科学的氮肥利用率计算方法对氮肥的合理施用十分重要。本文概述了氮肥利用率50多年的研究过程,并划分为3个创新研究阶段,提出差减法计算氮肥利用率各个创新研究阶段的主要创新点。采用常规计算方法和定位试验研究资料计算了氮肥利用率,阐明常规计算方法计算的氮肥利用率结果存在的问题;归纳了氮肥利用率变异较大的主要原因:1)采用土壤氮素养分系统没有达到平衡或接近平衡的试验结果;2)常规计算方法仅考虑氮肥用量和作物吸收氮量,没有考虑土壤残留氮(或消耗土壤氮)。建立了2个氮肥利用率计算的新方法:1)土壤氮素养分系统平衡状态计算公式:氮肥利用率=(施肥作物吸收氮-报酬递减系数×对照作物吸收氮)/施肥氮;2)土壤氮素养分未达到平衡状态计算公式:氮肥利用率=(施肥作物吸收氮-报酬递减系数×对照作物吸收氮)/(施肥氮+施肥处理土壤氮素消耗量-对照处理土壤氮素消耗量)。

关键词：氮肥利用率土壤氮素养分计算方法差减法