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农业工程学报 2015年第13期31卷 135-141页

作者：李正鹏宋明丹冯浩西北农林科技大学水土保持研究所杨凌712100 西北农林科技大学中国旱区节水农业研究院杨凌712100 中国科学院水利部水土保持研究所杨凌712100

基于临界氮浓度稀释曲线推导的氮素营养指数既可以诊断出氮素供应不足也可以诊断出氮肥供应过量。该文在整理分析关中平原8 a氮肥大田试验的基础上,分别构建了关中灌区夏玉米和渭北旱塬春玉米的地上部生物量的临界氮浓度稀释曲线模型。... 详细信息

基于临界氮浓度稀释曲线推导的氮素营养指数既可以诊断出氮素供应不足也可以诊断出氮肥供应过量。该文在整理分析关中平原8 a氮肥大田试验的基础上,分别构建了关中灌区夏玉米和渭北旱塬春玉米的地上部生物量的临界氮浓度稀释曲线模型。结果表明,关中玉米地上部临界氮浓度与生物量符合幂函数关系。利用独立试验资料对建立的临界氮稀释曲线模型进行检验,结果表明:该模型能准确诊断该区玉米植株的氮营养状况,施肥量和施肥时期对玉米植株的氮素营养状况影响较大,一般随着施氮量的增加氮素营养指数值会增大,只基施氮肥或前期施氮过多都会使玉米在生长过程中营养失衡。该研究建立的关中地区玉米的临界氮稀释模型为该区玉米氮素营养诊断和优化管理提供了较好的技术途径和理论参考。

关键词：作物 N肥诊断临界氮浓度稀释曲线氮素营养指数关中灌区渭北旱塬

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中国三大粮食作物临界氮浓度稀释曲线研究进展

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南京农业大学学报 2020年第3期43卷 392-402页

作者：曹强田兴帅马吉锋姚霞刘小军田永超曹卫星朱艳南京农业大学国家信息农业工程技术中心/农业农村部农作物系统分析与决策重点实验室/江苏省信息农业重点实验室/江苏省物联网技术与应用协同创新中心江苏南京210095

氮素是粮食作物产量形成的重要元素之一,快速准确诊断作物氮素营养状况是进行精确氮肥管理的前提,而氮素营养诊断指标是制约其发展的关键因素。临界氮浓度稀释曲线是作物临界氮浓度(作物获得最大干物质所需要的最小氮浓度)与作物植株干... 详细信息

氮素是粮食作物产量形成的重要元素之一,快速准确诊断作物氮素营养状况是进行精确氮肥管理的前提,而氮素营养诊断指标是制约其发展的关键因素。临界氮浓度稀释曲线是作物临界氮浓度(作物获得最大干物质所需要的最小氮浓度)与作物植株干物质的幂函数关系,基于临界氮浓度稀释曲线获得的氮营养指数被广泛应用到作物氮素营养诊断中。随着研究的深入,研究者先后基于植株干物质、叶片干物质、叶面积指数等建立了临界氮浓度稀释曲线,提高了作物氮素营养诊断的效率和精度。本文综述了我国三大粮食作物(小麦、玉米、水稻)临界氮浓度稀释曲线的构建、影响曲线参数的因素以及氮营养指数的获取与应用,为临界氮浓度稀释曲线的研究与应用提供理论支撑。

关键词：粮食作物临界氮浓度稀释曲线氮营养指数

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东南烟稻轮作区烤烟临界氮浓度稀释曲线的建立与验证

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植物营养与肥料学报 2021年第11期27卷 2001-2009页

作者：何仲秋王晓琳张启明苑举民张杨张爽孙志伟闫慧峰中国农业科学院烟草研究所/农业农村部烟草生物学与加工重点实验室山东青岛266101 江西省烟草科学研究所江西南昌330025 山东中烟工业有限责任公司山东济南250014

【目的】建立东南烟稻轮作区烤烟临界氮稀释曲线,探讨氮素营养指数用于诊断和评价烤烟氮营养状况的可能性,为实现烤烟合理施用氮肥提供理论依据。【方法】两年两地共3个田间氮肥用量试验,每个试验共设6个氮水平(N 0、45、90、135、180和... 详细信息

【目的】建立东南烟稻轮作区烤烟临界氮稀释曲线,探讨氮素营养指数用于诊断和评价烤烟氮营养状况的可能性,为实现烤烟合理施用氮肥提供理论依据。【方法】两年两地共3个田间氮肥用量试验,每个试验共设6个氮水平(N 0、45、90、135、180和300 kg/hm^(2)),分析不同施氮量对移栽后不同天数烤烟地上部和叶片干物质积累量的影响。利用不同时期植株氮浓度和干物质积累量,建立地上部和叶片的临界氮浓度稀释曲线方程和干物质积累方程。结合基于无人机可见光谱平台的烤烟氮浓度无损测定方法,计算氮营养指数,判断烤烟氮营养丰缺情况。【结果】施用氮肥明显增加了烤烟地上部和叶片干物质积累量,不同氮肥处理间差异明显,烤烟地上部和叶片氮浓度随烤烟生长进程而降低;东南烟稻轮作区烤烟地上部及叶片的临界氮素浓度和干物质积累量符合幂指数的关系;模型进行独立验证时,氮限制组的数据均在临界氮素稀释曲线以下,而不受氮限制组的数据均在临界氮素稀释曲线附近。模型拟合的临界氮浓度和植株实际临界氮浓度呈线性相关,地上部和叶片的RMSE值分别为0.55和0.44,标准化均方根误差n-RMSE分别为25%和17%,模型具有较好的稳定性;烤烟氮素营养状况的判定可以通过应用临界氮浓度稀释曲线计算氮营养指数(NNI)实现。随着施氮水平的提高,叶片氮营养指数逐步升高,在氮施用量达到135 kg/hm^(2),叶片氮营养指数可在1以上,处于氮盈余状态。【结论】东南烟稻轮作区烤烟叶片临界氮素稀释曲线模型(N_(c)=3.2339×DM_(leaves)^(–0.475))和叶片氮营养指数能够诊断评价该区域烤烟氮营养状况,从而为优化烤烟的氮素管理提供指导。

关键词：东南烟稻轮作区临界氮浓度稀释曲线氮营养指数烤烟氮素诊断

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夏玉米不同部位干物质临界氮浓度稀释曲线的构建及对产量的估计

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作物学报 2021年第3期47卷 530-545页

作者：苏文楠解君韩娟刘铁宁韩清芳西北农林科技大学农学院/农业农村部西北黄土高原作物生理生态与耕作重点实验室陕西杨凌712100 中国旱区节水农业研究院/西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室陕西杨凌712100

准确和动态地诊断营养生长阶段植株氮状况,对于评估植物氮需求、预测玉米产量以及优化氮素管理至关重要。基于植物的氮诊断工具可优化夏玉米生产中氮素的管理,本研究旨在开发和验证基于玉米地上部不同部位干物质的临界氮浓度稀释曲线,... 详细信息

准确和动态地诊断营养生长阶段植株氮状况,对于评估植物氮需求、预测玉米产量以及优化氮素管理至关重要。基于植物的氮诊断工具可优化夏玉米生产中氮素的管理,本研究旨在开发和验证基于玉米地上部不同部位干物质的临界氮浓度稀释曲线,并建立玉米相对产量(relative yield,RY)与不同生长阶段氮素营养指数(nitrogen nutrition index,NNI)和累积氮素亏缺(accumulated nitrogen deficit,AND)的关系。本文以2个不同氮效率的品种为试验材料进行连续4年的田间定位试验,设置4个氮素水平(0、150、225和300 kg hm^−2),分析不同施氮量对2个玉米品种营养生长阶段干物质的影响,基于叶干物质(leaf dry matter,LDM)、茎干物质(stem dry matter,SDM)和植物干物质(plant dry matter,PDM),构建不同的临界氮浓度稀释曲线。结果表明,基于LDM、SDM和PDM建立的临界氮浓度稀释曲线,均能很好地诊断玉米氮营养状况;3条临界氮浓度稀释曲线对产量进行预测比较发现,RY与NNI和AND在不同生长阶段之间的相关性均达到显著水平,相关系数R2值均大于0.65,其中R2值在V12−VT时期最大,同时回归模型的验证结果表明,在V12−VT时期模型显示出可靠性。R2值大于0.92,RMSE值小于10%,证实了模型在V12和VT两个时期关系的稳定性。总的来说,一定的条件下,基于LDM和SDM建立的临界氮浓度稀释曲线可以对基于PDM建立的临界氮浓度稀释曲线进行代替。在V12−VT阶段,RY与NNI和AND的稳定关系很好地说明了在受氮素限制和非氮素限制下RY的变化,并对夏玉米产量进行准确的估计。本研究为花前玉米的氮肥管理提高粮食产量提供理论依据。

关键词：临界氮浓度稀释曲线玉米氮营养指数累积氮素亏缺

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小麦叶片临界氮浓度稀释曲线的建立与应用

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植物生理学报 2017年第7期53卷 1313-1321页

作者：马晓晶张小涛黄玉芳叶优良河南农业大资源与环境学院郑州450002

利用临界氮浓度稀释模型开展小麦氮素营养诊断研究,探讨以小麦叶片临界氮浓度作为氮素营养诊断的可行性,为小麦氮肥管理提供理论依据和技术参考。本研究以大穗型品种‘周麦16’和多穗型品种‘豫麦49-198’为材料,设置5个氮水平(纯氮0、... 详细信息

利用临界氮浓度稀释模型开展小麦氮素营养诊断研究,探讨以小麦叶片临界氮浓度作为氮素营养诊断的可行性,为小麦氮肥管理提供理论依据和技术参考。本研究以大穗型品种‘周麦16’和多穗型品种‘豫麦49-198’为材料,设置5个氮水平(纯氮0、120、180、240、360 kg·hm^(-2),在5年定位试验基础上分别构建小麦叶片干物质临界氮浓度稀释曲线和氮营养指数模型。结果表明,小麦叶片干物质和氮浓度之间呈负幂函数关系,模型在年度之间具有较好的稳定性,根据氮营养指数变化可准确判断小麦氮营养状况。‘周麦16’:N_c=2.63LDM^(-0.26),NNI介于0.78~1.10,模型年度间n-RMSE为16%;‘豫麦49-198’:N_c=2.56LDM^(-0.23),NNI介于0.70~1.13,模型年度间n-RMSE为15%。验证实验发现,基于叶片干物质建立的临界氮浓度稀释曲线能很好地诊断小麦氮营养状况,即本研究所建立的模型能够直接用于调控小麦叶片氮素营养。

关键词：小麦叶片临界氮浓度稀释曲线氮营养指数

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基于临界氮浓度稀释曲线的小麦氮肥需求量估测研究

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麦类作物学报 2019年第9期39卷 1112-1120页

作者：田兴帅李松阳张羽刘小军田永超朱艳曹卫星曹强南京农业大学国家信息农业工程技术中心/农业农村部农作物系统分析与决策重点实验室/江苏省信息农业重点实验室/江苏省物联网技术与应用协同创新中心

为探究基于临界氮浓度稀释曲线估测小麦氮素需求量的可行性,基于不同生态区开展的不同品种及氮肥水平的小麦试验,结合小麦临界氮浓度曲线(Nc=4.16W^-0.41),构建了拔节期、孕穗期、抽穗期和开花期四个关键生育时期下,小麦氮营养指数(NNI... 详细信息

为探究基于临界氮浓度稀释曲线估测小麦氮素需求量的可行性,基于不同生态区开展的不同品种及氮肥水平的小麦试验,结合小麦临界氮浓度曲线(Nc=4.16W^-0.41),构建了拔节期、孕穗期、抽穗期和开花期四个关键生育时期下,小麦氮营养指数(NNI)、氮素需求量(NR)及相对产量(RY)三者间的关系模型,并进行了验证。结果表明,在江苏地区,当总施氮量在120~180 kg?hm^-2时,小麦的氮素需求量最接近于0,氮营养指数最接近于1,为最优的氮素施用量。氮营养指数与氮素需求量(NNI-NR)在小麦生长的各关键阶段存在极强的线性关系(R^2=0.93~0.97);相对产量与氮营养指数(RY-NNI)在各生育时期呈现线性加平台关系,在开花期表现最好,R^2=0.86;相对产量与氮素需求量(RY-NR)的拟合关系在抽穗期表现最好,R^2值为0.72。NNI-NR验证结果与建模结果一致,即在各时期均表现良好,其中拔节期相关关系最强;但RY-NNI和RY-NR验证结果显示两模型分别在开花期和抽穗期预测效果表现最佳。综上,所构建的NNI-NR、RY-NNI和RY-NR三种模型均具有良好的拟合优度和稳定性,运用基于临界氮浓度曲线的小麦氮营养指数和确立的相对产量水平,可以较好地估测当季的小麦氮素需求量,并进行小麦田间氮素精确管理。

关键词：氮素需求量临界氮浓度稀释曲线氮营养指数相对产量小麦

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东北地区春玉米临界氮浓度稀释曲线的建立和验证

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中国农业科技导报 2019年第11期21卷 77-83页

作者：卢宪菊郭新宇温维亮于泽涛北京农业信息技术研究中心数字植物北京重点实验室北京100097 国家农业信息化工程技术研究中心北京100097

过量施氮是目前玉米栽培中存在的普遍现象,基于临界氮浓度稀释曲线计算得出的氮营养指数是诊断氮营养丰缺的重要手段。基于东北地区4个生态点的试验数据,构建了东北地区春玉米临界氮稀释曲线,并在此基础上建立了氮营养指数模型和需氮量... 详细信息

过量施氮是目前玉米栽培中存在的普遍现象,基于临界氮浓度稀释曲线计算得出的氮营养指数是诊断氮营养丰缺的重要手段。基于东北地区4个生态点的试验数据,构建了东北地区春玉米临界氮稀释曲线,并在此基础上建立了氮营养指数模型和需氮量模型,结果表明,东北地区春玉米地上部临界氮浓度与生物量符合幂函数关系。利用独立试验资料对建立的临界氮浓度稀释曲线进行检验,发现基于临界氮浓度稀释模型计算的氮营养指数可以准确诊断玉米植株的氮营养状况,并计算出实时的氮素需求量。该研究建立的东北地区春玉米临界氮稀释模型可以为该地区春玉米的氮营养诊断和动态调控提供较好的理论和技术指导。

关键词：春玉米临界氮浓度稀释曲线氮营养指数氮营养诊断东北地区

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基于临界氮浓度稀释曲线的内蒙古土默川平原滴灌玉米氮营养诊断

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北方农业学报 2024年第3期52卷 1-18页

作者：郝琪梁红伟王永强王富贵陈天陆王振白岚方王志刚内蒙古农业大学农学院内蒙古呼和浩特010019 内蒙古自治区农牧业科学院内蒙古呼和浩特010031

【目的】明确氮肥运筹对内蒙古土默川平原滴灌玉米产量和氮素利用效率的影响,探讨以氮营养指数为监测指标诊断土默川平原滴灌水肥一体化玉米氮营养状况的可行性。【方法】检测2022—2023年内蒙古包头市土默特右旗、呼和浩特市土默特左... 详细信息

【目的】明确氮肥运筹对内蒙古土默川平原滴灌玉米产量和氮素利用效率的影响,探讨以氮营养指数为监测指标诊断土默川平原滴灌水肥一体化玉米氮营养状况的可行性。【方法】检测2022—2023年内蒙古包头市土默特右旗、呼和浩特市土默特左旗两试验地中3个施氮量(0、270、360 kg/hm^(2))和全生育期3次、5次施氮下玉米氮营养含量,采用方差分析和统计建模的方法,研究玉米的产量和氮素利用效率,分析各时期玉米冠层氮浓度和地上部生物量的变化规律并构建玉米临界氮浓度稀释曲线模型。【结果】增加施氮量和施氮次数能显著提高玉米穗数、穗粒数和千粒重进而提高产量,增加施氮次数能显著提高玉米氮素利用效率(P<0.05);施氮量从270 kg/hm^(2)增加至360 kg/hm^(2),年平均产量提高5.79%;施氮次数从3次增加至5次,年平均产量和年平均氮素利用效率分别提高3.15%、22.25%。土默川平原滴灌玉米临界氮浓度稀释曲线模型为Nc=3.36W^(-0.22),R^(2)=0.94,P<0.05,验证精度RMSE、NRMSE和MAE分别为0.40%、11.50%和0.20%,模型稳定性较好。通过模型计算,施氮量270 kg/hm^(2)时,对应适宜施氮次数为5次,分别在4叶展期、8叶展期、大喇叭口期、吐丝期和乳熟期以15∶25∶35∶15∶10的比例追施氮肥,玉米产量最优,为14.09 t/hm^(2);玉米拔节期、9叶展期、大喇叭口期、吐丝期和乳熟期需氮量范围分别为-3.42~15.29、-16.80~22.90、-26.86~62.32、-54.65~85.14和-48.18~111.80 kg/hm^(2)。【结论】适当增加施氮量和施氮次数能显著提高内蒙古土默川平原滴灌玉米产量和氮素利用效率,玉米临界氮浓度稀释曲线模型可以有效识别内蒙古土默川平原玉米拔节期到乳熟期植株氮营养状况,通过该模型还可以计算、推荐合适的施肥量,能够实现玉米生长的按需作业。

关键词：土默川平原滴灌玉米临界氮浓度稀释曲线氮营养指数需氮量

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玉米临界氮浓度稀释曲线研究进展

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农业科学研究 2021年第3期42卷 54-59页

作者：翟勇全兰宇康建宏姬丽李稼润宁夏大学农学院宁夏银川750021

氮素对作物产量的贡献可以达到30%~50%,对作物氮素营养状况快速准确诊断是氮肥精确管理的前提条件。临界氮浓度稀释曲线表示作物获得最大干物质时所需的最小氮浓度,其可以反映氮浓度与植株干物质之间的关系,亦可快速进行氮素诊断。国内... 详细信息

氮素对作物产量的贡献可以达到30%~50%,对作物氮素营养状况快速准确诊断是氮肥精确管理的前提条件。临界氮浓度稀释曲线表示作物获得最大干物质时所需的最小氮浓度,其可以反映氮浓度与植株干物质之间的关系,亦可快速进行氮素诊断。国内外学者先后基于玉米植株干物质、叶面积指数和叶片干物质等建立了氮浓度稀释曲线,提高了作物氮素营养诊断的效率和精度。本文综述了不同生态区玉米临界氮浓度稀释曲线的构建、曲线参数的影响因素以及玉米植株不同器官之间临界氮浓度稀释曲线模型之间的差异性,可为临界氮浓度稀释曲线持续深入的研究提供参考依据。

关键词：玉米临界氮浓度稀释曲线植株干物质叶面积指数

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膜下滴灌微咸水棉花临界氮稀释曲线模型与氮肥用量推荐

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农业工程学报 2024年第7期40卷 124-132页

作者：韦开邓铭江王全九郭毅蔺树栋穆卫谊陶汪海苏李君张继红西安理工大学水利水电学院西北旱区生态水利国家重点实验室西安710048

为了优化膜下滴灌微咸水条件下棉花生产氮素管理,该研究于2017—2019年在新疆库尔勒市开展3 a定位施氮试验。以新陆中棉花为试验材料,设置施氮水平0(NF0)、150(NF1)、250(NF2)、300(NF3)、350(NF4)、450(NF5)kg/hm^(2),各试验处理灌水... 详细信息

为了优化膜下滴灌微咸水条件下棉花生产氮素管理,该研究于2017—2019年在新疆库尔勒市开展3 a定位施氮试验。以新陆中棉花为试验材料,设置施氮水平0(NF0)、150(NF1)、250(NF2)、300(NF3)、350(NF4)、450(NF5)kg/hm^(2),各试验处理灌水量均为487.5 mm,分析施氮量对棉花地上部干物质量、氮素累积吸收量、产量和氮肥利用效率的影响,构建了膜下滴灌微咸水棉花临界氮浓度稀释曲线模型。结果表明:棉花氮素累积吸收量随生育期进程的推进而增大,棉花临界氮浓度与最大地上部干物质量符合幂函数关系。氮肥农学利用率和表观利用率均与施氮量呈二次多项式关系,氮肥生理利用率和偏生产力均与施氮量呈线性关系。NF1、NF2和NF3处理的氮素营养指数均小于1,表明氮素营养供应不足,棉花生长受到氮素限制。NF4和NF5处理的氮素营养指数接近于1,说明棉花氮素营养状况较好,但NF5产量和氮素利用效率较低,NF4获得最高产量和较高的氮素利用效率。因此,南疆膜下滴灌微咸水棉花生育期推荐施氮量为350 kg/hm^(2)。该研究构建的临界氮浓度稀释曲线模型对田间施氮管理具有重要意义。

关键词：膜下滴灌棉花微咸水临界氮浓度稀释曲线氮肥利用效率

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