氮肥配施生物炭和脲酶抑制剂对夏玉米-冬小麦产量及氮素利用的影响

于2019—2021年采用再裂区设计,设置氮肥、生物炭和脲酶抑制剂3个因素,主处理设5个氮水平：0、75、150、225 kg·hm^-2和300 kg·hm^-2,副处理设2个生物炭水平：0 t·hm^-2和7.5 t·hm^-2,副副处理设2个脲酶抑制剂水平：0%和2%,共20个处理,研究氮肥配施生物炭和脲酶抑制剂对夏玉米-冬小麦轮作体系作物产量和氮肥吸收利用的影响。结果表明,施用生物炭显著提高夏玉米和冬小麦产量、植株氮素吸收量、氮肥表观利用率、氮素收获指数以及夏玉米地上部生物量,较不施生物炭处理分别增加4.4%和2.9%、2.3%和3.0%、25.8%和13.5%、4.9%和6.1%、4.5%;氮肥单独配施生物炭可显著提高夏玉米和冬小麦产量、植株氮素吸收量和氮肥表观利用率,且氮肥和生物炭具有显著的交互效应。施用脲酶抑制剂显著增加夏玉米植株氮素吸收量和氮肥表观利用率,较不施脲酶抑制剂处理分别提高1.5%和3.0%;氮肥单独配施脲酶抑制剂可提高夏玉米植株氮素吸收量和氮肥表观利用率,但氮肥与脲酶抑制剂无显著...     

灌水量及减氮模式对冬小麦产量及水氮利用的影响

为探究关中平原冬小麦合理的减氮模式及相应的灌水量,以灌水量为主处理、减氮模式为副处理开展冬小麦田间裂区试验,灌水量设90 mm和150 mm,参照本地习惯施氮(尿素CO,施氮量210 kg·hm~(-2))设置减氮模式,施氮量为150 kg·hm~(-2),有3种施氮类型:尿素+硝化抑制剂(DMPP)、控释氮肥和尿素掺施(PCU)和控释复合肥(SF),另以不施氮肥(N0)为对照,对小麦产量、水分和氮肥利用效率及土壤硝态氮残留状况进行分析。结果表明:灌水量和减氮模式两因素及其交互作用对冬小麦有效穗数、千粒重、籽粒产量、土壤硝态氮残留量及水分和氮肥利用效率均有显著影响;灌水量对冬小麦产量的影响随减氮模式而变,与灌水90 mm相比, PCU150和DMPP150处理在灌水量150 mm时产量降低,SF150和N0处理产量有所增大;灌水90 mm时,减氮模式PCU150和DMPP150较习惯施氮CO210减少施氮28.6%,籽粒产量和有效穗数显著增加,分别增产17.4%和11.6%,水分利用效率提高17.5%和13.5%,氮肥利用效率增加64.3%和58.4%, 0～200 cm土层硝态氮残留量减少57.8%和45.6%。关中平原在冬小麦全生育期灌水90 mm,采用尿素加硝化抑制剂基施、树脂包膜尿素基施60%+尿素拔节期追施40%两种减氮模式,冬小麦可维持较高产量和水肥利用效率。     

滴灌量和有机无机肥等氮配施对葡萄产量及品质的影响

为探求新疆吐哈盆地极端干旱区不同灌水量和有机无机肥配施比例对葡萄灌溉水分利用效率（IWUE）、作物耗水量（ET）、产量及品质的影响,设置W1、W2、W3和W4四个灌水水平,灌水量分别为630、675、720、765 mm,以等氮配施为原则设置4个有机肥（OF）和无机肥（CF）配比处理,分别为F1（70%OF+30%CF）、F2（50%OF+50%CF）、F3（30%OF+70%CF）和对照CK（100%CF）,采用完全组合设计,共16个处理。结果表明：各水肥处理对无核白葡萄IWUE有显著性影响,其中W3F2处理IWUE最大;葡萄耗水量随生育期的推进表现为先增后减再增再减,在浆果生长期达到最大;葡萄产量、单串重和百粒重随灌水水平增大呈先增大后减小的趋势,均在W3F2达到最大值,较对照处理分别提高24.25%~50.26%、25.26%~64.65%及47.76%~162.00%;各处理可溶性固形物、Vc和还原性糖含量较对照处理分别增加4.09%~25.95%、3.21%~27.80%及15.53%~40.59%,可滴定酸含量降低1.69%~22.96%,其中W4F2处理可溶性固形物及Vc含量最高,W3F2处理还原性糖含量最高。研究认为W3F2处理（灌溉定额720 mm、有机肥50%+无机肥50%）是较为合理的滴灌葡萄灌溉制度。     

氮肥与作物秸秆配施对小麦生长及氮素利用的影响

通过盆栽试验研究了氮肥及其与不同作物秸秆配施对冬小麦生物量、籽粒产量以及氮素吸收利用的影响。本试验共8个处理,不施肥对照（CK）、单施尿素（100%U,150 mg·kg^-1）、尿素+大豆秸秆（UB）、尿素+玉米秸秆（UM）、120%尿素+玉米秸秆（120%UM）、110%尿素+大豆秸秆+玉米秸秆（110%UBM）、100%尿素+大豆秸秆+玉米秸秆（100%UBM）和80%尿素+大豆秸秆+玉米秸秆（80%UBM）,其中玉米秸秆及大豆秸秆的用量均为2 g·kg^-1。结果表明,在返青期,U处理小麦生物量显著高于尿素与秸秆配施各处理。收获期,尿素用量相同的处理相比,秸秆与尿素配施处理的小麦生物量均高于U处理,但差异均未达显著水平;UM和UBM处理小麦籽粒产量均显著高于U处理;降低氮肥用量（80%UBM）小麦籽粒产量与U处理相比,无显著差异;尿素与一种秸秆配施处理小麦氮素利用率均高于单施尿素处理和尿素与两种秸秆配施处理。说明尿素配施秸秆有利于提高小麦生物量、籽粒产量和氮素利用率。     

氮肥类型对夏玉米及后作冬小麦产量与水、氮利用的影响

研究了华北平原夏玉米季施用不同类型氮肥对当季与后作冬小麦及周年产量与水、氮利用的影响,结果表明:(1)随施氮量增大,夏玉米产量、耗水量与水分利用效率(WUE)增大,氮肥利用率(NUE)降低。夏玉米WUE与NUE受到氮肥类型的影响,WUE以复合肥处理较大,NUE以包膜尿素和复合肥较高,且存在较明显的基因型差异,WUE以郑单958较大,NUE以农大108较大;(2)夏玉米季施氮使冬小麦氮生理效率降低,氮肥效率增大,并显著影响冬小麦产量和WUE,但因夏玉米季品种、氮肥类型与施氮量不同而表现有差异。夏玉米季氮肥后效明显,但氮肥类型间差异显著,一般以尿素处理及包膜尿素与复合肥高N处理较大;(3)夏玉米—冬小麦轮作制度下,两季总产量、总氮素累积量、总耗水量及水、氮利用效率明显受到夏玉米季氮肥类型与施氮量的影响,且受到夏玉米基因型的影响。     

基于AquaCrop模型的夏玉米生长模拟及灌溉制度优化

为评价AquaCrop模型在关中地区的适用性并寻求最佳的灌溉制度，对夏玉米在不同灌溉与施氮水平下的生长进行模拟和验证，并利用校验后的模型研究了3种不同降雨年型以及11种灌溉模式下夏玉米产量和水分利用效率的变化特征。结果表明：AquaCrop模型可以较好地模拟关中地区不同灌溉与施氮水平下夏玉米产量和生物量，模型模拟的产量与实测值之间的决定系数（R²）、均方根误差（RMSE）、标准均方根误差（NRMSE）、符合度指数（d）和纳什效率系数（E_NS）分别为0.919、0.249 t·hm^-2、4.112、0.977和0.915；对于地上部生物量，模拟值与实测值的R²、RMSE、NRMSE、d和E_NS分别为0.860、0.977 t·hm^-2、6.407、0.933和0.694。利用校验后的模型分析了试验区内3种不同降水年型条件下11种灌溉模式的夏玉米产量和水分利用效率的变化特征，依据模拟结果及夏玉米生理需水规律，同时为了实现高产和高水分利用效率，得出不同年型的优化灌溉制度为：若能保证出苗整齐，湿润年可不灌水，此时也能获得较高产量和水分利用效率；平水年推荐在拔节期灌水60 mm，能节约50%水资源，亦能保证稳产；干旱年推荐在拔节期和抽雄期各灌水60 mm，可获得高产和高水分利用效率。     

控释尿素与普通尿素配施对春玉米产量、氮肥利用及经济效益的影响

在黄土高原东部春玉米主产区连续3 a开展大田定点试验，设置不施氮（CK）、控释尿素与普通尿素不同配比：0（CRU0%）、25%（CRU25%）、50%（CRU50%）、75%（CRU75%）、100%（CRU100%）共6个施肥处理，研究控释尿素与普通尿素不同配施比例对春玉米产量、氮素利用和经济效益的影响，并建立控释尿素配施比例与产量、氮肥表观利用率和施肥收益之间的关系，以确定最佳配施比例，为筛选适于在黄土高原东部推广应用控释掺混配方肥提供科学依据。研究结果表明：（1）控释尿素与普通尿素配施能显著提高玉米产量，增加施肥收益，且随着配施比例的增加，2项指标均呈先增加后降低的趋势，其中CRU75%处理的春玉米产量和施肥收益最高，分别较CRU0%处理增加了1 273 kg·hm^-2（11.9%）和1 735元·hm^-2（65.7%）。（2）与CRU0%处理相比，控释尿素不同配施比例处理显著提高了玉米氮素利用率、农学效率和偏生产力，提高幅度依次为24.73%~43.87%、38.22%~61.24%和7.45%~11.93%，且均以CRU75%处理最高。（3）控释尿素与普通尿素配施处理显著降低了0~100 cm土层土壤中氮残留量和氮素表观损失量，CRU75%处理氮残留量和氮表观损失量最低，分别为119.8 kg·hm^-2和247.5 kg·hm^-2。（4）控释尿素配施比例与春玉米产量、氮肥表观利用率和施肥收益均存在显著一元二次关系，基于此3项指标推算出控释尿素的适宜配施比例分别为64.3%、71.2%和61.8%。控释尿素与普通尿素配合施用有利于促进春玉米生长发育，获得增产增收并提高氮素效率，综合各因素确定黄土高原东部春玉米生产的控释尿素适宜配比为60%~75%。     

减氮施肥及氮肥添加脲酶抑制剂对凉州灌区春玉米产量和氮肥利用的影响

以玉米品种先玉335为试验材料,于2018―2019年在甘肃省武威市黄羊镇黄羊村,研究了不施氮肥(CK)、农户施肥、减氮施肥、农户施肥添加脲酶抑制剂(NBPT)和减氮施肥添加脲酶抑制剂(NBPT)5种方式下玉米产量、产量构成因素、氮肥利用效率、0～100 cm土层硝态氮残留量的差异。结果表明,与农户施肥相比,减氮施肥在氮肥施用量减少20%的基础上,春玉米产量没有显著降低,氮肥利用率显著提高了24.6%,且收获期0～100 cm土层硝态氮残留量降低了25.7%;农户施肥添加脲酶抑制剂(NBPT)处理产量显著提高了15.5%,氮肥农学效率、氮肥利用率、氮素收获指数分别显著提高了120.3%、33.54%、9.06%,且收获期0～100 cm土层硝态氮残留量降低了26.7%;减氮施肥添加脲酶抑制剂(NBPT)处理春玉米产量没有降低,收获期0～100 cm土层硝态氮残留量降低了46.0%,但氮肥利用率较减氮施肥显著降低了12.9%。研究结果表明在凉州灌区减氮施肥和农户施肥添加脲酶抑制剂(NBPT)能够在保证春玉米产量的同时,促进春玉米对氮肥的吸收,降低春玉米收获后土层硝态氮残留,其中农户施肥添加脲酶抑制剂(NBPT)更能够显著提高春玉米产量,具有推广价值。     

脲酶抑制剂对小麦产量及氮肥利用效率的影响

为了提高氮肥利用效率,减少因过量施氮对环境造成的危害,以河南温县和许昌为试验地点,对添加不同浓度的脲酶抑制剂在小麦上的应用效果作以比较,结果表明:(1)不同浓度的脲酶抑制剂在拔节、开花期对冬小麦群体动态和干物质累积的影响较大,以加0.12%脲酶抑制剂效果较好.(2)加0.12%脲酶抑制剂处理高于其他处理产量,可提高单位面积穗数与籽粒千粒重.(3)加脲酶抑制剂处理氮肥当季利用率、氮因子生产力、氮肥农艺效率都高于习惯施氮,都以加0.12%脲酶抑制剂处理最高.     

地下水埋深和施氮量对夏玉米灌浆特性及水氮利用效率的影响

为揭示不同地下水埋深和施氮量对夏玉米灌浆过程和水氮利用效率影响,以夏玉米‘怀玉208’为试验材料,基于大型地中渗透仪,采用随机区组的试验方法,研究了地下水埋深（GW,2、3、4 m）和施氮量（N,300、240 kg·hm^-2）对夏玉米籽粒灌浆过程和水氮利用效率的影响。结果表明：（1）各处理玉米百粒质量随花后天数呈“S”型曲线变化趋势。施氮量和地下水埋深均极显著影响玉米收获时的百粒质量,但二者交互作用不显著;地下水埋深相同时,施氮量为300 kg·hm^-2玉米的百粒质量均显著高于施氮量为240 kg·hm^-2玉米的百粒质量。（2）灌浆期各处理玉米籽粒灌浆速率均呈“抛物线”型变化趋势。Logistic方程能很好地拟合各处理玉米籽粒灌浆过程。收获期玉米籽粒百粒质量与最大灌浆速率时的籽粒质量、玉米平均灌浆速率极显著正相关。地下水埋深和施氮量对玉米灌浆参数的影响具有显著交互作用。（3）施氮量和地下水埋深极显著影响玉米产量,其中N300GW4处理玉米产量最高,N240GW3处理的产量最低。玉米产量与穗长、穗粗、百粒质量、穗行数、行粒数、穗粒数极显著正相关。（4）施氮量、地下水埋深及二者交互作用均极显著影响玉米氮肥偏生产力;施氮量极显著影响玉米水分利用效率,地下水埋深及二者交互作用对玉米水分利用效率影响不显著。N240GW4处理玉米氮肥利用效率及水分利用效率均最高。综上可知,地下水埋深和施氮量对玉米水氮利用效率及灌浆过程交互作用显著,N240GW4处理是本研究推荐的农业绿色高产生产模式。     

河套灌区盐渍化土壤玉米水氮耦合效应

为了探求适用于盐渍化地区的节水、施肥优化模式，采用大田试验，以玉米为研究对象，选取了轻度和中度两种盐分土壤，设置了10种不同水、氮处理，建立不同盐分土壤玉米产量与灌水量及施氮量之间的回归模型并对其进行了分析，研究不同盐分土壤水、氮用量对玉米产量的影响。结果表明：在轻度和中度盐分土壤条件下，灌水和施氮对玉米均有增产效应，水、氮交互作用为正效应，水分的作用大于施氮的作用。通过边际效应分析可知，轻度和中度盐分土壤施氮肥的增产速率没有明显差异，轻度盐分土壤灌水的增产效率明显高于中度盐分土壤。轻度和中度盐分土壤玉米最高产量分别为13 581 kg·hm^-2和11 115 kg·hm^-2，对应的水、氮配比均为灌水编码为0.77（全生育期灌水量2 250 m³·hm^-2），施氮编码为0.69（总施氮量225 kg·hm^-2）。通过模型寻优，得到轻度和中度盐分土壤种植玉米的最佳水、氮配比方案均为全生育期灌水量为1 900.95~2 389.08m³·hm^-2，总施氮量为174.04~240.7 kg·hm^-2。优化方案的水、氮用量分别比当地灌水量（2 925 m³·hm^-2）节水18.2%~35%, 施氮量（325 kg·hm^-2）节肥26.0%~46.4%。优化范围包含了轻度和中度盐分的最高产量水、氮用量，产量与当地产量基本一致，符合当地灌水施肥要求。但从维持目前玉米产量和长期盐碱地改良的角度看，建议中度盐化土壤应选取水、氮优化范围中中等偏上灌水量和中等偏下的施肥量，以便于从根本上降低土壤盐分背景值，便于长期产量的提高；轻度盐分土壤选取优化范围适中的水、氮用量。     

水肥用量对制种玉米水肥利用及种子活力的影响

为明确水肥耦合对垄膜沟灌制种玉米产量及种子活力的影响,提出适宜高活力种子的最佳水肥耦合模式。试验采用3414设计,三因子为水分因子、氮肥因子和磷肥因子,2016—2017年在甘肃省农业科学院张掖节水农业试验站进行定位观测试验,分析了不同水肥模式对制种玉米水肥利用、产量及种子活力的影响。结果表明:制种玉米产量在不同灌水水平和施氮水平下差异较大,W2N2P2(灌溉定额480 mm,施氮240 kg·hm~(-2),施磷120 kg·hm~(-2))、W2N3P2(灌溉定额480 mm,施氮360 kg·hm~(-2),施磷120 kg·hm~(-2))、W2N2P0(灌溉定额480 mm,施氮240 kg·hm~(-2),不施磷)处理产量显著高于对照(W0N0P0)处理(灌溉定额240 mm,不施氮、磷),较对照分别增产36.0%、27.9%和30.6%,水分利用效率平均增加29.3%,氮肥利用率提高20.75%～28.59%,磷肥利用率增加11.49%～13.23%。对种子活力的分析可知,同一灌溉量下,发芽指数、发芽率均随施氮量的增加而增加,各处理间的差异不显著,活力指数则随施氮量的增加先增加而后有降低的趋势;同一施氮量下,发芽指数、发芽率、活力指数均随灌溉定额的增加而先增加后降低,即中灌溉量W2处理的种子活力最高。综合分析种子活力指标,处理W2N2P2、W2N2P0种子活力显著高于处理W0N0P0和处理W0N2P2(灌溉定额240 mm,施氮240 kg·hm~(-2),施磷120 kg·hm~(-2)),活力指数较对照(W0N0P0)分别增加0.41%、0.40%。综合考虑制种玉米产量、水肥利用效率和种子活力,推荐灌溉定额为375～480 mm,施氮量(N)210～240 kg·hm~(-2),施磷量(P_2O_5)120～150 kg·hm~(-2)为最佳的水肥耦合模式。     

宁南山区膜下滴灌对马铃薯土壤酶活性、土壤养分及产量的影响

在宁南山区海原县关庄乡高台村试验田,采用膜下滴灌节水技术,研究了覆膜不滴灌、滴灌不覆膜、膜下滴灌和不滴灌不覆膜(CK)4种方式下马铃薯生育期的土壤养分、酶活性以及马铃薯产量的差异。结果表明:在0～20 cm和20～40 cm土层中,膜下滴灌种植条件下,与CK相比较,有机质含量分别提高了3.88%、18.23%,碱解氮提高了10.71%、18.75%,速效钾提高了5.92%、2.55%,生育期内土壤脲酶活性提高了27.05%～69.37%、0.17%～38.33%,碱性磷酸酶活性提高了12.70%～23.90%、 6.99%～28.93%,转化酶活性提高了5.65%～68.12%、8.41%～31.63%,纤维素酶活性提高了8.33%～32.94%、19.98%～108.82%,产量提高了107.90%;土壤养分与酶活性及马铃薯产量间存在显著正相关。研究得出,膜下滴灌可以改善土壤微生态环境,提高土壤酶活性,改善土壤养分循环能力,增加产量,是干旱半干区马铃薯旱作节水栽培的有效措施之一。     

不同控氮比掺混肥对土壤无机氮与脲酶及冬小麦产量的影响

开展田间小区试验,研究了控释氮肥与尿素掺混施用对土壤无机氮与脲酶及冬小麦产量的影响,旨在寻求控释氮肥与尿素最佳掺混比例,提出缓解氮肥损失、降低面源污染、节约成本、易于推广的施肥方式。结果表明:较常规尿素处理,控释氮肥与尿素掺混对土壤铵态氮含量影响总体差异不显著;在小麦分蘖期,常规尿素处理土壤硝态氮含量和土壤脲酶活性较高,而小麦拔节期至成熟期,则以掺混40%比例以上控释氮肥处理的土壤硝态氮含量和脲酶活性较高;各施氮处理对小麦穗粒数和千粒重影响差异不显著,产量以掺混40%控释氮肥处理最高,较常规尿素处理增产14%,因产值最高,投入成本适中,净收入水平和产投比均为最高,分别为5 875.72元·hm~(-2)和2.24,较常规尿素处理提高了23.24%和9.27%。综上,40%控释氮肥与60%尿素掺混处理在提高土壤无机氮含量,激活小麦生长中、后期脲酶活性,增加冬小麦产量方面效果显著。     

咸淡混合水喷灌对土壤水盐运移及小麦、玉米产量的影响

探究不同矿化度咸淡水混合喷灌对冬小麦、夏玉米生长及产量的影响,并通过监测土壤水盐分布状况来选择适宜矿化度的咸淡水灌溉方式。在河北低平原地区开展大田灌溉试验,研究了淡水畦灌、淡水喷灌、2 g·L^-1和3 g·L^-1咸水与淡水混合喷灌对小麦、玉米生长及土壤水盐运移的影响。结果表明：与淡水喷灌相比,连续两年灌溉后,小麦收获时2 g·L^-1和3 g·L^-1矿化度咸淡混合水喷灌处理的根层（0~40 cm）土体含盐量平均分别增加了17.8%和42.7%,0~100 cm土体含盐量平均分别增加了32.9%和74.3%,玉米收获时根层土体含盐量平均分别增加了40.3%和86.9%,0~100 cm土体含盐量平均分别增加了39.0%和88.9%,且3 g·L^-1矿化度咸淡混合水喷灌处理的盐分累积已超出小麦和玉米生长的盐分阈值。2 g·L^-1矿化度处理的冬小麦产量较淡水喷灌处理降低了9.8%~11.4%（差异不显著）,但3 g·L^-1矿化度处理比淡水喷灌处理的产量显著降低了25.0%~25.9%（P<0.05）;2 g·L^-1矿化度处理的夏玉米单株穗粒质量和产量较淡水喷灌处理分别降低了5.1%~10.4%和6.6%~10.5%（差异不显著）,3 g·L^-1矿化度比淡水喷灌处理的百粒重、单株穗粒质量和产量分别降低了18.6%~22.4%、18.2%~25.9%和14.7%~15.3%（P<0.05）,3 g·L^-1矿化度对冬小麦和夏玉米的产量构成因素影响显著。因此,咸淡混合水矿化度不大于2 g·L^-1的喷灌模式用于该地区冬小麦-夏玉米田间灌溉是可行的。     

氮肥深施对旱作覆膜农田土壤养分含量及春玉米产量的影响

以春玉米为供试作物,于2021—2022年在甘肃省定西市进行不同深度施肥田间试验,以双垄沟覆膜种植为基础,设置3个氮肥施用深度：5 cm(D5)、15 cm(D15)和25 cm(D25),以不施氮(N0)处理为对照,共4个处理,分析不同氮肥施用深度对农田土壤养分含量、干物质积累、水分利用及玉米产量的影响,为优化施肥模式和进一步提升其节水增产效能提供理论依据。结果表明,随施肥深度的增加,农田0～40 cm土层土壤养分含量逐渐增大,D25处理较D15和D5处理的土壤有机碳、全氮、速效磷和速效钾含量分别平均提高8.67%、2.23%、22.11%和15.18%;氮肥深施可提高生育后期养分供给能力,玉米干物质积累量显著提高,D25处理播后105 d～收获期干物质积累量分别较D15和D5提高6.53%和25.30%;2个试验年份农田耗水量和水分利用效率均随着施肥深度的增加逐渐增大,D25处理分别较D15和D5平均提高10.09%和10.08%;D25处理玉米生物产量和经济产量较D5处理分别平均提高27.20%和34.93%。在西北旱作区,氮肥25 cm深施模式能为玉米提供更好的养分供给,是提高...     

不同灌溉施氮方式夏玉米生长效应

通过盆栽试验研究了不同灌溉施肥方式对玉米生长及水分和养分利用效率的影响。结果表明,滴灌施肥不同程度地提高了玉米根系活力、叶绿素含量、叶片硝酸还原酶活性和作物叶片的瞬时水分利用效率,显著增加了玉米对氮素养分的吸收和干物质的累积,其中地上部总干重和籽粒干重增加幅度分别为49.55%和67.57%。滴灌施肥与浇灌施肥相比,水分利用效率增加幅度为109.20%;肥料氮素利用率达73.55%,增加幅度为110.44%。滴灌施肥可以明显地提高水分和肥料氮素的利用率与滴灌施肥可以合理地调控土壤水分和养分供应,为作物生长提供一个理想的生长环境有关。