滴灌条件下减量施钾对香蕉产量及土壤钾素平衡的影响

  【目的】  香蕉生长快,需要及时充足的水肥供应,特别是钾素的供应。研究滴灌条件下减量施钾对香蕉产量品质、钾肥利用率、钾素平衡及经济效益等的影响,为制定适合香蕉生产的水肥一体化施肥方案提供依据。  【方法】  2016—2018年,在福建漳州进行了为期3年的田间定位试验。在施用等量氮磷肥的基础上,以不施钾肥(K₀)和常规灌溉施钾1400 kg/hm2 (K₁)为对照,在滴灌条件下,设置施用常规施钾量的40% (K_0.4)、60% (K_0.6)和80% (K_0.8) 3个减施钾肥处理。在收获期测定香蕉产量和品质,计算土壤钾素平衡。  【结果】  与K₁处理相比,K_0.4处理香蕉植株茎围、果指围、每梳果数、产量均显著降低,但不影响口感品质;K_0.6处理对香蕉生长、结果数和果实外形、每梳果数、产量均没有显著影响,果实品质没有下降;K_0.8处理促进了香蕉生长、结果性状和产量,并提高了果指围和单株果重,没有降低营养品质。4个施钾处理的净收益依次为K_0.8 (54179.4元/hm2) > K_0.6 (46663.7元/hm2) > K₁ (42538.1元/hm2) > K_0.4 (36808.1元/hm2),K_0.8处理净收益显著高于K₁和K_0.6处理,K_0.6处理显著高于K₁处理,K_0.4处理则显著低于K₁处理(P < 0.05)。连续种植3年香蕉后,K_0.8处理与常规K₁处理的土壤速效钾、缓效钾和全量钾素含量未达显著差异水平,K_0.4处理的土壤钾素亏缺 93.3 kg/hm2,K₁、K_0.6和K_0.8处理的土壤钾素分别盈余了501.9、8.9和220.4 kg/hm2。  【结论】  综合考虑滴灌条件下增产效应、经济效益和土壤钾素养分平衡,福建香蕉果园采用滴灌及减少常规钾肥用量的20%较为适宜。     

长期秸秆还田下基于东北水稻高产和钾素平衡的钾肥用量研究

  【目的】  通过5年定位试验,系统研究东北稻区秸秆还田条件下不同钾肥用量对水稻产量、钾素利用率和土壤供钾能力的影响,为秸秆还田下水稻钾肥合理施用提供科学依据。  【方法】  于2015—2019年在东北水稻主产区吉林省前郭县开展田间定位试验。共设6个钾肥用量 (K₂O) 处理,分别为0 (K0)、30 (K30)、60 (K60)、90 (K90)、120 (K120) 和150 kg/hm2 (K150),水稻收获后,测定籽粒产量与生物产量、植株钾含量及0—20和20—40 cm土层土壤速效钾、缓效钾和全钾含量,并计算作物钾积累量、钾素利用效率和土壤-作物系统的钾素表观平衡状况。  【结果】  施钾可提高水稻籽粒产量和生物产量,与不施钾相比,平均增幅依次为7.6%～14.5%、6.3%～10.9%,以K60和K90处理籽粒产量和生物产量最高。不同施钾处理间收获指数没有显著差异。钾素表观回收率、农学利用率和偏生产力均随钾肥用量的增加而下降。K60、K90、K120和K150处理0—40 cm土壤速效钾和缓效钾含量高于K0和K30处理,全钾含量6个处理间没有显著差异。K90、K120和K150处理0—40 cm土壤速效钾和缓效钾含量间也没有显著差异。在5年试验中,K0和K30处理土壤钾素表观平衡均表现为亏缺,K60处理农田钾素投入量和输出量基本平衡,当钾肥用量增加至90 kg/hm2以上,农田钾素表观平衡呈现盈余状态,并随钾肥用量的增加显著增加。盈余率与钾肥用量、籽粒产量、土壤速效钾含量、钾素利用效率分别进行拟合得出,当盈余率为0时,钾肥用量为53.1 kg/hm2,籽粒产量为10035 kg/hm2,0—20和20—40 cm土壤速效钾含量分别为103.04和91.56 mg/kg,钾素表观回收率为40.4%,钾素农学利用率为21.2 kg/kg,钾素偏生产力为202.2 kg/kg。  【结论】  在秸秆还田条件下,施用钾肥对水稻依然有明显增产效果。年施K₂O 30 kg/hm2,土壤钾素处于亏缺状态;年施K₂O 60 kg/hm2增产效果最好,且土壤钾素处于基本平衡状态,土壤速效钾和缓效钾含量处于稳定状态;年施K₂O超过90 kg/hm2后,虽然钾盈余量增加,但对土壤速效钾和缓效钾含量没有进一步增加的效果,水稻产量甚至还有下降的趋势。以理论盈余率为0时钾肥用量的95%为置信区间,钾肥用量在50～56 kg/hm2范围内既可保证较高的水稻产量和钾素利用效率,又可维持土壤供钾能力,可作为东北稻区秸秆还田下水稻钾肥推荐用量。     

垄膜集雨种植对土壤微生物及酶活性的影响

本研究采用田间试验与室内分析相结合的方法,探究全覆膜垄膜沟播、半覆膜垄膜沟播和不覆膜平作三种不同种植方式对旱作向日葵农田土壤微生物及酶活性的影响,进一步补充完善垄膜集雨和旱作农业丰产栽培理论。结果表明:全覆膜垄膜沟播有效提高了土壤酶活性与土壤微生物数量,表现为全覆膜垄膜沟播半覆膜垄膜沟播不覆膜平作,其数量各处理均表现为细菌放线菌真菌。各处理土壤酶活性、微生物数量随着土层的加深呈降低趋势。试验认为全覆膜垄膜沟播可增加向日葵土壤酶活性及土壤微生物数量,有利于改善土壤结构并提升土壤养分,可以为植株根系生长及养分吸收创造良好微环境。     

基施钾肥有效提高内蒙古河套灌区向日葵产量和油分品质

【目的】 氯化钾和硫酸钾价格差异较大,在碱性土壤上比较氯化钾和硫酸钾及其施用时期对向日葵产量、品质的影响,为向日葵科学经济合理施用钾肥提供理论依据。 【方法】 于2014—2016年,在内蒙古河套灌区向日葵典型种植区进行了3年的钾肥品种和施用时期田间定位试验。供试钾肥为硫酸钾和氯化钾,施用量为K₂O 120 kg/hm2。施用方式设100%基施 (100%B)、50%基施 + 50%现蕾期追施 (50%B + 50%T) 和25%基施 + 50%现蕾期追施 + 25%花期追施 (25%B + 50%T + 25%T) 三个处理,以不施钾肥为对照。向日葵收获后,调查了产量、产量性状及钾素吸收量,钾肥利用率,分析了向日葵籽实中粗脂肪、粗蛋白和主要脂肪酸的含量。 【结果】 向日葵施用钾肥显著增产。施硫酸钾增产10.4%,施氯化钾增产10.6%。钾肥的农学效率平均为3.08 kg/kg。施用硫酸钾和氯化钾均显著增加籽实粗脂肪和粗蛋白含量,粗脂肪分别增加2.17%和2.74%,粗蛋白分别增加1.95%和2.45%,硫酸钾和氯化钾以及三种施用方式间均无显著差异。施用钾肥对向日葵的盘径、盘粒重、千粒重影响显著,其中对盘粒重和千粒重影响较大。施用钾肥后向日葵的吸钾量和吸钾效率显著增加,3年连续施用钾肥的利用率平均为47.7%,但各施钾处理之间没有显著差异。钾肥增加了向日葵籽实粗脂肪含量,主要是增加了向日葵籽实中不饱和脂肪酸比例达2.20%,钾肥不同品种和不同施用方式对其影响不显著。 【结论】 河套灌区向日葵种植中施用钾肥可以显著增加籽实产量,提高籽实蛋白质含量和油分含量。氯化钾和硫酸钾效果相当,全部钾肥一次基施的效果与基施加一次追施或两次追施的效果没有差异。综合考虑钾肥价格和劳动力投入,河套地区向日葵种植推荐选用氯化钾全部基施。      

钾肥用量对瘠薄地甘薯产量和钾肥利用率的影响

为探索瘠薄地条件下甘薯的最佳钾肥用量,以淀粉型甘薯品种济薯25为试验材料,设3个处理:CK(不施钾肥)、K1(K₂O,150 kg·hm^-2)、K2(K₂O,300 kg·hm^-2),研究钾肥用量对瘠薄地甘薯产量和钾肥利用率的影响。结果表明,施钾显著提高了鲜薯和薯干产量,K1增产幅度较大,鲜薯和薯干产量分别较CK增加22.84%和32.13%,K2分别较CK增产11.39%和20.30%。施钾促进了甘薯块根的膨大,K1和K2的块根膨大速率均显著高于CK,T/R值均显著低于CK。施钾促进干物质的积累,K1和K2的叶片、叶柄、茎和纤维根干重以及总生物量显著高于CK,且K1优于K2。施钾显著增加了甘薯各器官的钾素积累量,且整体表现为施钾量越多,各器官的钾素积累量越高。钾肥利用率随施钾量的增加而降低,K1的钾素产块根效率、产干物质效率、钾肥吸收利用率、钾肥农学利用率和钾肥偏生产力均显著高于K2。在本试验瘠薄地条件下,钾肥的最佳用量为150 kg·hm^-2。本研究为瘠薄地甘薯田间施肥提供了理论依据,可达到节本增效的目的。     

我国主要粮食作物秸秆钾养分资源量及还田替代钾肥潜力

  【目的】  粮食作物秸秆中钾养分含量及其还田后的当季释放率均较高,调查我国主要粮食作物秸秆钾养分资源量,为秸秆还田条件下农田钾素养分管理提供科学依据。  【方法】  基于最新统计数据和文献资料,采用草谷比法估算了我国不同省份和农区主要粮食作物秸秆的钾养分资源量,及其在还田条件下的钾肥替代潜力。  【结果】  2015—2017年在我国主要粮食作物种植区域,水稻、小麦和玉米秸秆的年均产量分别为23212万t、17083万t和39918万t,三大粮食作物秸秆主要分布于华北、长江中下游和东北农区,分别占全国总量的33.6%、25.4%和22.8%。水稻、小麦和玉米秸秆可以提供的年均钾养分资源量分别为529万t、216万t和568万t,长江中下游、华北和东北农区三大粮食作物秸秆钾养分资源量居于全国前列,分别占全国总量的30.4%、28.2%和22.0%。各省单位耕地面积水稻秸秆还田当季可提供的钾养分量均较高,为K₂O 115.0～209.5 kg/hm2。小麦秸秆还田替代钾肥潜力较大的省份有河南、河北、山东、安徽和江苏,占全国小麦总播种面积的71.1%,钾肥替代潜力为K₂O 82.3～97.1 kg/hm2。对玉米秸秆还田来说,其钾肥替代潜力为K₂O 67.2～170.7 kg/hm2。从全国范围来看,单位耕地面积水稻、小麦和玉米秸秆还田当季可提供钾养分量分别为 K₂O 152.6、82.4和124.4 kg/hm2。  【结论】  我国水稻、小麦和玉米秸秆还田当季可提供的钾养分量分别为K₂O 449万t、193万t和479万t。我国单位耕地面积水稻、小麦和玉米秸秆还田当季的钾肥替代潜力分别为K₂O 152.6、82.4和124.4 kg/hm2,充分利用秸秆资源,可基本满足我国粮食作物生产的钾素需求,维持土壤钾素平衡。     

黄冠梨果实和叶片钾素积累特征及其对施钾的响应

【目的】 本研究通过研究黄冠梨果实和叶片钾素积累特征及其对不同施钾量的响应,探讨施钾对梨果产量和品质的影响,为梨园合理施钾提供依据。 【方法】 选取同一区域 14 年生不同产量水平的高 (60～70 t/hm2)、中产 (30～40 t/hm2) 两个黄冠梨园开展田间施钾试验。设置 K₂O 0、150、300、450 kg/hm2 四个施钾水平(K0、K150、K300、K450),分别在幼果期、膨大Ⅰ期、膨大Ⅱ期、成熟期和果实收获后一个月采集叶片与果实样品,研究施钾对产量、果实品质、叶片和果实钾含量及钾积累量、钾肥利用率的影响。 【结果】 随施钾量增加高产园产量增加显著,K450 处理比对照提高了 16.9%;在中产园 K300 处理产量达到最高值,较对照提高了 27.2%,K450 与 K300 处理之间无显著差异。果实中可溶性糖含量和糖酸比随施钾量增加而提高,可滴定酸变化规律与之相反。从幼果期至成熟期,叶片与果实钾含量均呈下降趋势,施钾在不同程度上提高了钾素含量。叶片钾积累量在膨大Ⅰ期达到最大,随后积累量逐渐下降。果实钾在整个膨大期积累最多,占全生育期钾积累量的 60%～79%;膨大期后高产园果实仍在迅速积累钾素,中产园积累减缓。落叶前叶片钾回流,高产园回流力度大于中产园。高产园果实收获和落叶移走钾量为 258～314 g/plant,中产园为 166～192 g/plant。在高产园 K450 处理和中产园 K300 处理下,果实和叶片内每积累 1 kg 钾素,高产园可增产 414.0 kg,中产园增产 405.2 kg。 【结论】 施钾促进了树体对钾素的吸收,果实产量和果实品质随施钾量增加有不同程度提高。膨大期是树体吸收钾素的最大效率期,建议在膨大期前追施钾肥。综合产量、肥料利用率及果实品质等各项指标,建议产量为 60～70 t/hm2 的高产园适宜施钾量为 450 kg/hm2,产量为 30～40 t/hm2 的中产园适宜施钾量为 300 kg/hm2。      

东北春玉米滴灌施肥的适宜种植密度和施钾量研究

  【目的】  适宜的种植密度和施肥量是实现春玉米高产和高肥料利用效率的重要因素。研究东北半干旱区滴灌水肥一体化条件下种植密度和施钾量对春玉米产量、效益、养分转运及吸收利用的影响,为进一步挖掘东北玉米产量潜力提供科学依据。  【方法】  田间试验于2018—2019年在吉林省半干旱区乾安县赞字乡父字村进行,供试玉米品种为‘富民985’。试验采用完全区组设计,设置60000、75000、90000株/hm2 3个种植密度(分别记作D1、D2和D3)和0、60、90、120、150 kg/hm2 和5个施钾(K₂O)量(分别记作K0、K1、K2、K3和K4)。分析玉米氮磷钾积累、分配与转运特征及产量、效益和钾素利用率。  【结果】  同一施钾量下,玉米产量和效益均以D2密度下最高,该密度下两年的玉米平均产量较D1和D3密度下分别提高了8.1%和5.3%,效益分别提高了10.3%和9.4%。在这3个密度下,玉米产量均随施钾量的增加而增加。D1密度下,当K₂O量≥90 kg/hm2时,产量和效益的增幅不再明显;而D2和D3密度下,当K₂O量≥120 kg/hm2 时,产量和效益增幅不再明显。随施钾量的增加,不同种植密度下钾素吸收利用率、农学利用率和偏生产力均呈下降趋势,但同一钾量下的钾素利用率均以D2密度下的处理最高。种植密度和施钾量对玉米吐丝前后氮、磷、钾素累积量有显著的交互作用,D2K3处理促进了吐丝前氮、磷、钾养分的积累及向籽粒的转运,提高了吐丝后氮、磷、钾同化量及对籽粒的贡献率,进而提高了籽粒氮、磷、钾积累量。相关分析结果表明,玉米吐丝前后氮、磷、钾素积累量与籽粒产量均呈极显著正相关(r=0.636～0.971),其中吐丝后的相关性高于吐丝前。  【结论】  在东北半干旱区,滴灌水肥一体化条件下,密度和钾肥互作显著影响玉米产量、养分吸收、转运和钾素利用率。最佳密度和施钾量组合是75000 株/hm2配合K₂O 120 kg/hm2。     

钾肥用量对甜荞麦产量和钾素利用效率的影响

以甜荞麦大粒荞品种为材料,设4个钾素水平（K2O 0、 22.5、 45和67.5 kg/hm2）,通过两年田间试验,研究了钾肥用量对甜荞麦产量、 钾素吸收和利用特性的影响。结果表明,甜荞麦籽粒产量、 籽粒钾素累积量随施钾量的增加先增加后降低,在施钾量为K2O 45 kg/hm2 时达最高。通过二次曲线模拟,在施钾量为K2O 46.2 kg/hm2（2009年）和46.3 kg/hm2（2010年）时产量达到最高。钾素生理效率、 钾素利用效率、 钾肥农学利用率、 钾肥生理利用率、 钾肥效率和钾肥利用效率均随钾肥用量的增加而下降。在本试验条件下,施K2O 22.545 kg/hm2时,通辽市库伦旗甜荞麦可获得较高的钾肥利用率,并获得高产。     

薯麦轮作体系钾肥全部施于薯季提高甘薯和周年产量

【目的】 薯麦轮作是我国甘薯种植的主要模式,施钾对甘薯、小麦都有较好的增产效果。本文研究了薯麦轮作中钾肥最佳运筹方案,以便更好地发挥钾肥效益。 【方法】 在江苏省农业科学院位于南京的六合基地连续进行了三年田间定位试验,在周年钾肥投入总量K₂O 270 kg/hm2的前提下,设置5个甘薯 (S) /小麦 (W) 钾肥分配量处理,分别为 S0W270、S90W180、S135W135、S180W90、S270W0,重复三次。调查了产量、产量组成和生物量分配,测定了吸钾量、钾生理效率和钾表观平衡。 【结果】 钾肥分配量显著影响甘薯的块根产量、单株薯数、单个薯重、冠根比、吸钾量和钾生理效率,而对小麦产量、有效穗数、穗粒数、千粒重、草谷比、吸钾量、钾收获指数和钾生理效率均无显著影响。甘薯产量和周年产量均以钾肥全部施于薯季的S270W0处理最高,全部分配于麦季的S0W270处理次之,S270W0的甘薯产量和周年产量比薯麦两季分配的S90W180、S135W135、S180W90处理提高20.7%～24.5% (P < 0.05) 和17.8%～20.9% ( P < 0.01),S0W270的分别提高了9.9%～13.4% ( P > 0.05) 和8.2%～11.0% ( P > 0.05)。S270W0处理的单株薯数和单个薯重分别比钾肥施两季的处理高5.2%～10.4%和8.5%～30.6% ( P < 0.01),是其产量增加的主要原因;S0W270处理的单株薯数比 这三个处理高18.9%～24.8% ( P < 0.001),但单薯重低于其他处理,较高的单株薯数是该处理甘薯增产的主要原因。S180W90和S270W0处理甘薯整株吸钾量比S90W180和S0W270高出9.7%～16.1% ( P < 0.05)。随薯季施钾量增加,甘薯冠根比先增后减 ( P < 0.001)、钾生理效率先减后增 ( P < 0.01)、钾收获指数和商品率变化较小 ( P > 0.05)。甘薯吸钾量平均为K ₂O 228.0 kg/hm2,是小麦的2.3倍;钾收获指数平均为0.55,是小麦的5.5倍。薯蔓中储存的钾占甘薯吸钾量的46.6%,薯蔓还田可满足小麦对钾的需求;麦秸中贮存的钾占小麦吸钾量的91.0%,麦秸还田只能满足甘薯吸钾量的39.5%。本研究施钾量下,秸秆不还田,甘薯和小麦年均携出土壤的钾达K₂O 327.9 kg/hm2,年末土壤速效钾呈快速下降,三个轮作周期后土壤速效钾降低49.2%;秸秆和薯蔓完全还田条件下,薯麦轮作施钾量为K₂O 134.3 kg/hm2时即可保持土壤钾素平衡。 【结论】 薯麦轮作中,以钾肥单施于甘薯上,可显著增加单株薯数和单个薯重,增加甘薯产量和周年产量。全部钾肥施于甘薯上,薯蔓还田可以满足小麦的钾素营养。麦秸和薯蔓完全还田条件下,可适当减少钾肥的投入,年施K₂O 134.3 kg/hm2时即可保持钾素平衡。供试地区土壤和管理条件下,钾肥的管理模式建议为“秸秆还田 + 适宜施钾量 + 钾肥全部施于薯季”。      

水、氮、钾互作对砂田嫁接西瓜产量和品质的影响

  【目的】  西北砂田嫁接西瓜生产中水肥管理不当常造成品质下降。研究采用膜下滴灌栽培模式,水、氮、钾三因素组合对西瓜产量和品质的影响,为西北砂田嫁接西瓜高产、优质生产提供理论依据。  【方法】  以中晚熟西瓜品种‘金城5号’为供试材料进行微区试验。以水(W)、氮(N)、钾(K)为3个主因素,采用二次饱和D-最优设计确立了3因素5水平试验,共11个处理。测定西瓜产量和品质,分别建立产量、平均含糖量与水肥用量二次回归拟合数学模型,并计算产量和品质目标下的水肥用量。  【结果】  主因子效应分析表明,对西瓜产量的影响顺序为W>N>K,水对产量的正效应和氮对产量的负效应均极显著,钾对西瓜产量影响不显著。对西瓜品质的影响顺序为N>K>W,氮、钾对西瓜品质的正效应和水对西瓜品质的负效应均达到显著水平。对西瓜产量的耦合效应分析表明,交互效应表现为N×W>N×K>W×K,W×K的交互效应大于氮的单因素效应。对西瓜品质的耦合效应结果为W×K>W×N>N×K。产量与水肥回归模型计算得出,西瓜产量超过60 t/hm2的W、N、K组合方案为灌水量808～1017 m3/hm2、N 231～293 kg/hm2、K₂O 177～258 kg/hm2;西瓜平均糖含量在11%以上的水肥方案为灌水量555～876 m3/hm2、N 226～279 kg/hm2、K₂O 217～271 kg/hm2。  【结论】  综合产量与品质,砂田嫁接西瓜水肥一体化条件下产量超过60 t/hm2,平均糖含量在11%以上的适宜灌水量为808～876 m3/hm2、N 231～279 kg/hm2、K₂O 217～258 kg/hm2。     

不同施肥量对旱作沟垄集雨种植农田土壤水分及玉米产量的影响

  【目的】  沟垄集雨种植是西北旱作农田广泛运用的高效节水栽培模式。研究不同施肥处理对旱作沟垄集雨种植农田土壤水分及玉米产量的影响,为优化施肥配置,进一步提升其增产效能提供科学依据。  【方法】  以玉米为供试作物,在宁夏回族自治区固原市进行了连续5年的田间定位施肥试验。试验玉米栽培采用集雨沟垄栽培技术,设置4个施肥水平处理:无肥对照 (CK),低肥 (N 150 kg/hm2、P₂O₅ 75 kg/hm2),中肥 (N 300 kg/hm2、P₂O₅ 150 kg/hm2),高肥 (N 450 kg/hm2,P₂O₅ 225 kg/hm2)。在玉米生长关键期,取0—200 cm深土壤不同层次的土壤样品,测定了土壤含水量、农田耗水量、水分利用效率,调查了玉米产量。  【结果】  无论缺水年、平水年还是丰水年,随施肥量的增加,农田耗水量、玉米干物质累积量均呈提高趋势,高、中、低水平施肥处理的农田耗水量较CK分别平均提高了8.8%、7.7%和5.3%,玉米干物质累积量分别显著 (P < 0.05) 提高了38.3%、35.8%和31.2%。在各年份,各处理土壤含水量从四叶期到抽雄吐丝期均随施肥量的增加呈降低的趋势,而在收获期,各施肥处理土壤含水量均显著 (P < 0.05) 低于CK,高、中、低水平施肥处理分别平均降低24.7%、24.2%和17.7%。综合来看,中肥处理5年平均籽粒产量最高 (11.4 t/hm2),产量变异系数最小 (12.9%)。在丰水年,低肥处理玉米产量及籽粒水分利用效率均高于高肥和中肥处理,而在平水年和干旱年,中肥处理可获得较高的籽粒产量和水分利用效率。  【结论】  在半干旱地区,施肥量对沟垄集雨种植模式春玉米产量及水分利用效率的影响受制于降雨量。在丰水年,较低的施肥量 (N 150 kg/hm2、P₂O₅ 75 kg/hm2) 即可获得理想产量和水分利用效率,而在平水年和干旱年,中量施肥水平 (N 300 kg/hm2、P₂O₅ 150 kg/hm2) 获得的产量和水分利用效率最高。高施肥量 (N 450 kg/hm2、P₂O₅ 225 kg/hm2) 会造成土壤水分的大量消耗。     

采用QUEFTS建立向日葵推荐施肥模型养分特征参数

  【目的】  汇总我国向日葵主产区的产量和施肥效应数据,构建基于产量反应与农学效率的推荐施肥模型,为向日葵科学施肥提供依据。  【方法】  收集整理2002年以来在向日葵主产区进行的向日葵肥料田间试验和公开发表的文献等共483个,计算产量反应、农学效率、肥料利用效率等特征参数。采用QUEFTS法预估向日葵地上部氮 (N)、磷 (P)、钾 (K)养分吸收。  【结果】  我国主要产区向日葵籽粒产量平均为3334.9 kg/hm2,秸秆产量平均为7222.7 kg/hm2,收获指数为0.32 kg/kg。籽粒中N、P₂O₅和K₂O养分含量平均分别为25.0、4.7和8.5 g/kg,秸秆中平均分别为8.4、1.2和32.8 g/kg,地上部N、P₂O₅和K₂O养分吸收量平均分别为145.7、55.1和318.5 kg/hm2。N、P₂O₅和K₂O养分收获指数平均分别为0.59、0.66和0.11 kg/kg,施用N、P和K的内在效率 (IE) 分别为23.8、63.8和11.3 kg/kg,籽粒需要的养分吸收量 (RIE) 分别为43.2、16.4和94.9 kg/t。应用QUEFTS模型估算,目标产量为最高产量的60%～70%时,生产1 t籽粒地上部需要吸收N 40.8、P₂O₅ 15.8和K₂O 78.1 kg,N∶P₂O₅∶K₂O养分需求比例为2.58∶1.00∶4.93。N、P和K肥的产量反应 (YR) 分别为621.9、467.0和361.3 kg/hm2。不施用N、P和K的相对产量 (RY) 分别为0.82 (n = 1071)、0.87 (n = 914) 和0.90 (n = 1108)。相对产量与施肥产量反应之间呈显著的线性负相关,N、P和K相对产量与施肥产量反应关系的决定系数 (R2) 分别达到了0.712*(n = 1071)、0.693* (n = 914) 和0.763* (n = 1108)。向日葵N、P和K肥的增产量和农学效率二者间存在着显著的指数曲线关系,决定系数 (R2) 分别达到了0.634* (n = 1061)、0.697* (n = 905) 和0.702* (n = 1092)。其关系式分别为AE_N = 0.0152YR_N0.8796;AE_P = 0.0269YR_P0.8797;AE_K = 0.0229YR_K0.9009。  【结论】  通过向日葵养分增产量(产量反应)与相对产量,及产量反应与农学效率的相关关系可计算出养分需要量。氮肥推荐可依据氮肥的增产量和农学效率来确定,磷、钾肥推荐除考虑其增产量及吸收量外,还需考虑一定目标产量下地上部的养分移走量、上季残效和通过秸秆还田的归还量。     

耦合效应弥补水氮减量对夏玉米养分吸收和利用的不利影响

  【目的】  适宜的水氮管理是提高关中平原夏玉米产量的关键。研究水、氮减量及其交互作用对夏玉米养分积累和转运以及氮素利用的影响,为关中平原夏玉米高产高效栽培提供理论依据。  【方法】  于2018—2019年,在陕西杨凌设置水、氮二因素裂区田间试验。3个灌溉处理为传统灌水量800 m3/hm2 (W2)、减量50%灌水 (400 m3/hm2,W1)和无灌溉(W0)。每个灌溉量下设传统施氮量的100% (300 kg/hm2, N300)、–25% (225 kg/hm2, N225)、–50% (150 kg/hm2, N150)、–75% (75 kg/hm2, N75)和不施氮(N0) 5个水平,W2N300为传统水氮管理模式对照。分析夏玉米籽粒产量、氮磷钾养分积累与转运特征,计算氮肥利用效率。  【结果】  与W2N300相比,W2N225、W1N225、W1N150处理的夏玉米产量和产量构成因素无显著差异。W1N225显著提高了玉米抽雄后干物质积累,显著提高了玉米抽雄后氮、磷、钾养分积累和所占比例,W2N225、W1N300则与W2N300无显著差异。与W2N300相比,W1N225处理可以显著提高干物质和氮磷钾养分转运量,分别比W2N300处理的干物质和氮磷钾转运量提高了11.67%、16.28%、19.80%、18.95%。相关分析结果表明,玉米抽雄前后氮、磷、钾素积累量与籽粒产量均呈显著或极显著正相关,且抽雄后的氮、磷、钾积累量与产量的相关性高于抽雄前。  【结论】  在传统灌水量和施氮量基础上,减少50% 的灌水量,减少25%的氮素投入量可显著提高玉米抽雄后养分积累,促进养分转运量和抽雄后转运养分对籽粒贡献率的协同提高,进而提高了玉米产量和氮肥利用效率。综合考虑夏玉米产量,氮、磷、钾养分积累与其转运特征以及氮素利用效率等因素,在关中平原灌溉区,以灌水减量50% (即400 m3/hm2)、施氮减少25% (即 225 kg/hm2)的模式较为适宜。     

不同减氮栽培模式对杂交籼稻氮素吸收利用及产量的影响

[目的]探索不同减氮栽培模式对水稻氮素吸收利用及产量的调控效应,为水稻减氮高产栽培提供理论依据.[方法]选用杂交籼稻品种'成优981'和'宜香优2115'为试验材料,以常规高产栽培为对照(湿润灌溉、种植密度20.0×104/hm2、施氮量187.5 kg/hm2,T0),设3种减氮栽培处理:单一减氮(湿润灌溉、种植密度...     

适度干旱和低养分投入促进黄精生长发育与黄精多糖累积

  【目的】  探究在不同水肥胁迫条件下黄精光合特性、生长发育及黄精多糖含量的差异,为黄精栽培生产中水肥管理提供科学依据。  【方法】  试验设4个单因素黄精盆栽试验。水分试验设计灌水量400 mm (严重干旱)、500 mm (中度干旱)、600 mm (轻度干旱)、700 mm (充分供水)、800 mm (极充分供水) 5个水平,不施任何肥料。氮磷钾肥料试验均设4个水平:低量、理论用量、经验用量和超量,氮肥(尿素)依次为110、225、375和525 kg/hm2,磷肥( 磷酸二铵)为260、525、750和975 kg/hm2,钾肥(硫酸钾)为75、150、225和300 kg/hm2,肥料试验灌水量均为当地年降雨量 (680 mm)。在黄精不同生长时期,用光合作用仪测定净光合速率 (P_n)、蒸腾速率 (T_r)、气孔导度 (G_s)、胞间CO₂浓度 (C_i) 等光合参数,用叶绿素荧光仪测定荧光参数值并绘制快速荧光动力学曲线,直尺测定株高、根长,叶面积测定仪测定叶面积,称重法测定根茎鲜重及干重,紫外–可见分光光度法测定黄精多糖含量。  【结果】  中度干旱胁迫下,黄精光合能力较强,根茎多糖含量较高;充分灌水时生长发育旺盛,但光合速率和多糖含量低于中度干旱条件下。氮肥处理P_n、G_s、T_r值均以超量施肥最大,但P_n值随着施氮量的增大呈现先增高后降低再升高的“N”形曲线;以低氮量、经验磷量、低钾量处理的F_m最大,不同水肥条件下的黄精叶片均有明显的OJIP趋势;低量氮肥和低量钾肥条件下黄精的株高及根茎生物量高于其它施肥量处理;黄精多糖含量均以经验施肥量处理最高。在生长指标与黄精多糖含量的相关性分析中发现,株高与根茎生物量呈显著相关性 (P < 0.05),叶面积与黄精多糖含量有极显著相关性 (P < 0.01),黄精的植株越高,其药材生物量越大,而叶面积越大,其体内多糖含量越高。  【结论】  黄精栽培需保持中度的干旱,适当降低施肥量,特别是氮和钾用量,经验用量以下的施肥处理可以在获得较高的黄精根茎生物量的同时,保证黄精良好的生长发育,增大黄精的叶面积,提升光合效能,促进黄精根茎多糖含量的提升。     

玉米光能利用率和产量对密度、施氮量及其互作的响应

  【目的】  合理密植和施肥是提高雨养农业区作物产量和肥料利用效率的有效途径。我们研究了半湿润雨养黑土农业区玉米不同种植密度和施氮量及其互作对光能利用率和产量的影响,为进一步挖掘东北玉米产量潜力提供理论依据和数据支撑。  【方法】  于2017—2019年以郑单958 (ZD958)为供试品种进行了田间试验。试验采用裂区设计,种植密度为主区,分别为4.5×104株/hm2 (M4.5)、6.0 ×104株/hm2 (M6.0)、7.5 ×104株/hm2 (M7.5)和9.0 ×104株/hm2 (M9.0),施氮量为裂区,分别为N 120 kg/hm2 (N120)、180 kg/hm2 (N180)和240 kg/hm2 (N240),各处理均设3次重复。分析了玉米光能利用率(LUE),玉米地上部干物质累积量、籽粒产量、净光合速率(P_n)和叶面积指数(LAI)等指标。  【结果】  年度间玉米产量、干物质量、LAI、净光合速率(P_n)和光能利用率(LUE)差异均达显著水平。2017、2018、2019年玉米的光能利用率(LUE)平均分别为1.58%、1.99%和2.20%。种植密度对玉米产量、干物质量、LAI、光合速率(P_n)和LUE的影响均显著(P<0.05),在密度M7.5处理下,LUE和平均产量最高(2.07%和12219 kg/hm2),在光合辐射较低年份(如2019年)可通过适当增加种植密度来提高玉米的光能利用率(LUE)和产量。施氮量对玉米干物质量和LAI有显著影响(P<0.05),LUE在N180处理下最高,平均为2.0%。密度与施氮量互作对玉米产量、干物质量、LAI、光合速率(P_n)无显著影响,但对LUE影响显著,以M7.5+N240处理LUE平均值最高(2.16%),且密度对光能利用率(LUE)的影响(9.93%)大于施氮量的影响(6.01%)。  【结论】  在半湿润雨养黑土农业区,密度、密度与施氮量交互作用均显著影响玉米的光能利用率,密度的影响大于施氮量。适当增密(7.5×104株/hm2)和合理施氮量(N 180～240 kg/hm2)是实现玉米高产的重要措施。