不同灌溉畦长下小麦耗水特性和产量形成特点

为确定河北辛集井渠结合灌区小麦适宜的灌溉畦长,2014-2015年和2015-2016年分别设3个畦长(15,45,80 m)和4个畦长(15,30,45,60 m),研究了畦长对小麦灌水均匀度、土壤硝态氮垂直分布、小麦耗水特性和产量的影响。结果表明,畦宽8.3 m时,30~45 m灌溉畦长可实现高产,15~45 m畦长可得到较高的WUE。小麦耗水量、灌水量和灌水量占总耗水量的比例均随畦长的增加而增加,而土壤耗水量趋势与之相反,说明短畦的节水效果较好,对土壤贮水利用率更高。土壤含水量变异系数和干物重变异系数均随畦长的增加而变大,长畦(60 m)处理灌溉不均使最终产量和水分利用效率均较低。随畦长增加40~200 cm土层土壤硝态氮含量也呈增加趋势,当畦长超过45 m,土壤硝态氮含量增幅明显。因此,畦长30~45 m可同时实现高产和高水分利用效率,灌水均匀度较高,土壤硝态氮含量较低,可为该区推荐的畦田长度。     

保护性耕作条件下不同基因型小麦水分利用效率研究

在保护性耕作秸秆还田条件下,以济麦22、烟农19、济南17和烟农21四个不同基因型小麦(Triticum aesti-vumL.)品种为供试材料,研究了小麦不同生育期的叶面积系数、旗叶SPAD值、旗叶光合速率(Pn)和归一化植被指数(NDVI)与水分利用效率(WUE)的关系。结果表明,在保护性耕作秸秆还田条件下LAI、SPAD值、Pn和NDVI与该品种水分利用效率呈非线性的关系,经济产量是影响水分利用效率的关键指标;不同基因型小麦的LAI、SPAD值、Pn和NDVI存在明显的基因型差异;济麦22和烟农21能够充分利用土壤的有限水资源,获得较高的生物产量和经济产量,可以作为旱地保护性耕作条件下提高小麦水分利用效率,培育健壮群体(高产低耗)的种质资源。     

不同氮肥管理条件下设施黄瓜硝态氮淋失量研究

以黄瓜为研究对象,在日光温室内采用小区试验的方法,研究不同供氮水平下硝态氮淋失特征。结果表明,处理OM+N1PK黄瓜产量最高,且黄瓜植株和果实中氮吸收量最高,达253.56 kg/hm²;0.9 m深处设施黄瓜硝态氮淋失量的大小顺序为,NPK＞OM+N1PK＞OM+NPK＞OM＞CK。施用化肥硝态氮淋失量最高,达205.52 kg/hm²,施用有机肥的处理硝态氮淋失量分别降低11.39%、21.98%、42.27%;1 m土体的硝态氮累积量处理OM+N1PK明显高于其他处理,且表层0~20 cm累积量最高,高达389.66 kg/hm²,可为下茬作物提供氮素营养。总体来看,有机肥与化肥配合施用处理OM+N1PK提高了黄瓜产量和氮吸收量,提高了土壤对硝态氮的吸附能力,增加了表层土壤中硝态氮累积量,降低了硝态氮的淋溶损失,减低了环境风险。     

限水条件下氮肥用量及施氮时期对冬小麦产量、土壤硝态氮含量的影响

在节水栽培条件下,研究了不同施氮量及氮肥施用时期对冬小麦产量、生育期间土壤硝态氮含量的影响。结果表明,冬小麦施氮处理产量均高于N0,N88.5 69处理产量最高,氮肥生理效率则随施氮量增加而显著降低。开花期以及成熟期各施氮处理0~100 cm土体硝态氮含量均明显高于N0,各生育期0~60 cm土层硝态氮含量均随施氮量增加而增加,开花期各处理2 m土体硝态氮含量达到最高值,成熟期20~60 cm土层相同施氮量(157.5,226.5kg/hm2)均表现为氮肥分次施用处理硝态氮含量高于一次性底施处理(N88.5 69>N157.5,N123 103.5>N226.5)。成熟期土壤硝态氮2 m土体累积量随施氮量增加显著增加,且等量氮肥分次施用显著高于一次性底施。     

不同施肥处理对新成片麻岩土壤谷子生长及土层硝态氮的影响

为了探明片麻岩新成土中土壤硝态氮时空分布规律,通过田间肥效试验,研究在不同施氮水平下配施磷和有机肥对土壤中硝态氮含量的影响。结果表明,施肥可以显著提高作物产量。氮磷配施作物产量显著高于单施氮肥和有机肥,各处理不同施氮水平作物产量差异不显著。苗期各剖面土壤硝态氮含量随着施氮量的增加而增大。拔节期随着土层深度的增加硝态氮含量先增加(0~60 cm)后降低(60~80 cm)。抽穗灌浆期单施氮肥,总体上随着施氮量的增加硝态氮含量升高,且各剖面的硝态氮含量高于其他2个处理。收获期土壤中各剖面硝态氮含量呈现单施氮肥>氮磷配施>配施有机肥的趋势。土壤中各剖面的硝态氮含量总体上苗期>拔节期>抽穗灌浆期>收获期,随着谷子生育期需氮量和降雨量的变化而逐渐减少。     

施氮量对糯玉米产量及土壤氮动态的影响

研究了不同氮肥用量对糯玉米产量、氮肥利用率、铵态氮和硝态氮累积及其土壤剖面分布的影响。结果表明:适量施氮可提高作物产量,过量施氮未表现出增产效果,氮肥利用率降低,糯玉米的氮肥效应方程:Y=13189+28.50X-0.11X2。施氮量可显著影响土壤中硝态氮的累积和分布,但对铵态氮的影响较小。当施氮(N)量达到270kg/hm2水平时,土壤硝态氮累积量远高于其他施氮水平,增加了土壤硝态氮的残留,同时,因降雨或灌溉的作用而向下层土壤移动,造成硝态氮的淋失,对环境造成潜在威胁。     

不同施氮量对华北平原作物产量及土体硝态氮分布和累积的影响

通过8年田间小区定位试验研究不同施氮量处理对土壤硝态氮分布、累积以及作物产量的影响。结果表明,在小麦-玉米轮作8个周期后,0～200 cm土体中各土层的硝态氮含量变化规律为N575>N400>N225>N0,随着土壤深度的增加,在0～80 cm土层各施氮量处理土壤硝态氮均呈下降趋势,各处理在60～80 cm降到最低。各施氮量处理在80～200 cm土壤硝态氮随着土壤深度的增加均呈先升高后降低的趋势,同一土层不同施氮量处理间硝态氮的差异明显增大。经过8个小麦玉米轮作周期后,N575处理100～200 cm土壤硝态氮累积量所占总累积量的比例提高15.18%。通过对施氮量与土壤硝态氮累积量用数学模型模拟,发现二者符合线性关系,施氮量与土壤硝态氮累积量的回归方程为y=1.34x+75.58(R2=0.84**)。从冬小麦-夏玉米轮作周期考虑,全年的适宜施氮量为400kg/hm2。综合考虑施氮量对土壤硝态氮的残留量与作物产量的影响,提出华北平原区小麦-玉米轮作周期中总施氮量应控制在225～400 kg/hm2之间,基本上能控制土壤硝态氮向深层土壤的淋失,能明显降低土壤硝态氮向地下水淋失的风险。     

强筋小麦产量和品质对不同土壤条件及施氮水平的响应

通过研究潮土和黑土条件下氮肥施用量对强筋小麦产量和品质的影响,为小麦高产优质栽培提供科学依据和技术参考。试验于2020-2021年在中国农业科学院作物科学研究所温室进行,以强筋冬小麦品种中麦578为试验材料,采用盆栽方式,设置2个土壤条件,5个施氮量处理。结果显示,同一施氮量处理下,花后整个时期小麦旗叶相对叶绿素含量（SPAD值）、籽粒长、籽粒宽、千粒重、穗粒数、籽粒产量和蛋白质产量均表现为黑土优于潮土,而籽粒蛋白质及其组分含量则表现为潮土优于黑土。在同一土壤条件下,施氮量的增加减缓了小麦旗叶SPAD值的下降速率,延长有效光合功能期;籽粒长、籽粒宽、千粒重、穗粒数、籽粒产量和蛋白质产量等指标均随施氮量的增加呈先增加后降低趋势,而籽粒蛋白质含量随施氮量增加而升高。综上所述,在本试验基础养分条件下,每盆施入2g尿素,籽粒产量和蛋白质产量均达到最大值。     

双氰胺对马铃薯农田土壤全氮及N_(min)含量的影响

通过田间试验,研究双氰胺(DCD)对块茎类蔬菜马铃薯各个生长时期农田土壤全氮含量、Nmin的影响。试验种肥采用4个不同处理:铵态氮肥+过磷酸钙+双氰胺、铵态氮肥+过磷酸钙、硝态氮肥+过磷酸钙、过磷酸钙。采用比色法测定不同生育期马铃薯根系土壤全氮含量。结果表明:加入双氰胺后,土壤中全氮含量均显著提高(P0.05),说明双氰胺起到了抑制硝化的作用;与铵态氮肥相比,施用相同数量的硝态氮肥,土壤中Nmin的含量较大,这意味着马铃薯可能吸收较多的铵态氮,或在此试验田条件下,使用铵态氮肥的损失较大;由于硝态氮肥增产效果最好,而且铵态氮肥中添加双氰胺未引起马铃薯产量显著提高,所以施用硝态氮肥,土壤中Nmin的含量较高可能是铵态氮肥损失较大的原因所致,而非马铃薯吸收较多的铵态氮的缘故。     

不同灌溉集成模式对冬小麦产量形成特点的影响

为了明确限水灌溉条件下冬小麦微灌集成模式节水高产的产量形成特点,2015-2017年在河北藁城采用灌溉方式×播期两因子裂区试验,研究了适期播种和晚播条件下微灌和畦灌2种集成节水模式对冬小麦生长发育指标、产量性状及耗水特性的影响。结果表明,底墒充足的平水年(2015-2016年)与底墒不足的干旱年(2016-2017年)微灌小麦产量形成特点不同。底墒充足的平水年份,适播期下(10月10日)微灌模式生长指标和产量性状与畦灌模式相当或稍低于畦灌,而推迟播期时(10月15日)微灌模式优势更为明显。与畦灌相比,播期推迟时微灌水肥一体多次灌溉使小麦生长更快,LAI、后期叶片SPAD值以及籽粒灌浆速率明显较高,因此,千粒质量增加5. 2%～8. 8%,产量增加3. 4%～3. 5%。微灌对土壤水利用量更高,耗水量较畦灌低3. 8%～4. 5%、WUE较畦灌高7. 3%～8. 5%,并且微灌晚播耗水量稍低于适播期小麦,而产量和WUE明显高于适播期小麦。而底墒不足+降水少的干旱年份,微灌总灌水量较低,水肥一体多次灌溉的优势难发挥,无论适播期还是晚播,微灌LAI、后期旗叶SPAD值、灌浆中后期籽粒灌浆速率均低于畦灌,造成产量降低6. 6%～13. 0%。因此,在底墒充足的平水年份,提倡小麦采用微灌+晚播技术,在节约57. 7 mm灌溉用水的同时可实现产量和WUE协同提高,实现增产4. 1%,WUE提高16. 7%,灌溉方式和推迟播期对产量贡献相当。     

复播大豆农田不同耕作方式对土壤物理性质、硝态氮及产量的影响

为探究伊犁河谷滴灌条件下复播大豆高产及减少土壤硝态氮残留的耕作方式,2017年进行了复播大豆农田不同耕作方式对土壤物理性质、硝态氮及大豆产量影响的大田试验。结果表明:各处理土壤容重随土层深度的加深呈现先增后降的趋势,土壤孔隙度呈现出与土壤容重相反的规律,0～20 cm,20～40 cm土层中,NT处理土壤容重均达最大值、孔隙度值均表现为最小,且与其他处理间差异显著(P0.05);各处理各生育时期土壤含水量均随土层深度的加深逐渐增大,表现为TPSTNT;土壤硝态氮含量的变化趋势与土壤容重相同,且各处理各生育时期也表现为STPTNT;各处理土壤容重、孔隙度、含水量、硝态氮含量均在0～40 cm土壤范围内差异明显。TP处理的产量最高,达3 185.96 kg/hm~2,分别较S、T、NT处理的高12.33%,20.04%,26.19%,且较后三者均达到显著差异(P0.05),未覆膜处理中,S处理较T、NT处理高6.86%,12.35%,并与NT处理达到显著差异(P0.05)。因此,在伊犁河谷地区,翻耕覆膜是大豆高产的最佳耕作方式,深松耕则是保证较高的大豆产量,并能减少土壤硝态氮残留的耕作方式。     

施氮量对垄作小麦氮肥利用率和土壤硝态氮含量的影响

以平作为对照,研究了垄作种植方式下施氮量对冬小麦氮肥吸收利用、0~100 cm土层土壤硝态氮含量以及产量的影响。在一定范围内增加施氮量,小麦的氮肥利用率降低,土壤氮的贡献率降低,小麦植株内的氮素积累量增加,收获指数提高,产量增加。低氮(0~66 kg hm^-2)条件下,小麦生育期间土壤硝态氮淋洗损失的可能小,小麦收获后0~100 cm土体内不会累积大量硝态氮。施氮量在165~264 kg hm^-2时,60~100 cm土体内土壤硝态氮含量增加,出现硝态氮下移趋势。种植方式影响小麦的氮肥利用效率,垄作种植小麦氮肥利用率和产量均高于平作小麦。垄作种植麦田60~80 cm土体内土壤硝态氮含量相对较高,而平作种植麦田80~100 cm土层硝态氮含量相对较高。种植方式对氮肥利用率的影响大于施氮量的影响, 但施氮量对氮素收获指数、籽粒产量以及经济系数的影响大于种植方式的影响。本试验条件下,2种种植方式在施氮量为纯氮165 kg hm^-2时可以获得较高的氮肥利用率和氮素收获指数,平作小麦氮肥利用率为35.75%~36.41%,而垄作小麦为45.32%~47.25%; 但2种种植方式的小麦都是施氮量为纯氮264 kg hm^-2时获得最高产量, 平作和垄作小麦的最高产量分别达8 078.31 kg hm^-2和
8 212.27 kg hm^-2。     

施氮量对高粱产量、品质及氮利用效率的影响

为了更好地对高粱进行氮素管理,采用盆栽试验研究了施氮量对高粱生长、籽粒产量及品质、氮素累积及转运利用的影响。选取肥力较低的土壤,设6个氮水平：0（N0）、0.05（N1）、0.1（N2）、0.2（N3）、0.4（N4）和0.6g/kg（N5）（风干土）。结果表明,N3处理干物质累积量、叶片SPAD值、籽粒产量、穗粒数及收获指数均显著高于N0和N5处理;N3处理籽粒淀粉含量低于N1处理,但淀粉产量最高;随施氮量的增加籽粒单宁含量降低,蛋白质含量增加,蛋白质总产量以N3和N4最高。随施氮量的增加叶鞘中NO₃^--N含量增加,N3处理挑旗期和穗花期叶鞘中NO₃^--N含量明显高于N0、N1和N2,但在灌浆期N0~N3处理间硝态氮含量没有显著差异;N3处理从茎叶向籽粒的转运率最高,达到76.76%。综上,适宜的施氮量有利于高粱生长及产量的提高,且在生长前期提高了叶鞘中硝态氮累积,能协调籽粒产量和功能成分的关系,获得较高的淀粉和蛋白总产量。     

不同氮素形态对黄瓜光合作用及果实品质的影响

采用设施栽培的试验方法,测定时分为黄瓜初花叶位、花叶叶位、果叶叶位,研究了不同铵态氮/硝态氮肥料配比对黄瓜叶绿素、光合作用及果实品质的影响.结果表明:相同处理的黄瓜不同叶位的SPAD差异显著,黄瓜花叶叶位的SPAD值最大,其次是果叶叶位,最后是初花叶位;不同的铵态氮、硝态氮配施,无论是初花、花叶还是果叶叶位的SPAD都...     

河北露地蔬菜土壤硝态氮淋溶特征及影响因素研究

为提高氮素的利用率和经济效益,减少氮素对环境和地下水产生的污染,以河北露地蔬菜土壤为研究对象,采用田间定位试验和室内分析相结合的方法,研究不同氮肥用量对甘蓝及白菜产量、氮肥利用效率、土壤硝态氮含量和硝态氮淋溶的特征及影响因素。结果表明:施氮量、降雨量和灌溉方式对硝态氮的淋失有显著影响,施氮量越高,土壤及淋溶液硝态氮含量越高、蔬菜产量及氮肥利用率越低、氮淋失风险越大。其中,优化施氮量OPT处理效果最明显,与农民习惯用量FP相比,产量增加9.2%、氮肥利用率提高8.3%~30.6%、土壤及淋溶液硝态氮的含量分别降低1.3%和43.2%。综合经济效益与生态效益,优化施氮量OPT处理最为合理,是增加农民收入和环境友好型的推荐施肥量。     

长期定位施肥对土壤有机质、不同形态氮含量及作物产量的影响

通过长期定位试验,研究不同施肥处理对河北省低平原区土壤有机质、不同氮形态含量及作物产量的影响,旨在为该区冬小麦–夏玉米轮作系统秸秆全量还田下土壤肥力和作物产量的提高提供理论依据。结果表明,经过36个小麦玉米轮作周期的不同施肥处理后,与不施肥处理（CK）相比,施肥可以提高土壤有机质和全氮含量,且随化肥施用量的增加而逐渐增加。在化肥施用量≤N 360kg/hm²+P₂O₅ 240kg/hm²时,秸秆还田较不还田可显著提高土壤有机质和全氮含量,在化肥施用量为N 540kg/hm²+P₂O₅ 360kg/hm²时,增加速度减缓。与CK相比,长期施肥提高了土壤碱解氮和硝态氮含量,而对土壤铵态氮含量没有显著影响。单施化肥时,表层土壤碱解氮和硝态氮含量随氮肥施用量的增加而增加;在秸秆还田下,N360+P240+S9000处理表层土壤碱解氮和硝态氮含量最高。施肥显著提高了作物产量,单施化肥处理,小麦、玉米产量均随施肥量的增加而逐渐增加;秸秆还田条件下,小麦产量在化肥施用量≤N 360kg/hm²+P₂O₅ 240kg/hm²时较单独施用化肥的处理增产。由以上结果可知,长期施肥可提高土壤肥力,增加土壤有机质和全氮含量,适宜的氮肥施用量配合秸秆还田可固持土壤有机碳和全氮,过量氮肥不利于土壤有机质的累积。长期单施化肥或化肥配合秸秆还田均可提高土壤碱解氮和硝态氮含量,对土壤铵态氮含量无显著影响。长期施肥可提高作物产量,在秸秆还田条件下,化肥施用量为N 360kg/hm²+P₂O₅ 240kg/hm²时,增产效果较好。     

不同氮素形态及配比对娃娃菜产量、品质及其养分吸收的影响

采用大田试验研究了不同氮素形态及配比(不施肥、硝态氮∶铵态氮依次为10∶0,7∶3,5∶5,3∶7,0∶10、酰胺态氮、当地施肥)对娃娃菜产量、品质和植株养分吸收的影响。结果表明:配施处理(NO-3-N∶NH+4-N为5∶5时)促进娃娃菜产量显著提高,可取得较好的经济效益。硝态氮肥易增加娃娃菜中硝酸盐的积累,增施铵态氮能有效降低硝酸盐积累,促进可溶性蛋白、可溶性糖以及可溶性固形物含量的增加。NO-3-N∶NH+4-N在3∶7~0∶10可有效减少娃娃菜叶片中硝酸盐含量,增加可溶性糖含量;在5∶5~3∶7内有利于增加可溶性蛋白的含量;CK2(当地施肥)和T4(NO-3-N∶NH+4-N为3∶7)处理则有利于提高可溶性固形物的含量。施氮肥可以促进娃娃菜氮、磷、钾的吸收,其中铵态氮较有利于氮的吸收,而硝态氮有利于钾的吸收,但在不同时期磷含量受氮源的影响变化不一致。综上,硝态氮肥与铵态氮肥在5∶5~3∶7内时,娃娃菜可获得较高的品质和经济效益。     

铵态氮和硝态氮配比对烤烟生长及离子平衡的影响

为明确烤烟烟苗阴阳离子平衡对不同铵态氮和硝态氮比例的生理响应,采用水培试验,以云烟87为试验材料,研究了不同铵硝配比处理对烟苗生长和阴阳离子平衡的影响。结果表明,硝态氮比例增加有利于烟苗根、茎、叶生长。苹果酸和草酸含量在全硝处理下显著大于其他处理,而铵硝比25:75处理柠檬酸含量与全硝处理未达到显著差异;阳离子K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺含量随硝态氮比例增加呈增加趋势,而铵硝比50:50处理无机阴离子NO₃^–和SO₄^2–含量最大,分别为0.06和1.03mmol/g,Cl^–含量在铵硝比75:25处理下显著大于其他处理,H₂PO₄^–含量随硝态氮比例增加而增加,随后保持不变,最大值为0.20mmol/g。随硝态氮比例的增加,阴阳离子平衡先呈碱化趋势后呈酸化趋势,全硝处理下阴阳离子平衡结果最差,为3.43mmol/g,但并未造成离子失衡。综合考虑,氮素形态以...     

氮肥运筹对滴灌冬小麦叶片光合特性及产量的影响

为研究滴氮时期及滴氮比例对滴灌冬小麦旗叶生理特性及产量的影响。在总施纯氮300kg/hm ²条件下设置6个不同滴灌追氮量处理,分别用F1、F2、F3、F4、F5、F6表示,以不施氮肥为对照（F0）,研究不同追施氮量对冬小麦叶面积指数（LAI）、叶绿素含量（SPAD值）、旗叶光合特性及产量的影响。结果表明,不同处理滴灌冬小麦的LAI、SPAD值变化规律一致,均呈先增后降的变化规律,LAI以F4处理相对较大,处理间SPAD值差异规律不明显;开花期、花后10d旗叶净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）、气孔导度（G_s）均表现为F5>F1>F6>F4>F2>F3>F0。而各处理胞间CO₂浓度（C_i）与P_n、T_r、G_s的变化规律呈相反的趋势。籽粒产量以F5处理最高,为9 889.35kg/hm ²,分别较F0、F1、F2、F3、F4、F6处理增加23.70%、3.10%、6.52%、21.44%、7.94%、14.10%。综合分析可知,总施氮量300kg/hm ²条件下,冬小麦起身期追施123.3kg/hm ²,在孕穗期、开花期各追施41.1kg/hm ²时滴灌冬小麦的光合性能表现较好。     

免耕玉米田土壤速效养分变化研究

采用微区模拟方法,研究了免耕条件下,玉米田土壤硝态氮、速效磷和速效钾含量的动态变化。结果表明:与常规耕作相比,玉米田免耕降低了土壤硝态氮、速效磷和速效钾三种养分含量。其中对土壤硝态氮含量影响最大,降低达显著水平;速效磷含量次之;对速效钾含量影响最小。0~20 cm土壤硝态氮含量免耕处理比翻耕处理低15.3%~51.2%。20~40 cm土壤硝态氮含量,免耕处理比翻耕处理低40.9%~46.7%。