返青期水分胁迫、复水和施肥对冬小麦生长及产量的影响

【目的】研究不同氮磷营养条件下返青期水分胁迫后复水对冬小麦生长及产量的影响,为水分胁迫条件下作物的水肥高效利用和最优调控提供理论依据。【方法】采用盆栽试验,以小偃 22作为试验材料,设置返青期轻度胁迫（占田间持水量的55%～70%）、重度胁迫（占田间持水量的40%～55%）,其它生育期不胁迫和全生育期不胁迫（占田间持水量的70%～85%）3个水分处理,以及N₁P₁（纯氮0.1 g/kg,P₂O₅0.05 g/kg）、N₂P₂(纯氮0.2 g/kg,P₂O₅0.1 g/kg)和N₃P₃(纯氮0.3 g/kg,P₂O₅0.15 g/kg)3个氮磷肥水平,研究返青期水分胁迫后复水以及不同氮磷水平对冬小麦生长和产量的影响。【结果】返青期不同程度的水分胁迫都会影响冬小麦干物质累积以及产量的形成。与CK相比较,轻度胁迫、重度胁迫处理在N₁P₁、N₂P₂、N₃P₃ 3种施肥处理条件下,冬小麦（复水后14 d）的株高分别降低了7.39%和31.48%,7.29%和30.66%,24.42%和37.23%;复水26 d后,冬小麦地上部干质量分别降低了5.24%和21.45%,7.24%和24.64%,2.92%和28.66%,地下部干质量分别降低了3.21%和32.80%,5.76%和29.47%,0.83%和33.80%;复水后14 d,冬小麦叶片净光合速率和水分利用效率都在增加,而蒸腾速率在减少。冬小麦返青期水分胁迫后复水,轻度胁迫处理在N₁P₁、N₂P₂、N₃P₃ 3种施肥处理条件下,冬小麦产量分别增加了6.47%,4.68%,9.55%,而重度胁迫处理分别减少了22.50%,24.85%,13.76%。在相同水分处理情况下,冬小麦产量的变化趋势为N₃P₃＞N₂P₂＞N₁P₁,表明适当的增加施肥量能够提高冬小麦产量。【结论】在试验的土壤条件下,返青期轻度水分胁迫和氮磷施用量为纯氮0.3 g/kg、P₂O₅ 0.15 g/kg的组合处理最有利于冬小麦生长,且具有最高产量。     

氮、磷、钾肥配施对川芎生长及活性成分含量的影响

【目的】探索川芎栽培氮(N)、磷(P)、钾(K)肥的最佳施用量及配比,为川芎肥效研究奠定基础。【方法】采用“3414”试验设计,通过盆栽试验研究N、P、K肥配施对川芎生长及活性成分含量的影响。【结果】N₁P₂K₁处理株高最高。N₂P₂K₂处理分枝数及茎叶鲜重最大。N₂P₂K₃处理根茎鲜重最大,有利于提高川芎产量。N₂P₃K₂处理须根鲜重最大。K肥有利于根茎阿魏酸积累,P肥影响不显著,阿魏酸含量随N肥用量增加而降低,以N₀P₂K₂处理阿魏酸含量最高。P肥有利于根茎藁本内酯积累,N、K肥影响不显著,以N₂P₂K₃处理藁苯内酯含量最高。N₂P₂K₃处理隶属均值最大,为本研究的最佳施肥组合。【结论】适量N、P、K肥配施有利于川芎生长,提高药材产量及活性成分含量,在本盆栽试验条件下以N₂P₂K₃为宜。     

氮肥对不同遮阴程度下冬小麦群体生长特性和产量的影响

为探究氮肥对不同遮阴程度下冬小麦群体生长及干物质积累分配和产量的调控效应,在大田条件下以‘新冬20号’为材料,设置4种遮阴处理(不遮阴(S0)、拔节期遮阴10%~抽穗期遮阴25%(S1)、遮阴20%~50%(S2)、遮阴30%~75%(S3),遮阴均从拔节期至成熟期)和4个氮肥水平(不施肥(N0)、拔节期(遮阴后)追施纯氮103.5(N1)、138.0(N2)、172.5 kg/hm²(N3)),测定小麦群体生长率(CGR)、净同化率(NAR)、光合势(PP)、干物质积累量、生殖器官与营养器官质量的比例(RVR)和产量等指标。结果表明:遮阴显著降低冬小麦群体的CGR、NAR、干物质积累量、RVR及产量;轻度遮阴(S1)显著提高冬小麦的PP。在轻度遮阴(S1)条件下,N2和N3处理的冬小麦拔节-开花期CGR均显著高于N1和N0处理;N2处理冬小麦开花-灌浆期和灌浆-成熟期CGR和拔节-开花期和开花-灌浆期PP均显著高于N0、N1和N₃处理;N2处理冬小麦总干物质积累量较其他氮肥处理分别增加52.5%、11.2%和16.7%,RVR比N1和N3分别高3.6%和11.9%;N2处理冬小麦产量比N0、N1和N3分别增加39.8%、7.9%和6.6%。在中度(S2)和重度(S3)遮阴条件下,N0处理的冬小麦拔节-开花期CGR显著高于其他氮肥处理,N1处理小麦的开花-灌浆期和灌浆-成熟期CGR分别较N0、N2、N3处理高28.2%、21.8%、33.5%和266.7%、32.4%、76.1%;拔节-开花期和开花-灌浆期PP分别较N0、N2、N3高153.8%、1.0%、6.5%和51.4%、5.1%、12.8%;NAR随着施氮量的增大而降低,各施氮量处理间产量差异不显著。相关分析表明,冬小麦产量与拔节-成熟期CGR、开花-灌浆期PP、干物质积累量、RVR均呈极显著正相关。因此,在轻度遮阴条件下,可通过适量增施氮肥促进冬小麦群体生长速率和开花后光合生产能力的提高,有利于干物质积累及向籽粒分配,一定程度上弥补了遮阴对小麦产量的不利影响;在中度或重度遮阴之下,氮肥对小麦群体生长及干物质积累和分配的调控效应降低,应适度减少施氮量。     

水分亏缺对玉米根毛区皮层解剖结构的影响

【目的】从解剖学角度探讨水分亏缺对苗期和拔节期玉米根毛区皮层结构的影响,为玉米抗旱机理研究提供参考。【方法】以有一定抗旱能力的高农901玉米种子为试材,采用盆栽试验,在苗期和拔节期分别设正常供水(CK)、轻度水分亏缺(LS)、中度水分亏缺(MS)和重度水分亏缺(SS)4个处理,使其土壤含水量分别达到田间最大持水量的75%～85%,65%～75%,55%～65%,45%～55%,处理结束后,分别取玉米根毛区(距离根尖端10cm)的根系样品制作半薄切片,常规甲苯胺蓝染色、番红-固绿和苯胺蓝荧光染色后,用Olympus BX51显微镜观察皮层细胞以及内皮层马蹄形加厚的变化情况,用image pro plus 6.0计算皮层厚度及内皮层细胞的长度和高度。【结果】随着水分亏缺程度的加剧,苗期和拔节期根毛区皮层厚度逐渐减少,皮层薄壁细胞减小变形,排列不规则;苗期和拔节期各水分亏缺处理的内皮层细胞长度和高度均逐渐减小,且在苗期时表现较为明显。荧光观察结果显示,苗期只有轻度水分亏缺处理的内皮层细胞两侧的马蹄形加厚程度较明显;拔节期轻度、中度水分亏缺处理的内皮层细胞出现了不同程度的马蹄形加厚,且在内切向壁上也出现了明显加厚,拔节期重度水分亏缺处理玉米内皮层细胞的加厚程度较小,且细胞发生了明显变形。【结论】苗期玉米对水分亏缺的反应比拔节期敏感;适度水分亏缺条件下,玉米通过缩减皮层厚度,增加内皮层木质化、栓质化程度,降低水分在根部径向运输的阻力,阻止根中水分的流失,使细胞保持基本形状,从而在一定程度上增强了对干旱环境的适应性。     

地表UV-B辐射增强对土壤-冬小麦系统N2O排放的影响机理研究

为了解UV-B增强条件下农田N₂O响应规律,采用室外盆栽实验,研究了地表UV-B辐射增强20%对土壤-冬小麦系统N₂O排放的影响及其影响机理.结果表明,在小麦返青期,UV-B辐射增强处理对该系统N₂O的排放影响不显著;在小麦的拔节期,UV-B辐射增强处理显著降低了土壤-小麦系统N₂O的排放,并减少了该系统的呼吸速率.UV-B辐射增强对N₂O的影响机理主要表现在对小麦植株N代谢过程的影响,如显著增加     

长期施肥下黑土玉米田土壤温室气体的排放特征

研究不同施肥措施下东北黑土区玉米农田温室气体（CO₂、N₂O和CH₄）的排放量及其增温潜势,将为制定农业温室气体减排措施提供理论依据。本研究以国家（公主岭）黑土长期定位试验为平台,采用静态箱-气相色谱法对不同施肥措施下玉米农田土壤温室气体排放通量进行了监测,并分析了不同施肥处理间玉米田的综合温室效应差异。结果表明：各施肥处理土壤温室气体CO₂和N₂O的排放高峰均出现在玉米拔节期。农家肥和化肥配施（M₂NPK）处理土壤CO₂、N₂O排放通量和CH₄吸收量均显著高于施化肥处理（P<0.05）;施用化肥处理土壤CO₂、N₂O排放通量高于不施肥处理;撂荒区土壤CO₂排放通量最高,而土壤N₂O排放通量显著低于施肥处理;等施氮量条件下,化肥（NPK）处理土壤N₂O排放通量明显高于秸秆还田（SNPK）处理,而土壤CH₄净吸收量结果则截然相反。从土壤综合温室效应和温室气体强度可分析出,与不施肥（CK）比较,偏施化肥N和NPK处理的综合温室效应（GWP）分别增加了142%和32%,SNPK综合温室效应降低了38%;尤其是有机无机配施（M₂NPK）处理的综合温室效应为负值,为净碳汇。平衡施肥NPK和有机无机肥配施（SNPK和M₂NPK）温室气体排放强度（GHGI）较弱,显著低于不施肥（CK）和偏施化肥（N）处理,其中M₂NPK为-222 kg CO₂-eq·t^-1。因此,为同步实现较高的玉米产量和较低的温室气体排放强度,有机无机肥配施是东北黑土区较为理想的土壤培肥方式。     

硫肥对不同氮磷钾水平下春玉米硫素积累转化的影响

【目的】探究不同氮、磷、钾水平下硫肥对春玉米产量及硫素在春玉米地上部分积累转化规律的影响,为玉米栽培中合理施用硫肥提供理论依据。【方法】在田间试验的条件下,以“富民985”春玉米品种为试验材料,采用双因素裂区设计,其中主区为氮、磷、钾肥高（H：N、P₂O₅、K₂O施用量分别为280,120,120 kg/hm²）、中（M：N、P₂O₅、K₂O施用量分别为210,90,90 kg/hm²）、低（L：N、P₂O₅、K₂O施用量分别为140,60,60 kg/hm²）3个施用水平,副区为施硫（S6,纯硫 60 kg/hm²）和不施硫（S0）2个水平,共设6个施肥处理,分别为LS0（低氮、磷、钾水平+不施硫）、LS6（低氮、磷、钾水平+硫肥）、MS0（中氮、磷、钾水平+不施硫）、MS6（中氮、磷、钾水平+硫肥）、HS0（高氮、磷、钾水平+不施硫）、HS6（高氮、磷、钾水平+硫肥）,研究在不同氮、磷、钾水平下施用硫肥对春玉米产量以及各器官硫素积累转化的影响。【结果】相同氮、磷、钾水平下,施硫处理春玉米千粒质量、穗粒数、产量较不施硫处理平均增加了3.37%,2.67%和6.03%,其中HS6处理各指标均最高。低、中、高氮、磷、钾水平下,硫肥的增产率分别是7.72%,5.90%和4.48%,可知硫肥的增产效果随着氮、磷、钾肥施用水平的提高逐渐减小。施硫处理春玉米地上部分硫素积累量比不施硫处理平均提高了7.55%,其中完熟期HS6处理的春玉米地上部分硫素积累量最高（24.05 kg/hm²）。低、中、高氮、磷、钾水平下,施用硫肥处理春玉米地上部分总硫素积累量分别增加了8.85%,7.21%和6.58%,硫肥对硫素积累的促进效果逐渐减小。在同一氮、磷、钾水平下,施硫处理的硫素总转运量较不施硫处理平均提高了3.35%,其中HS6处理硫素总转运量最高（11.96 kg/hm²）;在相同施硫量条件下,硫素总转运率和对籽粒的总贡献率随着氮、磷、钾肥施用水平的提高而降低;同一氮、磷、钾水平下,施硫处理以上2个指标小于不施硫处理。【结论】在同一氮、磷、钾水平下,施用硫肥可以显著提高春玉米的产量,并促进春玉米对硫素的积累及营养器官中的硫素向籽粒中转运,但随着氮、磷、钾施用水平的提高,硫肥的促进作用逐渐降低。     

净化后废气作为CO2气肥的施用效果研究

【目的】研究净化后废气作为CO₂气肥对温室黄瓜植株、果实的生长性状及产量、果实品质的影响,旨在为工业废气的农业资源化利用提供实验依据。【方法】自2011-03-28开始,用自制气肥发生器净化小型民用锅炉产生废气,将废气转化为不同浓度（400（CK）,900,1 200,1 500 μmol/mol）CO₂气肥并通施于温室黄瓜,气肥通施持续2个月,测定不同浓度CO₂气肥处理黄瓜的株高、茎粗、瓜条长度、瓜粗、产量及果实品质。【结果】 随着通气时间的延长,各CO₂气肥处理和CK黄瓜的株高、茎粗、瓜条长度、瓜粗均呈显著增大趋势,其中1 500 μmol/mol CO₂气肥处理的各项生长指标均明显高于其他处理。与CK相比,900,1 200,1 500 μmol/mol CO₂气肥处理黄瓜的总产量分别提高了12.1%,15.0%,19.7%。随着CO₂气肥浓度的增加,黄瓜果实中的Vc和可溶性糖含量逐渐增大,硝酸盐含量明显降低,其中1 500 μmol/mol CO₂气肥处理的Vc和可溶性糖含量最高,硝酸盐含量最低。【结论】 通施CO₂气肥可促进温室黄瓜植株和果实的生长,提高黄瓜果实的产量和品质。CO₂气肥的最佳施用浓度为1 500 μmol/mol。     

兴安落叶松天然林土壤N2O通量对土壤温度和湿度的响应

【目的】探究兴安落叶松天然林土壤N₂O通量、土壤温度、土壤湿度昼夜和不同月份的变化特征,进一步阐明土壤温度和湿度对土壤N₂O通量的调控机制。【方法】采用便携式N₂O/CO CM-919气体分析仪,于2021年生长季（6-9月）对兴安落叶松天然林土壤N₂O通量和不同土层（2,10,20 cm）的土壤温度和湿度进行定点连续观测,分析土壤N₂O通量对土壤温度和土壤湿度的响应。【结果】（1）兴安落叶松天然林土壤N₂O通量呈“夜大昼小”的日变化特征,8月中旬是土壤N₂O的“强排放”时期,月平均排放通量为7.67 μg/(m²·h)。（2）当土壤日均温高于15 ℃或昼夜温差较大（2.96~17.22 ℃）时,土壤温度对土壤N₂O日排放通量发挥重要影响。当土壤日均湿度低于20%时,土壤N₂O通量随湿度增加而增强;当土壤湿度处于20%~30%或增至30%以上时,对土壤N₂O通量的抑制作用较明显,湿润环境减弱了N₂O的排放。（3）土壤温度和湿度都是影响土壤N₂O通量月变化的主要环境因素,并存在显著的交互作用。【结论】在生长季内,兴安落叶松天然林土壤基本是N₂O的排放源,10 cm土层土壤温度和湿度对土壤N₂O月通量变化影响显著,2 cm土层土壤温度和20 cm土层土壤湿度对土壤N₂O日通量变化线性拟合解释率较高。     

施肥对闽楠根系形态及苗木质量的调控作用

【目的】对不同氮磷钾施肥条件下闽楠幼苗根系形态和苗木质量进行研究,为闽楠壮苗培育提供科学依据。【方法】以1年生闽楠盆栽实生苗为材料,采用“3414”施肥试验方法,设氮、磷、钾3个因素,每个因素设不施肥和低、中、高施肥4个水平,其中中水平为常用施肥量（当地N、P₂O₅和K₂O的常用施肥量分别为0.532,0.133和 0.356 g/株）,低水平为中水平的0.5倍,高水平为中水平的1.5倍,共计14个处理。采用田间随机区组试验和常规田间管理,分析不同施肥处理对闽楠幼苗根系形态指标（总根表面积、总根体积、根平均直径、根尖数、根系总根长、小细根长、粗细根长、粗根长、比表面积、组织密度和比根长）的影响;通过相关分析,揭示各根系形态指标与植株形态（苗高、地径和苗木质量指数）、植株营养元素（N、P、K和C）积累量、叶片生理生化指标（叶绿素总量、净光合速率(P_n)、水分利用效率(W)、淀粉含量、酸性磷酸酶和硝酸还原酶活性）的相互关系;通过极差分析,筛选最佳氮磷钾施肥方式;通过逐步回归分析和通径分析,构建苗木质量的施肥调控途径,筛选影响苗木质量的关键指标。【结果】施肥可以显著提高闽楠幼苗的总根表面积、总根体积、根尖数、小细根长和根总长度,其中以中水平NPK配施（N 0.532 g/株,P₂O₅ 0.133 g/株,K₂O 0.356 g/株）时的根系养分吸收量最大,低水平P肥与中低水平NK肥配施（N 0.532 g/株,P₂O₅ 0.067 g/株,K₂O 0.178 g/株）时的养分输运能力最强,低水平N肥与中水平的PK肥配施（N 0.266 g/株,P₂O₅ 0.133 g/株,K₂O 0.356 g/株）时的养分利用效率最高。粗细根长随P肥施用量增加相应增加,比表面积随P肥施用量增加先降后升,组织密度随N和K肥施用量增加先降后升,而施磷肥对其无显著作用;其余指标大部分均随N、P和K肥施用量增加先增后降。在施肥方式中,氮磷钾3因素配施时闽楠根系生长最好;在双因素配施中,粗根生长以磷钾肥配施最好,其余指标均以氮磷肥配施最好;在单因素施肥中,以氮肥对闽楠根系生长最好,磷肥最差。总根表面积、比根长、粗根长、根尖数、比表面积、硝酸还原酶活性和植株N积累量是培育闽楠壮苗的主导因素,其中以提高植株N积累量最为关键。【结论】氮磷钾配施条件下,闽楠主要通过提高根尖数、延长小细根和粗细根长度,提高根系总长度和总表面积,调节根平均直径,改变比表面积和比根长,保持总根表面积和比表面积在一定水平上的平衡,促进营养元素特别是N元素的吸收,调控地上部分和地下部分各器官的平衡生长,提高苗木质量指数。     

秋闲期秸秆覆盖与减氮优化根系分布提高冬小麦产量及水氮利用效率

【目的】冬春干旱频发和氮的过度施用限制了西南丘陵旱地雨养农业区小麦的产量与可持续发展,探讨秋闲期秸秆覆盖与氮肥减施对旱地小麦根系分布、产量及水氮吸收利用的影响,为优化四川旱地小麦耕作制度和绿色高质高效生产提供依据。【方法】试验于2016–2018年在四川省仁寿县四川农业大学试验基地进行,采用裂区设计,在夏玉米收获后,以秋闲期秸秆粉碎覆盖（SM）和不覆盖（NM）为主区,以不施氮（N₀：0）、减氮（RN：120 kg N·hm^-2）和常规施氮（CN：180 kg N·hm^-2）为裂区,研究分析土壤含水量、根长、根系分布、小麦产量、耗水量（ET）、水分利用效率（WUE）和氮素利用情况。【结果】与不覆盖相比,秋闲期秸秆覆盖显著提高播种至孕穗期0—10 cm和10—20 cm土层含水量及播种时与拔节期0―100cm土层土壤贮水量,秸秆覆盖的保墒效应可持续至孕穗开花阶段;覆盖显著促进小麦拔节期和开花期耕层根系生长,尤其是0—10 cm土层根系直径增加、根长密度显著提高;覆盖下小麦总耗水量、WUE、氮素吸收量、播种至拔节期氮素积累速率、拔节至开花期氮素积累速率、氮素籽粒生产效率（NUEg）、氮肥农学效率（AEN）和氮肥偏生产力（NPFP）两年均值较不覆盖分别提高11.4%、71.8%、73.1%、119.0%、100.0%、3.6%、264.7%和78.2%;覆盖下氮肥回收效率（REN）较不覆盖增加44.4个百分点。覆盖后冬小麦有效穗数、穗粒数和产量两年均值较不覆盖分别提高31.8%、44.4%和92.9%。秸秆覆盖效应大于施氮量效应。与常规施氮量相比,减氮处理未显著降低0—10 cm土层根长密度、耗水量、水分利用效率与籽粒产量;覆盖结合减氮显著提高群体氮素籽粒生产效率、氮肥农学效率、氮肥偏生产力和氮肥回收效率。【结论】秋闲期秸秆覆盖提高播种至拔节期土壤水分含量和储量,促进拔节期小麦根系在表层土壤中的生长,进而促进氮素吸收利用、提高冬小麦产量与水肥利用效率;秋闲期覆盖结合120 kg·hm^-2施氮量是适宜四川旱地冬小麦的减氮增效高产栽培技术模式。     

基于高丰度15N华北平原冬小麦肥料氮的去向研究

【目的】在氮磷钾合理供应前提下,研究华北平原冬小麦肥料氮的去向。【方法】采用微区试验的方法,供给小麦高丰度的15N,在小麦收获时,测定15N的去向。【结果】冬小麦吸收的氮素来自肥料的比例为26.6%-  33.6%,对土壤氮的依赖程度在66%以上。肥料氮施入土壤后,小麦当季利用率为22.1%-32.4%,当季肥料氮的土壤残留率约占施氮量的29.6%-56.3%,其中60.3%-76.5%集中在0-40 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。【结论】小麦生育期吸收的氮素66%以上来自土壤,氮肥当季平均利用率为28.2%,约40%的肥料残留在土壤中,成为土壤氮库的补充。     

水分与玉米秸秆还田对小麦根系生长和水分利用效率的影响

【目的】通过两年的防雨棚微区控水试验,探索秸秆还田和水分调控对小麦根系生长、产量及水分利用效率的影响,为提高秸秆还田效果及推广应用秸秆还田技术提供参考。【方法】试验设玉米秸秆粉碎翻压还田（RS）和秸秆不还田（CK）处理;3种土壤水分处理,分别为田间持水量的50%—55%（干旱处理,D）、60%—65%（轻旱处理,SD）和70%—75%（适宜水分处理,N）。测量土壤水分含量、根干重、根干重密度、根系活力、籽粒产量和水分利用效率等指标。【结果】干旱条件下小麦成熟期的次生根数显著降低,与轻旱和适宜水分处理相比,不同生育时期小麦根系活力均显著降低,0—25 cm土层中的根干重密度在不同的生育时期也基本表现为降低趋势,产量下降幅度分别为4.34%—38.30%和14.30%—36.63%,但土壤贮水消耗量分别显著增加7.92%—25.56%和31.34%—90.72%,水分利用效率分别显著增加12.69%—30.09%和11.83%—32.88%。干旱条件下,与CK处理相比,RS处理在返青期和成熟期的单株次生根数分别提高了17.17%—29.41%和5.60%—27.86%,不同生育时期0—25 cm土层中根干重密度降低,花后根系活力及25—50 cm土层中根干重密度的下降幅度增大,产量和水分利用效率分别显著降低了15.02%—19.52%和7.51%—14.56%。轻旱和适宜水分条件下,与CK处理相比,RS处理提高了不同生育时期的单株次生根数,减缓了小麦花后的根系活力及25—50 cm土层中的根干重密度下降幅度,并且增加土壤贮水消耗量,降低灌溉量及总耗水量,除2013—2014年小麦生长季适宜水分条件下不同还田方式间产量和水分利用效率差异未达显著水平外,秸秆还田处理的产量和水分利用效率分别显著提高了6.09%—9.18%和6.77%—11.13%。另外,秸秆还田方式与水分调控的交互作用显著影响小麦产量和水分利用效率。【结论】在较好的土壤水分条件下（轻旱和适宜水分）,秸秆还田对小麦根系生长具有正效应,有利于延缓根系衰老,增加土壤贮水消耗量、产量及水分利用效率,减少灌溉量;而在土壤水分条件较差时进行秸秆还田,小麦产量和水分利用效率显著降低。     

分层供水施磷对冬小麦生长及水分利用效率的影响

【目的】研究分层供水条件下磷对冬小麦根系分布及产量的影响。【方法】以土垫旱耕人为土为供试土壤,进行土柱试验,研究分层供水施磷对冬小麦根系分布、产量及水分利用效率的影响。试验设不施磷、施磷于0-30 cm和30-60 cm土层3种处理,每个施磷水平下设整体湿润和上干下湿（0-30 cm土层干旱胁迫,30-60 cm土层湿润）两种水分处理。【结果】不同土层水磷处理显著影响冬小麦根系分布、产量及水分利用效率。上干下湿水分处理上层根系生物量较整体湿润水分处理降低19.6%,下层根系生物量增加18.8%;磷肥对根系分布的影响大于对总根系生物量的影响,施磷能明显增加施磷层次根系生物量,在上干下湿条件下,深层施磷更有利于深层根系分布。土壤水分极显著影响冬小麦产量和水分利用效率（P＜0.01）,与整体湿润水分处理相比,上干下湿水分处理产量和水分利用效率分别增加10.0%和47.4%;施磷显著提高产量,改善水分利用效率。不同水分条件下,施磷位置对产量和水分利用效率的影响不同,上干下湿条件下,下层施磷处理冬小麦产量及水分利用效率较上层施磷处理提高11.2%和28.6%,整体湿润条件下则相反,分别降低41.1%和37.9%。【结论】本模拟试验结果表明,磷肥深施有利于冬小麦深层根系发育,提高水分利用效率及小麦产量,在上干下湿条件下更为明显。     

不同水肥管理下设施黄瓜地氮素损失及水氮利用效率模拟分析

【目的】利用模型定量分析不同水肥管理对设施菜地氮素损失及水氮利用效率的影响,为设施菜地合理水肥管理措施的制定提供理论指导。【方法】2010—2011年在山东寿光设施大棚设置了4种水肥管理模式：对照+畦灌（CK）、传统施肥+畦灌（FP）、优化施肥+畦灌（OPT）和传统施肥+滴灌（RI）。利用EU-Rotate_N模型模拟了两个生长季（春夏茬和秋冬茬）各处理下设施黄瓜地的产量、氮素淋失和气体损失等,并计算了水氮利用效率。【结果】两个生长季内滴灌处理（RI）比畦灌处理（CK、FP和OPT）节水约60%,且灌溉水利用效率提高了2倍多。在各施肥处理中,春夏茬和秋冬茬黄瓜的氮素气体损失分别占施氮量的16%—19%和6%—11%,氮素淋失量分别占施氮量的14%—57%和20%—55%,其中OPT和RI处理的氮素淋失量比FP处理分别减少了19%—31%和63%—76%。OPT处理两茬黄瓜的氮素利用效率比FP处理分别提高了3%和7%,而RI处理的氮素利用效率比FP处理分别提高了41%和44%。【结论】氮素淋失是设施菜地氮素损失的主要途径,滴灌和优化施肥均能有效地减少菜地土壤硝态氮的淋失,提高氮素利用效率。     

缓释氮肥与普通尿素配施提高冬小麦-夏玉米施肥效果的研究

【目的】探求冬小麦-夏玉米轮作高产体系高效简化的施肥技术。【方法】通过两年定位试验,采用冬小麦-夏玉米轮作一年两熟高产（22 500 kg•hm-2）生产的土壤条件及栽培管理措施,分别以不施氮肥（CK）和普通尿素施一次基肥和三次追肥（简称一基三追）常规施肥模式（CK1）为对照,研究一次基肥和一次追肥（简称一基一追）施肥模式下缓释尿素和普通尿素不同配比模式对冬小麦-夏玉米轮作体系产量、地上部氮素积累量、氮肥利用效率、土壤无机氮动态等指标的影响。【结果】两年试验表明,在冬小麦季,与CK1相比,100%缓释尿素处理（T1）在产量、地上部氮素积累量、氮肥利用率方面与前者无显著差异,80%-20%缓释-普通尿素组合、60%-40%缓释-普通尿素组合处理（T2、T3）上述各项指标显著低于CK1;夏玉米季,各缓释尿素处理在产量、地上部氮素积累量、氮肥利用率方面均不低于CK1,表现出较好的施肥效应,其中T2处理两年产量、地上部氮素积累量、氮肥利用率均达最高。与CK1相比,在冬小麦季,T1在灌浆后具有相对较高的无机氮水平;在夏玉米季,T2在吐丝后15 d具有相对较高的无机氮水平,且在吐丝期土壤无机氮水平亦高于其它缓释尿素处理。【结论】本试验条件下,冬小麦-夏玉米轮作体系采用T1、T2处理一基一追模式的产量、地上部氮素积累量、氮肥利用率均高于CK1,总产量均超过22 500 kg•hm-2,实现了高产高效简化的施肥目标。     

滴灌春麦水肥一体化肥效试验研究

[目的]研究春麦在滴灌条件下的水肥利用情况,为滴灌春麦科学施肥提供技术支撑.[方法]通过大田试验,采用“3414”试验方案研究随水施肥对肥料利用率及小麦经济、生物产量的影响.[结果]滴灌春麦至开花期对氮、磷、钾肥吸收量已达全生育期的78.1;、82.14;和84.9;;施用等量氮、磷、钾肥(N240P52.5K375),滴灌施肥较常规施肥氮、钾利用率分别提高了4.7;和3.2;,但磷素差异不大.单一肥料氮肥的作用最大,其次是磷肥;随施氮量的增加,小麦产量得到提高,但过多施入氮肥产量反而下降;氮肥农学效率和偏生产力则随氮肥增加呈递减趋势.[结论]春麦采用水肥滴灌模式可提高肥料利用率并增加小麦产量.     

基于养分专家系统的小麦-玉米推荐施肥效应研究

【目的】探求冬小麦-夏玉米轮作体系科学施肥技术。【方法】采用田间试验研究了小麦、玉米养分专家系统和国际农化服务中心（Agro Services International Inc,ASI）法推荐施肥对冬小麦-夏玉米轮作周期产量、经济效益、养分积累量、肥料利用效率及周年磷钾素平衡的影响。【结果】施肥显著增加冬小麦、夏玉米产量,新郑市航空港区和鹤壁轮作周年分别增产24.75%-65.26%和8.18%-35.53%,施氮分别增产31.14%和24.40%、施磷增产11.62%和9.42%、施钾增产11.52%和8.64%,施氮、磷和钾肥平均增收9 369、4 095和3 923元/hm²。养分专家系统推荐施肥较习惯施肥,植株氮、磷和钾积累量分别增加了7.87%、12.72%和4.79%,分别增产6.63%和4.63%,增收18.27%和20.48%,产投比为4.01,与ASI推荐施肥效果相当。基于养分专家系统推荐施肥的周年氮、磷和钾肥平均农学效率分别为10.99、10.67和10.69 kg·kg^-1,氮、磷和钾肥当季利用率分别为35.82%、22.30%和45.33%。冬小麦、夏玉米秸秆全量还田下,推荐磷钾肥量可实现周年磷钾素分别盈余49.6和71.5 kg·hm^-2。【结论】小麦（玉米）养分专家系统推荐施肥优化了氮磷钾肥配比,促进了冬小麦和夏玉米对氮、磷、钾养分的吸收利用,在冬小麦-夏玉米轮作体系中较习惯施肥具有增产增收效果,肥料利用效率较高,实现了周年磷钾素养分盈余,方便快捷,可在冬小麦-夏玉米轮作区推广应用。     

渭北旱塬不同施肥与覆盖栽培对冬小麦产量形成及土壤水分利用的影响

 【目的】研究不同施肥和覆盖栽培模式对渭北旱塬旱地冬小麦产量和水分利用的影响。【方法】通过田间试验,研究测土推荐施氮、顶凌追肥、垄覆沟播、秸秆还田覆盖等措施对冬小麦产量、生物量、收获指数、水分利用效率及土壤水分周年变化的影响。【结果】旱地早春追肥使冬小麦增产6%—14%,水分利用效率提高7%—10%,达到12.2—13.6 kg•hm-2•mm-1;“减氮+垄覆沟播”增产达15%—41%,水分利用率提高10%—30%,达到12.2—16.5 kg•hm-2•mm-1。主要原因是,通过测土优化氮肥用量,采用基肥﹕追肥（3﹕1）方式,并与起垄覆膜栽培措施相结合可促进冬小麦利用深层土壤水分,提高冬小麦抽穗开花期植株含水量和成熟期的生物量及收获指数;虽然生育期耗水增加,但水分利用效率也提高。而单纯减少氮肥用量,不利于水分利用效率的提高;夏季垄上覆膜沟内覆盖作物秸秆可提高休闲效率,利于土壤水分恢复,实现土壤水分周年平衡和旱地小麦可持续增产。【结论】优化施氮结合垄覆沟播是黄土高原渭北旱地小麦增产增效的栽培模式。