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灌溉方式与秸秆还田对小麦产量及水氮利用效率的影响
1
作者 刘杨 周静 +1 位作者 梁晴 张鑫 《中国土壤与肥料》 北大核心 2025年第4期138-150,共13页
华北作为典型的集约化农田区,秸秆不合理利用和地下水过度消耗是限制该地区农业可持续发展的重要因素。明确节水灌溉与秸秆还田对作物产量形成和水氮利用效率的交互作用,对制定适宜的灌溉方式尤为必要。试验于2020—2022年进行,以秸秆还... 华北作为典型的集约化农田区,秸秆不合理利用和地下水过度消耗是限制该地区农业可持续发展的重要因素。明确节水灌溉与秸秆还田对作物产量形成和水氮利用效率的交互作用,对制定适宜的灌溉方式尤为必要。试验于2020—2022年进行,以秸秆还田(S1)和不还田(S0)为主区,4种灌溉方式为副区:地表滴灌(DI)、地下滴灌(SDI)、地下滴灌下的根系交替灌溉(PRI)和漫灌(FP)。结果表明:秸秆还田和灌溉方式均会显著影响地上部生物量、氮素累积量、产量、水分利用效率和氮素利用率。与S0相比,S1条件下的小麦穗数提高了0.66%~25.55%,其中,SDI处理产量和氮素积累量最高,分别达8346.3和167.6 kg/hm^(2)(2020—2021年)、8759.3和168.5 kg/hm^(2)(2021—2022年)。秸秆还田具有提高水氮利用效率的潜力,且S1条件下,SDI处理较FP处理显著提高了平均水分利用效率(57.35%)、灌溉水利用效率(97.35%)、氮素利用率(48.75%)、氮素偏生产力(8.75%)。DI、SDI、PRI处理的两年平均氮素偏生产力较FP处理分别增加4.8%、8.8%、0.6%。相关性分析表明,不同秸秆还田条件下,灌水量的增加会增加土壤含水量,却会显著降低小麦水氮利用效率。综上所述,灌溉方式和秸秆还田均影响小麦产量及水氮利用效率,其中秸秆还田能提高小麦产量和水氮利用效率及土壤表层含水量和无机氮含量。选择秸秆还田下的地下滴灌处理,有利于实现产量和水氮利用效率的协同提升。 展开更多
关键词 冬小麦 滴灌 秸秆还田 产量 水氮利用效率
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不同施氮水平下调亏灌溉对冬小麦叶片光合与水氮利用效率的影响
2
作者 吴晓磊 刘俊明 +3 位作者 曹辉 付媛媛 黄超 高阳 《农业机械学报》 北大核心 2025年第6期618-627,共10页
为研究冬小麦在不同施氮水平下的调亏灌溉效应,于2021—2022年在黄淮海平原的河南省新乡县开展大田试验,设置3个施氮水平:N1(120 kg/hm^(2))、N2(240 kg/hm^(2))和N3(360 kg/hm^(2)),在拔节-抽穗期设置3个调亏水平:中度调亏(灌水量18 mm... 为研究冬小麦在不同施氮水平下的调亏灌溉效应,于2021—2022年在黄淮海平原的河南省新乡县开展大田试验,设置3个施氮水平:N1(120 kg/hm^(2))、N2(240 kg/hm^(2))和N3(360 kg/hm^(2)),在拔节-抽穗期设置3个调亏水平:中度调亏(灌水量18 mm,M)、轻度调亏(灌水量24 mm,L)和对照(灌水量30 mm,CK)。结果表明:冬小麦旗叶净光合速率(P_(n))受到调亏和施氮水平的显著影响,复水后各处理P_(n)均表现出不同程度的补偿增长效应,补偿效应随施氮量增加而增强,N3M、N3L处理表现出超级补偿效应,与复水前相比分别增长42.5%和32.4%。花期地上部干物质量、成熟期地上部营养器官干物质量均随施氮量增加而增大,成熟期地上部营养器官干物质量随灌水量增加而增大。而轻度调亏能够促进花期地上部干物质积累和干物质向籽粒方向转移,促进植株氮素、穗氮素积累,进而提高冬小麦产量、水分利用效率(WUE)和氮肥偏生产力(NPFP);运用Mintab 15.1软件建立冬小麦产量、WUE、NPFP与施氮量、灌水量的二次回归方程,计算得出当施氮量为214.6 kg/hm^(2)、灌水量为166.6 mm时,冬小麦产量为10973.1 kg/hm^(2),WUE为2.7 kg/m^(3),NPFP为52 kg/kg,复合合意性最高为0.7,综合效益符合预期目标。因此,施氮量214.6 kg/hm^(2)结合拔节-抽穗期进行轻度水分调亏,能使冬小麦保持较高产量和水氮利用效率,可作为该地区适宜的冬小麦调亏灌溉模式。 展开更多
关键词 冬小麦 调亏灌溉 复水 净光合速率 补偿效应 水氮利用效率
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灌水、密度和施氮对河西地区饲用玉米农艺性状、产量和水氮利用效率的影响
3
作者 李阳 石薇 +2 位作者 常生华 张程 贾倩民 《饲料研究》 北大核心 2025年第10期140-146,共7页
试验旨在探究河西地区饲用玉米的适宜灌溉水平、种植密度和施氮水平。研究设置3个灌溉水平(W1:2 000 m^(3)/hm^(2)、W2:4 000 m^(3)/hm^(2)、W3:6 000 m^(3)/hm^(2)),每个灌溉水平下分别设置3个种植密度(D1:6.75万株/hm^(2)、D2:8.25万... 试验旨在探究河西地区饲用玉米的适宜灌溉水平、种植密度和施氮水平。研究设置3个灌溉水平(W1:2 000 m^(3)/hm^(2)、W2:4 000 m^(3)/hm^(2)、W3:6 000 m^(3)/hm^(2)),每个灌溉水平下分别设置3个种植密度(D1:6.75万株/hm^(2)、D2:8.25万株/hm^(2)、D3:9.75万株/hm^(2)),每个种植密度下分别设置3个施氮水平(N1:0 kg/hm^(2)、N2:240 kg/hm^(2)、N3:360 kg/hm^(2)),测定玉米的农艺性状、产量和水氮利用效率。结果显示,灌水、密度和施氮对饲用玉米的农艺性状、产量和水氮利用效率具有显著影响(P<0.05),双因素和三因素间的互作效应对饲用玉米的株高和氮肥农学效率(NAE)具有显著影响(P<0.05),灌水与密度的交互作用对鲜草产量、干草产量、氮肥偏生产力(NPFP)和氮肥利用效率(NUE)具有显著影响(P<0.05),灌水与施氮的交互作用对干草产量和NPFP具有显著影响(P<0.05),密度与施氮的交互作用对相对叶绿素含量(SPAD)、叶面积指数(LAI)、干草产量、水分利用效率(WUE)、NPFP具有显著影响(P<0.05)。研究表明,W2D2N2处理的籽粒产量、干草产量、氮吸收量、NAE和NUE最高,且WUE较高,是一种适宜河西地区饲用玉米的综合管理措施。 展开更多
关键词 灌溉量 种植密度 施氮量 农艺性状 产量 水氮利用效率
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不同水氮组合对退砂地西瓜生长和产量及水氮利用效率的调控效应
4
作者 李佳乐 肖玉珍 +4 位作者 王香 杨甜 张显 李好 杨万邦 《干旱地区农业研究》 北大核心 2025年第1期180-191,共12页
在宁夏中卫连续30余年压砂首次退砂的土地进行种植试验,以当地主栽的西瓜品种‘金城5号’为试验材料进行膜下滴灌栽培。灌溉量设置3个水平:常规灌溉(中水W2,3 000 m^(3)·hm^(-2))、常规灌溉加灌20%(高水W3,3 600 m^(3)·hm^(-... 在宁夏中卫连续30余年压砂首次退砂的土地进行种植试验,以当地主栽的西瓜品种‘金城5号’为试验材料进行膜下滴灌栽培。灌溉量设置3个水平:常规灌溉(中水W2,3 000 m^(3)·hm^(-2))、常规灌溉加灌20%(高水W3,3 600 m^(3)·hm^(-2))、常规灌溉减灌20%(低水W1,2 400 m^(3)·hm^(-2))和5个施氮水平:N0(0 kg·hm^(-2))、N1(80 kg·hm^(-2))、N2(160 kg·hm^(-2))、N3(240 kg·hm^(-2))、N4(320 kg·hm^(-2)),采用完全随机区组设计,共15个处理。结果表明:高水处理下,西瓜膨瓜期蔓长在5种氮水平下比中水处理分别提高9.15%、8.41%、8.69%、11.58%和12.00%;中水处理下,伸蔓期、开花坐果期和膨瓜期N2的西瓜蔓长较N0处理提高5.42%~7.13%;N2水平下,3个时期中水较低水处理西瓜蔓长提高2.71%~16.67%。低水处理和高水处理的西瓜可溶性总糖含量分别较中水处理降低13.09%~60.21%和6.69%~9.14%;中水和低水处理下N2处理的可溶性总糖含量较N0分别提高21.19%和70.47%,高水处理下N3处理的可溶性总糖含量较N0提高8.25%。在施氮量相同时,灌水对植株生长的促进作用表现为W3>W2>W1,而对西瓜品质的提高作用表现为W2>W3>W1。当灌溉水平为3 600 m^(3)·hm^(-2)、施氮量为240 kg·hm^(-2)时产量最高,为64 299.67 kg·hm^(-2)。土壤有机质含量和脲酶活性在T4处理下达到最高;土壤全氮含量不会随着施氮量的增加逐渐升高,但会随着灌溉水平提高逐渐升高;在相同灌溉水平下,N1、N2、N3和N4条件下土壤铵态氮含量分别较N0处理平均提高11.90%、16.87%、24.58%和46.39%。提高灌溉量有利于提高氮肥偏生产力,但会使水分利用效率降低,施氮量从N0增加到N4时,W1灌溉水平下的水分利用效率最高。当灌溉水平为3 600 m^(3)·hm^(-2)、施氮量为240 kg·hm^(-2)时,西瓜生长、产量和水氮利用效率最佳。 展开更多
关键词 香山硒砂瓜 退砂地 水氮组合 水氮利用效率 宁夏
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高、低含油量油菜品种的产量、品质和氮利用效率对施氮量的响应差异
5
作者 董智超 岳宁燕 +4 位作者 吕魏 余晓燚 郑凯文 宋海星 陈海飞 《浙江农业学报》 北大核心 2025年第5期998-1008,共11页
为比较高、低含油量油菜品种的产量、品质和氮利用效率对施氮量的响应差异,以高、低含油量油菜品种E01和E08为材料开展大田试验。共设置5个氮处理(N0、N60、N180、N240、N360,分别代表纯氮为0、60、180、240、360 kg·hm^(-2)),在... 为比较高、低含油量油菜品种的产量、品质和氮利用效率对施氮量的响应差异,以高、低含油量油菜品种E01和E08为材料开展大田试验。共设置5个氮处理(N0、N60、N180、N240、N360,分别代表纯氮为0、60、180、240、360 kg·hm^(-2)),在油菜成熟期调查并测定产量、总氮含量和含油量等相关指标,计算氮利用效率和产油量。结果表明,E01的产量和氮利用效率相关指标均显著高于E08。尽管施用氮肥显著降低了高含油量品种E01的籽粒含油量,但施氮对E01的增产效应远高于对其籽粒油分的抑制效应,因此,其产油量和蛋白质产量显著高于E08。当施氮量分别为245 kg·hm^(-2)和227 kg·hm^(-2)时,高、低含油量油菜品种E01和E08分别达到其产油量的最大值1 316 kg·hm^(-2)和602 kg·hm^(-2)。综合分析,在相同施氮量下高含油量油菜品种E01具有更高的产油量和氮利用效率,更有利于油菜氮高效利用。 展开更多
关键词 甘蓝型油菜 施肥量 产量 产油量 氮利用效率
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花后干旱胁迫下氮素对复播大豆产量、品质及水氮利用效率的影响
6
作者 张康旭 李孟姣 +1 位作者 何皇成 刘建国 《农业资源与环境学报》 北大核心 2025年第3期730-737,共8页
为探究干旱胁迫下施氮对复播大豆地上部干物质积累、氮分配、氮代谢酶活性、大豆产量及品质的影响,本研究基于盆栽试验,设计2个水分处理[干旱(SD):盆栽灌溉至45%~55%田间持水量;充分灌水(SF):将盆栽灌溉至75%~85%田间持水量]和3个施氮水... 为探究干旱胁迫下施氮对复播大豆地上部干物质积累、氮分配、氮代谢酶活性、大豆产量及品质的影响,本研究基于盆栽试验,设计2个水分处理[干旱(SD):盆栽灌溉至45%~55%田间持水量;充分灌水(SF):将盆栽灌溉至75%~85%田间持水量]和3个施氮水平[低氮(N_(1)):275 kg·hm^(-2);中氮(N_(2)):413 kg·hm^(-2);高氮(N_(3)):550 kg·hm^(-2)],研究复播大豆在花后生长生理特性、产量、品质对干旱胁迫及各施氮量的响应特征。结果表明,干旱胁迫导致花后地上部总干物质积累、器官氮含量、氮代谢酶活性、产量和品质降低。满粒期SD处理下N3总干物质积累较N1处理增加36.53%,SD使大豆各器官氮含量较SF显著下降。随着施氮量的增加,器官氮含量增加,满粒期N_(3)较N_(1)处理籽粒氮含量升高了28.16%。SD使硝酸还原酶(NR)和谷氨酰胺合成酶(GS)活性在N_(1)处理下较SF分别降低28.79%和29.15%,在N_(2)处理下显著增加。与SF相比,N_(1)处理SD使大豆产量和氮肥偏生产力(PFPN)分别降低26.20%和26.24%,水分利用效率(WUEg)增加18.21%。SD胁迫导致大豆蛋白质和脂肪含量降低,与SF相比,N_(1)处理下大豆蛋白质和脂肪含量分别降低2.13个和1.94个百分点,且各指标都在N_(2)处理下最佳。土壤水分和氮肥的供应对复播大豆产量具有一定的调控和互补效应,干旱胁迫下,增加氮输入能增强复播大豆氮代谢酶活性,促进各器官干物质积累、氮素分配与转运;随着施氮量的增加,复播大豆地上部干物质积累、器官氮积累、氮代谢酶活性、产量、蛋白质及脂肪含量呈现先上升后下降的趋势,且各指标在施氮量为413 kg·hm^(-2)下最优,施氮肥可有效缓解干旱对复播大豆造成的伤害。本研究表明,在北疆复播大豆适宜施氮量为413 kg·hm^(-2)。 展开更多
关键词 复播大豆 干旱胁迫 氮积累 水氮利用效率 产量
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水氮耦合对间作大豆根系生长、产量及水氮利用效率的影响
7
作者 陈茜 郑彩霞 +4 位作者 闫敏 余文俊 周德生 万翰煜 张志亮 《干旱地区农业研究》 北大核心 2025年第2期160-172,共13页
为了明确玉米‖大豆下不同水氮耦合对大豆根系生长、产量及水氮利用效率的影响,以‘南豆12’为研究对象开展大田定位试验,设置施氮和灌水2个因素,包括3个灌水水平(W1:正常灌水,灌水上限为85%FC;W2:中量灌水即85%W1;W3:低量灌水即70%W1;F... 为了明确玉米‖大豆下不同水氮耦合对大豆根系生长、产量及水氮利用效率的影响,以‘南豆12’为研究对象开展大田定位试验,设置施氮和灌水2个因素,包括3个灌水水平(W1:正常灌水,灌水上限为85%FC;W2:中量灌水即85%W1;W3:低量灌水即70%W1;FC为田间最大持水量)和3个施氮水平(N1:正常施氮66 kg·hm^(-2);N2:中量施氮即85%N1;N3:低量施氮即70%N1),共9个处理。分析了玉米‖大豆下施氮、灌水及其耦合处理对大豆根系生长、产量、水氮利用效率以及干物质累积和分配的影响,利用偏最小二乘回归分析方法及熵值法对各个处理下的指标分析处理,最后进行综合评估。结果表明:N2W2处理大豆根系性状表现最优,根长、根表面积、根体积比N1W1处理分别提高了116.74%、102.32%、90.15%;水氮处理与大豆根系形态及根瘤质量存在显著的交互作用(P<0.05),且施氮对大豆根系形态及产量的影响高于灌水;N2处理籽粒产量最大,分别比N1、N3提高5.53%~227.64%、6.80%~24.63%。N2W2处理可以获得大豆高产,达到3.34 t·hm^(-2),而N1W1处理大豆产量和水氮利用效率最低,分别为产量2.46 t·hm^(-2)、水分利用效率0.49 kg·m^(-3)、氮肥偏生产力37.23 kg·kg^(-1)。大豆产量和水分利用效率均与结荚期大豆比表面积、比根长、根表面积、根体积和根长呈显著正相关关系(P<0.05);氮肥偏生产力仅与结荚期大豆根体积、根表面积呈显著正相关关系(P<0.05);根表面积对籽粒产量、水氮利用效率影响最大。熵值法综合评价表明间作下N2W1水氮处理方案在大豆的产量、根系生长和水氮利用效率方面综合得分0.253,为综合最佳的水氮方案。 展开更多
关键词 玉米大豆间作 水氮耦合 大豆根系生长 大豆产量 水氮利用效率 熵值法
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水稻氮利用效率相关功能基因研究现状
8
作者 张虎 吴月娥 段海燕 《农学学报》 2025年第8期6-12,共7页
本研究探讨水稻氮利用效率(NUE)的遗传基础和相关功能基因,指出氮肥的过度使用和总结阐述相关基因。将NUE性状分为生理性状(如氮吸收)和农艺性状(如分蘖数)两个方面来阐述对氮素吸收有利的重要基因。在生理性状方面,分别总结了影响水稻N... 本研究探讨水稻氮利用效率(NUE)的遗传基础和相关功能基因,指出氮肥的过度使用和总结阐述相关基因。将NUE性状分为生理性状(如氮吸收)和农艺性状(如分蘖数)两个方面来阐述对氮素吸收有利的重要基因。在生理性状方面,分别总结了影响水稻NH_(4)^(+)吸收和NO_(3)^(-)吸收的相关基因。水稻对NH_(4)^(+)的吸收主要受AMT超家族蛋白控制,而对NO_(3)^(-)转运的蛋白主要分为两大类:NRT1和NRT2,例如:OsAMT1.1和OsNRT1.1B等基因的过表达可以增加水稻对氮的吸收。在农艺性状方面,GRF4和NGR5等转录因子通过调控氮代谢基因表达,促进分蘖和籽粒生长,从而提高氮利用效率。这些发现为水稻育种提供了新的基因资源,有望培育出高氮利用效率、环境友好的新品种。 展开更多
关键词 水稻 氮利用效率(NUE) 遗传基础 基因 功能基因 AMT超家族蛋白 NRT1/NRT2 生理性状 农艺性状
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膜下滴灌水氮耦合对作物产量及水氮利用效率的影响综述
9
作者 张玉娇 《现代农业科技》 2025年第15期44-47,54,共5页
适宜的水分和氮肥供应是保障作物产量的重要条件。膜下滴灌水氮耦合在经济作物和主粮作物生产中的应用较为广泛。膜下滴灌水氮耦合通过优化水分与氮肥供应模式,能够有效减少水氮资源浪费,同时能促进作物生长,增加产量,提升水氮利用效率... 适宜的水分和氮肥供应是保障作物产量的重要条件。膜下滴灌水氮耦合在经济作物和主粮作物生产中的应用较为广泛。膜下滴灌水氮耦合通过优化水分与氮肥供应模式,能够有效减少水氮资源浪费,同时能促进作物生长,增加产量,提升水氮利用效率。为探明膜下滴灌水氮耦合在作物生产过程中的应用研究进展,基于水氮耦合效应的理论基础,综述了膜下滴灌水氮耦合对作物生理特征、生长动态、产量和水氮利用效率的影响,可为膜下滴灌水氮耦合在干旱区作物生产中的科学应用提供理论参考。 展开更多
关键词 膜下滴灌 水氮耦合 作物产量 水氮利用效率
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不同生态区覆盖方式对玉米氮转运、产量与水氮利用效率的影响 被引量：4
10
作者 梁昊枫 党科 +4 位作者 范子晗 李哲 常乐乐 李红兵 张岁岐 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2024年第6期176-187,共12页
[目的]明确覆盖方式对西北不同生态区玉米氮转运、产量与水氮利用效率的影响效果,为缓解旱作区作物生产同水资源短缺之间尖锐矛盾提供科学依据。[方法]于2022年在甘肃省兰州市榆中县、甘肃省定西市安定区和陕西省咸阳市长武县进行田间试... [目的]明确覆盖方式对西北不同生态区玉米氮转运、产量与水氮利用效率的影响效果,为缓解旱作区作物生产同水资源短缺之间尖锐矛盾提供科学依据。[方法]于2022年在甘肃省兰州市榆中县、甘肃省定西市安定区和陕西省咸阳市长武县进行田间试验,设置干旱偏旱区(YZ)、半干旱区(DX)和半干旱偏湿润区(CW)3个不同降水条件生态区,分析地膜覆盖(FM)和秸秆覆盖(SM)对于玉米不同器官干物质和氮素积累、分配、转运、水氮利用效率及产量形成的影响。[结果](1)覆盖措施显著影响土壤环境,提高各生态区0—100 cm土壤含水率和表层土壤无机氮含量,FM提高了全生育期土壤表层温度,SM在生育后期具有保温作用。(2)各生态区吐丝期和成熟期农艺性状和干物质累积量总体表现为CW>YZ>DX,与CK相比覆盖处理提高了玉米吐丝期株高、茎粗和成熟期株高、茎粗、节数、穗位高及干物质累积量,尤其是FM处理。(3)CW的覆盖处理玉米籽粒和植株氮素积累总量在3个生态区中最高,覆盖促进茎叶氮素向籽粒运转,进而提高氮收获指数和水分利用效率,但DX的FM氮收获指数和YZ的FM水分利用效率较CK增加幅度最高,分别达6.91%和70.58%。(4)玉米籽粒产量在各生态区表现为CW>YZ>DX,覆盖处理对各生态区均有明显增产作用,增产效果FM>SM。其中DX和YZ的FM增产幅度高于CW,达52.33%和52.55%,但CW的SM增加幅度最高,达16.76%。[结论]地膜覆盖和秸秆覆盖通过改善土壤温度、水分和表层无机氮含量进而提高玉米水氮利用效率和产量,其中地膜覆盖效果最佳。而半干旱偏旱区地膜覆盖对产量的响应最显著,半干旱偏湿润区秸秆覆盖的响应最佳。 展开更多
关键词 西北旱区 玉米 覆盖措施 产量 水氮利用效率
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生物质炭配施氮肥对雷竹林土壤微生物碳氮利用效率的影响 被引量：2
11
作者 毛忆莲 葛晓改 +4 位作者 周军刚 周本智 高歌 徐耀文 邱磊 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第24期11220-11228,共9页
为进一步促进雷竹林固碳培肥,于2019年通过野外试验研究生物质炭配施氮肥对土壤养分含量、碳氮转化酶活性和微生物碳氮利用效率的影响。试验设置3个生物质炭梯度B0、B1、B2,分别为0、10、30 t/hm^(2),3个氮肥梯度N0、N1、N2,分别为0、0.... 为进一步促进雷竹林固碳培肥,于2019年通过野外试验研究生物质炭配施氮肥对土壤养分含量、碳氮转化酶活性和微生物碳氮利用效率的影响。试验设置3个生物质炭梯度B0、B1、B2,分别为0、10、30 t/hm^(2),3个氮肥梯度N0、N1、N2,分别为0、0.5、1 t/hm^(2),共计9种处理(B0N0、B0N1、B0N2、B1N0、B1N1、B1N2、B2N0、B2N1、B2N2)。结果表明:生物质炭和氮肥配施明显提升土壤有机碳、总氮、铵态氮含量,除土壤速效磷外,总体上B2N1和B1N1处理下土壤有机碳和土壤养分含量最高。微生物生物量碳、氮含量和β-葡糖苷酶活性在B2N1处理达到最高,较B0N0处理显著增加65.1%、293.1%和59.6%。微生物生物量磷含量、N-乙酰氨基葡糖苷酶和亮氨酸氨基肽酶活性在B2N2处理最高,较B0N0处理显著增加193.3%、119.6%和64.0%。土壤微生物碳利用效率(CUE)和土壤总氮、有机碳、硝态氮、铵态氮、速效磷及微生物生物量碳氮显著正相关(P<0.01),其中土壤有机碳、微生物生物量碳、硝态氮对CUE的解释率最高。土壤微生物氮利用效率(NUE)和土壤微生物生物量氮显著负相关(P<0.01),其中土壤微生物生物量氮、有机碳和铵态氮对NUE的解释率最高。总体上,生物质炭配施氮肥下CUE增加、NUE降低,说明雷竹林土壤微生物对碳的固存增加,对氮的矿化增强。因此,配施生物质炭可作为固碳培肥和地力提升的潜在措施,但生物质炭与氮肥配施对土壤微生物群落的长期影响尚不明确,仍需进一步研究。 展开更多
关键词 生物质炭 土壤微生物生物量碳氮磷 土壤酶活性 土壤碳氮利用效率
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侧深施氮对我国水稻产量和氮利用效率影响的整合分析 被引量：6
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作者 胡洋 肖大康 +5 位作者 李炫 李锦涛 胡仁 任科宇 侯俊 曹玉贤 《中国土壤与肥料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期138-145,共8页
探讨在不同条件下侧深施氮(SDN)对水稻产量及氮肥利用效率的影响,为水稻精准施氮提供理论依据。通过搜集已发表的文献,建立了214组SDN和农民常规撒施(BN)下水稻产量和氮肥利用效率的数据库。采用整合分析的方法,研究在水稻种植区、土壤... 探讨在不同条件下侧深施氮(SDN)对水稻产量及氮肥利用效率的影响,为水稻精准施氮提供理论依据。通过搜集已发表的文献,建立了214组SDN和农民常规撒施(BN)下水稻产量和氮肥利用效率的数据库。采用整合分析的方法,研究在水稻种植区、土壤氮素含量、不同施氮量等条件下SDN对水稻产量及氮肥利用效率的提升幅度,采用随机森林方法明确了影响SDN效果的主控因素。相对于BN,SDN能够显著提高产量、氮肥偏生产力、氮肥农学利用率和氮肥吸收利用率,提高幅度分别为4.57%、4.57%、23.94%和21.11%。不同种植区域下SDN对产量的提升幅度东北稻区最大。不同水稻类型下SDN的产量和氮肥利用效率提升幅度不同,产量提升方面,粳稻(6.85%)>籼稻(5.11%),杂交稻无显著提升;SDN对氮肥农学利用率和吸收利用效率的提升幅度方面,籼稻>粳稻>杂交稻。不同种植模式下SDN对产量和氮肥利用效率的提升幅度均为单季稻>双季稻。土壤全氮<2 g/kg、速效氮<150 mg/kg时SDN对产量的提升幅度较大。当SDN的氮肥施用量≤150 kg/hm^(2)和追肥施氮均使水稻产量和氮肥利用效率提升幅度较大,然而,随着SDN施氮量的提升,增产增效幅度下降。随机森林分析结果表明SDN对水稻产量的提高幅度主要受土壤全氮、有效磷和施氮量的影响,而其对水稻氮肥利用效率的提升幅度主要受速效氮、施氮量和有效磷的影响。SDN对水稻产量和氮肥利用效率均有显著的提高,南方稻区和长江流域采取SDN对产量和氮素利用效率增幅不如东北稻区,SDN有利于含氮量较低的土壤水稻增产增效,且SDN施氮量不宜超过150 kg/hm^(2),增效型氮肥、追施氮肥以及磷肥与SDN配合施用利于增产增效。 展开更多
关键词 水稻 侧深施肥 氮素 产量 氮利用效率
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马尾松根际碳氮利用效率对土壤微生物群落结构的影响
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作者 张勇 王增 +3 位作者 黄玉洁 葛晓改 周本智 徐耀文 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第19期8498-8507,共10页
微生物元素利用效率在调节土壤碳(C)和氮(N)矿化过程中有重要作用,然而土壤微生物转化的有机碳(SOC)、N比例研究尚不充分。以千岛湖5年生、9年生、19年生、29年生、35年生马尾松林为研究对象,测定根际SOC、土壤总氮(TN)、土壤微生物量碳... 微生物元素利用效率在调节土壤碳(C)和氮(N)矿化过程中有重要作用,然而土壤微生物转化的有机碳(SOC)、N比例研究尚不充分。以千岛湖5年生、9年生、19年生、29年生、35年生马尾松林为研究对象,测定根际SOC、土壤总氮(TN)、土壤微生物量碳氮(MBC、MBN)、土壤C、N获得酶活性和土壤微生物群落结构,阐明土壤微生物C、N利用效率(CUE、NUE)和元素阈值比(TER)与微生物群落结构关系。结果表明:5年生马尾松根际SOC、TN均明显高于其它林分(P<0.05),其土壤微生物量C/N比则显著(除9年生)低于其它林分(P<0.05),证实了微生物CUE对底物养分状态敏感性较低。35年生马尾松根际微生物NUE均显著高于其它林龄(除19年生),说明土壤中大部分N转化为MBN,与35年生马尾松土壤微生物生物量显著高于其它林分一致。马尾松根际NUE和TER与土壤微生物总生物量及其组分生物量均呈显著正相关关系(P<0.05),说明土壤微生物生长繁殖受NUE影响。所有林龄马尾松TER均大于土壤C/N比,表示研究区域生态系统处于C或者能源限制,而非N限制;证实了土壤C/N比减少到TER以下时,土壤有机物获得C的成本高于获得N的成本。5年生马尾松微生物CUE和TER均最低,二者没有明显的相关关系,可能低龄马尾松林CUE和NUE有补偿性关系。研究强调了土壤根际微生物元素利用效率和微生物群落对土壤C和N循环过程的重要性,为亚热带森林生态系统土壤经营管理提供了依据。 展开更多
关键词 林龄 化学计量 碳氮利用效率 碳氮获得酶 土壤微生物群落结构
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水氮互作对南疆膜下滴灌棉花生长及水氮利用效率的影响 被引量：2
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作者 周望 《现代农业研究》 2024年第6期30-37,共8页
水肥是影响作物生产力水平的重要物质基础,探索水氮互作对南疆膜下滴灌棉花生长、籽棉产量以及水氮利用效率的影响。试验设计4个施氮水平(底肥+追肥:0+0、84+225 kg/hm~2、84+300 kg/hm~2、84+375 kg/hm~2),分别记为N1、N2、N3、N4;每... 水肥是影响作物生产力水平的重要物质基础,探索水氮互作对南疆膜下滴灌棉花生长、籽棉产量以及水氮利用效率的影响。试验设计4个施氮水平(底肥+追肥:0+0、84+225 kg/hm~2、84+300 kg/hm~2、84+375 kg/hm~2),分别记为N1、N2、N3、N4;每个施氮水平设计3个依据潜在作物需水量与降雨量差值(W=ETc-P)确定的不同灌水水平(0.8 W、1.0 W、1.2 W,分别记为W1、W2、W3)。结果显示,土壤中硝态氮主要分布于0~40 cm土层,随灌水量的增大而降低,随施氮量的增大而增大。株高、茎粗、干物质重则随着灌水量的增加而增加,随着氮肥用量的增加,表现为先增大后减小的趋势。株高、茎粗、地上干物质量的最大值均出现在W3N3处理,分别为85.97 cm、11.86 mm、94.37 g。籽棉产量随灌水量的增加而增加,与W1处理相比,W2和W3的平均籽棉产量分别提高了15.54%和1.33%。二元二次回归分析得出,当施氮量为342.67~410.0 kg/hm~2,灌水量为381.7~445.9 mm(0.92~1.07 W)。可以使南疆膜下滴灌棉花的产量、水分利用效率、氮肥农学利用效率的综合效益最大化。研究成果可为南疆膜下滴灌棉花的水氮优化管理提供理论依据和技术支撑。 展开更多
关键词 水氮 棉花 生长与产量 水氮利用效率
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氮肥替代对马铃薯农田土壤水氮利用效率和产量的影响
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作者 杜二小 包珺玮 +5 位作者 韩志刚 梁红伟 赵晓宇 任永峰 于伟卓 赵沛义 《北方农业学报》 2024年第5期84-94,共11页
【目的】探讨不同肥料替代部分化学氮肥对马铃薯农田土壤水氮利用效率以及马铃薯生长发育和产量的影响,揭示内蒙古阴山北麓农牧交错区马铃薯田不同肥料替代化学氮肥的保墒增产作用机制。【方法】以内蒙古阴山北麓农牧交错区主栽马铃薯... 【目的】探讨不同肥料替代部分化学氮肥对马铃薯农田土壤水氮利用效率以及马铃薯生长发育和产量的影响,揭示内蒙古阴山北麓农牧交错区马铃薯田不同肥料替代化学氮肥的保墒增产作用机制。【方法】以内蒙古阴山北麓农牧交错区主栽马铃薯品种华颂7号为供试材料,于2022年和2023年在平衡施用氮磷钾肥的情况下,设置不施用氮肥(CK)、氮肥习惯施用(NPK)、80%氮肥施用(RN)、80%氮肥施用+20%水溶肥(RN+WF)、80%氮肥施用+20%腐熟羊粪(RN+SM)、80%氮肥施用+20%生物有机肥(RN+BM)、80%氮肥施用+20%缓释尿素(RN+RUN)7个处理,分析不同肥料替代部分氮肥处理对0~80 cm土层土壤水分垂直分布变化以及马铃薯生长发育、产量和水氮利用效率的影响。【结果】2022年和2023年,不同肥料替代部分氮肥处理0~80 cm土层土壤含水量均低于CK;全生育期马铃薯田土壤耗水量均以RN+SM处理最高,较CK分别提高5.14%、6.59%;马铃薯全生育期单株干物质积累量以RN+SM处理最高,较CK分别增加19.70%、18.93%;不同肥料替代部分氮肥处理马铃薯产量较CK显著提高(P<0.05),增产幅度为3.40%~23.73%,以RN+SM处理最为明显;不同肥料替代部分氮肥处理马铃薯水分利用效率和氮肥偏生产力均以RN+SM处理最高,水分利用效率较CK提高17.68%、44.71%,氮肥偏生产力较NPK提高36.78%、42.38%。【结论】80%氮肥施用+20%腐熟羊粪可以增加马铃薯单株干物质积累量,提高马铃薯产量和土壤水氮利用效率,是适合内蒙古阴山北麓农牧交错区马铃薯种植的理想施肥模式。 展开更多
关键词 氮肥替代 马铃薯 水氮利用效率 产量 有机肥
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不同基因型水稻氮利用效率的差异及评价 被引量：128
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作者 张亚丽 樊剑波 +3 位作者 段英华 王东升 叶利庭 沈其荣 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期267-273,共7页
随着人们对农田氮肥过量施用导致肥料利用率下降和环境污染等问题认识的逐渐加深,不同基因型水稻氮营养效率的研究得到了普遍重视。采用177个粳稻基因型在两个施氮水平下进行田间筛选试验来评价水稻的产量、吸氮量和氮素生理利用效率的... 随着人们对农田氮肥过量施用导致肥料利用率下降和环境污染等问题认识的逐渐加深,不同基因型水稻氮营养效率的研究得到了普遍重视。采用177个粳稻基因型在两个施氮水平下进行田间筛选试验来评价水稻的产量、吸氮量和氮素生理利用效率的变异情况。结果表明,随着供氮水平的增加,水稻的产量和吸氮量随之增加,氮生理利用效率却随之降低;在相同的供氮水平下,不同水稻基因型之间的产量、吸氮量和氮生理利用效率存在显著差异。根据水稻在两个供氮水平下的产量水平把水稻分为四个类型:双高效型、低氮高效型、双低效型和高氮高效型。氮高效基因型可描述为在不同供氮水平下都有较高的产量,同时意味着氮高效品种能吸收大量的氮或有较高的氮生理利用效率。水稻成熟时较低的秸秆氮浓度可表明水稻具有较高的氮生理利用效率。 展开更多
关键词 水稻 氮利用效率 氮生理利用效率 差异 评价
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不同基因型小麦产量和氮利用效率的差异及其相互关系 被引量：29
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作者 王永华 胡卫丽 +2 位作者 李刘霞 段剑钊 郭天财 《麦类作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期301-308,共8页
为给氮高效利用小麦品种的选育提供科学依据,通过土培盆栽试验,以河南省大面积种植的20个小麦品种为材料,比较分析了不施氮(N0)、施纯氮180kg·hm-2(N180)、360kg·hm-2(N360)三种施氮水平下不同基因型小麦产量、氮素积累量、... 为给氮高效利用小麦品种的选育提供科学依据,通过土培盆栽试验,以河南省大面积种植的20个小麦品种为材料,比较分析了不施氮(N0)、施纯氮180kg·hm-2(N180)、360kg·hm-2(N360)三种施氮水平下不同基因型小麦产量、氮素积累量、氮利用效率和氮响应度的差异及其相互关系。结果表明,在同一施氮水平下,不同基因型间、相同基因型不同施氮水平间小麦产量、氮积累总量、氮利用效率和氮响应度存在显著差异。与N0相比,施氮处理的籽粒产量、生物学产量、籽粒氮素积累量、氮素积累总量均显著提高,大多数品种的收获指数表现为施氮处理大于不施氮处理,但多数小麦品种的氮素收获指数却随施氮水平增加而降低。相关分析表明,籽粒产量与氮素积累量呈极显著正相关(rN0=0.944**,rN180=0.919**,rN360=0.981**),氮利用效率与氮素积累量之间亦呈极显著正相关(rN0=0.944**,rN180=0.919**,rN360=0.982**)。以氮利用效率和氮响应度为指标进行系统聚类分析,将供试基因型划分为高效弱响应、高效强响应、低效弱响应和低效强响应4种类型。由此说明,在现代高产小麦的育种过程中,高肥育种兼顾低肥水平下的表现,在一定范围内可同时对小麦氮高效利用和氮强响应型进行遗传选择。 展开更多
关键词 冬小麦 基因型 籽粒产量 氮利用效率 氮积累量 氮响应度
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不同氮水平下冬油菜光合氮利用效率与光合器官氮分配的关系 被引量：26
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作者 刘涛 鲁剑巍 +2 位作者 任涛 李小坤 丛日环 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期518-524,共7页
【目的】氮是限制作物光合作用的重要因子,除含量之外,氮在光合器官各组分间的分配可能也是影响光合作用的重要因素。本研究从叶片尺度探究冬油菜苗期氮素在光合器官中的分配,分析不同氮水平下光合氮素利用特征及其与光合氮利用效率的关... 【目的】氮是限制作物光合作用的重要因子,除含量之外,氮在光合器官各组分间的分配可能也是影响光合作用的重要因素。本研究从叶片尺度探究冬油菜苗期氮素在光合器官中的分配,分析不同氮水平下光合氮素利用特征及其与光合氮利用效率的关系,以揭示氮素营养影响光合氮利用效率的机制。【方法】采用田间试验,设3个施氮水平(0、180、360 kg/hm2,分别以N0、N180、N360表示),在苗期测定最新完全展开的叶净光合速率(Pn)、氮含量、光合氮利用效率(PNUE)以及最大羧化速率(Vc max)、最大电子传递速率(Jmax)等相关生理、光合参数,并计算叶片氮素在光合器官(羧化系统、生物力能学组分和捕光系统)的分配比例。【结果】施氮明显改善冬油菜苗期的生长,显著增加了叶片数、叶面积和叶片干重,但单位叶面积干重低于不施氮处理。与N0相比,N180和N360处理的冬油菜最新完全展开叶的氮含量和Pn显著升高,其中叶片氮含量分别增加了155.0%、157.3%,Pn则增加57.6%、56.1%,N180与N360处理间无显著差异;而PNUE随施氮水平的提高而降低,与N0相比,N180和N360处理分别下降了35.6%和39.6%。施氮提高了冬油菜苗期叶片的光合能力,N180和N360处理的最大净光合速率(Pnmax)、羧化效率(CE)、最大羧化速率(Vc max)及最大电子传递速率(Jmax)显著高于N0处理。氮肥用量同样影响氮素在光合器官中的分配,与N0相比,N180和N360处理的氮素在叶片光合器官投入的比例显著降低,降低幅度分别为29.3%、34.5%;其分配比例在羧化系统(PC)、生物力能学组分(PB)及捕光系统(PL)分别降低了24.1%、23.3%、34.6%和31.0%、26.7%、38.5%。相关分析表明,叶片中羧化和生物力能学组分及光合组分氮的分配比例与PNUE均呈显著正相关关系,而与非光合组分氮分配比例呈显著负相关关系。【结论】随施氮量的升高,油菜苗期光合氮利用效率呈下降趋势。氮素在光合器官(羧化系统、生物力能学组分和捕光系统)分配的差异是影响冬油菜苗期叶片光合氮利用效率的重要原因。在保证苗期适宜氮素供应的情况下,通过协调氮素在光合器官的分配对进一步提高作物光合氮素利用效率具有重要意义。 展开更多
关键词 冬油菜 光合器官 氮分配 光合氮利用效率
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不同水氮处理对滴灌冬小麦田耗水特性及水氮利用效率的影响 被引量：27
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作者 赵连佳 薛丽华 +1 位作者 孙乾坤 章建新 《麦类作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1050-1059,共10页
为给滴灌超高产冬小麦的水氮运筹提供依据,采用水、氮两因素三水平的田间裂区试验(灌水量设1 125、2 250和2 700m3·hm-2三个水平,分别用W_1、W_2和W_3表示;施氮量设0、180和270kg·hm^(-2)三个水平,分别用N_0、N_1和N_2表示),... 为给滴灌超高产冬小麦的水氮运筹提供依据,采用水、氮两因素三水平的田间裂区试验(灌水量设1 125、2 250和2 700m3·hm-2三个水平,分别用W_1、W_2和W_3表示;施氮量设0、180和270kg·hm^(-2)三个水平,分别用N_0、N_1和N_2表示),研究了9个水氮处理对麦田0~140cm土层耗水量、冬小麦品种新冬41号群体叶面积指数、干物质和产量及水、氮利用效率的影响。结果表明,增加滴灌量直接提高了0~60cm土层含水量,间接减少了小麦对60~140cm土层储水的消耗量,增加了麦田总耗水量;施氮量对土壤含水量影响不显著。在相同水分条件下,增加施氮量提高了小麦产量;而仅在N_2条件下,滴灌量显著影响产量,W_2和W_3的产量均显著高于W_1,但W_2和W_3间差异不显著;加大滴灌量或施氮量均增加孕穗至成熟期间群体叶面积指数、光合势和干物质积累量,减少花前营养器官储存物质的转运量、转运效率和对籽粒产量的贡献率,增加花后物质生产对籽粒产量的贡献率和产量,降低灌溉水利用效率和氮肥农学利用效率;适宜水氮组合较单灌水或单施氮处理增产更显著,并同时提高水、氮利用效率,以W_2N_2、W_3N_2组合产量较高(9 051.9、9 189.6kg·hm^(-2))。综合产量和成本,春季总滴灌量2 250 m^3·hm^(-2)(拔节期、孕穗期、开花期各750m3·hm-2)、总施氮量270kg·hm^(-2)(拔节期90kg·hm^(-2)、孕穗期180kg·hm^(-2))的水氮组合为北疆滴灌冬小麦超高产田水氮运筹的适宜模式。 展开更多
关键词 滴灌 冬小麦 水氮耦合 超高产 水氮利用效率
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土壤pH对不同酸性敏感型水稻品种氮利用效率与根际土壤生物学特性的影响 被引量：18
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作者 陈平平 郭莉莉 +5 位作者 唐利忠 卢浩宇 袁珍贵 杨晶 易镇邪 屠乃美 《核农学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期757-767,共11页
为探讨酸化土壤影响水稻氮利用效率的土壤生物学机制,以酸性敏感型品种五优308和酸性特异型品种荆楚优148为材料,采用盆栽试验考察不同土壤pH条件下水稻的氮利用效率指标与根际土壤酶活性及微生物数量的关系。结果表明,在土壤pH值3.5~6.... 为探讨酸化土壤影响水稻氮利用效率的土壤生物学机制,以酸性敏感型品种五优308和酸性特异型品种荆楚优148为材料,采用盆栽试验考察不同土壤pH条件下水稻的氮利用效率指标与根际土壤酶活性及微生物数量的关系。结果表明,在土壤pH值3.5~6.5范围内,五优308氮素稻谷生产效率(NGPE)与氮生理效率(NPE)随土壤pH值的下降显著降低,氮收获指数(NHI)变化不明显;而荆楚优148中3个指标在pH值5.0时最大。土壤pH值的下降均降低了2个品种的根际土壤酶活性,但品种间、时期间降幅稍有差异。五优308各时期磷脂脂肪酸(PLFA)含量随土壤pH值降低而降低,而荆楚优148各时期PLFA含量在pH值5.0时最高。五优308的NGPE、NPE与3种土壤酶活性均呈显著正相关,而NHI仅与蔗糖酶活性呈极显著正相关;荆楚优148氮利用效率指标与土壤酶活性呈负相关,与土壤蔗糖酶和脲酶活性的相关性较显著;五优308氮利用效率指标与微生物数量呈正相关,但其显著性在不同生育时期间与微生物间有一定差异;而荆楚优148氮利用效率指标与分蘖~孕穗期土壤微生物数量呈极显著正相关,与齐穗期土壤微生物数量呈极显著负相关。由此可见,酸性敏感型水稻品种氮利用效率随土壤pH下降显著降低,且主要由根际土壤酶活性与微生物数量显著下降所致;而酸性特异型水稻品种氮利用效率在pH值5.0时最大,且其与土壤生物学特性指标的相关性表现与酸性敏感型水稻品种不同。本研究初步明确了酸化稻田影响水稻氮利用效率的土壤生物学机制,为酸化稻田适宜水稻品种选择提供了参考。 展开更多
关键词 水稻 土壤PH 酸性敏感型 氮利用效率 土壤酶活性 土壤微生物
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