【目的】在农学和经济效益基础上，基于生态和社会效益进一步探索优化玉米氮肥施用量，促进黑土区玉米生产的可持续绿色发展，协同实现作物高产、资源高效、环境保护和人类健康等多重目标。【方法】2017—2020年在吉林省典型黑土区两个地点（三棵树村和泉眼沟村，简写为SKS和QYG）开展田间定位试验，研究氮肥（尿素）用量（0、50、100、150、200、250、300 kg N·hm~(-2)）对玉米产量、氮素吸收和利用的影响。采用生命周期评价和综合效益分析方法评估不同施氮水平下玉米的农学、经济、生态和社会效益（分别为施氮引起的直接产值增量、除去氮肥成本的利润增量、除去活性氮损失和温室气体排放等环境污染成本的生态效益、除去环境污染引发人类健康危害成本的社会效益），并分别计算农学最佳施氮量（agronomically optimal N rate,AOR）、经济最佳施氮量（privately optimal N rate,POR），生态最佳施氮量（ecologically optimal N rate,EOR）和社会效益最佳施氮量（socially optimal N rate,SOR），最终综合多重效益优化黑土区玉米的氮肥施用量。【结果】黑土区玉米施用氮肥具有显著增产效果，两个试验点产量随施氮量增加而持续上升，均在200 kg N·hm~(-2)达到产量平台，SKS和QYG 4年平均产量分别为10.3和11.1 t·hm~(-2)。玉米植株氮素吸收量也随施氮量增加而持续提高，SKS和QYG均在300 kg N·hm~(-2)达到最高（分别为151.9和161.8 kg N·hm~(-2)），而氮肥表观回收率均在施氮量100 kg N·hm~(-2)时最高（分别为70.3%和72.2%），而后则随施氮量增加呈下降趋势。基于4年试验结果进行综合效益分析发现，氮肥投入导致的生态和社会成本均随施氮量增加呈指数增长趋势，玉米施氮后的产值增量、利润增量、生态效益及社会效益均随施氮量增加呈现先增加后降低的一元二次曲线趋势。基于曲线拟合计算，SKS点的AOR、POR、EOR、SOR分别为236、225、215、211 kg N·hm~(-2)，而QYG点分别为245、235、225、221 kg N·hm~(-2)。AOR条件下，SKS和QYG点的玉米产量分别为10.6和11.4 t·hm~(-2)，活性氮损失分别为44.4和46.8 kg N·hm~(-2)，生态效益分别为8 786和10 271元/hm~2，社会效益分别为8 351和9 822元/hm~2。两个试验点在EOR条件下相比AOR条件分别减施氮肥8.8%和7.9%，提高氮肥偏生产力9.1%和8.1%，减少活性氮损失11.7%和11.0%。两个试验点的SOR在EOR基础上进一步减少氮投入，SOR相比AOR分别减施氮肥10.6%和9.6%，减少活性氮损失14.0%和13.1%，增加社会效益124和119元/hm~2。【结论】基于生态和社会效益评估，本研究条件下玉米在10.5—12.0 t·hm~(-2)产量水平的适宜施氮量为210—220 kg N·hm~(-2)，建议黑土区玉米养分管理应以最佳生态或社会效益为目标推荐施氮量，以实现减氮增效、生态高产和人类健康等多重目标。

毕节地区农业科学研究所于2001-2002年度进行了有机生物复合肥不同底肥施用量对玉米产量及经济效益的影响试验。结果表明:以20kg/667m2有机生物复合肥作底肥的单位面积产量、产值和纯经济效益最高,其次为40kg/667m2,施用量超过80kg/667m2后,玉米的产量显著下降,产值降低。

以减少氮肥损失、提高夏玉米氮肥利用率为着眼点,对3种类型氮肥(普通尿素、包膜尿素、复合肥)不同施用量对夏播玉米品种郑单958与农大108的生长发育及氮肥利用的影响进行了研究。结果表明,在本试验施氮范围内(折合N 0~180 kg/hm2),两品种随施氮量增加而显著增产;同一施氮水平下以复合肥增产效应最好,但3种类型氮肥之间的产量差异不显著。两品种穗粒数随施氮量增加而增加,与氮肥类型关系不大,而千粒重受氮肥类型影响较大,且品种间表现有差异。LAI、干物重与叶片叶绿素含量均随施氮量增大而增大,且复合肥和包膜尿素对以上3个性状值的提高较普通尿素更明显。与普通尿素相比,包膜尿素与复合肥的氮肥利用率较高...

【目的】探讨与化学肥料相比施用堆肥对青贮玉米饲料生产能力的影响,为生产中合理施用堆肥进行青贮玉米生产提供理论依据。【方法】采用单因素随机区组试验设计,3个不同堆肥的施用处理分别为20、40和60 t.hm-2,以施用化学肥料(尿素400 kg.hm-2+过磷酸钙450 kg.hm-2+钾肥(K2SO4)300 kg.hm-2)为对照组,每个处理3个重复。通过测定各处理单位土地面积的鲜物质产量、干物质产量、营养物质含量、养分瘤胃降解率,得出不同堆肥施用量对青贮玉米单位土地面积生物产量、营养物质产量、可降解营养物质产量等指标的影响,从而对施用堆肥的青贮玉米饲料生产能力进行综合评定。【结果】随堆肥施...

以不同品种春玉米为试验材料,研究氮肥施用量对春玉米子粒淀粉含量及淀粉合成关键酶活性的影响。结果表明,在一定施氮范围内随氮肥施用量提高,淀粉含量表现增加趋势,品种间存在差异;在吐丝49天之内,SS活性呈单峰曲线变化,到吐丝21天达到高峰,之后缓慢下降,但高氮处理下降速度慢于低氮处理;子粒灌浆期间ADPG焦磷酸化酶活性呈单峰曲线变化,四单19的ADPG焦磷酸化酶活性最高,依次是东农早粘、东农248、东甜4号,氮肥施用量对ADPG焦磷酸化酶活性影响较大;ADPG焦磷酸化酶活性与淀粉含量的关系除吐丝后7天相关未达显著水平,其它均达极显著正相关;SS分解活性与子粒中淀粉含量在吐丝后均呈显著和极显著正相关...

【目的】探讨土壤无机氮含量对春甘蓝-玉米-冬甘蓝轮作甘蓝获得最高产量的施氮量和氮肥利用率的影响及施用氮肥与甘蓝产量和品质的关系,为该轮作制高产优质安全的氮肥施用技术提供依据。【方法】采用田间定位试验研究0、90、180、270、360、450kg·ha-16个施氮水平在两种无机氮含量土壤上春甘蓝、玉米、冬甘蓝产量、氮肥利用率及甘蓝水溶性糖、Vc、硝酸盐含量的变化。【结果】供试土壤无机氮含量显著影响第一季春甘蓝获得最高产量的施氮量,土壤无机氮含量高,春甘蓝最大施氮量降低,土壤无机氮含量对后茬冬甘蓝影响减弱,表明土壤无机氮变化活跃,只对当季作物施肥具有指导意义。当地习惯施氮量高出甘蓝获得最大产量施...

为明晰缓释氮肥不同施用量下玉米光合日变化特征及生长发育规律，利用光响应曲线拟合，以期为农牧交错区春玉米丰产栽培和氮肥高效利用提供理论依据。以广德5号为研究对象，在2018年长期定位试验基础上，于2019,2020年分别测定分析了玉米抽雄—吐丝期穗位叶在N 0(N0,CK),120(N8),180(N12),240 (N16),300(N20),360(N24) kg/hm~2 6个氮肥梯度下的SPAD值、胞间二氧化碳浓度、气孔导度、净光合速率、蒸腾速率日变化、光响应曲线及干物质积累规律。2 a结果表明，随着氮肥施用量的增加，玉米穗位叶SPAD值和净光合速率、蒸腾速率、气孔导度日变化呈先增加后降低的趋势，均以N16处理最高，且胞间二氧化碳浓度最低。净光合速率、蒸腾速率、气孔导度日变化均呈单峰曲线变化趋势。光响应曲线拟合分析得出，N16处理的最大净光合速率最高，2019,2020年N16处理分别比N0、N8、N12、N20、N24处理提高37.48%,29.51%,31.85%,18.17%,37.32%和80.04%,59.73%,50.30%,6.42%,62.51%。全株干物质及穗部干物质积累与最大净光合速率、SPAD值呈极显著正相关。综合分析得出，内蒙古西部地区最适宜的氮肥施用量为240 kg/hm~2。

通过连续 3a的试验发现 :齐穗期喷施尿素溶液能改善稻米加工品质 ,适当提高直链淀粉含量 ,延长胶稠度 ,但对垩白发生有一定促进作用。早稻早季种植形成较优米质的最佳氮肥用量大于晚季种植 ,增氮的同时应注意选择垩白小的品种 ,以扬其改善加工、蒸煮、营养品质之长 ,避增加垩白之短。重施基肥吻合早季种植水稻生育期短、灌浆快的特点 ,使其尽早吸收、充分利用氮素营养 ,故能形成较优的米质 ,而重施穗肥吻合晚季种植水稻生育期长、灌浆平缓的特点 ,在生育后期集中向籽粒供氮 ,利于优良米质的形成。施氮时期及施氮量调控优质稻米的形成与适应不同类型品种或不同季节水稻的生长发育特点有关 ,但伴随加工、蒸煮、营养等品...

为研究莴苣高产、优质、低污染、高氮肥利用率的合理氮肥施用量,采用盆栽试验与 15N 标记示踪技术, 分析了氮肥施用量与莴苣产量和品质及氮肥利用率的关系.根据试验结果,将每 1 kg 土的氮肥施用量 x(g)与每盆莴苣的产量 ? (g)拟合成回归方程为 ?=104.21+2 476.31x-5 181.97x2,表明莴苣产量随氮肥施用量的增加呈先增加后下降的变化趋势.每 1 kg 土的合理氮肥施用量为 0.175 0~0.212 5 g.适宜的氮肥施用量能改善莴苣品质,降低氮肥损失,提高氮肥利用率.

以南方双季稻田改种春玉米杂交晚稻这一新型水旱轮作制为研究对象 ,研究了稻田春玉米不同施肥水平、不同追肥次数及不同追肥时间的效果。结果表明 :稻田春玉米最佳施氮量为 30 0 kg/ hm2 左右 ,以二次肥 (即基肥和穗肥各占一半 )较为省工。穗肥以 9— 10叶全展时施用增产效果较好。

【目的】探讨宁夏平原有机肥施用量对饲料玉米产量及土壤性状的影响，明确该地区有机肥安全施用量，为土壤培肥及玉米增产提供科学依据。【方法】2018—2019年在宁夏青铜峡市甘城子村开展有机肥不同施用量试验，共设6个用量水平：0、3750、7500、15 000、30 000、45 000 kg/hm~(2)，以非有机肥（0 kg/hm~(2)）为对照，研究不同有机肥用量对玉米产量及构成因素、土壤养分和生物活性的影响。【结果】施用适量有机肥可显著增加玉米产量，以有机肥施用量15 000～30 000 kg/hm~(2)对产量构成因素促进效果最佳，2018和2019年最高产量下有机肥施肥量分别为27 880和25 030 kg/hm~(2)；施用有机肥可显著增加0～30 cm 层土壤养分和土壤微生物数量，以有机肥施用量15 000 kg/hm~(2)处理对增加土壤细菌数效果最佳，2018和2019年较对照分别显著增加252.1%和202.4%，且2019年微生物总数高于2018年；施用有机肥可有效增加土壤酶活性，0～20 cm层土壤酶活性高于20～40 cm。0～20 cm层土壤在有机肥施用量15 000 kg/hm~(2)处理下土壤脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶和磷酸酶活性最高，较对照处理分别显著增加63.6%、26.2%、158.9%和43.9%，而20～40 cm层土壤在有机肥施用量45 000 kg/hm~(2)处理下活性最高，较对照分别显著增加202.3%、37.4%、97.4%和56.3%。【结论】施用适量有机肥可以显著提高玉米产量，增加土壤养分和微生物数量，提高土壤酶活性。

为了探明不同土壤类型和生态气候条件下夏玉米的适宜锌肥施用量及方式,2013年6-9月,在浚县、禹州和偃师分别布置田间小区试验,研究不同土壤类型和生态气候条件下锌肥施用量及方式对夏玉米籽粒淀粉含量及产量的影响。结果表明,适量的锌肥能增加夏玉米大喇叭口期、吐丝期和灌浆期叶片中可溶性糖含量、籽粒淀粉含量和籽粒产量。总体上,浚县、禹州和偃师3个研究区域夏玉米叶片中可溶性糖含量均以锌肥施用量30 kg/hm2最好;等量锌肥施用量条件下,土施处理优于土施+喷施处理。浚县、禹州和偃师夏玉米籽粒淀粉含量分别在土施锌肥15,30,30 kg/hm2时达到最大值;等量锌肥施用量条件下,土施处理优于土施+喷施处理。...

为明确有机肥施用量对燕麦(Avena sativa)－青贮玉米(Zea mays)系统产量和氧化亚氮（N_(2)O）排放的影响，设置6个有机肥施用梯度：0、30、60、90、120和150 t·hm~(-2)(分别记为CK、T_(1)～T_(5))。通过静态暗箱-气相色谱法测定田间N_(2)O排放通量，结合土壤无机氮、温湿度、硝化势、反硝化能力和燕麦、青贮玉米产量综合分析，明确丰产减排的有机肥施用量和影响N_(2)O排放的主要因子。结果表明：随着有机肥施用量的增加，N_(2)O周年累计排放量呈现先增长后下降的趋势，表现为T_(4)＞T_(5)＞T_(3)＞T_(2)＞T_(1)，T_(1)～T_(5)处理青贮玉米季N_(2)O累计排放量均高于燕麦季。随着有机肥施用量增加，土壤硝化势呈先增加后减少趋势，土壤反硝化能力呈增加趋势，其中青贮玉米季反硝化能力显著高于燕麦季(P < 0.05)。T_(3)处理燕麦-青贮玉米周年产量最高，显著高于其他处理(P < 0.05)。土壤温度、湿度和铵态氮含量是影响N_(2)O排放的主要因子。综上，在本试验条件下，90 t·hm~(-2)可作为燕麦-青贮玉米系统丰产减排的最佳有机肥施用量。

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。

为确定东北地区中部黑土秸秆还田条件下玉米适宜氮肥用量，于2017-2020年在吉林省公主岭市连续4 a设置定位试验，分析秸秆还田下不同氮肥用量（0、70、140、210、280和350 kg/hm~2）对玉米产量、氮肥利用效率和土壤氮素平衡的影响，探讨秸秆还田下氮肥用量与玉米产量及氮素盈余率之间的关系。结果显示，秸秆还田下玉米产量随施氮量的增加呈先增加后降低的趋势，但获得最高产量的施氮量随着试验的开展呈降低趋势，降幅达到了15.8%。玉米累积氮素农学效率、回收率和偏生产力均随着氮肥用量的增加而降低。土壤氮素平衡结果显示，当施氮量超过210 kg/hm~2时，显著增加了土壤矿质氮素累积量，与播前土壤相比，在高施氮量下（280和350 kg/hm~2），其矿质氮素累积量分别增加了13.0%和33.6%，与此同时，其氮素累积表观损失达到了578和833 kg/hm~2。氮素表观盈余率与氮肥用量、籽粒产量、累积氮素回收率和氮素损失量相关性分析结果显示，当盈余率为0时，氮肥用量为188.9 kg/hm~2，产量为11 850 kg/hm~2，氮素回收率为40.1%，氮素损失量为65.7kg/hm~2。结果表明：秸秆还田下配施适宜氮肥可显著提高玉米产量以及氮素利用率，并能降低土壤氮素表观损失。综合考虑作物产量、理论盈余率及土壤氮素表观平衡等因素，所研究区域长期秸秆还田下适宜氮肥用量为179.5～198.4 kg/hm~2。