喷灌施氮对马铃薯氮素积累及土壤硝态氮影响

喷灌水肥一体化是提高中国东北半湿润区作物养分利用效率的重要措施.为探索圆形喷灌机水肥一体化条件下,施氮肥对马铃薯产量、氮素积累以及土壤硝态氮分布的影响,试验设置3个施氮量水平:115,165,215 kg/hm²(分别以F1,F2,F3表示);3个施氮频次:2,4,6次(分别以C2,C4,C6表示);选择传统沟施追肥作为对照区.结果表明:处理F2C6的马铃薯块茎产量和商品薯率均最高;相同施氮量条件下,马铃薯块茎氮素积累量随施氮频次增加而增加;相同施氮频次下,随施氮量增加,块茎氮素积累量先增加后减少;马铃薯块茎膨大期在相同施氮量条件下,20~40 cm土层的土壤硝态氮含量随施氮频次增加而减小.综合比较,建议黑龙江半湿润地区马铃薯种植采用中肥(165 kg/hm²)、高频次(追施氮肥6次)的喷灌水肥一体化方案.     

极端干旱区滴灌葡萄耗水特征及水肥制度寻优

【目的】探寻极端干旱区无核白葡萄的适宜水肥制度。【方法】在萌芽期充分供水条件下,以全生育期充分灌溉为对照(CK),设置新梢生长期(W1)、开花期(W2)、果实膨大期(W3)、着色成熟期(W4)4个亏水处理(θ_f=65%~90%),同时设置3个施肥配比,分别为:N施量、P₂O₅施量、K₂O施量为275.0、275.0、275.0kg/hm²(F1),235.7、235.7、353.6 kg/hm²(F2),330.0、165.0、330.0 kg/hm²(F3),共15个处理,研究了不同水肥配比对滴灌葡萄产量、品质和耗水特征的影响。【结果】灌水是影响土壤含水率的主要因素,果实膨大期调亏灌溉土壤含水率波动最明显;在果实膨大期进行调亏灌溉,会造成大幅减产和品质降低,而在着色成熟期进行调亏灌溉对产量影响不显著,且可以显著提高还原性糖量和可溶性固形物量,F2施肥处理产量、还原性糖量和可溶性固形物量均达到最大值。CKF2处理产量最大,为28003kg/hm²,W4F2处理产量与最大处理无显著差异,但还原性糖量和可溶性固形物量取得最大值,分别为23.00%和23.50%,W3F3处理产量和还原性糖量最低,较CKF2处理和W4F2处理降低34.29%和28.70%。果实膨大期是无核白葡萄的需水关键期,调亏灌溉会大幅降低生育期耗水强度和耗水量,耗水强度和耗水量随氮肥施用增加而逐渐增大。【结论】W4F2处理,即在着色成熟期进行调亏灌溉,且N施量、P2O5施量、K2O施量分别为235.7、235.7kg/hm²和353.6kg/hm²(F2),可作为极端干旱区无核白葡萄的适宜水肥制度。     

水氮磷钾耦合效应对旱区马铃薯增产增效的研究

为探寻宁夏干旱区马铃薯高产高效的模式,通过设置水、氮、磷、钾4个因素交互作用对膜下滴灌马铃薯的生长发育特性进行研究。结果表明:随着灌水量的增加,旱区马铃薯茎粗和干物质积累量越大,各生育时期马铃薯的茎粗和干物质积累量均为T9处理(灌水量1500 m³/hm²、施氮量240 kg/hm²、施磷量150 kg/hm²、施钾量30 kg/hm²)最大,累计最大量分别为22.60 mm和15.63 g/株。随着灌水量和施氮量的增加马铃薯产量逐渐增加,随着施磷量和施钾量的增加逐渐降低;随着灌水量和施氮量的增加水分利用效率先增加后降低,随着施磷量和施钾量的增加先降低后增加。T9处理马铃薯产量最大为30.21 t/hm²,与其他处理均存在显著差异,T8处理(灌水量1500 m³/hm²、施氮量180 kg/hm²、施磷量90 kg/hm²、施钾量150 kg/hm²)水分利用效率最高11.06 kg/m³,与T6、T5处理无显著差异,与其他处理均存在显著差异;因此,T8处理可作为干旱地区马铃薯高产高效水肥管理组合。     

冷凉地区膜下滴灌大白菜耗水规律及节水潜力

为探索冷凉地区露地大白菜在膜下滴灌条件下的耗水规律与节水潜力,在张家口市灌溉试验站内使用大型称重式蒸渗仪,采用灌水下限指标控制灌水的方法,研究了在膜下滴灌条件下大白菜生育期内蒸发蒸腾与棵间蒸发规律,并通过与常规滴灌和膜孔畦灌的耗水量、产量和水分利用效率等对比,揭示了膜下滴灌在该地区节水增产潜力.结果表明:膜下滴灌大白菜全生育期蒸发蒸腾量214.76 mm,其中:幼苗期、莲座期和结球期蒸腾耗水量分别为14.76,73.56和126.44 mm,日均蒸腾强度为3.64 mm/d;全生育期棵间土壤蒸发量41.10 mm,占总耗水量的19.14%.膜下滴灌相比常规滴灌、膜孔畦灌减少大白菜耗水量14.25,94.17 mm,棵间蒸发与膜孔畦灌相近,相比常规滴灌减少16.18 mm(28.25%),但产量、灌溉水利用效率和水分利用效率可以分别达到80 439.75 kg/hm²,350.24 kg/(hm²·mm),374.56 kg/(hm²·mm),相比常规滴灌提升11 152.65 kg/hm²,18.89 kg/(hm²·mm),72.54 kg/(hm²·mm),相比膜孔畦灌提升14.7 kg/hm²,134.11 kg/(hm²·mm),114.23 kg/(hm²·mm).     

马铃薯膜下滴灌耗水规律的研究

以‘克新1号’品种的脱毒原种为材料,研究了膜下滴灌马铃薯全生育期耗水量、阶段耗水量、水分利用效率等的变化规律。结果表明,膜下滴灌下,各时期阶段耗水量和耗水强度以块茎膨大期最大,其次是块茎形成期、苗期、淀粉积累期;除淀粉积累期外,全生育期耗水量和平均耗水强度及各生育时期的阶段耗水量和耗水强度均极显著高于覆膜不滴灌;膜下滴灌马铃薯耗水层主要集中在0～40cm,而覆膜不滴灌为0～60cm;膜下滴灌马铃薯的产量为55 596kg/hm2,与覆膜不滴灌差异显著;水分利用效率为11.36kg/mm,与覆膜不滴灌的差异不显著。     

马铃薯需水量与灌溉制度试验研究

2007年5~9月在山西省临县湫水河灌溉试验站进行了马铃薯需水量和灌溉制度试验研究。结果表明,马铃薯的耗水规律为发芽期1.54~2.79 mm/d,幼苗期1.67~3.14 mm/d,块茎形成期2.84~5.59 mm/d,块茎增长期达到最大值4.77~5.91 mm/d,淀粉积累期降为3.49~4.89 mm/d。马铃薯耗水量与产量呈抛物线关系,为了取得高产和较高的水分利用率,全生育期的耗水量应在450~500 mm之间。在当地气候、土壤及栽培模式下,马铃薯的灌溉制度为全生育期灌水2次,灌水定额60~90 mm,灌溉定额115~175 mm。     

拔节期水氮处理对冬小麦耗水特性和水分利用效率的影响

【目的】探索黄淮地区冬小麦适宜水氮管理模式。【方法】通过田间小区试验,研究了不同灌水量(90 mm (W1)、60 mm (W2)、0 mm (W3))和施氮量(300 kg/hm2(N1)、225 kg/hm2(N2)、150 kg/hm2(N3))对冬小麦耗水特性、产量和水分利用效率的影响。【结果】灌水量从0增加到90 mm,冬小麦耗水量增加了67～106 mm,降水和土壤供水量占耗水量的比例降低;随施氮量增加,冬小麦耗水量和土壤供水占耗水量的比例增加,降水所占比例降低。相同灌水条件下,灌水量和降水量占总耗水量比例随施氮量增加而降低;施氮量从150 kg/hm2增加到300 kg/hm2,土壤贮水量消耗占总耗水量的比例从1.6%～4.9%增加到8.3%～9.9%。拔节期灌水、追施氮肥提高了拔节—开花期、开花—成熟期阶段耗水量和平均日耗水强度;与W3N3处理相比,随灌水和施氮量的增加,拔节—成熟期的耗水量增加了7.4%～63.5%;增加灌水量降低了冬小麦水分利用效率、土壤水利用效率和灌溉水利用效率,提高了降水利用效率。在W1条件下,N1、N2处理的水分利用效率、降水利用效率和灌溉水利用效率分别比N3提高了18.18%～22.98%、24.66%～26.32%和24.68%～26.32%;在W2、W3条件下,水分利用效率、降水利用效率、灌溉水利用效率随施氮量的增加逐渐增加,土壤水利用效率随着施氮量增加逐渐减小。【结论】在试验条件下,综合考虑籽粒产量和水分利用效率,拔节期灌水90 mm、施氮225 kg/hm2和拔节期灌水60 mm、施氮300 kg/hm2为产量和水分利用效率兼优的灌溉施肥组合。     

调亏灌溉下施氮量对农田CO2固定排放和花生产量的影响

为探究调亏灌溉条件下施氮量对辽宁地区花生农田CO₂固定排放的影响，于2018、2019年设置测坑裂区试验，研究了不同灌溉模式(全生育期充分灌溉（F）和花针期、饱果期调亏灌溉（D）)下施氮量(0 kg/hm²（N0）、50 kg/hm²（N50）、100 kg/hm²（N100）、150 kg/hm²（N150）)对花生植株干物质积累量、固碳量及产量等的影响。研究结果表明，与F处理相比，D处理下花生植株干物质积累量、固碳量及产量分别提高了7.59%、15.08%和7.16%（2年平均）。两种灌溉模式下，花生植株干物质积累量、固碳量及产量均随施氮量的增加呈先增加后减小的趋势，在100 kg/hm²施氮水平下达到最大值。从苗期至饱果期，花生农田土壤CO₂排放量呈先升高后降低的趋势，在花针期达到最大值。与F处理相比，D处理显著降低了花针期、结荚期及饱果期土壤CO₂平均排放量及全生育期CO₂累积排放量...     

水氮互作对冬小麦水肥利用效率与经济效益的影响

为探索冬小麦最佳的水肥管理制度,采用田间试验方法,在低水I1(60%ET_c,300.0 mm)、中水I2(75%ET_c,370.0 mm)、高水I3 (ET_c,495.0 mm) 3种灌溉下,设置低氮N1(180.0 kg/hm²)、中氮N2(255.0 kg/hm²)、高氮N3(330.0 kg/hm²) 3种施氮水平,测定不同生育期小麦土壤含水率、地上干物质累积量与最终产量指标,并计算农田耗水量、水分利用效率、氮肥偏生产力、经济效益等指标,分析水肥耦合对各指标的影响。结果表明,灌溉量对农田耗水量影响显著,农田耗水量随灌溉定额的增加而增加;适当的水肥配比可获得较高的地上干物质累积量、产量和经济效益,过量的水肥投入并不会使产量和经济效益持续增加;产量、水分利用效率、氮肥偏生产力、经济效益与灌溉量、施氮量的相关性显著,建立了各指标与灌溉量、施氮量的二次回归方程,计算得到各指标最大值对应的水氮量分别为410.0 mm、260.0 kg/hm²,370.0 mm、260.0 kg/hm²,410.0 mm、180.0 kg/hm²,400.0 mm、250.0 kg/hm²;通过回归与空间分析得出,灌溉量为359.8~428.9 mm (72.6%ET_c~87.5%ET_c)、氮肥量为225.4~280.9 kg/hm²时,冬小麦产量、水分利用效率和经济效益可同时达到最大值的95%以上。本研究可为研究区及其他环境相似地区的水肥制度优化与管理提供参考。     

滴灌水氮耦合对水氮利用及冬小麦产量的影响

以华北地区冬小麦为试验对象,参考直径20 cm标准蒸发皿的累计水面蒸发量E,通过2 a的大田试验(2012—2013),研究了大田地表滴灌条件下水氮耦合制度对作物耗水量、作物生理指标、产量、氮残留及水氮利用效率的影响,结果表明,冬小麦生育期内的耗水量、叶面积指数及产量受灌水定额的影响更为显著(P<0.05);滴灌条件下,当施氮量在120~290 kg/hm²时,水氮耦合效应对冬小麦耗水量的影响不具有统计学意义;在滴灌灌水定额为0.80E,施氮量为140~190 kg/hm²的水氮耦合模式下,冬小麦的产量较高,土壤硝态氮的当季残留较少,且进一步显著增加灌水定额和氮肥投入量将导致产量的明显下降;综合考虑冬小麦水氮利用效率和对地下水的潜在淋失风险,华北典型区滴灌水氮耦合的优化组合范围宜为灌水定额为0.80E,施氮量为140~190 kg/hm².     

水肥调控模式对滨海盐碱地水肥盐迁移及春玉米水肥利用率的影响

为了探明滨海盐碱地不同灌溉方式及氮肥施用量对水肥盐迁移过程及作物生长的影响,基于大田试验,研究不同灌溉方式及灌水量(F:漫灌,360 mm;D1:滴灌,360 mm;D2:滴灌,288 mm;D3:滴灌,216 mm)、氮肥处理(N1:280 kg/hm²;N2:196 kg/hm²;N3:112 kg/hm²)对盐碱地土壤水肥盐分布含量及对春玉米各生长指标的影响.结果表明,在滴灌模式下,同一灌水量,N1的剖面平均含水量最低,D1,D2出现洗盐点,存在适合作物生长的浅盐区;灌水后D1N1的硝态氮含量增加最显著且含量最高,滴灌处理对应的低氮处理无明显硝态氮积累点,相同灌水量下,漫灌的有效氮含量均高于滴灌,但其有效氮利用率低于滴灌处理;不同施氮对春玉米干物质的差异随灌水量增加而增加.各处理水分利用效率与肥料偏生产力之间产生明显差异,高水低氮肥料偏生产力明显提高,但其水分利用效率低下,D1N1产量最高;在考虑作物产量及水肥利用效率时,采用滴灌方式,则灌水量288~360 mm、施氮量196 kg/hm²为推荐水肥措施.     

氮肥减施对节水灌溉稻田NH3与N2O排放及氮肥利用的影响

为探究节水灌溉模式下黑土稻田NH₃、N₂O排放及氮肥吸收利用对减施氮肥的响应规律，以黑龙江省黑土稻田为研究对象，于2021年进行了大田试验，试验设置常规淹灌(F)和控制灌溉(C)2种灌溉模式，全生育期施氮量设置常规施氮水平(N,110 kg/hm²)、减氮10%(N1,99 kg/hm²)和减氮20%(N2,88 kg/hm²) 3个水平，并在F和C灌溉模式下分别设置不施氮肥处理(CK1和CK2)作为对照组，共8个处理。分析了不同灌溉模式下减施氮肥对水稻全生育期NH₃挥发速率和N₂O排放的影响，计算了氮肥气态损失量和损失率，并基于同位素示踪技术进一步估算了水稻对氮肥的吸收利用量及水稻收获后土壤中的氮肥残留量。结果表明：2种灌溉模式下的氮肥气态损失量及损失率均随着施氮量的减少而降低。控制灌溉模式的应用增加了黑土稻田氮肥气态损失，其各处理的氮肥气态损失量及损失率均高于常规淹灌模式下相同施氮量处理。然而同位素示踪结果表明，采用控制灌溉模式能...     

喷灌施氮管理对春玉米产量及水氮利用的影响

为探究东北半湿润区喷灌水肥一体化条件下春玉米最佳施氮管理模式,于2017年在东北地区开展了不同喷灌施氮管理对春玉米生长、产量及水氮利用效率的田间试验研究.试验设置了3个总施氮量:N200(200 kg/hm²),N160(160 kg/hm²)和N120(120 kg/hm²),其中播种时统一埋施氮肥60 kg/hm²,苗期统一喷施氮肥10 kg/hm²,其余在拔节期和灌浆期按照3种施氮比例T1(1∶0),T2(2∶1)和T3(3∶1)通过水肥一体化喷施施入.结果表明:T1获得了最高的氮肥偏生产力、氮素收获指数和水分利用效率.增加施氮量能够促进产量的增加,但N200和N160的平均产量差异不具有统计学意义(P>0.05).所有处理中T1N200的产量最高,为12 489 kg/hm²;T1N160处理的氮收获指数最大,为74.98 kg/kg.施氮量增加,氮肥偏生产力随之降低,0~100 cm土壤内的硝态氮残留量随之增多.T1处理的平均硝态氮残留量最少,降低了氮素淋失的风险.综合考虑,推荐该地区采用总施氮量160~200 kg/hm²,其中播种期施基肥60 kg/hm²,苗期追施10 kg/hm²,其余在拔节期全部追施的施氮管理模式.     

控释尿素对旱作马铃薯产量及水分利用效率的影响

【目的】探究控释尿素对覆膜马铃薯氮素诊断指标、产量、经济效益及水分利用效率的影响。【方法】通过田间试验,研究了不施肥(CK)、普通尿素(CF,N施量200 kg/hm²)和控释尿素(CRU1(N施量180 kg/hm²)、CRU2(N施量160 kg/hm²)和CRU3(N施量140 kg/hm²))对马铃薯叶片叶绿素(Chl)、氮平衡指数(NBI)、类黄酮(Flav)值、产量、经济效益、水分利用效率及氮肥偏生产力的影响。【结果】马铃薯叶片Chl和NBI值均随施氮量的降低而降低,Flav值随施氮量的降低而增加。不同施肥量和生育期均显著影响叶片Chl、NBI和Flav值(P<0.01),但施肥量和生育期的互作差异不显著(P>0.05)。随着施氮量降低,马铃薯产量和经济效益均降低,表现为:CF处理>CRU1处理>CRU2处理>CRU3处理>CK。控释尿素降低了马铃薯产量和经济效益,CRU1处理减产幅度最小。与CRU1处理相比,CF处理马铃薯产量和经济效益分别提高了5.18%和24.26%,但商品薯率和氮肥偏生产力分别降低6.50%和5.33%。相似的耗水量和水分利用效率也随施氮量的降低呈减小趋势,CF处理耗水量和水分利用效率均能保持较高水平,且水分利用效率与CK、CRU2处理和CRU3处理达到显著性差异(P<0.05);与施用控释尿素CRU1、CRU2和CRU3处理相比,CF处理耗水量提高幅度为2.79%~5.02%,对应水分利用效率提高幅度为2.33%~11.58%。【结论】CF能保证旱作全覆膜马铃薯产量和水分利用效率,提高经济效益,可作为黄土丘陵沟壑区一个可行的施肥策略。     

基于土壤水分下限的宁夏枸杞滴灌灌溉制度试验研究

以宁杞7号枸杞为研究对象,在宁夏同心县开展2 a田间试验.设置4个关键控水期、3个控水水平共8个处理,研究枸杞不同生育期不同水分下限条件下根区土壤含水率、叶片光合生理指标、产量与品质变化;分析其耗水规律与水分利用效率,提出基于土壤水分下限的宁夏枸杞滴灌灌溉制度.结果表明:不同水分处理枸杞根区20~60 cm土层土壤含水率最大;叶片气孔导度随土壤下限升高而增大,高水分下限处理的蒸腾速率相对较大,叶片水分利用效率则相反;生育期耗水量随土壤水分下限升高而增大,2 a增幅分别为10.8%和12.8%,平均耗水量为386.6~463.2 mm,夏果期耗水量最大且差异具有统计学意义,是关键需水期.2 a均为处理S5的产量最大分别为2 208.15和2 571.30 kg/hm²,水分利用效率最高为0.39 kg/m³;水分处理对蛋白质含量影响差异不具有统计学意义,低土壤水分下限的枸杞多糖含量相对较高;全生育期分为6个灌水期,其中萌芽期灌水(春水)为375 m³/hm²;春梢生长期、花期、夏果期、秋果期的土壤质量含水率下限分别为50%θ_f(θ_f为田间持水率),65%θ_f,65%θ_f,55%θ_f,而上限为95%θ_f;休眠期冬灌量为450 m³/hm².     

滴灌施肥对红枣土壤水盐动态及光合的影响

为了新疆地区滴灌红枣土壤盐渍化的水肥高效利用,以当地8 a成龄枣树为供试材料,结合田间试验,研究水肥管理对滴灌红枣土壤水盐动态及光合特性的影响.结果表明:灌水水平对萌芽新梢期、花期土壤含水率的影响具有统计学意义(0~40 cm);水肥耦合效应对全生育期红枣土壤含水率的影响具有统计学意义(0~40 cm和40~100 cm土层);0~40 cm土层,灌水和水肥耦合效应对全生育期土壤含盐量的影响具有统计学意义,施肥对红枣萌芽新梢期的土壤含盐量影响具有统计学意义;40~100cm土层,水肥耦合效应对土壤含盐量的影响具有统计学意义.高灌溉量(1 020 mm)对表层(0~10 cm)土壤保水性和盐分淋洗具有良好效果;增加施肥量会引起表层盐分升高;不同处理的土壤含盐量生育期末与试验前相比,均处于脱盐状态;灌水水平和水肥耦合效应对红枣叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)的影响具有统计学意义;Pn和Tr均在W2F1处理(820 mm,200-100-150 kg/hm²)下达到较高水平,WUE在W3F3处理(1 020 mm,600-300-450 kg/hm²)较优,但与W2F1处理的差异无统计学意义.     

极端干旱区滴灌葡萄水肥适宜用量主成分分析法

为了探明极端干旱区滴灌葡萄水肥适宜用量,利用主成分分析法,以试验区内成龄无核白葡萄为研究对象,综合评价得出高产高效的最优水肥处理.设置灌水、施肥2个因素,其中设灌水处理4个水平:6 000(W1),6 750(W2),7 500(W3),8 250 m³/hm²(W4);施肥处理3水平:450(F1),750(F2),1 050 kg/hm²(F3).结果表明:滴灌葡萄产量、水肥利用效率及品质受水肥交互作用影响均具有统计学意义(P<0.01);可滴定酸受灌水量与施肥量的影响均具有统计学意义(P<0.05);滴灌葡萄产量、灌溉水利用效率、肥料偏生产力、可溶性固形物及维生素C分别受灌水量和施肥量影响均具有统计学意义(P<0.01),产量最大处理W3F2相对于最小处理增产29.76%,可溶性固形物以处理W3F2的含量最大,可滴定酸在处理W4F2下取得最大值,且处理W3F2与最大处理间差异不具有统计学意义(P>0.05),不同水肥处理的维生素C每100 g溶液质量为7.37~8.52 mg,且处理W3F2与最大处理W4F3间差异不具有统计学意义(P>0.05),品质指标在处理W3F2下取得较优.主成分分析法结果表明,极端干旱区滴灌葡萄最佳水肥处理为W3F2,其中N,P₂O₅,K₂O分别为300,150和300 kg/hm².     

灌水频率对绿洲菊芋耗水特征及水分利用效率的影响

灌水频率对作物耗水特征和水分利用效率有重要影响,但对以收获地下块茎为主要目的的经济作物研究并不多见。以菊芋为材料,分别在苗期(S)、枝繁叶茂期(L)、现蕾期(B)和开花期(F)施加不同灌水组合,包括苗期600 m3/hm2(S600,下同)处理J1、S600+L600为J2、S600+B600为J3、S600+L300+B900为J4、S600+L900+B300为J5、S600+L600+B300+F900为J6及全生育期不灌水的对照CK,研究菊芋农田水分利用状况。结果表明,枝繁叶茂期和苗期是菊芋水分消耗和需求最大的时期,其次为现蕾期。不同灌水频率下菊芋苗期耗水量、耗水强度及耗水模数差异不大(p0.05),但与不灌水相比差异显著(p0.05)。枝繁叶茂期和现蕾期缺水导致菊芋耗水量和耗水强度显著下降,而开花期灌水菊芋耗水量、耗水强度及耗水模数显著增大。菊芋全生育期耗水量随灌水频率和灌水量增大而增大,但灌水频率和总灌水量一定时,不同生育期灌水量分配对菊芋耗水量无显著影响。不同灌水频率下菊芋全生育期耗水量比不灌水显著增加55.3%~205.6%,灌水频率越高耗水量越大。菊芋水分利用效率随灌水频率和灌水量增大而降低,但相同灌水频率和灌水量下菊芋生育期内灌水量不同时水分利用效率差异不大。总体而言,以收获地下块茎为主要目的的经济作物在耗水规律和水分利用特征方面明显不同于以收获籽粒为目的的粮食作物,应保证营养生长期和并进生长阶段的水分供应以满足蒸腾需水和光合同化对水分的需求,而生殖生长期则应适当减少灌水量以抑制作物奢侈蒸腾,提高水分利用效率。     

不同水氮条件下生物炭对夏玉米水氮耦合效应的影响

【目的】提高水氮亏缺下夏玉米籽粒产量并促进水氮耦合效应,实现夏玉米节水增产。【方法】采用田间小区试验,设定4个生物炭施用水平(0、5、10、15t/hm²,分别记为C0、C1、C2、C3)、2种灌溉方式(正常灌溉I1、亏缺灌溉I2)和2个施氮水平(常规施氮N1、亏缺施氮N2),正常、亏缺灌溉灌水量分别为100%和50%作物需水量,常规、亏缺施氮量分别为200 kg/hm²和100 kg/hm²,探究了不同水氮条件下生物炭对砂壤土持水保肥效果以及夏玉米水氮耦合效应的影响。【结果】添加5 t/hm²和10 t/hm²生物炭处理明显提高了土壤总孔隙度和持水能力,并减少了土壤铵态氮和硝态氮的淋洗,10 t/hm²下效果最佳。同时,5 t/hm²和10 t/hm²生物炭可促进夏玉米根系生长,提高籽粒产量及水氮利用效率,在10 t/hm²下产量,水分利用效率和氮素偏生产力显著增加(P<0.05),较未施炭组分别增加了6.74%~13.12%、9.84%~19.48%和6.74%~13.12%。然而,生物炭添加至15t/hm²时增益效果有所下降。在10 t/hm²生物炭下,I1N2处理的产量和水分利用效率显著提高(P<0.05),相比C0,I1N1处理产量增加了13.12%,水分利用效率提高了16.93%,I2N2处理产量和氮素偏生产力与C0下I1N2处理间差异不显著,且I2N2处理产量显著提高(P<0.05),较C0处理增产12.84%,相比C0,I1N1处理仅减产5.60%。【结论】10 t/hm²生物炭能够在水氮亏缺下有效地提高水氮利用效率,进而达到保产增效目的,且10t/hm²生物炭与水分充足减氮50%处理的增产效果最好,可作为夏玉米生产中节水节肥的有效途径。     

两茬收割饲用甜高粱灌溉定额试验研究

为探索饲用甜高粱最佳灌溉定额和节水效果,设置了不同灌溉定额(2 400, 3 000, 3 600, 4 200, 4 800 m³/hm²)对两茬收割饲用甜高粱生长和生物产量的影响的田间试验.结果表明,甜高粱茎粗和株高的峰值分别出现在播后62 d和158 d.随灌溉定额增加甜高粱在形态上表现为株高增加、茎粗减小的趋势.在头茬收割(播后76 d)时,株高日增长率最大,为4.00~4.89 cm/d.两茬收割甜高粱鲜生物学产量为63.9~115.5 t/hm²,干生物学产量为12.7~21.4 t/hm²,全生育期耗水量为326.95~504.24 mm,鲜生物学产量WUE为15.53~24.63 kg/m³,干生物学产量WUE为3.89~4.51 kg/m³.灌溉定额为4 200 m³/hm²时,甜高粱总鲜、干生物量最大,灌溉定额为4 800 m³/hm²时,甜高粱总鲜、干生物量增幅不大.从节水和增加生物量角度而言,畦灌方式下的两茬收割饲用甜高粱全生育期灌水4次,灌水定额为1 050 m³/hm²,灌溉定额为4 200 m³/hm²的灌溉效果最佳.