基于RapidSCAN CS-45的新疆滴灌冬小麦氮肥推荐研究

为给滴灌小麦氮营养状况实时评估和氮肥合理施用提供参考,通过2年田间定位试验,以当地主栽品种新冬22号为试验材料,设置5个施氮水平(0、120、240、360、480kg·hm~(-2)),利用主动式光谱仪RapidScan CS-45获取各生育时期冠层归一化植被指数(NDVI)和归一化红边植被指数(NDRE),分析其与滴灌冬小麦各生育时期氮肥施用效应的关系,建立了新疆滴灌冬小麦生育时期施氮模型。结果表明,滴灌冬小麦冠层NDVI和NDRE值在返青期至孕穗期均快速增加,在孕穗期至灌浆期增长减缓,进入灌浆期后开始降低;滴灌冬小麦冠层NDVI与NDRE值的动态变化趋势具有明显的一致性,总体上随施氮量的增加而增大,均与施氮量呈显著的线性关系,其中在返青期和扬花期NDVI与施氮量的线性关系最好,r~2分别为0.925 4和0.944 5,在拔节期、孕穗期、灌浆期和乳熟期NDRE与施氮量的线性关系最好,r~2分别为0.929 7、0.959 6、0.941和0.953;滴灌冬小麦全生育时期总施氮量为239.98kg·hm~(-2),返青期、拔节期、孕穗期、扬花期、灌浆期和乳熟期冠层NDVI临界值分别为0.150 8、0.721 3、0.820 6、0.828 8、0.831 6和0.741 0,NDRE临界值分别为0.059 3、0.242 5、0.307 6、0.346 5、0.360 4和0.322 5。因此,在滴灌冬小麦返青期和扬花期,可选择基于冠层NDVI建立的施氮推荐模型,拔节期、孕穗期和灌浆期选择基于冠层NDRE建立的施氮模型实现推荐施氮。     

氮肥施用时期与比例对超高产冬小麦干物质积累及产量的影响

选用具有超高产潜力的豫麦 4 9号 ,研究了总施氮量 2 70 kg.hm- 2 时不同氮肥施用时期与比例对小麦干物质积累及产量的影响。结果表明 ,1干物质积累量及日积累量在拔节期以前随底施氮肥比例的增加而增加 ,同时又受追施氮肥的影响。植株地上部干物质日积累量高峰值出现在抽穗～灌浆初期 ;2药隔期追施氮肥 ,可以改善产量性状 ,提高产量。扬花期喷施氮肥 ,明显降低了小穗数     

拔节期追施氮肥对宁麦16产量和品质的影响

为了研究拔节期追施氮肥对小麦产量和品质的影响,以中筋小麦品种宁麦16为试验材料,通过在拔节期追施不同量的氮肥,研究追施氮肥对其籽粒产量和品质的影响.结果表明,拔节期追施氮肥对宁麦16有极显著的增产作用,追施氮肥处理的平均单产比对照增产29.4%,其中以施纯氮225 kg·hm-2理的增产效果最为显著,较对照增产2281.0 kg·hm-2,增幅达40.56%,但施氮量继续增加,籽粒产量则有所下降.拔节期追施氮肥对产量构成因素的影响主要表现在提高成穗数和穗粒数上,平均比对照分别提高14.0%和19.0%.拔节期追施氮肥能显著提高宁麦16籽粒蛋白质、湿面筋含量、面团稳定时间和延伸性.综合产量和品质分析结果,在本试验条件下,拔节期追施225 kg·hm-2氮素可实现宁麦16高产与优质的协调.     

施氮对滴灌春小麦干物质、氮素积累和产量的影响

为给北疆地区滴灌春小麦生产中氮素管理提供依据,以新春6号为材料,设置5个施氮水平(施纯氮0、150、300、450和600 kg·hm-2,分别用N0、N1、N2、N3、N4表示),分析了施氮量对滴灌春小麦干物质、氮素积累和产量的影响.结果表明,滴灌春小麦植株干物质和氮素积累特征符合Logistic曲线,施氮能促进其干物质和氮素积累,以N2处理表现最佳,其干物质量和氮素积累量分别达到19 745.03和310.97kg·hm-2,比其他处理分别高4.42％～60.74％和3.68％～79.65％.滴灌春小麦产量和氮肥当季利用率受施氮量影响均显著,且均随施氮量的增加呈先增加后降低的趋势,其中产量以N2最大,比N0增产45.04％.经函数拟合,施氮量为366.83 kg·hm-2时,滴灌春小麦产量最高.     

水肥运筹对滴灌春小麦保护酶活性及产量的影响

为了解水肥运筹对滴灌春小麦旗叶保护酶活性及产量的影响,通过大田调查和小区控制试验,测定和分析了不同水肥条件下滴灌春小麦分蘖期、拔节期、灌浆期的保护酶活性、丙二醛含量及产量差异.结果表明,从分蘖期到灌浆期,适宜的水肥条件能增加滴灌春小麦叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的活性.重度水分胁迫和低氮条件下,丙二醛(MDA)含量较高.水肥对产量互作效应显著,增施氮肥可提高产量.说明水肥合理配施对小麦的抗旱性具有一定的调控作用,灌水量和施肥量过高或过低均不利于小麦相关生理过程.综合考虑不同指标,全生育期灌水量为2 800～4 400 m3·hm-2、氮肥施用量为450～750 kg·hm-2、磷肥施用量为225～375 kg·hm-2时,滴灌小麦膜脂抗氧化能力和产量表现最佳.     

施氮量和氮肥底追比例对济麦20产量、品质及氮肥利用率的影响

为给小麦高产、优质、高效栽培提供合理的氮肥运筹技术和理论依据,以强筋小麦品种济麦20为材料,应用15N示踪技术研究了高产麦田中施氮量和氮肥底施与拔节期追施的比例对小麦籽粒产量、品质和氮肥利用率的影响.结果表明,不同施氮处理之间植株氮素积累量无显著差异,小麦植株对追肥氮的利用率显著高于对底肥氮的利用率,适当增加追施氮肥的比例可提高氮肥利用率,其中以N2处理(施氮量为168 kg·hm-2,底追比例为1:2)最高.适量施氮并增加追施氮肥的比例可显著提高籽粒产量、蛋白质含量,改善籽粒加工品质,N2、N5(施氮量为240 kg·hm-4,底追比例为1:2)和N6(施氮量为240 kg·hm-2,全部追施)处理效果均较好.在本试验条件下,施氮量为168 kg·hm-2及底追比例为1:2的处理是兼顾产量、品质、效益和生态的合理氮肥运筹方式.     

秸秆还田配施氮肥对冬小麦氮素吸收特性及产量的影响

为筛选砂姜黑土玉米秸秆全量还田条件下冬小麦生长季适宜的施氮量,通过秸秆还田定位试验,探讨了玉米秸秆还田配施氮肥(162.0、202.5、243.0、283.5和324.0kg·hm-2)对冬小麦产量、植株含氮量、氮素吸收强度及氮素利用率的影响。结果表明,玉米秸秆全量粉碎还田后,前两年小麦产量连续下降,降幅达4.1%~46.1%,从第四年开始产量增加,增幅为5.7%~12.8%,尤其以配施纯氮243.0kg·hm-2的增幅最高。在秸秆还田配施低量氮(162.0~202.5kg·hm-2)和过量氮(324.0kg·hm-2)下,小麦整个生育期植株含氮量呈单峰曲线变化,高峰期分别出现在拔节、开花和孕穗期;配施高量氮(243.0、283.5kg·hm-2)时小麦植株含氮量分别在越冬期和拔节至孕穗出现高峰。小麦植株吸氮强度在各生育时期均随施氮量的增加而增强,配施低量氮肥会导致小麦生育后期发生早衰。秸秆还田配施氮肥下,小麦达到最高产量9 860kg·hm-2时植株的适宜含氮量为3.12%~4.72%,拔节和孕穗期较高。氮肥农学效率、植株地上部氮肥吸收利用率和籽粒氮肥吸收利用率均随施氮量的增加而显著降低,而施氮处理的氮素收获指数显著高于不施氮处理。综合考虑,冬小麦生长季玉米秸秆还田适宜的配施氮量为243.0kg·hm-2,并且在连续还田4年后冬小麦才表现出较好的增产效果     

施氮方式对冬小麦品种京冬11籽粒灌浆特性及产量的影响

为确定冬小麦品种京冬11的适宜施氮方式,在总施氮量（210kg.hm-2）一致条件下,分析了全部基施（N1）、1/2作基施＋1/2在拔节期追施（N2）和1/2作基肥＋1/3在拔节期追施＋1/6在开花期追施（N3）三种施氮方式间该品种籽粒灌浆特性及产量的差异。结果表明,随氮肥后移,籽粒达到最大灌浆速率的时间后延,总灌浆时间延长;灌浆速率系列参数以氮肥全部基施的最小,其余两处理的基本相同;各灌浆阶段籽粒干物质积累量均以N1处理最少,N3处理最多。灌浆时间系列参数变异系数较小;灌浆速率除渐增期变异系数较小外,其余时期变异系数均较大。籽粒干重灌浆初期以氮肥全部基施处理最大,灌浆中后期随氮肥后移而增加。全部基施处理千粒重最小,产量最低,其余两处理间产量及其构成因素差异均不显著。     

拔节期追氮对冬小麦产量、效益及氮素吸收和利用的影响

为探讨豫北地区合理的氮肥施用模式,以周麦18和济麦22为材料,分析了拔节期追氮对冬小麦籽粒产量、经济效益及氮素吸收和利用的影响.结果表明,在底施纯氮120 kg·hm-2的基础上,随拔节期追氮量的增加,籽粒产量呈先增后降趋势,籽粒产量与追氮量之间可用二次曲线方程进行拟合.周麦18和济麦22在追氮140 kg·hm-2(N260)处理下籽粒产量和经济效益较高.随追氮量的增加,植株氮素积累总量增长缓慢且有下降趋势,籽粒氮素收获指数、追施氮素利用效率和氮肥偏生产力显著降低,追施氮肥农学利用效率呈先升后降变化趋势.拔节期追氮促进了营养器官氮素向籽粒中转运.各追氮处理下,周麦18和济麦22籽粒氮素分别有81.53％～88.62％和79.65％～89.10％来自营养器官氮素的转运.综合来看,底施氮肥120kg·hm-2结合拔节期追氮140～180 kg·hm-2是豫北地区小麦高产高效的氮肥施用模式.     

氮肥追施对冬小麦西农2000籽粒产量和蛋白质含量的影响

为了探寻冬小麦品种西农2000的最佳追氮方式,在相同总施氮量（250kg.hm-2）下分析了不同施氮处理间西农2000籽粒产量和蛋白质含量的差异。结果表明,与氮肥全部基施相比,氮肥基追配施（基施纯氮60%,剩余40%纯氮用于追施）能够显著提高籽粒产量和蛋白质含量。其中基施纯氮150kg.hm-2,并配合拔节期追施纯氮62.5kg.hm-2和孕穗期追施纯氮37.5kg.hm-2（基追比为6∶2.5∶1.5）对提高西农2000籽粒产量和蛋白质含量的综合效果最好,其籽粒产量和蛋白质含量比氮肥全部基施处理分别提高8.9%和0.79个百分点。氮肥基追配施下小麦籽粒产量提高的主要原因是穗数与千粒重提高;籽粒蛋白质含量的提高主要与花后30d前旗叶平均游离氨基酸含量的提高有关,而花后30d前旗叶平均游离氨基酸含量的增加可能主要由花后旗叶NR、GS活性的提高所致。     

秸秆还田条件下不同有机肥对土壤养分和冬小麦养分积累的影响

为了解秸秆还田条件下不同类型有机肥在麦田的施用效果,采用田间试验,设置T1(6 000kg·hm~(-2)玉米秸秆粉碎深翻还田)、T2(6 000kg·hm~(-2)玉米秸秆粉碎+有机肥A 1 500kg·hm~(-2)深翻还田)、T3(6 000kg·hm~(-2)玉米秸秆粉碎+有机肥B 1 500kg·hm~(-2)深翻还田)3个处理,研究了秸秆还田条件下不同类型有机肥对冬小麦越冬期、孕穗期和成熟期土壤微生物量碳(MBC)、氮(MBN)、土壤速效养分含量、冬小麦植株养分积累量以及冬小麦产量和当季经济效益的影响。结果表明,与T1处理相比,T2处理冬小麦各生育时期土壤微生物量碳、氮、土壤矿质态氮和土壤速效钾含量、植株氮和钾的积累量、冬小麦孕穗期和成熟期土壤速效磷含量、植株磷的积累量均显著提高;冬小麦实际产量和当季相对净收益亦均显著增加,分别提高了17.5%和22.0%。T3处理冬小麦越冬期土壤微生物量碳、越冬期和孕穗期土壤微生物量氮、各生育期土壤矿质态氮和越冬期土壤速效钾、各生育期植株氮和钾的积累量、孕穗期和成熟期植株磷的积累量亦均显著提高;冬小麦实际产量提高10.3%,达显著水平,但其当季经济效益并未显著提高。本试验条件下,综合施用两种有机肥对不同指标的影响,以T2处理效果更佳。     

灌水量和追氮方式对春小麦生态化学计量特征的影响

为探索陇中黄土高原丘陵沟壑区春小麦适宜水氮管理模式，在甘肃省定西市安定区李家堡乡开展大田试验，测定分析不同灌水量（W1:50 mm，W2:100 mm，W3:150 mm）和不同时期追氮（N1:孕穗初期追氮40 kg·hm^-2，N2:灌浆初期追氮40 kg·hm^-2，N3:孕穗期初期和灌浆初期各追氮20 kg·hm^-2）下春小麦各生育时期根、茎、叶的碳（C）、氮（N）、磷（P）元素含量、化学计量特征及其与产量之间的关系。结果表明，随着春小麦生长发育，根系C含量呈逐渐升高趋势，茎和叶C含量呈先升后降趋势，各器官P含量均呈逐渐降低趋势。灌水量和追氮对春小麦根茎叶的C、P含量影响均不显著；同一追氮方式下，春小麦N含量、N/P值随着灌水量的增加而增大，C/N值随着灌水量的增加而降低。C/P值不随外界环境因子的变化而变化，表现出强烈的内稳性。在同一灌水量下，孕穗期和灌浆期分两次追施氮肥处理的N含量、N/P值最大，春小麦单株生物量和籽粒产量与N含量、N/P值呈正相关。因此，在陇中黄土高原丘陵区小麦地，在灌水150 mm时，孕穗期和灌浆期各追施氮肥20 kg·hm^-2，更有利于提高小麦的产量和保持化学元素的平衡。     

休闲期耕作配施磷肥对旱地小麦氮素吸收与转运的影响

为明确不同耕作方式配施磷肥对小麦植株氮素吸收和转运的影响,于2012-2013年在山西省闻喜县进行了休闲期深松和传统模式下不同施磷量对小麦氮素吸收和转运影响的大田试验。结果表明,休闲期深松较传统模式提高了小麦各生育阶段（低磷条件拔节-孕穗阶段除外）氮素的吸收速率,提高了小麦各阶段的吸氮量,从而提高了各生育时期植株氮素积累量,以配施磷150 kg·hm^-2效果较好;提高了小麦花前氮素转运量、花前转运氮素贡献率和花后氮素积累量;配施磷150 kg·hm^-2提高了小麦花前氮素转运率,降低了成熟期叶片氮素积累量,从而提高了籽粒氮素积累量及分配比例。休闲期深松配施磷150 kg·hm^-2提高了小麦籽粒产量和氮素吸收效率、氮素收获指数。休闲期深松配施150 kg·hm^-2磷肥,小麦的增产、氮素吸收与转运效果最好。     

滴灌春小麦群体质量与产量的关系

为探讨滴灌春小麦的高产机理,以新春6号为材料,分析了不同水肥条件下滴灌春小麦群体质量及其与产量的关系。结果表明,滴灌春小麦的茎蘖成穗率、粒叶比及花后干物质对产量的贡献率与产量均呈极显著正相关,孕穗期LAI与产量呈二次抛物线的关系;在拔节期滴灌春小麦的群体茎蘖数量为775.2×104·hm-2、茎蘖成穗率为88.7%、孕穗期和籽粒形成期的LAI分别为7.83和6.22、粒数叶比和粒重叶比分别为4 314.4粒·m-2和224.3g·m-2、花后干物质积累量为7 001.95kg·hm-2、花后干物质贡献率为79.14%时,产量最高(10 967.4kg·hm-2)。说明通过提高茎蘖成穗率,保持适宜孕穗期群体叶面积和提高粒叶比,促进花后物质生产和贮存物运转,协调源库关系,可以实现滴灌春小麦高产。     

不同施肥条件下冬小麦氮素吸收、转运及累积的研究

为给陕西关中地区冬小麦合理施用氮肥提供理论基础,以小偃22为材料,通过田间试验研究了不同施肥条件下冬小麦产量、氮素吸收、转运和累积特点.结果表明,氮磷钾和有机肥配合施用可明显提高小麦籽粒产量,其中在基施有机氮150 kg·hm-2的基础上,施氮量为150～225 kg·hm-2时小麦籽粒产量接近或达到9 000 kg·hm-2的超高产水平,显著高于农民习惯施肥处理(基施纯氮300 kg·hm-2和P2O5 75 kg·hm-2);在不施有机肥、施氮量为270～300 kg·hm-2时,小麦籽粒产量与农民习惯施肥处理差异不明显,说明有机肥具有明显的增产作用.施肥处理时小麦氮素累积有显著影响,氮磷钾配施可显著提高小麦氮素累积量,有机肥和化肥配合施用氮素累积量最高,达到249.3～283.0 kg·hm-2.与农民习惯施肥处理相比,氮磷钾配施条件下小麦生育中期和后期氮素累积量增加,开花后营养器官氮素转运量也随着增加,但施肥处理间氮素转运效率差异不明显.综合来看,陕西关中地区冬小麦在氮磷钾和有机肥配合施用的情况下,氮肥用量应控制在150～225 kg·hm-2.     

施磷量对高磷土壤小麦磷素吸收和土壤磷平衡的影响

为给高磷土壤小麦磷管理提供依据,在河南省温县速效磷为49.1 mg·kg^-1的土壤上开展2年田间试验,设置5个施磷量水平（0、45、90、135、180 kg P₂O₅·hm^-2）,研究施磷量对小麦产量、干物质积累、磷素吸收利用及土壤磷素平衡的影响。结果表明,随施磷水平的提高,小麦产量呈先增后减趋势,且两年分别在90和135 kg·hm^-2施磷量下最高。90 kg·hm^-2施磷处理显著提高小麦干物质积累量,施磷量进一步增加时干物质累积量无显著变化,叶片等各器官均表现出相似趋势。第一年小麦花后干物质转运量以90 kg·hm^-2施磷处理最高,转运效率为36.7%;第二年花后干物质转运量以135 kg·hm^-2施磷处理最高,转运效率为30.9%。小麦开花期和收获期磷素积累量均以90 kg·hm^-2施磷处理最高,施磷处理收获期吸磷量比不施磷处理增加14.5%～44.6%,开花后各器官磷素转运量和转运效率以90 kg·hm^-2施磷处理相对较高。磷肥利用率随着施磷量增加呈下降趋势,90 kg·hm^-2施磷处理下磷肥利用率相对较高,磷肥偏生产力、农学效率、表观回收率两年平均为130.8 kg·kg^-1、 10.6 kg·kg^-1、23.9%。磷肥用量高于90 kg·hm^-2时,土壤磷素呈盈余状况;在90 kg·hm^-2施磷水平下土壤磷素盈余0.1～17.3 kg·hm^-2;在施磷135 kg·hm^-2和180 kg·hm^-2时,土壤磷素盈余量分别为32.1～77.5和101.5～115.3 kg·hm^-2。这说明,在土壤磷素肥力较高的情况下,推荐施磷量90 kg·hm^-2,可促进干物质和磷素积累,提高小麦产量,同时维持合理的磷肥利用率及磷素平衡状况。     

播量和施肥对甘啤6号产量和品质的影响

为筛选出河西地区啤酒大麦高产优质栽培的适宜播量和施肥组合,以当地啤酒大麦主栽品种甘啤6号为材料,采用正交设计,研究了播量、氮肥、磷肥对该品种产量、籽粒品质及麦芽品质的影响。结果表明,播量、氮肥、磷肥组合对大麦产量、籽粒品质和麦芽品质影响显著。就产量而言,最佳播量为525 万粒·hm^-2,施氮最佳水平为180 kg·hm^-2,P₂O₅最佳水平为90 kg·hm^-2;对产量的影响表现为播量>氮肥>磷肥。播量在375万～525万粒·hm^-2范围内,籽粒蛋白质含量随播量的增加而下降,但播量达到600万粒·hm^-2时蛋白质含量又有所增加。籽粒蛋白质含量随着氮肥施用量的增加呈直线上升趋势,适量施磷可以在保证产量的同时,抑制蛋白质含量的增加;对蛋白含量的影响表现为氮肥>播量>磷肥,对千粒重的影响表现为播量>磷肥>氮肥。综合来看,在播量为525万粒·hm^-2、施氮量为120 kg·hm^-2、P₂O₅施用量为210 kg·hm^-2条件下,甘啤6号具有较高的籽粒产量和较低的蛋白质含量,且千粒重、整齐度和主要麦芽品质均达国家优级水平,因此该处理可作为河西地区甘啤6号实现高产优质的适宜播量与施肥组合。     

粮棉轮作模式下播期播量对棉茬小麦生长发育和产量的影响

为明确粮棉轮作两年三熟模式下棉茬小麦适宜的播期和播量,采用田间裂区试验,研究了不同播期(10月15日、10月25日和11月5日)和播量(187.5kg·hm~(-2)、225.0kg·hm~(-2)、262.5kg·hm~(-2)和300.0kg·hm~(-2))对小麦生长发育、产量及其相关性状的影响。结果表明,在拔节期,小麦叶面积随着播期的推迟而下降;在孕穗期,10月25日播期时,播量过大(300.0kg·hm~(-2))会降低小麦叶面积;在扬花期,11月5日播期时,播量过小(187.5kg·hm~(-2))会降低小麦叶面积。随着播期的推迟,小麦生物量逐渐降低,且随小麦生长发育推移,播期对小麦生物量的影响程度逐渐降低。晚播可以提高小麦灌浆期旗叶叶绿素含量,延缓叶片衰老。播期推迟会降低小麦拔节期、扬花期和成熟期的茎蘖数,播量增加会提高小麦的茎蘖数。随着播期的推迟,小麦的成穗数下降,从而导致产量降低。穗数对小麦的产量贡献最大。增加播量使小麦穗粒数和千粒重下降,但穗数增加,所以相同播期时,播量对小麦的产量没有显著影响。本试验中,以播期10月15日、播量262.5kg·hm~(-2)产量最高。建议棉茬小麦适当早播,如果播期推迟,则应适量提高播量以保证产量。     

氮素调控措施对小麦植株氮素同化过程和产量的影响

为明确不同氮素调控措施对小麦氮素同化过程和产量的影响,以皖麦68为试验材料,设置传统施肥+生物炭(CN+C)、传统施肥+硝化抑制剂(CN+D)、传统施肥+叶面肥(CN+P)、不施氮肥(CK)和传统施肥(CN)5个处理,分析各氮素调控措施与小麦叶片和茎秆的氮代谢物质含量、氮肥利用效率及产量等的关系。结果表明,与传统施肥相比,施用生物炭和硝化抑制剂能提高小麦体内铵态氮含量以及硝酸还原酶(NR)和谷氨酰胺合成酶(GS)活性,叶面喷肥能提高小麦灌浆期铵态氮含量和NR活性;各氮素调控措施能提高小麦灌浆期体内游离氨基酸和可溶性蛋白质含量,增强小麦的氮素转运速率和氮代谢水平,显著提高氮肥吸收利用率、氮肥农学效率和氮素偏生产力,进而提高小麦产量;施用生物炭、硝化抑制剂和叶面肥相比传统施肥分别增产568.3、520.0和663.3 kg·hm~(-2)。