灌水和施氮对甘肃河西绿洲春小麦生长及产量的影响

【目的】研究不同灌水、施氮措施对甘肃河西绿洲春小麦生长、产量和水分利用的影响。【方法】在甘肃河西绿洲地区,以春小麦品种永良4号为试验材料,在春小麦不同生育期进行灌水(充分灌水(CK),拔节期、抽穗期、灌浆期、成熟期不灌水5个水平)及施氮(施纯氮0,120,180 kg/hm2)完全组合设计,共计15个处理,通过大田小区试验,研究灌水和施氮对春小麦株高、叶面积指数(LAI)、冠层干物质量、籽粒产量、产量构成要素、水分利用效率(WUE)及灌溉水利用效率(IWUE)的影响。【结果】不同灌水处理对春小麦的株高、叶面积指数、冠层干物质量、籽粒产量、穗粒数、千粒质量、WUE和IWUE均有一定的影响。春小麦永良4号的水分敏感期为拔节期,其次为抽穗期、灌浆期和成熟期。拔节期不灌水后复水对春小麦后期株高有一定的补偿效应,但补偿能力有限。与CK相比,拔节期不灌水处理的冠层干物质量降低了42.41%,籽粒产量和WUE分别降低了38.09%和12.09%,且穗粒数也降低了39.01%;抽穗期不灌水处理的冠层干物质量降低了33.94%,籽粒产量和WUE分别降低了35.35%和10.69%,且穗粒数和千粒质量分别降低了16.64%和11.60%;灌浆期不灌水处理的冠层干物质量降低了20.80%,籽粒产量和WUE分别降低了33.06%和12.58%,且穗粒数和千粒质量分别降低了18.19%和11.97%;成熟期不灌水处理的冠层干物质量下降不明显,产量降低了5.98%,而WUE提高了21.38%;施氮可以提高春小麦的株高、LAI、冠层干物质量、籽粒产量、收获指数和穗粒数。成熟期不灌水和充分灌水处理的春小麦籽粒产量、WUE和IWUE随施氮量增加而升高,而拔节期、抽穗期、灌浆期不灌水处理的春小麦籽粒产量、WUE和IWUE随施氮量的增加呈先升高后降低趋势。【结论】不同灌水条件下,适量施氮可以提高春小麦的WUE和IWUE;春小麦成熟期不灌水、施纯氮180kg/hm2,为甘肃河西绿洲地区较适宜的灌水施肥措施。     

不同生育期灌水和施氮对夏玉米生长、产量和水分利用效率的影响

【目的】研究不同生育期灌水和施氮对玉米各生育期生长、产量和水分利用效率的影响。【方法】以夏玉米蠡玉16号为试验材料,设置了7个水分处理(全生育期灌水、苗期+拔节期灌水、苗期+抽穗期灌水、苗期+灌浆期灌水、拔节期+抽穗期灌水、拔节期+灌浆期灌水、抽穗期+灌浆期灌水)和3个氮素水平(不施氮肥、低氮(60kg/hm2)、高氮(180 kg/hm2)),研究不同生育期灌水和施氮对夏玉米生长、产量及水分利用效率的影响。【结果】不同生育期灌水和施氮对夏玉米的株高、叶面积、地上部干物质、产量及水分利用效率均有一定的影响。与全生育期灌水相比,在平均氮肥(各指标3个氮素处理的平均值)水平下,苗期+灌浆期灌水处理及抽穗期+灌浆期灌水处理的株高、叶面积、地上部干物质累积量和籽粒产量显著降低,且后者的水分利用效率最低。相比较而言,苗期+拔节期灌水、苗期+抽穗期灌水及拔节期+抽穗期灌水处理玉米产量的下降幅度不大,而灌溉水利用效率却有较大提高。【结论】在试验地区,与全生育期灌水相比,苗期+拔节期灌水、苗期+抽穗期灌水以及拔节期+抽穗期灌水处理有利于维持玉米产量并提高水分利用效率,而施氮也可以显著增加玉米的产量和水分利用效率。在本试验条件下,以高氮全生育期灌水处理的产量最高。     

灌水和施氮对甘肃河西绿洲春小麦生长及产量的影响

【目的】研究不同灌水、施氮措施对甘肃河西绿洲春小麦生长、产量和水分利用的影响。【方法】在甘肃河西绿洲地区,以春小麦品种永良4号为试验材料,在春小麦不同生育期进行灌水（充分灌水（CK）,拔节期、抽穗期、灌浆期、成熟期不灌水5个水平）及施氮（施纯氮0,120,180 kg/hm²）完全组合设计,共计15个处理,通过大田小区试验,研究灌水和施氮对春小麦株高、叶面积指数（LAI）、冠层干物质量、籽粒产量、产量构成要素、水分利用效率（WUE）及灌溉水利用效率（IWUE）的影响。【结果】不同灌水处理对春小麦的株高、叶面积指数、冠层干物质量、籽粒产量、穗粒数、千粒质量、WUE和IWUE均有一定的影响。春小麦永良4号的水分敏感期为拔节期,其次为抽穗期、灌浆期和成熟期。拔节期不灌水后复水对春小麦后期株高有一定的补偿效应,但补偿能力有限。与CK相比,拔节期不灌水处理的冠层干物质量降低了42.41%,籽粒产量和WUE分别降低了38.09%和12.09%,且穗粒数也降低了39.01%;抽穗期不灌水处理的冠层干物质量降低了33.94%,籽粒产量和WUE分别降低了35.35%和10.69%,且穗粒数和千粒质量分别降低了16.64%和11.60%;灌浆期不灌水处理的冠层干物质量降低了20.80%,籽粒产量和WUE分别降低了33.06%和12.58%,且穗粒数和千粒质量分别降低了18.19%和11.97%;成熟期不灌水处理的冠层干物质量下降不明显,产量降低了5.98%,而WUE提高了21.38%;施氮可以提高春小麦的株高、LAI、冠层干物质量、籽粒产量、收获指数和穗粒数。成熟期不灌水和充分灌水处理的春小麦籽粒产量、WUE和IWUE随施氮量增加而升高,而拔节期、抽穗期、灌浆期不灌水处理的春小麦籽粒产量、WUE和IWUE随施氮量的增加呈先升高后降低趋势。【结论】不同灌水条件下,适量施氮可以提高春小麦的WUE和IWUE;春小麦成熟期不灌水、施纯氮180 kg/hm²,为甘肃河西绿洲地区较适宜的灌水施肥措施     

限水减氮对小麦旗叶光合特性和群体干物质积累与分配的影响

为明确微喷灌条件下限水减氮对小麦旗叶光合特性、干物质积累与分配的影响,2014—2015年,在河北省石家庄市藁城区设置了灌水和施氮量的2因素裂区试验,测定小麦的相应指标。结果表明:W3处理的小麦灌浆前期旗叶的净光合速率(Pn)、最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学速率(ΦpsⅡ)比对照WCK显著降低,灌浆中后期与对照WCK(拔节期67.5mm、开花期67.5mm)相比差异不显著;成熟期干物质在籽粒中的分配量显著高于W1(拔节期67.5mm)和W2(拔节期37.5mm、开花期30mm),与WCK相比显著降低,但成熟期干物质在籽粒中的分配比例与WCK差异不显著;花前干物质转移量、转移率及对籽粒贡献率都显著高于WCK,花后干物质积累量比WCK低11.39%;成熟期生物产量和籽粒产量较WCK分别降低7.15%和7.95%,灌溉水生产效率分别提高85.69%和84.10%;水分生产效率达到25.32 kg/hm2·mm。施N 120,180和240kg/hm2的3个处理间各指标差异都不显著。综合小麦籽粒产量和水氮生产效率表现,小麦灌水拔节期37.5mm、开花期15mm、灌浆期15mm的灌溉模式(即W3处理)结合总施N 120kg/hm2为本试验条件下的最优限水减氮组合。     

不同水氮处理对阿勒泰地区滴灌春小麦生长、产量及水氮利用的影响

依据2016年在阿勒泰地区福海县进行的不同灌水定额(30.0、37.5、45.0、52.5、60.0 mm)和施氮水平(110、179、248kg/hm~2)的双因素小麦大田滴灌实验资料,分析了灌水量和施氮量对滴灌春小麦生长、产量及水氮利用的影响。结果表明,在拔节期至灌浆期,小麦灌水定额在45~60 mm有利于小麦株高增长和干物质积累,在灌浆期至成熟期灌水定额可减少至37.5mm。在一定施肥条件下,产量随着灌水定额的增加而呈先增加而后减小趋势,灌水定额超过52.5mm的小麦产量都相对减少。施氮量在179~248kg/hm~2有利于小麦株高增长、干物质积累和产量增加。在相同施氮水平下,小麦耗水量、水分利用效率、施氮生产效率随着灌水量的增加呈先增加而后减小的趋势。灌水定额大于45.0mm的处理,灌水量中有很大一部分水量是由于深层渗漏而损失。在此试验条件下,灌水定额为45.0mm和施氮量为179kg/hm~2水氮处理的小麦生长、产量、水分利用效率、施氮生产率都相对较高,是产量和效益兼优的最佳组合。     

不同施氮量对春小麦灌浆速率和产量的影响

【目的】研究不同施氮量对小麦籽粒灌浆进程的调控效应,分析滴灌条件下春小麦产量的提升潜力,为确定不同品质类型小麦品种适宜施氮量提供理论依据。【方法】以11个新疆审定的春小麦常规品种和1个现阶段正在培育的品系为材料,设置4个施氮水平处理,研究施氮量对不同春小麦品种(系)籽粒灌浆特性和产量的影响。【结果】不同施氮水平下小麦籽粒灌浆趋势均呈现为“S”型,随着施氮量的增加,小麦籽粒的干物质积累量达到最高籽粒千粒重后,积累的有效籽粒干物质重不增反降,但下降程度有所减缓。新春6号、新春37号、核春137表现为灌浆强势品种,新春11号、新春21号、新春29号表现为灌浆弱势品种。100 kg/hm²低氮水平下,新春17号和核春615产量达最高水平;200 kg/hm²中氮水平下,新春6号、新春11号、新春26号、新春29号、新春37号、新春39号、核春121和核春514共8个春小麦品种产量达最高水平;300 kg/hm²高氮水平下,核春137和新春21号产量达最高水平。【结论】4个施氮水平下,最大灌浆速率V_max与平...     

不同水氮处理对冬小麦生长及土壤硝态氮含量的影响

【目的】研究不同施氮量、灌水量对覆膜冬小麦生长及土壤中硝态氮含量的影响。【方法】以"小偃22号"为供试材料,通过2010年和2011年2年的大田试验,研究了不同灌水量(750m3/hm2(冬前灌),1 500(冬前和返青期各灌750m3/hm2),2 250(冬前、返青期和拔节期各灌750m3/hm2),3 000m3/hm2(冬前、返青期、拔节期和灌浆期各灌750m3/hm2))和施氮量(75,150,225和300kg/hm2,70%基肥,30%追肥)处理对拔节期-成熟期覆膜冬小麦生长、产量及越冬期、返青期和拔节期土壤硝态氮含量的影响。【结果】在拔节期-成熟期,冬小麦的株高随着灌水量和施氮量的增大而增加,表现出明显的正相关性。在越冬期-拔节期,0～200cm土层的土壤硝态氮含量先降低后增加,高氮处理能提高表层0～60cm土壤硝态氮含量,高灌水会降低表层土壤硝态氮含量并增加深层土壤硝态氮含量。小麦产量随着灌水量和施氮量的增大而增加,但在氮肥高于150kg/hm2、灌水量高于2250m3/hm2时,产量增加不显著。【结论】灌水量和施氮量对小麦株高、地上部干质量、产量和土壤硝态氮含量都有一定的影响,灌水量和施氮量超过一定值后,小麦的生长指标则不会显著增加。在本试验条件下,灌水量2 250m3/hm2(冬前、返青和拔节期各750m3/hm2)和施氮量150kg/hm2(70%基肥,30%追肥)处理水氮利用效率最佳。     

绿洲灌区宽幅匀播和传统条播春小麦产量对水氮减量的适应性研究

【目的】针对干旱绿洲灌区水资源匮乏、春小麦生产化肥投入量大等问题,研究不同种植方式下水氮减投对春小麦地上干物质积累及产量形成的影响,为试区春小麦节水节肥高效生产提供理论和实践依据。【方法】2016—2018年,在宽幅匀播(W)和传统条播(C)2种种植方式下,设2个灌水梯度为传统灌水(I2,2 400 m³·hm^-2)、减量灌水20%(I1,1 920 m³·hm^-2)和3个施氮梯度为传统施氮(N3,225 kg·hm^-2)、减施氮肥20%(N2,180 kg·hm^-2)、减施氮肥40%(N1,135 kg·hm^-2),研究宽幅匀播和传统条播下春小麦产量对水氮减量的适应性。【结果】宽幅匀播较传统条播增大了春小麦地上干物质最大增长速率(V_max)、干物质平均增长速率(V_mean)和抽穗期之后地上干物质积累速率,延迟了地上干物质最大增长速度出现的时间(T_m)。宽幅匀播种植方式...     

水氮胁迫对我国小麦产量和品质影响的Meta分析

[目的]为水氮胁迫的合理选择提供理论依据.[方法]利用Meta分析(meta-analysis)的方法,系统分析了来自各个地区试验的水氮胁迫对小麦影响的相关论文(共71篇,有效数据65组),研究了不同施氮量、施氮次数、施氮时期对小麦产量和品质的影响.[结果]施氮能有效提高小麦产量改善品质,当施氮量达到250 kg/hm2时,小麦产量和籽粒蛋白质含量增长率为研究峰值,而施氮量继续增长时,小麦籽粒蛋白质含量增长率与产量增长率均呈下降趋势.与施氮量所造成的影响类似,施氮次数对于小麦产量和籽粒蛋白质含量增长率的作用也是先增后降.灌浆期追氮对小麦产量的促进作用较为明显,增长率达0.358％,氮肥后移对灌浆期籽粒增重作用明显,能保持灌浆后劲、延长灌浆过程.拔节期追氮处理有利于小麦在抽穗期和灌浆期较高叶面积指数的维持,利于小麦获得较高产量.[结论]施氮对我国小麦品质和产量具有显著促进作用,氮肥后移和分次施肥对小麦干物质积累有益,增产改善品质效果尤佳.     

水氮耦和对春小麦产量、蛋白质含量及其组分含量的影响

本文盆栽条件下研究了水氮配合对春小麦产量和蛋白质组分含量的影响。结果表明,在不同土壤相对含水量下,合理迫施氮肥能够显著提高春小麦籽粒产量。中水或高水条件下,追氮时期对小麦籽粒产量影响不显著,建议在拔节期追施氮肥。推迟施氮时期及合理增加施氮量,有助于提高小麦籽粒蛋白质含量、蛋白质产量和蛋白质各组分含量,追氮时期应选择在抽穗期或灌浆期。增加土壤相对含水量,会降低籽粒蛋白质含量和蛋白质各组分含量。水分亏缺或过量均不利于小麦籽粒蛋白质产量的提高。在生产实践中,要根据不同的栽培目的确定灌水和施肥方案。     

黄淮海平原微喷灌下冬小麦农田水分渗漏及氮素淋失模拟分析

为了解黄淮海平原冬小麦水分渗漏和氮淋失特征，以优化小麦生产灌溉制度，降低农田水肥施用后土壤氮淋失对环境的影响，本试验于2020—2022年在设置不同灌水处理（充分灌溉、亏缺灌溉）和雨养处理的大田试验基础上，利用土壤-作物系统水热碳氮耦合（WHCNS）模型，通过优化土壤水力学和作物参数，评价模型适用性，并使用校验后的模型定量化分析不同水分管理条件下的农田氮淋失、水分渗漏及特征。结果表明：土壤含水率和硝态氮（以 N计）的均方根误差范围分别为 0.01~0.07 cm³·cm^-3和3.37~6.39 mg·kg^-1；叶面积指数和干物质量模拟R²≥0.9，一致性指数均≥0.7，模型模拟达到预期效果。使用校验后的模型对0~100cm土层水分渗漏和氮淋失进行动态模拟的结果显示，硝态氮淋失与水分渗漏动态一致，二者均表现为单日量小且持续时间较长，产生渗漏的累计天数占全生育期天数的59.2%~69.4%。与充分灌溉相比，亏缺灌溉在两季冬小麦产量无显著差异的情况下，日氮淋失和水分渗漏量分别减少3.88%~66.94%和37.01%~44.87%。研究表明，校正后的WHCNS模型可以用于模拟研究区农田水氮运移和作物生长过程。     

不同氮素形态营养及水分胁迫对分蘖期水稻水分吸收及光合特性的影响

室内营养液培养,采用聚乙二醇(PEG6000)模拟水分胁迫处理、根系烫伤处理测定质外体途径水分吸收和0.5mmol.L-1HgC l2处理抑制水通道蛋白活性的方法,在3种供氮形态下(NH4+-N、NO3--N、NH4+-N与NO3--N(等浓度混合)),研究了苗期水稻的生长和水分吸收状况。结果表明,无论在非水分胁迫条件下,还是在水分胁迫条件下,NH4+-N与NO3--N混合处理的水稻生物量最大。在非水分胁迫条件下,NO3--N处理和NH4+-N与NO3--N混合处理的水稻单位干质量吸水量高于NH4+-N处理的水稻;烫伤处理和加HgC l2抑制水通道蛋白活性后,各处理水稻在单位时间内单位干质量水分吸收量都下降。NO3--N与NH4+-N混合营养处理的水稻净光合速率、气孔导度和蒸腾速率高于NH4+-N处理和NO3--N处理。在根系烫伤处理和HgC l2处理后0.5 h内,各处理水稻的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率迅速下降。     

不同水氮运筹对滴灌冬小麦根系生长、水分利用及产量的影响

为研究新疆滴灌冬小麦超高产栽培的水氮运筹模式,以新冬41为试材在田间采用水、氮2因素3水平裂区试验,设置9个水氮处理(W灌水量,N施氮量),W_1N_0(2 775 m~3/hm~2、0kg/hm~2)、W_2N_0(3 900 m~3/hm~2、0kg/hm~2)、W_3N_0(4 350 m~3/hm~2、0 kg/hm~2)、W_1N_1(2 775 m~3/hm~2、180 kg/hm~2)、W_2N_1(3 900 m~3/hm~2、180kg/hm~2)、W_3N_1(4 350m~3/hm~2、180kg/hm~2)、W_1N_2(2 775 m~3/hm~2、270kg/hm~2)、W_2N_2(3 900 m~3/hm~2、270kg/hm~2)和W3N2(4 350m~3/hm~2、270kg/hm~2)对0~100cm土层耗水量、小麦自拔节期到开花期0~60cm土层根干重、根长、活性和产量等的影响进行研究。结果表明,增加滴水量直接增加拔节至成熟期0~60cm土层含水量,间接减少60~100cm土层储水消耗量,增加施氮量对土壤含水量影响不显著;W3N2、W3N1处理开花期0~60cm土层根系干重分别较W3N0处理增加15.4%和7.5%;根系总长度分别增加53.9%和18.3%;W3N2、W2N2处理开花期0~60cm土层根系干重分别较W_1N_2处理增加9.4%和7.4%,根系总长度分别增加27.0%和21.5%,主要是0~20cm土层增加的结果,并增加开花期0~40cm土层根系活性;以W2N2、W3N2处理的根量和根活性较高,W2N2根系干重和根系总长度分别较W1N0增加19.2%和49.2%,0~20cm土层根系活性较W1N0增加97.2%;产量也以W2N2和W3N2处理较高,分别比W1N0增加19.1%和20.9%,却降低灌溉水利用效率和氮肥农学利用效率。综合产量和成本,W2N2(3 900m~3/hm~2、270kg/hm~2)为本试验条件下产量为9 000kg/hm~2左右的适宜水氮运筹模式。     

不同生育期水分亏缺和施氮对冬小麦产量及水分利用效率的影响

【目的】研究不同生育期土壤水分亏缺和施氮对冬小麦产量及水分利用效率的影响,探讨小麦生长的水分亏缺敏感期和合理施氮量。【方法】以冬小麦小偃22为试验材料,设置4个氮肥水平和11个水分亏缺处理,采用盆栽试验,研究不同生育期水分亏缺和施氮水平对冬小麦水分利用效率、产量及其构成要素的影响。【结果】不同生育期土壤水分亏缺和施氮水平对冬小麦产量和水分利用效率有一定影响。与全生育期不亏水处理相比,返青期水分亏缺处理冬小麦干物质显著降低了7.70%,产量、水分利用效率显著增加了4.95%和7.56%;拔节期、抽穗期水分亏缺处理冬小麦干物质显著降低了13.69%,15.88%,产量显著降低了5.69%,8.06%,且对有效穗数、穗粒数也有显著降低作用;灌浆期水分亏缺对冬小麦产量影响不显著,但耗水量显著减少了5.44%,水分利用效率显著增加了8.02%。与全生育期不亏水处理相比,返青期+拔节期、返青期+抽穗期、返青期+灌浆期、拔节期+抽穗期、拔节期+灌浆期、抽穗期+灌浆期水分亏缺处理冬小麦干物质和产量均有显著降低,其中返青期+拔节期、拔节期+抽穗期水分亏缺处理冬小麦干物质显著降低了17.44%,17.57%,产量显著降低了11.60%和14.52%,水分利用效率显著降低了8.02%和7.56%,且对有效穗数、穗粒数也有显著降低作用。施氮对冬小麦产量和水分利用效率有显著促进作用。中氮处理(0.3 g/kg,N2)冬小麦产量最高,耗水量较低,水分利用效率较高。【结论】冬小麦对拔节期、抽穗期、返青期+拔节期、拔节期+抽穗期水分亏缺很敏感,中氮处理具有最高的产量和较高的水分利用效率。     

Effects of water application uniformity using a center pivot on winter wheat yield,water and nitrogen use efficiency in the North China Plain

In recent years, the use of fertigation technology with center pivot irrigation systems has increased rapidly in the North China Plain(NCP). The combined effects of water and nitrogen application uniformity on the grain yield, water use efficiency(WUE) and nitrogen use efficiency(NUE) have become a research hotspot. In this study, a two-year field experiment was conducted during the winter wheat growing season in 2016–2018 to evaluate the water application uniformity of a center pivot with two low pressure sprinklers(the R3000 sprinklers were installed in the first span, the corresponding treatment was RS; the D3000 sprinklers were installed in the second span, the corresponding treatment was DS) and a P85 A impact sprinkler as the end gun(the corresponding treatment was EG), and to analyze its effects on grain yield, WUE and NUE. The results showed that the water application uniformity coefficients of R3000, D3000 and P85 A along the radial direction of the pivot(CU_H) were 87.5, 79.5 and 65%, respectively. While the uniformity coefficients along the traveling direction of the pivot(CU_C) were all higher than 85%. The effects of water application uniformity of the R3000 and D3000 sprinklers on grain yield were not significant(P0.05); however, the average grain yield of EG was significantly lower(P0.05) than those of RS and DS, by 9.4 and 11.1% during two growing seasons, respectively. The coefficients of variation(CV) of the grain yield had a negative correlation with the uniformity coefficient. The CV of WUE was more strongly affected by the water application uniformity, compared with the WUE value, among the three treatments. The NUE of RS was higher than those of DS and EG by about 6.1 and 4.8%, respectively, but there were no significant differences in NUE among the three treatments during the two growing seasons. Although the CU_H of the D3000 sprinklers was lower than that of the R3000, it had only limited effects on the grain yield, WUE and NUE. However, the cost of D3000 sprinklers is lower than that of R3000 sprinklers. Therefore, the D3000 sprinklers are recommended for winter wheat irrigation and fertigation in the NCP.     

Yield and water use responses of winter wheat to irrigation and nitrogen application in the North China Plain

With increasing water shortage resources and extravagant nitrogen application, there is an urgent need to optimize irrigation regimes and nitrogen management for winter wheat(Triticum aestivum L.) in the North China Plain(NCP). A 4-year field experiment was conducted to evaluate the effect of three irrigation levels(W1, irrigation once at jointing stage; W2, irrigation once at jointing and once at heading stage; W3, irrigation once at jointing, once at heading, and once at filling stage; 60 mm each irrigation) and four N fertilizer rates(N0, 0; N1, 100 kg N ha~(-1); N2, 200 kg N ha~(-1); N3, 300 kg N ha~(-1)) on wheat yield, water use efficiency, fertilizer agronomic efficiency, and economic benefits. The results showed that wheat yield under W2 condition was similar to that under W3, and greater than that under W1 at the same nitrogen level. Yield with the N1 treatment was higher than that with the N0 treatment, but not significantly different from that obtained with the N2 and N3 treatments. The W2 N1 treatment resulted in the highest water use and fertilizer agronomic efficiencies. Compared with local traditional practice(W3 N3), the net income and output-input ratio of W2 N1 were greater by 12.3 and 19.5%, respectively. These findings suggest that two irrigation events of 60 mm each coupled with application of 100 kg N ha~(–1) is sufficient to provide a high wheat yield during drought growing seasons in the NCP.     

水氮磷耦合对拔节期冬小麦根系水分调节特性的影响

【目的】研究不同水氮磷耦合条件下,冬小麦根系形态、生理和细胞结构变化与功能的关系。【方法】采用盆栽调亏灌溉的方法,以“小偃22”为试材,采用拌肥方式于播种时设低肥N₁P₁(纯氮 0.1 g/kg、P₂O₅ 0.05 g/kg)和高肥N₂P₂(纯氮0.3 g/kg、P₂O₅ 0.15 g/kg)2个氮磷肥处理;在拔节期设土壤含水量分别为田间持水量的70%～85%（正常供水,CK）、55%～70%（轻度亏缺,LS）和40%～55%（重度亏缺,SS）3个水分处理。于水分亏缺处理20 d后取样,从形态学、生理代谢和解剖学层面研究拔节期不同水氮磷耦合对冬小麦根系水分调节特性的影响。【结果】在相同营养条件下,拔节期水分亏缺会导致冬小麦地下部干物质量、地上部干物质量和总生物量减小;但根冠比增加,与CK相比,LS、SS在N₁P₁和N₂P₂ 2种氮磷肥处理条件下,根冠比分别升高了32.3%,14.3%和11.5%,4.7%;根毛密度也明显增加。水分亏缺造成冬小麦根系皮层薄壁细胞体积变大,皮层占根系直径的比例增加;木质部导管横截面积显著减小,低肥条件下LS、SS分别较CK减小17.11%,43.32%,高肥条件下分别较CK减小11.10%,46.70%,并伴随有导管变形。同时,水分亏缺可以使冬小麦根系活力提高,游离脯氨酸、可溶性糖的合成和积累增加,从而提高其水分调节特性。同一水分状况下,与低肥条件相比,高肥条件能明显提高拔节期冬小麦的抗旱性。【结论】拔节期冬小麦在高肥轻度水分亏缺条件下,能够从代谢和结构2个层面作出更为合理、协调的综合性响应来维持植物体内的水分平衡,提高其水分利用效率和抵抗干旱的能力。     

不同氮肥用量配施有机肥对渭北旱塬冬小麦水分利用的影响

【目的】研究施用氮肥时配施有机肥对渭北旱塬土壤含水量及冬小麦生长的影响,寻求适合该地区的合理的施肥方式,以提高水分利用效率。【方法】2011-2013年在位于渭北旱塬的陕西白水县,采用大田试验研究不同施氮水平(0,75,150,225,300kg/hm~2)下施用有机肥对0~200cm土层土壤含水量、贮水量及冬小麦产量、水分利用效率、生理指标等的影响。【结果】1)各施氮水平下配施有机肥均有利于耕层土壤保水,在增加小麦产量的同时也加剧了0~200cm土层水分的消耗。2)夏闲期降水量限制了小麦对土壤水分的利用深度,140cm以上土层土壤含水量随着施氮水平的提高而增大。3)各施氮水平下配施有机肥的小麦拔节期叶片瞬时和潜在水分利用效率更高,在施氮水平为150kg/hm~2时均最高。4)各施氮水平下配施有机肥时小麦扬花期植株各器官含水量均较高,以施氮水平为225kg/hm~2时最高。【结论】综合考虑产量及环境风险,建议渭北旱塬地区冬小麦种植过程中配施有机肥时施氮量以150kg/hm~2为宜。     

微喷水肥一体化对冬小麦产量和水分利用效率的影响

为探明不同微喷灌施氮方式对冬小麦产量及水分利用效率的影响,以‘济麦22’为材料,在底施纯氮105kg/hm~2条件下,2016年春季设置追施纯氮45(N1)、90(N2)和135kg/hm~2(N3),每个追氮量采用微喷灌拔节期一次性追施(JS)和分别在拔节、孕穗、开花和灌浆期4次等量追施(4T)2种方式,测定冬小麦的产量和水分利用效率。结果表明:1)微喷灌条件下,随施氮量的增加,冬小麦产量先增加后降低,以N2处理产量最高;相同施氮量下,分次施氮处理产量显著高于拔节期一次性施氮,产量的增加主要由于显著提高千粒重;2)拔节期一次性施氮提高冬小麦开花期群体叶面积指数,而分次施氮处理灌浆期的叶面积指数显著高于拔节期一次性施氮,相同施氮量下分次施氮延缓灌浆中后期旗叶的衰老,从而有利于花后干物质积累和粒重的提高,但过多施氮导致粒重下降,总干物质积累量减少;3)不同施氮量处理间水分利用效率以N2处理最高,相同施氮量下分次施氮处理水分利用效率显著高于拔节期一次性施氮处理。综上所述,与拔节期一次性施氮相比,微喷灌采用分次施氮显著提高冬小麦的产量和水分利用效率,微喷水肥一体化N2处理下分次施氮为最佳的高产高效氮肥运筹模式。     

农田水分与土壤氮素矿化的试验研究

水肥是影响农业生产的重要因素。在室内及田间试验的基础上，依据氮素矿化机理，分析了农田水分对土壤氮素矿化的影响关系；考虑温度和水分因素。建立了农田单氮源矿化模型，田间试验与模型结果相吻合，为制定农业节水灌溉与科学施肥提供了依据。