Progress on Application of Controlled-Release Nitrogen Fertilizer in Wheat-Maize Rotation System in China
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摘要: 氮素在小麦－玉米轮作体系中占据重要地位。施用与小麦、玉米各生育时期需氮规律相吻合的控释氮肥，可改善作物生长特性及提高氮素利用效率，保障其高质稳产，并降低氮素淋溶污染风险。概述了控释氮肥性质和施用控释氮肥对小麦-玉米轮作体系作物产量、氮素利用效率、农艺学性状和土壤氮素含量及酸碱性等方面的影响，探讨了控释氮肥应用研究中存在的问题，并对未来控释氮肥的研发提出了建议和展望，以期为控释氮肥在我国小麦－玉米轮作体系中的进一步推广应用提供理论依据。Abstract: Nitrogen (N) plays an indispensable role in wheat-maize rotation system. The application of controlled-release N fertilizer improves the growth characteristics and N utilization efficiency of wheat-maize rotation system, ensures its high quality and stable yield, and reduces the risk of leaching pollution, which is consistent with the law of N demand in each growth period of wheat and maize. In this review, the properties of controlled-release N fertilizer and its effects on the yields of wheat-maize rotation system, N use efficiency, agronomic properties, soil N and acidity-alkalinity properties were summarized. The problems and countermeasures in the application of controlled-release N fertilizer were discussed. Suggestions and prospects for the research and development of controlled-release N fertilizer in the future were put forward, which would further promote the application of controlled-release N fertilizer in China's wheat-maize rotation system and lay the theoretical foundation.
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[1] 李立军. 中国耕作制度近50年演变规律及未来20年发展趋势研究[D]. 中国农业大学, 2004. [2] 刘瑞丽. 华北平原小麦—玉米体系不同养分管理模式产量与养分效率评价[C]. 中国农业大学, 2017. [3] 张夫道, 张俊清, 赵秉强, 等. 无公害农产品市场准入及相关对策[J]. 植物营养与肥料学报, 2002, 8(1): 3 − 7. doi: 10.3321/j.issn:1008-505X.2002.01.001 [4] 何永秋, 刘国顺, 高传奇, 等. 缓/控释肥在烟草上的应用与展望[J]. 中国农学通报, 2012, 28(28): 109 − 113. doi: 10.3969/j.issn.1000-6850.2012.28.020 [5] 杨修一, 田晓飞, 张 娟, 等. 控释氮肥在棉花上的应用研究进展[J]. 棉花学报, 2015, 27(5): 481 − 488. doi: 10.11963/issn.1002-7807.201505013 [6] 张微微. 减量施氮对小麦产量和氮素吸收利用的影响及生理基础[D]. 南京农业大学, 2013. [7] 于淑芳, 杨 力, 张 民, 等. 控释尿素对小麦-玉米产量及土壤氮素的影响[J]. 农业环境科学学报, 2010, 29(9): 1744 − 1749. [8] 李 伟, 李絮花, 董 静, 等. 冬小麦控释尿素与普通尿素的最佳配比研究[J]. 植物营养与肥料学报, 2014, 20(3): 629 − 635. doi: 10.11674/zwyf.2014.0314 [9] Gambash S, Kochba S, Avnimelech Y, et al. Studies on slow-release fertilizers[J]. Soil Science, 1990, 150(1): 466 − 450.
[10] 曹金华, 张书芬, 朱家成, 等. 控释氮肥不同运筹方式对油菜生长发育及产量的调控效应[J]. 华北农学报, 2018, 33(3): 214 − 221. [11] 沙建川, 王 芬, 田 歌, 等. 控释氮肥和袋控肥对‘王林’苹果15N-尿素利用及其在土壤累积的影响[J]. 应用生态学报, 2018, 29(5): 51 − 58. [12] Rochester I J. Using seed nitrogen concentration to estimate crop N use-efficiency in high-yielding irrigated cotton[J]. Field Crops Research, 2012, 127: 140 − 145. doi: 10.1016/j.fcr.2011.11.018
[13] 聂 军, 郑圣先, 戴平安, 等. 控释氮肥调控水稻光合功能和叶片衰老的生理基础[J]. 中国水稻科学, 2005, 19(3): 255 − 261. doi: 10.3321/j.issn:1001-7216.2005.03.010 [14] 李 敏, 郭熙盛, 叶舒娅, 等. 硫膜和树脂膜控释尿素对水稻产量、光合特性及氮肥利用率的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2013, 19(4): 808 − 815. doi: 10.11674/zwyf.2013.0405 [15] 陈剑秋, 张 民, 杨越超. 包膜控释肥养分释放特性的研究[J]. 化肥设计, 2006, 44(2): 56 − 58. doi: 10.3969/j.issn.1004-8901.2006.02.017 [16] Trinh T H, Kushaair K, Shuib A S, et al. Modeling the release of nitrogen from controlled release fertilizer: Constant and decay release[J]. Biosystems Engineering, 2015, 130: 34 − 42. doi: 10.1016/j.biosystemseng.2014.12.004
[17] Khan M A, Kim K W, Mingzhi W, et al. Nutrient-impregnated charcoal: an environmentally friendly slow-release fertilizer[J]. Environmentalist, 2008, 28(3): 231 − 235. doi: 10.1007/s10669-007-9133-5
[18] Rahman M M, Salleh M A M, Rashid U, et al. Production of slow release crystal fertilizer from wastewaters through struvite crystallization-A review[J]. Arabian Journal of Chemistry, 2014, 7(1): 139 − 155. doi: 10.1016/j.arabjc.2013.10.007
[19] 何昌芳, 李 鹏, 郜红建, 等. 配方施肥及氮肥后移对单季稻氮素累积和利用率的影响[J]. 中国农业大学学报, 2015, 20(1): 144 − 149. doi: 10.11841/j.issn.1007-4333.2015.01.020 [20] 段素梅, 杨安中, 吴文革, 等. 氮肥运筹方式对超级稻剑叶生理特性及产量的影响[J]. 土壤通报, 2014, 45(6): 1450 − 1454. [21] 邹 箐. 绿色环保缓释/控释肥料的研究现状与展望[J]. 武汉化工学院学报, 2003, 25(1): 13 − 17. [22] 张 民, 史衍玺, 杨守祥, 等. 控释和缓释肥料的研究现状与进展[J]. 化肥工业, 2003, 28(5): 27 − 30. [23] 王 超, 杨子明, 焦 静, 等. 包膜控释肥及其膜材的研究进展[J]. 高分子通报, 2020, (9): 37 − 42. [24] 张玉华, 王秀峰, 张 民, 等. 不同养分配比控释掺混肥对番茄生长及产量的影响[J]. 山东农业科学, 2009, (3): 76 − 79. doi: 10.3969/j.issn.1001-4942.2009.03.022 [25] 符建荣, 石伟勇. 关于浙江省新型肥料产业化的若干思考[J]. 浙江农业学报, 2001, (5): 15 − 21. [26] 叶 青, 曹国军, 耿玉辉. 控释氮肥在小麦玉米轮作体系中的养分高效利用研究[J]. 江苏农业科学, 2016, 44(8): 124 − 129. [27] 冯爱青. 控释氮肥及生物炭对小麦－玉米养分利用及土壤酶活性[C], 山东农业大学, 2014. [28] 赵 斌, 董树亭, 张吉旺, 等. 控释肥对夏玉米产量和氮素积累与分配的影响[J]. 作物学报, 2010, 36(10): 1760 − 1768. [29] 孙克刚, 和爱玲, 李丙奇, 等. 小麦-玉米周年轮作制下的控释肥及控释肥肥效试验研究[J]. 中国农学通报, 2009, 25(12): 150 − 154. [30] 张德奇, 季书勤, 王汉芳, 等. 缓/控释肥的研究应用现状及展望[J]. 耕作与栽培, 2010, (3): 46 − 48. doi: 10.3969/j.issn.1008-2239.2010.03.022 [31] 裴红宾, 张永清, 上官铁梁. 根区温度胁迫对小麦抗氧化酶活性及根苗生长的影响[J]. 山西师范大学学报(自然科学版), 2006, (3): 78 − 81. doi: 10.3969/j.issn.1009-4490.2006.03.019 [32] 谢培才, 马冬梅, 张兴德, 等. 包膜缓释肥的养分释放及其增产效应[J]. 土壤肥料, 2005, (1): 23 − 28. [33] 孙克刚, 李丙奇, 和爱玲, 等. 砂姜黑土区控释尿素与普通尿素掺混对小麦/玉米轮作的产量及氮肥利用率的影响[J]. 广东化工, 2010, (5): 107 − 109. doi: 10.3969/j.issn.1007-1865.2010.05.046 [34] 汪 强, 李双凌, 韩燕来, 等. 缓/控释肥对小麦增产与提高氮肥利用率的效果研究[J]. 土壤通报, 2007, 38(1): 47 − 50. doi: 10.3321/j.issn:0564-3945.2007.01.011 [35] 党建友, 杨 峰, 屈会选, 等. 复合包裹控释肥对小麦生长发育及土壤养分的影响[J]. 中国生态农业学报, 2008, 16(6): 1365 − 1370. [36] 秦瑞劼. 控释尿素配施植物诱抗剂对小麦玉米周年产量及氮肥利用率的影响[D]. 山东农业大学, 2018. [37] 王新民, 韩燕来, 谭金芳, 等. 不同灌水条件下缓释氮肥在冬小麦上的肥效研究[J]. 河南农业科学, 2001, 3: 17 − 19. doi: 10.3969/j.issn.1004-3268.2001.05.008 [38] 王新民, 侯彦林, 介晓磊, 等. 冬小麦施用控释氮肥增产效应研究初报[J]. 中国生态农业学报, 2004, 12(2): 98 − 101. [39] Geng J B, Sun Y B, Zhang M, et al. Long-term effects of controlled release urea application on crop field and soil fertility under rice-oilseed rape rotation system[J]. Field Crops Research, 2015, 184: 65 − 73. doi: 10.1016/j.fcr.2015.09.003
[40] Yanai J, Moritsuka N, Kyuma K, et al. Application effects of controlled-availablity fertilizer on dynamics of soil solution composition[J]. Soil Science, 1997, 61: 1781 − 1786. doi: 10.2136/sssaj1997.03615995006100060033x
[41] 许海涛, 许 波, 王友华, 等. 氮肥减量缓释对夏玉米农艺指标、产量性状及氮肥利用效率的影响[J]. 河南科技学院学报, 2018, 5: 11 − 16. [42] 梁靖越, 张敬昇, 王昌全, 等. 控释尿素对小麦籽粒产量和氮素利用率的影响[J]. 核农学报, 2018, 32(1): 157 − 164. doi: 10.11869/j.issn.100-8551.2018.01.0157 [43] 朱志锋, 李同花, 焦卫平, 等. 不同类型缓控释肥对小麦产量的影响[J]. 磷肥与复肥, 2019, 34(11): 49 − 51. [44] 张务帅. 控释氮钾肥配比及施肥方式对玉米、小麦生长和土壤养分变化的影响[D]. 山东农业大学, 2015. [45] 巨晓棠, 刘学军, 张福锁. 长期施肥对土壤有机氮组成的影响[J]. 中国农业科学, 2004, 37(1): 87 − 91. doi: 10.3321/j.issn:0578-1752.2004.01.014 [46] Chalk P M, Craswell E T, Polidoro J C, et al. Fate and efficiency of 15N-labelled slow-and controlled-release fertilizers[J]. Nutrient Cycling in Agroecosystems, 2015, 102(2): 167 − 178. doi: 10.1007/s10705-015-9697-2
[47] 吕东波, 吴景贵, 李建明, 等. 不同缓控尿素对春玉米产量、品质及土壤有机氮的动态影响[J]. 水土保持学报, 2016, 30(3): 165 − 170. [48] 刘 明, 张 民, 杨越超, 等. 控释肥残膜对小麦各生育期土壤微生物和酶活性的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2011, 17(4): 1012 − 1017. doi: 10.11674/zwyf.2011.0424 [49] 孙风霞, 张伟华, 徐明岗. 长期施肥对红壤微生物生物量碳氮和微生物碳源利用的影响[J]. 应用生态学报, 2010, 21(11): 2792 − 2798. [50] 李泽丽, 刘之广, 张 民, 等. 控释尿素配施黄腐酸对小麦产量及土壤养分供应的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2018, 24(4): 959 − 968. doi: 10.11674/zwyf.17426 [51] Miao Y X, Stewart B A, Zhang F S. Long-term experiments for sustainable nutrient management in China: a review[J]. Agronomy for Sustainable Development, 2011, 31(2): 397 − 414. doi: 10.1051/agro/2010034
[52] Laamartu M A, Lapointe J Y. Determination of NH4+/NH3 fluxes across apical membrane of macula densa cells: a quantitative analysis[J]. American Journal of Physiology, 1997, 273(5): 817 − 824.
[53] Kar G. Acid soil amelioration with paper mill sludge and its impacts on biomass, grain yield, water footprints and nutrient uptake by rainfed groundnut[J]. Journal of the Indian Society f Soil Science, 2014, 62(3): 259 − 268.
[54] 孙云保, 张 民, 郑文魁等. 控释氮肥对小麦-玉米轮作产量和土壤养分状况的影响[J]. 水土保持学报, 2014, 28(4): 115 − 121. [55] 程冬冬, 张 民, 杨越超, 等. 控释肥残膜对土壤性质及冬小麦和夏玉米生长的影响[J]. 水土保持学报, 2011, 25(3): 225 − 230. [56] 刘 双, 董元杰, 孔 静, 等. 控释肥残膜对土壤养分特性的影响[J]. 河北科技师范学院学报, 2012, 26(3): 38 − 42.
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