曹兵
- 作品数：16 被引量：68H指数：4
- 供职机构：北京市农林科学院更多>>
- 发文基金：北京市农林科学院青年基金北京市科技新星计划国家现代农业产业技术体系建设项目更多>>
- 相关领域：农业科学环境科学与工程化学工程更多>>
- 控释掺混肥对冬小麦产量·氮素吸收及施肥经济效益的影响
- 2025年
- 为了实现化肥减施增效和冬小麦生产的轻简化,于2020—2022年在德州市现代农业科技园进行连续2年控释掺混肥试验,共设置5个处理:不施氮肥(T_(0))、习惯施氮(底肥∶追肥=1∶1,T_(1))、优化施氮(底肥∶追肥=1∶1,T_(2))、一次性底施50%控释氮+50%尿素掺混肥料(T_(3))、一次性底施70%控释氮+30%尿素的掺混肥料(T_(4)),分析了不同处理对冬小麦产量、氮肥利用效率和经济效益的影响。结果表明,冬小麦氮素累积量随生育期延长而增加。与习惯施氮(T_(1)处理)相比,控释掺混肥(T_(3)和T_(4)处理)在各个生育期的冬小麦含氮量和吸氮量差异不显著,产量分别增加4.1%、-5.4%(2021年)和5.9%、-1.0%(2022年)。与T_(1)处理相比,T_(3)和T_(4)处理冬小麦氮肥利用率分别提高了7.3%~27.1%和-8.6%~30.3%,氮肥农学利用率分别提高了26.9%~34.8%和10.9%~17.6%,氮肥偏生产力分别提高了24.9%~27.1%和13.6%~18.8%。控释掺混肥(T_(3)和T_(4)处理)较习惯施氮(T_(1)处理)的净收益分别增加4.5%~7.0%(2021年)和0.4%~8.5%(2022年)。冬小麦产量与有效穗数、千粒重、吸氮量、氮肥偏生产力、氮肥利用率呈显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)正相关。综合产量、产值及净收益考虑,一次性底施50%控释氮+50%尿素掺混肥料处理可作为适宜推荐的简约施肥方式。
- 李子双李洪杰杜梦扬周晓琳高玮王玉霞董艳芳陈延华王薇张煜王富建曹兵
- 关键词：冬小麦控释掺混肥氮肥利用效率
- 控释掺混肥对夏玉米氮肥利用效率和气态氮损失的影响被引量：2
- 2024年
- 为阐明控释掺混肥对夏玉米产量、氮肥利用效率和气态氮损失的影响,本研究以郑单958为供试材料,设不施氮对照(CK)、常规施氮(FFP)、优化施氮(OPT)、含30%控释尿素的控释掺混肥(CRBF30)和含50%控释尿素的控释掺混肥(CRBF50)共5个处理,对比分析了不同处理的夏玉米产量、氮肥利用效率和气态氮损失(氨挥发和N2O排放)的差异。结果发现,控释掺混肥(CRBF30和CRBF50处理)较FFP处理夏玉米增产1.4%~2.9%(P>0.05),在减氮和一次性施肥的条件下实现了夏玉米稳产。与FFP处理相比,CRBF30和CRBF50处理的氮肥吸收利用率分别提高了8.4个和11.1个百分点,其中CRBF50处理差异显著(P<0.05);氮肥偏生产力分别提高了8.87 kg·kg^(-1)和9.86 kg·kg^(-1)(P<0.05)。与FFP处理相比,控释掺混肥(CRBF30和CRBF50处理)的氨挥发强度和累积氨挥发损失分别降低71.9%~73.5%(P<0.05)和71.59%~72.66%(P<0.05),N2O排放强度和累积排放量分别显著降低了34.5%~41.4%(P<0.05)和33.7%~37.5%(P<0.05)。综上,施用控释掺混肥可兼顾夏玉米稳产、氮肥高效利用并降低氮素气态损失。
- 曹兵高玮李洪杰王学霞王玉霞谷佳林谷佳林李子双
- 关键词：夏玉米控释掺混肥氮肥利用效率氨挥发N2O排放
- 控释掺混肥对麦玉轮作体系作物产量和温室气体排放的影响被引量：7
- 2024年
- 为探究控释掺混肥一次性施肥对华北平原麦玉(冬小麦和夏玉米)轮作体系作物产量和温室气体排放的影响,于2020~2022年在德州市现代农业科技园区开展田间试验.冬小麦和夏玉米均设不施氮对照(CK)、农户习惯施氮(FFP)、优化施氮(OPT)、CRU1(包膜尿素与普通尿素在冬小麦和夏玉米上的掺混比例分别为5∶5和3∶7)、CRU2(包膜尿素与普通尿素在冬小麦和夏玉米上的掺混比例分别为7∶3和5∶5)共5个处理.对比分析了不同处理的作物产量、氮肥利用效率、施肥经济效益和温室气体排放的差异.结果表明,施氮可显著提高麦玉轮作系统单季和周年作物产量(P<0.05).与FFP相比,CRU1和CRU2处理的夏玉米、冬小麦和周年产量分别提高了0.4%~5.6%、−5.4%~4.1%和−1.1%~3.9%(P>0.05);氮肥吸收利用率、氮肥农学利用率和氮肥偏生产力分别提高了−8.6%~43.4%、2.05~6.24 kg·kg^(−1)和4.24~10.13 kg·kg^(−1);周年净收益提高了0.2%~6.3%.施氮显著增加了麦玉轮作体系的土壤N_(2)O和CO_(2)的周年排放(P<0.05),但对CH4周年排放没有影响(第1年FFP处理除外).CRU1和CRU2处理的土壤N_(2)O周年排放总量较FFP处理显著降低了23.4%~30.2%(P<0.05).施氮显著增加了麦玉轮作体系的周年全球增温潜势(GWP)(P<0.05),但各施氮处理通过提高作物产量降低了温室气体排放强度.与FFP相比,CRU1和CRU2处理的周年GWP降低了9.6%~11.5%(P<0.05),周年温室气体排放强度(GHGI)降低了11.2%~13.8%(P>0.05).综上所述,一次性减量施用控释掺混肥在减少氮肥和人工投入、提高作物产量、经济效益和降低温室气体排放方面具有积极作用,是促进华北平原粮食作物清洁生产的有效氮肥管理措施.
- 高玮王学霞谢建治陈延华倪小会倪小会董艳芳王甲辰曹兵
- 关键词：控释掺混肥氮肥利用效率温室气体排放
- 控释掺混肥在结球生菜上的减量施用效应被引量：7
- 2022年
- 为探索露地结球生菜轻简高效的养分管理措施,选择京郊生菜种植园区,设置不施氮对照(CK)、常规施肥(CF)、常规减肥(-20%CF)和控释掺混肥(-20%CU)4个处理,研究了控释掺混肥一次性减量施肥对结球生菜产量、品质、叶片生理特征、养分吸收、土壤硝态氮残留的影响。结果表明,与常规施肥相比,在氮、磷、钾肥减量20%的情况下,控释掺混肥处理的结球生菜总产量和经济产量分别提高2.32%和3.28%,硝酸盐含量显著降低29.98%。在结球生菜生长期内,控释掺混肥处理在不同生育期(苗期、莲座期、结球中期和收获期)的结球生菜叶片叶绿素含量和氮代谢酶活性(谷氨酸合成酶、硝酸还原酶、亚硝酸还原酶、谷氨酸合成酶、谷氨酸脱氢酶和谷氨酰胺合成酶)与常规施肥差异不大,在结球生菜收获后,所有处理在0~100 cm土体内的残留硝酸盐含量总体不高,相对来说,控释掺混肥处理有一定的硝酸盐淋洗风险。综上所述,控释掺混肥一次性减量施肥在稳定结球生菜产量的前提下,可显著提升生菜品质,在规模化结球生菜生产中具有较大的应用价值。
- 曹兵王学霞倪小会倪小会文方芳陈延华张梦佳文方芳刘自飞张梦佳
- 关键词：结球生菜控释掺混肥氮肥利用率生理特征
- 一次性接触施控释尿素对水稻秧苗素质及生长的影响被引量：3
- 2024年
- 育秧箱接触施肥是一种轻简高效的控释肥施肥技术,将控释肥在水稻育秧时一次性集中施于种子附近,水稻根系紧密包裹住控释肥,水稻带肥移栽。在接触施肥条件下,研究控释尿素不同施用量以及不同育苗方式下的秧苗素质,并比较控释尿素不同施用量对水稻生长和产量的影响,旨在为水稻育秧箱施肥提供科学依据。以当地常规氮肥施用量(180 kg/hm2,折合每盘控释尿素1 509 g)为基准,按照常规育秧方式设置不同控释尿素氮用量(FFP,25%CRU、50%CRU、75%CRU、100%CRU),同时在50%CRU基础上设置另外2种育苗方式处理,即50%CRU+S1、50%CRU+S2处理,进行育秧试验,针对不同控释肥用量,模拟箱式育秧进行盆栽试验。结果表明,育秧盘控释尿素用量为755 g时(50%CRU),水稻出苗率为83%,且秧苗素质、秧苗生长发育均最佳,与常规育秧(FFP)相比,秧苗的地上部干重、充实度、壮秧指数分别提高22.50%、54.55%、70.00%;秧苗的根长、根系活力、苗高分别增加20.53%、67.00%、36.80%。当育秧盘控释尿素用量超过755 g时,育苗土含水量较低,土壤电导率(盐度)过高,导致秧苗素质显著降低。盆栽试验结果表明,与常规施肥(FFP)相比,50%CRU、75%CRU、100%CRU处理的水稻,其成熟期叶绿素含量、株高、茎蘖数分别提高9.68%~10.04%、7.60%~9.57%、13.02%~15.72%,生育期延长8~10 d,每穗实粒数、产量分别增加13.71%~30.64%、18.88%~43.68%。施用控释尿素的水稻产量显著高于常规施肥处理,其中100%CRU处理的产量最高。育秧盘控释尿素接触施肥量为755 g(50%CRU)时,水稻秧苗素质、秧苗生长发育显著优于常规育秧;当育秧盘控释尿素量高于755 g(75%CRU、100%CRU)时,水稻的出苗率、秧苗素质下降,2组优化处理在育苗阶段未表现出优势。育秧盘控释尿素接触施肥量为1 509 g(100%CRU)时,水稻的产量最高,施用控释尿素的产量显著高于常规施肥。因此,综合考虑秧苗素质
- 李锦涛胡洋李炫丁紫娟胡仁杨朔聂玺斌曹兵黄飞侯俊
- 关键词：控释尿素水稻秧苗素质水稻产量
- 种肥混播对夏玉米产量、酶活性和土壤微生物的影响被引量：1
- 2024年
- 探索夏玉米种子与控释肥混播对夏玉米产量、氮磷钾养分吸收、施肥经济效益、酶活性及土壤微生物的影响,为夏玉米轻简化生产和化肥减施增效提供技术支撑。以夏玉米品种‘郑单958’为材料进行了大田试验,试验设不施氮对照、常规施肥、种子控释肥混播和氮磷钾减量50%控释肥种子混播共4个处理,分析调查了夏玉米产量、氮磷钾吸收、叶片酶活性及根际土壤微生物功能基因。与常规施肥相比,2个控释肥处理的夏玉米产量增加7.7%~22.1%,夏玉米氮、磷、钾吸收量分别增加0.75%~33.3%、16.3%~27.1%、4.78%~36.5%,氮肥吸收利用率提高20.7%~24.6%,氮肥偏生产力提高14~74.1 kg/kg,氮肥农学利用率提高14.1~20.2 kg/kg,夏玉米每公顷净收益(扣除肥料投入)比常规施肥增加9.67%~19.6%。吐丝期根际土壤硝化和反硝化微生物基因数、叶片硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶、谷氨酸合成酶和谷氨酸脱氢酶与常规施肥没有显著差异。种肥混播在夏玉米上实现了增产增收,提高了氮磷钾养分吸收量和氮肥利用效率,降低了环境污染风险。
- 李子双高玮李洪杰周晓琳王学霞杜梦扬陈延华王玉霞倪小会倪小会邹国元曹兵
- 关键词：夏玉米控释肥氮肥利用效率酶活性
- 控释掺混肥对小麦–玉米轮作体系产量、氮肥利用效率及氨挥发的影响被引量：3
- 2024年
- 【目的】针对华北平原冬小麦-夏玉米轮作体系氮肥施用量大、氮肥利用率低、氮素损失严重等问题,探讨不同配比的控释掺混肥减氮和一次性施肥对周年作物产量、氨挥发损失和施肥经济效益的影响,确立麦玉轮作体系轻简高效和环境友好的施肥技术。【方法】于2022—2023年,在山东省德州市现代农业科技园区开展田间试验。冬小麦和夏玉米均设不施氮对照(CK)、农户习惯施氮(FFP)、优化施氮(OPT)、CRBF1(包膜尿素与普通尿素在冬小麦和夏玉米上的掺混比例分别为5∶5和3∶7)和CRBF2(包膜尿素与普通尿素在冬小麦和夏玉米上的掺混比例分别为7∶3和5∶5),共5个处理。基施和追施肥后,监测了氨挥发量、强度和损失率。分析了作物干物质积累和产量、氮素吸收量和氮肥利用效率,并计算了施肥经济效益。【结果】与FFP处理相比,CRBF1和CRBF2处理的夏玉米、冬小麦和周年产量差异不显著;CRBF1和CRBF2处理夏玉米氮肥偏生产力提高了8.87~9.86 kg/kg,CRBF2处理玉米氮肥回收率提高了48.4%(P<0.05);CRBF1和CRBF2处理冬小麦季氮肥回收率、氮肥农学利用率和氮肥偏生产力分别提高了30.3%~37.2%、5.22~5.77 kg/kg和6.52~7.06 kg/kg(P<0.05)。与FFP和OPT处理相比,CRBF1和CRBF2处理的肥料+施肥人工投入减少381~960元/hm^(2),周年净收入增加1208~2654元/hm^(2)。CRBF1和CRBF2处理的周年氨挥发损失量、损失强度和损失率较FFP处理分别降低了69.7%~71.9%、72.0%~74.5%和90.0%~94.1%(P<0.05)。【结论】包膜尿素与普通尿素在冬小麦、夏玉米季按照5∶5、3∶7,或者按照7∶3、5∶5的比例掺混一次性基施,均可在减少氮肥用量和施肥劳力投入的条件下,确保周年作物产量稳定,提高生产效益,并显著降低氨挥发损失,是华北平原冬小麦-夏玉米轮作系统高产高效、轻简施肥的有效氮肥施用技术。
- 曹兵高玮李洪杰杜梦扬王学霞陈延华倪小会赵萌谷佳林董淑祺李子双
- 关键词：冬小麦-夏玉米轮作控释掺混肥氨挥发氮肥利用效率
- 缓控释肥料研发需要长期坚持被引量：12
- 2023年
- 发展缓控释肥料是实现化肥减量增效的重要方向,在支撑现代农业绿色发展中发挥着重要作用。文章回顾了北京市农林科学院植物营养与资源环境研究所在该领域32年的研究工作,从研究历程、队伍建设、产品开发和农化服务等方面阐述了缓控释肥料自实验室走向农田的来龙去脉,对未来的研究方向进行了分析与展望。研究所1991—1998年相继研制出沸石包膜肥料和聚烯烃树脂包膜肥料。1999—2015年,控释肥料逐步实现产业化。2016年以后,生物基包膜控释肥料受到重视,研究取得了较大进展。沸石包衣肥料是以天然沸石为包膜剂的无机包膜肥料。聚烯烃树脂包膜肥料是将树脂溶液喷洒在肥料表面形成一层半渗透或不渗透材料,以实现养分的控制释放。聚氨酯包膜肥料是一种热固性树脂包膜控释肥料,无溶剂原位反应成膜是其常用生产工艺,研究所先后开发了半自动、自动化连续生产技术。研究所缓控释肥料的创制服务了从大田到园艺系列作物养分精准需求,带动了肥料产业升级、面源污染治理、肥料减量增效工作的开展。为适应农业发展的现实需求,未来仍需在肥料产品包膜材料生物可降解、肥料养分释放多阶段连续可控、大规模连续化生产工艺创新、肥料产品质量在线快速检测技术、作物专用多元复合控释功能肥料等方面持续研究。
- 邹国元曹兵李丽霞肖强李吉进
- 关键词：缓释肥料控释肥料
- 聚氨酯包膜尿素对马铃薯生理特性及根际土壤无机氮的影响被引量：1
- 2024年
- 近年来,随着农业发展方式从资源消耗型向绿色生态型的转变,发展绿色新型肥料成为一种趋势。探究新型肥料聚氨酯包膜尿素对马铃薯生理特性及根际土壤无机氮含量的影响,为新型控释氮肥在马铃薯种植的合理施用提供依据。采用盆栽试验,设置4个处理,分别为不施氮(U0)、普通尿素常规施氮处理(N 0.1 g/kg土,U1)、普通尿素高氮处理(N 0.3 g/kg土,U2)和聚氨酯包膜尿素处理(N 0.1 g/kg土,CRF)。结果表明,施氮显著增加了马铃薯产量,其中CRF处理增产优势明显。第20 d时,U1和CRF处理增加了马铃薯根、茎、叶、块茎生物量;第40 d时,施氮处理比不施氮处理显著提高马铃薯的生物量,但施氮处理间差异不显著;第60 d时,CRF处理不同程度增加了块茎生物量、叶片SPAD值、叶片的净光合速率和根系活力。与U1和U2处理相比,CRF处理促进了马铃薯氮素积累,增加了中后期根际土壤铵态氮(NH_(4)^(+)-N)含量,而显著降低前期硝态氮(NO_(3)^(-)-N)含量。相关分析发现:马铃薯产量与40 d的根生物量和60 d的叶片和块茎生物量、SPAD值、总根长和氮素积累量呈极显著正相关;聚氨酯包膜尿素通过增加根际NH_(4)^(+)-N含量而显著提高了40 d马铃薯根生物量和60 d茎生物量,通过增加根际NO_(3)^(-)-N含量提高了60 d的块茎生物量、氮素积累量和SPAD值。
- 薛慧玲曹兵高如霞王东魏红樊明寿张子义
- 关键词：马铃薯生理特性根际土壤
- 基施控释掺混肥对夏玉米生长期活性氮损失和碳氮足迹的影响被引量：4
- 2023年
- 为探究控释掺混肥减量一次性基施在夏玉米上的农学和环境效应,优化我国华北地区粮食生产的氮肥管理措施,在山东省德州市现代农业科技园区开展田间试验,设不施氮对照(CK)、常规施氮(施氮量240 kg·hm^(-2),FFP)、优化施氮(施氮量210 kg·hm^(-2),OPT)和控释掺混肥一次性基施(施氮量210 kg·hm^(-2),CRBF)4个处理,对比分析了不同处理的夏玉米产量和活性氮损失(氨挥发、N_(2)O排放、硝酸盐淋溶)差异,并采用生命周期评价法,定量评估了不同处理的碳、氮足迹。结果表明:与CK相比,施氮显著增加了夏玉米产量;与FFP相比,OPT和CRBF处理的夏玉米产量分别提高0.7%和2.9%,氨挥发、N_(2)O排放、硝酸盐淋溶总量分别显著降低13.0%和72.7%、13.3%和37.5%、20.5%和23.5%。与CK相比,施氮显著增加了夏玉米生产的全球增温潜势(GWP);与FFP相比,OPT处理的GWP和温室气体排放强度分别降低3.8%和4.2%,CRBF处理分别显著降低8.7%和12.0%。施氮较CK显著增加了夏玉米生产的碳、氮足迹,氮肥的生产运输和土壤温室气体排放是碳足迹的主要贡献因子,贡献率分别为54%~60%和24%~31%;硝酸盐淋溶是氮足迹的主要贡献因子,贡献率高达57%~94%;与FFP相比,OPT和CRBF处理的碳、氮足迹分别显著降低11.0%和16.5%、19.6%和28.4%。综合考虑作物产量、活性氮损失和碳氮足迹,一次性减量基施控释掺混肥能够发挥更大的环境效益,可推荐为促进华北平原粮食清洁生产的有效氮肥管理措施。
- 高玮李子双谢建治周晓琳杜梦扬王学霞陈延华曹兵
- 关键词：控释掺混肥氨挥发
