不同土壤水分条件下不同形态氮素配比对茼蒿生长发育的影响

通过盆栽试验,设计3个氮素配比:N1(所施氮素全部为NO3--N),N2(NO3--N∶NH4+-N=7∶3),N3(NO3--N∶NH4+-N=5∶5)和3个土壤水分处理:W1(田间持水量的75%~85%)、W2(田间持水量的65%~75%)、W3(田间持水量的55%~65%),研究不同水分条件下不同形态氮素配比对茼蒿株高、产量、全氮含量、叶绿素含量以及硝酸还原酶活性的影响。结果表明,同一形态氮素配比条件下,土壤水分含量的提高可以显著增加茼蒿株高,但茼蒿的产量、氮含量、叶绿素含量和硝酸还原酶活性均随水分的增高呈先增高后降低;N2和N3处理时,W2处理的茼蒿叶绿素、全N含量和硝酸还原酶活性均显著高于W1和W3处理;同一水分条件下,提高NH4+-N比例均能显著提高茼蒿株高、产量、叶绿素含量和全N含量,但茼蒿硝酸还原酶活性随着NH4+-N比例的增加呈先升高后降低。综合认为,最优的土壤水分和氮素组合为W2N3。     

返青后补灌与氮肥用量对旱地小麦产量及水氮利用效率的影响

【目的】基于高标准农田建设改善了旱地麦田灌溉条件,但小麦季通常仅能进行一次灌溉的生产实际,探索返青后补灌与氮肥互作对旱地小麦生产力、水氮利用以及土壤硝态氮残留的影响,为旱地小麦高产高效和环境友好生产提供理论依据和技术支撑。【方法】于2019—2022年,在黄土高原与黄淮海平原交汇处的典型旱地小麦种植区,设置两因素裂区试验,灌溉水平为主处理,分别为全生育期不灌溉(I0)和返青后补灌(I1,小麦返青后0—40 cm土层首次出现土壤含水量低于田间持水量的60%时,补灌至田间持水量的85%,全生育期仅灌溉一次)。施氮量为副处理,分别为0(N0)、120(N120)、180(N180)和240 kg N·hm^-2(N240)。分析小麦产量及其构成因素、水分利用效率、氮素吸收利用特征以及0—200 cm土层硝态氮残留量。【结果】与I0相比,I1优化了小麦产量构成要素,增加了氮素吸收能力,籽粒产量和水分利用效率3年平均分别显著提高55.8%和34.7%,0—200 cm土层硝态氮残留显著降低11.6%。随着施氮量增加,I0水平下小麦产量、穗数、穗粒数和水分利用效率均呈现先升高后...     

氮素形态及配比对红花苗菜产量和品质的影响

在盆栽条件下,以3个红花株系为试验材料,研究不同氮素形态及配比对红花幼苗生物学性状及品质的影响。结果表明:随硝态氮比例的增加,红花幼苗叶片数目、叶片长度和幼苗单株鲜质量和生物学产量呈先上升后下降的趋势,其中以处理N3(50%铵态氮+50%硝态氮)对红花苗菜增产幅度(23.98%~40.06%)最大。铵态氮比例的增加有利于红花幼苗多糖的合成,而硝态氮比例的增加有利于可溶性蛋白的累积,处理N1至N4与N0相比,‘1-12’红花幼苗多糖质量分数增加21.78%~51.49%,而其可溶性蛋白N4、N5比N0分别增加4.91%、12.14%。施氮降低红花幼苗中黄酮和羟基红花黄色素A质量分数,而与氮素形态无直接关系;施氮会提高红花苗菜中硝酸盐质量分数,随硝态氮比例的增加,红花幼苗中硝酸盐质量分数增加幅度较大;全铵态氮(N1)时硝酸盐质量分数增加0.72%~4.57%,全硝态氮(N5)时硝酸盐质量分数增加23.43%~59.71%。苗菜中维生素C表现下降趋势,但维生素C下降幅度低于铵态氮。因此,红花苗菜生产以100%铵态氮(N1)或75%铵态氮+25%硝态氮(N3)为宜,既提高苗菜产量又可保证品质。     

夏玉米根系与土壤硝态氮空间分布吻合度对水氮处理的响应

【目的】根系是玉米吸收氮素营养的主要器官。在大田条件下,对夏玉米根系生长分布、根系与土壤硝态氮空间吻合度对不同水氮处理的响应,以及根系与土壤硝态氮空间吻合度指标的有效性进行研究,用以了解其时空分布及与土壤氮分布的吻合情况对玉米氮素吸收利用的影响。【方法】2011—2015年,设置不灌水+不施氮(W0N0)、不灌水+300 kg N·hm~(-2)(W0N1)、不灌水+360 kg N·hm~(-2)(W0N2)、大喇叭口期灌水+不施氮(W1N0)、大喇叭口期灌水+300 kg N·hm~(-2)(W1N1)、大喇叭口期灌水+360 kg N·hm~(-2)(W1N2)共6个水氮处理。各施氮处理下拔节期施氮30%、大喇叭口期施氮70%。大喇叭口期灌水量为750 m~3·hm~(-2)。在2015年玉米生长季,分别于玉米拔节期、大喇叭口期、吐丝期、吐丝后20 d和成熟期在玉米种植行和行间采集0—50 cm土体样品(每10 cm一层),测定夏玉米根长密度、根干重密度、土壤硝态氮含量,并计算根系与土壤硝态氮空间吻合度。在成熟期采集植株样品,分析玉米氮素吸收量。【结果】随着玉米生育进程,种植行和行间0—50 cm土壤剖面夏玉米根长密度、根干重密度和硝态氮含量均表现出先升高后降低的趋势,根长密度和根干重密度峰值出现在吐丝后20 d,而土壤硝态氮含量峰值出现在大喇叭口期。在0—360 kg·hm~(-2)的范围内,夏玉米根长密度和吐丝期之前土壤硝态氮含量随施氮量的增加而增加,但玉米根干重密度和吐丝期之后土壤硝态氮含量先升高后降低,峰值出现在施氮300 kg·hm~(-2)处理。大喇叭口期灌水可以提高夏玉米生育后期根长密度和根干重密度,但降低了土壤硝态氮含量。随着土层加深,种植行夏玉米根长密度与土壤硝态氮空间吻合度(RLD1-N)以及根干重密度与土壤硝态氮空间吻合度(RWD1-N)总体呈降低趋势,行间夏玉米根长密度与土壤硝态氮空间吻合度(RLD2-N)以及根干重密度与土壤硝态氮空间吻合度(RWD2-N)总体呈先增加后降低趋势,峰值出现在10—30 cm土层。随着玉米生育进程,各土层RLD1-N、RWD1-N和RWD2-N以及0—40 cm土层RLD2-N呈先升高后降低变化趋势。与不施氮处理相比,施用氮肥提高了RLD1-N、RLD2-N、RWD1-N和RWD2-N。施氮量从300 kg·hm~(-2)增加至360 kg·hm~(-2)时,降低了0—30 cm土层RLD2-N、0—20 cm土层RWD1-N以及拔节至吐丝期间RLD1-N和0—20 cm土层RWD2-N,提高了40—50 cm土层RLD2-N、20—50 cm土层RWD1-N以及吐丝期之后的RLD1-N和RWD2-N。夏玉米种植行和行间根长密度和根干重密度与其硝态氮含量的吻合度与产量极显著正相关,但与氮素利用效率极显著负相关,且其相关性优于根长密度和根干重密度与产量及氮素利用效率的相关性。【结论】在大田条件下,施用氮肥可以提高夏玉米根长密度、根干重密度、土壤硝态氮含量以及夏玉米根系与土壤硝态氮空间吻合度。但施氮量超过300 kg·hm~(-2)时会降低夏玉米生育前期上部土层的夏玉米根系与土壤硝态氮空间吻合度。根系与土壤硝态氮空间吻合度可以作为研究夏玉米氮素利用效率的有效指标。     

不同形态氮素及铵硝比例对咖啡氮吸收和生长的影响

为提高咖啡氮肥肥料有效性,采用溶液培养的方法,研究NH_4~+和NO_3~-2种不同形态氮吸收速率、5种铵硝比例(10∶0、7∶3、5∶5、3∶7、0∶10)对咖啡生长及其氮素利用的影响。结果表明,不同形态氮素对咖啡的生长影响差异显著,铵硝混合营养下咖啡的生长明显优于单一形态氮素处理。在单一形态氮素条件下,咖啡对NH4+的最大吸收速率大于对NO3-的最大吸收速率;当2种形态氮素同时存在时,铵态氮会抑制硝态氮的吸收,硝态氮促进铵态氮的吸收;铵态氮促进地上部分生长,但浓度过高反而抑制地上部分生长;硝态氮的增加有利于根系的生长,但抑制了咖啡地上部分的生长。因此,在咖啡苗期,铵硝比例控制在7∶3~3∶7有利于咖啡生长。     

氮素不同形态配比对白浆土养分性状的调控

铵态氮(NH_4~+-N)、硝态氮(NO_3~--N)是无机氮素的2种形态,其不同配比势必会通过影响土壤微生物活性进而影响土壤的养分性状。通过同等氮素用量、不同氮素形态配比(NH_4~+∶NO_3~-摩尔比分别为4∶1、1∶1、1∶4)处理,试图揭示其对添加玉米秸秆白浆土养分性状的影响。结果表明:无论何种氮素形态占优,添加玉米秸秆白浆土的有机质含量均随培养时间的延长而呈现波动式下降。铵态氮在培养初期对于矿化作用的促进最为明显,硝态氮的优势在于培养中段,而铵态氮、硝态氮等比例供氮则可使微生物的矿化能力延续更久;矿化等量玉米秸秆,硝态氮占优处理下全氮含量丧失的幅度最大,而铵态氮则有利于全氮含量水平的稳定;速效养分含量在外源氮素供应下均降低明显。铵态氮、硝态氮等比例供氮更易使微生物消耗混料的碱解氮含量,从其所占全氮的比例来看,铵态氮更易降低白浆土中可利用氮素的含量,同样其对于有效磷含量的消耗亦有促进作用,因氨态氮对秸秆K+有替代作用而使速效钾含量的下降趋势相对平稳。     

氮素形态对小麦花后干物质积累与分配的影响

为探明氮素形态对小麦生育后期干物质生产特性的影响,采用随机区组试验研究了铵态氮、硝态氮和酰胺态氮3种氮素形态处理下小麦花后干物质积累与分配的特性,结果表明:(1)小麦花后籽粒干重及地上部总干重随生育进程不断增加,而旗叶、穗下节、穗下鞘、颖壳的干重均随着生育进程呈下降趋势;(2)氮素形态对小麦花后干物质积累与分配有显著影响.硝态氮处理下小麦花后地上部总干物质量最高,并且随着生育进程,干物质在旗叶、穗下节、穗下鞘、颖壳中分配比例降低,在籽粒中的分配比例高于其他2个处理.(3)铵态氮、硝态氮和酰胺态氮3种氮素形态处理下小麦产量分别为7250.0,7575.3和7156.2 kg/hm2.在此试验条件下,硝态氮处理增产效果最佳,较酰胺态氮处理增产5.8%.     

不同氮素形态配比影响始兴烟叶生产的比较分析

始兴是广东浓香型烟叶的重要产区。为探讨不同氮素形态配比对烤烟生育进程、农艺、经济性状及化学成分的影响,为始兴烟区筛选最优的氮素施肥方式提供依据,田间试验设N1(100%硝态氮)、N2(30%铵态氮+70%硝态氮)、N3(50%铵态氮+50%硝态氮)、N4(70%铵态氮+30%硝态氮)、N5(100%铵态氮)5个供氮形态配比处理,施氮量为165 kg/hm~2,按N︰P_2O_5︰K_2O=1︰1︰3配肥。结果表明:(1)全硝态氮处理(N1)团棵期与其他处理差异显著,分别比处理N2、N4、N5早4、9、12 d;(2)随着铵态氮配比的增加,团棵期各处理间主要农艺性状差异显著,而现蕾期及圆顶期烟株各主要农艺性状差异不明显,从整个生育期来看,硝态氮能加快烤烟的生育进程,而不同氮素形态对烟株农艺性状影响较小;(3)烤后烟叶以N3处理经济性状表现最优,每公顷烟叶产量2 621.16 kg、产值70 666.47元,中上等烟比例96.87%、均价26.96元/kg;(4)N4、N3处理有利于烟叶石油醚提取物的积累。说明硝态氮促进烟株早生快发、加快生育进程,而合适的配比有利于烟叶经济性状的表现及化学成分的协调。     

限量灌溉和施氮对小桐子产量和品质的影响

运用主成分分析和方差分析相结合的方法,对2011—2012年连续2年小桐子产量和品质进行分析,研究灌水(W1、W2、W3处理分别灌水200、400、600 mm,W0为不灌水对照)和施氮(N1、N2、N3处理分别为每株施氮75、150、300 g,N0为不施氮对照)对云南元谋干热河谷区小桐子产量和水分利用效率及品质的影响。结果表明,与W0处理相比,随着提高灌水量,果实产量、百粒果仁干重和水分利用效率均随灌水量的提高先增后减,W2处理达到最大值;与N0处理相比,小桐子果实产量、百粒果仁干重和水分利用效率均随施氮量的增加而呈现先增加后减小趋势,在N2处理达到最大值;W2与N2互作的小桐子果实产量、百粒果仁干重和水分利用效率最高;主成分分析表明,W2N2处理的综合得分最高,小桐子果仁品质最优。     

氮素形态配比对白浆土活性有机碳的调控影响

以等氮量为前提,通过设置不同氮素形态配比来调控土壤活性有机碳的组分数量,使土壤活性有机碳向肥力保蓄的方向转化。以混有玉米秸秆的白浆土为供试对象,通过添加等量氮素、不同氮素形态配比[铵态氮(NH_4~+-N)∶硝态氮(NO_3~--N)摩尔比为4∶1、NH_4~+-N∶NO_3~--N摩尔比为1∶1、NH4-N∶NO_3~--N摩尔比为1∶4)]来揭示其对混料活性有机碳组分数量的影响。结果表明,无论何种氮素形态配比,添加氮素均有利于秸秆白浆土混料中水溶性有机碳(water-soluble organic C,简称WSOC)的消耗,使之占总有机碳(total organic C,简称TOC)的份额降低;其中,铵硝等比例(NH_4~+-N∶NO_3~--N为1∶1)供氮更利于WSOC成分的分解,其次是以铵态氮占优(NH_4~+-N∶NO_3~--N为4∶1)的供氮处理,后者在降低WSOC在TOC中的含量的作用更为明显;3种不同氮素形态配比皆有利于微生物对混料易氧化有机碳(readily oxidizable organic C,简称ROC)的消耗,相比之下,以铵态氮为主要供氮形态时,微生物对ROC的消耗程度最大,其次是以硝态氮为主(NH_4~+-N∶NO_3~--N为1∶4)的处理;通过氮素形态配比对TOC含量的调控可间接改善ROC的产出环境,两者间具有良好的正相关关系;铵态氮作为还原剂对ROC的形成有抑制作用,而铵硝等比例及以硝态氮为主的供氮形态更有利于提高TOC中ROC的比例,前者效果更佳;铵硝等比例供氮能够在较大程度上降低混料有机碳的稳定性,而铵态氮占优则更利于氧化稳定系数(Kos)的提高进而有益于养分固存。可见,调控氮素形态配比能够改善白浆土活性有机碳的含量水平,相关规律可作为氮素形态掺混肥研制的理论依据。     

四溴双酚A对土壤无机氮转化的影响及其微生物学机理初探

四溴双酚A(TBBPA)作为一种新型污染物,一旦进入土壤并在土壤中积聚,将会影响土壤物质循环及相关微生物活性。在实验室模拟条件下,研究了不同浓度(4~40 mg·kg^-1)TBBPA对土壤中铵态氮($NH^{+}_{4}-N$)、亚硝态氮($NO^{-}_{2}-N$)和硝态氮($NO^{-}_{3}-N$)转化的影响,利用高通量测序测定了TBBPA对无机氮转化菌群结构的变化,并推测其可能影响的代谢途径。结果表明,40 mg·kg^-1的TBBPA对土壤无机氮循环有显著(P<0.05)影响,其在好氧条件下增加了硝化和反硝化菌的丰度,促进了$NH^{+}_{4}-N$和$NO^{-}_{3}-N$的转化,在厌氧条件下反硝化细菌数量减少,抑制了$NO^{-}_{3}-N$的转化。40 mg·kg^-1 TBBPA不论是在厌氧还是好氧条件下,都增加了土壤中变形菌门(Proteobacteria)的丰度,降低了绿弯菌门(Chloroflexi)和放线菌门(Actinobacteria)的丰度。通过预测氮转化基因功能看出, 40 mg·kg^-1 TBBPA处理在好氧条件下通过增强narG和nirK基因的表达有助于提高$NO^{-}_{3}-N$的转化,在厌氧条件下通过限制nasB的表达会抑制$NO^{-}_{3}-N$的转化。     

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.     

灌溉方式耦合氮肥运筹对寒地粳稻产量形成影响

为探究灌溉方式耦合氮肥运筹条件下寒地粳稻干物质积累及产量形成规律,以东农425和松粳6号为试材,设置3种灌溉方式(W1正常灌溉;W2轻干湿交替灌溉;W3重干湿交替灌溉)和3种氮肥运筹(基肥蘖肥穗肥粒肥分别为6310(N1)、5311(N2)、4321(N3)),研究灌溉方式耦合氮肥运筹对寒地粳稻干物质积累与转运、花粉粒育性、籽粒灌浆特性、产量及产量构成因素影响,为寒地粳稻丰产、高效栽培提供指导。结果表明,灌溉方式耦合氮肥运筹对上述指标存在显著互作效应。与W1相比,W2和W3处理下两粳稻品种干物质转运率和贡献率提高,籽粒灌浆速率增大,灌浆时间缩短,提前达到最大灌浆速率时间,有效穗数、穗粒数和花粉粒育性降低。W2处理下两粳稻品种千粒重提高,东农425干物质积累量和输出量无显著差异,结实率和收获指数提高,而松粳6号干物质积累量、输出量、结实率和收获指数显著下降;W3处理下两粳稻品种千粒重、干物质积累量、输出量、结实率和收获指数下降。两粳稻品种根冠比均随干旱胁迫程度加剧而增大。在相同灌溉条件下,与N1相比,东农425和松粳6号均表现为N2有效提高干物质积累及转运能力、有效穗数、穗粒数、结实率、千粒重、收获指数、花粉育性和最终产量,为最佳氮肥运筹方式;N3处理下有效穗数、穗粒数、千粒重、产量有所提高,结实率、收获指数、茎鞘物质转运率和贡献率均降低。综上,东农425以W2N2为最佳耦合方式,松粳6号以W1N2为最佳耦合方式。     

渗灌水肥耦合对同心圆枣生长发育的影响

[目的]本文旨在探究不同水肥耦合处理下旱区同心圆枣各因子的变化,阐明不同水肥耦合对促进枣树生长发育的影响.[方法]本文以8年生成龄枣树为研究对象,设置不同灌溉定额(W1:2250m3/hm2、W2:3000m3/hm2、W3:3750 m3/hm2)、施氮水平(N1:240 kg/hm2、N2:300 kg/hm2、N...     

外源增钾缓解铵胁迫下小麦根系受抑

分别对硝态氮($\text{NO}_{3}^{-}-\text{N}$)和铵态氮($\text{NH}_{4}^{+}-\text{N}$)培养下的小麦幼苗进行不同水平的钾处理(低钾,1 mmol·L^-1;正常,3 mmol·L^-1;高钾,6 mmol·L^-1),探究外源供钾对缓解铵胁迫下小麦根系生长受抑的效果与作用机理。结果表明,$\text{NH}_{4}^{+}-\text{N}$条件下,小麦叶片和根系中的$\text{NH}_{4}^{+}$含量较$\text{NO}_{3}^{-}-\text{N}$条件下显著(P<0.05)增加,根系生长受到抑制,与$\text{NO}_{3}^{-}-\text{N}$条件下的植株相比,$\text{NH}_{4}^{+}-\text{N}$条件下相同钾水平的小麦幼苗总根长、根表面积、根体积均显著(P<0.05)减少。随着施钾水平的升高,根系受抑制的情况得到缓解。$\text{NH}_{4}^{+}-\text{N}$条件下,随着施钾水平的升高,小麦幼苗的叶面积、气孔导度、净光合速率显著(P<0.05)升高,叶和根中的可溶性糖含量显著(P<0.05)升高,叶中蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性亦显著(P<0.05)增强,根中生长素(IAA)含量及其与细胞分裂素(CTK)的比值升高。据此推断,在铵胁迫下,增钾处理增强了小麦的光合作用,提高了碳水化合物的合成能力,可为$\text{NH}_{4}^{+}$的同化提供更多的碳架,从而降低体内$\text{NH}_{4}^{+}$的积累;同时,促进了根中植物激素的平衡,最终得以缓解铵胁迫下小麦根系生长受到的抑制。     

水氮耦合对红小豆光合特性、干物质积累以及产量的影响

为揭示水氮耦合对红小豆光合特性、干物质积累以及产量的影响,以‘保红947’作为材料开展大田试验,设置了4个灌水水平和4个施氮水平,以对照小区田持(75±2)%时进行灌水,灌到田持(95±2)%,灌水量记为I(W3),4个灌水水平分别为W3:100%I、W2:70%I、W1:40%I、W0:0,4个施氮水平为104、80、56、0 kg/hm2。结果表明：施氮量和灌水量均对红小豆生长发育有显著影响,二者的交互作用对红小豆的生长影响相对不显著;在正常灌溉(W3)条件下红小豆的光合特性、干物质积累量以及产量均在处理W3N2(100%田持95%,80 kg/hm2)表现最大值,其最大产量为2 642.96 kg/hm2;在控制灌溉条件(W2、W1、W0)下,W2N3(70%田持95%,104 kg/hm2)处理的产量最高,为2 401.50 kg/hm2,与W3N2处理相差不大,达到了“以肥调水”的作用;在该试验条件下W3N2(100%田持95%,80 kg/hm2)产量最高,为适宜的水氮方案,有利于红小豆的生长发育,比其他处理产量增加了9.14%～47.51%。     

基于空间分析法研究温室番茄优质高产的水氮模式

【目的】本文通过设置不同灌水施氮水平处理,研究温室盆栽条件下,不同水氮供应组合对番茄产量品质和水氮利用效率的影响,分别提出单一指标最大和兼顾产量品质最优时的灌水施氮组合。【方法】试验于2013年在西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室的灌溉试验站日光温室内进行,供试番茄品种为金鹏M6088,在盆栽条件下设置3个灌水上限:低水W1(70%θf)、中水W2(80%θf)和高水W3(90%θf),θf为田间持水率;3个施氮量:低氮N1(N 0.24 g·kg~(-1)土)、中氮N2(N 0.36 g·kg~(-1)土)和高氮N3(N 0.48 g·kg~(-1)土),试验采用完全随机区组设计,共9个处理,每个处理重复15次。运用多元回归分析和空间分析相结合的方法,寻求单一指标最大时的灌水施氮组合,以及综合评价产量品质的水肥调控效应,提出兼顾产量品质最优时的灌水施氮范围。【结果】番茄产量、灌溉水生产率、氮肥偏生产力和品质受灌水量和施氮量的影响显著。番茄单株产量随着灌水量和施氮量的增加而先增加后降低(低氮和低水除外),低氮下增加灌水量可弥补缺氮造成的减产,低水下增施氮肥可缓解干旱对产量的抑制作用。产量与水氮供应量之间呈较好的二元二次关系,当灌水量和施氮量分别为62.3 L/株和0.3864 g·kg~(-1)土时,番茄单株产量有最大值(1 599.4 g/株),但灌水量和施氮量超过其峰值时,产量反而会减少。减小灌水量和增大施氮量时,灌溉水生产率增加;增大灌水量和降低施氮量时,氮肥偏生产力增加。番茄各品质指标受灌水量和施氮量的影响极显著。可溶性固形物和有机酸随着施氮量的增加而增加,维生素C、番茄红素、可溶性糖和糖酸比则先增大后降低。随着灌水量的增加,可溶性固形物和维生素C(中氮除外)呈降低趋势,番茄红素、可溶性糖和糖酸比呈先增加后降低的趋势(低氮除外)。采用熵权法计算得出番茄单一品质指标对不同水氮处理的敏感度排序为:番茄红素可溶性糖糖酸比有机酸维生素C可溶性固形物。【结论】通过多元回归分析和空间分析得出,番茄产量和品质同时达到大于等于95%最大值的灌水上限为田间持水率的80%,施氮区间约为0.34—0.44 g·kg~(-1)土。     

测墒补灌和施氮对冬小麦产量及水分、氮素利用效率的影响

【目的】测墒补灌是近年来研究的一种小麦节水灌溉新技术。论文旨在探索测墒补灌与施氮对冬小麦生长的影响,为该区节水、节氮提供依据。【方法】采用漫灌的方式设置测墒补灌和施氮两因素田间试验,补灌设置4个处理,于冬小麦拔节期、开花期依据0-40 cm土层土壤质量含水量进行测墒补灌,补灌至土壤田间持水量的50%（W₁）、60%（W₂）、70%（W₃）、80%（W₄）。施氮设置4个处理,不施氮（N₀）、施纯氮180 kg·hm^-2（N₁₈₀）、240 kg·hm^-2（N₂₄₀）和300 kg·hm^-2（N₃₀₀）。在此处理下研究了测墒补灌和施氮对冬小麦产量及水分、氮素利用效率的影响。【结果】(1)各施氮处理下,补灌量的增加可增加冬小麦籽粒产量,当补灌量至土壤田间持水量的60%-80%范围内时,冬小麦籽粒的增产效应差异不显著。各补灌处理下,当施氮量超过240 kg·hm^-2时籽粒产量无显著性变化。本试验条件下当补灌至土壤田间持水量的60%,施氮量为240 kg·hm^-2时冬小麦籽粒产量达到最高,为8 104.6 kg·hm^-2。(2)增加施氮量和补灌量均可显著增加麦田总耗水量,但当施氮量超过240 kg·hm^-2时,施氮的提高效果不显著。补灌量的增加会显著增加麦田总耗水量,但当补灌至土壤田间持水量60%（W₂）、70%（W₃）时较补灌至80%（W₄）处理显著降低耗水量,说明有利于节约灌水而获得较高产量。(3)相同施氮处理下,补灌量的增加可显著提高冬小麦水分利用效率,当补灌量增至土壤田间持水量的60%时,冬小麦水分利用效率达到最大值,为14.7 kg·hm^-2·mm^-1。相同补灌处理下,增施氮肥可显著提高冬小麦水分利用效率,但施氮量不宜超过240 kg·hm^-2,否则将导致水分利用效率降低。(4)相同施氮处理下,应控制补灌量至土壤田间持水量的60%时冬小麦氮素干物质生产效率及氮素利用效率最高,为60.1 kg·kg^-1、22.4 kg·kg^-1。相同补灌处理下,施氮量应控制在240 kg·hm^-2时可获得较高的氮素干物质利用效率及冬小麦氮素利用效率最高,为63.9 kg·kg^-1、23.5 kg·kg^-1。【结论】本试验条件下当施氮量为240 kg·hm^-2、冬小麦拔节期、开花期补灌至土壤田间持水量的60%时冬小麦籽粒产量、水分利用效率、氮素干物质利用效率、氮素利用效率均最高,为最优的节水、节氮、高产组合,推荐其作为该区域适宜水、氮用量。     

Yield and Quality Response of Cucumber to Irrigation and Nitrogen Fertilization Under Subsurface Drip Irrigation in Solar Greenhouse

The aims of this research were to compare subsurface drip irrigation scheduling and nitrogen fertilization rates in cucumber, and evaluate yield and quality of cucumber fruit, water (WUE), irrigation water (IWUE), and nitrogen use (NUE) efficiencies in the solar greenhouse in Southwest China. The irrigation water amounts were determined based on the 20 cm diameter pan (Ep) placed over the crop canopy, and cucumber plant was subjected to three irrigation water levels (I1, 0.6 Ep; I2, 0.8 Ep; and I3, 1.0 Ep) in interaction with three nitrogen fertilization levels (N1,300 kg ha-1; N2, 450 kg ha-1; and N3, 600 kg ha-1). The results showed that the cucumber fruit yield increased with the improvement of irrigation water. Irrigation water increased yields by increasing the mean weight of the fruits, and also by increasing fruit number. But the highest values of IWUE and WUE were obtained from 12 treatment. NUE significantly decreased with the improvement of N application, but increased by irrigating more water. The quality of cucumber fruit decreased with the improvement irrigation water and nitrogen fertilization. In conclusion, the optimum irrigation level and nitrogen fertilizer application level for cucunber under subsurface drip irrigation in the solar greenhouse in Southwest China were 0.8 Ep and 450 and 600 kg ha-1, respectively.     

秸秆还田与水分管理对双季水稻氮素吸收及氮肥?利用率的影响

秸秆还田是促进农田养分循环的重要方式,也对提升农田地力有较好效果。以南方典型双季稻田为研究对象,设置三个秸秆还田水平和两种水分管理方式的两因子田间定位试验,于定位试验开展后的第5年通过测定早稻和晚稻季稻田土壤无机氮、微生物生物量氮动态、植株吸氮量动态以及收获期主要土壤肥力因子、水稻产量和植株各部分氮素累积量,分析秸秆还田与水分管理制度下水稻氮素吸收和氮肥利用率的特征及其影响因素。结果表明:秸秆还田提高了土壤有机碳和全氮含量以及土壤p H,长期淹水较之间歇灌溉降低了土壤有机碳、全氮和全磷含量。在氮肥用量一致条件下,早稻季秸秆还田降低了分蘖期土壤氮素有效性,导致水稻生育期内氮素吸收量显著下降,且显著降低水稻籽粒产量及氮肥利用率;氮肥利用率较对照下降2.0~7.6个百分点,且随秸秆还田量的增加而降低。晚稻季秸秆还田提高了生育期内土壤氮素有效性,显著提高了水稻生育期内氮素吸收量,增加水稻产量且显著提高氮肥利用率;氮肥利用率较对照提高8.6~13个百分点,且随秸秆还田量的增加而增加。研究表明,间歇灌溉和长期淹水灌溉两种水分管理方式对水稻氮素吸收、籽粒产量及氮肥利用率的影响差异不显著。早稻季秸秆还田配合长期淹水灌溉将加剧水稻产量和氮肥利用率下降。双季稻稻田实行间歇灌溉下的早稻季秸秆不还田、晚稻季秸秆全量还田(6 t/hm2)有利于获得较高水稻产量和氮肥利用率。