氮肥减施专题

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1. 有机肥替减化肥对赤红壤菜-稻轮作区甘蓝产量和养分利用的影响

张立成, 李娟, 章明清, 辜祖超

河南农业科学 2023, 52 (8): 87-95. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.08.010

摘要（1056）

PDF （1265KB）（107）

为提高化肥利用效率，以圆球甘蓝中甘8号为试验材料，在闽南菜-稻轮作区设计5种施肥处理（习惯施肥、推荐施肥、有机肥替代25%化肥、有机肥替代50%化肥、有机肥替代100%化肥）和不施肥处理（对照，CK）进行田间试验，研究不同处理对甘蓝产量及养分利用的影响。结果表明，有机肥替减化肥能够促进甘蓝叶球生长，有机肥替代50%化肥处理叶球质量和叶球紧实度均高于其他施肥处理。有机肥替代50%化肥的施肥处理产量最高，达到3 824.13 kg/hm ²，显著高于有机肥替代25%化肥、有机肥替代100%化肥、习惯施肥和不施肥处理，但与推荐施肥处理相比较无显著差异。有机肥替代50%化肥、有机肥替代25%化肥的施肥处理分别具有较高的氮肥、磷肥利用效率，其分别为40.82%、30.82%。与习惯施肥相比，有机肥替代50%化肥的施肥处理甘蓝对氮肥利用效率增加了13.14个百分点。综合甘蓝产量和养分利用效率，推荐有机肥替代50%化肥作为闽南赤红壤菜-稻轮作区甘蓝生产中有机肥替减化肥的施用量。

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2. 不同氮效率玉米品种响应氮肥减施的差异表达基因分析

李川, 张盼盼, 张美微, 牛军, 赵霞, 何冠华, 乔江方

河南农业科学 2022, 51 (9): 10-24. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.09.002

摘要（2061）

PDF （7133KB）（166）

为了研究不同氮效率玉米品种伟科518（氮高效品种，WK518）、农大108（氮低效品种，ND108）在氮减施条件下的差异表达基因（Differently expressed genes，DEG）及其功能，在不同氮条件下［正常氮（225 kg/hm ²，HN）、低氮（0 kg/hm ²，LN）］，对灌浆中期WK518和ND108穗位叶进行高通量转录组测序，筛选DEG，进行GO和KEGG富集分析，并对差异表达的转录因子进行分析。结果表明，低氮条件下，在WK518与ND108对比组中共检测到2 065个上调表达基因、2 319个下调表达基因。正常氮条件下，在WK518与ND108对比组中共检测到2 368个上调表达基因、3 780个下调表达基因。WK518在不同氮条件下共检测到1 009个上调表达基因、2 268个下调表达基因。ND108在不同氮条件下共检测到364个上调表达基因、510个下调表达基因。低氮条件下，WK518与ND108中的DEG主要富集于尿卟啉−Ⅲ C−甲基转移酶活性、甘露糖−6−磷酸异构酶活性、氧化−还原过程、线粒体组织、核染色质等GO条目，氨基糖及核苷酸糖新陈代谢，苯丙氨酸新陈代谢，类单萜生物合成，甘氨酸、丝氨酸及苏氨酸新陈代谢、碱基剪切修复等KEGG代谢通路。正常氮条件下，WK518与ND108中的DEG主要富集于气孔关闭、跨膜受体丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶活性、叶绿体基质、类囊体、叶绿体被膜等GO条目，光合作用生物体中碳固定、氨基糖及核苷酸糖新陈代谢、糖酵解/糖异生、丙氨酸新陈代谢、光合作用-天线蛋白等KEGG代谢通路。WK518在不同氮条件下的DEG主要富集于几丁质反应、蛋白质磷酸化、生物膜、吲哚硫代葡萄糖苷代谢过程、肌醇半乳糖苷-蔗糖半乳糖基转移酶等GO条目，光合作用生物体中碳固定、植物激素信号传导、内质网内蛋白质加工过程、植物-病原体相互作用、植物MAPK信号通路等KEGG代谢通路。ND108在不同氮条件下的DEG主要富集于干旱胁迫响应、毒素分解代谢过程、几丁质酶活性、海藻糖生物合成过程、海藻糖-磷酸酶活性等GO条目，乙醛酸及二羧酸盐新陈代谢、植物MAPK信号通路、灵菌素生物合成、玉米素生物合成、生物素新陈代谢等KEGG代谢通路。不同氮条件下，在WK518和ND108中共检测出58个差异表达转录因子家族，包括GRAS、bHLH、MYB相关、NAC、C3H、ERF、C2H2、WRKY、FAR1等植物中重要的调控生长发育、生物及非生物胁迫响应的转录因子家族。

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3. 氮肥减施配施有机物料对贵州高山甘蓝生长的影响

魏全全, 芶久兰, 张萌, 柳玲玲, 顾小凤, 陈龙

河南农业科学 2022, 51 (6): 76-84. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.06.008

摘要（1367）

PDF （1417KB）（125）

为探讨氮肥减施及配施不同有机物料在贵州高山冷凉蔬菜甘蓝上的应用效果，于2021年在贵州省毕节市威宁县，采用田间试验，设置3个氮肥（N）梯度（100%N、85%N和70%N）配施有机物料［生物炭（B）或商品有机肥（O），6 000 kg/hm ²］处理，研究其对贵州高山冷凉蔬菜甘蓝产量、养分吸收、肥料利用率、品质及经济效益的影响。结果表明，氮肥不减施情况下，与单施氮肥（100%N）相比，配施生物炭（100%NB）和商品有机肥（100%NO）处理甘蓝产量分别增加5 544、6 433 kg/hm ²，增幅分别为7.16%、8.31%；收益分别增加5 299、6 476元/hm ²，增幅分别为6.47%、7.91%；甘蓝养分累积量及氮磷钾农学效率、吸收利用效率高于100%N处理；甘蓝硝酸盐含量显著降低，可溶性糖、维生素C、游离氨基酸和蛋白质含量均表现为增加趋势。当氮肥减施15%时，配施生物炭（85%NB）和商品有机肥（85%NO）处理甘蓝产量、产值、纯收益、养分累积量、品质以及氮磷钾农学效率、吸收利用效率均与100%N处理相当（差异不显著），均能起到稳产和增产的效果，其中商品有机肥效果优于生物炭。当氮肥减施30%时，即使配施生物炭（70%NB）和商品有机肥（70%NO），甘蓝产量、产值、纯收益、养分累积量、品质以及氮磷钾农学效率、吸收利用效率较100%N处理均呈降低趋势。综上，在贵州高山冷凉蔬菜区，配施生物炭或商品有机肥均能替代15% 化学氮肥，且替代效果以商品有机肥优于生物炭。建议在该地区氮肥投入量为191.25 kg/hm ²，同时配施6 000 kg/hm ²有机物料，且有机物料以商品有机肥为宜。

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4. 滴灌水肥一体化下氮磷减施对春小麦产量及养分利用的影响

张磊, 李怀胜, 刘金霞, 王贺亚, 梁飞, 王国栋, 李金科, 杨杰

河南农业科学 2021, 50 (7): 15-22. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2021.07.003

摘要（1210）

PDF （7200KB）（372）

设置不施肥处理（T1）、监控施肥处理（T2）、监控施肥不施氮肥处理（T3-N）、监控施肥不施磷肥处理（T4-P）和农户常规施肥处理（T5），研究水肥一体化下氮磷减施对滴灌春小麦产量及养分利用的影响，以期为滴灌春小麦水肥一体化化肥减施提供科学依据。结果表明，合理的水肥运筹均能提高滴灌春小麦干物质积累量，T3-N和T4-P处理春小麦干质量相近，均较高，其次为T2处理。T2、T3-N和T4-P 处理春小麦籽粒、颖壳、茎叶氮和磷含量总体上均高于T5和T1处理。与T5和T1处理相比，水肥一体化下氮磷合理配施的T2处理可显著提高春小麦产量，分别增产20.07%和33.44%；与T5处理相比，T2处理施N量减少25%、施P2O5量减少112%，而春小麦不减产，甚至有增产效果。与农户常规施肥处理相比，水肥一体化条件下的施肥处理（T2、T3-N、T4-P处理）均能提高氮肥和磷肥的农学效率、偏生产力、利用率。总体来看，水肥一体化条件下的施肥处理T2、T3-N、T4-P均可提高春小麦产量和肥料利用效率，并减少化肥施用量，达到了减肥不减产的目的。

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5. 氮肥减施下不同基因型玉米氮效率差异及生理特性研究

张盼盼, 张桂堂, 黄璐, 乔江方, 李川, 张美微, 赵霞, 刘京宝

河南农业科学 2021, 50 (5): 13-23. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2021.05.003

摘要（1034）

PDF （5391KB）（298）

采用裂区设计，主区为正常施氮量（225 kg/hm ²,N3）、减氮20%（180 kg/hm ²,N2）、减氮30%（157.5 kg/hm ²,N1）、不施氮(N0)4个施氮水平，副区为5个玉米主栽品种（泽玉8911、伟科518、郑单958、农大108和先玉508），研究氮肥减施下不同基因型玉米产量、氮效率、荧光参数、氮代谢关键酶活性的变化，为提高黄淮海地区玉米氮效率、实现玉米高产高效提供科学依据。结果表明，N3处理玉米籽粒产量平均为12.12 t/hm ²，随着施氮量减少，籽粒产量显著下降，N0处理籽粒产量仅为9.20 t/hm ²；不同基因型玉米籽粒产量表现为郑单958和伟科518较高，显著高于先玉508和农大108，泽玉8911与其他基因型之间差异不显著。氮肥减施显著提高了夏玉米的氮吸收效率、氮利用效率和氮效率，除氮吸收效率中泽玉8911低于农大108外，各基因型间的氮吸收效率、氮利用效率和氮效率总体表现为伟科518、郑单958、泽玉8911＞农大108、先玉508。氮肥减施后，玉米穗位叶SPAD值降低，不同基因型玉米SPAD值总体表现为伟科518、郑单958、泽玉8911＞农大108、先玉508。穗位叶初始荧光(Fo)、最大荧光(Fm)、最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ综合性能指数(PI)总体上均随施氮量的减少而下降，以农大108最高。吐丝后穗位叶硝酸还原酶（NR）和谷氨酰胺合成酶（GS）活性总体均呈先增加再降低的趋势，以吐丝后20 d最高，不同施肥处理间均表现为N2>N3>N1>N0，不同基因型间表现为伟科518、郑单958、泽玉8911＞农大108、先玉508。总之，氮肥减施条件下，与农大108和先玉508相比，郑单958、伟科518和泽玉8911穗位叶有较高的叶绿素含量和氮素代谢相关酶活性、较好的荧光特性，保证了植株物质积累和氮素同化能力，维持氮代谢过程中较高的氮利用效率，进而保证了在低氮条件下具有较高的产量，但为了保障产量，氮肥减少量不宜太大，以减施20%为宜。

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