隔沟灌溉温室番茄优化水氮耦合模式综合评价

以番茄为试验材料,设置固定隔沟灌和交替隔沟灌两种灌溉方式,每种灌溉方式设置2个灌水水平和2个施氮水平,共8个处理,分别测试每个处理番茄的产量、平均单果重、水分利用效率和品质,最后采用多指标综合评价方法提出优化的水氮耦合模式,结果表明:产量和水分利用效率最优的水氮耦合模式为T8(AFI),推荐灌水量为1 100m3/hm2,施氮量为150kg/hm2;品质最优的水氮耦合模式为T6(AFI),推荐灌水量为1 300m3/hm2,施氮量为150kg/hm2;综合最优的水氮耦合模式为T6(AFI),推荐灌水量为1 300m3/hm2,施氮量为150kg/hm2。     

日光温室地下滴灌条件下黄瓜水氮耦合效应研究

通过观测日光温室地下滴灌条件下黄瓜的灌水量、耗水量、氮肥利用率、品质和产量,并对黄瓜水氮耦合效应进行研究。试验结果表明,灌水量和施N量对日光温室地下滴灌条件下黄瓜产量和品质都有显著影响。同一灌溉水平下,氮肥利用率随施氮量的增加而显著降低;同一施氮水平下,氮肥利用率随灌水量的增加而升高。在高施氮水平下,黄瓜果实品质下降。根据试验数据分析,得出日光温室地下滴灌条件下黄瓜作物最佳灌水量为0.8Ep,施氮量为450kg/hm2。     

基于温室番茄生长、产量和品质确定适宜滴灌灌水下限与氮肥、钾肥施用量

为寻找利于番茄高产高质的合理灌水施肥组合,在水肥一体化条件下,采用正交试验和模型预测探究不同灌水下限、施氮量、施钾量对番茄生长、产量和品质的影响。试验结果表明:提高灌水下限,可以增加茎粗和叶面积;大量施入氮肥不利于茎粗的增加,但对于增加番茄叶面积有促进作用;钾肥施入量对番茄茎粗、叶面积均无显著影响。在生育前期适当的增加灌水和减少氮肥施入量,有利于植株的生长。灌水下限、施氮量和施钾量均对番茄产量具有显著影响,且随灌水施肥量的增加,产量呈现先增加后减少的趋势。经评分法分析,W2N2K2水肥组合可以得到最优品质。通过模型精确预测,得出在灌水下限为76%,施氮量358.5 kg/hm2,施钾量607.5 kg/hm2时,产量最高、品质优,作物生长良好,预测产量为108.82 t/hm2。     

膜下滴灌水氮耦合对棉花生长和产量的影响

通过在5个试验点田间试验研究水氮耦合对棉花生长和产量的影响。研究结果表明:灌水对棉花生长的作用比施氮大,表现在棉花干物质积累量、养分的吸收和籽棉产量3个方面。灌水量、施氮量和产量耦合二元二次回归方程为:y=300+2.482W+4.384N-0.001067W×N-0.000267W2,回归分析表明灌水量和施氮量对棉花籽棉产量有促进作用,但灌水量和施氮量的交互作用是负效应,还说明过多的水肥投入并不有利于棉花增产。合理肥料投入有利于发挥灌溉的增产作用,最高产量为5999.98 kg/hm2时,全生育期中总灌水量和施氮量分别为4112.8 m3/hm2和270.47 kg/hm2。     

设施滴灌条件下不同水氮处理对茄子生长、产量及品质的影响

以茄子为研究对象,通过田间试验开展了设施滴灌条件下不同灌水下限和施氮量对茄子冠层发育、果实产量、品质的影响研究。结果表明:灌水下限为70%θFC、施氮水平为200 kg/hm2时,茄子的株高、茎粗、叶面积均较高,但较其他处理并不显著(P0.05);茄子产量达到5.56 t/hm~2,水分利用效率达到17.52 kg/m~3,显著高于其他处理(P0.05)。70%θFC灌水下限可显著提高茄子可溶性总糖、还原性Vc和粗纤维含量。随着施氮量的增加茄子硝态氮含量也不断提高,但不同施氮量对可溶性总糖、还原性Vc含量未有显著影响。综合分析表明,灌水下限为70%θFC、施氮水平为200kg/hm2的水氮组合对茄子的生长最为有利,该处理下冠层发育以及果实产量、品质均处于较高水平。     

沙地水肥耦合对玉米生长及产量的影响

本试验针对沙地玉米生长设计灌溉定额及施氮量两个因素。灌溉定额分为3个水平,分别为2 925、2 250、1 590 m3/hm2;施氮量分为4个水平,分别为对照处理不施氮0、125、225和325 kg/hm2。低水平的四个施氮量:W3N0、W3N1、W3N2、W3N3,中水的四个施氮量W2N0、W2N1、W2N2、W2N3和高水的四个施氮量W1N0、W1N1、W1N2、W1N3。试验结论:土壤为沙地时,全生育期灌溉水量为2 925 m3/hm2,施氮量225~325 kg/hm2之间的水氮配合比对玉米的株高、茎粗、叶面积的生长最为有利。同一施肥水平下,增加灌水量有利于作物对氮肥的吸收,但灌水量太大,导致土壤养分向下迁移。合适的水肥配合比会使产量最优化,在W2N2处理下,即全生育期玉米灌水量为2250 m3/hm2施氮量为225 kg/hm2时产量最高,水分利用率最大,为本地沙地区节水灌溉适宜的水肥耦合的阈值区域。     

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。     

不同氮肥增效剂和水氮用量对冬小麦产量的影响

为研究不同氮肥增效剂及水氮用量对冬小麦产量的影响，采用裂-裂区设计进行了田间试验。其中，主区设3个灌水水平（W1:30mm、W2:60mm和W3:90mm），副区设3个施氮水平（N1:75kg/hm2、N2:150kg/hm2和N3:225kg/hm2），每个主区下各设一个不施氮处理为对照（CK），副-副区为脲酶抑制剂（NBPT）和双效抑制剂（NBPT+DCD）两种氮肥增效剂处理，以传统施肥处理（CO）为对照。结果表明：灌水水平、施氮水平及氮肥增效剂类型均对冬小麦产量产生极显著影响（P<0.01）；随着灌水量/施氮量的增大，不同氮肥增效剂下冬小麦产量都呈现出先增加、后减小的趋势。NBPT和NBPT+DCD处理均在灌水量60mm、施氮量75kg/hm2时较CO的增产率达到最大，分别为20.23%和38.96%。回归分析和频率分析表明，NBPT处理在施氮量139~183kg/hm2、灌水量47~67mm的范围内，冬小麦可获得较高产量，在施氮量162kg/hm2、灌水量为48mm时，理论最高产量为7409kg/hm2；〖JP3〗NBPT+DCD处理在施氮量149~185kg/hm2、灌水量为50~65mm时，冬小麦可获得较高产量，在施氮量为158kg/hm2、灌水量51mm时，理论最高产量为8329kg/hm2；CO处理获得最高产量时的灌水量、施氮量区间分别为49~63mm、143~247kg/hm2，相应产量为5912~6443kg/hm2。综上，脲酶抑制剂和双效抑制剂均有明显的增产节肥效果，且以双效抑制剂效果更优。     

沙漠绿洲地区膜下滴灌棉花产量和氮素利用的水氮耦合效应

研究施肥量和灌水量对膜下滴灌模式棉花氮素利用效率(NUE)的水氮耦合效应的影响。试验设置1带4行、2带4行、2带6行3种滴灌模式,灌水量和施氮量采用二次通用旋转组合设计,进行大田小区膜下滴灌棉花试验。结果表明,1带4行灌水量对棉花产量的影响大于施氮量,2带4行和2带6行施氮量对棉花产量的影响大于灌水量。3种滴灌模式棉花产量与灌水量呈显著正相关。棉花产量与施肥量,1带4行呈显著的正相关,2带4行在施氮量为27.6~69.0 kg/hm2呈负相关,施氮量为69~94.2 kg/hm2呈正相关。2带6行施氮量为27.6~55.2 kg/hm2呈正相关,施氮量为55.2~94.2 kg/hm2呈负相关;灌水量和施肥量对棉花氮素利用效率的影响,3种模式均为施氮量大于灌水量。氮素利用效率与施氮量的关系,1带4行和2带4行在施氮量为27.6~82.2 kg/hm2呈负相关,施氮量为82.2~94.2 kg/hm2呈正相关,2带6行呈负相关。3种滴灌模式氮素利用效率与灌水量呈正相关;根据不同滴灌模式对水氮耦合效应,建立以棉花产量、NUE为目标的不同滴灌模式水氮管理策略。     

基于空间分析的宁夏沙土春玉米滴灌水氮管理模式研究

基于滴灌水肥一体化条件下研究水氮组合对宁夏沙土地区春玉米地上部干物质量、产量、氮素累积量和水氮利用效率的影响,并运用多元回归分析方法,寻求高产高效的水氮配施制度。设计灌水和施氮2因素、3个灌水量水平（W0.6：0.6KcET0、W0.8：0.8KcET0和W10：10KcET0,其中Kc为作物系数,ET0为潜在作物蒸发蒸腾量）和4个施氮量水平（N150：150kg/hm2;N225：225kg/hm2;N300：300kg/hm2;N375：375kg/hm2）进行大田试验。结果表明：Logistic函数对春玉米地上部干物质累积量具有较高的拟合度,W1.0灌水处理延后了地上部干物质快速积累期的起点;灌水量和施氮量对产量、植株氮素累积量、水分利用效率（WUE）均有显著或极显著影响,灌水量对氮肥偏生产力（PFPN）有极显著影响,水氮耦合作用对氮收获指数有显著性影响;相同灌水条件下,地上部干物质累积量、产量、植株氮素累积量（W0.8处理除外）和WUE随施氮量的增加先增加、后减小。考虑试验区年降雨量分配不均,基于产量、WUE、PFPN和籽粒氮素累积量,对水氮管理方案进行优化,多元回归分析结果表明,当灌水量与有效降雨量之和为506～576.mm、施氮量为230～335kg/hm2时,产量、WUE和籽粒氮素累积量均能同时达到最大值的95%以上,优化区间所得的PFPN约为最大值的80%,为适宜的水氮滴灌管理区间。研究成果可为当地沙土地区春玉米滴灌施肥过程中水氮科学管理提供指导依据。     

黑龙江省半干旱区玉米喷灌水肥耦合效应试验研究

干旱和土壤贫瘠是限制干旱半干旱地区农业发展的主要因素。因此,合理制定不同喷灌水量的玉米施肥方案,对玉米产量效应具有重要意义。在喷灌施肥条件下,采用311-A最优混合设计,开展春玉米水肥耦合大田试验。通过对试验数据的分析研究,发现影响玉米产量的主要因素依次是氮肥用量、灌水量和磷肥用量。各个因素交互作用对玉米产量的影响都表现为正效应,其效应顺序为:N×水P×NP×水。春玉米全生育期喷灌水肥耦合最佳组合为:磷肥134.4kg/hm~2、氮肥282.5kg/hm~2、灌水量1 061.0m~3/hm~2,产量为15 853kg/hm~2。     

无压灌溉条件下不同滴灌施氮量对樱桃生长发育及产量的影响

研究无压灌溉条件下不同滴灌施氮量对樱桃生长发育以及产量的影响,为果树水肥科学调控,实现高效节水、高产目标提供理论依据。以樱桃树为试验材料,研究不同出水孔径和施氮量对樱桃生长、生理、产量和灌溉水利用效率的影响。设2个水分水平(出水孔径为8 mm,W1;6 mm,W2和3个施氮水平[N1,N2,N3(200、400、600kg/hm2)]。结果表明:不同出水孔径和施氮量对樱桃树干周、新梢生长量、产量均有显著影响(P0.05),水肥交互作用对灌溉水利用效率和氮肥偏生产力有极显著性影响(P0.01)。樱桃植株的干周和新梢生长量随出水孔径和施氮量的增加而增加。W1处理下的樱桃平均干周生长量、新梢生长量和产量分别比W2处理高15.91%,18.72%和2.5%。W1N1处理的单果重和产量均最大,分别达到9.4g和13 077kg/hm2。综合考虑水肥协同效应、节水节肥及高产等多种因素,W1N1处理能兼顾生长、产量、水分利用效率和经济效益,是比较适宜的滴灌施肥水肥组合。     

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...     

滴灌条件下水肥耦合对干旱区红枣产量的影响

在环塔里木盆地的阿克苏地区,采用随机区组布置方案,进行田间小区试验,研究了滴灌条件下水肥耦合对红枣产量的影响。试验结果表明,施肥量固定时,灌水量与产量相关性较好;灌水量固定时,施肥量与产量相关性较好。水对生育期红枣产量的效应大于肥料,水肥合理时,水肥为协同作用,交互效应使红枣产量明显增加。红枣生育期水肥耦合的最佳模式为"灌水量5 248 m3/hm2+施肥量1 572 kg/hm2"。滴灌与水肥耦合节水技术集成的最佳模式为"灌水量5 248 m3/hm2+施肥量1 048 kg/hm2"。     

灌溉和施氮策略对滴灌施肥棉花蕾铃脱落的影响

通过田间小区试验,研究了2种滴灌施氮策略(氮磷钾肥全部滴施、氮肥滴施磷钾肥基施)下3个灌溉定额(3 300、3 900、4 500 m3/hm~2)和4个施氮水平(150、225、300、375 kg/hm~2)对膜下滴灌棉花蕾铃脱落的影响。结果表明,2种施氮策略下,随生育期延长,棉花蕾铃脱落率逐渐增加,花铃盛期达到最高,花铃后期迅速降低。不同灌溉定额下,在中灌溉定额(3 900 m3/hm~2)下蕾铃脱落率最低;不同施氮处理条件下,低氮用量(150 kg/hm~2)时蕾铃脱落率显著增加,施氮量300 kg/hm~2时蕾铃脱落率均较低;灌溉定额和施氮量过低或过高均会造成蕾铃脱落率显著增加。在氮磷钾肥全部滴施的施氮策略下,理论上灌溉定额3 890.46 m3/hm~2、施氮量291.25 kg/hm~2时蕾铃脱落率可降至53.60%;氮肥滴施磷钾肥基施的施氮策略下,理论上灌溉定额3 805.24 m3/hm~2、施氮量288.76 kg/hm~2时蕾铃脱落率可降至49.12%。总体上,氮肥滴施磷钾肥基施施氮策略较氮磷钾肥全部滴施施氮策略具有较低的蕾铃脱落率。     

水氮耦合对山西旱地冬小麦籽粒产量和氮吸收影响研究

2009和2010年分别对山西省襄汾县旱地冬小麦150和96个样本水氮田间耦合效果进行了调查研究。结果表明,该地区农户冬小麦产量处于偏低水平,增产潜力较大。不同产量等级的氮肥投入量相差不大,2009、2010年平均为123.2、136.2 kg/hm2,属于偏低水平,但随着平均产量、氮吸收量、利用率的增加,平均灌溉次数增加。当灌溉次数从0增加到4次时,对应的平均产量、氮肥吸收量和利用率与灌溉次数呈正相关。故适当增施氮肥和以水促氮是提高冬小麦产量、氮吸收量和吸收率的重要途径。     

膜下滴灌水肥耦合对葡萄生长发育、产量和品质的影响

以‘寒香蜜’葡萄为试材,开展田间膜下滴灌施肥试验,探讨膜下滴灌水肥耦合对葡萄生长发育、产量及其品质的影响。其中,灌水量设置4个水平,分别为180(W1)、270(W2)、360(W3)、450 mm(W4);施肥量设置4个水平,分别为N 150 kg/hm~2+P_2O_5120 kg/hm~2+K_2O 165 kg/hm~2(F1)、N 225 kg/hm~2+P_2O_5180 kg/hm~2+K_2O248 kg/hm~2(F2)、N 300 kg/hm~2+P_2O_5240 kg/hm~2+K_2O 330 kg/hm~2(F3)、N 450 kg/hm~2+P_2O_5360 kg/hm~2+K_2O495 kg/hm~2(F4),共计16个处理。试验结果表明,在灌水量为W2(270 mm)及施肥量为F2(N 225 kg/hm~2+P_2O_5180 kg/hm~2+K_2O 248 kg/hm~2)的组合处理下,葡萄新梢生长效果较好,叶片叶绿素含量在整个生育期均处于较高水平,于新梢生长期、开花期、果实膨大期和果实着色期分别达到3.28、3.77、3.65、3.53 mg/g;F3W4处理果形指数最高,但除F1W1和F1W2处理外,其他各处理间差异均不显著。此外,果实产量和品质指标表明,虽然F2W2处理对应的葡萄果实产量并不是最高,但其与产量最高的F2W3处理间差异并不显著,且F2W2处理果实品质较理想,其果实可溶性固形物含量最高,达到19.64%,果实可溶性糖质量分数和果实硬度也较优,分别为17.00%和0.71 kg/cm~2。综合分析结果表明,F2W2水肥组合对稳定葡萄产量和改善果实品质有积极的意义。     

滴灌施肥下水氮供应对夏玉米产量、硝态氮和水氮利用效率的影响

【目的】寻找滴灌夏玉米最佳施氮量。【方法】本试验在测坑-防雨棚设施条件下进行,试验设置2个灌水定额,分别为50 mm(WH为充分灌溉)25 mm(WL为限水灌溉);4个氮肥水平,即0、90、180、270 kg/hm~2,分别以N0、N1、N2和N3表示。采用完全区组设计,共计8个处理,3次重复。研究了滴灌施肥条件下,灌水定额和氮肥互作对土壤水分消耗、NO3--N运移积累以及夏玉米产量和水氮利用效率的影响。【结果】灌水、氮肥及其交互作用均显著影响夏玉米地上部干物质量、籽粒产量和水氮利用效率。限水灌溉条件下,玉米拔节期—灌浆初期发生中轻度水分亏缺,对后期产量形成产生显著影响,但限水灌溉显著提高了土壤贮水的消耗量和水分利用效率。在2种灌溉水平下,施氮量与产量均成抛物线关系,充分灌溉条件下施氮量264.3 kg/hm~2时为转折点,限水灌溉条件下施氮量176.9 kg/hm2为转折点。充分灌溉条件下,随着施氮量的增加氮肥农学利用率呈增加趋势;但在限水灌溉条件下,随着施氮量的增加氮肥农学利用率表现出降低的趋势。随着施氮量增加,各土层土壤硝态氮量显著增加,且60～100 cm土层硝态氮累积所占比例增加。与充分灌溉相比,限水灌溉作物吸氮量降低,各生育期土壤中硝态氮残留增加。【结论】玉米产量对氮素的响应与供水量相关,水分亏缺下,产生最大产量需要的氮素用量随之降低。因此,生产中应根据土壤含水率调整施氮量,以实现最高产量和水肥利用效率。     

水肥耦合对棉花产量和氮累积利用的影响

研究膜下滴灌施肥条件下,不同滴灌水量和滴灌施肥用量对棉花产量、氮素动态累积和氮素利用效率的影响。通过设置5个滴灌施肥水平和3个水分水平的完全组合处理以及一个不施肥对照处理,研究了水肥耦合对棉花干物质动态累积量、籽棉产量、氮动态累积量和氮素利用效率的影响。在收获后棉花地上部分器官质量从高到低依次为棉铃,茎秆和叶,而氮素主要集中在棉铃内部,其次是叶片,茎秆最少。灌溉水量显著增加了棉花叶片,茎秆和棉铃质量,从而增加了干物质量和籽棉产量,同时灌溉水量显著增加氮累积量和氮肥利用率。水肥对氮肥偏生产力,氮肥农学效率和氮肥生理利用率影响显著。灌溉水量降低至60%ETc会抑制棉花对氮素的吸收,使干物质量和籽棉产量下降,但可以显著提高氮肥利用率,氮肥偏生产力,氮肥农学效率。在本试验条件下,灌水量在380 mm,施肥量(N-P2O5-K2O)为(250-100-50)kg/hm2时,可以获得低于最高产量6%的籽棉产量,并节省15%的灌水量和16.7%施肥量。