基于临界氮浓度稀释曲线的内蒙古土默川平原滴灌玉米氮营养诊断

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作者 郝琪 梁红伟 +5 位作者 王永强 王富贵 陈天陆 王振 白岚方 王志刚 《北方农业学报》 2024年第3期1-18,共18页

【目的】明确氮肥运筹对内蒙古土默川平原滴灌玉米产量和氮素利用效率的影响,探讨以氮营养指数为监测指标诊断土默川平原滴灌水肥一体化玉米氮营养状况的可行性。【方法】检测2022—2023年内蒙古包头市土默特右旗、呼和浩特市土默特左... 【目的】明确氮肥运筹对内蒙古土默川平原滴灌玉米产量和氮素利用效率的影响,探讨以氮营养指数为监测指标诊断土默川平原滴灌水肥一体化玉米氮营养状况的可行性。【方法】检测2022—2023年内蒙古包头市土默特右旗、呼和浩特市土默特左旗两试验地中3个施氮量(0、270、360 kg/hm^(2))和全生育期3次、5次施氮下玉米氮营养含量,采用方差分析和统计建模的方法,研究玉米的产量和氮素利用效率,分析各时期玉米冠层氮浓度和地上部生物量的变化规律并构建玉米临界氮浓度稀释曲线模型。【结果】增加施氮量和施氮次数能显著提高玉米穗数、穗粒数和千粒重进而提高产量,增加施氮次数能显著提高玉米氮素利用效率(P<0.05);施氮量从270 kg/hm^(2)增加至360 kg/hm^(2),年平均产量提高5.79%;施氮次数从3次增加至5次,年平均产量和年平均氮素利用效率分别提高3.15%、22.25%。土默川平原滴灌玉米临界氮浓度稀释曲线模型为Nc=3.36W^(-0.22),R^(2)=0.94,P<0.05,验证精度RMSE、NRMSE和MAE分别为0.40%、11.50%和0.20%,模型稳定性较好。通过模型计算,施氮量270 kg/hm^(2)时,对应适宜施氮次数为5次,分别在4叶展期、8叶展期、大喇叭口期、吐丝期和乳熟期以15∶25∶35∶15∶10的比例追施氮肥,玉米产量最优,为14.09 t/hm^(2);玉米拔节期、9叶展期、大喇叭口期、吐丝期和乳熟期需氮量范围分别为-3.42~15.29、-16.80~22.90、-26.86~62.32、-54.65~85.14和-48.18~111.80 kg/hm^(2)。【结论】适当增加施氮量和施氮次数能显著提高内蒙古土默川平原滴灌玉米产量和氮素利用效率,玉米临界氮浓度稀释曲线模型可以有效识别内蒙古土默川平原玉米拔节期到乳熟期植株氮营养状况,通过该模型还可以计算、推荐合适的施肥量,能够实现玉米生长的按需作业。 展开更多

关键词 土默川平原 滴灌玉米 临界氮浓度稀释曲线 氮营养指数 需氮量

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基于临界氮浓度和作物模型的甜瓜氮素诊断与控制

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作者 王招 高旭春 +1 位作者 高绘文 苏远平 《江苏农业科学》 北大核心 2024年第13期223-229,共7页

临界氮浓度稀释曲线作为诊断作物氮素水平的重要方法之一,由于缺乏对干物质量和养分含量等数据进行测量的简便方法,还未广泛应用。根据临界氮浓度稀释曲线的概念,提出一种将作物生长模型和作物氮浓度模型相结合的方法以估算作物生长所... 临界氮浓度稀释曲线作为诊断作物氮素水平的重要方法之一,由于缺乏对干物质量和养分含量等数据进行测量的简便方法,还未广泛应用。根据临界氮浓度稀释曲线的概念,提出一种将作物生长模型和作物氮浓度模型相结合的方法以估算作物生长所需的施氮量。该方法的主要思想是首先使用基于叶面积指数的甜瓜干物质量累积模型来模拟各个时期甜瓜的干物质量,再根据不同施氮水平对甜瓜不同时期含氮量的影响建立甜瓜氮素吸收模型,最后利用甜瓜栽培试验验证甜瓜干物质量与养分需求量之间的定量关系。结果表明,甜瓜干物质量模型与氮素吸收模型均与试验测量结果接近,模拟效果较好,决定系数(r 2)分别为0.9989、0.9605;均方根误差(RMSE)分别为44.8213 kg/hm 2、0.2680 g/株。说明本研究提出的方法可较准确地计算出甜瓜的干物质和氮含量。基于所获得的甜瓜干物质量与氮需求量之间的定量关系,设计了一个氮肥施加模糊控制系统。仿真结果表明,该控制系统能有效地对甜瓜氮浓度进行控制,将各个生育期的甜瓜氮浓度稳定在临界氮浓度附近。本研究提出的将临界氮浓度和甜瓜生长模型结合的方法可行,能够根据作物不同的发育状态来提供合适的氮素,为作物精准施肥提供了新思路。 展开更多

关键词 临界氮浓度 氮素诊断 作物模型 模糊控制 甜瓜

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滴灌番茄临界氮浓度、氮素吸收和氮营养指数模拟 被引量：51

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作者 王新 马富裕 +5 位作者 刁明 樊华 崔静 贾彪 何海兵 刘其 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第18期99-108,共10页

作物的氮浓度随生物量的增加而下降,临界氮浓度是指在一定的生长时期内获得最大生物量时的最小氮浓度值。该文在滴灌条件下,基于3a不同的氮素水平试验,构建了加工番茄地上部生物量的临界氮浓度稀释曲线模型。结果表明,临界氮浓度与地上... 作物的氮浓度随生物量的增加而下降,临界氮浓度是指在一定的生长时期内获得最大生物量时的最小氮浓度值。该文在滴灌条件下,基于3a不同的氮素水平试验,构建了加工番茄地上部生物量的临界氮浓度稀释曲线模型。结果表明,临界氮浓度与地上部最大生物量之间符合幂指数关系,相关系数为R^2=0.947,加工番茄最高(%Nmax)、最低(%Nmin)临界氮浓度稀释模型亦符合幂指数关系,相关系数分别为R^2=0.959、R^2=0.925。基于临界氮浓度建立了加工番茄氮素吸收模型(Nupt)、氮素营养指数模型(NNI),可作为加工番茄氮素营养状况的判别指标,氮素吸收和氮营养指数模型对新疆北疆加工番茄种植区的适宜施氮量诊断结果一致,均以300kg/hm2为最佳施氮量。该研究所建立的临界氮浓度稀释曲线模型较前人建立的模型更具机理性,因此,该模型所得出的分析结果是合适和可靠的,并且可用于指导加工番茄动态精准施肥及为氮素优化管理的建立提供参考。 展开更多

关键词 滴灌 氮 模型 加工番茄 临界氮浓度 稀释曲线 氮营养指数

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棉花花后临界氮浓度稀释模型的建立及在施氮量调控中的应用 被引量：58

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作者 薛晓萍 周治国 +3 位作者 张丽娟 王以琳 郭文琦 陈兵林 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期1781-1791,共11页

在大田栽培条件下,于江苏南京(长江中下游棉区)和河南安阳(黄淮棉区)设置了棉花氮素水平试验,依据Justes的临界氮浓度稀释曲线确定方法,建立了棉花花后临界氮浓度稀释曲线模型。结果表明,2试点的临界氮浓度与地上最大生物量间均符合幂... 在大田栽培条件下,于江苏南京(长江中下游棉区)和河南安阳(黄淮棉区)设置了棉花氮素水平试验,依据Justes的临界氮浓度稀释曲线确定方法,建立了棉花花后临界氮浓度稀释曲线模型。结果表明,2试点的临界氮浓度与地上最大生物量间均符合幂指数关系,尽管不同气候区域间的模型存在一定差异,但临界氮稀释曲线斜率相同。棉花最高(Nmax)、最低(Nmin)氮浓度稀释模型也符合幂指数关系,且2试点最高、最低氮稀释曲线斜率亦分别相同。2试点氮稀释模型参数值的差异表明,对于相同的地上部生物量,安阳试点棉株的氮累积能力高于南京。基于临界氮浓度稀释模型,建立了棉株地上部氮素与干物质累积量之间的异速生长模型和氮营养指数模型(NNI),前者可作为施氮量调控的判别指标,后者作为实际与临界氮浓度的比值,能客观、定量地诊断棉株的氮素营养状况。基于临界氮浓度稀释条件下的异速生长参数、氮营养指数及动态临界氮累积量等指标得到施氮量调控的结果一致:(1)尽管安阳、南京2试点的地上生物量、产量差异较大,但临界氮稀释曲线条件下不同气候区域棉花达到最高产量的瞬时氮吸收速率的变化趋势、氮素快速累积期、最大氮吸收速率出现日等基本一致;(2)安阳、南京2试点的适宜施氮量应控制在360 kg.hm-2和240kg.hm-2水平上。由于临界氮浓度具有合理的生物学意义,因而所建模型有精确、简单和生物学意义明确等特点,可以直接用于评估作物的需氮量,亦可用于作物氮动态模拟的复杂模型中,为适时精确施肥提供了新的思路。 展开更多

关键词 棉花 临界氮浓度 稀释模型 氮素营养指数 施氮量调控

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基于临界氮浓度模型的日光温室甜椒氮营养诊断 被引量：23

5

作者 向友珍 张富仓 +5 位作者 范军亮 强生才 邹海洋 闫世程 吴悠 田建柯 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第17期89-97,共9页

临界氮浓度稀释曲线是诊断作物氮营养状况的有效手段。该研究基于2 a温室小区试验,以参考作物蒸发蒸腾量(reference crop evapotranspiration,ET0)为基准,设置4个灌溉水平(105%ET0、90%ET0、75%ET0、60%ET0)和4个氮素水平(300、225、150... 临界氮浓度稀释曲线是诊断作物氮营养状况的有效手段。该研究基于2 a温室小区试验,以参考作物蒸发蒸腾量(reference crop evapotranspiration,ET0)为基准,设置4个灌溉水平(105%ET0、90%ET0、75%ET0、60%ET0)和4个氮素水平(300、225、150、75 kg/hm2),构建和验证基于地上部生物量的甜椒在不同水分条件下的临界氮浓度稀释曲线经验模型。结果表明,植株氮素吸收量、地上部生物量、经济产量和水分利用效率(water use efficiency,WUE)随灌水量增加呈先增加后减小的趋势;灌溉水平75%ET0和90%ET0下,最优施氮量差异较小,且可获得较高经济产量和WUE,但经济产量和WUE不能同时达到最佳。75%ET0灌溉水平可获得高于90%ET0灌溉水平约11%的水分利用效率,且经济产量仅降低约3%,鉴于研究区水资源较短缺,灌水量75%ET0施氮量190 kg/hm2左右为最佳策略。该研究可为西北地区温室甜椒实时精准灌水施氮提供理论依据和技术支持。研究可为西北地区温室甜椒实时精准灌水施氮提供理论依据和技术支持。 展开更多

关键词 氮肥 灌溉 温室 甜椒 临界氮浓度 氮营养指数

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棉花花后果枝叶生物量和氮累积特征及临界氮浓度稀释模型的研究 被引量：14

6

作者 薛晓萍 王建国 +4 位作者 郭文琦 陈兵林 王友华 张丽娟 周治国 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期669-676,共8页

在大田栽培条件下,于江苏南京(长江流域下游棉区)和河南安阳(黄河流域黄淮棉区)设置了棉花施氮水平试验,依据Justes的临界氮浓度稀释模型确定方法,研究棉花花后果枝叶临界氮浓度稀释模型及其与棉花产量的关系。结果表明,花后棉花果枝叶... 在大田栽培条件下,于江苏南京(长江流域下游棉区)和河南安阳(黄河流域黄淮棉区)设置了棉花施氮水平试验,依据Justes的临界氮浓度稀释模型确定方法,研究棉花花后果枝叶临界氮浓度稀释模型及其与棉花产量的关系。结果表明,花后棉花果枝叶的生物量增长和氮吸收累积均受施氮水平的影响,其动态变化符合S型曲线,氮累积的快速起始时间较干物质早2～4d;棉花产量与果枝叶氮浓度关系密切,氮浓度过高或过低均不利于产量形成,花后果枝叶存在氮奢侈消费现象;棉花花后果枝叶氮浓度随施氮量的增加而增加、随生育进程而降低,其干物质累积量与氮浓度间符合幂函数关系,2试点果枝叶氮稀释曲线模型形式相同,但参数不同,不同气候区域存在独立的果枝叶氮临界、最高和最低稀释曲线模型;根据果枝叶氮浓度与产量间的关系,安阳、南京2试点,棉花果枝叶在盛花期和吐絮期的适宜氮浓度分别为4.93%、3.70%和3.33%、3.01%。临界氮稀释曲线的氮营养指数和异速生长模型对果枝叶氮营养状况的诊断与此相符。临界稀释模型具有明确的生物学意义,可以作为定量诊断果枝叶氮营养动态变化的指标之一。 展开更多

关键词 棉花 果枝叶 生物量 氮累积 临界氮浓度 模型

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棉花蕾花铃生物量、氮累积特征及临界氮浓度稀释模型 被引量：23

7

作者 薛晓萍 沙奕卓 +1 位作者 郭文琦 周治国 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第12期6204-6211,共8页

在大田栽培条件下,于河南安阳(黄河流域黄淮棉区)和江苏南京(长江流域下游棉区)设置了棉花氮素水平试验,对不同氮素水平条件下棉花蕾花铃的生物量、氮素累积及氮浓度的动态变化进行分析,并依据Justes的临界氮浓度稀释模型确定方法,研究... 在大田栽培条件下,于河南安阳(黄河流域黄淮棉区)和江苏南京(长江流域下游棉区)设置了棉花氮素水平试验,对不同氮素水平条件下棉花蕾花铃的生物量、氮素累积及氮浓度的动态变化进行分析,并依据Justes的临界氮浓度稀释模型确定方法,研究棉花蕾花铃临界氮浓度稀释模型。结果表明:棉花蕾花铃的生物量增长和氮吸收累积均受氮素水平的影响,其动态变化符合S型曲线,氮累积的快速起始时间较生物量早1～5d;氮浓度过高或过低均不利于产量形成,蕾花铃等器官存在氮奢侈消费现象;氮浓度随施氮量的增加而升高、随生育进程的推移而降低,其生物量累积量与氮浓度间符合幂函数关系,两试点蕾花铃氮稀释曲线模型形式相同,但模型参数a不同,不同生态区存在独立的临界氮稀释曲线模型。由于临界稀释模型具有明确的生物学意义,可以作为定量诊断蕾花铃氮营养动态变化的指标之一。 展开更多

关键词 棉花 蕾花铃 生物量 氮累积 临界氮浓度 氮稀释模型

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水氮耦合条件下番茄临界氮浓度模型的建立及氮素营养诊断 被引量：30

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作者 杨慧 曹红霞 +1 位作者 柳美玉 刘世和 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1234-1242,共9页

【目的】临界氮浓度是指在一定的生长时期内获得最大生物量时的最小氮浓度值,具有明确的生物学意义。探究不同水氮供应对番茄地上部生物量、氮素累积的影响,构建临界氮浓度稀释曲线模型,并基于氮素吸收和氮营养指数模型进行番茄氮素营... 【目的】临界氮浓度是指在一定的生长时期内获得最大生物量时的最小氮浓度值,具有明确的生物学意义。探究不同水氮供应对番茄地上部生物量、氮素累积的影响,构建临界氮浓度稀释曲线模型,并基于氮素吸收和氮营养指数模型进行番茄氮素营养诊断,可为番茄水肥一体化提供一定的理论依据。【方法】于2013年在日光温室内进行了盆栽试验,供试番茄品种为金鹏M6088。设置3个灌水量为低水W1(60%70%θf)、中水W2(70%80%θf)和高水W3(80%90%θf),θf为田间持水率;施氮量设置3个水平为低氮N1(N 0.24 g/kg土)、中氮N2(N 0.36 g/kg土)和高氮N3(N 0.48 g/kg土),试验采用完全随机区组设计,共9个处理,每个处理重复15次,研究了不同水氮条件下番茄的地上部生物量、氮素累积及氮浓度的动态变化,构建了番茄不同水分条件下的临界氮浓度稀释曲线模型。【结果】番茄地上部生物量、氮累积量随移栽时间的动态变化符合Logistic模型,不同水氮供应对番茄地上部生物量理论最大值的影响不同,中水和高水条件下,番茄地上部生物量理论最大值随着施氮量的增加呈先增加后减小的趋势;而在低水条件下呈递增趋势,说明适量增施氮肥可以减轻干旱对干物质量累积的抑制;番茄地上部生物量快速累积起始日较氮快速累积起始日晚8 17 d,且不同水氮处理番茄地上部生物量最大生长速率、氮累积量最大累积速率均出现在中水中氮(W2N2)处理;在相同的水分条件下,番茄地上部生物量氮浓度随施氮量的增加而提高,随生育进程的推移呈下降趋势;氮浓度与地上部生物量之间符合幂指数关系,适当增大灌水量可以提高植株对氮的容纳能力,并且可以缓解氮浓度随植株生物增长量下降,使植株稳步有序地生长;不同的水氮供应对番茄产量影响显著,随着灌水量和施氮量的增加,产量显著提高,但当灌水量和施氮量达到一定数量时产量不仅没有提高反而随其增加而降低。【结论】基于临界氮浓度构建的氮营养指数、氮吸收模型对番茄的适宜施氮量诊断结果一致,均以中水中氮(W2N2)为最佳条件,即当灌水量和施肥量分别为62.1 L/plant、15.1 g/plant时,番茄单株产量达到最大(1602 g),构建的模型合理可行。 展开更多

关键词 番茄 水氮耦合 干物质累积 临界氮浓度 氮营养指数

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中国三大粮食作物临界氮浓度稀释曲线研究进展 被引量：11

9

作者 曹强 田兴帅 +5 位作者 马吉锋 姚霞 刘小军 田永超 曹卫星 朱艳 《南京农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期392-402,共11页

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... 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。 展开更多

关键词 粮食作物 临界氮浓度稀释曲线 氮营养指数

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关中地区玉米临界氮浓度稀释曲线的建立和验证 被引量：26

10

作者 李正鹏 宋明丹 冯浩 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第13期135-141,共7页

基于临界氮浓度稀释曲线推导的氮素营养指数既可以诊断出氮素供应不足也可以诊断出氮肥供应过量。该文在整理分析关中平原8 a氮肥大田试验的基础上,分别构建了关中灌区夏玉米和渭北旱塬春玉米的地上部生物量的临界氮浓度稀释曲线模型。... 基于临界氮浓度稀释曲线推导的氮素营养指数既可以诊断出氮素供应不足也可以诊断出氮肥供应过量。该文在整理分析关中平原8 a氮肥大田试验的基础上,分别构建了关中灌区夏玉米和渭北旱塬春玉米的地上部生物量的临界氮浓度稀释曲线模型。结果表明,关中玉米地上部临界氮浓度与生物量符合幂函数关系。利用独立试验资料对建立的临界氮稀释曲线模型进行检验,结果表明:该模型能准确诊断该区玉米植株的氮营养状况,施肥量和施肥时期对玉米植株的氮素营养状况影响较大,一般随着施氮量的增加氮素营养指数值会增大,只基施氮肥或前期施氮过多都会使玉米在生长过程中营养失衡。该研究建立的关中地区玉米的临界氮稀释模型为该区玉米氮素营养诊断和优化管理提供了较好的技术途径和理论参考。 展开更多

关键词 作物 N肥 诊断 临界氮浓度稀释曲线 氮素营养指数 关中灌区 渭北旱塬

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基于临界氮浓度稀释模型的棉花开花后氮动态需求定量诊断研究 被引量：4

11

作者 薛晓萍 王以琳 +2 位作者 郭文琦 陈兵林 周治国 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1579-1585,共7页

在大田栽培条件下，于江苏南京（长江中下游棉区）和河南安阳（黄淮棉区）设置棉花氮素水平试验，依据Justes的临界氮浓度稀释曲线确定方法，确立了开花后棉花地上干物质临界氮浓度稀释模型，以此为基础，建立了棉花开花后动态氮吸收、... 在大田栽培条件下，于江苏南京（长江中下游棉区）和河南安阳（黄淮棉区）设置棉花氮素水平试验，依据Justes的临界氮浓度稀释曲线确定方法，确立了开花后棉花地上干物质临界氮浓度稀释模型，以此为基础，建立了棉花开花后动态氮吸收、累积、临界需求量及氮累积亏缺的定量诊断模型。结果表明，安阳、南京2试点的棉株地上干物质氮浓度均随施氮水平的提高而增加，随开花后棉花生育进程的延后而降低，安阳试点不同施氮水平间棉株地上干物质氮浓度值的差值明显小于南京。临界氮浓度稀释模型为CNFNC=α×DMM^-6（安阳：α=3．837，b=0．131，南京：α=2．858，b=0．131），参数。的差异表明在达到同样的生物量条件下，安阳试点的氮吸收能力大于南京。棉花开花后动态氮吸收速率、累积、临界需求量及氮累积适宜度的定量诊断模型可精确定量描述不同施氮水平棉花从开花至吐絮以日为时间步长的干物质增长速率、氮吸收速率、氮累积量。施氮水平对地上千物质瞬时增长速率有较大影响，施氮水平过低或过高时其增长速率均下降。棉株日氮吸收量和总氮累积量均随施氮量的增加而增加，但棉株对氮的容纳有一定的限度。通过对比2试点氮累积量与临界需氮量差值的动态变化，认为安阳试点的适宜施氮水平应在240～360kg.hm^-2之间并接近于360kg·hm^-1，而南京则在240kg.hm^-2水平。 展开更多

关键词 棉花 临界氮浓度 生长速率 氮吸收速率 需氮量

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临界氮浓度稀释模型在牧草种子生产中的应用前景 被引量：2

12

作者 陈玲玲 毛培胜 +4 位作者 王明亚 汪辉 郑慧敏 陈泉竹 闫慧芳 《草地学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期231-236,共6页

氮素是影响牧草种子产量的关键因素,氮素对于植株分蘖、干物质生产、花序形成、产量组分动态变化等均具有影响。文章主要从临界氮浓度稀释模型的概念、构建方法、研究现状、应用等方面进行了综述,提出临界氮浓度稀释模型在实际生产中应... 氮素是影响牧草种子产量的关键因素,氮素对于植株分蘖、干物质生产、花序形成、产量组分动态变化等均具有影响。文章主要从临界氮浓度稀释模型的概念、构建方法、研究现状、应用等方面进行了综述,提出临界氮浓度稀释模型在实际生产中应用时存在的问题,并对其在牧草种子生产中的应用前景进行了展望。 展开更多

关键词 牧草种子 氮素 临界氮浓度 临界氮稀释曲线 稀释模型

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基于临界氮浓度的宁夏玉米氮吸收与亏缺模型研究 被引量：12

13

作者 贾彪 付江鹏 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期256-263,共8页

以宁夏回族自治区当地玉米主栽品种天赐19为试验材料,设置6个氮素水平(0、90、180、270、360、450 kg/hm^2),研究滴灌玉米地上部生物量和氮累积动态变化,构建玉米临界氮稀释曲线模型,在此基础上构建氮吸收模型和氮累积亏缺模型,实现对... 以宁夏回族自治区当地玉米主栽品种天赐19为试验材料,设置6个氮素水平(0、90、180、270、360、450 kg/hm^2),研究滴灌玉米地上部生物量和氮累积动态变化,构建玉米临界氮稀释曲线模型,在此基础上构建氮吸收模型和氮累积亏缺模型,实现对滴灌玉米氮素营养状况的快速诊断。结果表明,滴灌玉米地上部干物质量增长和氮吸收累积均受施氮水平的影响,且随生育进程的推进呈上升趋势,氮累积量过高或过低均不利于产量形成,玉米植株存在氮奢侈消费现象;滴灌玉米临界氮浓度、最高和最低氮浓度与地上部干物质量之间均可用幂函数方程表示,其平均决定系数R^2分别为0.976、0.903和0.941,均达到极显著水平;基于临界氮浓度构建的氮吸收模型和氮累积亏缺模型对滴灌玉米生育期内氮素营养诊断结果一致,综合施氮量与产量的拟合曲线,推荐宁夏引黄灌区滴灌玉米施氮量以270~311 kg/hm^2为宜。研究结果可为宁夏引黄灌区滴灌玉米实现精准施肥和优化氮素管理提供理论参考。 展开更多

关键词 玉米 水肥一体化 临界氮浓度 氮吸收模型 氮亏缺模型

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基于临界氮浓度稀释曲线模型的辣椒氮素营养诊断研究 被引量：2

14

作者 肖蕊 《中国蔬菜》 北大核心 2023年第1期90-97,共8页

以贵州主栽辣椒品种辣研102、苏椒5号为试材,进行0、70、140、210、280 kg·hm^(-2)5个施氮水平的连续两年田间定位试验,根据植株地上部干质量和氮浓度的关系,构建辣椒临界氮浓度稀释曲线模型,并评价其在辣椒氮素营养诊断研究中的... 以贵州主栽辣椒品种辣研102、苏椒5号为试材,进行0、70、140、210、280 kg·hm^(-2)5个施氮水平的连续两年田间定位试验,根据植株地上部干质量和氮浓度的关系,构建辣椒临界氮浓度稀释曲线模型,并评价其在辣椒氮素营养诊断研究中的可行性。结果表明,随生育进程的推进,辣椒植株地上部氮浓度逐渐降低,干质量呈升高趋势,构建了2个辣椒品种统一的Nc曲线模型:N_(c)=4.39PDM^(-0.28),R^(2)为0.93。模型检验结果RMSE为0.26,n-RMSE为10.08%,且模拟值与实测值之间呈显著的线性关系,表明模型稳定性较好。基于Nc曲线推算的氮营养指数(NNI)随施氮量的提高而增加,不同年份、品种、施氮量和生育时期下NNI变化范围为0.55~1.30,且NNI与相对产量(RY)呈线性回归关系,相关性达到极显著水平。综合考虑辣椒产量及NNI,推荐贵州地区辣椒较适宜的施氮量为210 kg·hm^(-2)。 展开更多

关键词 辣椒 临界氮浓度稀释曲线模型 氮营养指数 氮素诊断

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基于临界氮浓度稀释曲线的小麦氮肥需求量估测研究 被引量：14

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作者 田兴帅 李松阳 +5 位作者 张羽 刘小军 田永超 朱艳 曹卫星 曹强 《麦类作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1112-1120,共9页

为探究基于临界氮浓度稀释曲线估测小麦氮素需求量的可行性,基于不同生态区开展的不同品种及氮肥水平的小麦试验,结合小麦临界氮浓度曲线(Nc=4.16W^-0.41),构建了拔节期、孕穗期、抽穗期和开花期四个关键生育时期下,小麦氮营养指数(NNI... 为探究基于临界氮浓度稀释曲线估测小麦氮素需求量的可行性,基于不同生态区开展的不同品种及氮肥水平的小麦试验,结合小麦临界氮浓度曲线(Nc=4.16W^-0.41),构建了拔节期、孕穗期、抽穗期和开花期四个关键生育时期下,小麦氮营养指数(NNI)、氮素需求量(NR)及相对产量(RY)三者间的关系模型,并进行了验证。结果表明,在江苏地区,当总施氮量在120~180 kg?hm^-2时,小麦的氮素需求量最接近于0,氮营养指数最接近于1,为最优的氮素施用量。氮营养指数与氮素需求量(NNI-NR)在小麦生长的各关键阶段存在极强的线性关系(R^2=0.93~0.97);相对产量与氮营养指数(RY-NNI)在各生育时期呈现线性加平台关系,在开花期表现最好,R^2=0.86;相对产量与氮素需求量(RY-NR)的拟合关系在抽穗期表现最好,R^2值为0.72。NNI-NR验证结果与建模结果一致,即在各时期均表现良好,其中拔节期相关关系最强;但RY-NNI和RY-NR验证结果显示两模型分别在开花期和抽穗期预测效果表现最佳。综上,所构建的NNI-NR、RY-NNI和RY-NR三种模型均具有良好的拟合优度和稳定性,运用基于临界氮浓度曲线的小麦氮营养指数和确立的相对产量水平,可以较好地估测当季的小麦氮素需求量,并进行小麦田间氮素精确管理。 展开更多

关键词 氮素需求量 临界氮浓度稀释曲线 氮营养指数 相对产量 小麦

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基于临界氮浓度的水稻氮素营养诊断研究 被引量：25

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作者 吕茹洁 商庆银 +3 位作者 陈乐 曾勇军 胡水秀 杨秀霞 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1396-1405,共10页

【目的】依据水稻品种的氮素营养特征计算其氮营养指数(NNI)和氮素亏缺(N_(and))值,可实现作物氮素状况的精确定量调控。本研究比较了杂交稻和常规稻在不同氮水平下的NNI和N_(and)值,为该诊断方法的精准使用提供依据。【方法】本研究选... 【目的】依据水稻品种的氮素营养特征计算其氮营养指数(NNI)和氮素亏缺(N_(and))值,可实现作物氮素状况的精确定量调控。本研究比较了杂交稻和常规稻在不同氮水平下的NNI和N_(and)值,为该诊断方法的精准使用提供依据。【方法】本研究选用超级杂交稻(Y两优一号、超优千号)和常规稻(粤农丝苗、金农丝苗)为对象进行田间试验。设施氮水平0、40、80、120、160、200、240 kg/hm^2(分别以N0、N40、N80、N120、N160、N200、N240表示),分析测定了水稻移栽后15、30、45、60、75天和成熟期地上部干物质量及其氮浓度,构建临界氮浓度变化曲线,利用该曲线计算了不同品种在不同时期的临界氮浓度、氮营养指数和氮亏缺值。【结果】杂交稻地上部干物重在N0、N40、N80、N120、N160处理间差异显著,N200、N240处理间差异不显著,但显著高于其他处理;常规稻地上部干物质重在N0、N40、N80、N120处理间差异显著,N160、N200、N240处理间差异不显著,但显著高于N0、N40、N80、N120处理。水稻植株氮浓度均随着施氮水平的提高而增加,但随生育期的延长和地上部干物重的增加,水稻植株氮浓度均呈下降趋势。根据地上部干物质重与其氮浓度变化关系构建水稻临界氮浓度(N_c)变化曲线,杂交稻为Nc=3.36DM^(–0.31)(R^2=0.91),常规稻为N_c=2.96DM–^(0.25)(R^2=0.86)。基于临界氮浓度曲线,计算不同水稻品种的NNI和N_(and),其中杂交稻和常规稻NNI变化范围分别为0.73~1.05和0.78~1.11,N_(and)变化范围分别为–9.8~117.8 kg/hm^2和–25.4~90.3 kg/hm^2。【结论】常规稻品种临界氮浓度高于相同生育期的杂交稻品种,但杂交稻的干物质量生产能力大于常规稻。在本试验条件下,依据N_(and)计算结果,杂交稻临界氮浓度下的氮素积累量大于常规稻,其中杂交稻和常规稻适宜施氮量分别为200kg/hm^2左右和160~200 kg/hm^2。 展开更多

关键词 水稻 临界氮浓度 氮营养指数 氮亏缺值

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不同氮效率小麦品种临界氮浓度模型与营养诊断研究 被引量：13

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作者 张娟娟 杜盼 +3 位作者 郭建彪 曹锐 张捷 马新明 《麦类作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第11期1480-1488,共9页

为探讨不同氮效率小麦品种临界氮浓度模型的差异和开展小麦氮素营养诊断研究,基于两年大田试验,以不同氮效率小麦品种周麦27(高氮高效)、豫麦49-198(低氮高效)和矮抗58(低氮低效)为研究对象,系统分析了不同氮效率小麦品种地上部生物量... 为探讨不同氮效率小麦品种临界氮浓度模型的差异和开展小麦氮素营养诊断研究,基于两年大田试验,以不同氮效率小麦品种周麦27(高氮高效)、豫麦49-198(低氮高效)和矮抗58(低氮低效)为研究对象,系统分析了不同氮效率小麦品种地上部生物量、地上部氮含量和氮素营养指数的变化规律。结果表明,不同氮效率小麦品种地上部生物量和地上部氮含量均随施氮量的增加而增加,临界氮浓度(N_C)与地上部最大干物质(DM)均呈幂函数关系(N_C=aDM^(-b)),且氮高效型品种模型的两个参数(a和b)值均大于氮低效型品种。经检验,模型的标准化均方根误差分别为13.87%(周麦27)、7.7%(豫麦49-198)和13.02%(矮抗58),通过临界氮浓度模型所建立的氮素营养指数推荐的麦田施肥量均在120~225kg·hm^(-2)范围,其中周麦27和豫麦49-198的推荐施肥量分别为225和120kg·hm^(-2),矮抗58的推荐施肥量介于二者之间。 展开更多

关键词 冬小麦 临界氮浓度 氮素营养指数 氮效率 推荐施肥

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基于临界氮浓度的滴灌棉花氮素营养诊断模型研究 被引量：30

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作者 马露露 吕新 +2 位作者 张泽 马革新 海兴岩 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期277-283,共7页

在新疆滴灌棉田,选择新陆早45号作为试验材料,设置5个施氮水平(0、120、240、360、480 kg/hm2),研究滴灌棉花各器官氮素吸收分配规律及生物量和氮浓度的动态变化,并建立滴灌棉花的临界氮浓度稀释模型,确定临界氮营养指数,实现对滴灌棉... 在新疆滴灌棉田,选择新陆早45号作为试验材料,设置5个施氮水平(0、120、240、360、480 kg/hm2),研究滴灌棉花各器官氮素吸收分配规律及生物量和氮浓度的动态变化,并建立滴灌棉花的临界氮浓度稀释模型,确定临界氮营养指数,实现对滴灌棉花氮素营养丰缺程度的诊断。结果表明,滴灌棉花生物量随施氮量的增加而增加,氮浓度随滴灌棉花的生长进程而降低;滴灌棉花临界氮浓度与地上部生物量间符合幂函数关系,其相关系数为0.906。通过均方根误差RMSE对模型进行验证,验证结果表明,所得模型的模拟性能较好。基于临界氮浓度建立的氮素营养指数模型(NNI)可作为滴灌棉花氮素营养状况的判别指标,由氮营养指数得到滴灌棉花的适宜施氮量为240~360 kg/hm2。 展开更多

关键词 滴灌棉花 施氮水平 生物量 临界氮浓度 氮营养指数

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夏玉米不同部位干物质临界氮浓度稀释曲线的构建及对产量的估计 被引量：15

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作者 苏文楠 解君 +2 位作者 韩娟 刘铁宁 韩清芳 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期530-545,共16页

准确和动态地诊断营养生长阶段植株氮状况,对于评估植物氮需求、预测玉米产量以及优化氮素管理至关重要。基于植物的氮诊断工具可优化夏玉米生产中氮素的管理,本研究旨在开发和验证基于玉米地上部不同部位干物质的临界氮浓度稀释曲线,... 准确和动态地诊断营养生长阶段植株氮状况,对于评估植物氮需求、预测玉米产量以及优化氮素管理至关重要。基于植物的氮诊断工具可优化夏玉米生产中氮素的管理,本研究旨在开发和验证基于玉米地上部不同部位干物质的临界氮浓度稀释曲线,并建立玉米相对产量(relative yield,RY)与不同生长阶段氮素营养指数(nitrogen nutrition index,NNI)和累积氮素亏缺(accumulated nitrogen deficit,AND)的关系。本文以2个不同氮效率的品种为试验材料进行连续4年的田间定位试验,设置4个氮素水平(0、150、225和300 kg hm^−2),分析不同施氮量对2个玉米品种营养生长阶段干物质的影响,基于叶干物质(leaf dry matter,LDM)、茎干物质(stem dry matter,SDM)和植物干物质(plant dry matter,PDM),构建不同的临界氮浓度稀释曲线。结果表明,基于LDM、SDM和PDM建立的临界氮浓度稀释曲线,均能很好地诊断玉米氮营养状况;3条临界氮浓度稀释曲线对产量进行预测比较发现,RY与NNI和AND在不同生长阶段之间的相关性均达到显著水平,相关系数R2值均大于0.65,其中R2值在V12−VT时期最大,同时回归模型的验证结果表明,在V12−VT时期模型显示出可靠性。R2值大于0.92,RMSE值小于10%,证实了模型在V12和VT两个时期关系的稳定性。总的来说,一定的条件下,基于LDM和SDM建立的临界氮浓度稀释曲线可以对基于PDM建立的临界氮浓度稀释曲线进行代替。在V12−VT阶段,RY与NNI和AND的稳定关系很好地说明了在受氮素限制和非氮素限制下RY的变化,并对夏玉米产量进行准确的估计。本研究为花前玉米的氮肥管理提高粮食产量提供理论依据。 展开更多

关键词 临界氮浓度稀释曲线 玉米 氮营养指数 累积氮素亏缺

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豫中烟区水肥一体化条件下烤烟临界氮浓度稀释曲线与氮素营养诊断研究 被引量：11

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作者 周方 席奇亮 +5 位作者 张思琦 何佳 刘高霞 薛刚 徐世晓 杨铁钊 《中国烟草学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期58-66,共9页

【目的】为探究豫中烟区水肥一体化条件下烤烟临界氮浓度稀释曲线。【方法】以烤烟品种"豫烟10号"为试材,进行了田间试验,试验设置6个氮素(N0、N_1、N_2、N_3、N_4和N_5)水平,通过测定6个氮素水平下的烤烟叶片干物质量、氮浓... 【目的】为探究豫中烟区水肥一体化条件下烤烟临界氮浓度稀释曲线。【方法】以烤烟品种"豫烟10号"为试材,进行了田间试验,试验设置6个氮素(N0、N_1、N_2、N_3、N_4和N_5)水平,通过测定6个氮素水平下的烤烟叶片干物质量、氮浓度以及氮素累积量,构建了水肥一体化条件下烤烟的临界氮浓度稀释曲线模型,并通过建立烤烟氮营养指数模型判断了烟株氮素营养的丰缺情况。【结果】(1)烤烟叶片干物质积累量随施氮量增加先增加后降低,氮浓度随烤烟生长进程而降低;(2)当叶片干物质积累量小于1 t/hm^2时,干物质量和氮浓度的数据量变异较大且两者之间没有显著关系,当叶片干物质积累量大于1 t/hm^2时,随着叶片干物质积累量的增加氮浓度逐渐降低;(3)烤烟叶片临界氮浓度、烤烟最高(N_(max))、最低(N_(min))氮浓度稀释模型与叶片干物质量之间均呈现幂指数的关系,其决定系数分别为R^2=0.8768、0.8371、0.9537,均方根误差RMSE对模型的验证结果表明,该模型具有相对较好的模拟性能;(4)烤烟氮素营养状况的判定可以通过临界氮浓度建立的烤烟氮素吸收模型(N_(uptc))、氮素营养指数模型(NNI)来表示,水肥一体化条件下豫中烟区的适宜施氮量在NNI下的诊断结果以30～45 kg/hm^2为最佳施氮量。【结论】利用烤烟临界氮浓度稀释曲线模型和氮营养指数模型能够精准地预测水肥一体化条件下烤烟移栽后40 d到成熟期的氮素营养状况,从而为优化烤烟的氮素管理提供指导。 展开更多

关键词 烤烟 水肥一体化 临界氮浓度 氮营养指数 氮素营养诊断

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