不同滴灌施肥方式下棉花根区的水、盐和氮素分布

 【目的】探讨不同滴灌施肥方式下土壤水、盐、氮和棉花根系的分布，对于滴灌条件下水肥盐的合理调控具有重要意义。【方法】在温室条件下应用15N标记尿素进行了不同滴灌施肥方式对土壤水、盐和氮素分布的影响及其与棉花根系分布之间关系的盆栽试验。根据滴灌灌水（W）和施肥（N）的先后顺序，设置4种不同氮肥施用方式：①氮肥在一次灌溉过程的前期施用（N-W）;②后期（W-N）;③中间（W-N-W）;④全程施用（NW）。同时以传统的氮肥直接施入土壤后浇灌（SN-W）为对照。【结果】土壤水盐分布明显受灌溉方式的影响，但滴灌条件下不同施肥方式对土壤水盐分布无影响。氮肥滴灌施肥24 h后15N主要分布在0～20 cm深度土层，但不同施肥方式之间差异明显。NW处理15N在土壤中的垂直分布最深，但水平分布范围较小，且收获后土壤硝态氮在下层大量积累，容易造成淋失。相比之下，N-W处理15N在0～20 cm土层分布最均匀，收获后土壤硝态氮的残留量也最小，且棉花根系的生长和分布也优于其它处理。【结论】滴灌条件下，氮肥在一次灌溉过程的前期施用有利于提高氮肥利用率，减少氮素的淋洗损失。     

不同灌溉方式下土壤中氮素分布和对棉花氮素吸收的影响

[目的]研究滴灌和漫灌下不同施肥量对棉花氮素吸收的影响.滴灌和漫灌不同灌溉方式在不同施肥处理(N 240、360和480 kg/hm2)下0～100 cm土层土壤NO3--N分布及棉花氮素吸收.[方法]通过网室土柱模拟实验,研究滴灌和漫灌在不同施肥处理(N 240、360和480 kg/hm2)下,0～100 cm土层土壤NO3-N分布及棉花的氮素吸收.[结果]滴灌各施肥处理硝酸盐主要积聚在40～60 cm土层,漫灌各施肥处理主要积聚在60～80 cm土层.棉花氮肥利用率相对较低为16.47;～28.37;;不同施肥量下土壤0～100 cm土层硝态氮残留量较高为60;～81;,且N240和N480施肥处理漫灌残留量均高于滴灌;氮肥总回收率比较高,各处理均达到87;以上.[结论]滴灌、漫灌下作物氮素吸收量差异不显著.     

壤土特性空间变异对地下滴灌水氮分布及夏玉米生长的影响

 【目的】与地表滴灌相比,地下滴灌的特殊性在于系统性能不仅受水力设计参数的影响,而且还与土壤特性的空间变异密切相关。本文的目的是定量评估地下滴灌系统水力参数和土壤特性空间变异对土壤水氮空间分布和夏玉米生长的影响。【方法】试验田块的土壤为砂质壤土。试验中滴灌带埋深设置0、15和30 cm 3个水平,施肥装置选择国内外常用的压差式施肥罐和文丘里施肥器两种类型;土壤特性测试指标包括颗粒组成、容重、水分特征曲线、含水量、硝态氮和铵态氮含量。采用人工神经网络模型估算了土壤饱和导水率。夏玉米收获时测定了地上部分干物质、产量和氮素吸收量的分布。【结果】试验田块内土壤初始硝态氮含量的变异程度最大,饱和导水率次之,土壤容重的变异程度最小;土壤特性空间变异程度为弱-中等。滴灌带埋深对施肥灌溉后土壤硝态氮在垂直剖面上的分布影响明显,滴灌带附近一般硝态氮含量较高。但施肥装置类型对土壤硝态氮分布的影响不显著;滴灌带埋深和施肥装置类型对土壤铵态氮含量分布的影响均不显著。由地下滴灌系统水力设计和土壤特性空间变异引起的作物地上部分干物质、吸氮量和产量的变异系数明显小于灌溉施肥后土壤氮素的变异系数,接近或小于灌水量与施肥量的变异系数。【结论】对试验土壤来说,土壤特性的空间变异,尤其是土壤初始含水量和氮素含量的不均匀性,可能是导致施肥灌溉后土壤水氮分布不均匀的重要原因。因此在地下滴灌系统设计中应考虑土壤特性空间变异的影响。     

滴灌施肥对棉花产量性状的影响

以棉花为试验材料,分析了稀穴密株种植条件下,氮、磷、钾元素随滴灌水在土壤中的运移规律。结果表明,随滴灌水施肥时,磷、钾元素在土壤中的运移规律基本相似,主要富集于土壤表层,肥料利用率较低;而氮素随滴灌水在土壤中的流动性较强,能够随水运移到棉花根系集中层。所以说,随滴灌水施肥是提高氮素肥料利用率的有效途径之一,而磷素、钾素肥料则不适于随滴灌施用。     

不同灌溉施肥方式对保护地番茄产量和氮素利用的影响

研究滴灌施肥和沟灌施肥对保护地番茄产量、氮素吸收和土壤Nmin（硝态氮和铵态氮）残留的影响。试验结果表明,相同施肥水平下,滴灌施肥较传统的沟灌施肥可以提高番茄的产量,同时促进番茄地上部分对氮、磷、钾养分的吸收量,在0～40cm土层中滴灌施肥方式土壤Nmin残留量明显高于沟灌施肥土壤Nmin残留量（P〈0．05）,说明滴灌施肥方式可以减少浅层土壤中的氮素淋失。     

常规施肥和滴灌施肥对苹果园土壤硝态氮分布的影响

在大田条件下,通过常规施肥和滴灌施肥处理,研究了其对苹果园土壤硝态氮年周期变化及不同土壤层次分布的影响。结果表明：常规施肥和滴灌施肥处理,0—20、20—40cm土层硝态氮分布在不同物候期的变化趋势一致,均呈双峰趋势,以新梢旺长期和果实膨大期为最高;60—80、80—100cm土层硝态氮分布在不同物候期的变化趋势也一致,均变化较为平缓;而40—60cm土层硝态氮分布在苹果不同物候期差异显著,滴灌处理明显高于常规处理。     

日光温室不同水肥措施下水氮迁移特性

为探索宁夏日光温室中不合理灌溉对番茄水分利用、氮素迁移特性的影响,通过田间试验方法,在不同灌溉方式(T1漫灌4.50t·hm~(-2)、T2滴灌3.15t·hm~(-2))及氮肥用量(T1常规量800kg·hm~(-2)、T2推荐量600kg·hm~(-2))处理下测定了土壤水分分布、番茄水分利用率和土壤剖面氮素淋溶特征。结果表明,在番茄的不同生育期,0~80cm土层深度滴灌+推荐施肥土壤含水率大于漫灌+习惯施肥,而80~200cm土层结果与之相反,可见,滴灌后水分主要保蓄在80cm以上土层,而漫灌方式水分渗出耕层土壤的量更多。滴灌+推荐施肥处理瞬时叶片水分利用率、番茄水分利用效率明显高于漫灌+习惯施肥,但两处理产量差异不明显。在当季蔬菜生长期间,不同处理30~50cm土层的硝态氮质量分数均最高,随着灌溉次数的增多,硝态氮逐渐向下迁移,漫灌+习惯施肥在100~200cm土层硝酸盐质量分数高于滴灌+推荐施肥处理,此质量分数明显高于国内其他蔬菜栽培地区。水资源浪费与不合理水肥利用引起的地下水污染问题在宁夏日光温室蔬菜栽培中已相当突出,值得引起相关部门的重视。     

滴灌施肥技术对大棚甜椒产量与土壤磷酸盐的影响

进行常规施肥沟灌、无肥滴灌和不同肥料用量的滴灌施肥，研究其对塑料大棚栽培甜椒果实产量与土壤硝酸盐的影响。结果表明：滴灌施肥技术不仅可节约肥料40％－50％，而且也不降低商品果产量和产率，高氮、磷、钾营养对结果盛期甜椒果实的生长不易产生不良影响，15cm和100cm土层土壤溶液中硝态氮和无机态氮在甜椒整个生育期内保持稳定是滴灌施肥、节肥高产的主要原因。大棚土壤和地下水的无机氮素污染物质主要是硝态氮。滴灌处理100cm土层土壤溶液中的硝态氮在整个甜椒生育期内显著低于常规施肥沟灌处理，滴灌施肥技术对减轻土壤和地下水硝酸盐污染是十分有效的措施之一。利用人工调控措施持续维持根系主要分布区适宜的养分浓度，满足植物生长发育需要的滴灌施肥技术有望成为大棚蔬菜栽培中一条既高产又安全的有效途径。     

灌溉定额对春播裸燕麦土壤氮素的影响

在大田条件下,采用随机区组设计,研究60、100、140、180、220 mm 5种滴灌定额与220 mm传统灌溉(CK)对裸燕麦土壤不同土层氮素的影响,结果表明,100 mm滴灌定额处理的裸燕麦,其土壤的全氮含量高于其他处理,并随着土层深度的增加而逐渐减少;60 mm滴灌定额处理的裸燕麦,其不同土层土壤的硝态氮、铵态氮含量高于其他处理,随着土层深度的增加,硝态氮、铵态氮含量呈下降趋势;滴灌定额处理的硝态氮、铵态氮含量均高于传统灌溉(CK),传统灌溉易造成土壤硝态氮向下淋洗,不利于裸燕麦对氮素的吸收利用。     

施氮量对甘蔗氮素吸收与利用的影响

在土壤低氮(碱解氮68.85 mg/kg)条件下,以新台糖22号(ROC22)为试材,分别施用15N标记的尿素2.5、5.0、7.5 g/盆,研究了氮肥施用量对甘蔗氮素吸收与利用的影响。结果表明,随着氮肥施用量的增加,甘蔗干物质积累、氮素积累、来源于肥料氮素的比率及土壤有效氮含量不同程度增加,但甘蔗氮肥利用率显著下降;施氮量明显影响甘蔗各器官的干物质分配、氮素分配、氮肥利用率及氮素在不同土层的分布;甘蔗主要吸收20~40 cm土层的氮素。甘蔗施用氮肥应考虑适宜的量和土层深度。     

Effects of fertigation scheme on N uptake and N use efficiency in cotton

While fertigation can increase fertilizer use efficiency, there is an uncertainly as to whether the fertilizer should be introduced at the beginning of the irrigation or at the end, or introduced during irrigation. Our objective was to determine the effect of different fertigation schemes on nitrogen (N) uptake and N use efficiency (NUE) in cotton plants. A pot experiment was conducted under greenhouse conditions in year 2004 and 2005. According to the application timing of nitrogen (N) fertilizer solution and water (W) involved in an irrigation cycle, four nitrogen fertigation schemes [nitrogen applied at the beginning of the irrigation cycle (N-W), nitrogen applied at the end of the irrigation cycle (W-N), nitrogen applied in the middle of the irrigation cycle (W-N-W) and nitrogen applied throughout the irrigation cycle (N&W)] were employed in a completely randomized design with four replications. Cotton was grown in plastic containers with a volume of 84 l, which were filled with a clay loam soil and fertilized with 6.4 g of N per pot as unlabeled and 15N-labeled urea for 2004 and 2005, respectively. Plant total dry matter (DM) and N content in N-W was significantly higher than in N&W in both seasons, but these were not consistent for W-N and W-N-W treatments. In year 2005, a significantly higher nitrogen derived from fertilizer (NDFF) for the whole plant was found in W-N and N-W than that in W-N-W and N&W. Fertigation scheme had a consistent effect on total NUE: N-W had the highest NUE for the whole plant, but this was not significantly different from W-N. Treatments W-N and W-N-W had similar total NUE, and N&W had the lowest total NUE. After harvesting, the total residual fertilizer N in the soil was highest in W-N, lowest in N-W, but this was not significantly different from N&W and W-N-W treatments. Total residual NO3-N in the soil in N&W and W-N treatments was 20.7 and 21.2% higher than that in N W, respectively. The total 15 N recovery was not statistically significant between the four fertigation schemes. In this study, the fertigation scheme N-W (nitrogen applied at the beginning of an irrigation cycle) increased DM accumulation, N uptake and NUE of cotton. This study indicates that Nitrogen application at the beginning of an irrigation cycle has an advantage on N uptake and NUE of cotton. Therefore, NUE could be enhanced by optimizing fertilization schemes with drip irrigation.     

不同水氮管理对棉花产量、品质及养分平衡的影响

 在南疆塔里木盆地的南缘和北缘两个试验点研究了不同水氮措施对棉花产量、品质和氮素平衡的影响。结果表明，基于氮素实时监控技术和土壤水分实时监测技术的优化水氮管理比常规水氮管理大幅度减少氮肥施用量，策勒点施氮量由常规的432 kg·ha-1减少到256 kg·ha-1，尉犁点施氮量由310 kg·ha-1减少到137 kg·ha-1，灌水量也由常规的660 mm减少到427 mm（策勒），600 mm减少到402 mm（尉犁）；优化水氮管理在减少水氮投入的同时获得了与常规水氮管理相同甚至更高的生物量、产量、纤维综合品质以及吸氮量；大幅度地提高了氮肥利用率和灌水利用率；显著减少了土壤Nmin残留和氮素表观损失。     

2022 年 4 期目录

  目的  三倍体毛白杨作为华北平原重要的速生丰产树种之一,是我国木材战略储备的重要资源。滴灌水氮耦合技术已被广泛应用于人工林培育,掌握该栽培技术下毛白杨幼林细根生长、分布及形态特征,明确影响细根生长的重要环境因子,对精准水氮耦合策略的制定具有重要意义。  方法  以砂壤土立地条件下2年生毛白杨为研究对象,设置由?20 kPa（W20）、?33 kPa（W33）、?45 kPa（W45）3个灌溉水平和0（N0）、80 kg/（hm2·a）（N80）、150 kg/（hm2·a）（N150）、220 kg/（hm2·a）（N220）4个施氮水平组成的12个水氮耦合处理,并设置无灌溉施肥的对照处理,监测特定水氮耦合处理下（W20N220、W20N80、W20N0、W45N220、W45N0）幼林细根生长、分布及形态指标的变化规律,并分析对应土层土壤有机质、全氮、铵态氮、硝态氮及土壤含水率与细根生长的关系。  结果  （1）滴灌水氮耦合及土层深度对细根生长及形态指标有显著影响（P < 0.05）。其中,W20处理能显著促进0 ~ 20 cm土层细根生长（P < 0.05）,细根趋于浅土层分布,而在W45N0处理下,0 ~ 30 cm土层比根长显著提高（P < 0.05）。（2）垂直剖面内,W20处理细根呈“由表层至深层降低”的分布规律,W45处理细根在不同土层内分布较均匀;水平方向上,细根分布呈“靠近树体,随径向距离增加而降低”的分布规律,但W20N220和W45N0处理细根生物量在同一径向位点无显著差异。（3）有机质、铵态氮和硝态氮均与细根生长呈显著的正相关关系（P < 0.05）,且相关性强弱的顺序为有机质 > 硝态氮 > 铵态氮。  结论  W20滴灌施肥处理能显著促进表土层细根生长,不同施氮量对细根性状无明显影响;三倍体毛白杨优先改变细根生物量在不同土层的分配及部分形态特征,而非改变细根总生物量以适应水氮资源的异质性;滴灌水氮耦合措施实施的过程中,应采取少量多次的灌溉施肥方式对0 ~ 30 cm细根集中分布土层及时补充水氮资源,提高资源的吸收利用效率。      

滴灌施肥对设施番茄水氮利用效率及土壤硝态氮残留的影响

为了解滴灌施肥是否能够提高水氮利用效率、降低环境污染风险,总结山东寿光设施番茄长期定位试验9季的试验结果,系统分析传统漫灌施肥和滴灌施肥对番茄产量、水氮利用效率、土壤硝态氮残留和经济效益的影响。与传统漫灌施肥相比,滴灌施肥每季氮肥和水分投入量分别降低78%和46%,氮肥偏生产力和灌溉水利用效率则分别提高5和2倍,番茄产量和经济效益分别提高6%和22%,且产量年际变异显著降低。传统漫灌施肥0~90cm土层硝态氮残留量平均高达819kg/hm2,滴灌施肥降低50%的土壤硝态氮残留。与传统漫灌施肥相比,滴灌施肥栽培体系是一个低投入、低环境代价和高效稳定的生产体系。     

膜下滴灌条件下水氮供应对棉花根系及叶片衰老特性的调节

【目的】探讨膜下滴灌条件下,水氮运筹对棉花产量形成期根系及叶片衰老特性、产量和水分利用效率的调节效应,为调控滴灌棉花早衰和提高棉花产量提供依据。【方法】在土柱栽培条件下,采用膜下滴灌技术控制水氮的供应量及分配比例,共设置4个水分、2个氮肥运筹共8个处理,研究水氮供应方式对膜下滴灌棉花根系生长、根系活力、根系及叶片保护性酶活性、产量和水分利用效率的影响。【结果】与其它水氮供应方式相比,播前灌条件下盛花期前限量滴灌后恢复充分滴灌配合重施花铃肥的水氮供应方式显著促进了棉花深层根系生长、增强了根系活力,根系及叶片SOD活性较高、MDA含量较低,延缓了植株衰老进程,提高光合产物向生殖器官分配的比例、增加铃重,从而获得了较高的产量和水分利用效率。【结论】播前灌溉条件下,适当减少盛花前水氮供应、增加生育中后期水氮的分配比例是提高膜下滴灌棉花产量和水分利用效率的有效水氮运筹方式。     

不同滴灌水肥配施模式对土壤硝态氮与棉花根系形态的影响

为探明不同滴灌水肥配施模式对土壤硝态氮与棉花根系形态的影响,在N-W-N(前期滴入氮肥、中间滴清水、后期再滴入氮肥)的常规水肥配施模式基础上,通过设置4种不同的施肥时段[W1(1/3,1/3,1/3)(在一次施肥的两端时间滴肥,中间1/3时间段仅灌清水)、W2(1/2,1/4,1/4)(在一次施肥的前1/2和后1/4时间段滴肥,中间1/4时间段仅灌清水)、W3(1/4,1/4,1/2)(在一次施肥的前1/4和后1/2时间段滴肥,中间1/4时间段仅灌清水)和W4(1/4,1/2,1/4)(在一次施肥的前1/4和后1/2时间段滴肥,中间1/4时间段仅灌清水)],探究其对0～20、20～40和40～60 cm土壤硝态氮累积规律及棉花根系形态指标的影响。结果表明:滴灌棉田不同生育时期各土层硝态氮质量分数表现为60 cm20 cm40 cm,棉花根系各形态指标的生长表现为40 cm60 cm20 cm;在不同水肥配施模式下,各土层硝态氮质量分数表现为W4W3W2W1,根系各形态指标的生长表现W1W2 W3 W4;通过不同滴灌水肥配施模式与根系形态指标相关分析结果表明,各处理对总根长、总根表面积、总根体积、根尖数均有显著影响,其中W1模式效果最佳。表明合理的水肥配施模式对滴灌棉花根系生长有促进作用,从而协同增加地上部分干物质积累,促进棉花高产。     

滴灌系统运行方式施肥频率对番茄产量与根系生长的影响

利用田间试验，在日光温室内研究了滴灌施肥灌溉系统运行方式和施肥频率对番茄产量、品质及根系生长的影响。系统运行方式包括不同灌水和施肥次序组成的3种方案；施肥频率取每周一次，两周一次和四周一次三个水平。在生育期内对番茄的光合速率等参数进行观测，收获后测定番茄的根密度，并统计产量。研究结果表明，施肥频率对番茄的产量影响显著，施肥频率从四周一次增加到每周一次时产量显著增加(P=0.012)。随着施肥次序向后推移，番茄的产量有下降的趋势，但差异未达到显著水平。施肥频率和运行方式对番茄各项品质的影响都不显著。施肥频率对根密度的影响主要是引起各土层根密度大小的变化，运行方式则对根密度在各土层的分配产生影响。在分析了运行方式和施肥频率对光合速率影响的基础上，计算整个生育期内的光合累积量，用来分析光合作用的变化对产量的影响。结果表明，光合累积量和产量有显著的相关性(P=0.043)；从提高产量和品质的角度看，施肥频率取每周一次较为适宜，滴灌施肥灌溉过程中的施肥次序应尽量前移。     

氮肥滴施次数及比例对机采棉产量和氮肥利用率的影响

【目的】 研究氮肥随水滴施次数和分配比例对机采棉生长、产量以及氮肥利用率的影响。【方法】 2017~2018两年田间试验,设置5个处理:(1)不施氮肥(CK),(2)施肥8次+前轻后重(习惯施肥,N8-B),(3)施肥8次+前重后轻(N8-F),(4)施肥10次+前轻后重(N10-B),(5)施肥10次+前重后轻(N10-F)。【结果】 增加氮肥施用次数显著提高棉花干物质重和氮素吸收量。在相同氮肥滴施次数下,氮肥分配“前重后轻”处理(F)棉花干物质重和氮素吸收量均显著高于“前轻后重”处理(B)。2017和2018年,施肥10次处理棉花产量较施肥8次处理分别增加17.9%和34.7%,棉花氮肥利用率分别提高了24.02和28.61个百分点。N8-F和N10-F处理棉花产量较相同施肥次数的N8-B和N10-B处理分别增加7.0%~11.1%和12.1%~21.5%,氮肥利用率分别提高了12.0~26.5和11.2~24.9个百分点。【结论】 增加氮肥滴施次数及前期施用比例可促进滴灌机采棉生长和氮素吸收,提高机采棉产量和氮肥利用率。