向日葵生长发育气候条件的定量评价研究——以河套灌区为例

为了揭示向日葵稳产高产对气象环境的需求,实现指导向日葵安全生产的目的。本研究选取1987—2011年向日葵生长发育期观测资料、产量资料及逐日气象资料,利用相关统计分析、因子膨化、积分回归分析等方法,建立了2套向日葵各生育期适宜生长指标和向日葵适宜生长逐旬气候指标,以及以各个旬为时间点的、以气温和日照为因子的向日葵产量定量评价方程。结果表明:6月上旬、8月中旬的aT(t)值为对称的最大正效应,气温每升高1℃,向日葵增产约58.7 kg/(hm~2·℃),这在一定程度上反映了此阶段低温是制约产量的主要因素,5月下旬、8月下旬aS(t)值为对称的最大负效应,日照时数每增加1 h,向日葵减产约8.6 kg/(hm~2·h)。对河套灌区而言,热量条件对向日葵产量的影响大于光照条件。     

河套灌区玉米生长农业气候条件适应性研究

根据河套灌区临河、乌拉特前旗、准格尔旗及土默特左旗4个站点1984—2011年生长发育期观测数据,1981—2010年逐日平均气温、最高气温、最低气温、日照时数等气象资料和玉米产量资料,利用相关统计分析建立发育期时长、气象因子与玉米产量之间的相互关系,对河套灌区玉米农业气候条件进行了分析与诊断,得出结论玉米高产与当地适宜的气候条件是分不开的。同时运用多元积分回归的方法,对河套灌区玉米生长农业气候条件适应性进行了综合评价,确定了河套灌区玉米不同生长发育阶段的气温、日照对产量的影响效应,分析表明：4月下旬—5月上旬、7月中旬—9月上旬是玉米对热量需求的2个关键阶段,此时光照条件基本满足生长需求,而气温略高并占主导地位;5月中旬—6月下旬、9月上旬—9月下旬2个阶段日照时数对玉米产量的影响呈正效应,在历年均值的基础上,每增加一个气象单位,玉米分别增产2.6、4.1 kg/(hm²·h)。     

石羊河流域气候变化对春玉米发育及水分利用效率的影响

为了用好有限的水资源,提高农业用水的有效性。以石羊河流域春玉米生长发育、水分利用效率和气象观测资料为基础,分析气候变化对春玉米生长发育和水分利用效率的影响。结果表明：石羊河流域气温年际变化呈显著上升趋势,气温变化线性拟合倾向率为0.383℃/10年,作物生长季4—10月呈现气温明显升高、气候变暖趋势。降水量除秋季呈减少趋势外,年降水、作物生长季和其他季节降水均呈缓慢波动增加趋势,作物生长季降水对年降水量增加的贡献最大。受气候变暖影响春玉米三叶期、拔节期、开花期每10年提前2~3天,乳熟期、成熟期每10年推后1~2天。而春季营养生长期每10年缩短2~3天,秋季生殖生长期每10年延长2~3天。由于气温显著升高,春玉米水分利用率呈上升趋势;气温对春玉米水分利用效率的影响为正效应,气温每提高1℃,春玉米水分利用效率提高0.46~0.57 kg/(hm²·mm)。而降水量与灌溉区春玉米水分利用效率呈负相关,降水量每减少1 mm,水分利用效率可提高0.19~ 0.78 kg/(hm²·mm)。随着日照时数的波动增加,春玉米的水分利用效率呈明显增加趋势,对水分利用效率影响为正效应,日照时数每增加10 h,春玉米水分利用效率提高0.2~0.6 kg/(hm²·mm)。     

河北二季作春播马铃薯养分吸收规律及肥料适宜用量

通过氮磷钾3414大田试验,研究了河北二季作春播马铃薯氮磷钾养分吸收规律及肥料适宜用量。结果表明：优化施肥情况下生产1 000kg马铃薯所需N、P、K量分别为4.78、0.47、4.64kg;马铃薯苗期N、P和K吸收速率分别为583.0、43.7和500.4g/(hm²·d),苗期至开花期分别为686.6、116.2、1 105.8g/(hm²·d),开花期至收获期分别为3 900.2、373.9和3 426.4g/(hm²·d),马铃薯开花后是养分吸收的关键时期;优化施肥情况下,马铃薯养分吸收量和吸收速率是不施肥处理的2倍以上。本试验条件下,N、P₂O₅和K₂O适宜用量分别为186、86和212kg/hm²。     

滴水量对中熟超高产大豆氮磷钾吸收分配和产量的影响

为揭示中熟超高产大豆N、P₂O₅、K₂O养分吸收分配规律。田间研究了975 m³/hm² (W1)、 1575 m³/hm² (W2)、2175 m³/hm² (W3)、2775 m³/hm² (W4) 4种滴水处理对‘新大豆27号’N、P₂O₅、K₂O吸收的影响。结果表明,增加花荚期滴水量,明显增加花荚期叶、茎中N、P₂O₅、K₂O百分含量和积累量,并大幅度提高籽粒产量;明显提高N、P₂O₅、K₂O的收获指数、每生产100 kg籽粒所需N、P₂O₅、K₂O量和K₂O的比例。籽粒产量在6082.6~6404.7 kg/hm²,每生产100 kg籽粒需积累N 6.4~6.6 kg,P₂O₅ 1.4 kg,K₂O 4.6~5.2 kg。适宜的滴水量大幅度提高了花荚期N、P₂O₅、K₂O积累速率和K₂O的比例是产量增加的重要原因。     

不同播期密度对甜荞麦农艺性状及产量的影响

为了探讨甜荞麦适宜的种植密度和播种期。以当地主栽品种为材料,在田间试验的基础上,通过设置种植密度（B₁：45万/hm²、B₂：75万/hm²、B₃：105万/hm²、B₄：135万/hm²）和播期（A₁：7月28日、A₂： 8月7日、A₃：8月27日）2个处理因素,研究种植密度和播期对甜荞麦农艺性状及产量的影响。结果表明：播种密度对甜荞麦生育期、株高、主茎分枝数和主茎节数的影响不显著,而不同播期对甜荞麦生育期、株高和主茎节数有较大影响。其中,8月27日(A₃)播种的生育期比7月28日(A₁)、8月7日(A₂)播种的生育期长10天左右,株高比A₁、A₂平均矮9 cm和12 cm,主茎节数相应减少3.8节和2.7节,差异达到显著水平,但对主茎分枝数的影响不显著。不同的播期、密度对甜荞麦的产量及产量构成因素均有较为显著的影响,各处理间差异达到显著水平,其中,产量最高的为A₁B₄处理,其产量为3997.55 kg/hm²,比产量最低的A₂B₁处理增产134.25%;A₁B₃、A₁B₄、A₂B₄处理的产量分别为3970.25、3997.55、3970.20 kg/hm²,是本试验中较高的产量,可见,105万/hm²~135万/hm²的播种密度和适当提早播期（7月底到8月上旬）能获得较高荞麦产量。     

有机硅土壤调理剂和功能肥对盐碱地的改良及向日葵产量的影响

为探讨有机硅土壤调理剂和有机硅功能底肥对河套灌区盐碱土壤碱化度、养分有效性及作物增产效果,在内蒙古巴彦淖尔市五原县通过采取田间小区试验设置3个处理：（1）有机硅土壤调理剂45 kg/hm²,有机硅功能肥7.5 kg/hm²;（2）有机硅土壤调理剂75 kg/hm²,有机硅功能底肥5 kg/hm²;（3）磷酸二铵 16.3 kg/hm²,氯化钾16.5 kg/hm²,尿素11.5 kg/hm²。结果表明：施用有机硅土壤调理剂后,可增加向日葵百粒重,进而增加向日葵产量,且随着有机硅土壤调理剂施用量的增加,向日葵产量呈上升趋势,施用量为75 kg/hm²时,增产幅度为9.0%,增产效果显著。在基施有机硅土壤调理剂45 kg/hm²和追施有机硅功能肥7.5 kg/hm²的前提下经济效益最佳,施用有机硅土壤调理剂后,可增加土壤有效养分,降低土壤pH、含盐量、碱化度和容重,可有效提高耕地质量和修复障碍层次。     

仙草氮磷钾施肥效应及其适宜用量研究

为探索不同氮磷钾肥施肥量对仙草产量的影响,应用“3414”设计方案进行氮磷钾肥效田间试验。结果表明：对仙草产量影响效应大小的肥料种类依次为钾肥＞氮肥＞磷肥;根据肥料效应函数,结合当地仙草生产实际,仙草最高施肥量为N 200.7 kg/hm²、P₂O₅ 94.7 kg/hm²和K₂O 262.5 kg/hm²,最高产量为11089 kg/hm²,三要素最佳比例为1:0.47:1.3;最佳经济施肥量为N 193.7 kg/hm²、P₂O₅ 88.4 kg/hm²和K₂O 241.4 kg/hm²,最佳经济产量为11072.4 kg/hm²,三要素最佳比例为1:0.46:1.25。仙草生产中应重视氮磷钾肥的配合施用,应采用磷含量较低、氮钾含量较高的复合肥。     

水肥耦合对高原莴笋生长、养分吸收和品质的影响

采用大田试验,研究不同的水分条件和施肥量处理对春茬莴笋产量、植株氮、磷、钾吸收及品质的影响。结果表明,莴笋产量以高水高肥(W₁F₁)处理时最高,为87019.05 kg/hm²,但中水高肥(W₂F₁)处理的产量与其无显著差异,亦达到85777.28 kg/hm²,此二者较产量最低的低水中肥(W₃F₂)处理分别高出20.40%、18.68%。莴笋各器官氮、磷、钾含量随着施肥量减少呈降低趋势,而随着灌水下限的降低先上升后下降,即（W₂田间持水量的65%）灌水下限时吸收量较大。莴笋可食用部分Vc和可溶性固形物含量在（W₂田间持水量的65%）灌水下限时较（W₁田间持水量的75%）和（W₃田间持水量的55%）高,硝酸盐含量则随着灌水下限的下降和施肥量的增加而增加,可溶性糖含量在不同灌水下限下随着施肥量变化呈现不同的变化趋势。综上,中水高肥(W₂F₁),即65%灌水下限,施肥量N 296.7 kg/hm²、P₂O₅ 70.2 kg/hm²、K₂O 171.6 kg/hm²处理为甘肃省河西地区莴笋生长适宜的水肥组合。     

洞庭湖区冬播亚麻施肥技术研究

为促进南方冬季油纤兼用亚麻产业,采用氮、磷、钾不同配比的施肥方式共设置了14个施肥处理,通过对2个品种在不同试验点进行不同施肥处理比较试验,以便筛选出最适合洞庭湖区当地亚麻种植的施肥方案。结果表明：在低洼试点与旱地试点中通过合理的施肥调控油纤兼用亚麻可获得高产,表现最好的亚麻品种是‘轮选2号’。在低洼试点中,原茎产量最高达7000.30 kg/hm²,种子产量高达538.90 kg/hm²;在旱地试点中,原茎产量达5520.30 kg/hm²,种子产量达424.96 kg/hm²。在施肥技术方面,针对于低洼稻田种植‘中亚麻2号’的最佳施肥为N₂P₀K₂ N 400 kg/hm²、P₂O₅ 15 kg/hm²、K₂O 125 kg/hm²);‘轮选2号’的最佳施肥为N₂P₂K₀ N 350 kg/hm²、P₂O₅ 25 kg/hm²、K₂O不施用。而针对于旱地地区中,‘中亚麻2号’以N₂P₂K₀ (N 375 kg/hm²、P₂O₅ 52.5 kg/hm²、K₂O不施用最好;‘轮选2号’以N₂P₀K₂ (N 400 kg/hm²、P₂O₅ 10 kg/hm²、K₂O 150 kg/hm²)最好。     

宁夏青铜峡灌区管道自流引水畦灌初探

为了探讨管道自流引水畦灌的应用前景,以宁夏青铜峡灌区典型春小麦农田为研究对象,采用管道自流引水畦灌,研究不同畦田规格（2 m×50 m、3 m×50 m、3 m×30 m、5 m×30 m）对灌水质量和作物水分利用效率的影响,并讨论了该条件下当地春小麦耗水规律。结果表明：春小麦整个生育期内,采用管道自流引水畦灌方式,在分蘖至拔节期中、拔节至孕穗期中、抽穗至开花期末进行灌水量分别为667 m³/hm²、1500 m³/hm²、900 m³/hm²的灌溉,可满足当地春小麦生产需要。而且,在这种畦灌方式条件下,入畦流量虽然只有160 L/min左右,但小块畦田（3 m×30 m、2 m×50 m）依然能够获得较高的灌水均匀度（88.1%、85.5%）和灌水效率（90.5%、86.8%）,进而获得较高的产量（5149.3 kg/hm²、5085.5 kg/hm²）和水分利用效率（1.07 kg/(mm·hm²)、1.05 kg/(mm·hm²))。从田间试验角度论证了管道自流引水畦灌能实际应有于合适地区。     

北疆地区牧草高效立体种植模式与耗水规律研究

混、间播是合理利用土地、充分利用光能、提高单位产量、改善饲料品质、培养土地肥力以及延长多年生饲草料地利用年限等方面的重要措施和有效途径。为了分析北疆干旱荒漠地区牧草组合、施肥量、灌溉定额对产量影响的显著性程度和多因素不同水平的最优组合方案,以及混播牧草的耗水规律及耗水量,并且提出该地区不同水文年的灌溉制度,通过对多年生人工牧草进行不同水肥条件下混、间播灌溉试验,并应用SPSS软件对结果进行分析。结果表明,混、间播的最优组合为：苜蓿和老芒麦组合,施肥量18471 kg/hm²,灌溉定额为3600 m³/hm²,影响产量的主要因素是灌溉定额;混播牧草生育期内最大耗水强度为86 m³/(hm²·d),混播牧草干旱年灌水4次,灌溉定额为3600 m³/hm²。通过综合分析,评价了混播牧草的优越性,为北疆干旱荒漠地区发展高产、优质的灌溉饲草地提供技术参考。     

昭苏县天然草地牧草产量与气象因素的关系研究

为探讨各时间段降雨量、平均温度、日照时数对牧草产量的影响及其定量关系,根据逐月气象数据,将2012—2019年的降雨量、平均气温和日照时数按照时间段分别分成13组,对降雨量、平均温度、日照时数的各组数据与天然草地鲜草产量进行相关性分析及多元回归分析。结果表明：降雨量与鲜草产量的相关性最高,3—7月总降雨量与鲜草产量的正相关性达到了极显著水平（相关系数r=0.839,P=0.009<0.01）,3、4月的降雨量对牧草产量的影响最大。2—7月平均气温与鲜草产量的正相关性达到了极显著水平（相关系数r=0.840,P=0.009<0.01）,2月的平均气温对牧草产量的影响最大。日照时数与鲜草产量的相关性不显著(P>0.05)。多元回归定量分析显示,3—7月的总降雨量每增加1 mm,鲜草产量增加289.693 kg/hm²,2—7月的平均气温每增加0.1℃,鲜草产量增加144.93 kg/hm²。降雨变化对鲜草产量的变化量影响较平均气温的大。     

拔节期氮肥运筹对不同滴灌量下冬小麦光合特性及产量的影响

为探明拔节期氮肥运筹对不同滴灌量下冬小麦光合特性及产量的影响,在大田滴灌技术条件下,以‘新冬41号’为试验材料,研究4种拔节期氮肥运筹处理[N0(0 kg/hm²)、N1(90 kg/hm²)、N2(180 kg/hm²)、N3(270 kg/hm²)]对3种不同滴灌量[W1(1500 m³/hm²)、W2(3000 m³/hm²)、W3(3450 m³/hm²)]下冬小麦叶绿素含量（SPAD值）、叶面积指数(LAI)、叶片光合特性及产量的影响。结果表明,在3种滴灌量下各氮肥处理冬小麦拔节至乳熟期叶片SPAD值均呈“先增后降”的变化规律,最大值均在灌浆期;LAI呈现“先增后降”的变化规律,在孕穗期达最大。在同一施氮水平下,滴灌量增加,叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)均增加,而胞间CO₂浓度(Ci)则降低。滴灌量较低时（W1处理）,增加拔节期施氮量能有效提高滴灌冬小麦的有效穗数、穗粒数、千粒重、产量和收获系数;水分充足时（W2、W3处理）,增加拔节期施氮量反而不利于产量的提高。综合考虑各项产量指标及氮肥利用效率得出,在滴灌量3000 m³/hm²条件下,拔节期施氮量180 kg/hm²时,滴灌冬小麦籽粒产量较高,氮肥利用率最大,可供生产参考。     

阴山北麓旱作区垄沟集雨种植增产机理研究

为改善旱作农田水分状况,提高作物水分利用效率(WUE),达到高产稳产的目的,在内蒙古阴山北麓地区对垄沟集雨栽培措施下食用向日葵和马铃薯的土壤水热及作物生长状况进行了研究。结果表明：马铃薯试验不同处理距地表10 cm地温变化基本上在整个生育期一直表现为：垄膜沟植>起垄沟植>垄作>平作;向日葵试验在6月中旬前不同处理距地表10 cm地温表现为：垄膜沟植>垄作>起垄沟植>平作,而到6月下旬至8月上旬起垄沟植处理温度高于垄作,表现为：垄膜沟植>起垄沟植>垄作>平作,8月中旬至9月上旬起垄沟植温度最高,表现为：起垄沟植>垄膜沟植>垄作>平作,9月中下旬又表现为：垄膜沟植>起垄沟植>垄作>平作。整个生育期,向日葵采用垄膜沟植、垄作和起垄沟植较平作积温分别增加了162.6℃?d、35.8℃?d和80.6℃?d,而马铃薯分别增加了228.7℃?d、48.6℃?d和58.7℃?d。不同作物叶面积指数呈现先增加后降低趋势,向日葵叶面积指数最高值出现在播种后100天左右,马铃薯出现在播种后90天左右,整个生育期向日葵叶面积指数大小顺序基本表现为：垄膜沟植>起垄沟植>垄作>平作,而马铃薯在播种后90天之前,叶面积指数大小顺序基本表现为：垄膜沟植>起垄沟植>平作>垄作,之后垄膜沟植叶面积指数下降明显,在收获前15天左右不同处理叶面积指数大小顺序基本表现为：起垄沟植>垄作>平作>垄膜沟植。向日葵和马铃薯增产趋势表现为：垄膜沟植>起垄沟植>垄作>平作。向日葵和马铃薯生育期耗水量均表现为：垄膜沟植<起垄沟植<垄作<平作,WUE变化趋势相同,均表现为：垄膜沟植>起垄沟植>垄作>平作。     

不同基因型玉米品种产量、抗旱性及水分利用效率差异研究

为了充分挖掘和提高作物抗旱性及水分利用效率,通过选用新品种是最有效且易行的技术措施,以期解决品种应用盲目和抗旱应对被动的问题。本研究在山西晋中盆地大田条件下,以生产上推广应用的11个不同基因型玉米新品种为试材,于拔节期设置3种不同水分处理,分析了其产量、抗旱性及水分利用效率的差异。结果表明：不同水分条件下,各品种产量、抗旱性排序不同,其中‘大丰30’、‘迪卡M753’的丰产性、稳产性和抗旱性综合表现最好,正常供水下,其产量分别可达13634 kg/hm²和14478 kg/hm²,抗旱指数分别达0.999和1.029;同时在分析水分利用效率和水分生产效率后,得出在拔节期补充灌溉45 mm时,既可获得较高的水分利用效率,同时灌溉水分生产效率也最高,分别为29.77 kg/(mm·hm²)和30.92 kg/(mm·hm²)。因此,‘大丰30’和‘迪卡M753’可作为主干型品种在该区域进一步验证和应用,且在该区域运用非充分灌溉,对保护水资源和发展有机旱作农业具有重要意义。     

江苏滨海盐碱地麦后直播棉氮、磷、钾肥料优化配比研究

【目的】建立江苏省滨海盐碱地麦后直播棉合理的施肥技术体系。【方法】2017―2018年在江苏省滨海棉田,以中棉所50为材料,采用正交设计,研究了不同氮、磷、钾肥配施量对棉花生物量、养分累积与利用及产量的影响。【结果】氮、磷、钾肥3因子对棉株地上部和生殖器官生物量、棉株地上部氮和钾素累积量及皮棉产量的影响均为氮肥>磷肥>钾肥。施N 150~225 kg·hm-2、P2O575 kg·hm-2下棉株地上部和生殖器官生物量、氮和钾累积量及皮棉产量较高。钾肥因子对生殖器官生物量和皮棉产量影响不显著。钾肥因子对氮、钾素利用效率的影响大于氮肥和磷肥,氮肥因子对磷素利用效率的影响大于磷肥和钾肥,施K2O 75~150 kg·hm-2氮、钾素利用效率较高、施氮225 kg·hm-2磷素利用效率较高。土壤碱解氮、速效磷、速效钾含量较高棉田的氮、磷(P2O5)、钾(K2O)肥配施量分别为225 kg·hm-2、75 kg·hm-2和150~225 kg·hm-2。相关分析表明,皮棉产量与棉株氮、钾素累积量显著正相关。【结论】长江流域棉区滨海盐碱地麦后直播棉利于产量和养分利用效率提高的最佳氮、磷(P2O5)、钾(K2O)肥配施量分别为225 kg·hm-2、75 kg·hm-2、75 kg·hm-2。     

冀北油葵主要栽培因素对产量的影响

为了研究主要栽培因素对油葵产量的影响,确定冀北地区油葵最优栽培方案。本研究采用5因子二次回归正交旋转组合设计,建立播期、密度、氮肥、磷肥和钾肥与油葵产量的效应函数。结果表明,播期、密度、氮肥、磷肥和钾肥随着投入量的增加油葵产量呈先升高后下降趋势,其中播期、播期氮肥互作起着重要的作用。目标产量大于2916.67 kg/hm²时,最优组合为：播期6月30日—7月5日、播种密度54749~55478株/hm²,施用氮肥80.0~85.7 kg/hm²、磷肥44.4~45.0 kg/hm²、钾肥70.3~75.0 kg/hm²。