旱地分期施用氮肥对小麦产量和品质的影响

采用田间小区结合盆栽试验，对旱地氮肥不同分配方式与小麦产量和品质的关系进行了研究。结果表明，氮肥分期施用比一次作底肥施用不仅能增加小麦产量，而且能改善其籽粒品质，孕穗期和扬花期追施氮肥，能提高小麦蛋白质、面筋含量和沉淀值。，它们分别从１５．０％，２８．２１％和３１．９７ｍＬ；而产量最高是氮肥播种前作底肥和拔节期追施２次施用的处理。     

生物质炭与不同形态氮肥配施对黄绵土氮素矿化的影响

通过室内培养试验将生物质炭施用于西北黄土高原旱地土壤,旨在探讨不同形态化学氮肥施用下施用生物质炭对土壤氮素矿化速率及无机氮库的影响。结果表明:(1)施用化学氮肥会提高土壤无机氮累积量,但会在无机氮释放高峰过后显著降低氮素矿化速率;其中,施用酰胺态氮肥和铵态氮肥对土壤氮素的矿化抑制作用强于施用硝态氮肥。(2)在无机氮释放高峰过后,生物质炭的施用会显著降低施用酰胺态氮肥处理下的氨化速率、硝化速率及净氮矿化速率,降低幅度分别为64.9%,44.6%和47.7%,且其降低程度在较低土壤含水量水平大于较高土壤含水量,而对施用硝态氮肥和铵态氮肥无显著影响。(3)生物质炭的施用一定程度上降低了施用酰胺态氮肥和铵态氮肥处理下的无机氮累积量,且在较低土壤含水量下无机氮累积低于较高土壤含水量处理。综合考虑,旱地施用酰胺态氮肥或铵态氮肥配合施用生物质炭可以有效降低土壤无机氮累积量,从而降低氮素损失的风险。     

旱地(土娄)土长期定位施肥土壤剖面硝态氮分布与累积研究

通过12a大田长期定位试验研究了在自然降水条件、冬小麦—大豆轮作(或休闲)种植制度下,0～400cm土娄土剖面硝态氮分布与积累的特点。结果表明,长期单施氮肥,氮的表观利用率特别低,仅0.51%,氮肥配施钾、磷肥,氮的表观利用率为25%～35%,氮磷钾平衡施肥及配施有机肥,氮的表观利用率达到50%;施N肥方式显著影响土壤硝态氮积累和淋移,旱地土娄土长期单施化学氮肥或氮钾、氮磷、氮磷钾肥使土壤NO-3-N大量积累和淋移;氮磷钾与有机肥的配合施用能有效地缓解土壤对硝态氮的积累,提高氮肥利用率。     

施用氮肥对提高旱地作物利用土壤水分的作用机理和效果

在年降水量４５０－５１０ｍｍ的半湿润易旱地区的壤质红垆土上，以春玉米为供试作进行了大田试验。玉米生长期间，每隔１０天分别测定不同栽培和施氮量处理的的蒸腾强度，叶面积，伤流量，伤流液成分，叶水势，叶片糖分含量，并刈割玉米地上部分，测定生长量，分层采取２ｍ土层的土壤，测定含水量，以研究施用Ｎ肥对提高旱地作物利用土壤水分的作用机理和效果。试验表明，施用氮肥促进了作物根系发育，扩大了作物觅取水分和养分的土     

旱地塿土长期定位施肥土壤剖面硝态氮分布与累积研究

通过12a大田长期定位试验研究了在自然降水条件、冬小麦—大豆轮作(或休闲)种植制度下，0～400cm塿土剖面硝态氮分布与积累的特点。结果表明，长期单施氮肥，氮的表观利用率特别低，仅0．51％，氮肥配施钾、磷肥，氮的表观利用率为25％～35％，氮磷钾平衡施肥及配施有机肥，氮的表观利用率达到50％；施N肥方式显著影响土壤硝态氮积累和淋移，旱地塿土长期单施化学氮肥或氮钾、氮磷、氮磷钾肥使土壤NO3^-—N大量积累和淋移；氮磷钾与有机肥的配合施用能有效地缓解土壤对硝态氮的积累，提高氮肥利用率。     

不同种植方式和施肥对旱地春玉米土壤硝态氮残留的影响

覆膜种植技术已在旱作农区大面积推广,为了探明覆膜种植模式下科学合理的施肥水平,尽量减少土壤氮素残留与淋溶,采用田间定位试验,设全膜双垄沟播(F)、半膜平作(H)和裸地平作(O) 3种种植方式,配套优化施肥(OPT)、农民习惯施肥(FP)和不施肥(CK) 3种施肥水平,测定了春玉米各生育时期的土壤硝态氮含量,分析了不同处理的土壤硝态氮残留量、分布以及动态变化。结果表明:土壤中硝态氮残留累积量随着氮肥用量的增加而增加,0～200 cm土壤中硝态氮残留量最高可达428.3 kg·hm~(-2),OPT和FP处理的硝态氮平均累积量分别是CK的7.6和4.4倍;覆膜种植可以减少氮素残留,以全膜双垄沟播尤为明显;裸地平作下长期施氮容易出现硝态氮的残留,其主要残留在60～140 cm土层中,100 cm土层附近最高。两种覆膜种植方式下,随着玉米生育期的推进,0～200 cm土壤硝态氮含量逐渐降低,收获时土壤硝态氮残留量保持在较低水平,而在裸地平作下施氮后硝态氮含量始终维持在较高水平,收获期残留量高。因此,在OPT施肥水平下,配合全膜双垄沟播可以提高氮素利用效率,减少土壤硝态氮下层淋溶,降低因高施氮导致的土壤硝态氮累积。     

氮肥缺失对旱地土壤细菌群落多样性的影响

本文旨在研究氮肥缺失对旱地土壤细菌群落多样性的影响.采用直接提取土壤微生物总DNA的方法,对不施肥(CK)、适量施肥(F1)、和缺氮施肥(F2)3种不同施肥水平土样DNA进行提取,扩增细菌16S rDNA基因片段,建立克隆文库.用限制性内切酶Hha I和Rsa I进行PCR-RFLP分析,分别得到146、187、11个酶切类型.采用α多样性的测度对试验结果进行分析统计结果表明,不同处理间土壤细菌的多样性(H′、Ds和Dg)和物种丰富度(dMa、R2和E)均为F1>CK>F2;λ、dMa、E和H′指数在不同施肥处理间的变异系数达到56.96%～163.1%,尤其Simpson指数λ是非常敏感的指标,处理间的差异最大,表明氮肥缺失严重影响土壤细菌群落多样性,合理施肥有利于土壤细菌的多样性.     

施用磷肥对春小麦产量与吸氮特性及土体中硝态氮累积的影响

通过宁夏引黄灌区田间小区试验,研究施磷量分别为0、60、120、180 kg/hm2对春小麦产量、磷肥利用率、吸氮特性和土壤中硝态氮累积的不同影响,旨在明确该区合理施磷量.结果表明:合理施用磷肥(60～120 kg/hm2)能提高春小麦籽粒产量和生物量.当施磷量为120 kg/hm2,小麦籽粒产量最高,为6 215 kg/hm2.春小麦氮素累积动态呈先增加后降低的趋势,增施磷肥能增加小麦吸氮量,但到成熟期春小麦地上部氮素累积出现损失,损失量达7.7%～13.4%.当施磷量分别为60、120、180 kg/hm2时,0～150 cm土层中的NO3--N累积量分别比对照减少了50.6、58.5、62.9 kg/hm2.综合考虑磷肥利用率、小麦产量和降低土体中NO3--N残留等方面的因素,磷肥当季施用量应该控制在60～120 kg/hm2.     

CO2 浓度升高与氮肥施用对棉田土壤氮素的影响

设置半封闭开顶式人工气候室,研究大气CO2浓度升高与不同施氮肥处理相互作用对新疆滴灌棉田土壤氮含量变化的影响。在不同CO2浓度（360、540 μmol•mol-1和720 μmol•mol-1）条件下,不同施N处理（0、150、300 kg•hm-2 和450 kg•hm-2）对棉花花铃期0~20 cm和20~40 cm土壤NH+4 N、NO-3 N和全N含量变化进行测定。结果显示：相对于对照CO2 浓度处理,当CO2浓度为540 μmol•mol-1时,各施氮水平下土壤NO-3 N含量降低,且高氮处理下降低更为显著,全N含量无显著变化;土壤NH+4 N含量在N0、N150水平有小幅度增加,在N300、N450水平降低。当CO2 浓度为720 μmol•mol-1时,土壤NO-3 N、全N含量仍是降低的,但降低幅度低于CO2 540处理;而土壤NH+4 N含量表现为显著增加。每个CO2浓度处理下,随着施氮肥水平增加,土壤NH+4 N、全N含量呈增加趋势,但高N处理增加比例低于低N处理;土壤NO-3 N含量变化不大。总体比较,CO2 540 N300处理,土壤NO-3 N含量显著低于其他C、N组合。0~20 cm、20~40 cm两个土层之间,土壤中不同N素变化趋势基本一致,但0~20 cm土层土壤N养分含量变化更为明显。研究表明：大气 CO2浓度升高为540 μmol•mol-1时,在施N 300 kg•hm-2处理下,更有利于棉花对土壤N尤其是NO-3 N养分的吸收利用。     

基于APSIM模型的旱地春玉米施肥类型及氮肥用量研究

为探究玉米高产和减少硝态氮残留的合理施肥模式,通过山西寿阳旱地春玉米田间试验和APSIM模型模拟,研究不同施肥类型和施氮量对春玉米产量、硝态氮残留量和氮肥利用率的影响。田间试验设置3个施肥类型主处理,包括化肥单施、有机无机肥配施（配施比例1∶1）和有机肥单施;7个施肥梯度副处理,分别为0、50、100、150、200、250、300 kg·hm^-2,并利用2019—2021年试验站点数据对模型进行校准验证。结果表明：APSIM模型可以较好地模拟当地玉米产量和硝态氮残留量状况。各降水年型下,随氮肥施用量的增加,玉米产量先增加后减少,硝态氮残留量显著增加,氮肥利用率有所降低;相同施肥类型及施肥量下,丰水年的春玉米作物产量最高,硝态氮残留量最低,氮肥利用率最高;相同降水年型及施肥量下,有机无机肥配施方式的春玉米产量最高,硝态氮残留量居中,氮肥利用率最高。相较于化肥单施和有机肥单施方式,有机无机肥配施对于干旱地区玉米产量提升效果更好,其土壤硝态氮残留量对降水变化的敏感性相对较低,其氮肥利用率受降水影响也更小。综上,当施氮量介于148~168 kg·hm^-2时,有机无机肥配施方式下土壤硝态氮残留量维持在阈值内,春玉米产量可达到理论产量的95%左右,适宜在研究区域推广应用。     

灌溉量和氮肥增效剂对夏玉米产量及水肥利用的影响

为探究水分和氮肥增效剂对夏玉米生长及水肥利用的综合影响，通过设置40 mm（W1）和60 mm（W2）两个灌水水平下不施氮肥（N0）、施用氮肥（U）、氮肥+硝化抑制剂（U+DCD）、氮肥+脲酶抑制剂（U+NBPT）、氮肥+双效抑制剂（U+N+D）5种氮肥施用措施，开展夏玉米田间试验。结果表明：相较于施用氮肥处理，氮肥配施增效剂可以显著提高夏玉米产量、成熟期地上生物量、净收益、水分利用效率和氮肥偏生产力，增幅分别为5.92%~13.82%、5.85%~18.07%、11.12%~24.30%、12.35%~41.83%和5.93%~13.80%，其中氮肥配施双效抑制剂效果较优；氮肥配施脲酶抑制剂和双效抑制剂可以降低夏玉米农田土壤氨挥发累积量和成熟期土壤硝态氮残留量，前者效果最优。相比于W1，W2水平下氮肥配施双效抑制剂处理玉米产量、成熟期地上生物量、净收益、水分利用效率和氮肥偏生产力分别提高10.54%、15.51%、19.40%、20.31%和27.36%；氮肥配施脲酶抑制剂处理农田土壤氨挥发累积量和硝态氮残留量分别降低11.33%和48.46%。综合考虑夏玉米施肥灌水方案的经济效益、环境效益、水肥利用效率和玉米植株生长，构建模糊综合评价体系，得到最优处理为灌水量60 mm下氮肥配施双效抑制剂。     

缓释复混肥料对马铃薯产量、土壤硝态氮含量及氮肥利用率的影响

为探讨青海省山旱区马铃薯发展的新途径,研究了缓释复混肥料对地膜覆盖马铃薯产量、土壤硝态氮含量、硝态氮累积量及氮肥利用率的影响。结果表明:施用1 050 kg·hm~(-2)缓释复混肥(RZ70)处理马铃薯产量最高,为47 240 kg·hm~(-2);较农民习惯施肥(NXG)处理增产2 175 kg·hm~(-2),增产率为4.83%;较马铃薯专用肥(MZY)处理增产5 085 kg·hm~(-2),增产率为12.06%。马铃薯从苗期到成熟期,农民习惯施肥(NXG)和马铃薯专用肥(MZY)处理显著提高了0～100 cm各土层硝态氮的含量,1 050 kg·hm~(-2)缓释复混肥(RZ70)处理显著降低了0～100 cm各土层硝态氮的含量。马铃薯生长季0～100 cm各土层硝态氮含量呈先增加后降低的趋势。硝态氮含量在团棵期出现了一个峰值,且主要集中在20～40 cm土层。随着马铃薯的生长发育,0～100 cm各土层硝态氮含量差异逐渐减小,至成熟期趋于稳定并降至最低。农民习惯施肥(NXG)处理下,马铃薯整个生育期0～100 cm土层硝态氮累积量呈现降低的趋势;除了习惯施肥(NXG),马铃薯整个生育期0～100 cm土层硝态氮累积量与土壤硝态氮含量变化一致。1 050 kg·hm~(-2)缓释复混肥(RZ70)处理下,氮肥利用率最高,达到了53.70%。较农民习惯施肥(NXG),增幅为3.38%～40.85%;较马铃薯专用肥(MZY)施肥处理,增幅为5.01%～33.25%。该结果可为缓释复混肥料在青海省马铃薯种植中的合理施用提供理论依据。     

旱地矮化苹果园当季氮肥在土壤剖面的累积与淋溶效应

为研究旱地矮化苹果树当季肥料氮在土壤中的累积与淋溶效应,采用土钻采样法与¹⁵N同位素示踪技术,测定了6 a生晚熟矮化‘延长红’苹果园土壤剖面（0~300 cm）的氮素累积分布特征与当季氮肥残留。结果表明：土壤含水率与硝态氮含量变化表现出较强的一致性,不施肥CK、减氮施肥N400与常规施肥N800处理硝态氮在80~140 cm土层存在明显富集现象,其含量峰值分别为174.9、194.8 mg·kg^-1与211.1 mg·kg^-1。CK、N400与N800处理0~300 cm土壤剖面中,全氮累积量分别为10 927.3、13 734.8 kg·hm^-2与15 645.4 kg·hm^-2,硝态氮累积量分别为1 873.5、2 353.9 kg·hm^-2与2 892.7 kg·hm^-2,铵态氮累积量分别为12.2、42.6 kg·hm^-2与44.4 kg·hm^-2。N400和N800处理下果园土壤中各土层（0~300 cm）氮素来自当季氮肥的比例分别为0.10%~1.50%和0.18%~2.03%。当季氮肥在0~300 cm深度各土层均有残留且主要集中在0~140 cm土层;80~100 cm土层的全氮来自当季氮肥的比例（减氮施肥N400和常规施肥N800分别为1.50%与2.03%）显著高于其他土层。N400处理下TN-¹⁵N、NO^-₃-¹⁵N、NH⁺₄-¹⁵N的残留率分别为21.6%、19.2%、0.2%,N800处理分别为48.8%、39.3%、0.3%,土壤中氮的残留率随着施氮量的增加显著增加,且以硝态氮为主。100~300 cm土层中减氮施肥N400与常规施肥N800处理NO^-₃-¹⁵N残留率分别为8.5%与25.0%,当季氮肥淋溶出根区（0~80 cm）现象明显。最佳施肥量及施肥量对产量的影响在N400的基础上仍有待进一步研究确定。     

施氮量对旱地全膜双垄沟播玉米田土壤硝态氮、产量和氮肥利用率的影响

针对黄土高原半干旱区春玉米全膜双垄沟播栽培中施肥不科学和氮肥利用率低的问题,研究不同施氮量对春玉米产量、土壤硝态氮及氮肥利用率的影响。采用2011—2012年两年田间定位试验,设置0、135、180、225、270 kg·hm~(-2)和360 kg·hm~(-2)六个施氮量,探讨不同施氮水平对作物和环境的影响。结果表明,随施氮量的增加,玉米产量先增加后降低。2011年施氮量180 kg·hm~(-2)时玉米子粒产量达到最大,为4 922.22 kg·hm~(-2),显著高于N135,与N225、N270差异不显著;2012年施氮量225 kg·hm~(-2)时,玉米子粒产量达到最大,为10 267.06 kg·hm~(-2),与对照及其它施氮处理差异不显著。硝态氮累积量在200 cm土层中随氮素投入量的增加而显著增加,随种植年限的增加各处理间差异增大。2011年N180、N225、N270、N360处理间硝态氮累积量差异均不显著,但显著高于N135处理;2012年各施氮处理间硝态氮累积量差异相互显著,N360累积量高达615.50 kg·hm~(-2)。玉米氮肥吸收利用率随着施氮量的增加呈先增加后降低趋势,施氮量为180 kg·hm~(-2)时,氮肥吸收利用率达到25.13%。适宜的施氮量能提高玉米产量及氮肥利用率,并且200 cm土层内硝态氮累积量较低,对环境的潜在危害较小。     

不同覆盖措施对塿土碳氮及水分的影响

通过田间试验,研究了陕西关中塿土区地膜覆盖和秸秆覆盖对表层土壤有机碳、全氮和微生物量碳氮,以及0~200 cm土壤剖面水分及硝态氮分布的影响。结果表明:与不覆盖(NM)相比,白色全膜覆盖(WF)、黑色全膜覆盖(BF)和秸秆覆盖(SM)的表层土壤有机碳分别降低了19.8%、26.3%和20.9%,土壤全氮也分别降低了4.8%、9.6%和10.6%。与NM相比,覆盖处理(WF、BF和SM)可以提高表层(0~20 cm)土壤硝态氮的含量,增加0~40 cm土层的硝态氮累积量(BF的差异不显著),降低40~120 cm土层的硝态氮累积量,但120~200 cm土层的硝态氮累积量差异不显著。SM和BF显著降低0~200 cm土层的硝态氮总累积量,而WF没有显著差异。与NM相比,地膜覆盖(WF和BF)和秸秆覆盖(SM)均可以提高表层0~40 cm土壤水分含量和储水量,但SM的效果低于地膜覆盖;WF可以降低深层土壤水分含量和储水量,而SM和BF与NM无显著差异。0~200 cm土层的总储水量,SM显著高于NM,而地膜覆盖则与NM无显著差异。各覆盖处理均显著降低了表层土壤微生物碳(MBC)和微生物氮(MBN)的含量,与NM相比,MBC分别降低了27.4%、55.4%和66.5%,MBN分别降低了4.6%、4.8%和6.8%。地膜覆盖(WF和BF)和秸秆覆盖(SM)均能够加速土壤有机碳的矿化分解,降低土壤微生物,减少土壤硝态氮的深层淋溶,其对塿土碳氮和水分的长期影响值得进一步研究关注。     

PAL肥料氮素释放规律及其对大麦生长的影响

利用盆栽试验研究了PAL肥料的氮素释放动态及对大麦经济性状和产量的影响。结果表明:PAL肥料与尿素NH 4-N释放没有显著差异,NO-3-N释放趋势相同,都呈现“S”型特征曲线,且差异极显著。在大麦的整个生育期,PAL肥料氮素释放较尿素具有两个缓释阶段。第一个缓释阶段,是从施肥后到14 d内;第二个缓释阶段,是施肥后的28~42 d内。其缓释作用表现为:前控-后释-再控-再释,以此满足作物对不同生育期养分的需求。在施N量相同的情况下,施PAL肥料较尿素增产显著。且在试验设计的施氮量0~7 kg/667m2范围内,随着施氮量的增加,大麦产量增加;在施氮量7~14 kg/667m2范围内,随着施氮量的增加,大麦产量呈下降趋势。     

锰胁迫对大豆氮素吸收利用的影响

采用砂培与同位素标记的方法,以最适锰浓度为对照,设置重度锰缺乏(对照浓度的1/25,S1表示)、中度锰缺乏(对照浓度的1/5,S2表示)、中度锰过量(对照浓度的5倍,S3表示)、重度锰过量(对照浓度的25倍,S4表示)4个不同锰胁迫处理,研究了锰胁迫对大豆矿质氮积累的影响。结果表明:不同锰胁迫处理对除苗期外其他时期大豆叶片硝酸还原酶(NR)起显著抑制作用,减小幅度范围15.26%~53.10%,并且抑制作用随胁迫程度的加深而加重;不同锰胁迫处理降低了苗期和成熟期叶、茎、根和成熟期荚果中硝态氮含量,而对其他时期则存在一定促进作用;不同锰胁迫处理降低了苗期至鼓粒期大豆各营养器官和成熟期根中氮素含量,而增加了成熟期叶和茎中氮素含量;锰胁迫处理对结荚期和鼓粒期荚果氮素含量无影响,但显著降低了成熟期荚果氮素含量;不同锰胁迫处理均对苗期和成熟期叶部矿质氮积累无影响,但显著抑制了盛花期至鼓粒期矿质氮积累,S4处理减小幅度最大,为37.34%;不同锰胁迫处理未影响苗期和盛花期茎、根部矿质氮的积累,但显著抑制了结荚期至成熟期的积累;锰胁迫显著抑制了荚果和全株矿质氮的积累,成熟期S1、S2、S3和S4处理荚果和全株矿质氮积累量分别较对照减少了40.93%、22.85%、26.83%和42.15%,以及34.27%、18.38%、22.05%和34.19%。综合分析表明,锰缺乏和锰过量胁迫均明显影响大豆矿质氮的同化和积累,抑制作用随胁迫程度的加深而加重。     

滴灌条件下施氮时段对土壤氮素分布的影响研究

采用单点源滴灌试验模拟土壤入渗,并分不同时段施氮肥,灌水施氮肥结束后,在不同时间段和湿润体不同位置采集土样,并测定土壤中速效氮的含量,分析比对湿润体中不同位置硝态氮与铵态氮的时空分布,结果表明:滴灌全程施肥,土壤湿润体中高氮区始终分布在滴头附近;滴灌前1/2时段施肥,硝态氮含量的最大值(107.50 mg·kg~(-1))出现在距滴头水平距离15~20 cm,垂直距离15~30 cm范围内;后1/2时段施肥,高氮区始终也分布在滴头附近,但含量值表现极高(184.36 mg·kg~(-1));中间1/2时段施肥,硝态氮主要分布在距滴头水平距离为15 cm左右,垂直深度也为15 cm左右的土层范围内。随着时间的推移,土壤湿润体中NO3--N的含量均表现为到第5天前后达到最高值,此后又开始降低;NH4+-N在时间上转化速率相对较快,在灌水施肥结束后的第3天硝化作用最强,从第3天到第5天NH4+-N浓度急剧降低。