施肥和降水年型对旱地玉米产量及水分利用的影响

在我国北方半湿润偏旱区的山西省寿阳旱农试验区,经过长达10a的定位试验结果表明,施肥可使水分利用效率明显提高,是不施肥处理的2.25倍;旱地玉米产量和水分利用效率,同时受生育期降水量和播前土壤贮水量两个因素的影响。干旱年份,玉米产量的提高更依赖于土壤水分、养分的协调供应,施肥的增产效果受到土壤水分亏缺的限制,合理施肥、培肥土壤、保蓄水分,可增强旱地玉米抵御干旱的能力;丰水年份和正常年份,肥料的增产作用得到充分发挥,丰水年份应注意蓄水保墒。     

水泥硬壳覆盖对春玉米蒸腾与水分利用效率的影响

水泥硬壳覆盖对春玉米蒸腾，棵间土壤蒸发，作物生长发育状况，产量有水分利用效率的影响研究结果表明，水泥硬壳覆盖农田能减少土壤无效蒸发，提高玉米蒸腾效率，促进春播作物苗全苗壮，提高作物产量和水分利用效率。     

不同灌溉施氮方式夏玉米生长效应

通过盆栽试验研究了不同灌溉施肥方式对玉米生长及水分和养分利用效率的影响。结果表明,滴灌施肥不同程度地提高了玉米根系活力、叶绿素含量、叶片硝酸还原酶活性和作物叶片的瞬时水分利用效率,显著增加了玉米对氮素养分的吸收和干物质的累积,其中地上部总干重和籽粒干重增加幅度分别为49.55%和67.57%。滴灌施肥与浇灌施肥相比,水分利用效率增加幅度为109.20%;肥料氮素利用率达73.55%,增加幅度为110.44%。滴灌施肥可以明显地提高水分和肥料氮素的利用率与滴灌施肥可以合理地调控土壤水分和养分供应,为作物生长提供一个理想的生长环境有关。     

根区局部灌溉水肥一体化对糯玉米产量和水分利用效率的影响

为了寻找适宜的水肥供应模式,通过盆栽试验,研究了根区局部灌溉水肥一体化对糯玉米干物质积累、产量和水分利用的影响。试验灌水方式设常规灌溉(CI),分根区交替灌溉(APRI)和固定部分根区灌溉(FPRI),施肥设100%常规施肥(F1)、100%水肥一体化施肥(F2)和80%水肥一体化施肥(F3)。结果表明,与CI处理相比,APRI处理玉米总干质量减少,耗水量显著降低,因而以干物质为基础的水分利用效率多数提高。CI和APRI处理时,与F1相比,全生育期水肥一体化玉米总干质量增加,干籽粒产量增加,因而WUEs和单位肥料水分利用效率(WUEu)提高。因此在本试验条件下,分根区交替灌溉和80%水肥一体化施肥组合是一个比较适宜的水肥供应模式。     

旱地玉米秸秆还田秋施肥的增产培肥效应

在普东豫西寿阳旱农试区连续５年进行了多种方式秸秆还田与秋季深施肥配合定位试验,主要探讨秸秆还田秋施肥对旱地玉米产量、土壤肥力及水分利用效率的影响。结果证明,秸秆还田秋施交好的解决了深施肥与春季保墒促全苗以及秸秆腐解与幼苗急水急肥影响幼苗生长的矛盾,秸杆资源丰富的优势得到充分利用土壤水肥状况得到明显改善。具体表现为玉米苗全苗壮,根系发达,植株叶片光合、蒸速率提高,玉米产量大幅度增长。同时给持了较高的     

氮肥深施对旱作覆膜农田土壤养分含量及春玉米产量的影响

以春玉米为供试作物,于2021—2022年在甘肃省定西市进行不同深度施肥田间试验,以双垄沟覆膜种植为基础,设置3个氮肥施用深度：5 cm(D5)、15 cm(D15)和25 cm(D25),以不施氮(N0)处理为对照,共4个处理,分析不同氮肥施用深度对农田土壤养分含量、干物质积累、水分利用及玉米产量的影响,为优化施肥模式和进一步提升其节水增产效能提供理论依据。结果表明,随施肥深度的增加,农田0～40 cm土层土壤养分含量逐渐增大,D25处理较D15和D5处理的土壤有机碳、全氮、速效磷和速效钾含量分别平均提高8.67%、2.23%、22.11%和15.18%;氮肥深施可提高生育后期养分供给能力,玉米干物质积累量显著提高,D25处理播后105 d～收获期干物质积累量分别较D15和D5提高6.53%和25.30%;2个试验年份农田耗水量和水分利用效率均随着施肥深度的增加逐渐增大,D25处理分别较D15和D5平均提高10.09%和10.08%;D25处理玉米生物产量和经济产量较D5处理分别平均提高27.20%和34.93%。在西北旱作区,氮肥25 cm深施模式能为玉米提供更好的养分供给,是提高...     

水分胁迫条件下接种菌根对玉米抗旱性的影响

采用土培试验研究了水分胁迫条件下接种菌根对玉米生长发育、光合作用、养分吸收和水分利用的影响。结果表明：土壤干旱使植株地上部及根系的生长量比对照显著下降，植株的形态发育受到抑制；接种VA菌根菌的植株体内磷营养状况得到改善，提高了土壤磷的有效利用率。接种菌根减轻了水分胁迫对植株生长的抑制程度，提高了植株叶片光合强度，增加了干物质积累。试验结果表明，菌根可以改善植株的水分状况，使叶片相对含水量增加，复水试验表明菌根植物比非菌根植林从干旱逆境中恢复水分的速度要快得多，同时也提高了植株水分利用效率。     

地膜覆盖方式与施肥对春玉米农田土壤水分及产量的影响

于2011—2013年在甘肃省定西唐家堡村连续三年进行田间定位试验,以裸地为对照,研究不同地膜覆盖方式和施肥对玉米农田土壤水分特征、子粒产量及水分利用效率的影响。结果表明:全膜双垄沟播较裸地0~200 cm土层土壤含水量明显增加,其中深层60~200 cm土层土壤含水量提高24.9%,水分利用效率显著提高129.9%~188.3%,丰水年效果更突出,配施N、P、K肥(N、P2O5和K2O的用量分别为225、120、60 kg·hm~(-2))时,玉米子粒产量和水分利用效率分别达到10 430 kg/hm~(-2)和31.9 kg·mm-1·hm~(-2),较当地农民习惯施肥分别提高10.2%和11.5%。说明全膜双垄沟播种植有利于纳雨蓄墒,具有集水高效利用和增产的效果,配套平衡施肥效果更佳。     

有机无机配施对旱地春玉米产量及土壤水分利用的影响

通过田间试验,研究夏旱发生年份有机无机配施对旱地春玉米产量及水分利用状况的影响.结果表明,施肥处理显著提高旱地春玉米产量(1.49 ～ 2.63 t/hm2)和水分利用效率WUE(41.3％～72.3％)、降水利用效率PUE(45.7％～80.7％).以有机无机配施的处理产量(5.89 t/hm2)和WUE[13.15 kg/(hm2·mm)]、PUE[14.39 kg/(hm2·mm)]最高.增施有机肥极显著降低了表层(0 ～ 40 cm)土壤容重,增加了土壤总孔隙度,提高了土壤的蓄水保墒能力.在夏旱发生前期,由于降雨和土壤贮水稳定,施肥处理尤其是有机肥处理能够提高表层(0 ～ 60 cm)土壤含水量,60 ～ 200 cm土层土壤含水量变化不明显.随着夏旱发生程度的加剧,0～ 200 cm土层含水量持续降低,各处理的表层土壤含水量无明显差异.同时,施肥处理条件下由于作物生长耗水量持续增加,对深层土壤贮水消耗增加,导致40 cm以下的土壤含水量较无肥处理下降较快.     

秸秆覆盖对夏玉米生长过程及水分利用的影响

研究了冬小麦秸秆覆盖对夏玉米生长及水分利用的影响，结果表明：覆盖条件下，可增加0－60cm尤其是20－40cm土壤的储水量，并可有效地抑制土壤蒸发，整个生育期内覆盖与不覆盖相比，土壤蒸发量平均降低56.5％；由于覆盖改善了土壤的水分状况，影响了夏玉米的生长发育和产量形成，叶面积、株高、生物量、产量和水分利用率均明显高于不覆盖。     

环境材料对不同水肥条件下玉米氮磷利用效率的影响

为了探究不同水肥条件下环境材料对作物生长和氮磷利用效率的效应,通过盆栽玉米种植实验采用土壤持水量(A)、氮磷肥(B)、环境材料(C)三因素三水平正交实验设计,研究了高分子保水剂、沸石和腐植酸等环境材料组合对玉米生长和氮磷肥利用效率影响,筛选出作物增产和氮磷肥同步增效的三因素优化组合,并通过土壤肥力和酶活性分析揭示相关效应机理。结果表明,三因素对各项指标影响的主次顺序不同,A和B对玉米生长和氮磷肥利用效率的影响大于C,但C能够促进玉米生长和氮磷肥利用效率的提高,促进土壤碱解氮、有效磷含量的提高以及脲酶、磷酸酶活性的增加;土壤持水量65%~70%,每公斤土施肥1.5 g N、1.13 g P_2O_5,环境材料4.5 g的组合和土壤持水量85%~90%,每公斤土施肥1.5 g N、1.13 g P_2O_5,环境材料9 g的组合,作为提高玉米产量和氮磷肥利用效率的优化组合,在实践中可根据水分情况进行选择。     

宁南山区保护性耕作对农田水分状况影响的研究

为研究保护性耕作对宁南山区农田水分状况的影响,在宁夏彭阳县对三种不同保护性耕作措施下玉米农田休耕期及生长期土壤水分、作物生长发育指标进行了实验研究。结果表明:(1)在休耕期,整秸秆覆盖处理的土壤水分贮存量(236.80mm)最高,半秸秆覆盖(224.10mm)次之,传统无覆盖(208.45mm)最低;(2)在生长期,采用秸秆覆盖方式可使春玉米的株高、穗长、生物产量及经济产量等指标得到显著提高,土壤的蓄水保墒性能增强,水分利用效率提高,增产增效明显;与传统方式相比,整秸秆覆盖可使春玉米的产量及水分利用效率分别提高3.5%及16.5%。研究认为,保护性耕作可有效改善玉米田土壤水分状况,促进玉米的生长发育。     

化学覆盖与干湿变化对玉米生长及水分利用效率的影响

采用干旱防雨棚下盆栽的方法，研究不同土壤含水量下土壤表面化学覆盖对玉米抗旱成苗及水分利用效率(WUE)的影响。结果表明，利用保水剂和土壤改良剂PAM进行土壤表面覆盖能够提高玉米出苗率，有效降低土表蒸发，同时土壤干湿变化对玉米的生长更为有利，它可以引起强烈的生长补偿效应。     

耕作与施肥模式对渭北旱塬春玉米田蓄水保墒与玉米产量的影响

为揭示渭北旱塬春玉米田休闲期不同保护性耕作模式的蓄水保墒与增产增收效应,寻找适合渭北旱塬春玉米田水肥高效利用的耕作方式和施肥水平,于2013—2014年度在陕西省合阳县甘井镇春玉米田分别设置传统农户模式(翻耕+低肥,S1)、现有高效模式(免耕+高肥,S2)、创新高效模式(深松+平衡施肥,S3)等模式处理,研究各类耕作与施肥相结合保护性耕作模式下春玉米水分利用率、产量和经济效益差异。结果表明,创新模式S3和现有模式S2较农户模式S1播前增加了土壤贮水量;创新模式S3和现有模式S2处理在玉米主要生育期0~200 cm土层平均土壤贮水量分别比农户模式S1增加23.3 mm和18.1 mm,水分利用效率分别提高12.3%和10%,产量增加11.1%、9.2%。创新模式和现有模式均较农户模式能够增加土壤贮水量,提高水分利用效率,增加产量和经济效益,但创新模式蓄水保墒,增产增收优势明显,是适合渭北旱塬地区春玉米生产的水肥管理模式。     

不同覆盖种植方式与平衡施肥对旱地春玉米产量及水分利用效率的影响

采用田间试验方法,研究了不同覆盖种植方式与平衡施肥对旱地春玉米产量及其水分利用效率的影响。结果表明, 三种覆盖种植方式中,全膜双垄沟播种植方式有利于玉米碳水化合物的合成,增加玉米干物质积累量,N、P、K平衡施肥干物质积累量增加效果明显;与全膜双垄沟播相比,半膜覆盖和裸地种植玉米籽粒产量分别减产8.5%～17.6%和61.1%～95.3%,水分利用效率分别降低3.5%～15.1%和52.8%～60.2%;N、P₂O₅和K₂O的用量分别为225、120、60 kg·hm^-2时,F₁N₁处理玉米籽粒产量和水分利用效率最高。研究表明,在玉米全膜双垄沟播栽培技术条件下,平衡施肥可显著提高玉米籽粒产量和水分利用效率。     

灌溉量和氮肥增效剂对夏玉米产量及水肥利用的影响

为探究水分和氮肥增效剂对夏玉米生长及水肥利用的综合影响，通过设置40 mm（W1）和60 mm（W2）两个灌水水平下不施氮肥（N0）、施用氮肥（U）、氮肥+硝化抑制剂（U+DCD）、氮肥+脲酶抑制剂（U+NBPT）、氮肥+双效抑制剂（U+N+D）5种氮肥施用措施，开展夏玉米田间试验。结果表明：相较于施用氮肥处理，氮肥配施增效剂可以显著提高夏玉米产量、成熟期地上生物量、净收益、水分利用效率和氮肥偏生产力，增幅分别为5.92%~13.82%、5.85%~18.07%、11.12%~24.30%、12.35%~41.83%和5.93%~13.80%，其中氮肥配施双效抑制剂效果较优；氮肥配施脲酶抑制剂和双效抑制剂可以降低夏玉米农田土壤氨挥发累积量和成熟期土壤硝态氮残留量，前者效果最优。相比于W1，W2水平下氮肥配施双效抑制剂处理玉米产量、成熟期地上生物量、净收益、水分利用效率和氮肥偏生产力分别提高10.54%、15.51%、19.40%、20.31%和27.36%；氮肥配施脲酶抑制剂处理农田土壤氨挥发累积量和硝态氮残留量分别降低11.33%和48.46%。综合考虑夏玉米施肥灌水方案的经济效益、环境效益、水肥利用效率和玉米植株生长，构建模糊综合评价体系，得到最优处理为灌水量60 mm下氮肥配施双效抑制剂。     

旱地不同施肥对冬油菜产量及土壤水分状况的影响

研究了不同施肥处理下黄绵土区冬油菜产量、土壤水分状况及其水分利用效率的变化。结果表明:有机肥与化肥配施明显提高了冬油菜籽粒产量和水分利用效率,较不施有机肥平均提高了12.95%和10.74%;冬油菜产量以有机肥配施氮磷钾处理最高,为1 180.05 kg·hm~(-2),较对照(不施肥料)提高了369.32%,耗水量和水分利用效率也最高,分别为489.73 mm和2.41 kg·hm~(-2)·mm~(-1),较对照分别提高了6.40%和338.18%;冬油菜收获后不同处理不同土层土壤含水量较播前大幅度下降,0~20 cm土层土壤含水量较播前下降了8个百分点左右,0~100 cm土层土壤储水量以不施肥处理最大,为244.36 mm。肥料配施提高了作物产量,但也增加了土壤耗水量,土壤干燥化程度也将加剧。     

不同比例有机肥替代化肥对玉米生长及水分利用效率的影响

为了探索黄土高原半干旱区全膜双垄沟播玉米适宜的有机氮替代无机氮水平,于2018—2019年通过大田试验研究了单施化肥(F100M0)、有机肥50%替代(F50M50)、有机肥37.5%替代(F62.5M37.5)、有机肥25%替代(F75M25)以及有机肥12.5%替代(F87.5M12.5)化肥和不施肥(CK)对玉米耗水特性、籽粒产量及水分利用效率的影响。结果表明：两个丰水年,玉米耗水差异主要表现在播种期50~110 cm土层和成熟期10~30 cm土层;与对照相比,F62.5M37.5和F87.5M12.5处理的籽粒产量和生物产量分别较对照增加100.6%、122.0%和132.7%、156.8%,水分利用效率和降水利用效率分别增加了73.1%、165.1%和93.6%、179.8%,水分利用效率和降水利用效率增加的原因主要是F62.5M37.5和F87.5M12.5处理协调了籽粒产量与耗水量之间的关系,使玉米水分利用效率和降水利用效率较对照分别增加。所有处理中,F87.5M12.5处理表现出与单施化肥相当的经济效益。因此,在200 kg·hm^-2施氮水平下,适度降低有机肥替代比例能提高玉米的水分利用效率和经济效益,本研究推荐有机肥替代化肥的水平为12.5%~37.5%。     

秸秆覆盖农田的小气候特征和增产机理研究

利用2000～2002年的试验资料和2002～2003年的示范推广资料,对秸秆覆盖的农田小气候和增产机理进行分析.结果表明:秸秆覆盖对农田近地层气温、空气湿度和地温均产生明显影响,但对风速的影响不明显;秸秆覆盖可使地表层显热通量增大,潜热通量和土壤热通量减小,从而使土壤蒸发受限;由于覆盖抑制土壤表面蒸发,使土壤水分无效消耗减少,增加前期土壤水分积累,有利于植株后期蒸腾,使水分消耗从物理过程向生理过程转化,从无效消耗向有效消耗转化,从而增加作物产量,提高水分利用效率.秸秆覆盖可使冬小麦增产8.08%～10.71%,水分利用效率提高3.5%～8.4%;夏玉米增产6.08%～11.97%,水分利用效率提高7.8%～14.4%.     

不同栽培模式旱作春玉米农田土壤水分时空动态和产量效应

于2012年和2013年连续两年进行田间定位试验,研究在全膜双垄沟覆盖条件下不同施肥和开花期揭膜处理对春玉米农田土壤水分时空变化特征、土壤含水量和水分利用效率的影响。试验设农户模式(施N 200kg·hm-2,半膜,CK)、高产栽培(施N 380 kg·hm-2,T1)、高产高效栽培(施N 225 kg·hm-2+有机肥,T2)、再高产高效栽培(施N 225 kg·hm-2+有机肥+开花期揭膜,T3)等4个处理,以先玉335为供试玉米品种,分别在玉米各个关键生育期测定土壤含水量,收获测定实际产量。结果表明,T2、T3处理在生育前期、中期不仅能够高效利用浅层(0~100 cm)土壤水分,而且有利于促使深层(100~200 cm)土壤水分向上迁移,为玉米生育后期雨季充分蓄纳降雨腾出库容;从播前到收获0~200 cm土壤贮水量均降低,收获时各处理贮水量依次为CKT1T2T3,差值均小于5 cm,没有显著差异。土壤含水量在0~60 cm土层变化幅度大,而深层(160~200 cm)比较稳定。四种处理间耗水量、产量和水分利用效率存在不同差异,表现为T3T2T1CK。尤其2013年四个处理产量和水分利用效率均达到显著水平,T1、T2、T3产量分别比CK高27.4%、34.8%、42.4%,CK处理水分利用效率比T1、T2、T3分别低21.7%、29.9%、23.7%。高产高效栽培,特别是开花期揭膜的再高产高效栽培模式,在玉米整个生育期不仅没有导致土壤剖面土壤水分显著降低,而且可显著提高籽粒产量和水分利用效率,是该地区值得推广的旱作春玉米栽培模式。