【目的】探究不同水平氮磷配施对夏玉米地上部生物量和氮素浓度的影响,构建临界氮浓度稀释曲线模型,并基于氮营养指数模型诊断和评价玉米在不同氮磷互作条件下的氮素营养状况,可为夏玉米氮磷肥合理施用提供理论依据。【方法】以玉米品种郑单958和豫玉22为试验材料,在陕西关中平原设置田间定位氮磷配施试验,设氮肥(N)用量0、75、150、225、300 kg·hm~(-2)(分别用N0、N1、N2、N3和N4表示);磷肥(P_2O_5)用量0、60、120、180 kg·hm~(-2)(分别用P0、P1、P2和P3表示),于2019—2020年在夏玉米拔节期、抽雄期、灌浆期和成熟期进行取样,分析不同水平氮磷配施对玉米地上部生物量累积、氮浓度动态变化和产量的影响,构建并验证临界氮浓度稀释曲线模型。【结果】氮磷配施能显著提高夏玉米地上部生物量、植株氮浓度及籽粒产量,在同一施磷水平下,随施氮水平的提高,夏玉米各生育时期地上部生物量和籽粒产量呈增加趋势,植株氮浓度随生育进程推进和地上部生物量积累的增加而降低,氮浓度和地上部生物量之间符合幂指数关系。同时,施磷能促进植株氮素吸收和地上部生物量积累,在相同施氮条件下,施磷各处理总体表现为P2>P3≈P1>P0,说明施磷可以提高植株氮容纳能力,减缓氮浓度下降速率。根据地上部生物量(DM)与其氮浓度变化关系构建不同施磷水平下夏玉米临界氮浓度(N_c)变化曲线(P0,N_c=27.98DM~(-0.249);P1,N_c=29.77DM~(-0.182);P2,N_c=30.81DM~(-0.138);P3,N_c=30.06DM~(-0.187)),模型拟合的植株氮浓度和实际氮浓度线性相关,稀释曲线模型的n-RMSE值分别为10.23%、6.67%、6.95%和7.19%,有很好的稳定性。基于临界氮浓度稀释曲线计算氮营养指数(NNI),同一施磷水平下玉米各生育时期NNI随氮肥用量的增加而增大,NNI与相对地上部生物量(RDW)和相对产量(RY)均呈极显著相关。【结论】基于临界氮浓度稀释曲线模型的氮营养指数对夏玉米适宜氮磷配施量的诊断结果为N2—N3、P1—P2处理为最佳条件,结合施氮量与产量的拟合方程,推荐关中平原夏玉米施氮量为187.5—205.7 kg·hm~(-2)、施磷量为60—120 kg·hm~(-2)。

【目的】明确华中区域直播冬油菜的氮素稀释曲线模型及其适用性,探讨以氮素营养指数评价油菜氮素营养状况的可行性。【方法】通过2015—2016和2016—2017两个年度设置的不同氮肥用量(2015—2016年度氮肥用量为0、60、120、180和240 kg N·hm~(-2),2016—2017年度氮肥用量为0、60、120、180、240、300和360 kg N·hm~(-2))的田间试验,研究不同氮肥用量下从苗期到花期油菜各生育时期地上部生物量和植株氮素含量变化,建立直播冬油菜地上部临界氮素浓度稀释曲线模型。并利用该模型和植株氮素含量计算氮素营养指数,明确氮肥用量对油菜植株各个时期氮素营养指数的影响,探究油菜产量和氮素营养指数的关系,确定各时期适宜的氮素营养指数。【结果】氮肥施用显著增加油菜地上部生物量和氮素含量,不同氮肥处理间差异显著。直播冬油菜地上部临界氮素浓度和地上部生物量符合幂指数的关系(N_(cnc)=3.49DM~(-0.26))。该模型可以将独立的两个试验的氮限制和非氮限制组数据区分开,模型拟合的氮素浓度和植株实际氮素浓度线性相关,RMSE和n-RMSE分别为0.37和13%,模型具有较好的稳定性。在试验氮肥用量范围内,各点不同时期氮素营养指数随氮肥用量的增加而增加,且氮素营养指数对氮肥用量的响应与产量相似。氮肥施用显著增加油菜产量,尽管不同试验点直播冬油菜产量对氮肥用量的响应存在差异,但各点相对产量和不同时期的氮素营养指数均呈一元二次曲线关系,各生育时期氮素营养指数可以准确地反映油菜氮素营养状况。直播冬油菜相对产量为1时,越冬期、薹期和花期的氮素营养指数分别为1.35、1.26和1.03。【结论】油菜氮素稀释曲线模型N_(cnc)=3.49DM~(-0.26)和氮营养指数能够评价华中区域直播冬油菜氮素营养状况,用于植株氮素诊断。

氮素是粮食作物产量形成的重要元素之一,快速准确诊断作物氮素营养状况是进行精确氮肥管理的前提,而氮素营养诊断指标是制约其发展的关键因素。临界氮浓度稀释曲线是作物临界氮浓度(作物获得最大干物质所需要的最小氮浓度)与作物植株干物质的幂函数关系,基于临界氮浓度稀释曲线获得的氮营养指数被广泛应用到作物氮素营养诊断中。随着研究的深入,研究者先后基于植株干物质、叶片干物质、叶面积指数等建立了临界氮浓度稀释曲线,提高了作物氮素营养诊断的效率和精度。本文综述了我国三大粮食作物(小麦、玉米、水稻)临界氮浓度稀释曲线的构建、影响曲线参数的因素以及氮营养指数的获取与应用,为临界氮浓度稀释曲线的研究与应用提供理论支撑。

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】开花后穗部器官成为小麦生长中心，保证穗部充足的氮素营养是籽粒产量和蛋白品质形成的基础，精确诊断穗氮营养对预测评价产量和品质具有重要意义。【方法】选用周麦 27 和豫麦 49-198 为材料，在大田条件下设置 3 个灌溉条件（W0：雨养、W1：拔节期浇水 1 次、W2：拔节和开花各浇水 1 次）和 5 个施氮水平（0(N0）、90 kg·hm~(-2)(N6）、180 kg·hm~(-2)(N12）、270 kg·hm~(-2)(N18）和 360 kg·hm~(-2)(N24）），于小麦开花后不同的灌浆时段采集各处理小麦穗器官干物质及氮素含量数据，构建不同灌溉条件下冬小麦穗器官的临界氮稀释（Nc）曲线，并于成熟期测定籽粒产量和蛋白质含量。【结果】在同一灌溉条件下，随着施氮量的增加，穗部干物质及氮含量均增加；不同灌溉条件下的穗部临界氮浓度与生物量间均符合幂指数关系，不同灌溉条件的模型间存在差异（W0: Nc=2.58 DM~(-0.242); W1: Nc=2.92 DM~(-0.24); W2: Nc=3.10 DM~(-0.231)）。氮营养指数（NNI）在不同灌溉条件下均随着施氮量的增加而增加，适宜施氮量因灌溉条件而异，雨养条件为 180—270 kg·hm~(-2)，灌溉条件为 270kg·hm~(-2)左右。相对产量（RY）与 NNI 之间显著相关，具体表现为线性+平台特征，在雨养条件下 NNI 为 1.01 时，RY 获得最大值；而在灌溉条件下 NNI 为 0.97 时，RY 获得最大值。籽粒蛋白含量与 NNI 之间呈显著的线性定量关系，灌溉导致蛋白质含量有所降低。【结论】确立的穗器官 Nc 及 NNI 模型，能够有效指示不同水氮条件下小麦氮素丰缺变化，实时评价产量状况，准确预测蛋白质含量，为小麦生育后期的田间及收储管理提供参考和依据。

氮素是作物生长和生产的必需营养元素之一,合理氮管理是实现作物高产栽培的重要措施。临界氮稀释曲线是现代农业中为了提高氮素高利用效率、降低环境污染、减少生产成本而提出的一种精准氮管理模型。为更好地了解国内外临界氮稀释曲线研究现状和发展动态,客观反映不同国家、研究机构、作者以及期刊在该研究领域的影响力,基于Web of Science核心合集数据库(WOS)以及中国知网(CNKI)数据库,将2006-2021年近15年临界氮稀释曲线研究领域相关文献进行计量学分析。利用Cite Space和VOSviewer对年度发文量、发文作者、发文机构、关键词等进行可视化分析,并绘制相关图谱。结果表明,国内外关于临界氮稀释曲线的文献发文量呈初期缓慢增长后迅速增加的趋势;在发文量的国家排序中,前3分别是中国、法国、美国,相比较而言,中国的科研工作者在该领域的科研工作较多。通过研究前沿时区图和关键词突增图发现,“玉米”“产量水平”等关键词的研究是其近年来的研究热点,围绕提高作物产量水平而研究建立其临界氮稀释曲线是重点方向。

本试验对0,90,180,270kg/hm24个施氮量下夏播玉米CF008、郑单958和金海5号产量形成的源库关系进行了研究,目的是明确不同株穗型品种在不同施氮量下限制产量的主要因素。结果表明,3个品种夏玉米均在施氮量90～180kg/hm2下冠层透光率较高,LAI发展动态合理(前快、中稳、后衰慢),群体光合性能较高;其群体粒数、群体粒重和籽粒品质较高,源库性能较优。早衰型品种CF008成熟期粒叶比处理间无规律可循;郑单958成熟期粒叶比随施氮量增加而增加,在施氮量较高的条件下成熟期源不足是限制产量的主要因素;而保绿性较好的品种金海5号成熟期粒叶比随施氮量增加而降低,施氮量较高条件下库不足是限...

【目的】试验通过氮肥调控,塑造高效冠层,确立不同夏玉米品种高效冠层与氮肥调控的定量化关系指标。【方法】设置4个施氮水平(0、90、180、270kg·ha-1),研究不同施肥量对夏播玉米CF008、郑单958、金海5号冠层结构和光合特性的影响。【结果】3个品种夏玉米在施氮量90或180kg·ha-1下冠层光合性能和产量较高。在灌浆前期,群体光合势(LAD)和叶面积指数(LAI)在施氮180或270kg·ha-1条件下显著较高,之后为90或180kg·ha-1下较高,说明,高氮条件下生育前期冠层内透光率较低,冠层结构较不合理,导致生育后期叶片提早衰老,使后期光合性能和产量降低。【结论】由此得出在...

对冬小麦施氮在下茬夏王米上后效的研究表明:1)冬小麦收获后土壤残留的无机氮量与冬小麦生长季的总施氮量呈极显著的平台加线性相关关系,即在一定的施氮范围内,土壤残留无机氮保持一恒定的值,但超过一个临界值(93.7 kg.hm-2)后土壤残留无机氮量与冬小麦季总施氮量呈线性正相关;2)冬小麦收获后 0~90cm土壤残留无机氮与下茬夏玉米的籽粒产量呈显著的线性加平台的关系,夏玉米在达到平台产量时的土壤残留无机氮为 63.6 kg·hm-2;3)在该试验所处的土壤和气候条件下,冬小麦189kg·hm-2的施氮量就可以满足冬小麦、夏玉米两茬作物对氮素的需求;4)土壤残留无机氮的利用能极大地提高肥料利用率,...

以提高夏玉米氮肥利用率、减少氮肥污染为着眼点,研究了不同施氮时期(三叶期施氮、大喇叭口期施氮、三叶期施氮结合大喇叭口期展追氮)对夏玉米植株碳氮运转及氮肥利用率的影响。结果表明,与不施氮相比,施氮降低了茎鞘、叶片等营养器官花前贮藏物质运转量和运转率以及总运转量和运转率,减弱了玉米各营养器官花前贮藏物质向籽粒的再运转能力。施氮降低了植株花前贮藏氮素总运转量和运转率,提高了籽粒全氮含量。三叶期施氮结合大喇叭口期追氮处理下夏玉米的氮肥利用率最高,较三叶期施氮和大喇叭口期施氮分别提高了21.8个百分点和22.8个百分点,较好的提高了夏玉米当季氮肥利用率,能够有效地降低因氮素损失而造成的农田污染。

1989～1990年,在金华地区利用叶分析方法对油桐进行了氮、磷、钾三元素的营养诊断试验。结果表明:叶片中氮、磷、钾的含量与施肥量之间,油桐桐果产量与叶片中氮、磷、钾的含量之间存在着显著的回归关系。它们的相关系数分别为0.8461,0.7576,0.8313和0.5209,0.4767,0.5259.本文还给出了叶片中氮、磷、钾含量的临界水平值。

【目的】揭示关中地区夏玉米叶面光谱特性与施氮量间的相关性,探索不同施氮水平下夏玉米叶片含氮量与叶绿素等生化指标及其光谱反射率特征。【方法】在田间设置不同施氮水平(纯氮施用量分为0,120和240kg/hm2)的试验小区,分别于喇叭期、抽穗期、吐丝期和乳熟期,采用FieldSpec光谱仪于室内标准光源下测定夏玉米叶片的光谱反射率,采用H2SO4-H2O2消煮,连续流动注射分析仪测定叶片氮含量,采用叶绿素仪测定穗位叶片的叶绿素含量,并对所得数据进行相关性分析。【结果】夏玉米叶片含氮量与叶绿素含量之间呈显著相关性,作物施氮水平对叶片的叶绿素含量及含氮量有直接影响;不同施氮水平下夏玉米叶面的反射波谱曲...

通过田间试验比较了不同冬小麦夏玉米品种 (系 )之间氮营养效率的差异。结果表明 ,3个冬小麦品种 (系 )中 ,93132具有较高的基础产量 ,而农大 95对氮肥反应最为敏感 ;3个夏玉米品种 (系 )中 ,西玉 3号不仅具有较高的基础产量 ,而且对氮肥的反应较好。冬小麦夏玉米不同品种 (系 )间最佳产量和最佳施氮量有较大差异。从施肥经济效益分析 ,冬小麦以农大 95最佳 ,夏玉米以西玉 3号最高。在 180 kg.hm-2 施氮水平下 ,冬小麦农大 95和夏玉米西玉 3号氮肥利用率较其他品种 (系 )分别高 10 .5～ 11.0个百分点和 13.9～18.7个百分点 ,这说明选择氮高效作物...

【目的】以单作为对照,研究不同施氮水平下春夏玉米套作对全年饲用营养价值的影响。【方法】采用随机区组设计,研究不同施氮水平下套作体系中春玉米、夏玉米及全年生物产量、粗蛋白产量和粗脂肪产量与单作的差异,并从氮素吸收利用、气候因素等方面分析造成差异的原因。【结果】套作显著提高了全年的生物产量和营养价值。套作体系N1(187.5 kg.ha-1)和N2(375 kg.ha-1)条件下的全株粗蛋白产量的土地当量比分别为1.54和1.77,全株粗脂肪产量的土地当量比分别为1.39和2.55。套作条件下,单季作物的生物产量和营养价值一般比单作低。但在N2条件下,春玉米全株粗脂肪产量高于单作,夏玉米全株粗蛋白...

为明确施氮量对不同密度夏玉米的产量和氮肥利用效率的调控效应,以京农科728(JNK728)为材料,设置密度和施氮量的二因素随机区组试验。结果表明:施氮量增加显著提高JNK728叶片叶绿素含量(SPAD值);与N180相比,N300和N360叶面积指数(LAI)和单株干物质积累量(DM)显著增加。增加密度显著降低同等施氮水平下JNK728吐丝后穗位叶SPAD值和DM,但显著提高V12-R1+20阶段的LAI。增加施氮量和增加密度均可显著提高JNK728的产量,低密度下施氮量超过240 kg/hm~2显著增加穗行数和千粒质量而提高产量,高密度下施氮量超过300 kg/hm~2显著增加行粒数,增加密度通过增加穗数提高产量。施氮量增加氮肥偏生产力降低31.2%～72.3%,氮肥农学利用效率提高12.5%～52.6%,增加密度后氮肥偏生产力和氮肥农学利用效率均显著提高。总之,在本研究条件下,耐密抗倒夏玉米在7.5×104株/hm~2时,施氮量宜低于300 kg/hm~2,产量可达9.5×10~3 kg/hm~2;增加密度至9.0×10~4株/hm~2时施氮量在300～360 kg/hm~2为宜,产量可达12.0×10~3 kg/hm~2。总之,在本研究条件下,耐密抗倒夏玉米选择耐密抗倒品种在中密度(7.5×10~4株/hm~2)时,施氮量宜低于300 kg/hm~2,产量可实现9.5×10~3 kg/hm~2,增加密度至9.0×10~4株/hm~2,施氮量在300～360 kg/hm~2为宜,产量可以达到12.0×10~3 kg/hm~2。