黑土农田水肥条件对作物产量及水分利用效率的影响

长期定位试验研究黑土农田不同水肥作物产量和水分利用效率的变化结果表明,大豆对水分条件变化反映较敏感,而玉米对养分条件变化反映较敏感,适宜水分条件下3种作物随施肥水平的提高,其产量与水分利用效率相应增加;有机 无机肥配施处理3种作物随水分含量的增加,其产量与水分利用效率相应提高     

渭北旱塬西部作物水肥产量耦合效应研究

通过在渭北旱塬西部长武塬区所进行的玉米水肥两因子五水平试验，就作物水肥产量耦合效应进行了研究。在给出玉米水－肥生产函数的基础上，推出了养分优化供应条件下玉米分生产函数，阐明了水肥供应坐标面上产量，耗水量与水分利用效率等值线分布特征，并应用水分生产弹性系数，以产量与水分利用效率为目标，探讨了作物水肥优化耦合区域及其几何特征。     

延安市旱作梯田水分有效保持与高效利用技术

延安地区坡耕地上水土流失引发的水分亏缺和养分下降是影响作物生产潜力的主要因素。坡耕地的水分、养分是在作物生长发育和产量形成的过程中流失掉的。梯田是坡地水土保持工程的重要措施，通过扩大梯田面积，加大农田投入，在有限的土地上提高粮食单产，是粮食生产潜力开发的主攻方向。因此，认为梯田是解决水土流失治理与粮食生产矛盾的结合点。通过对延安地区的调查研究，提出了以实现作物对有限水分高效利用为核心，改善作物生长环境和挖掘作物抗旱节水潜力二者同时并举，传统旱作技术与新技术、新方法有机结合，以品种改良、土壤培肥、覆盖栽培与抗旱节水措施为主要内容的旱作梯田水分有效保持与高效利用技术。     

不同水分条件下化肥对玉米产量的贡献

以16年长期定位试验为平台,研究了8种施肥制度与4种降雨年景条件下肥料的增产、稳产性能及其对产量的贡献。结果表明:施肥与水分条件对玉米产量均有显著影响,平水年份玉米产量最高,肥料增产效果也达到最佳,其次为丰水年,旱、涝年份最低;N、P和K配施玉米产量最高,无N肥处理作物产量偏低,但在旱、涝条件下P、K肥有利于提高玉米的抗逆性;对玉米产量贡献NPK,单施K肥其在平、丰水年对产量贡献率为负值,说明这一地区K尚未成为玉米生产中的限制因子,其只有与N肥配施才可发挥增产作用。综上,合理的养分配施可以提高肥料对玉米产量的贡献,促进肥料交互作用对产量的提升,同时,适宜的水分条件可使肥料增产作用更好发挥。     

松江土壤养分精准管理试验研究

应用GPS定位取样,ASI施肥推荐等方法,对上海松江区佘山镇将凤农场规模经营的耕地土壤养分精准管理对麦子的增产效益进行研究。结果表明:土壤养分受到成土母质和土壤类型等结构性因子的影响,麦子产量与土壤速效养分含量密切相关。当土壤NH4 -N、Zn等处于临界值附近水平时,对作物产量的影响最大,施用这些元素的效益也最为明显。增加N肥、Zn肥10%～30%,最低养分增产效果明显,小麦增产42.0%、26.5%,大麦增产37%。     

水肥配合对太行山山前平原高产区土壤矿质氮分布及作物产量的影响

在中国科学院栾城农业生态系统试验站的潮褐土上,通过水、肥2因子3水平的完全方案,研究冬小麦-夏玉米轮作下,水、肥对土壤矿质氮分布及作物产量的影响。试验表明,NO3--N在土壤剖面中的分布除受水、肥作用外,还与土壤质地,作物及雨季降水有关;NO3--N在土壤剖面中的累积则受水肥二因素的共同制约。高水高肥处理,在收获2季作物后,土壤剖面中NO3--N明显积累;当水分或肥料不足,NO3--N的积累量减少;冬小麦全生育期旱作,不仅影响当季NO3--N的形成转化和冬小麦对N素吸收,而且直接影响后季夏玉米的产量以及土壤NO3--N的积累。土壤NO3--N的累积量与土壤水分含量存在明显的耦合作用。NH4+-N在土壤中所占比例很小,不同水、肥组合处理对其分布和累积无明显影响。肥料和水分都是冬小麦产量的限制因素,尤其水分不足,对当季和后季作物都有直接影响。针对该区地下水紧缺的矛盾,在有限水分供应时,应首先保证冬小麦季灌足底墒水和拔节水,每水至少灌60mm,施肥量不宜太高,否则会造成NO3--N在土壤中积累或淋失。本试验条件下该区适宜的水肥处理应为W2MF。     

水肥耦合效应研究 Ⅱ.不同N、P、水配合对旱地冬小麦产量的影响

本文通过统计分析洛阳地区近30年的降雨量,模拟洛阳地区不同的降雨年型,利用防雨旱棚研究旱地农田不同N、P、水配合对小麦产量影响。研究结果表明:在底墒水充足的情况下,N素对小麦产量影响最大,其次为P和水;N和水的交互作用对产量的影响＞N和P＞P和水;P肥、水分固定在高值还是低值,N肥对产量的影响规律基本上一致,N肥的最佳用量为330kg／hm2左右;N肥、水分固定在高值还是低值,P肥适宜时（225kg／hm2左右）产量最高,而且P肥过多或过少都使产量下降。     

麦田生态系统中的水肥时空关系与调控途径

本研究表明，小麦对水分的消耗和养分的吸收不是同步的；拔节－抽穗期是小麦对水分最敏感的时期，该期的水分状况对产量和肥的影响最大，返青一拔节期是对水分最不敏感的时期。麦田灌水量直接影响肥料氮在土体听淋洗深度，进而影响到期 肥的发挥与损失量，因而控制灌水量是减少水源浪费与肥料损失，提高肥 效的重要途径。并了以冬核心的缺水麦田水肥调控途径。     

灌溉水盐度和施氮量对棉花产量和水氮利用的影响

淡水资源不足和盐渍化是干旱半干旱地区农业生产的重要限制因素,因此提高水、 肥利用效率和作物产量,减少根区盐分积累和地下水污染风险是这些地区水分养分优化管理的重要目标。通过田间试验研究了滴灌条件下灌溉水盐度和施氮量对棉花产量和水、 氮利用率的影响。试验设置灌溉水盐度和施氮量两个因素,灌溉水盐度（电导率,EC）设3个水平,为0.35（淡水）、 4.61（微咸水）和 8.04（咸水）dS/m,分别用SF、 SM和SH表示;施氮（N）量设4个水平,为0、 240、 360和480 kg/hm2,分别以N0、 N1、 N2和N3表示。研究结果表明,棉花干物质重、 氮素吸收量和氮肥利用率受灌溉水盐度、 施氮量及二者交互作用的影响显著。咸水灌溉处理（SH）棉花干物质重、 氮素吸收量、 产量和氮肥表观利用率均显著降低,而微咸水灌溉（SM）对棉花氮素吸收量和氮肥表观利用率影响不大,但干物质重和产量有所降低。施氮肥可显著促进棉花生长,增加干物质重、 氮素吸收量和产量,但随着灌溉水盐度的增加,其促进效应明显受到抑制。微咸水和咸水灌溉会导致水分渗漏增加、 蒸散量降低,增施氮肥则可显著降低水分渗漏、 增加蒸散量。微咸水灌溉水分利用率最高,其次是淡水灌溉,咸水灌溉最低;增施氮肥则可显著提高水分利用率。因此滴灌条件下,高盐度的咸水不宜用于灌溉。而短期的微咸水灌溉不会对棉花产量和水、 氮利用率产生严重的负面影响;同时,合理的配施氮肥也有助于促进棉花生长,提高棉花产量和水分利用率。     

施肥对设施土壤及作物生育的影响研究进展

该文综述了施肥措施对设施土壤及作物品质、产量的影响,指出有机肥与无机肥合理配施对土壤的可持续性利用的重要性,而过量施肥(有机肥或化肥)或偏施氮肥均导致土壤、植物养分平衡失调,作物产量和品质下降。     

Irrigated and rain-fed maize response to different nitrogen fertilizer application methods

With the demand for maize increasing, production has spread into more water limited regions. Couple this with increasing resource costs and environmental concerns and the need for efficient nutrient and water management practices has increased. The objective of this trial was to evaluate the effects of different nitrogen (N) fertilizer application methods and timings on maize grain yield, N use efficiency (NUE), and water use efficiency (WUE) under irrigated and rain-fed conditions. Four site-years of data were collected. Fertilizer treatments consisted of all N applied preplant, split surface applied, and split foliarly applied. Irrigation applied prior to and during reproductive growth increased grain yield, NUE, and WUE compared to rain-fed treatments for all site-years. Split surface applied N fertilizer applications typically increased NUE, but not always grain yield compared to preplant applications. The use of split foliar N fertilizer applications was only beneficial in the site-years when leaf burn was not as severe.     

施肥对黄土高原旱地冬小麦产量及土壤肥力的影响

肥料定位试验结果表明:各种肥料单施或配施对小麦产量影响顺序为MNP>NP>MN>N>M>MP>P>CK,不同肥料间具有明显的正交互效应。化肥配施可显着提高旱地小麦的水分生产效率和肥料利用率,有机肥与氮磷肥配合施用效果最佳,可使小麦耗水系数降低51.0%,水分利用效率提高165.6%,氮肥、磷肥利用率分别提高8.3,6.0个百分点,土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷和速效钾含量分别提提高1.9g/kg、0.05g/kg、21.3mg/kg、16.8mg/kg和34.0mg/kg。     

不同肥料和N减量施用对旱作玉米生产的影响

通过在山西寿阳旱农试验区进行玉米地不同肥料和N减量处理试验，得出：普通肥、增效肥以及增效肥减量施用后对玉米出苗率、株高生长以及产量的影响效果不同；其增产、增效作用的排序为：增效复合肥〉普通复合肥〉增效尿素〉普通尿素，施用增效复合肥对植株生长、植株N和K含量状况有所改善；增效复合肥和增效尿素的N利用率为13．1％～27．3％和0．9％～14．2％，优于普通肥料；N减量15％施用后，玉米产量不但没有显著减少，而且增效肥的N利用效率最高，尿素的N利用效率与N100％施用差异不大。N减量30％和45％施用的产量之间没有显著差异，减量越大，N的利用效率反而越高。通过氮肥合理减量施用，可以达到提高氮肥利用率、节本增效和减少养分向环境流失的目的。     

水氮耦合对盐碱地柳枝稷生物质产量、品质及水肥利用的影响

在宁夏银北盐碱地区,以‘Cave-in-rock’柳枝稷为材料,采用随机区组试验设计,研究了水氮耦合对柳枝稷生物质产量、品质及水肥利用效率的影响,利用模糊相似优先比法分析了不同水氮处理下柳枝稷产量、品质及水肥利用效率的变化特征。结果表明,在盐碱地条件下,充足的灌水和适量的氮肥投入是柳枝稷高产和水肥高效利用的保证。在相同灌水条件下,中氮处理显著提高了柳枝稷的产量、纤维素、半纤维素含量、水分利用效率、氮肥农学效率和氮肥利用效率;在同一施氮量条件下,随着灌水量的提高,柳枝稷产量有所增加,纤维素、半纤维素、灰分含量先降低后升高。中氮处理在不同水分条件下均能维持较低的灰分,且在充足水分条件下能获得最高产量、氮肥农学效率、氮肥利用效率和水分利用效率。高水中氮(3000 m3·hm^-2、N 120 kg·hm^-2)处理有利于柳枝稷高产优质,且水肥利用效率高,是宁夏银北盐碱地区柳枝稷生物质生产的最适水氮管理措施。     

太湖地区不同轮作模式下的稻田氮素平衡研究

采用田间微区15N示踪,研究了太湖地区稻田不同轮作模式(紫云英-水稻轮作、休闲-水稻轮作、小麦-水稻轮作)和施氮水平(0、120 kg·hm?2、240 kg·hm?2、300 kg·hm?2)下水稻对氮肥的吸收利用效率及土壤氮素残留特征。结果表明,水稻吸收的氮素来自肥料的比例为20.9%~49.6%,休闲-水稻轮作模式下水稻产量的获得更加依赖无机氮肥的大量投入。当季水稻对肥料氮的利用率为25.0%~41.5%,肥料氮的土壤残留率为13.4%~24.6%,其中90%以上的土壤残留肥料氮集中在0~20 cm土层,在土壤剖面中的残留率随土层深度增加而迅速降低,30~40 cm土层的肥料残留量仅占氮肥施用量的0.2%~0.7%。紫云英?水稻轮作和休闲?水稻轮作模式下氮肥利用率和土壤残留率均在施氮240 kg·hm?2时达到最大值,其氮肥利用率显著高于小麦?水稻轮作55.6%和66.0%。稻季施氮240 kg·hm?2时,小麦-水稻轮作模式下的氮肥利用率、土壤残留率以及总回收率显著最低,损失率显著最大;紫云英?水稻轮作模式下的氮肥损失率最小,分别小于休闲?水稻轮作和小麦-水稻轮作13.9%、39.2%。不同轮作模式下,水稻籽粒产量随施氮量的增加而增加,稻季施氮240 kg·hm?2时,紫云英?水稻轮作下水稻籽粒产量显著高于休闲?水稻轮作和小麦?水稻轮作,小麦?水稻轮作籽粒产量虽略高于休闲?水稻轮作,但没有达到显著水平。本研究认为,选择紫云英还田配施氮肥240 kg·hm?2,既可以保证水稻氮肥利用率而获得高产,又能减少氮肥损失而带来的环境风险,是一种值得在当地大力推广的耕作制度。     

环境功能材料对半干旱地区土壤水肥利用效率的协同效应

针对我国半干旱地区水资源紧缺,土壤氮肥用量大、利用效率低及面源污染严重等问题,选取位于半干旱地区的神木试验站,采用田间试验方法,以玉米为试验作物,进行不同环境功能材料复合与氮肥混合应用的研究,探讨功能材料对土壤水分和氮肥利用效率的影响。结果表明,与当地常规氮肥施用量相比,减施氮肥30%后,土壤水肥利用效率及作物产量均显著增加。其中,未添加功能材料的对照小区土壤水分利用效率和氮肥利用效率分别提高56.1%和27.8%,籽粒产量增加35.5%,实现增收9 220元/hm2,表明氮肥施用应控制在合理范围,合理减施氮肥能在减少水肥流失的同时,提高产量和收益;环境功能材料高分子材料、吸附性材料及有机营养材料的混施,能很好地发挥各种功能材料的协同作用,实现土壤水分和肥料的最佳耦合,与常规耕作方式相比,可有效提高水肥利用效率110%和39%以上,增产47.4%,增收9 826元/hm2;而单施高分子材料的处理和高分子材料与吸附性材料的组合处理,可能由于受到铵态氮肥影响和材料间的相互抑制作用,效果次于3种材料混施和同等氮肥条件下空白对照处理。表明寻求功能材料的优化组合并合理配施,有助于提高水肥利用效率,降低农业面源污染,为多功能复合型材料的研制提供实践基础。     

不同腐殖酸复合肥施用量对辣椒产量及其养分利用率的影响

试验研究不同腐殖酸复合肥施用量对辣椒产量及其养分利用率的影响结果表明 ,随施肥量的增加而辣椒叶片N、P、K累积量逐渐增大 ,果实N、P、K累积量呈二次抛物线趋势变化 ,且施肥量过大时不利于营养元素向果实中的转移。肥料生产效率及N、P、K养分利用率均随施肥量的增大而降低 ,肥料对辣椒产量的贡献率以及辣椒产量随施肥量的变化与辣椒果实营养元素累积量变化趋势相一致     

肥效评价的生态平衡施肥指标体系的应用

本文以肥效评价的生态平衡施肥理论体系为基础,对生态平衡施肥指标体系进行了研究。（1）以肥料转化率为基础建立了全量养分通用施肥模型和参数体系：在Wj=Wi状态下,模型为Win=Wyield/Kyield,参数为产量和肥料转化率;在Wj〉Wi状态下,模型为Win=Wyield/Kyield,参数为产量和肥料转化率;在Wj〈Wi状态下,模型为Win=Wyield/Ks-yield＋（Wj-W）i,参数为产量、肥料转化率和（Wj-W）i。（2）以肥料离土率为基础建立了肥料离土估算模型和参数体系：在Wj=Wi状态下,全量养分通用离土模型为Wleave=Win×Kleave或Kleave=1-Kyield,参数为产量和肥料转化率;在Wj〉Wi状态下,模型为Wleave=Kleave×Win或Kleave=1-Kyield-Kfertilization,参数为产量、肥料转化率和（Wj-W）i或Kfertilization。（3）以肥料培肥率为基础建立了土壤培肥模型和参数体系：在Wj〉Wi时,肥料培肥率模型为Kfertilization=（Wj-W）i/Win,参数为产量和肥料培肥率。（4）以中长期定位试验为例说明了以上模型的应用方法和过程。     

水、磷对紫花苜蓿产量及水肥利用效率的影响

【目的】紫花苜蓿作为畜牧业生产中最主要的优质绿色饲料,是发展草食畜牧业的物质基础,同时它也是一种需水需肥较多的作物。如何从技术方面提高单位面积苜蓿产量,实现苜蓿高产栽培是科学研究人员及生产者研究的重点。北京市东南部接壤的蓟县、宝坻及南部接壤的廊坊、武清等地区,是北京市在生态和环境优先发展原则下畜牧养殖业外移的重要承接区域,苜蓿在当地种植缺乏科学指导,年干重产量仅为7500~10000 kg/hm2,盐碱地年产量更低,为4500~6000 kg/hm2。本研究通过苜蓿水肥试验确立紫花苜蓿达到高产的最佳磷肥施用水平和灌水量,为京南地区苜蓿高产及水肥的高效利用提供可借鉴的水肥管理技术。【方法】实验在低磷砂壤土条件下进行,选用紫花苜蓿中苜2号品种,设置全生育期不灌水（W0）、以及返青后及第1、2茬刈割后灌水且每次灌水25 mm （W1）、50 mm （W2）、75 mm （W3）4个灌水处理;每个灌水处理下设置不施磷（F0）、施P2O5 105 kg/hm2（F1）、210 kg/hm2（F2）3个施磷量处理,研究了灌水和施磷对紫花苜蓿产量、水分和磷肥利用效率的影响。【结果】1）灌水对1、2茬苜蓿产量的影响有显著差异,对3、4茬及全年产量的影响无显著差异;施磷肥对第3茬苜蓿产量没有显著影响,但对第1、2、4茬及全年苜蓿产量的影响均存在显著差异。2）灌水和施磷肥对紫花苜蓿的水分和肥料利用效率均有显著影响,随着施磷量的增加,苜蓿的水分利用率逐渐增大,说明施磷可以提高水分利用效率;随着灌水量的增加,苜蓿的磷肥利用效率呈先增加后降低的趋势,说明适当的增加灌水量可以提高苜蓿的磷肥利用效率。【结论】综合考虑紫花苜蓿产量、水分和肥料利用效率等指标,最优试验处理为每次灌水量50 mm,施P2O5 210 kg/hm2,其次为每次灌水量25 mm, 施P2O5 210 kg/hm2。     

Application of Optimum N Through Different Fertilizers Alleviate NH4+-N,NO3–N and Total Nitrogen Losses in the Surface Runoff and Leached Water and Improve Nitrogen Use Efficiency of Rice Crop in Erhai Lake Basin,China

Non-point source pollution from the Agri-sector (especially nitrogen (N)) due to the application of conventional urea with heavy rates not only depleted the water quality of Erhai Lake but also declined the nitrogen use efficiency (NUE) of different crops grown in the Erhai Lake Basin, Dali, Yunnan, China. It is imperative to mitigate the total nitrogen and its forms (nitrate (NO₃^?)-N and ammonium (NH₄⁺)-N) loading to the surface and subsurface water flow through optimum fertilizer management for crop production in the region. To achieve this goal, a balanced crop nutrition system was practiced with different fertilizer types for rice-broad bean crop rotation system. The crop nutrition system consisted of No Fertilizers (CK), Conventional Fertilizer Practice (CF), Conventional urea as environmental Fertilizer (T₁), Refined Organic Fertilizer applied solely (T₂), Refined Organic Fertilizer applied with conventional urea (T₃), Refined Organic Fertilizer applied in T₂ was increased 4 times (T₄), Refined Organic Fertilizer applied in T₃ was increased 4 times but the same amount of conventional urea (T₅), and Controlled Release Fertilizer (CRF) application (T₆). The same rate of nitrogen (20% lower than CF) was applied in T₁, T₂, T₃, and T₆. All the former mentioned treatments were compared to CF with respect to different variables. In case of crop production, T₆ gave maximum rice grain yield (9.9 t ha^?1) and broad bean yield (5.1 t ha^?1). Treatments T₁ and T₅ were at par for rice grain yield (7.8 t ha^?1) and this quantity was not significantly lower than CF. Treatments T₆, T₅, and T₁ were observed 29%, 47%, and 46%, respectively lower in TN loading to the surface and percolating water than the CF. Conventional urea and refined organic fertilizer combined with conventional urea at reduced nitrogen rates can be a reliable option for crop production in the Erhai Lake Basin with optimum yield under the rice-broad bean crop rotation system. CRF at reduced nitrogen rate can be a better option for higher yield and lower NO₃^–N, NH₄⁺-N and total nitrogen losses to the surface runoff and leached water.