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稻作水炭运筹下氮肥吸收转运与分配的15N示踪分析 被引量：11
1
作者 张作合 张忠学 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期239-249,共11页
为揭示水炭运筹管理模式下水稻对不同阶段施用氮肥的吸收利用情况,采用田间小区试验与微区结合的方法,应用15 N示踪技术分别标记施用的基肥、蘖肥和穗肥,以常规淹灌作为对比,研究两种灌溉模式不同水炭运筹下水稻对基肥、蘖肥、穗肥的吸... 为揭示水炭运筹管理模式下水稻对不同阶段施用氮肥的吸收利用情况,采用田间小区试验与微区结合的方法,应用15 N示踪技术分别标记施用的基肥、蘖肥和穗肥,以常规淹灌作为对比,研究两种灌溉模式不同水炭运筹下水稻对基肥、蘖肥、穗肥的吸收利用、积累和转运,以及水稻成熟期不同阶段施用的氮肥在植株各器官的分配情况。试验结果表明:合理的水炭运筹能够显著提高水稻成熟期地上部的氮素总积累量、氮肥吸收利用率和产量;不同水炭运筹下肥料对氮素总积累量的贡献率为17.81%~20.60%,两种灌溉模式之间的差异不显著(P>0.05);水稻对基肥、蘖肥和穗肥的吸收利用率分别为15.55%~23.31%、31.68%~44.91%、48.82%~71.18%,施加适量的生物炭能够显著提高基肥、蘖肥和穗肥的吸收利用率,浅湿干灌溉模式下水稻植株除对基肥的吸收利用率较低外,对蘖肥和穗肥的吸收利用率均优于常规淹灌;水稻蘖肥和穗肥吸收利用率与肥料总氮素吸收利用率呈极显著正相关(P<0.01),基肥、蘖肥和穗肥氮素转运对籽粒的贡献率与相应的吸收利用率呈极显著正相关(P<0.01)。合理的水炭运筹能够提高肥料氮素转运对籽粒的贡献率和氮肥吸收利用率,降低氮肥在土壤中的残留。 展开更多
关键词 水稻 水炭运筹 氮素吸收 氮素转运 氮素分配 同位素示踪技术
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水炭运筹下水稻根系对氮素吸收利用的^(15)N示踪分析 被引量：10
2
作者 张作合 张忠学 +3 位作者 李铁成 秦子元 孙迪 宋健 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期295-304,共10页
为揭示水炭运筹下水稻根系对氮素的吸收利用情况,采用田间小区试验与^(15)N示踪微区结合的方法,试验设置两种灌水模式(浅湿干灌溉、常规淹灌)和4个秸秆生物炭施用水平(0、2.5、12.5、25 t/hm^(2)),以常规淹灌作为对照,研究浅湿干灌溉模... 为揭示水炭运筹下水稻根系对氮素的吸收利用情况,采用田间小区试验与^(15)N示踪微区结合的方法,试验设置两种灌水模式(浅湿干灌溉、常规淹灌)和4个秸秆生物炭施用水平(0、2.5、12.5、25 t/hm^(2)),以常规淹灌作为对照,研究浅湿干灌溉模式施加秸秆生物炭对水稻根系形态特征和生理特性的影响,以及根系对肥料和土壤氮素的吸收利用情况。结果表明:施加秸秆生物炭改变了水稻根系形态特征和生理特性,适量的秸秆生物炭提高了根系的主根长、根体积、根鲜质量、根系活跃吸收面积、根系伤流强度和根系活力,优化了根冠比,有利于根系对氮素的吸收;浅湿干灌溉模式水稻根系对肥料-^(15)N和土壤氮素的吸收量与根系伤流强度和根系活力呈极显著正相关(P<0.01),与活跃吸收面积呈显著正相关(P<0.05),与根冠比呈显著负相关(P<0.05);浅湿干灌溉模式根系形态特征和生理特性的变化促进了水稻根系对肥料-^(15)N和土壤氮素的吸收,提高了水稻产量和氮肥利用率。其中,浅湿干灌溉模式施加12.5 t/hm^(2)秸秆生物炭处理的水稻经济产量、氮肥吸收利用率(NUE)、氮肥农学利用率(NAE)、氮肥偏生产力(NPFP)较不施加秸秆生物炭处理分别提高了13.05%、30.54%、11.67%和13.05%。本研究可为秸秆生物炭在寒地黑土区稻田的应用提供理论依据和技术支撑。 展开更多
关键词 稻田 水炭运筹 根系伤流 根冠比 同位素示踪技术
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水炭运筹对寒地黑土区稻田土壤肥料氮素残留的影响 被引量：9
3
作者 张作合 张忠学 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期284-294,共11页
为揭示水炭运筹下肥料氮素在稻田土壤中的残留情况,采用田间小区试验与微区试验相结合的方法,应用15N示踪技术,以传统淹水灌溉作为对比,研究水分管理模式和生物炭施用量二因素全面试验构成的不同水炭运筹模式下水稻收获后基肥、蘖肥、... 为揭示水炭运筹下肥料氮素在稻田土壤中的残留情况,采用田间小区试验与微区试验相结合的方法,应用15N示踪技术,以传统淹水灌溉作为对比,研究水分管理模式和生物炭施用量二因素全面试验构成的不同水炭运筹模式下水稻收获后基肥、蘖肥、穗肥和肥料整体在稻田土壤中的残留情况,以及各阶段施用的肥料氮素残留在不同深度土层的分布规律。试验结果表明,稻作浅湿干灌溉模式不同生物炭施用水平下施用的氮肥在稻田土壤中的总残留率为28.16%~34.42%,其中基肥、蘖肥和穗肥氮素的残留率分别为27.53%~41.35%、34.32%~43.50%和11.58%~25.67%。当生物炭施加量在0~12.5 t/hm^2时,水稻收获后两种灌溉模式下基肥和蘖肥氮素在土壤中的残留量均随着生物炭施入量的增加而增大,而穗肥氮素在土壤中的残留量随生物炭施入量的增加而减小,相同生物炭施用水平下稻作浅湿干灌溉模式各阶段肥料氮素在土壤中的残留率显著高于传统淹水灌溉(P<0.05),且两种灌溉模式肥料氮素在相同土层深度中的残留量差异显著(P<0.05),不同生物炭施用水平下稻作浅湿干灌溉模式各阶段施用的氮肥在稻田0~20 cm土层中的残留量均高于传统淹水灌溉,而在40~60 cm土层的残留量均低于传统淹水灌溉;施加25 t/hm^2生物炭时,对稻作浅湿干灌溉模式的基肥、蘖肥和穗肥氮素在稻田土壤中的残留产生负效应。合理的水炭运筹模式能够增加耕层土壤(0~20 cm)肥料氮素残留量,减少肥料氮素损失,抑制肥料氮素向深层土壤运移,降低残留在土壤中的肥料氮素对稻田生态环境造成污染的风险。 展开更多
关键词 寒地黑土区 稻田 水炭运筹 残留量 损失量 同位素示踪技术
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水炭运筹下稻田土壤氮素分布与盈亏15N示踪分析 被引量：7
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作者 张作合 张忠学 +3 位作者 郑衍波 李铁成 韩羽 赵文博 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期309-317,395,共10页
为揭示水炭运筹下铵态氮、硝态氮在不同土层的分布规律和土壤氮素在水稻植株中的分布规律,设置两种水分管理模式(浅湿干灌溉、常规淹灌)和4个秸秆生物炭施用量水平(0、2.5、12.5、25 t/hm2),采用田间小区和15N示踪微区结合的方法,研究... 为揭示水炭运筹下铵态氮、硝态氮在不同土层的分布规律和土壤氮素在水稻植株中的分布规律,设置两种水分管理模式(浅湿干灌溉、常规淹灌)和4个秸秆生物炭施用量水平(0、2.5、12.5、25 t/hm2),采用田间小区和15N示踪微区结合的方法,研究了不同水炭运筹下0~60 cm土层NH+4-N、NO-3-N和肥料NH+4-15N、NO-3-15N的累积分布,以及土壤氮素在水稻植株中的分布情况,并计算了不同水炭运筹下的土壤盈亏状况。试验结果表明:浅湿干灌溉模式下,稻田土壤中的NH+4-N累积量随土层深度的增加而减小,施加适量的秸秆生物炭增加了0~20 cm土层NH+4-N、NO-3-N累积量,同时减少了20~60 cm土层的累积量。相同秸秆生物炭施用水平下,浅湿干灌溉模式0~20 cm土层中NH+4-N、NO-3-N累积量和肥料NH+4-15N、NO-3-15N累积量均高于常规淹灌模式,浅湿干灌溉模式20~40 cm和40~60 cm土层NO-3-15N累积量较常规淹灌模式显著降低(P<0.05)。浅湿干灌溉模式积累的土壤氮素有9.79%~13.96%分布在植株叶片,15.71%~20.03%分布在植株茎鞘,66.00%~74.50%分布在植株穗部。综合考虑寒地黑土区土壤氮库盈亏平衡,浅湿干灌溉模式施加12.5 t/hm2秸秆生物炭的水炭运筹模式最优。 展开更多
关键词 稻田 水炭运筹 铵态氮 硝态氮 盈亏 同位素示踪技术
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水炭运筹对黑土稻田N_(2)O排放与氮肥利用的影响 被引量：4
5
作者 张作合 张忠学 +3 位作者 李铁成 齐智娟 郑美玉 郑丽颖 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期323-332,共10页
为揭示水炭运筹下稻田N_(2)O排放规律,以及各阶段施入氮肥的利用和损失对N_(2)O排放的影响,设置两种水分管理模式(浅湿干灌溉、常规淹灌)和4个秸秆生物炭施用量水平(0、2.5、12.5、25 t/hm^(2)),采用田间小区和15N示踪微区结合的方法,... 为揭示水炭运筹下稻田N_(2)O排放规律,以及各阶段施入氮肥的利用和损失对N_(2)O排放的影响,设置两种水分管理模式(浅湿干灌溉、常规淹灌)和4个秸秆生物炭施用量水平(0、2.5、12.5、25 t/hm^(2)),采用田间小区和15N示踪微区结合的方法,研究不同水炭运筹下稻田N_(2)O排放规律,以及基肥、蘖肥和穗肥的吸收利用率和损失率,并分析了N_(2)O排放量与各阶段施入氮肥的利用率和损失率之间的关系。结果表明:两种灌溉模式水稻本田生长期N_(2)O排放规律不同,浅湿干灌溉模式N_(2)O累积排放量显著高于常规淹灌模式(P<0.05),施加生物炭能够有效地减少水稻本田生长期N_(2)O排放总量。两种灌溉模式在分蘖期和拔节孕穗期N_(2)O累积排放量较大,浅湿干灌溉模式的各生育期N_(2)O累积排放量均高于常规淹灌,施加生物炭降低了N_(2)O各生育期累积排放量。浅湿干灌溉模式水稻植株对基肥的吸收利用率低于常规淹灌模式,而对蘖肥和穗肥的吸收利用率显著高于常规淹灌(P<0.05),施加适量的生物炭能够增加各阶段施入氮肥的吸收利用率。相关性分析表明,浅湿干灌溉模式下N_(2)O排放总量与蘖肥、穗肥吸收利用率呈显著负相关(P<0.05),与基肥吸收利用率呈极显著负相关(P<0.01),常规淹灌模式下N_(2)O排放总量与基肥、蘖肥和穗肥吸收利用率均呈极显著负相关(P<0.01);两种灌溉模式N_(2)O排放总量与基肥和蘖肥损失率均达到显著正相关(P<0.05)。 展开更多
关键词 稻田 水炭运筹 氧化亚氮 排放 同位素示踪技术
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