不同施氮水平下小麦/玉米套作群体产量和水氮利用

通过2018—2020年连续两年田间试验,以小麦/玉米套作群体为试验对象,研究N0、N1和N2 3个水平下（施N量分别为小麦0、120 kg·hm^-2和240 kg·hm^-2,玉米0、180 kg·hm^-2和360 kg·hm^-2）小麦/玉米套作群体产量、土地当量比与土壤水分利用的差异。结果表明：小麦/玉米套作具有明显的产量与水分利用优势,与单作相比,套作小麦产量提高21.34%~27.80%（P＜0.05）,产量优势主要来源于边1行与边2行的增产,而套作玉米表现受氮肥供应的调控,在N0与N1水平下套作产量减少3.02%~11.43%,仅在N2水平下高于单作玉米;小麦/玉米套作群体的土地当量比（LER）在1.04~1.16,具有土地利用优势;在相同产量下小麦/玉米套作群体比单作群体的耗水量更少,水分利用效率更高,其中在N1水平下耗水量减少最为明显,两年内平均减少消耗47.30 mm的水分,而水分利用效率比单作系统提高2.77%~6.46%,小麦/玉米套作群体在3个施氮水平下均表现出节水与水分利用优势;套作种植还可以提高小麦和玉米的氮肥农学利用率及小麦的氮肥偏生产力,两年内套作小麦的氮肥偏生产力和氮肥农学利用率最高可达64.17 kg·kg^-1和11.17 kg·kg^-1。因此在半湿润区雨养条件下具有发展小麦/玉米套作种植模式的可行性。     

黄土高原冬小麦产量潜力时空分布特征及其影响因素

研究潜在产量的时空分布特征及其影响因素，有助于定量估计区域内作物产量的可提升空间，揭示限制产量提高的因素，明确未来提高作物产量的重点区域和可行措施。利用中国科学院长武黄土高原农业生态试验站2004-2008年的冬小麦数据资料，验证了APSIM-Wheat模型在黄土高原的适用性。结合黄土高原1974-2016年逐日气候资料和农业气象站的作物观测资料，分析该区冬小麦潜在产量和雨养产量的时空变化特征，明确冬小麦不同等级产量潜力的影响因子及影响程度。研究结果表明：42 a来在品种、管理措施不变条件下，黄土高原冬小麦潜在产量和雨养产量的平均值分别是6 554.19 kg· hm^-2和3 584 kg· hm^-2，变化速率分别为每10 a下降146.59 kg· hm^-2和65.11 kg ·hm^-2。气候变化背景下，对黄土高原冬小麦潜在产量影响最大的为生长季内的最高温度和太阳辐射，分别呈负相关关系（P<0.05）和正相关关系（P<0.05），相关系数分别为0.36和0.35；而水分是决定雨养产量的关键因素，呈显著的正向效应（P<0.05），相关系数为0.47。充分灌溉条件下，甘肃东南部和山西中部属于冬小麦低产且不稳产区。雨养条件下，山西中部和东北部为冬小麦低产且不稳产区。因此，建议通过栽培技术变革或者选择新品种来提升低产不稳产地区的冬小麦产量。     

南疆灌区冬小麦/夏玉米改良模式增产潜力与机理分析

田间试验系统地比较了新冬20/沈玉2002不同套种模式（“522模式”与“952模式”）及“521模式”下保麦10号/蠡玉35、保麦10号/登海3672、新冬20/蠡玉35的产量、叶面积指数、光合势及干物质积累等性状的差异。结果表明,“522模式”新冬20/沈玉2002周年产量（17 838.2 kg·hm^-2）较“952模式”(16 550.9 kg·hm^-2)增产7.8%,其中,冬小麦增产18.4%。“521模式”保麦10号/蠡玉35、保麦10号/登海3672、新冬20/蠡玉35周年产量为19 905.0～20 751.0 kg·hm^-2,其中,冬小麦产量为9 740～10 275 kg·hm^-2、夏玉米产量为9 630～10 211.0 kg·hm^-2;冬小麦孕穗期和开花期叶面积指数分别为6.0、5.0左右,返青至成熟的总光合势290.2～324.3×10⁴·m²·d·hm^-2;夏玉米生育期111 d,大喇叭口期至吐丝后20 d的叶面积指数均保持在4左右,生育期间总光合势233.1～257.5×10⁴·m²·d·hm^-2,冬小麦和玉米总光合势为523.3～581.8×10⁴·m²·d·hm^-2;总干物质量38 569.1～40 487.0 kg·hm^-2;冬小麦产量的边际效应为85.7%～112.9%。“521模式”比“952模式”大幅度增产,是小麦行数和边行数及边际产量增大的结果,并将夏玉米播期提至麦收前15 d左右,延长玉米生育期（达110 d左右）,优化株行配置使玉米增产显著,实现全年超高产。“521模式”同时充分利用了冬小麦边际补偿效应和玉米时间补偿效应,较“952模式”易获得周年超高产。并对超高产栽培技术进行了讨论。     

秸秆覆盖和灌水量对枸杞生长和水分利用效率的影响

为确定适宜引黄灌区枸杞灌溉生产模式,在甘肃省景秦县玉杰枸杞种植园进行了秸秆覆盖和灌水试 验研究。试验以三年生宁杞1号为研究对象,设秸秆覆盖下灌溉定额7 840 m³·hm^-2(T1)、6 270 m³·hm^-2(T2)、4 705 m³·hm^-2(T3)处理,无覆盖措施、灌溉定额为7 840 m³·hm^-2(CK)处理为对照,测定和分析了新梢生长量、耗水量、产 量和水分利用效率等指标。结果表明：(1)新梢生长量随灌溉定额的增大而增大,T1处理的新梢生长量显著高于 (P<0.05)其余处理,T3和对照CK处理差异不显著(P>0.05);(2)灌溉定额与枸杞干果产量没有呈现出正相关, 产量大小依次为：T2>T1>CK>T3,其中T2处理达到2 598.32 kg·hm^-2;(3)水分利用效率以T2处理最高,为2.32 kg·mm^-1·hm^-2,依次较CK、T1和T3处理提高了52.6%、24.7%和25.4%,差异显著(P<0.05);(4)T2处理的耗水量(1 121.36 mm)显著低于(P<0.05)CK和T1处理。灌溉定额为6 270 m³·hm^-2且采取秸秆覆盖处理是一种最优的枸杞节水增产水分管理模式。     

不同覆膜栽培方式对天水旱地冬油菜生长、产量和水分利用效率的影响

以全膜双垄沟播、全膜覆土、全膜平铺、起垄膜侧和露地栽培5种处理方式,研究了不同覆膜栽培方式对冬油菜生育期、越冬率、产量和经济性状、水分利用效率的影响。结果表明：全膜双垄沟播、全膜覆土、全膜平铺、起垄膜侧 栽培冬油菜,均能不同程度影响冬油菜单株经济性状,提高水分利用效率和越冬率,增加产量,缩短生育期;其中全膜双垄沟播栽培效果最好,水分利用效率比露地栽培（对照）提高3.4 kg·mm^-1·hm^-2,生育期缩短7 d,越冬率提高24.5%,产量达3 194.46 kg·hm^-2,增产42.8%;全膜平铺栽培增产33.9%,全膜覆土栽培增产26.0%,起垄膜侧栽培增产24.8%。     

密肥互作对全膜双垄沟播玉米产量及水分利用效率的影响

为进一步完善全膜双垄沟播玉米栽培技术体系,采用大田随机区组试验法,研究了不同密度和施肥水平对全膜双垄沟播玉米产量和水分利用效率的影响。结果表明：6.75×10⁴株·hm^-2种植密度下玉米产量和水分利用效率显著高于4.50×10⁴株·hm^-2密度处理。不同施肥处理条件下,玉米穗 行数和产量均以施纯氮180 kg·hm^-2,施过磷酸钙144 kg·hm^-2处理最高;玉米百粒重和 水分利用效率均以施纯氮210 kg·hm^-2,施过磷酸钙168 kg·hm^-2最高;6.75×10⁴株·hm^-2密度下施纯氮210 kg·hm^-2,施过磷酸钙168 kg·hm^-2处理互作效应显著,玉米百粒重、产量和水分利用效率均高于其他处理。说明6.75×10⁴株·hm^-2密度下施纯氮210 kg·hm^-2,施过磷酸钙168 kg·hm^-2是当地全膜双垄沟播玉米生产中比较理想的种植密度和施肥水平。     

水氮耦合条件下打瓜产量及耗水性的 模糊综合评判

研究水氮耦合对打瓜产量和水分利用效率的影响，以选择适宜的灌溉定额。设置3个不同灌水定额（300 、450、600 m³·hm^-2）和3个不同施氮量（0、138、276 kg·hm^-2）共9个组合，研究水氮耦合对打瓜产量和水分利用效率影响的同时，利用基于层次分析法（AHP）的模糊综合评价，对各指标进行综合分析。结果表明：当灌水定额增加300 m³·hm^-2、施氮量增加276 kg·hm^-2，打瓜产量和水分利用效率分别增加1 416.7 kg·hm^-2和5.24 kg·hm^-2·mm^-1，即打瓜产量和水分利用效率随着灌水定额和施氮量的增大而增加；当灌水定额从450 m³·hm^-2增加到600 m³·hm^-2、施氮量从138 kg·hm^-2增加到276 kg·hm^-2， 打瓜产量减少178.9 kg·hm^-2，即水肥量继续增加则产量下降；灌水定额450 m³·hm^-2(W2)和施氮量138 kg·hm^-2（N2）时，组合产量和WUE分别为2 582.9 kg·hm^-2和10.91 kg·hm^-2·mm^-1，节水增产效果最佳；该组合的模糊综合评价亦为最优，与大田试验分析结果一致。     

膜下滴灌小麦-西兰花复种水肥利用效率

于2017年4月—2018年9月连续2 a进行田间试验，以传统畦灌为对照，开展膜下滴灌不同灌水定额对小麦复种西兰花生长状况、水肥利用效率及效益的影响研究。结果表明：膜下滴灌有利于提高小麦产量和水分利用效率，较传统畦灌处理分别平均提高12.6%和39.10%，但随灌水量增加，作物增产效应下降、耗水量增长率出现回落，膜下滴灌条件下，高水处理(3 225 m³·hm^-2)小麦获得最大产量，平均为5 468.57 kg·hm^-2，但与中水处理(2 700 m³·hm^-2)无显著差异（P＞0.05）；西兰花中水处理(1 920 m³·hm^-2)增产效应最大，较传统畦灌产量平均提高15.65%，水分利用效率和氮肥偏生产力平均增加40.03%和15.65%；膜下滴灌有利于补充土壤氮库，增加土壤肥力，较传统畦灌土壤中N肥消耗平均减小25.52%；当膜下滴灌定额为4 620 m³·hm^-2时，小麦-西兰花净产值较传统畦灌处理平均增收8513.77元·hm^-2，产投比较传统畦灌处理平均提高15.30%。     

浅埋滴灌水氮运筹对春玉米产量及水分利用效率的影响

采用二因素二次饱和D-最优设计，于2016-2017年在辽西半干旱区移动遮雨棚内进行了水氮精量控制试验，设灌溉量和施氮量2个因素，灌溉量分别设145.4、271.7、348.2、436.2 mm 4个水平，施氮量分别设0、84.6、136.1、195.0 kg·hm^-2 4个水平，共6个处理。试验分析了水氮交互作用对春玉米产量和水分利用效率的影响，建立了产量回归模型。研究结果表明：浅埋滴灌条件下，灌溉量在145.4~350.5 mm时，春玉米产量随灌溉量的增加而增高至11 005.60 kg·hm^-2；灌溉量在350.5~436.2 mm时，产量随灌溉量的增加而降低至10 730.09 kg·hm^-2；施氮量在0~146.9 kg·hm^-2时，产量随施氮量的增加而增高至10 983.19 kg·hm^-2，施氮量在146.9~195.0 kg·hm^-2时，产量随施氮量的增加而降低至10 862.39 kg·hm^-2。灌溉量因素的影响大于施氮量，水氮之间有明显的正向交互效应，当灌溉量为373.1 mm，施氮量为165.6 kg·hm^-2时产量最高。作物耗水量在拔节-抽雄期和灌浆-收获期较大，分别为115.64、127.50 mm；水分利用效率随灌溉量的增加呈逐渐降低趋势，降低幅度达到52.21%，随着施氮量的增加则呈先升高后降低趋势，增幅为14.73%~20.08%；其中处理6（灌溉量348.2 mm，施氮量195.0 kg·hm^-2)最利于水分利用效率的提高。综合产量和水分利用效率两方面的因素，初步建立了春玉米浅埋滴灌水氮施用优化模式，参数组合为灌溉量348.2 mm、施氮量165.6 kg·hm^-2。     

不同灌水和施氮水平对河西春玉米水氮利用效率和经济效益的影响

通过田间试验，研究了不同灌溉水平（95%θ_f (土壤田间持水量)、80%θ_f和65%θ_f，依次记为FI、DI1和DI2）和施氮量（0、70、140 kg·hm^-2和210 kg·hm^-2，依次记为N0、N70、N140和N210）对春玉米的产量、水氮利用效率和经济效益等的影响。结果表明：灌水和施氮均可使春玉米产量增加，在FI和DI2灌溉条件下，春玉米产量随施氮量的增加而显著增加，N210处理的籽粒产量比N0处理分别高21.8%和18.8%；但在DI1灌溉条件下，N140和N210处理下的春玉米产量间无显著差异，DI1灌溉水平比FI和DI2平均增产5.5%和8.3%。增施氮肥可提高春玉米水分利用效率，但施氮量超过70 kg·hm^-2水分利用效率显著降低；相同灌溉水平下，氮肥偏生产力随施氮量的增加而显著降低，N70、N140和N210处理的氮肥偏生产力均值分别为262.59、141.52 kg·kg^-1和97.31 kg·kg^-1。综合考虑产量、经济效益和环境因素，在中国河西地区推荐春玉米的最适宜水氮组合为DI1×N140，其产量达23.68 t·hm^-2，净效益达25 390元·hm^-2。     

两种除草剂对水葫芦和大薸的防除效果

采用枯叶指数、枯柄指数、新根抑制、鲜重防效等指标,评价480g/L灭草松水剂和10%硝磺草酮可分散油悬浮剂对水葫芦及大薸的防除效果。盆栽毒力测定结果表明,10%硝磺草酮可分散油悬浮剂对水葫芦和大薸新根有很好的抑制作用,药后10d,LC50分别为14.22和7.21mg/L;480g/L灭草松水剂对水葫芦和大薸鲜重的毒力较强,药后10d,LC50分别为548.22和3.49mg/L;药后20d,LC50分别为53.28和3.31mg/L;而2种除草剂对水葫芦叶片、叶柄和大薸的叶片毒力均较低,其中480g/L灭草松水剂对水葫芦叶片和叶柄毒力优于10%硝磺草酮可分散油悬浮剂,药后30dLC50分别为94.40和93.43mg/L;对大薸叶片毒力较强的是10%硝磺草酮可分散油悬浮剂,药后20dLC50为165.07 mg/L,在实际应用中,为提高防治效果,可适当提高剂量或进行混配处理。     

一株葡萄孢属(Botrytis)真菌结皮效果的研究

从陕北毛乌素沙地生物结皮的下层中筛选得到一株真菌,经鉴定,表明该菌株属于葡萄孢属(Botry-tis)。它能在生长繁殖过程中分泌出大量胞外黏多糖,室内摇瓶振荡培养3 d黏度可达9 860 mPa.s,产量达19.246g/L,通过采用薄层层析法对多糖的组分的测定,初步表明该多糖主要由D-甘露糖和D-半乳糖组成。通过结皮试验,结果表明该株真菌菌剂喷洒于流沙表面后,能够形成约8.2 mm厚的一层具有粘结沙粒、保持水分的生物结皮层,同时具有明显的减缓土壤中水分蒸发的效果。表明该菌株在荒漠化治理、恢复和保护生态环境方面具有重要的应用潜力。     

钾水互作对烟草光合特性的影响

为探讨钾水互作对烟草植株形态和光合特性的影响,以云烟89(Nicotiana tabacumL.)为材料,通过盆栽沙培试验测定不同水分和钾处理相互组合下烟草株高、叶长、叶宽、叶片数以及光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO2浓度等指标。试验设置正常供水、轻度干旱胁迫和重度干旱胁迫3个水分处理,以及施K+浓度分别为2.4、5.4、9.9 mmol/L 3个钾处理。结果表明:水分对株高和叶片数的影响显著;钾对叶长和叶宽的影响显著;水分和钾水互作对净光合速率及气体交换参数的影响显著。轻度水分胁迫下,高钾处理有利于烟草光合作用;重度水分胁迫下,高钾处理不利于烟草光合作用。低钾处理下,随着水分胁迫加重光合速率下降是由气孔因素引起的;高钾处理下,随着水分胁迫加重光合速率下降是由非气孔因素引起的。正常供水条件下,5.4 mmol/L的钾浓度是最佳浓度。     

有机质对黄土善土持水性与水肥效应的影响

黄土高原南部台塬地区有机质对土壤含水量的影响试验研究表明土壤水势相等时,随着土壤有机质含量提高,土壤水分含量增加。土壤水分能量(土壤水势)水平不同,有机质对土壤水分含量的效应值不同,在土壤水势为-40～-50kPa时,有机质对土壤水分含量的效应值最大,土壤水势大于-40kPa小于-50kPa,有机质对土壤水分含量的效应值逐渐变小;在不同土壤含水量条件下,土壤肥力(土壤有机质含量)与水势呈显著负相关,其直线斜率值能更好反映土壤水肥效应状况,并随着土壤含水量的降低,土壤水肥效应值增大,在低肥力土壤中,增施有机肥土壤水肥效应值增加最为显著。     

Pencycuron dissipation in soil: effect of application rate and soil conditions

Dissipation of the fungicide pencycuron was examined under controlled laboratory conditions in clay loam soils from rice cultivated fields of alluvial soil (Typic udifluvent) and coastal saline soil (Typic endoaquept) at field rate, twice the field rate and 10 times the field rate with and without decomposed cow manure maintained at 60% of maximum water-holding capacity (WHC) and waterlogged soil condition. The half-life values depended on the initial concentrations of pencycuron. Pencycuron, in general, degraded fastest in coastal saline soil and in soil amended with decomposed cow manure at 60% of maximum WHC of soil.     

黄土高原半湿润区旱地一年两熟复种模式土壤水分效应

以冬小麦—夏闲种植模式为对照,比较了不同作物种植模式的土壤水分动态、作物耗水量及作物产量等指标。研究了旱地"一年两熟"种植模式的农田土壤水分动态及耗水规律,揭示了不同种植模式对土壤水分的影响机理。结果表明:旱地一年两熟种植模式具有较好的水分利用效率和经济效益,4种一年两熟种植模式的水分利用效率和经济效益较对照分别高48.4%~107.5%和62.3%~119.2%;发展旱地复种对土壤水分的影响程度有限,各复种处理与对照相比,水分差异主要存在于1 m以下的深层土壤;冬小麦—芝麻、冬小麦—大豆、冬小麦—玉米3种作物模式的全季度耗水强度仅较对照分别高0.05、0.07和0.09 mm/d。综合经济效益及土壤水分可利用性分析,冬小麦—玉米模式的经济产量、收益最佳,冬小麦—大豆则为水分生产效益次佳,但显著降低了对土壤水分的消耗。     

Time effect on bentazone sorption and degradation in soil

Previous sorption/desorption batch experiments have indicated that bentazone is weakly sorbed by soils. In addition, field experiments have shown that 4% of the bentazone sprayed can be leached to drainage water. In order to complete bentazone characterisation, we have assessed the effect of time on its behaviour in contrasting soils. In laboratory studies, bentazone was added to three topsoils (sandy, loamy and clay soils). Bentazone degradation, sorption/desorption kinetics and isotherm measurements were carried out at different times. At 160 days after treatment, bentazone mineralisation amounts varied from 2.1% (sandy soil) to 14% (clay soil). The extractable amounts became lower (from 97% after treatment to 12% after 160 days for the clay soil) and a greater number of desorption series was needed to obtain these products. Nevertheless, at the end of the experiments, a small amount of bentazone was still extracted by water. At the same time, bound residues of bentazone reached 65% in clay soil. Statistical analysis indicated effects of both residence time and soil type on bentazone behaviour.     

滴灌长绒棉水氮定量耦合效应研究

本研究目的在于在滴灌长绒棉生育期灌水量及施氮量一定条件下,调节不同时期的水氮配比,进一步优化水氮管理,提高产量,为农业生产提供理论指导。试验方法：在长绒棉主产地阿瓦提县,选用新海24号,设9个不同水、氮配比处理,研究生育期生理指标及产量的变化。试验结果：（1）不同时期灌水量变化对长绒棉生育进程的影响大于施氮量变化;（2）不同水氮配比对长绒棉生育前期（7月5日前）及后期（8月1日后）单株叶面积影响较大;叶片净光合速率（Pn）在出苗后45 d左右均达最高值,在出苗后60～75 d迅速下降,Pn最大值第二次出现的时间及下降速率差异较大,9个处理中,以7月5日前灌水130 m3·666．7m-2,追氮10．44 kg·666．7m-2;7月6日至7月31日灌水78 m3·666．7m-2,追氮17．4 kg·666．7m-2;8月1日后灌水52 m3·666．7m-2,追氮6．96 kg·666．7m-2的水氮配比（N3W1）Pn二次峰值出现时间最早,在出苗后75 d,为22．7μmol·m-2·s-1,且持续时间长,下降缓慢;（3）通过对8月21日的单株成铃数分析表明：N3W1处理单株成铃最多,为15．8个·株-1,脱落率最低,仅为41．5％。结论：在滴灌长棉生育期所需纯氮20 kg,灌水约260 m3·666．7m2条件下,以7月5日前灌水130 m3·666．7m-2,追氮10．44 kg·666．7m-2;7月6日至7月31日灌水78 m3·666．7m-2,追氮17．4 kg·666．7m-2;8月1日后灌水52 m3·666．7 m-2,追氮6．96 kg·666．7m-2的水、氮配比方式最利于长绒棉经济产量的形成。     

地面覆盖的保水增产效应及其机理研究

通过两年的夏玉米微区试验(带遮雨棚)分析麦草覆盖和地膜覆盖的保水增产效果及其作用机理。结果表明:在排除降水影响的条件下,地面覆盖均能增加产量。地膜覆盖增产效果明显,水分利用率高;麦草覆盖保水效果显著,但增产效果较低。休闲时,麦草覆盖和地膜覆盖均明显增加了0~60 cm土层土壤的储水量,分别比不覆盖高10.2 mm和7.4 mm;在种植玉米的条件下,覆草处理的土壤储水量增加16.1 mm;而覆膜处理则减少了13.0 mm。对硝态氮而言,休闲状态下覆草处理的硝态氮在土壤表层的聚集较裸地少,而覆膜处理则相反;种植玉米时,覆草和覆膜处理均可减少硝态氮在表层土壤的聚集,且覆膜的效果大于覆草处理。     

水肥耦合对糜子干物质运转和产量的影响

以晋黍7号为材料,研究了不同水肥条件下糜子叶面积、净光合速率、干物质转运及产量构成因素变化。结果表明,糜子叶面积和净光合速率基本呈现出先上升后下降的变化趋势,叶面积在抽穗期达到最大值,净光合速率在开花期达到最大值;各处理均以叶片干物质的移动率高于茎,茎干物质的转运率均高于叶片,茎和叶的移动率以施氮量150 kg·hm^-2、施磷量120 kg·hm^-2和保水剂60 kg·hm^-2处理最大,分别为 41.82%和43.28%;与不施肥无保水剂（CK）相比,施氮量150 kg·hm^-2、施磷量120 kg·hm^-2和保水剂60 kg·hm^-2处理的产量最高,为5 389.36 kg·hm^-2,增产36.47%;产量与有效穗数、单株穗重和主穗长呈极显著正相关,相关系数分别为0.88、0.80和0.71。一定范围内,随着施肥量的增大,产量增加,保水剂处理比无保水剂处理产量高;施氮量150 kg·hm^-2、施磷量120 kg·hm ^-2和保水剂60 kg·hm^-2处理组的糜子产量最高,茎和叶的干物质移动率最高,对籽粒的贡献率最大,为理想的水肥组合。