氮水协同对玉米干物质和氮素累积与氮素运移及利用效率的影响

【目的】 研究氮水协同供应对驻玉216品种干物质和氮素累积与分配、氮素运移及利用效率的影响。【方法】 采用裂区试验设计,设置施氮和灌水2个因素,3个灌溉水平W₀(0 m³/hm²)、W₁(750 m³/hm²)、W₂(1 500 m³/hm²);3个施氮水平N₀(0 kg/hm²)、N₁(150 kg/hm²)、N₂(300 kg/hm²)。【结果】 W₂灌水量(1 500 m³/hm²)和N₁施氮量(150 kg/hm²)氮水协同供应下成熟期地上部干物质和氮素积累量、氮素吸收效率最高,W₁灌水量(750 m³/hm²)和N₁施氮量(150 kg/hm²)氮水协同供应有利于干物质和氮素累积向籽粒内运移,提高营养器官氮素运移量,增加籽粒内的分配比重,提高氮素利用效率、氮素运移效率、氮素运移贡献率、氮肥农学效率和氮肥偏生产力。【结论】 综合籽粒产量与节肥节水因素,灌水量750 m³/hm²、施氮量150 kg/hm²是驻玉216品种灌水施肥最优组合。     

水氮耦合对滴灌小麦生理生长及产量的影响

【目的】研究新疆南疆地区水肥耦合对滴灌冬小麦生理生长及产量的影响。【方法】以新冬52号为供试材料,两因素裂区试验设计,设置灌水处理3个水平:W₁(2 241m³/hm²)、W₂(3 486m³/hm²)、W₃(4 731m³/hm²);设置施肥处理(氮素)4个水平:N₀(0 kg/hm²)、N₁(135 kg/hm²)、N₂(195 kg/hm²)、N₃(255 kg/hm²),分析不同水氮组合对滴灌冬小麦株高、叶面积、光合特性(净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、细胞间隙CO₂浓度(Ci)、产量及水氮利用效率的变化。【结果】(1)随着灌水量的增加或施N_量的增加, 新冬52号冬小麦的株高、叶面积、光合特性和产量呈现同步增加趋势;(2)但灌水量过少时(W₁处理),增加N_肥并不明显提高产量和光合性能;当灌水量提高到W₂和W₃水平后,株高、叶面积、光合特性和产量随着施N_量的增加呈现明显的增加趋势,表现出以水带肥的良好效果。 (3)在各处理中, W₃N₂(灌水4 731m³/hm²、施氮N₁95kg/hm²)的产量最大(8 570 kg/hm²),相对应的各项光合特性值也达到最大值; (4)W₂N₂处理(灌水3 486m³/hm²、施N₁95kg/hm²)的产量则处于次大值(8 465 kg/hm²),W₂N₂的光合特性值并非最大,但其N_肥农学利用率达到最大值(16.69 kg/kg ),灌溉水生产效率也达到最大值(1.66 kg/m³ );(5)W₂N₂与W₃N₂相比,虽然产量减少了105 kg/hm²(减少1.2%),但灌水量减少了1 245 m³/h²(减少26.3%)、施肥量减少60 kg/hm²(减少23.53%)。【结论】灌水3 486 m³/hm²和氮肥195kg/hm² 的技术组合可作为新冬52号冬小麦的节本增效生产方案。     

水氮耦合对棉田土壤水分时空分布及产量效应的影响

【目的】研究水氮耦合对棉田土壤水分时空分布及产量效应的影响。【方法】采用裂区试验设计,以灌溉量为主区,设2 250.0 m³/hm²(低灌溉量,W₁)、3 450.0 m³/hm²(常规灌溉量,W₂)和4 650.0 m³/hm²(高灌溉量,W₃),3个灌溉量(W₁、W₂和W₃)。设0 kg/hm²(空白)、300.0 kg/hm²(常规施肥量)和600.0 kg/hm²(高施氮量),3个纯氮投入量(N₁、N₂和N₃),测定土壤水分、盐分含量,以及不同时期棉花植株干物质积累量及不同处理下最终产量,评估不同水氮施用处理下棉花植株生长发育及最终产量变化。【结果】在W₃N₂处理下土壤中的盐分和水分有着相对较好的吸收能力,相较于W₁N₁处理盐分消耗量高出64.2%,水分消耗量显著高92.4%;在W₃N₂水氮施用组合下,花期、铃期、吐絮期这3个时期不同处理下干物质积累量均有显著提高,相较于W₁N₁处理显著高39.0%。【结论】W₃N₃水氮施用组合下棉花植株单株铃数、单铃质量、籽棉产量等3项指标达到最高,比W₁N₁处理显著高30.0%。     

水氮调配对等行距机采棉土壤、叶片水分及棉铃分布的影响

【目的】研究适合等行距机采棉生长的最优水氮投入。【方法】以新陆中88号为供试材料,总滴灌量3 800 m³/hm²,总施氮量320 kg/hm²,设置3种灌水方式W₁、W₂、W₃,3种施肥方式N₁、N₂、N₃,分析土壤含水率、叶片含水率、棉铃时空分布、农艺性状、产量性状。【结果】W₂、N₂灌水施肥方式下,土壤含水率相对稳定,更好地给植株提供所需的营养物质。且棉花叶片保持功能的时间较长;W₂,N₂灌水施肥方式下,棉株成铃数较多,且呈筒状分布,更适宜机械采收;W₂,N₂灌水施肥方式下,植株获得的单铃重和单株结铃数均达到最高,最高产量为7 070.84 kg/hm²。【结论】W₂、N₂灌水施肥方式为最优水氮投入。     

氮肥运筹对滴灌春小麦干物质积累及产量特征的调控效应

【目的】研究新疆南疆地区氮素运筹方式对滴灌春小麦干物质积累及产量特征的影响,确定适宜的施氮量、施氮时期及比例,为生产提供依据。【方法】以新春6号和宁2038为材料,采用小区栽培试验开展研究。设置4个施氮水平:N₀(0 kg/hm²)、N₁(104.5 kg/hm²)、N₂(207.0 kg/hm²)和N₃(310.5 kg/hm²),每个施氮水平下设置4个施氮时期:R₁ (100%基肥)、R₂ (60%基肥+40%拔节肥)、(R₃ 40%基肥+40%拔节肥+20%孕穗肥)和R₄ (20%基肥+40%拔节肥+20%孕穗肥+20%灌浆肥)。【结果】两品种花前营养器官干物质的转运量、花前营养器官干物质的转运率及对籽粒的贡献率均以N₃R₄处理最大,花后干物质的积累量均以N₃R₃处理最大,新春6号花后干物质积累量对籽粒的贡献率以N₃R₄处理最大,宁2038以N₃R₃处理最大。在施氮量相同时,R₃处理的穗粒数、千粒质量和产量最大;在施氮时期及比例相同的条件下,产量构成因素及产量以N₃最高,但与N₂处理差异不显著。【结论】在施氮量为310.5 kg/hm²、施氮时期及比例为基肥∶拔节肥∶孕穗肥=4∶4∶2和基肥∶拔节肥∶孕穗肥∶灌浆肥=2∶4∶2∶2时,两品种均可获得较高产量,新春6号达1.21~1.26 g/株(折合产量8 511.78~8 930.72 kg/hm²),宁2038达1.09~1.12 g/株(折合产量8 190.62~8 362.59 kg/hm²)。     

水氮耦合对棉花干物质积累及产量的影响

【目的】研究水氮耦合对棉花干物质积累及产量影响。【方法】大田试验采用裂区试验设计,设置灌溉量与施肥量2个调控因子,其中灌溉量为主区,施肥量为副区,均设置3个梯度,灌溉量依次为2 250(低灌量)、3 450(中灌量,传统经验灌溉量CK)、4 650 m³/hm²,(高灌溉量)分别以W₁、W₂和W₃表示;施肥量(折合纯氮)依次为0(空白)、300(中等施氮量,传统经验施氮量CK)、600 kg/hm²(高施氮量,200%CK),分别以N₁、N₂和N₃表示。【结果】灌溉量和施肥量对植株生长和产量构成有一定促进作用,提高灌溉量和施肥量均能显著提高株高、叶片数和结铃率。在对干物质积累方面提高灌溉量可显著提高干物质积累总量,而提高施肥量主要促进了干物质更早的向经济器官积累。通过提高灌溉量可增产23.2%~31.4%,通过增施氮肥可显著增产12.5%~17.6%。【结论】水氮耦合对棉花单铃重、籽棉产量和皮棉产量均有显著的调控作用。水氮优化策略能够提高资源利用效率,降低水肥投入,产量稳定。     

水氮耦合对滴灌冬小麦氮素吸收、 转运及产量的影响

【目的】 研究南疆滴灌冬小麦氮素吸收和利用特征,为揭示滴灌冬小麦氮素高效利用机制打下基础。【方法】 以新冬22号为材料,开展水氮裂区设计试验,滴施纯氮为主区,设N₁(138 kg/hm²)、N₂(207 kg/hm²)、N₃(276 kg/hm²)和N₀(对照,不施氮肥)4个水平;滴水量为副区,在统一冬灌900 m³/hm²的基础上,起身期以后设W₁(1 800 m³/hm²)、W₂(3 150 m³/hm²)、W₃(4 500 m³/hm²)3个滴灌水平,共12个处理。【结果】 (1)适当增加水氮供应量有利于提高冬小麦植株氮素积累量,其中N₃W₂、N₃W₃、N₂W₂和N₂W₃处理的积累量显著高于其他处理。(2)开花前是氮素积累量的主要时期,其平均积累量占总积累量的78.28%,拔节-扬花期是氮素吸收速率高峰期,并以N₃W₂、N₂W₃和N₂W₂处理最高,分别达6.38、5.81和5.01 kg/(hm²·d)。(3)各器官氮素转运量及对籽粒氮素积累的贡献率大小为叶片>茎鞘>颖壳+穗轴;N₃W₂和N₂W₃处理的营养器官氮素转移量显著高于其他处理,达158.34和147.49 kg/hm²;N₃W₂、N₂W₂和N₂W₃处理的籽粒蛋白质含量及蛋白质产量显著高于其他处理,分别达15.73%、15.41%和14.18%及1 475.94、1 256.97和1 217.78 kg/hm²。(4)滴灌冬小麦的产量构成及水、氮利用效率具有显著的水氮耦合效应,N₃W₂、N₂W₃和N₂W₂处理的产量较高,其氮肥农学利用率、氮肥利用效率及灌溉水利用效率也最大。【结论】 207~276 kg/hm²的施氮量和3 150~4 500 m³/hm²的春季滴水量是该地区较合适的水氮供应范围,当施氮量为275.08 kg/hm²和滴水量为4 457.89 m³/hm²包括冬灌900 m³/hm²时,产量可达最大为8 558.73 kg/hm²。     

旱稻和水稻生长发育及产量对灌水量的响应

【目的】 研究不同灌水量对旱稻(旱香1号)和水稻(粮香3号)的产量及生育特性的影响,为新疆旱稻种植的适宜灌溉量提供理论依据。【方法】 采用覆膜滴灌栽培模式,以旱稻和水稻为研究对象,水稻为对照,设置5个灌水量,分别为 375 mm(W₁)、525 mm(W₂)、675 mm(W₃)、900 mm(W₄)、1 125 mm(W₅),研究滴灌覆膜下不同灌溉量对旱稻和水稻产量和生长发育的影响。【结果】 不同灌水处理下,旱稻和水稻随灌水量减少生育期延迟、株高、叶面积指数、干物质量、产量、WUE等呈下降趋势。675 mm(W₃)处理下旱稻产量及WUE显著提高,分别为4 506 kg/hm²、0.67;1 125 mm(W₅)处理下水稻产量最高为7 485 kg/hm²,WUE为0.67。当灌水量大于675 mm后增加灌溉量旱稻产量无显著差异,且旱稻在 675 mm(W₃)灌溉量时比水稻产量高60.45%、水分利用效率高61.19%。旱稻各灌溉下产量平均值比水稻高11.24%、水分利用效率高10%、节水22.2%。【结论】 新疆干旱区种植旱稻受水分限制小,在节约水资源、提高产量的同时,新疆旱稻种植的最优灌水量为675 mm。     

灌溉定额分配及水磷耦合对滴灌苜蓿 生长规律的影响

【目的】 研究不同灌溉定额分配及水磷耦合对滴灌苜蓿(Medicago sativa L.)生长规律的影响。【方法】 设3种灌溉梯度,分别为:5 250 m³/hm²(W₁)、6 000 m³/hm²(W₂)、6 750 m³/hm²(W₃),在灌水量为6 000 m³/hm²(W₂)下,设3种灌溉定额分配模式:(1)刈割前灌溉本茬次总灌水量的35%＋刈割后灌溉本茬次总灌水量的65%(F₁)、(2)刈割前灌溉本茬次总灌水量的50%＋刈割后灌溉本茬次总灌水量的50%(F₂)、(3)刈割前灌溉本茬次总灌水量的65%＋刈割后灌溉本茬次总灌水量的35%(F₃)。在三种灌溉梯度下分别设3种施磷模式为:施P₂O₅ 50 kg/hm²(P₁)、100 kg/hm²(P₂)、150 kg/hm²(P₃)。【结果】 不同灌溉定额分配条件下,各茬次F₂处理苜蓿植株达到最快生长速率的天数最少为17~18 d,F₁处理苜蓿生物量的增长空间最大,且受灌溉定额分配的影响最小;不同水磷耦合条件下,各茬次W₃P₂处理苜蓿植株达到最快生长速率的天数最少为15~16 d,W₁P₃处理、W₂P₃处理、W₃P₃处理苜蓿生物量的增长空间最大,W₃P₃处理受水磷影响最小。【结论】 在苜蓿达到最大生长速率15~18 d时进行水肥管理效果最佳,且刈割前灌溉本茬次总灌水量的35%,刈割后灌溉本茬次总灌水量的65%,以及适宜灌溉量(6 000 m³/hm²)与施磷量(P₂O₅ 100 kg/hm²)的有效耦合,均有利于建植第二年滴灌苜蓿生长潜力的有效发挥。     

灌水和密度对胡麻非结构性碳水化合物积累、分配与转运的影响

【目的】探明灌水和密度对胡麻非结构性碳水化合物(non-structural carbohydrate,NSC)积累分配、转运和产量形成的影响。【方法】以陇亚11号为供试材料,设灌水(不灌水W₀:0 m³/hm²、灌水W_a:600 m³/hm²)为主处理,密度(低密度：D₁,6.0×10⁶株/hm²、中密度：D₂,7.5×10⁶株/hm²、高密度：D₃,9.0×10⁶株/hm²)为副处理的裂区试验,分析不同处理组合对胡麻NSC(可溶性糖、淀粉、蔗糖)含量与累积量、器官分配比例、转移效率、贡献率及产量的影响。【结果】不灌水时胡麻植株各器官NSC的含量高于灌水,低密度不利于胡麻各器官NSC的合成,水密互作对胡麻叶NSC含量有显著影响。茎NSC累积量在高密度下达到最大...     

减量施氮对滴灌春小麦光合特性和荧光参数的影响

【目的】 研究减氮调控对滴灌春小麦光合特性、荧光参数和产量的影响,为提高新疆滴灌春小麦产量和氮肥利用效率提供科学依据。【方法】 采用裂区设计,施氮量为主区,品种为副区;新春31号和新春6号为材料,设置全生育期所施用的氮肥用量:0 kg/hm²(N₀,不施氮)、225 kg/hm²(N₁)、250kg/hm²(N₂)、275 kg/hm²(N₃)、300 kg/hm²(N₄),5个不同施氮量,N₄为常规施氮处理。【结果】 在小麦整个生育期中,随着氮肥施用量的减少,2个品种小麦的叶面积指数(LAI)均在抽穗期达到最大值,且趋势都是先增后减;SPAD值发生的变化也为先升高后降低;小麦旗叶净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)先增后降,而胞间CO₂浓度(Ci)先降后增,与Pn、Tr、Gs的趋势相反;最大光化学效率(Fv/Fm)与实际光化学效率(ΦPSⅡ)在开花期均出现最大值且变化趋势都先增后减;2个品种小麦的产量变化趋势先增后减,穗数和每穗粒数随氮肥使用量的增加呈不断增加趋势,但千粒重却表现为先增后减的趋势,其中新春31号在N₃处理下产量最高,新春6号在N₂处理下产量最高;经通径分析,产量三因素中穗数、穗粒数对产量都有较大的影响,千粒重对产量影响不大。【结论】 新春31号的最佳施氮量为275 kg/hm²,新春6号的最佳施氮量为250 kg/hm²。     

深松耕作下灌溉定额对棉田水分利用效率及产量的影响

【目的】研究深松耕作下灌溉定额对新疆南疆滴灌棉田棉花生长发育及水分利用效率和产量的影响,优化新疆滴灌棉田灌水制度,为新疆南疆地区棉花生产实现高效用水,节水保产提供理论依据。【方法】2019年,深松40 cm条件下,设置2 400 m³/hm²(W₁)、3 000 m³/hm²(W₂)、3 600 m³/hm²(W₃)和4 200 m³/hm²(W₄)4个滴灌定额的田间试验,测定并分析不同滴灌定额对棉花生长发育、水分利用效率及产量的调节效应。【结果】深松40 cm条件下,棉花株高和叶面积指数均随灌溉定额的增加呈线性增大趋势,W₃和W₄处理株高与叶面积指数显著高于W₁处理;灌溉定额的增加,促进生育后期生物量的形成,有利于产量提高,但灌溉定额过大,反而不利于生物量积累与产量形成,不同处理生物量累积表现为W₃>W₂>W₄>W₁的变化规律,且W₃处理显著高于W₁处理(P<0.05),分别较W₁、W₂和W₄处理高出18.8%、9.6%和13.9%;增加灌溉定额,各生育期0~80 cm土层内土壤含水量均呈递增变化趋势,但灌溉量过大,容易造成水分下渗;对于产量性状而言,W₃处理单株结铃数显著较W₁处理增加10.9%,W₂和W₃处理籽棉产量显著高于W₁和W₄处理(P<0.05),W₂处理分别较其他处理高出10.9%、0.6%和11.8%;水分利用效率随灌溉定额的增加显著降低(P<0.05),处理间均达到显著性差异。【结论】深松40 cm条件下,当灌溉定额在3 000~3 600 m³/hm²,更有利于促进棉花生长发育和干物质积累,能更好的平衡水分利用与产量的关系,利于产量形成。