李荣刚[1]2000年在《高产农田氮素肥效与调控途径》文中进行了进一步梳理本研究是美国国家自然科学基金(NSF)“用养分循环指标测定农业生态系统可持续性”项目(Grant DEB-9303261)的延续,是农业部1996年应用基础研究项目“太湖地区农业面源污染防治对策”的主要内容。文章采用宏观(调查数据与统计数据)和微观相结合的研究方法,从省域、流域、县域、乡域等不同尺度来研究江苏太湖地区氮肥施用与产量、氮肥利用率及氮肥环境损失的关系,对太湖地区稻田生态系统的NPK肥水平的合理性进行了评价,并结合田间试验的分析结果,探讨了生态经济施氮量,提出了太湖地区氮素可持续管理的建议。主要内容与结论如下: 1、水稻施氮量与产量及养分吸收利用田间试验结果表明,在氮素肥料用量不同,其它条件相同的情况下,随着施氮量的增加,氮肥的报酬递减、氮素的“奢侈吸收”现象明显:水稻产量随着施氮量的增加而增加,但增加的绝对量越来越小,平均产量、边际产量、生产弹性系数、投入产出比均随着施氮量的增加而下降,小麦情况和水稻大同小异;随着施氮量的增加,水稻和小麦籽粒氮肥当季利用率均表现为先增后降,秸秆氮素利用率基本上随着施氮量的增加而增加。根据传统经济学和环境经济学求出的稻麦适宜生态、经济施氮量分别为281.9和336.3kg/ha。 2、调查和田间试验结果表明:氮素养分向土壤的过量投入,在造成土壤氮素养分逐渐积累的同时,向水体的迁移量也随着施氮量的增加而加大;和常规灌溉相比,相同施氮处理(264.75 kg/ha)采用节水灌溉时可增产稻谷4.1%,提高氮肥当季利用率3%、减少氮素渗漏量47.98%,表明节水灌溉有明显的生态和经济效益。 3、江苏太湖地区水体污染、太湖富营养化的污染源是农田、畜禽粪尿、生活污水、人粪尿、精养鱼塘及工业废水。1997江苏太湖地区耕地向水体的氮素迁移量为15787吨。人畜粪尿、生活污水、精养鱼塘对水体的污染以磷为主、氮污染、CODcr污染位居其后。1997年畜禽粪尿中的CODcr、总磷、总氮进入水体总量分别为16820、7241、10455吨;生活污水分别为89385、2239、8939吨;人粪尿分别为74551、1969、11498吨;精养鱼塘分别为2758.5、407.3、3739.7吨。农田、畜禽粪尿、生活污水、人粪尿、精养鱼塘及工业废水对水体氮污染份额分别为24%、16%、14%、18%、6%和22%。种植业、畜牧业和水产业向水体迁移的污染物已经成了水体污染及太湖富营养化的重要原因,种植业、畜牧业、水产业向水体迁移的氮素占江苏太湖地区水体氮素污染份额的46%。 4、江苏省太湖地区养分平衡与土壤养分含量变化的对比分析表明,该地区氮磷钾肥投入结构失调,氮肥过多,钾肥严重不足,磷肥在平衡点处波动,以养分平衡为依据,该地区氮肥用量应削减17%、钾肥和磷肥用量应增加70%和2%,N:P205:K20结构为1:0.23:0.47。从1990到1997年江苏太湖地区、无锡市、常州市氮素共赢余650.1、558.9、741.3kg/ha,年均量分别为81.26、69.87、92.66 kg/ha;太湖地区、常州市共亏缺磷素分别为12.15 kg/ha和90.49 kg/ha,无锡市共盈余66.19kg/ha,年均量分别为1.52、11.31、8.27kg/ha;江苏太湖地区、无锡市、常州市共亏缺钾素分别为658.7、547.5、769.7kg/ha,年均量分别为82.34、68.46、96.21 kg/ha。1995-1998四年间吴县市土壤共盈余氮磷素、亏缺钾素分别为423.6、22.1、197.5kg/ha,年均量分别为105.9、5.5、49.4 kg/ha。1995-1998
张树清[2]2001年在《甘肃农田氮磷钾养分资源特征研究》文中研究说明甘肃省农田氮、磷、钾养分特征尚无系统研究结论，是否具有可持续性是一重大问题。本文以甘肃及其不同生态区域农田为中心，以提高土壤生产力和平衡推荐施肥为目标，通过宏观调查与田间试验相结合的方法，运用控制论的黑箱理论及生态系统平衡理论，系统研究了甘肃省土壤、肥料养分资源状况及演变和农田养分平衡状况与特征，并且据此建立了宏观平衡推荐施肥区划。研究结果表明： 1、甘肃农田土壤全氮、速效磷含量显著提高，土壤钾素含量总体上略有上升，但局部地区下降明显。根据1998年全省5064个耕层土样监测结果，土壤全氮平均含量0.92g/kg，较第二次土壤普查（1983年）时0.80g/kg增加0.12g/kg，增幅15％。1998年土壤速效磷平均含量11.19mg/kg，较1983年土壤普查结果7.36mg/kg提高3.83mg/kg，增幅达52.0％。土壤全钾、速效钾平均含量分别为21.77g/kg和195.14mg/kg，较1983年土壤普查结果19.55g/kg和198.50mg/kg增加2.22g/kg和5.62mg/kg；从分区看，河西土壤速效钾含量211.88mg/kg，陇东203.72mg/kg，较1983年土壤普查结果分别增加27.27mg/kg和19.62mg/kg；陇中、陇南土壤速效钾含量分别为182.96mg/kg和122.05mg/kg，较1983年分别下降16.64mg/kg和12.55mg/kg。 2．主要耕种土类及耕地类型氮磷钾养分含量差异较大。9种主要耕种土类全氮平均含量栗钙土（1.49g/kg）＞褐土＞灰褐土＞灌漠土＞红粘土＞潮土＞黑垆土＞黄绵土＞灌淤土（0.74g/kg），各耕地类型全氮旱地高于水浇地；土壤碱解氮平均含量在63.0mg/kg～124.0mg/kg之间。7种主要耕种土类速效磷平均含量潮土（15.47mg/kg）＞栗钙土＞灌漠土＞黑垆土＞灰褐土＞红粘土＞褐土（9.01mg/kg）；按耕地类型，旱地普遍低于水浇地，灌溉水田比旱砂地高6.0倍，反映了土壤磷素的不均衡性。10种主要耕种土类速效钾含量在163.79～268.86mg/kg之间，排列顺序：栗钙土＞潮土＞灌漠土＞灌淤土＞红粘土＞灰钙土＞黑垆土＞黄绵土＞褐土＞灰褐土；按耕地类型，以菜地及灌溉水田居高。 3．近50年来甘肃及其不同生态区域农田氮磷钾养分投入量逐步递增，有机肥和化肥提供养分构成比例发生较大变化。全省1953年由有机肥100％提供氮磷钾演变为1999年的29.1％，15.36％，73.58％。化肥氮、磷、钾投入比例，均以氮、磷肥为主，1980年化肥用量14.05万吨，N:P_2O_5:K_2O为1:0.36:0.05，1999年化肥施用总量达到63.40万吨，其中N、P_2O_5、K_2O分别占54.5％，42.1％， 3．4％，N：巳0。：民O为1：0．刀：0刀6，氮磷肥效呈下降趋势，钾肥肥效逐渐显现。 单位面积化肥用量呈增加趋势，1999年全省氮素平均用量99石k归’，低于 全国平均水平；磷素平均用量76J一汕m，高于全国平均水平；单位面积钾素化，肥施用较少。不同生态区域化肥养分投入均呈增加趋势，并且氮磷养分投入均 以无机肥为主，钾素以有机肥为主：1999年化肥氮、磷、钾单位农作物播种一 面积施用量以河西居高，分别为247．sk妒m’，192．4 k的”，192 k卯m‘，氮磷分 别高于全国平均水平，氮、钾以陇中最低，分别为 58．0 k沏’，3．8 k沏’，磷 素以陇南最低 38石 kg／hln’；河西、陇中、陇东、陇南 4区 1999年养分总投入 比例分别为1：0．78：0刀8，l：0石2：0．07，l：0．87：0刀9，l：0石5：0二7。由此可见，无 论从全省还是不同生态区域，氮、磷化肥投入量增加较快，磷素提高速率大于 氮素，但氮、磷、钾养分投入比例极不平衡，造成局部地区土壤氮、磷盈余， 钾素耗竭。 4．有机养分资源再循环水平有待进一步提高。1999年全省有机肥资源总 实物量 13405．3万吨，其中粪尿类占 88．8％，秸秆占 6．8％，绿肥等其它有机肥 仅占4．4％；有机肥利用量58的斗3万吨，利用率妇石％，其中秸秆直接还田利 用率16．5％左右，处于较低水平。有机肥资源单位面积拥有量以河西地区最高 为 54．98吨／公顷，其次陇东为 38．76吨／公顷，陇中为 28．80吨／公顷，最少陇南为 28．32吨／公顷。若将人畜粪尿、秸秆、绿肥、饼肥充分加以利用，可提供N， Pp；，K尸养分总量 204．36万吨，是甘肃省 1999年化肥施用量的 3二2倍。重 视有机肥的积造和施用是保持和提高土壤肥力，发展可持续生态农业的关键和 重点。 5．氮、磷养分归还率逐步上升，钾素基本平稳，反映了长期“偏氮重磷， 重无机轻有机肥”的施肥结果，为今后科学施肥和养分资源管理提供了重要线 索和依据。甘肃省农田生态系统氮、磷、钾养分平衡宏观研究表明，氮、磷养 分总体水平有所提高，钾素始终处于亏缺，地区之间不平衡，局部亏缺严重。 80年代以前，氮、磷养分归还率均小于 100％，钾养分归还率一直在 50％左右
赵云英[3]2008年在《黄土高原旱作农田水肥效应差异研究》文中认为以黄土高原旱作区22年的长期定位试验为对照,开展了与长期定位试验相对应的大田对比试验,研究了施肥对土壤肥力以及硝态氮淋溶累积的影响,分析了不同施肥对小麦产量、构成因子和水肥利用率的影响,以及小麦不同生育期养分吸收、运移和累积过程,找出大田对比试验与长期定位试验的异同,为合理施肥提供参考。研究结果表明:长期定位试验中施用有机肥能够明显增加土壤养分,氮磷有机肥配施效果显著,化肥单施效果不及肥料配施;大田试验地基础肥力较1984年明显增加,表现在有机质、全氮和全磷分别提高了27.1%、84.2%和34.8%,有效氮、有效磷和速效钾增加了46.9%、540.0%和10.2%,养分水平与长期定位试验中氮磷(N120P60)配施处理相近。长期定位试验中氮磷配施或与有机肥配施能够有效地减少土壤中硝酸盐的淋溶和累积,氮肥单施硝态氮淋溶程度增强,且累积量最大,大田对比试验地硝态氮总累积量较长期定位试验中施用氮肥的总累积量少。长期施用有机肥土壤0-3m储水量较对照明显减少,土壤出现了生物利用性干层,大田对比试验地的储水量与长期定位试验中不施肥的储水量差异不明显。当前大田施肥既能培肥土壤,提高养分含量,又能减少硝态氮累积,且储水量较高,因此大田生态系统尚处在一个良性循环状况。大田对比试验中磷肥有机肥配施能提高成穗数,单施磷肥千粒重增加,长期定位试验中磷肥单施或与有机肥配施有利于穗粒数和千粒重的提高。两试验中氮磷配施的小麦产量较其对照分别增高了21.5%和111.7%,交互作用明显,增产效果显著;但是,大田对比试验各处理的产量均高于长期定位试验,增加幅度为2103.4-3316.5kg/hm2,单施磷肥差异最大,大田对比试验较长期定位试验增加了334.6%。氮磷配施的肥料贡献率最高,同时又是提高氮、磷肥效的最佳途径,长期定位试验的肥料贡献率和平均肥效较大田对比试验均有提高。两试验中氮磷配施的水分利用率分别提高了24.1%和95.2%,大田对比试验各处理的水分利用率较长期定位试验增加了46.5-290.0%。两试验中氮肥单施、磷肥配施的肥料利用率较其它处理的高,大田对比试验中氮、磷肥利用率普遍较低。两试验中植株的氮、磷累积量变化趋势相似,各器官的氮素和磷素均从茎、叶逐渐向穗、籽粒转移,后期钾素的分配主要集中在茎、叶中,籽粒形成阶段出现亏损;长期定位试验中施用有机肥处理的氮、磷、钾累积量较大,长期单施磷肥和不施肥,植株养分累积量不及大田对比试验。两试验中小麦干物质累积均随生育期的进程呈增加趋势,拔节期至孕穗期干物质积累量较大,随后有所降低;长期定位试验中有机肥与化肥配施效果明显,成熟期氮磷配施的干物质量较对照增加了27.2%,累积量最高;大田对比试验的干物质累积量较长期定位试验均有增加,氮、磷单施和对照差异较大。不同施肥的P收获指数最高,N收获指数次之,K收获指数最低;大田对比试验中氮磷配施效果明显,氮磷有机肥配施K收获指数最高,长期定位试验中有机肥和氮肥单施有利于N、P收获指数的提高,氮磷配施的K收获指数最高;大田对比试验的养分收获指数较长期定位试验有不同程度的提高,氮磷有机肥配施差异明显。
燕鹏[4]2016年在《水氮耦合对胡麻干物质积累和水分有效利用的研究》文中认为研究胡麻水氮耦合作用,探求水氮合理投入水平,改善水氮利用率较低的现状,对于提高农业生产的经济效益和生态效益,改善本地区农业生产的种植现状有着重要意义。本研究于2015年4月到8月在甘肃省兰州市榆中县良种繁育场,通过设置不同的水氮处理田间试验,研究了不同水氮处理对胡麻生长发育、干物质积累及分配、籽粒产量和品质以及水分利用效率的影响,以期获得最优的水氮耦合方案、实现水氮高效利用。研究主要结论如下:1.不同水氮耦合显著影响胡麻生长动态。LAI在枞行期至青果期呈抛物线变化趋势。盛花期是其光合作用最强,也是胡麻同化物积累的高峰期。不同灌水和施肥均在一定程度上提高了叶面积指数,当灌溉量超过2100m3/hm2、施氮量超过112.5kg/hm2胡麻叶面积指数均有所降低。胡麻株高基本呈现“S”型变化趋势,胡麻株高的生长快速期分别为枞形期到现蕾期和现蕾期到盛花期。不同灌溉量和施氮量并没有改变株高的总体生长趋势,灌溉量2100m3/hm2、施氮量112.5kg/hm2处理能更好的促进胡麻株高的增长,其中灌溉量2100m3/hm2、施氮量112.5kg/hm2处理增速最快。2.在盛花期到青果期干物质日积累速率达到峰值,其中灌溉量2100m3/hm2、施氮量112.5kg/hm2处理干物质日积累量最大(209.76mg),比其他处理高出9.55%~31.37%。成熟期,灌溉量2100m3/hm2、施氮量112.5kg/hm2处理籽粒干物质分配比率最高,比其他处理高出1.3%~6.09%。说明灌溉量2100m3/hm2、施氮量112.5kg/hm2处理能有效提高和改善胡麻干物质积累、分配,为高产的形成奠定良好基础。3.现蕾期-盛花期是胡麻土壤贮水量变化的最明显阶段,说明该阶段是其生长发育需水量最大的时期。在灌溉量为2100m3/hm2时最大,再增加灌溉量,胡麻土壤贮水消耗量反而降低。W2N2处理水分利用效率最大为3.94kg/hm2·mm,高于其他处理6.75%~18.67%(P<0.05)。灌水和施氮均有利于胡麻水分利用效率的提高,但灌水以2100m3/hm2、施氮以225kg/hm2为最佳。因此,灌水2100m3/hm2、施氮225kg/hm2是最佳水氮耦合处理。4.水氮耦合对胡麻产量影响显著;同时对胡麻品质有一定改善作用。水氮配比为灌溉量2100m3/hm2、施氮量112.5kg/hm2的处理籽粒产量最高,较其他处理显著增产16.05%~28.97%。随着灌溉量的增加,胡麻亚油酸含量W2比W3、W1分别高出1.71%~2.31%,说明适量灌溉可以提升胡麻亚油酸含量。就胡麻亚麻酸而言,W2N2处理显著高于其他处理0.41%~1.42%。因此,灌溉量2100m3/hm2、施氮量112.5kg/hm2处理对胡麻产量提高和品质改善起到很好效果。
张耀鸿[5]2006年在《不同水稻基因型氮效率差异的生理机制研究》文中指出中国的氮肥施用量占到全世界使用量的1／4强。由于过量施肥导致我国的氮肥利用率一直低于世界水平。南方部分经济相对发达地区稻田的氮肥利用率低于20％。氮肥利用效率低不仅导致氮素的损失，而且还对环境产生严重的影响。氮肥利用率低下在全世界范围内是一个难以解决的问题。有丰富可利用耕地和较少人口的一些发达国家可以通过降低目标产量和减少氮肥投入量来实现。而在中国由于可利用耕地非常有限并且拥有世界上最多的人口，所以需要采取其它方式既要保证作物单产不降低又要对环境不会造成负面影响。因此，应该优化施肥量以达到最佳产量又不会产生环境压力。大量研究结果表明水稻的氮肥利用率存在着基因型差异；通过基因型筛选来提高我国稻田氮肥利用率是可行的。因此，本试验研究了不同水稻基因型的氮素吸收和利用的基因型差异，为筛选氮高效基因型提供试验依据。 考察苗期氮素吸收特征是筛选氮高效水稻基因型的重要途径。水培试验研究了3个基因型水稻(4007、南光、ELIO)苗期氮素吸收利用以及生长特征的差异。测定了3个氮水平下(4，10，40 mg N L~(-1))水稻的生物积累量，氮素积累量，总根长，根系表面积，氮素吸收速率和吸收动力学参数。结果表明，低氮处理显著减小了水稻的干物质积累量；ELIO在3个氮水平下的干物质积累量均显著高于4007和南光。氮胁迫(4，10 mg N L~(-1))条件下植株的干物质积累量与对照处理(40 mg N L~(-1))相比，减小幅度顺序为：南光＞4007＞ELIO。说明南光对低氮条件最为敏感。3个品种间的氮素利用效率没有差异，而ELIO的氮素吸收效率显著高于4007和南光。氮胁迫条件下植株的氮素积累量与对照处理相比，减小幅度顺序为：南光＞4007＞ELIO。说明ELIO的干物质积累量多主要因为它具有较高的氮素吸收效率。ELIO的总根长、根表面积、根尖数均显著大于4007和南光。各个氮水平下ELIO的氮素吸收速率均高于4007和南光。ELIO吸收NH_4~+和NO_3~-动力学参数V_(max)大于4007和南光；它们之间的K_m没有差异。因此，ELIO品种苗期高效吸收氮素是根系形态和吸收速率综合作用的结果。 在3个氮水平(4、10、40 mg N L~(-1))下，研究了氮素吸收效率不同的3个水稻品种(高吸氮品种ELIO；低吸氮品种4007、南光)的叶片光合特性的差异以及与氮素营养的关系。结果表明，4007和南光的光合速率和气孔导度在各个氮水平下显著低于ELIO。品种间的叶片胞间CO_2浓度没有差异。水稻的光合速率与气孔导度显著正相关，相关系数为0.85~*。低氮处理显著减小了水稻叶面积。4、10 mg N L~(-1)与40 mg N L~(-1)水平相比，3个品种叶面积下降幅度顺序为：南光＞4007＞ELIO。4007和南光叶片中
于亚军[6]2005年在《北方旱作农田水肥高效利用调控技术研究》文中研究指明长期以来,水分亏缺和肥力低下是制约我国北方旱作农田生产力水平提高的两大主要因素。因此,实施旱作农田水肥高效利用的合理调控,是实现旱作农区粮食高产稳产,提高农业生产效益,保证旱地农业可持续发展的重要途径。通过回顾世界旱作农区特别是我国北方旱作农田水肥调控技术的研究进展,综述了当前水肥调控技术研究的主要成就,并指出仍需致力的研究领域和方向。通过在宁南设置水肥调控试验,研究了合理水肥耦合运筹提高当地大田作物产量和水分利用效率的技术措施。同时,总结整理北方旱作农田主要作物“以肥调水”高效施肥技术。在此基础上,探索制定了我国北方不同类型旱作农田水肥调控技术规程。通过水肥调控技术总结集成同时选取典型旱作农区开展试验研究,初步得到的结论如下:1 水肥高效利用调控技术研究和开发的状况当前,水肥调控技术研究主要以不同技术对作物生产的调控效应和不同作物水肥高效调控技术开发为中心展开,在技术的集成组装方面研究较少,因而难以实现对旱作农田作物水肥高效利用的联合调控。为了快速提高低肥力农田生产力水平和保证高产农田生产可持续发展,将传统旱作农业技术与现代水肥高效调控技术相结合,组装成现代水肥调控技术体系,以此指导旱作农田生产已是实现旱地农业可持续发展的迫切要求。2 宁南水肥调控试验研究得到的主要结论(1)降雨平水年型谷子高产施肥技术施肥对提高作物产量和水分利用效率(WUE)的效应存在阈值反应。春谷子生育期降雨平水年型(生育期降水量206.7mm),施肥量为N 90kg/hm~2 、P2O5 81kg/hm~2时,谷子产量和WUE 最高,分别达到2394.0 kg/hm~2和7.28 kg/(mm·hm~2),分别较不施肥(CK)提高53.9%和51.4%。(2) 两种降雨年型马铃薯高产、高效施肥技术马铃薯在歉水年(生育期降雨量224.5mm)型得益于较高的播前土壤水分,使相同施肥水平下的产量和水分利用效率(WUE)与降雨平水年型(生育期降雨量285.0mm)达到基本相当的水平。两种年型均以N120kg/hm~2 、P_2O_5 48 kg/hm~2的施肥水平薯块商品率、产量和水分利用效率(WUE)最高,产量分别为20097.0 kg/hm~2和22834.5 kg/hm~2,水分利用效率(WUE)分别为65.25 kg/(mm·hm~2)和66.13 kg/(mm·hm~2)。同时。施肥
付秋萍[7]2013年在《黄土高原冬小麦水氮高效利用及优化耦合研究》文中进行了进一步梳理研究水肥耦合互馈作用，探求水肥合理投入水平，提高水肥利用率，对于提高农业生产的经济效益和生态效益，保证半干旱区农业的可持续发展具有重要意义。本论文通过两年不同水氮耦合处理的冬小麦田间试验，对不同水氮处理下冬小麦生长、产量以及土壤剖面水分、硝态氮运移进行了分析，并以作物产量和水分利用效率为目标，推求水肥合理投入区间，以期确定水肥优化耦合区域、实现水氮高效利用。研究主要结论如下：1.水氮耦合显著影响作物生长动态、产量及其组成。灌水和施氮之间存在着显著的正交互效应，适当增加灌水量和施氮量有助于提高冬小麦产量。N0～N3时，随灌水量的增加冬小麦籽粒产量显著增加，当施氮量为N4和N5水平时，随灌水量增加籽粒产量先增加而后略有降低。灌水处理亦有相似的规律，当灌水超过W3处理时，籽粒产量略有降低。2008-2009年度W5N3处理产量最高，为9.97t·ha~(-1)；2009-2010年W3N4处理产量最高，为8.62t·ha~(-1)。水氮耦合显著提高冬小麦株高。灌水和氮肥对冬小麦生物量和叶面积的影响和籽粒产量相似。在整个生育期内，灌水处理叶面积指数明显高于旱作处理，特别是到冬小麦生育后期，灌水不仅显著增加冬小麦叶面积指数，同时也延长了冬小麦生理功能的时间。2.水氮耦合对收获期土壤剖面水分含量有显著影响。旱作处理下，土壤水分随施氮量的增加而降低，收获期土壤剖面含水率较低；随着灌水量的增加，土壤剖面含水率逐渐增大。受施氮量的影响，较低的土壤含水率条件下，夏闲期降水入渗深度变浅，W3和W5水分水平下，N0处理土壤入渗补充深度达300cm以下；W0N0处理土壤水分入渗深度为200cm。低（W0）、中(W3)、高水(W5)水分水平下，随施氮量的增加，土壤水分补充深度分别从220cm至140cm不等。2008-2009年度，水分利用效率W2N2处理最高，为18.43kg·(ha mm)~(-1)；W5N0最小，为4.29kg·(ha mm)~(-1)；最大水分利用效率高出最低4.3倍。2009-2010年度，水分利用效率W2N5最高，为16.71kg·(ha mm)~(-1)。3.氮素对土壤硝态氮累积量的影响明显高于水分，土壤硝态氮含量基本均随施氮量增加而增大。在冬小麦两年度试验中，当施氮量低于225kg·ha~(-1)时，作物生长需消耗部分土壤氮，而当施氮量高于225kg·ha~(-1)时将开始造成硝态氮的残留。不施氮处理由于土壤中硝态氮含量已很少，0-300cm土层其变化不大；施氮处理下硝态氮在0-300cm土层呈波形变化趋势。冬小麦整个生长过程，在土壤60cm左右深度硝态氮存在最小值。本试验中，当施氮量为300和375kg·ha~(-1)时造成了硝态氮大量残留，将会造成淋溶，不利于环境保护。同时，通过0-300cm硝态氮累积量、产量与施氮量关系可知，当一味追求最高产量时，将引起硝态氮的大量积累，造成大量浪费与环境污染。4.水、氮对冬小麦具有明显的增产效果，且二者存在互相促进作用，但过多的水氮投入会造成作物减产，符合报酬递减率；2008-2009年度，当灌水量为331mm，施氮量为290kg·ha~(-1)时有最大产量10.34t·ha~(-1)；当灌水量为138mm，施氮量为243.6kg·ha~(-1)时有最大水分利用效率18.96kg·(ha·mm)~(-1)；2009-2010年度，当灌水量为309mm，施氮量为283kg·ha~(-1)时有最大产量9.168t·ha~(-1)；当灌水量为85.9mm，施氮量为242.8kg·ha~(-1)时有最大水分利用效率16.73kg·(ha·mm)~(-1)。水肥的产量、耗水量效应分别为二次抛物面和平面。通过弹性指数及水氮区间的两种表达方式（最大产量和产量增加最大），分别得出了水肥合理投入范围，均为以最高产量和最大水分利用效率为长轴的椭圆；联合实际生产中追求的利益最大化原则，确定了水肥耦合优化区域，即为以椭圆长轴和以产量增加最大为方向得到的椭圆下半区所围成的范围。并指出该地区最大灌水量不应超过331mm。水肥耦合优化区域直观的反映了水氮投入范围，为该地区实际生产提供了参考。
董作珍[8]2015年在《水稻氮磷钾肥料长期施用效应研究》文中研究说明近年来,随着化肥的大量投入,水稻产量不断增加,但随之也出现了肥料利用率下降,农业面源污染,土壤地力不平衡,种植成本增加及效益下降等问题。如何在保持水稻产量不降低,又能够减少或避免以上不良后果,一直是当前研究工作的重点。由于稻田施肥具有很强的地域性,在一个地区获得的试验数据,有时很难适用于另一地区。浙中地区是我国一个重要水稻产区,掌握该地区的施肥状况,对于优化该地区的施肥行为,具有重要的指导意义。过量施氮现象在全国比较普遍,目前有很多关于减氮增效的研究,但少有涉及浙中地区的报道。有关施肥对水稻产量、养分利用率、米质及土壤肥力影响的研究报道很多,然而多数只是1-2年的短期研究,因此只能作为合理施肥的初步指导。长期定位试验因其既可以记录过去又可以预示未来,可以提供大量的数据信息,因而受到特别关注。迄今已有很多有关水稻长期定位试验的研究报道,但多数是双季稻或者稻麦轮作,鲜有涉及单季稻。当前浙中地区主要以种植单季稻为主,但几乎没有关于该地区单季稻长期定位肥料试验结果。本论文将试验地点设置在位于浙中地区的永康市,在单季稻上研究了不同施氮量对水稻产量、氮肥利用率及水质的影响,长期施用氮磷钾肥对水稻产量、养分利用率及经济效益的影响,长期施用氮磷钾肥对土壤肥力及米质的影响,同时开展水稻缓控释复合肥施用技术试验与示范。主要研究结果如下：1.将施氮量由农民常规的270 kg/hm2降至180 kg/hm2时不会导致籽粒产量的显著下降,但可以显著提高REN、AEN和PFPN。因此可以考虑将施氮量维持在180 kg/hm2左右。施氮量增加会使田面水及渗漏水中铵态氮、硝态氮及全氮浓度显著升高。铵态氮是田面水中氮的主要形态,施肥后的5-7天其浓度会维持在相对较高的水平。因此,这段时间是控制径流降低氮素流失的关键时期。硝态氮是渗漏水中氮的主要形态,其在最高施氮量315 kg/hm2时的浓度仅为2.7 mg/L,所以几乎不会对地下水造成不利影响。由“线性加平台”模型推断出获得最高产量时的施氮量约为176 kg/hm2,其占传统施氮量的65%。2.长期施用氮、磷、钾肥可以显著提高籽粒产量,且3种肥料配施的增产效果显著优于任意两种肥料配施；其对籽粒产量的作用顺序为N>K>P。N3P2K2处理产量最高,为8900 kg/hm2。水稻养分总吸收量和100kg籽粒养分需求量随施肥量增加而增加,肥料表观利用率及农学利用率则随施肥量增加而下降。每生产1000kg籽粒需吸收N 1.47 kg、P2O50.60kg、K2O2.49kg。氮、磷、钾肥吸收利用率分别为25.2%、38.3%和36.0%。N2P2K2、N2P3K2、N2P2K1和N3P2K2处理的经济效益较高,比NoPoKo处理分别提高21.1%、20.3%、20.3%和22.4%,差异达显著水平。利用肥料效应方程,得出该地区获得最高产量的磷(P205)和钾(K20)肥施用量分别为39.3 kg/hm2和100.8 kg/hm2、3.长期施用氮磷钾肥条件下,土壤pH无显著变化；休耕期有助于土壤有机质含量的提高,各处理土壤有机质含量平均增加14%左右；各处理土壤全氮含量平均提高9.6%；与试验开始前相比,土壤有效磷和速效钾含量均显著下降,从维持土壤肥力的角度来讲,应当将磷钾肥的“2”水平做适当提高。施氮可提高稻米胶稠度、蛋白质含量和总氨基酸含量,降低碱消值；施磷可提高蛋白质含量；施钾可提高胶稠度、碱消值及蛋白质含量；氮、磷、钾肥的施用对直链淀粉含量均无显著影响。4.与常规施肥处理相比,施用等养分控释复合肥处理(控释肥100%)的产量提高了6.2%,稻米垩白粒率和碱消值分别显著下降了8.6%和2.4%,经济效益提高了7.5%。当将控释肥用量减少20%时(控释肥80%),水稻产量和经济效益均出现下降趋势,但与常规施肥处理相比无显著差异。两年的试验结果表明,控释肥100%处理的施用效果最佳,即当缓控释肥(20-10-18)施用量为775 kg/hm2时,可以获得最佳种植效益。5.利用持续6年的“3414”肥料试验所获得施肥参数及经验,以及2012年缓控释肥小区试验结果,2013年在永康市对两种缓控释复合肥(20-10-18)和(23-11-12)作了大面积推广示范。与当地常规施肥相比,施用缓控释肥水稻产量可提升5%左右,产量增加约500 kg/hm2,按水稻销售均价2.1元/kg计算,增收达1050元/hm2,节工150元/hm2。无论在产量上还是在综合经营成本上,选用的缓控释复合肥都优于当地常规肥料。
张白鸽[9]2016年在《华南露地苦瓜生产体系的氮素调控》文中研究指明探索作物高产和资源高效利用相协调的养分管理策略是农业可持续发展的迫切要求。以高强度降雨和高风化土壤为特征的热带／亚热带环境及浅根系的蔬菜作物特性加剧了华南蔬菜氮肥管理的难度。既实现蔬菜高产又阻控淋洗是提高该区域蔬菜氮肥效率的突破点。本文以提高蔬菜氮肥效率为目标,以理解苦瓜生长发育规律为基础,针对苦瓜不同生育期的氮素需求和淋洗损失特征,在氮肥总量控制的基础上,分别在移栽前育苗阶段和移栽后田间生长阶段采用控释氮肥和硝化抑制剂手段调节根层氮素供应强度和形态,最后集成全生育期的氮肥管理并进行综合评价。取得的主要结论如下：1.苦瓜结果前的干物质积累速率慢,干物质累积量占全生育期总累积量的4.0%；结果期的干物质积累速率快,累积量占全生育期干物质总量的96.0%。苦瓜的养分积累总量表现为钾>氮>磷,整个生育期内,苦瓜形成1000kg产量需要NPK 4.6kg,0.7kg和6.9kg。在氮肥管理过程中,生育前期应注重植株成苗质量；生育中后期应当重视平衡植株源库关系。2.在苦瓜的育苗阶段,采用含氮量为42%,释放期为60天的控释氮肥,在育苗基质中的用量在0.6-2.4 kg N m-3范围内均可保证苦瓜幼苗正常生长,与此对应的移栽期基质适宜无机氮含量为99.3-163 mg plant-1。其中,控释氮素用量为1.2kgNm-3时,植株各项生长指标均优于对照,移栽时单株幼苗可携带1 40.5 mg N,比传统方法培育的幼苗多84.0 mg。在模拟条件下的生育前期,与传统基肥下的速效肥育苗方式相比,在育苗阶段采用控释氮素,降低基肥用量20.4%,提高植株氮素吸收7.5%,降低肥料淋洗16.3%。因此,在育苗阶段采用控释形态的氮肥可以增加幼苗移栽时根际氮素携带量,在定植期间高强度降雨情况下,维持供氮强度,安全降低基肥用量。3.在苦瓜移栽后的田间生长阶段,传统的氮肥管理方式下,一季苦瓜种植过程中氮素淋洗损失139 kg N ha-1,占氮肥投入的36.8%,占总表观损失的50.6%。采用硝化抑制剂的氮肥管理方式后,发生淋洗损失100 kg N ha-1。即相比于农户传统氮肥管理,采用硝化抑制剂的氮肥优化管理减少系统淋洗损失27.1%。因此,淋洗是华南露地苦瓜种植体系主要的氮素损失途径,阻控氮素淋洗是协同实现蔬菜高产和环境保护的关键。通过采用硝化抑制剂的氮肥形态调控方式,可以降低氮肥投入总量,减少淋洗损失。4. 在苦瓜全生育期间,通过集成运用控释氮肥和硝化抑制剂的综合根层氮肥管理方式,早期实现壮根壮苗,携氮移栽,定植后迅速缓苗,提早开花,后期优化氮素和光合产物分配方式,最终苦瓜全生育期氮肥投入310 kg ha-1,作物吸收氮素116.2 kg N ha-1,获得苦瓜产量33.1t ha-1,氮肥当季利用率为19.7%,化肥偏生产力为110.3 kg kg-1。即相比于传统的氮肥管理,优化的综合氮肥管理策略在苦瓜全生育期共降低氮肥投入18.8%,提高氮素吸收量30.0%,增加产量22.5%,提高氮肥当季利用率和化肥偏生产力13.6%和54.1%。
顾海燕[10]2012年在《施氮量及时期对稻田氮素挥发、淋失和水稻利用的影响》文中提出试验于2009-2011年在扬州大学农学院完成,运用大型渗漏池(Lysimeter),水稻/冬小麦轮作,土壤分为砂土、粘土两种类型,研究施氮量、施氮时期对稻田氨挥发、田面水铵态氮(NH4+-N)浓度、渗漏水铵态氮(NH4+-N)硝态氮(NO3--N)浓度的变化,氮素吸收利用率、氮素积累以及水稻产量及产量构成因素的影响,为合理施氮,减少稻田氮素氮素流失,有效控制农田面源污染提供理论依据。主要结果如下：1、施氮后稻田氨挥发迅速发生,且在1～3天内达到峰值,氨挥发量随着施氮量的增加而增加,砂土高于粘土；整个稻季通过氨挥发带入大气的肥料N,粘土为101.9kg·hm-2,平均约占施氮量的10%,砂土为133.65kg·hm-2,平均约占施氮量的13%,氨挥发总损失量表现为分蘖肥时期>基肥时期>倒4叶穗肥时期>倒2叶穗肥时期：氨挥发的最佳拟合模式遵循数学模拟公式Y=AeBx(A,B为系数；Y为氨挥发量,X为施肥量),且相关系数R2>0.9。2、施氮后田面水中氮素主要以铵态氮(NH4+-N)的形式存在,施氮后第二天田面水中铵态氮浓度迅速上升,在第2-3天内达到最大值,随着时间的推移铵态氮浓度逐渐下降,基肥施用后5天,砂土田面水中铵态氮的浓度为施氮后第一天的12.5%-34.5%,粘土为28.3%-46.9%,穗肥施用后铵态氮的行为特征与基蘖肥施用后表现一致,相比同一氮肥处理下的铵态氮浓度穗肥施用后浓度较低,平均浓度为2.67-12.16mg·L-1,而基蘖肥施用后平均浓度为3.52-16.96mg·L-1,粘土条件下比砂土条件下低0.5-4.8mg·L-1。3、水稻生态系统中主要以硝态氮(NO3--N)的形式氮素的淋失,不同处理间渗漏水中无机氮素浓度随着施肥量的增加而增加,高肥处理下硝态氮(NO3--N)的浓度最大为6.065mg·L-1,各处理单位体积硝态氮(NO3--N)的量为铵态氮(NH4+-N)量的3.5倍,铵态氮(NH4+-N)的浓度呈现上大小下小的趋势,主要集中在0-30cm土壤中,硝态氮(NO3--N)的浓度梯度反之,在90cm往下的土壤中渗漏水中硝态氮(NO3--N)的浓度趋于稳定。4、砂土和粘土条件下水稻的干物重和植株氮素积累都随着施氮量的增加而增加,但是氮肥的吸收利用效率随着施氮量的增加而减小,砂土条件下水稻的干物重和植株氮素积累比粘土条件下的小。在一定范围内产量随着施氮量的增加而增加,施氮量达到300kg·hm-2水平,产量达到最高,砂土和粘土条件下分别为8139.14kg·hm-2和8426.68kg·hm-2,继续增施氮肥产量反而降低,随着氮肥投入量的增加氮肥的偏生产力、平均产量和边际产量均呈现下降趋势,施氮量到400kg·hm-2水平时砂土和粘土的边际产量已经呈现负值。
参考文献：
[1]. 高产农田氮素肥效与调控途径[D]. 李荣刚. 中国农业大学. 2000
[2]. 甘肃农田氮磷钾养分资源特征研究[D]. 张树清. 甘肃农业大学. 2001
[3]. 黄土高原旱作农田水肥效应差异研究[D]. 赵云英. 西北农林科技大学. 2008
[4]. 水氮耦合对胡麻干物质积累和水分有效利用的研究[D]. 燕鹏. 甘肃农业大学. 2016
[5]. 不同水稻基因型氮效率差异的生理机制研究[D]. 张耀鸿. 南京农业大学. 2006
[6]. 北方旱作农田水肥高效利用调控技术研究[D]. 于亚军. 西北农林科技大学. 2005
[7]. 黄土高原冬小麦水氮高效利用及优化耦合研究[D]. 付秋萍. 中国科学院研究生院（教育部水土保持与生态环境研究中心）. 2013
[8]. 水稻氮磷钾肥料长期施用效应研究[D]. 董作珍. 浙江大学. 2015
[9]. 华南露地苦瓜生产体系的氮素调控[D]. 张白鸽. 中国农业大学. 2016
[10]. 施氮量及时期对稻田氮素挥发、淋失和水稻利用的影响[D]. 顾海燕. 扬州大学. 2012
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