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。     

灌溉量和灌溉时期对紫花苜蓿耗水特性和产量的影响

2008年通过第2茬苜蓿田间试验,研究了不同灌水量和灌水时期对紫花苜蓿耗水特性、鲜草产量及其水分利用效率的影响.结果表明:土壤贮水消耗量占总耗水量百分率的变异系数显著低于降水量占总耗水量百分率的变异系数,表明土壤贮水利用率的可调控幅度不是很大;适量灌溉的W3处理(灌水6次,灌水量100 mm)的灌水量、降水量和土壤贮水消耗量占总耗水量的百分率分别为42.6%、45.67%和11.73%,灌水量多的W6处理(灌水6次,灌水量210 mm)分别为76.43%、39.01%和-15.44%,与W6处理相比,W3处理显著提高了土壤贮水消耗量占总耗水量的百分率.灌水量均为100 mm的条件下,W3处理的耗水量显著高于W2处理(灌水3次),W3处理的耗水模式与苜蓿需水规律相吻合,这是其水分利用效率高的生理基础.     

节水减氮对温室番茄生长及水氮利用率的影响

为研究番茄生长对不同生育期节水和不同施氮水平的敏感程度,通过温室小区试验,设4个灌水水平和3个施氮水平;分析番茄地上、地下生长指标对不同灌水和施氮水平的响应,并探究节水减氮对番茄水氮利用率的影响.结果表明:番茄株高、茎粗及产量均随着灌水量和施氮量的减少而减小,均在处理W1N1(常规水氮)下达到最大值;而整根特征参数随灌水量和施氮量的减少先增大后减小,在处理W2N2(苗期节水50%,施氮300 kg/hm²)下番茄总根长、细根总根长、总表面积及总体积最大,分别较W1N1 高33%,34%,46%和67%,常规灌水施氮会促进表层(0~30 cm)根系的发育,而节水减氮会使根系深扎.处理W2N2根系最发达,灌溉水利用效率最高,且有较高的氮肥偏生产力,在略有减产(8%)的同时节省了水(20%)肥(25%)资源,是本试验条件下最佳的节水减氮组合.     

不同水氮管理模式对玉米地土壤氮素和肥料氮素的影响

为了解决东北地区灌溉条件下水氮合理施用问题,以大田试验为基础,采用15N同位素示踪技术,设置3个灌水定额水平(W1:40 mm,W2:60 mm,W3:80 mm)和3个施氮量水平(N1:180 kg/hm~2,N2:240 kg/hm~2,N3:300 kg/hm~2),分析比较了不同水氮管理模式对玉米地土壤氮素的吸收、土壤无机氮残留、土壤-作物氮平衡以及肥料氮去向的影响。结果表明:随着施氮量的增加,0～100 cm土层铵态氮、硝态氮的含量和累积量均呈现增加的趋势;提高灌水量可以提高60～100 cm土层铵态氮累积量、80～100 cm土层硝态氮累积量。对土壤-作物氮平衡的研究表明,增加施氮量可以提高土壤无机氮残留量和氮素盈余,而作物氮素吸收量随着施氮量的增加呈先增后减的趋势,氮素盈余量和表观损失量随灌水量的增加表现为先降低后增加。肥料氮累积量随着施氮量的增加呈先增后减的趋势,施氮量300 kg/hm~2时肥料氮累积量占比21. 27%～31. 23%,肥料氮残留量和损失量所占比例均有所提高。玉米植株氮素中有66. 70%～75. 05%来自于对土壤氮的累积,随着施氮量的增加,玉米植株土壤氮素累积量呈先增后减的趋势。综合不同水氮管理模式对玉米地土壤无机氮残留、土壤-作物氮平衡以及肥料氮去向的影响得出,灌水60 mm、施氮240 kg/hm~2的水氮组合可保证肥料氮的充分利用,减少无机氮的残留和损失。     

温室滴灌施肥条件下土壤硝态氮的运移及分布特征

为了揭示不同滴灌施肥方式对日光温室土壤硝态氮运移及分布的影响,以番茄为供试作物,选择漫灌为对照（CK）,研究在3种施肥处理和4种灌水量条件下硝态氮的运移及在各土层的分布情况。结果表明,土壤硝态氮量随灌水量和施肥量的增加而增加,随土层深度的增加而逐渐减少。土壤硝态氮主要分布在0～40 cm土层,占试验土层总量的 82%～92%。与大水高肥（W1F3）处理相比,节水节肥（W4F1）处理下土壤剖面硝态氮累积量减少了36.65%。与 CK 相比,节水节肥（W4F1）处理下40～60 cm土层硝态氮累积量减少了53.42%;与大水高肥（W1F3）处理相比,W4F1处理下40～60 cm土层硝态氮累积量减少了62.18%。在本试验条件下,较习惯施肥量减30%、灌水量减50%的处理是可行的,能够有效地提高氮肥利用率和产投比、降低土壤硝态氮的深层累积。     

不同水氮处理对盐渍土水氮盐变化和燕麦产量的影响

【目的】针对内陆干旱冷凉地区盐渍土肥水超量施用问题,以合理调控根区水氮盐环境,保证粮食安全提供为目标,寻找较优的水氮耦合模式。【方法】试验设置了不同灌水量(充分灌溉W1和非充分灌溉W2)和施氮量(高氮N60,中氮N30和低氮N10)处理,通过燕麦盆栽试验,研究了不同水氮处理对盐渍化土壤水氮盐变化规律和燕麦产量的影响。【结果】施氮量的增加,导致土壤盐分增加;在盆栽条件下,非充分灌溉能降低生育期内的盐分积累量,并且保证土壤水分在适当的水平,减小生育期的盐分胁迫;节水减氮W2N10处理硝态氮和铵态氮供应保持在相对适宜的水平,硝态氮和铵态氮平均质量分数较充分灌溉W1N10处理分别增加了13.8%和34.2%。【结论】当施氮量由60 kg/hm~2减少到10 kg/hm~2时,燕麦干产量不会明显降低,施氮量为30 kg/hm~2且灌水量为100~140 mm,可以保证该地区盐渍化土壤种植燕麦获得较高的产量。     

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。     

不同水氮处理对马铃薯土壤酶活性和产量的影响

针对宁夏中部干旱地区农田土壤生态环境问题,研究了不同水氮处理对马铃薯土壤过氧化氢酶活性和土壤脲酶活性及产量的影响变化规律.研究结果表明:在马铃薯0～20 cm土层中,土壤过氧化氢酶活性和脲酶活性均随马铃薯生育期阶段的推进呈现出先升高后降低的变化趋势;在垂直方向上,随着土层深度的增加,土壤过氧化氢酶活性呈现逐渐降低的变化趋势,而土壤脲酶活性则呈升高的变化趋势;中水中氮(W2N2)有利于增加土壤酶活性,而低水高氮(W1N3)则不利于土壤酶活性的提高;中水中氮(W2N2)处理的马铃薯产量和商品薯率最高,分别为53698.95 kg/hm2和96.4％;0～20 cm土层土壤过氧化氢酶活性与马铃薯产量呈极显著正相关,0～20 cm和20～40 cm土层土壤脲酶活性与马铃薯产量呈显著正相关.综合考虑,中水中氮(W2N2)为最佳的处理,有利于马铃薯产量、商品薯率的提高和土壤生态环境的改善.因此推荐W2N2处理(灌溉定额为1500 m3/hm2,施氮量为210 kg/hm2)作为宁夏中部干旱地区马铃薯种植的水氮管理模式.     

水氮互作对宁夏沙土春玉米产量与氮素吸收利用的影响

为探明滴灌不同水氮调控对宁夏沙土地区春玉米生长、产量、氮素吸收和根区土壤硝态氮分布及残留量的影响,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; W1.0,KcET0,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(N150,150 kg/hm~2; N225,225 kg/hm~2; N300,300 kg/hm~2; N375,375 kg/hm~2),进行了大田试验。结果表明:相同灌水条件下,春玉米地上部干物质累积速率和氮素累积速率(W0.8灌水水平除外)均随施氮量的增加先增加后减小。快增期内,W1.0N300处理的春玉米地上部干物质平均累积速率和W0.8N375处理的氮素平均累积速率最大,分别为513.71、2.75 kg/(hm~2·d)。春玉米地上部干物质累积量(W0.8N375除外)和产量随施氮量的增加先增加后减小,其中W0.8N300处理的产量最大,为16 387 kg/hm~2。相比其他灌水处理,W0.8灌水水平下的营养器官氮素转运量较大,最大为41.14 kg/hm~2。随着灌水量和施氮量的增加,60～100 cm土层硝态氮累积量所占的比例逐渐增加,其中,W0.6灌水水平下,土壤残留的硝态氮主要聚集在0～60 cm土层中,W0.8灌水水平下,土壤残留的硝态氮主要聚集在0～90 cm土层中。考虑试验区年际降雨量分布不均,选取灌水量与有效降雨量之和为532 mm、施氮量300 kg/hm~2为宁夏沙土地区适宜的滴灌灌水施肥制度。     

膜下滴灌条件下不同水氮供应对大棚番茄品质的影响

为揭示膜下滴灌水氮耦合效应对大棚番茄品质的影响和寻求优质番茄生产的最佳水氮耦合模式,通过膜下滴灌试验,对不同水氮处理下番茄的品质指标进行测定分析。试验设计4个灌水处理和3个施氮处理,灌水处理为苗期较充分灌水减少50%灌水量(W1)、苗期与开花期较充分灌水减少50%灌水量(W2)、全生育期较充分灌水减少50%灌水量(W3)、全生育期充分灌水(W4);施氮处理为200 kg/hm~2(N1)、300 kg/hm~2(N2)、400 kg/hm~2(N3)。结果表明,苗期和开花期减少灌水量能够提高番茄可溶性糖、VC与硝酸盐含量,降低有机酸的含量;增加施氮量和减少灌水量会使硝酸盐含量升高。灌水处理、施氮处理和水氮耦合对番茄可溶性糖、有机酸、VC、硝酸盐含量的影响均达到极显著水平;灌水处理对番茄红素的影响显著,施氮量和水氮耦合效应对番茄红素的影响不显著,并通过主成分分析,对番茄各项品质指标进行综合分析,得到综合评价得分最高的水氮耦合为W2N3。     

遗传算法在河西绿洲菘蓝灌溉决策优化中的应用

为缓解河西绿洲菘蓝种植水资源供需矛盾,解决灌溉过程中存在的灌溉决策粗放问题,提高灌溉水利用效率。本文通过参照Jensen模型、水量平衡方程等,根据河西绿洲干旱少雨的环境特征及菘蓝种植过程中各生育期耗水强度不同的生长规律,构建菘蓝灌溉决策模型并利用遗传算法对有限水资源在菘蓝灌溉中的合理分配进行求解。同时综合考虑各生育期灌溉水量约束条件、有效降水量、灌溉成本、产量等因素,在非充分灌溉理论指导下利用遗传算法结合现有菘蓝种植数据对灌溉决策进行优化,以达到节水、高效高产的目的,优化结果显示肉质根轻度水分亏缺可以显著提高灌溉水利用效率,同实际种植灌溉情况相符。     

水氮耦合技术在经济作物栽培中的应用

灌水量与施肥量是影响作物生长的两大重要因素,传统的灌溉与施肥方式下,农田水肥利用效率低,不利于农业可持续发展,而适宜的灌水与施肥能够显著优化作物生长。水氮耦合技术通过合理调控作物在不同生育期的水肥需求,达到节水优质高产的目的。介绍了水氮耦合技术发展概况,阐述了水氮耦合技术的研究意义,同时也明确了该技术在经济作物栽培中的应用效果与发展前景,并对水氮耦合技术存在的问题进行了深入思考。      

不同水肥处理对南粳9108产量和淀粉结构的影响

以优质高产迟熟中粳南粳9108为研究材料，采取不同的氮肥和土壤水分处理，探求不同水肥措施对产量的影响。并以淀粉内部精细结构为突破口，结合内在分子量和晶体特性，解析外在的性状表现。研究结果表明:轻度干湿交替灌溉W2（-15 kPa）和中等氮肥水平N2（276 kg N/hm2）相结合，能够延缓结实期叶片的衰老，使稻株在结实后期依然有较高的活性，保持较强的光合作用能力，提高产量。此外，W2N2水肥模式下，水稻淀粉中的短链部分所占比例较大，内部片层的有序性和相对结晶度较高，有利于水稻淀粉的充分糊化，从而促进口感的提升。      

水分调控与种植模式对枸杞生长和水分利用效率的影响

探究适于引黄灌区枸杞的水分调控和种植模式,以解决水土资源紧缺的生产实际问题。采用两因素随机区组设计进行大田试验,设置4个水分梯度（充分灌溉W0,75%～85%;轻度亏缺W1,65%～75%;中度亏缺W2,55%～65%;重度亏缺W3,45%～55%）和2种种植模式（枸杞单作D、枸杞间作苜蓿J）,研究不同灌水种植模式对土壤水分含量,以及枸杞耗水特征、生长、产量和水分利用效率的影响。研究结果表明,枸杞总耗水量随水分亏缺程度加重而减小,间作较单作增加了耗水量,但同时提高了灌水利用比例。枸杞生长随水分亏缺程度加重而减缓,间作苜蓿抑制枸杞生长。轻度亏缺W1提高了枸杞干果百粒质量,充分灌溉枸杞产量最大,轻度亏缺枸杞水分利用效率最高,DW1处理水分利用效率为3.83 kg/（hm2·mm）。间作苜蓿对枸杞产量影响不显著,降低了枸杞水分利用效率,但因苜蓿的产出而提升了综合效益。综合考虑,轻度水分调控W1的枸杞生长与水分利用效率均较优,间作会一定程度上影响枸杞生长,但能提高水土资源利用效率。      

膜下滴灌水肥一体化研究进展

水资源短缺和肥料利用效率偏低是制约我国农业可持续发展的重要因素。膜下滴灌水肥一体化技术是将节水灌溉、按需施肥与覆膜农艺措施集成的高效灌水施肥技术,具有节水节肥、减蒸抑盐、提质增效和减少化肥投入等优点。综述了膜下滴灌水肥一体化技术对水肥利用效率、土壤水盐分布运移,氮磷钾养分在土壤?作物系统的吸收、转化、迁移规律和对土壤理化性质的影响,以及水肥耦合模型研究和滴灌水肥一体化发展历程,分析了膜下滴灌技术目前存在的问题并提出了对策建议。      

河南轻质土壤畦灌水肥耦合技术参数试验研究

水肥耦合是当前我国农业灌溉施肥技术发展的趋势,近年来与高效节水灌溉技术结合发展迅速,然而,畦灌水肥耦合技术的研究相对落后,无法满足我国当前和近期相当长一段时期内的农业节水节肥发展需求。【目的】要探索地面灌溉水肥一体化节水节肥适宜参数。【方法】以河南轻质土壤为例,开展了畦灌水肥耦合试验研究,探索畦灌随水施肥模式下的节水节肥和灌水施肥质量控制的适宜参数。【结果】对于畦灌,50 m以内的畦长可获得较好的灌水质量,间隔灌溉方式灌水质量最好,从不冲不淤以及灌水质量综合考虑,入畦单宽流量宜小于1.98 L/(m·s),畦长小于35 m时,间隔加肥下,N和K的施肥均匀度均在80%以上,N和K的储肥率均在85%以上,连续加肥下,N和K的施肥均匀度分别在80%、45%以上,N和K的储肥率均在80%以上。【结论】从灌水施肥综合效果来看,轻质壤土畦灌的畦长不宜大于35 m,入畦单宽流量控制在1.98 L/(m·s)左右,施肥方式宜采取间隔加肥方式。     

不同水肥措施下的冬小麦水氮利用和生物效应研究

【目的】寻找合适的冬小麦水肥方案。【方法】采用田间试验方法,在传统畦灌和水肥一体化微喷灌下分别设置不同施氮肥处理,研究了小麦干物质积累、产量、水氮利用和土壤贮水量。【结果】与传统畦灌比,微喷灌各处理灌水量减少50%,干物质积累量、产量、氮肥生产效率、水分利用效率分别增加28.2%～41.1%、0.2%～27.3%、0.8%～76.6%和23.3%～61.7%。其中传统畦灌下,推荐施氮肥与不施氮肥、农民习惯施氮肥和推荐施氮肥减氮20%处理比较,小麦干物质积累量、产量、氮肥生产效率、水分利用效率分别增加4.0%～11.4%、1.8%～26.9%、32.1%～75.3%、0.8%～28.2%。微喷灌下,与推荐施氮肥比,推荐施氮肥减氮20%的小麦干物质积累量、产量、氮肥生产效率、水分利用效率分别提高6.4%、4.5%、0.8%、2.3%。【结论】综合比较,水肥一体化微喷灌下推荐施氮肥减氮20%表现最优,提高冬小麦水氮利用效率,稳定产量,是节水减肥可推荐的有效途径。     

干旱条件下土壤扩蓄增容肥保水增产效应研究

在陕西三原县进行裂区试验,研究了不同灌水量条件下扩蓄增容肥对冬小麦产量、水分与降水利用效率的影响.结果表明:①低灌水条件下秸秆配方处理冬小麦花期到成熟期表层土壤蓄水量基本没有变化,而废料配方与普通施肥处理的蓄水量减少5.68 mm和8.56 mm;高灌水条件下秸秆配方处理营养生长期耗水速率小,但其分蘖至越冬阶段耗水分别...     

滴灌条件下水肥耦合对苹果幼树生长与生理特性的影响

为探明半干旱区苹果树科学合理的灌溉和施肥制度,进行了滴灌条件下北方半干旱地区水肥耦合效应对苹果幼树生长与生理特性影响的试验,灌水设4个水平,施肥设3个水平,其中灌水处理为田间持水率的75%~90%（W1）、65%~80%（W2）、55%~70%（W3）和45%~60%（W4）,施肥处理为N、P2O5、K2O与风干土质量比分别为0.9、0.3、0.3g/kg（F1）,0.6、0.3、0.3g/kg（F2）,0.3、0.3、0.3g/kg（F3）。结果表明：不同水肥耦合处理下苹果幼树各生育期植株生长量、叶面积和干物质量最大值均出现在F1W2处理,最小值均出现在F3W4处理,植株生长量和叶面积在萌芽开花期、新梢生长期、坐果膨大期和成熟期较F1W1处理分别增加了6.9%、6.2%、11.0%、2.7%和9.3%、5.8%、5.0%、3.3%,生长指标一定程度上可以反映作物的生理特性。随着苹果幼树的生长,不同水肥耦合处理对苹果幼树叶片SPAD的影响越来越大,苹果幼树全生育期耗水量随灌水量和施肥量的增加呈递增的趋势,在F1W2处理下水分生产率均达到最大值（2.43kg/m3）,且与F1W1处理相比增加了14.6%,耗水量却减少了12.2%。苹果幼树净光合速率、蒸腾速率和气孔导度的最大值均出现在F1W1处理,F1W2处理与其相比分别降低了4.2%、9.7%和4.2%,但水分利用效率提高了5.9%,最大值也出现在F1W2处理。综上,F1W2水肥处理为最佳的水肥耦合模式,是最佳的灌溉和施肥制度。     

喷灌条件下冬小麦的水肥利用特征研究

对喷灌条件下冬小麦对水肥的利用进行了研究,探讨了不同灌溉水量对冬小麦产量、耗水规律以及对土壤中硝态氮含量的影响,提出喷灌条件下冬小麦适宜的灌水定额。试验结果表明随着灌溉水量的增加,冬小麦消耗土壤水的份额逐渐减少,主要以消耗灌溉水为主;小麦生长期间对土壤中硝态氮的吸收随土壤深度的不同而有所区别;在3个灌溉水平下,随着灌水量的减少,灌溉水的利用效率逐渐升高,经济灌溉量为209.3 mm。