不同水肥条件下冬小麦的干物质积累、产量及水氮利用效率

为了给冬小麦种植中合理水肥管理提供依据,以京冬8号为试验材料,研究了不同水肥管理模式对冬小麦干物质积累、产量及水氮利用效率的影响。结果表明,与传统水肥相比,优化水肥、秸秆还田优化水肥的冬小麦全生育期干物质积累总量和经济系数均有所提高,物质生产结构较优;单位面积收获穗数有所增加,穗粒数显著减少,千粒重显著提高,籽粒产量有所增加;水分利用效率无显著性差异,氮肥当季利用率显著提高。与优化水肥相比,秸秆还田优化水肥有利于增加单位面积籽粒产量,是种植冬小麦的最佳模式。     

秸秆还田配施氮肥对冬小麦氮素吸收特性及产量的影响

为筛选砂姜黑土玉米秸秆全量还田条件下冬小麦生长季适宜的施氮量,通过秸秆还田定位试验,探讨了玉米秸秆还田配施氮肥(162.0、202.5、243.0、283.5和324.0kg·hm-2)对冬小麦产量、植株含氮量、氮素吸收强度及氮素利用率的影响。结果表明,玉米秸秆全量粉碎还田后,前两年小麦产量连续下降,降幅达4.1%~46.1%,从第四年开始产量增加,增幅为5.7%~12.8%,尤其以配施纯氮243.0kg·hm-2的增幅最高。在秸秆还田配施低量氮(162.0~202.5kg·hm-2)和过量氮(324.0kg·hm-2)下,小麦整个生育期植株含氮量呈单峰曲线变化,高峰期分别出现在拔节、开花和孕穗期;配施高量氮(243.0、283.5kg·hm-2)时小麦植株含氮量分别在越冬期和拔节至孕穗出现高峰。小麦植株吸氮强度在各生育时期均随施氮量的增加而增强,配施低量氮肥会导致小麦生育后期发生早衰。秸秆还田配施氮肥下,小麦达到最高产量9 860kg·hm-2时植株的适宜含氮量为3.12%~4.72%,拔节和孕穗期较高。氮肥农学效率、植株地上部氮肥吸收利用率和籽粒氮肥吸收利用率均随施氮量的增加而显著降低,而施氮处理的氮素收获指数显著高于不施氮处理。综合考虑,冬小麦生长季玉米秸秆还田适宜的配施氮量为243.0kg·hm-2,并且在连续还田4年后冬小麦才表现出较好的增产效果     

玉米秸秆还田条件下冬灌时间与施氮方式对冬小麦生长发育及水肥利用效率的影响

为给玉米秸秆还田条件下冬小麦的水氮运筹提供依据,以小麦品种临优2069为材料,研究了山西省小麦-玉米一年两熟区玉米秸秆还田条件下冬灌时间和施氮方式对冬小麦生长发育及水氮利用效率的影响。结果表明,随着冬前灌水时间的推迟,小麦总茎数、单株分蘖数、成穗数、产量、籽粒水分生产率、氮肥表观利用率均呈先升高后降低趋势,以11月25日冬灌的最高。在施氮量相同条件下,氮肥一次性底施(N10∶0)的拔节期总茎数、成穗数、产量、籽粒水分生产率和氮素吸收量、表观利用率高于氮肥70%底施+30%拔节期追施(N7∶3)处理,冬前总茎数、单株分蘖数则相反。冬前灌水时间提前和氮肥一次性底施有利于提高小麦前期单株干重;冬前灌水时间推迟和后期追氮则有利于灌浆期穗部和总干物质的积累。因此,山西省小麦-玉米一年两熟区,秸秆还田条件下氮肥采取一次性底施,并于11月25日冬灌,可实现冬小麦的高产高效栽培。     

北京郊区不同水氮管理模式对冬小麦产量及水分和养分利用效率的影响

为了探讨不同水、氮管理模式对冬小麦产量和水分、养分利用效率的影响,于2002～2004年在北京东北旺农田试验场(该地区小麦生育期常年降水约为118 mm,>0℃的有效积温约为1 970℃)进行了灌溉、施肥2个因素27个处理组合的田间试验.结果表明,在本试验条件下,灌水效应不显著,但水、氮交互效应及氮肥效应显著,氮肥效应值较高,增产潜力较大.适量增施氮肥,有利于提高产量和水、氮利用率.优化水、氮模式和传统水、氮模式相比,产量差异不显著;优化施氮模式下氮肥利用率最高(56.3%～70.3%),限量灌溉模式下水分利用率最高(2.81～3.73 kg/m3).优化施氮模式与传统施氮模式相比,有着明显的经济效益;但传统灌溉模式与优化灌溉模式相比,由于节省了较大的人力物力成本,经济效益增加显著.     

玉米秸秆还田与实地氮肥管理对水稻产量与米质的影响

 以中熟粳稻扬粳4038为材料,在大田试验条件下研究了玉米秸秆还田与实地氮肥管理对水稻产量和稻米品质的影响。三年（2009—2011）试验结果表明: 1）玉米秸秆还田能提高稻田土壤全氮和有机质含量; 2）在不施氮条件下,玉米秸秆还田处理较对照产量提高了18.9%~32.0%; 3）在实地氮肥管理模式下,玉米秸秆还田处理较对照施氮量下降了7.4%~16.7%,但产量提高了0.5%~11.0%,氮肥偏生产力提高了18.0%~31.7%; 4）在不施氮或实地氮肥管理条件下,玉米秸秆还田均较对照显著提高了整精米率、最高黏度和崩解值,降低了垩白粒率、垩白度、最终黏度和消减值;玉米秸秆还田对水稻的出糙率、精米率、直链淀粉含量和胶稠度无显著影响。在不施氮条件下,与对照相比,玉米秸秆还田提高了籽粒中蛋白质含量。上述结果表明,玉米秸秆还田有利于培肥土壤,采用实地氮肥管理将有助于进一步降低水稻施氮量,提高产量和改善米质。     

氮肥水平对限制灌溉下冬小麦旗叶光合性能及产量的影响

为了解氮素营养供应与小麦节水效果的关系,以周麦22为材料,采取大田试验研究了不同氮肥水平对限制灌条件下冬小麦旗叶光合性能及产量的影响。结果发现,与正常灌水相比,限制灌溉降低了小麦旗叶叶绿素含量、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率,提高了小麦旗叶胞间CO2浓度;限制灌溉条件下,与不施氮肥相比,增施氮肥能明显改善小麦旗叶光合性能。从产量来看,充分灌水有利于小麦产量提高,而限制灌溉条件下,灌水时期提前或增施氮肥能不同程度提高小麦产量。以上结果说明,增施一定量的氮肥能明显改善限制灌溉条件下冬小麦花后旗叶光合性能,提高小麦产量和水分利用效率。     

秸秆还田与施氮量对小麦产量和品质及赤霉病发生的影响

为给秸秆还田的推广应用及合理施氮提供依据,于2008-2012年以皖麦52为材料,利用连续定位试验,研究了秸秆还田和施氮量对小麦籽粒产量、品质及赤霉病发生的影响.结果表明,增施氮肥可提高小麦产量,而秸秆还田对小麦产量的影响不显著.秸秆还田后小麦旗叶Fv/Fm和NPQ得到提高;不同施氮量间荧光参数差异极显著,其中(Fm'-F)/Fm'和qP随施氮量的增加呈先增加后降低的趋势,而Fv/Fm和NPQ的变化规律不明显;秸秆还田引起小麦籽粒容重、蛋白质含量、淀粉含量、沉降值和硬度下降;增施氮肥除降低籽粒容重外,使其他品质指标均得到不同程度的提高.秸秆还田提高了赤霉病病穗率和病情指数;随施氮量的增加,赤霉病病穗率和病情指数均呈递增趋势.     

不同季秸秆还田对冬小麦干物质积累分配及氮素利用率的影响

为了解不同季秸秆还田对小麦产量形成和氮素利用的效果，以安徽淮北平原砂姜黑土麦区主栽小麦品种烟农19为供试材料，设置W0M0(小麦、玉米双季秸秆均不还田)、W0M1(小麦秸秆不还田，玉米秸秆还田)、W1M1(小麦、玉米双季秸秆还田)和W1M0(小麦秸秆还田，玉米秸秆不还田)4个处理，比较分析了不同季秸秆还田对冬小麦干物质积累分配及氮素利用率的影响。结果表明：(1)与W0M0处理相比，秸秆还田处理(W0M1、W1M1和W1M0)的冬小麦开花期和成熟期干物质积累量分别增加了7.9%～25.4%和17.0%～33.3%,花前干物质转运效率提高了4.5～9.7个百分点，花前干物质对籽粒产量贡献率增加了10.8～18.5个百分点；(2)秸秆还田处理可增加冬小麦产量4.3%～12.7%,且W1M0处理增产效果最显著；(3)W0M1和W1M0处理均能提高冬小麦氮素利用效率和氮肥生产效率。总体而言，单季小麦秸秆还田有利于实现淮北平原砂姜黑土区冬小麦高产与氮高效。     

水氮限量供给下两个高产小麦品种氮素吸收与利用特征

为给华北地区冬小麦节水高产高效栽培提供理论依据,选用当地两个主栽冬小麦品种济麦22和石麦15为材料,在大田春灌一水(W1)和春灌二水(W2)2个灌水条件下均设置192kg.hm-2(N1)和270kg.hm-2(N2)2个施氮水平,研究了在水氮限量供给下冬小麦氮素吸收利用特征。结果表明:(1)在W1水平下,济麦22籽粒产量N1与N2处理无显著差异,石麦15籽粒产量N1处理显著高于N2处理;在W2水平下,两个小麦品种均以N1处理籽粒产量最高;在相同施氮水平下,两个小麦品种籽粒产量均以W2处理最高;在不同水氮处理下,济麦22籽粒产量高于石麦15。(2)在相同灌溉水平下,两品种氮素利用效率和氮肥生产效率均以N1处理较高;在相同施氮水平下,两个品种氮素利用效率和氮肥生产效率均以W2处理较高;在不同水氮处理下,济麦22氮素利用效率和氮肥生产效率高于石麦15。(3)在相同灌溉水平下,两小麦品种花后氮素积累量和分配比例均以N1处理最高;在相同施氮水平下,两小麦品种花后氮素积累量和分配比例均以W2处理最高。在不同水氮处理下,石麦15花后氮素积累量和分配比例高于济麦22。(4)方差分析表明,灌溉、品种、氮肥以及氮肥与品种、灌溉与氮肥的互作对籽粒产量影响均达显著水平,其中灌溉效应起主导作用。综合分析认为,两个小麦品种在限量供水(W2水平)、适量供氮(N1)处理下可以协调促进花后氮素积累、分配和有效转运,获得高产、高氮素利用效率和高氮肥生产效率。     

施氮量和灌水模式对小麦产量、品质和氮肥利用的影响

为探明河套灌区小麦实现高产、高效、优质相统一的施氮量范围,以中强筋小麦品种永良4号为供试材料,通过田间试验系统分析了不同施氮量和灌水模式对小麦产量、品质和氮肥利用效率的影响。结果表明,节水灌溉较常规灌溉,小麦籽粒产量并未显著降低,籽粒品质显著提升;植株吸氮量明显降低,氮素生理效率和氮素生产效率显著提高。小麦产量随着施氮量的增加呈先升高后降低的趋势,籽粒品质随施氮量增加呈增加趋势;多数氮素利用相关指标与施氮量均呈极显著负相关,过量施氮导致氮肥利用效率降低。河套灌区小麦高产、高效、优质相统一的适宜施氮量为:节水灌溉模式185.5 kg·hm~(-2)～209.5 kg·hm~(-2),常规灌溉模式212.5 kg·hm~(-2)～240.9 kg·hm~(-2)。     

播后镇压和冬前灌溉对冬小麦干物质转移和氮素利用效率的影响

为明确播后镇压和冬前灌溉对高产冬小麦干物质和氮素转移及氮素利用效率的影响,以冬小麦品种石新828和石麦12为材料,采用裂区田间试验,于开花期和成熟期,测定不同器官的干物质和氮积累量和转移量、籽粒产量、蛋白质产量、氮吸收效率和氮肥生产效率。结果表明,冬灌和镇压处理下,2个品种开花期和成熟期的干物质积累量下降,开花前各营养器官干物质的转移量、转移率及对籽粒的贡献率均降低,但开花后籽粒中的干物质积累量增加。冬灌处理小麦成熟期的总干物质积累量和产量下降。冬灌处理下,石新828开花后籽粒中的氮积累量增加,开花后氮素对籽粒的贡献率提高,但各器官的氮转移量显著降低,籽粒氮积累总量显著减少,氮吸收效率下降;冬灌对石麦12成熟期籽粒氮素积累量影响不显著。与不镇压相比,镇压处理下,2个品种开花期的氮积累总量和不同器官中的氮积累量均降低,而成熟期各器官氮积累量及分配比例的差异均不显著。镇压处理与不镇压处理相比,2个品种开花前营养器官中的氮转移量、转移率和贡献率均降低,但是开花后的氮积累量及其对籽粒氮的贡献率提高,其中,镇压的石麦12开花前氮转移量、贡献率和开花后氮积累量、贡献率与不镇压的差异达显著水平;成熟期籽粒氮素积累量的差异不显著。建议在足墒播种条件下不必进行冬灌,应根据播种前后土壤和水分条件确定是否需要镇压。     

水氮运筹模式对冬小麦产量和水氮生产效率的影响

为从小麦高产和麦田环境安全兼顾角度探讨冬小麦种植的水氮运筹效应,于2013-2014年度在河北省藁城市,以冬小麦品种石麦18为材料,比较分析了节氮地面灌溉、限氮喷灌和限水限氮喷灌3个水氮运筹模式下冬小麦产量、水氮生产效率的差异。结果表明,不同水氮模式间小麦穗数、穗粒数差异不显著;限水限氮喷灌处理的千粒重显著高于其他处理;籽粒产量表现为限水限氮喷灌>限氮喷灌>节氮地面灌,且均达到9.6×10 kg·hm^-2以上的超高产水平;降低灌水量可显著减少农田耗水量,提高水分生产效率、灌溉水生产效率和氮素生产效率。在河北平原地区超高产冬小麦生产中,施氮量195 kg·hm^-2、春季总灌水量105 mm（拔节期45 mm、开花期30 mm、灌浆期30 mm）的限水限氮喷灌模式是同步实现高产及水氮高效利用的最佳运筹模式。     

不同春生叶龄期追氮对冬小麦产量形成和抗倒性能的影响

为明确兼顾冬小麦高产和抗倒伏的春季最佳追氮时期,设置品种、追氮期二因素裂区试验,其中,2015-2016年以山农16（SN16）和石新828（SX828）2个品种为主区,2016-2017年以藁优2018（GY2018）、科农2009（KN2009）和石4366（SH4366）3个品种为主区,两年均以春3、4、5、6叶伸出时分别追施总施N量240 kg·hm^-2中的50%氮肥（分别用N3～N6表示）为副区。在关键生育时期调查群体总茎数,成熟期调查茎秆抗倒伏相关性状及产量构成因素。结果表明,拔节至孕穗期一般以N3或N4处理总茎数最多,开花至成熟期一般以N4处理的穗数最多,N5处理的成穗率最高;孕穗期至开花后24 d,N4处理的叶面积指数（LAI）最大,N6处理的最小;大部分品种以N4处理的株高最高,不同叶龄期追氮处理的重心高度则因品种而异;N4处理小麦基部第2节间最长,节间充实度和机械强度最小,N3和N4处理的抗倒指数最低。抗倒指数和机械强度与株高、重心高度、节间长度均呈极显著负相关,与节间直径、茎壁厚度和充实度均呈极显著正相关。不同叶龄期追氮对每公顷穗数和穗粒数的影响较小,大部分小麦品种以N4处理的穗数最多,且施氮处理间的差异一般不显著。石新828和藁优2018各施氮处理千粒重的差异不显著,另外3个品种N4处理的千粒重高于其他处理。5个品种中除藁优2018以N5处理的籽粒产量最高外,其他品种均以N4处理的籽粒产量最高,且均与N5处理的差异不显著。综合来看,春4叶期追氮产量性状最优而倒伏风险最大;春5叶期追氮的籽粒产量与春4叶期追氮的差异不显著,但其抗倒能力显著提高,可以兼顾高产和抗倒伏,因此,春5叶期为河北平原春季最佳追氮时期。在灌水条件常成为限制因素的该地区小麦生产中,春4叶至春5叶期根据水源情况灌水和随水追施氮肥,都是比较适宜的。     

施氮量对滴灌冬小麦干物质积累、分配与转运的影响

为明确施氮量对滴灌冬小麦干物质积累、分配、转运及产量的影响,于2013-2015年连续两个冬小麦生长季,以新冬18号为试验材料,在大田滴灌条件下,设置了0(N_0)、94.5(N_1)、180(N_2)、240(N_3)、300(N_4)、360kg·hm~(-2)(N_5)共6个施氮量处理,通过单因素随机区组试验,研究了不同施氮量下滴灌冬小麦干物质积累、分配及转运的特点。结果表明,不同施氮量处理下滴灌冬小麦单茎干物质积累量随生育进程均呈"S"曲线变化。成熟期干物质积累量、花前干物质的转运量及其转运效率、花后同化物积累量均以N_3处理最高;花前干物质转运对籽粒产量的贡献率以及籽粒产量在两年中均随施氮水平的提高呈先增后减趋势,也均以N_3处理最高,其中产量两年分别较N_0处理增产68.01%和67.39%。因此,在本试验条件下,240kg·hm~(-2)施氮量最有利于滴灌冬小麦干物质积累、转运和高产。     

灌水与施磷对小麦氮素积累运转及水分利用效率的影响

为探讨小麦产量形成过程中灌水与施磷的作用,以黄淮南部高产麦田主导小麦品种百农207和豫麦49-198为供试材料,在大田多年定位试验条件下,研究了灌水与施磷对冬小麦干物质积累、转运及水分利用效率的影响。结果表明,与不施磷(P0)相比,施磷条件(P1,150 kg·hm~(-2))下小麦花后干物质积累量、营养器官氮素转运量、籽粒产量和水分利用效率均显著提高,其中百农207和豫麦49-198花后干物质积累量分别增加132.9%和105.9%,花后营养器官氮素转运量分别增加65.3%和51.2%,籽粒产量分别提高76.9%和51.8%,水分利用效率提高55.1%和29.2%。灌水有利于小麦花后营养器官氮素转运量及籽粒氮素积累,提高籽粒产量。与不灌水(W0)相比, W1(拔节水)和W2(拔节水+开花水)条件下百农207花后营养器官氮素转运量分别增加14.1%和17.7%,籽粒产量分别提高15.3%和28.8%;豫麦49-198氮素转运量分别增加40.1%和58.9%,籽粒产量分别提高22.8%和16.8%。水、磷对小麦籽粒产量的影响存在一定的互作效应。百农207和豫麦49-198籽粒产量分别以W2P1和W1P1处理最高,较W0P0处理分别提高116.3%和69.1%。综合考虑,施用磷肥150 kg·hm~(-2)结合灌水1～2次既能实现小麦高产,又能维持较高的水分利用效率。     

水氮限量供给下两个高产小麦品种物质积累与水分利用特征

为给小麦节水高产高效栽培提供科学依据,以主栽小麦品种济麦22和石麦15为材料,在大田条件下,设置2个灌水水平[春灌一水(W1)和春灌二水(W2)],在每个灌水水平下设置2个施氮量处理[192kg.hm-2(N1)和270kg.hm-2(N2)],探讨了有限水氮供给条件下两品种的干物质生产与水分利用特征。结果表明:(1)在W1水平下,济麦22的N1与N2处理籽粒产量和水分利用效率无显著差异,石麦15的N1处理籽粒产量和水分利用效率显著高于N2处理;在W2水平下,两品种籽粒产量和水分利用效率均以N1处理较高;在相同施氮水平下,两品种籽粒产量和水分利用效率均以W2处理较高;在不同水氮处理下,济麦22籽粒产量和水分利用效率高于石麦15。(2)在相同灌溉水平下,两品种花后物质积累量和分配比例均以N1处理高于N2处理;在相同施氮水平下,两品种花后物质积累量和分配比例均以W2处理高于W1处理;2个品种比较,石麦15花后物质积累量和分配比例高于济麦22,而济麦22花前物质积累量及其对产量的贡献率高于石麦15。(3)在不同水氮处理下,济麦22总耗水量、土壤贮水消耗量及花后耗水比例均大于石麦15。综合上述结果认为,两小麦品种在W2N1水氮组合下可实现高产与水分高效利用的协调统一。     

不同灌水次数和施氮量对冬小麦群体动态和产量的影响

为了明确灌水次数和施氮量对高产冬小麦群体动态和产量的影响,分别于2006-2007、2007-2008年度在保定市和藁城市用当地冬小麦推广品种河农822和石新616研究了不同灌水次数(在保证底墒基础上全生育期灌0、1、2和3水,分别用W0、W1、W2和W3表示)和施氮量(0、112.5和225 kg/ha,分别用N0、N1和N2表示)对小麦群体动态和产量的影响.结果表明,2006-2007年度灌水次数和施氮量对小麦总茎(穗)数的影响较显著.W1、W2和W3的成穗数显著高于W0,W1、W2、W3之间差异不显著.3个施氮水平间各生育时期的总茎数均差异显著,且随施氮量增加而增大.大部分生育时期不同灌水次数的LAI差异不显著,而不同施氮量的LAI差异显著,N2的LAI显著高于N1和N0.灌水次数对穗数和千粒重影响显著,施氮量对穗数和穗粒数影响显著,以致灌水次数和施氮量对小麦产量的主效应均达到显著标准.4种灌水水平的产量以W3最高,W0最低;3个施氮量中N1产量最高,N0最低.灌水次数和施氮量对小麦产量和各产量构成因素的交互作用显著,W0和W1条件下产量随施氮量增加而提高,而W2和W3条件下N1产量最高,且与N0差异显著.2007-2008年度试验中,灌水次数和施氮量对各生育时期的总茎数、LAI和产量的影响均不显著.根据本研究结果可知,在河北平原地区常年降水(小麦全生育期100 mm左右)和中等肥力条件下全生育期灌溉3次,施氮量为N 112.5～225 kg/ha以及丰水降雨年份和较高肥力条件下全生育期灌溉1或2次,相应地施氮225或112.5 kg/ha,可以分别取得较理想的产量.