水分与氮素对小麦生长的影响综述

从水分和肥料在旱地农业生态系统中的重要意义、氮素对小麦生长发育和器官建成的重要性及水分对氮素转化的作用等方面对水分和氮素对小麦生长的影响进行了综述。     

膜下滴灌水氮耦合对棉花干物质积累和氮素吸收及水氮利用效率的影响

在膜下滴灌条件下,设3个氮素水平和2个水分水平,研究了水氮耦合对棉花干物质积累、氮素吸收及产量、水氮利用效率的影响。结果表明,增加水分或氮素供应,花铃期根冠生物量和氮素吸收增加; 增加灌水量,吐絮期地上部干物质和氮素积累量增加,根干物质积累量在低氮或高氮下增加,中氮降低; 产量和氮素利用效率增加,水分利用效率下降。水分胁迫条件下,增加氮素的供应吐絮期地上部干物质、氮素积累量、产量差异不大,根干物质积累量以N276处理最高,氮素利用率下降,水分利用率增加。水分充分条件下,增加氮素的供应吐絮期根干物质下降,地上部干物质、氮素积累、产量和水氮利用效率以N276处理最高。水分不足或高氮限制了干物质在花铃期至吐絮期的积累、导致棉花提早衰退,引起产量下降。     

水分胁迫和氮素有限亏缺对小麦拔节期某些生理特性的影响

在营养液培养条件下,研究了水分轻度胁迫、氮素有限胁迫对冬小麦小偃22拔节期NR活性、根系活力等生理特性、养分累积及小麦产量的影响。结果表明,水分、氮素亏缺使叶绿素含量及叶片NR活性低于对照水平,根系活力,K3Fe(CN)6还原活性降低;水分胁迫影响大于氮素亏缺影响,水分和氮素亏缺之间有显著地交互作用。水分胁迫下,小麦植株地上部氮、磷、钾含量高于对照水平,但根系含量降低;氮素亏缺下,地上和根系的养分含量均低于对照水平;水分和氮素之间有极显著地交互作用。拔节时期水分、氮素亏缺使小麦成熟期的产量降低。     

非饱和坡面水分与氮素迁移耦合模型与应用

目前对坡面径流氮素流失的研究以解析方法为主,难以描述坡面不同位置水分及氮素的变化情况,且较少关注水分入渗造成的氮素迁移。为了描述非饱和坡面上的降雨-径流-入渗及氮素迁移过程,该文构建了坡面尺度数值模拟模型。对于水分入渗,采用运动波方程描述坡面产流过程,采用Green-Ampt公式描述坡面入渗过程。对于氮素迁移,将研究区离散,采用混合层理论对每个离散区域建立质量平衡方程。通过与坡面水分、氮素运移试验数据的对比验证了本模型的正确性。开展室内土槽坡面径流试验,观测数据与数值模拟结果的对比表明,本模型水分、铵态氮、硝态氮计算相对误差分别小于15%、5.5%和32%,质量误差均小于0.02%,验证了本模型较好的计算精度和质量误差控制。     

不同灌溉处理对夏玉米氮素吸收及转移的影响

通过田间试验, 研究了两个生长季夏玉米4 个不同水分处理(灌溉1 水、灌溉2 水、灌溉3 水、灌溉4 水)对其各个生育阶段氮素吸收、分配、转移的影响。结果表明, 拔节抽雄期灌水可以增加夏玉米茎叶的氮素积累量和氮分配比, 生育后期灌水各处理之间单株氮素积累量无显著差异; 穗部的氮素积累75%来源于扬花后期氮素同化吸收, 25%来自营养器官茎叶的氮素转移, 说明灌浆至成熟期穗部氮素主要吸收利用土壤中的氮, 充足的水分可以保证营养器官积累更多的氮素, 但后期同化氮素比率随着灌水的增加而减小。因此, 灌浆至成熟期需要维持适中的水分条件, 在保证吸收利用土壤氮素的同时, 增加储存在茎叶中的氮素向籽粒的转移, 从而提高氮素利用效率。     

氮素营养对旱作小麦光合特性的调控

水分和氮素营养对小麦光合特性具有明显的调控作用，其中土壤水分状况直接影响到氮素营养的作用强度。氮素营养在不同土壤水分条件下对作物光合的影响不同，表现在叶片气体交换参数值、光合受抑部位及冠层结构等有所不同。在干旱条件下，光合速率主要受制于非气孔因素，此时氮素可加剧对叶绿体光合能力的抑制。作物生产上的施肥与耕作等措施都应适宜于当时的田间水分状况，这样才能充分协调作物与环境的关系，使作物光合机构运转处于较高水平，以实现合理利用水肥资源和增加产量的目的。     

不同水分和氮素形态对郑麦9023花后旗叶衰老及产量的影响

在大田条件下,研究了不同水分和氮素形态对强筋小麦郑麦9023灌浆期旗叶衰老特性和产量的影响.结果表明,增加灌水,叶绿素含量、SOD活性、净光合速率增加,超氧阴离子产生速率降低,产量提高.施铵态氮肥提高了灌浆前期的叶绿素含量和整个灌浆期的净光合速率,降低了灌浆后期的超氧阴离子产生速率,有效延缓了 郑麦9023旗叶的衰老,从而使产量提高.从水分和氮素形态互作效应来看,W3N3处理叶绿素含量、SOD活性和净光合速率最高,超氧阴离子(O2-)产生速率最低,产量最高.总的来看,不同水分和氮素形态对郑麦9023旗叶衰老和产量具有明显的调控效应,且水分的调控效应大于氮素形态.     

不同施肥方式下土壤氮素的运移特征研究

本文针对干旱半干旱地区农田土壤剖面水分、养分空间分布严重错位的问题 ,从减少氮肥损失提高氮素利用率出发 ,提出孔源施肥技术 ,并对孔源及常规施肥方式 (表层全面施肥 )下麦田土壤的氮素运移特征进行了研究。结果表明 ,两种施肥方式下 ,土壤氮素的时空变化有其异同点 ,与常规施肥相比 ,孔源施肥条件下 ,土壤氮素剖面分布更趋合理 ,水分与氮素达到了协调统一 ,促进了作物对土壤氮素的吸收利用     

花后干旱与渍水下氮素供应对小麦碳氮运转的影响

防雨池栽条件下，设置渍水、干旱和对照3个土壤水分处理，每个水分处理下再设置两个施氮水平，研究了花后渍水和干旱逆境下氮素水平对两个蛋白质含量不同的小麦品种碳氮运转的影响。结果表明，与对照相比，花后渍水和干旱处理均降低小麦叶、茎鞘、颖壳等各营养器官花前贮藏物质再运转量和再运转率以及营养器官花前贮藏物质总运转量，降低了籽粒重。水分逆境下增施氮肥可以提高小麦叶和颖壳花前贮藏物质再运转量和运转率，茎鞘花前贮藏物质再运转量和运转率。在对照和干旱下增施氮肥提高了营养器官花前贮藏物质总运转量和运转率以及籽粒重和花后同化物输入籽粒量，而渍水下增施氮肥趋势相反。水分逆境降低了小麦叶、茎鞘、颖壳等各营养器官花前贮藏氮素再运转量和再运转率以及花前贮藏氮素总运转量和总运转率，降低了小麦籽粒氮积累量。在对照和干旱下增施氮肥提高了小麦叶片的花前贮藏氮素运转量和运转率，茎鞘的贮藏氮素运转量，营养器官花前贮藏氮素总运转量和运转率，籽粒氮积累量以及花前氮素对籽粒总氮贡献率，而渍水下增施氮肥趋势相反。水分逆境明显降低小麦产量、淀粉和蛋白质产量，且干旱处理下增施氮肥有利于籽粒产量、淀粉产量和蛋白质含量的提高，而渍水下增施氮肥使产量进一步降低。试验结果表明，花后渍水和干旱逆境下施用氮肥可明显调节小麦碳、氮物质运转以及最终的籽粒淀粉与蛋白质积累。     

拔节后水分调控对矮抗58氮素吸收利用特性和蛋白质产量的影响

为探讨拔节后不同水分调控下冬小麦氮素利用特性和蛋白质产量的变化规律,2013-2015年,防雨棚下以矮抗58为材料,在保证足墒播种、安全越冬的基础上,研究了拔节至成熟期持续干旱(W1)、拔节至孕穗期供水适宜+开花至成熟期干旱(W2)和拔节至成熟期供水适宜(W3)3个水分处理下冬小麦氮素积累转运特性、利用效率、籽粒产量和蛋白质产量的差异。结果表明,拔节后水分调控显著影响矮抗58氮素积累、转运、利用特性和籽粒氮素的累积,且2个生长季规律相似。在平均值方面,拔节至孕穗期供水适宜能显著提高矮抗58成熟期地上部氮素积累量、花后氮素积累量及其对籽粒氮素的贡献率。W2花前贮藏氮素转运量及其转运率较W1和W3分别提高12.0%和21.9%、2.6%和21.6%,且提高了成熟期籽粒氮素积累量和氮素在籽粒中的分配比例。W2氮素吸收效率、籽粒产量和蛋白质产量分别比W1提高了19.2%、21.9%和16.9%;W2蛋白质产量较W3提高了3.1%。综合考虑蛋白质含量、籽粒产量和蛋白质产量,拔节至孕穗期土壤含水量为田间最大持水量的70%~80%,开花期至成熟期为45%~55%,是矮抗58兼顾节水、高产、高效、优质的最优水分管理模式。本研究结果为以提高小麦籽粒蛋白质产量为目标的水分管理优化提供了理论依据。