【目的】随着缓/控释肥的推广和农业劳动力越来越紧缺,简化施肥技术成为未来的一种施肥趋势。黄淮海地区夏玉米季雨热同期,基施包膜尿素容易使养分前期释放过快后期养分缺失,无法满足玉米后期生长需求。通过研究包膜尿素施用时期来探究适合黄淮海地区夏玉米种植的施肥方式,简化施肥生产同时保证玉米产量,提高肥料利用效率。【方法】供试夏玉米品种选用登海605(DH605)和郑单958(ZD958),5个试验处理为不施氮处理(CK)、一次施尿素处理(JN)、拔节-大喇叭口期分次施尿素处理(SN)、基施包膜尿素处理(BR)和拔节

以郑单958玉米为材料,连续2年比较了包膜尿素与普通尿素对夏玉米碳氮代谢影响的差异。结果表明:施氮提高叶片与茎鞘总糖含量,12叶展前以普通尿素处理效果较好,吐丝后以包膜尿素处理效果较好;施氮显著提高叶片与茎鞘全氮含量,以包膜尿素处理效果较好;施氮降低茎鞘C/N,降幅以包膜尿素处理较大;施氮使氮收获指数下降,包膜尿素处理降幅较普通尿素处理大;叶片与茎鞘碳转运发生于乳熟至成熟期,而叶片与茎鞘氮转运分别主要发生于乳熟至成熟期和吐丝至乳熟期,碳、氮转运量一般以包膜尿素处理较大,包膜尿素能改善夏玉米碳氮代谢状况。

针对华北地区冬小麦-夏玉米轮作区氮肥用量大、损失严重而控释尿素成本高、推广难的问题，基于3 a 6季冬小麦-夏玉米轮作田间定位试验，探究不同减氮条件下普通尿素配施控释尿素对氮素利用的影响，以期在前期明确控释尿素与普通尿素适宜配比的基础上进一步优化施氮量，进而为华北冬小麦-夏玉米轮作区化学氮肥减量增效和控释尿素的推广应用提供技术参考。试验设置6个处理：不施氮(CK)、农民习惯施氮(FH,冬小麦季施氮270 kg/hm~2,夏玉米季施氮240 kg/hm~2,基追比为1∶1)和不同减氮条件下配施控释尿素的处理(N1、N2、N3和N4:冬小麦季分别施氮243,216,189,162 kg/hm~2,其中控释氮占40%;夏玉米季分别施氮216,192,168,144 kg/hm~2,其中控释氮占30%;均一次性基施)。结果表明：与FH处理相比，仅N1处理可实现冬小麦和夏玉米的连年增产增收，可使冬小麦在2017—2018年，2019—2020年分别显著增产4.0%,5.4%,即使在2018—2019年其他减氮处理均减产的情况下仍可增产1.6%;可使各年夏玉米青贮产量显著增加，平均增产10.9%;各季作物收获后0～100 cm, 60～100 cm土层土壤无机氮积累量较FH显著降低，6季作物累计氮素利用率较FH提高11.3百分点。在减氮10%条件下按适宜比例配施控释尿素(即：冬小麦季施氮243 kg/hm~2,配施40%控释氮；夏玉米季施氮216 kg/hm~2,配施30%控释氮)可提高小麦-玉米轮作中的作物产量和累计氮肥利用率，并减少土壤无机氮素的累积和淋失。

【目的】研究包膜控释氮肥与尿素配施对冬小麦氮素积累、分配、利用率和产量的影响,为筛选控释氮肥配施尿素的适宜比例提供参考。【方法】在成都平原,2014和2015年采用冬小麦大田试验,设置不施氮处理(CK)及普通尿素与控释氮肥不同配比(0(T1),10%(T2),20%(T3),40%(T4),80%(T5),100%(T6))处理,肥料均一次性基施,研究控释氮肥不同配施比例对冬小麦产量及其构成因素、经济效益和氮素利用率的影响。【结果】两年田间试验结果表明,小麦产量均以T4处理最优,较单施尿素T1处理增产69

【目的】针对当前夏玉米生产中灌溉水资源不足和施氮过量的问题,本研究拟通过分析比较节水减氮模式与常规水氮模式对夏玉米生长和产量的调控效应,为开发夏玉米水肥减量增效的生产模式提供依据。【方法】于2018—2019年在陕西杨凌开展水氮二因素田间试验。灌溉设常规灌溉(800 m~3·hm~(-2))、减量灌溉(400 m~3·hm~(-2))和不灌溉(0)3个处理;施氮设常规施氮(300 kg N·hm~(-2))、减施25%(225 kg N·hm~(-2))、减施50%(150 kg N·hm~(-2))、减施75%(75 kg N·hm~(-2))和不施氮肥(0)5个处理,分析夏玉米产量、光合特性以及干物质(氮素)积累和转运特性。【结果】(1)减量灌溉、减氮25%的节水减氮模式较常规水氮模式对产量及产量构成因素无显著影响。(2)与常规水氮模式相比,减量灌溉、减氮25%对夏玉米叶面积指数(LAI)无显著影响,也能加快花前LAI上升速度且花后LAI下降缓慢;显著提高抽雄期穗位叶净光合速率10.0%,维持植株花后较高的穗位叶净光合速率,保证干物质生产。(3)减量灌溉和减氮25%较常规水氮模式对成熟期干物质积累量无显著影响,但干物质最大增长速率显著提高6.3%,最大增长速率出现日期显著提前0.8 d。(4)与常规水氮模式相比,减量灌溉、减氮25%处理花前干物质转运量、转运率和花前转运量对籽粒贡献率分别显著提高36.4%、40.1%和28.6%;花前氮素转运量、转运率以及转运量对籽粒的贡献率分别显著提高30.3%、22.0%和42.1%。花后干物质、氮素积累量以及对籽粒的贡献率在2种水肥模式下无差异。【结论】施氮225 kg·hm~(-2)、灌溉400 m~3·hm~(-2)的节水减氮模式能有效协调干物质和氮素的积累和转运,提高成熟期籽粒同化物分配比例,实现关中平原夏玉米节水减肥增效的生产目标。

为进一步探索适宜黄淮海区域砂姜黑土小麦玉米轮作区玉米高效、可持续生产适宜机械耕作措施,自2010年开展定位机械耕作试验,在秸秆全量还田条件下分别设置7个冬小麦-夏玉米年内轮耕处理:旋耕-免耕(对照)、免耕-免耕、深松-免耕、深耕-免耕、旋耕-隔年旋耕、深松-隔年深松、深耕-隔年深耕,于2012,2013年分别取样对夏玉米氮素积累、转运和干物质积累进行比较分析。结果表明,玉米成熟期地上部氮素积累量2年均为旋耕-隔年旋耕处理值最高,分别比对照(旋耕-免耕)增加14. 57%(2012年)和30. 95%(2013年),且差异显著,其他处理与对照间差异均不显著。灌浆期地上部氮素积累量连续2年均为对照、免耕-免耕和深耕-免耕处理较低,灌浆期间地上部氮素积累量连续2年均为对照、免耕-免耕和深耕-免耕处理较低,地上部干物重2年均为对照最低,显著低于深松-免耕、旋耕-隔年旋耕(2012年)和深松-隔年深松(2013年)处理。各处理籽粒产量与对照相比差异不显著,但2012年深松-免耕处理产量最高,显著高于深耕-免耕和深耕-隔年深耕处理。因此,建议黄淮海区域砂姜黑土农田小麦季和玉米季以旋耕和深松为主进行周年内或年际间轮耕,促进玉米植株氮素积累尤其是灌浆期间,促进干物质生产。

【目的】控释氮肥与普通尿素进行掺混施用是行之有效的一次性施肥替代技术。明确控释氮肥与尿素掺混施用对春玉米产量、氮素吸收利用以及土壤－作物系统氮素平衡的影响，为春玉米氮素养分的科学管理技术提供参考。【方法】２０１０和２０１１年在吉林省中部玉米主产区连续２年设置大田定点试验，施肥处理包括：不施氮（Ｎ０）、１００％尿素（ＣＲＮ０％）、１５％控释氮肥＋８５％尿素（ＣＲＮ１５％）、３０％控释氮肥＋７０％尿素（ＣＲＮ３０％）和４５％控释氮肥＋５５％尿素（ＣＲＮ４５％），研究控释氮肥与尿素掺混施用对春玉米连作条件下籽粒产量、氮素吸收与利用、土壤无机氮累积与矿化以及系统氮素平衡的影响，确定适宜的控释氮肥掺混比．．．

【目的】探究基于有效积温的不同供氮水平夏玉米干物质和氮素积累动态预测模型及其特征参数，以期为利用有效积温预测夏玉米干物质和氮素积累提供理论依据。【方法】在河北廊坊进行两年大田试验（2019—2020年），以郑单958为试验材料，利用归一化法，通过模型筛选拟合不同供氮水平夏玉米干物质和氮素积累基于播种后有效积温的归一化Gompertz模型，并利用增长速率曲线及其特征参数定量分析夏玉米干物质和氮素积累特征。【结果】（1）在本试验条件下，当磷钾肥适量时，随施氮量的增加夏玉米最大干物质和氮素积累量持续增加。（2）以有效积温为自变量建立的夏玉米干物质和氮素积累量的归一化Gompertz模型具有较好的生物学意义，方程的决定系数分别为0.9962—0.9988和0.9887—0.9922。利用第2年数据进行模型验证，模拟值和实测值的相关系数分别0.9933—0.9959和0.9830—0.9923，标准化的均方根误差分别为6.64%—16.86%和7.31%—12.68%，预测效果达到良好水平。（3）不同供氮水平夏玉米干物质和氮素积累的增长速率均表现为“单峰曲线”，其变化与供氮水平关系密切，在处理间表现为：适量施肥条件下，增长速率曲线呈现上升快下降也快的特点，减肥处理增长速率曲线呈现上升慢下降也慢的特点。（4）夏玉米播种后干物质和氮素积累快增期有效积温范围分别为709.35—1 722.54℃·d和482.50—1 507.61℃·d，氮素积累达最大速率所需有效积温为995.05℃·d，小于干物质积累达最大速率对积温的需求（1 215.94℃·d）。供氮水平明显影响夏玉米干物质和氮素积累进入快增期、缓增期、达到最大增长速率所需积温，同时还影响最大增长速率和快增期平均增长速率；与不施氮肥处理相比，适量氮肥处理夏玉米进入各关键期所需有效积温明显减少，关键期增长速率明显增加。【结论】归一化Gompertz模型不仅能够很好地模拟和预测不同供氮水平夏玉米干物质和氮素积累随有效积温的动态变化，还明确了有效积温与干物质和氮素积累的定量化关系。基于有效积温的Gompertz模型可以用来预测作物长势和最佳施肥时期，具有较强的应用价值。

【目的】研究不同灌水条件下,控释尿素与常规尿素用量对玉米氮利用及产量和品质的影响。【方法】采用随机区组设计5个施氮水平和2个水分水平,研究不同类型尿素与水耦合对玉米干物质量、叶面积指数、籽粒产量、生物产量、地上部氮素吸收和籽粒蛋白质产量的影响。【结果】相同灌水条件下,施氮处理玉米干物质量、叶面积指数均大于对照,控释尿素处理玉米的干物质量、叶面积指数大口期前低于常规尿素,开花后却显著高于常规尿素;增加施氮量可显著提高玉米吸氮量及花后籽粒吸氮量,营养器官虽可获得较大的氮素累积,但降低了向籽粒转移氮量。同一氮水平下,灌浆水提高了玉米地上部干物质量、叶面积指数和籽粒产量,降低了玉米地上部吸氮量、花后籽...

生物质炭作为一种新型的土壤改良剂,不仅可以维持土壤肥力、改善土壤退化和污染,也可提升作物长势及生产效率。以松嫩平原黑土区为研究对象,设置了3种生物质炭施加水平[C5(5 t·hm~(-2)), C10(10 t·hm~(-2)), C15(15 t·hm~(-2))],各水平设置下3种施加方案[F1(秋季施加), F2(春秋两季各施加一半), F3(春季施加)],同时设置1组对照[BL(无生物质炭施加)],共计10种处理。比较分析了不同处理条件下夏玉米Zea mays植株根系特征、氮素空间分布状况、根系呼吸强度以及氮素利用效率等指标差异,构建生物质炭用量与氮素利用效率以及收获指数之间的关联函数,进而阐述生物质炭调控模式与作物生产效率之间的作用关系,为寻求生物质炭合理、高效利用的管理模式提供理论指导。结果表明:夏玉米根系长势受生物质炭调节的影响较大,其中C5F1, C10F1和C15F1处理条件下植株根系长度分别相对于BL处理增加了1 009.10, 1 640.05和1 270.24 cm, C10水平效果较为明显。同时,在F2和F3方案下, 3种不同生物质炭用量处理表现出相同的规律;生物质炭的调控作用有效抑制了土壤氮素的无效流失,并且在C10F1处理条件下,土壤的固氮效果达到最优;生物质炭的保水性和保肥性提升了作物根系的呼吸强度,随着生物质炭的施入量增加,作物呼吸强度效果表现出先增加后减小的趋势,适宜地增加生物质炭的用量可以有效提升植株根系的代谢活动;生物质炭的调控作用在一定程度上促进了作物产量的积累,随着生物质炭施入量的增加以及施入方案的调整, C10F1处理条件下的作物产量、氮素利用效率以及收获指数最高。另外,生物质炭的施入量与作物产量、氮素利用效率等指标之间具有显著的二次函数关系,表明生物质炭供应与植株生产力之间存在最佳阈值。

通过田间试验,研究了包膜尿素减量施用对马铃薯产量及品质的影响。结果表明,与习惯施肥相比,适量减量施用包膜尿素能较好地保证马铃薯产量、叶片叶绿素含量及提高马铃薯品质。在产量方面,以80%硫加树脂包膜尿素增产效果最好,增产幅度为13.14%;在马铃薯叶片叶绿素含量方面,以100%速效尿素及80%速效尿素处理效果较好,且两者差异不显著;在马铃薯品质方面,80%硫加树脂包膜尿素处理的马铃薯淀粉含量最高,达16.85%,处理的硝酸盐含量最低,仅为20.89 mg/kg,明显提高了马铃薯品质。

为明确种植密度和施氮量对超高产夏玉米干物质积累和产量形成的影响，以夏玉米品种农单９０２为研究材料，于２０１３年在河北省藁城市进行了密度（设５．２５万，６．００万，６．７５万，７．５０万，８．２５万株／ｈｍ～２共５个水平）和施氮量（３００，３７５，４５０ ｋｇ／ｈｍ～２共３个水平）的二因素裂区试验。结果表明，密度和施氮量对干物质积累量和产量性状的互作效应不显著。同一施氮量下，随密度增加，干物质积累量和每公顷穗数逐渐增加，但收获指数、穗粒数、千粒质量逐渐减小，吐丝后干物质积累量、吐丝后干物质贡献率及产量则先增加后减少。密度对果穗秃尖长、穗粒数的影响最大，对穗行数的影响最小。同一密度下，随施氮量增加．．．

【目的】本研究在定位试验平台上监测了不同施肥处理夏玉米田NH3和N2O的排放规律及其损失量,以探讨减少黄淮海区域夏玉米田氮素气态损失的有效途径,为提高夏玉米籽粒产量及肥料利用效率提供理论依据。【方法】2016—2017年利用水肥渗漏研究池进行试验,以郑单958(ZD958)为材料,以不施氮肥(CK)为对照处理,在同等施氮量下设置单施尿素(U1)、单施牛粪(M1)和尿素牛粪1﹕1配施(U2M2)3种氮肥处理。采用通气法和静态箱-气相色谱法研究了不同施肥处理对玉米田NH3和N2O排放规律和损失量、籽粒产量及氮肥利用效率的影响。【结果】玉米田氮素气态损失以NH3挥发为主,占氮素气态损失量的88.55%—96.42%,N2O排放量较少。不同施肥处理显著影响NH3和N2O排放量及氮素利用效率。U1处理NH3挥发量最高,两年平均为38.19 kg·hm-2;以M1处理最低,为19.10 kg·hm-2,U2M2处理介于两者之间,施用有机肥的M1或U2M2处理可以显著降低NH3挥发损失量。N2O排放氮素损失以M1处理最高,平均达到1.65 kg·hm-2,较U1和U2M2处理分别提高了77.42%和34.15%。2016—2017年不同施肥处理间籽粒产量差异显著,表现为U2M2>U1>M1>CK,2016年U2M2处理籽粒产量较U1和M1处理分别提高了3.45%和5.25%,U1和M1处理之间籽粒产量无明显差异;2017年U2M2处理籽粒产量较U1和M1处理分别提高了5.83%和12.53%,U1显著高于M1处理,提高了6.33%。氮素利用效率以U2M2处理最高,平均为58.20%,较M1和U1处理分别提高了32.15%和15.13%。【结论】有机无机肥配施增加了夏玉米干物质和氮素积累量,提高了籽粒产量和氮素利用效率,较单施尿素氨挥发减少,较单施有机肥N2O排放降低,是实现增产增效的合理施肥方式。

在潮土上通过田间试验研究了不同施钾量对夏玉米产量、钾素积累量和钾肥效率的影响,试验结果表明:施用适量的钾肥能明显提高夏玉米产量,增产率为4.68%~14.35%;夏玉米植株钾素积累量随施钾量的增加而增加,拔节到灌浆期植株钾积累量持续增加;钾生理效率、钾素吸收效率、钾肥效率和钾肥当季回收率均随施钾量的增加而减少。从钾肥增产增收和钾素利用效率方面综合考虑,以施钾量150 kg.hm-2效果相对最佳,与不施钾处理相比可增产1080 kg.hm-2,增收949元.hm-2,产投比为2.76,每公斤K2O增产7.09 kg夏玉米,钾肥当季回收率为37.26%。

【目的】探明陕西灌区高产春玉米栽培下干物质积累和氮素吸收的动态特征,为陕西春玉米高产栽培技术提供理论依据。【方法】以高产玉米品种陕单609为材料,设置普通大田栽培、高产栽培和超高产栽培3个栽培处理,于2013—2015年在陕西灌溉春玉米试验站进行试验,研究分析玉米产量等级群体的干物质积累、氮素吸收、叶面积指数与SPAD值、产量构成特性。【结果】普通大田栽培、高产栽培和超高产栽培下玉米籽粒平均产量分别为11.1、13.1和16.1 t·hm(-2),与普通大田栽培(对照)比,高产栽培和超高产栽培下籽粒产量增