水氮耦合条件下打瓜产量及耗水性的 模糊综合评判

研究水氮耦合对打瓜产量和水分利用效率的影响，以选择适宜的灌溉定额。设置3个不同灌水定额（300 、450、600 m³·hm^-2）和3个不同施氮量（0、138、276 kg·hm^-2）共9个组合，研究水氮耦合对打瓜产量和水分利用效率影响的同时，利用基于层次分析法（AHP）的模糊综合评价，对各指标进行综合分析。结果表明：当灌水定额增加300 m³·hm^-2、施氮量增加276 kg·hm^-2，打瓜产量和水分利用效率分别增加1 416.7 kg·hm^-2和5.24 kg·hm^-2·mm^-1，即打瓜产量和水分利用效率随着灌水定额和施氮量的增大而增加；当灌水定额从450 m³·hm^-2增加到600 m³·hm^-2、施氮量从138 kg·hm^-2增加到276 kg·hm^-2， 打瓜产量减少178.9 kg·hm^-2，即水肥量继续增加则产量下降；灌水定额450 m³·hm^-2(W2)和施氮量138 kg·hm^-2（N2）时，组合产量和WUE分别为2 582.9 kg·hm^-2和10.91 kg·hm^-2·mm^-1，节水增产效果最佳；该组合的模糊综合评价亦为最优，与大田试验分析结果一致。     

浅埋滴灌水氮运筹对春玉米产量及水分利用效率的影响

采用二因素二次饱和D-最优设计，于2016-2017年在辽西半干旱区移动遮雨棚内进行了水氮精量控制试验，设灌溉量和施氮量2个因素，灌溉量分别设145.4、271.7、348.2、436.2 mm 4个水平，施氮量分别设0、84.6、136.1、195.0 kg·hm^-2 4个水平，共6个处理。试验分析了水氮交互作用对春玉米产量和水分利用效率的影响，建立了产量回归模型。研究结果表明：浅埋滴灌条件下，灌溉量在145.4~350.5 mm时，春玉米产量随灌溉量的增加而增高至11 005.60 kg·hm^-2；灌溉量在350.5~436.2 mm时，产量随灌溉量的增加而降低至10 730.09 kg·hm^-2；施氮量在0~146.9 kg·hm^-2时，产量随施氮量的增加而增高至10 983.19 kg·hm^-2，施氮量在146.9~195.0 kg·hm^-2时，产量随施氮量的增加而降低至10 862.39 kg·hm^-2。灌溉量因素的影响大于施氮量，水氮之间有明显的正向交互效应，当灌溉量为373.1 mm，施氮量为165.6 kg·hm^-2时产量最高。作物耗水量在拔节-抽雄期和灌浆-收获期较大，分别为115.64、127.50 mm；水分利用效率随灌溉量的增加呈逐渐降低趋势，降低幅度达到52.21%，随着施氮量的增加则呈先升高后降低趋势，增幅为14.73%~20.08%；其中处理6（灌溉量348.2 mm，施氮量195.0 kg·hm^-2)最利于水分利用效率的提高。综合产量和水分利用效率两方面的因素，初步建立了春玉米浅埋滴灌水氮施用优化模式，参数组合为灌溉量348.2 mm、施氮量165.6 kg·hm^-2。     

不同灌水和施氮水平对河西春玉米水氮利用效率和经济效益的影响

通过田间试验，研究了不同灌溉水平（95%θ_f (土壤田间持水量)、80%θ_f和65%θ_f，依次记为FI、DI1和DI2）和施氮量（0、70、140 kg·hm^-2和210 kg·hm^-2，依次记为N0、N70、N140和N210）对春玉米的产量、水氮利用效率和经济效益等的影响。结果表明：灌水和施氮均可使春玉米产量增加，在FI和DI2灌溉条件下，春玉米产量随施氮量的增加而显著增加，N210处理的籽粒产量比N0处理分别高21.8%和18.8%；但在DI1灌溉条件下，N140和N210处理下的春玉米产量间无显著差异，DI1灌溉水平比FI和DI2平均增产5.5%和8.3%。增施氮肥可提高春玉米水分利用效率，但施氮量超过70 kg·hm^-2水分利用效率显著降低；相同灌溉水平下，氮肥偏生产力随施氮量的增加而显著降低，N70、N140和N210处理的氮肥偏生产力均值分别为262.59、141.52 kg·kg^-1和97.31 kg·kg^-1。综合考虑产量、经济效益和环境因素，在中国河西地区推荐春玉米的最适宜水氮组合为DI1×N140，其产量达23.68 t·hm^-2，净效益达25 390元·hm^-2。     

水氮互作对川中丘陵区玉米水肥利用效率和产量形成的影响

为研究不同水氮配置对玉米肥水利用率和产量形成的影响,试验以不施氮、不滴灌为对照（CK）,设减氮25%（180 kg·hm^-2,N180）和正常氮（240 kg·hm^-2,N240）2个氮肥量,4个滴灌水平（B0：0 m³·hm^-2;B1：375 m³·hm^-2;B2：750 m³·hm^-2;B3：1125 m³·hm^-2）,共9个处理。结果表明,玉米吐丝期叶面积指数、干物质积累量及氮素积累量均随施氮量和滴灌量增加而增长,且存在互作效应。滴灌促进氮肥的吸收利用,减氮条件下B3处理较B0处理氮肥农学利用率、氮肥偏生产力、氮肥表观利用率分别提高9.55%、22.25%、118.69%;正常氮条件下滴灌量超过750 m³·hm^-2有抑制氮肥吸收利用的趋势。施氮提高水分利用效率,减氮和正常氮处理较CK处理生物量水分利用效率分别提高14.47%和31.83%,减氮和正常氮处理间籽粒水分利用效率差异不显著。减氮条件下玉米的产量随滴灌量增加而增加,B3处理较B0、B1、B2处理分别增加5.84%、1.33%、0.46%,而正常氮条件下则先增后减,减氮25%条件下滴灌量750~1 125 m³·hm^-2处理的产量可达到正常氮不滴灌水平。减氮配以适当灌溉促进玉米生长,增加干物质积累和氮素吸收利用,从而提高玉米产量,是氮肥减施增效和抗旱高产的有效技术措施。本试验条件下的最优水氮配置为纯氮180 kg·hm^-2+滴灌750~1 125 m³·hm^-2。     

盐池县扬黄灌区玉米滴灌制度的制定

为了提高宁夏扬黄灌区水资源利用效率，促进玉米滴灌技术推广应用,在位于西北黄土高原的宁夏盐池县扬黄灌区开展了玉米滴灌制度研究。试验设计了单因素施肥水平2 131～3 847 m³·hm^-2共9个梯度灌水总额，灌水次数10~11次，单次灌水定额150～450 m³·hm^-2。通过对玉米生育期灌水量、土壤含水量、产量等指标的监测，分析了玉米生育期土壤含水量变化规律、各生育阶段耗水量强度、不同灌水定额下土壤水蓄存情况、年灌水量与产量的关系。结果显示：灌水前后0~40 cm土壤含水量有显著差异，40~100 cm差异不显著；单次灌水定额为225~375 m³·hm^-2时灌溉水在土壤中得到有效蓄存,而单次灌水定额为450 m³·hm^-2时，灌溉水有深层渗漏和侧渗现象。灌水量与玉米籽粒、青贮产量均呈正相关，R²分别为0.75和0.82,，在总灌水量为3 402、3 628 m³·hm^-2和3 847 m³·hm^-2时，产量分别为14 062、11 717、12 889 kg·hm^-2，籽粒和青贮产量均随灌水量增加而减少,灌溉水生产效率分别为2.46、2.01、2.14 kg·m^-3；灌浆期、抽雄期、拔节期是玉米生长的关键需水期，灌水定额为300~375 m³·hm^-2；盐池县扬黄灌区适宜滴灌次数10～11次，灌水总额3 405～3 660 m³·hm^-2。     

关中平原冬小麦临界氮稀释曲线建模

临界氮稀释曲线可诊断植株氮营养状况，针对国内目前普遍存在的建模品种单一，可能造成模型普适性偏差的问题，以陕西关中平原主栽的6个冬小麦品种为研究对象，分别设置4个（0、105、210 kg·hm^-2和315 kg·hm^-2）施氮量水平，以两季4个冬小麦品种田间数据，建立了冬小麦花期前地上部干物质临界氮稀释曲线，曲线服从负幂指数函数；进一步通过另外2个冬小麦品种共计两季数据对模型进行了验证，验证结果表明，采用临界氮稀释曲线可以较好地区分独立样本中的氮营养亏缺和氮营养过剩数据。依据临界氮稀释曲线建立的氮营养指数和累计氮亏缺模型，可分别用于诊断植株的氮营养状况和量化氮素盈亏量，诊断结果表明施氮量为0 kg·hm^-2和105 kg·hm^-2条件下植株氮营养亏缺，210 kg·hm^-2和315 kg·hm^-2条件下小麦氮营养盈余，0~315 kg·hm^-2施氮量下的累计氮亏缺量-33.2~50.9 kg·hm^-2。通过建立氮营养指数与施氮量之间的线性关系，得出关中平原冬小麦适宜施氮量约为162 kg·hm^-2。     

不同秸秆与氮肥管理措施对夏玉米产量及氮素利用的影响

为探讨不同秸秆还田模式下,氮肥管理对夏玉米产量和氮素利用的影响,试验设置施氮措施和秸秆还田模式2个因素。施氮措施设稳定性氮肥施氮量F1（180 kg·hm^-2）、尿素减量施氮量F2（180 kg·hm^-2）和尿素农户传统施氮量F3（270 kg·hm^-2）3个水平;秸秆还田模式设秸秆不还田（N）和秸秆还田（S）2个水平,共6个处理。结果表明：在不同秸秆还田模式下,各施氮措施的玉米产量在8 708.16~9 626.71 kg·hm^-2之间,处理间无显著性差异（P>0.05）。在不同施氮措施下,秸秆还田（S）的产量均高于秸秆不还田（N）,增幅为4.96%~8.94%（P>0.05）。施氮措施对土壤N₂O排放量有显著影响（P<0.05）,在不同秸秆还田模式下,稳定性氮肥措施F1和尿素减量措施F2的土壤N₂O排放量显著低于F3尿素农户施氮措施,降幅为29.26%~68.52%,且F1和F2之间存在显著差异（P<0.05）。在不同施氮措施下,除了SF2和NF2处理之间的N₂O排放量有显著性差异(1.53 kg·hm^-2和1.91 kg·hm^-2),其他秸秆还田模式处理之间均无显著性差异（P>0.05）。不同秸秆还田模式下,各施氮措施的氨挥发累积量在1.61~15.40 kg·hm^-2之间,表现为：F3氨挥发累积量最高（14.37 kg·hm^-2和15.40 kg·hm^-2）,F2氨挥发累积量次之（11.80 kg·hm^-2和12.49 kg·hm^-2）,F1氨挥发累积量最低（1.61 kg·hm^-2和1.79 kg·hm^-2）,各施氮措施间达到显著水平（P<0.05）。在不同施氮措施下,秸秆还田（S）的氨挥发累积量较秸秆不还田（N）提高5.85%~11.18%,但除了SF3和NF3的氨排放量有显著性差异,其他处理间均无显著性差异。不同秸秆还田模式下,各施氮措施0~100 cm土层硝态氮含量均表现出F3>F2>F1;秸秆还田处理（SF1、SF2和SF3）的土壤硝态氮含量显著低于无秸秆还田（NF1、NF2和NF3）,分别显著降低了65.65%、144.79%和128.48%。因此,综合考虑作物产量和农田氮素损失,秸秆还田+稳定性氮肥处理（SF1）是本研究地区夏玉米稳产减排的最优试验处理组合。     

施氮和覆膜对旱作春玉米农田土壤微生物量和土壤酶活性的影响

为研究长期不同施氮水平和覆膜对黄土高原旱作春玉米高产体系土壤微生物活性的影响，设置田间试验包含施氮水平和覆膜2个因子，施氮量分别为0（N0）、100 kg·hm^-2（N100）、250 kg·hm^-2（N250）和400 kg·hm^-2（N400），每个施氮水平下分别有覆膜（F）与不覆膜（B）处理，供试玉米品种为先玉335。2014年采集0~10 cm和10~20 cm土层土壤样品，测定土壤微生物量和酶活性，分析微生物量计量学特征并进行综合评价。结果表明，无论覆膜与否，土壤微生物量碳、氮和磷均随施氮量的增加而增加（除不覆膜时N400处理），施氮量高于250 kg·hm^-2时土壤微生物量增加不显著。覆膜对土壤微生物量碳、氮无显著影响，而显著增加土壤微生物量磷；覆膜在一定程度上降低N0、N100和N400处理土壤微生物量碳氮比，施氮则显著增加微生物量碳氮比和微生物量氮磷比。0~10 cm土层脲酶活性随施氮量的增加而增加，但覆膜对脲酶活性无显著影响。覆膜和施氮均显著增加碱性磷酸酶活性，0~10 cm和10~20 cm土层覆膜N400处理碱性磷酸酶活性在相应土层最大，分别为1.49 mg·g^-1·d^-1和1.61 mg·g^-1·d^-1。主成分分析结果表明施氮量为250 kg·hm^-2时土壤微生物活性最强。研究表明无论覆膜与否，250 kg·hm^-2的施氮量是该地区适宜的施氮量。     

密肥互作对全膜双垄沟播玉米产量及水分利用效率的影响

为进一步完善全膜双垄沟播玉米栽培技术体系,采用大田随机区组试验法,研究了不同密度和施肥水平对全膜双垄沟播玉米产量和水分利用效率的影响。结果表明：6.75×10⁴株·hm^-2种植密度下玉米产量和水分利用效率显著高于4.50×10⁴株·hm^-2密度处理。不同施肥处理条件下,玉米穗 行数和产量均以施纯氮180 kg·hm^-2,施过磷酸钙144 kg·hm^-2处理最高;玉米百粒重和 水分利用效率均以施纯氮210 kg·hm^-2,施过磷酸钙168 kg·hm^-2最高;6.75×10⁴株·hm^-2密度下施纯氮210 kg·hm^-2,施过磷酸钙168 kg·hm^-2处理互作效应显著,玉米百粒重、产量和水分利用效率均高于其他处理。说明6.75×10⁴株·hm^-2密度下施纯氮210 kg·hm^-2,施过磷酸钙168 kg·hm^-2是当地全膜双垄沟播玉米生产中比较理想的种植密度和施肥水平。     

灌水量及可降解膜覆盖对滴灌玉米土壤呼吸及产量的影响

以小区试验，设置3个灌水水平(W1：4 625 m³·hm^-2，W2：5 625 m³hm^-2，W3：6 625 m³·hm^-2)，2种可降解膜（M1：诱导期60 d，M2：诱导期：80 d）和普通塑料地膜（M3），研究不同处理对滴灌玉米土壤呼吸速率及其影响因子、产量等指标的影响。结果表明：各处理土壤呼吸速率日变化呈单峰型曲线，在14∶00出现最高值；土壤呼吸速率自苗期至成熟期呈先升高后降低的变化趋势，抽雄期W2M3取得最大值7.89 μmol·m^-2·s^-1。土壤呼吸速率与土壤温度、气温均呈显著正相关关系，与土壤含水率无相关关系。土壤温度敏感系数（Q₁₀）变化范围1.584～2.034，玉米生育期内土壤呼吸总量变化范围是17.75～23.44 t·hm^-2，籽粒产量变化范围是11.60～12.81 t·hm^-2。W2M3的Q₁₀为2.034、土壤呼吸总量为23.44 t·hm^-2、产量为12.81 t·hm^-2、收益为6 815元·hm^-2，均达到最大值；但其iWUE为2.28 kg·m^-3、经济-环境效益为1.83 kg·kg^-1，均未达到最大值。iWUE在W1M2取得最大值为2.51 kg·m^-3，W2M2经济-环境效益最优为1.42 kg·kg^-1。通过综合分析土壤呼吸总量、籽粒产量、经济—环境效益值、收益、iWUE的关系模型，认为最优灌水量为5 625 m³·hm^-2，诱导期为80 d。     

不同水肥组合对高原夏季露地紫甘蓝产量和土壤理化性状的影响

为探究不同水肥条件对高原夏季露地紫甘蓝产量和土壤理化性状的影响效应,筛选适宜水肥管理制度,以当地灌水量和施肥量为对照(CK),设置3个灌水下限水平,即土壤相对含水量分别为田间持水量的80%(W1)、60%(W2)、40%(W3),3个施肥水平分别为当地常规施肥量的100%(F1:N、P、K分别为466.5 kg·hm~(-2)、756 kg·hm~(-2)、269.91 kg·hm~(-2))、80%(F2:N、P、K为373.2 kg·hm~(-2)、604.8 kg·hm~(-2)、215.93 kg·hm~(-2))、60%(F3:N、P、K为279.9 kg·hm~(-2)、453.6 kg·hm~(-2)、161.95 kg·hm~(-2)),共10个处理,分析紫甘蓝产量、土壤养分积累、pH、EC、土壤酶、土壤呼吸对不同水肥组合的响应规律。结果表明:(1)水肥一体化处理紫甘蓝单球重、经济产量、生物产量和经济系数均大于当地施肥灌水(CK)处理,其中,W2F2处理单球重、经济产量和经济系数较CK显著提高,分别提高了16.37%、16.37%、10.42%;(2)水肥一体化处理土壤蔗糖酶活性、过氧化氢酶活性和土壤呼吸强度均高于CK,其中,中水中肥(W2F2)处理较CK土壤有机质含量显著提升,增加26.76%;(3)在灌水下限相同时,随施肥量的增加,土壤蔗糖酶活性、过氧化氢酶活性和土壤呼吸强度表现为中肥(F2)处理高于高肥(F1)和低肥(F3)处理,土壤有机质含量表现为先升后降的趋势,在中水(W2)处理中F1、F2显著高于F3处理,而W1和W3各处理间并无显著差异;(4)施肥水平相同时,土壤蔗糖酶活性、过氧化氢酶活性和土壤呼吸强度表现为中水(W2)处理高于高水(W1)和低水(W3)处理。因此,60%田间持水量和N、P、K分别为373.2、604.8、215.93 kg·hm~(-2)的组合(W2F2)在节水减肥的基础上能最大程度提高产量和维持土壤理化性状,是高原夏季露地紫甘蓝适宜的灌水施肥组合。     

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。     

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。     

半干旱区春小麦水分与产量关系及其影响因素分析

水分是影响半干旱雨养作物生长、发育及产量形成最重要的环境因素。以中国西北半干旱区田间试验为基础，收集长期观测资料和文献数据，分析春小麦产量与水分之间的关系及其环境影响因素，揭示不同环境条件下春小麦水分限制特征和调控机制。研究表明：半干旱区常规管理水平下，雨养春小麦产量与水分间的关系相对稳定，然而播前土壤储水影响生育期降水与春小麦产量间的关系，不同播前土壤储水条件下，每增加1 mm降水量，春小麦产量的增加量分别为21.3 kg·hm^-2和16.8 kg·hm^-2。生育期大气干湿条件（潜在蒸发量与降水的差值）对播前土壤储水与春小麦产量间的关系也有影响，其中大气较为干燥时（潜在蒸发量与降水的差值大于425 mm），产量与土壤水分间关系斜率为22.9 kg·hm^-2·mm^-1，大气较为湿润时（潜在蒸发量与降水的差值小于425 mm），斜率为20.1 kg·hm^-2·mm^-1。相较生育期降水，播前土壤储水对春小麦产量更具有决定性作用。半干旱雨养春小麦的气候年型由播前土壤储水和生育期大气干湿条件共同决定。增加播前土壤水分储量、在生育期的特定阶段灌溉均会改变小麦耗水量与产量之间的关系，并最终导致小麦水分利用效率发生变化。大气干湿条件和灌溉条件共同导致中国西北不同地区春小麦边界函数存在差异。     

富硒营养素对关中灌区小麦籽粒硒含量和产量的影响

为探索适宜关中灌区富硒小麦生产的农艺技术,2018—2019年在关中灌区4个具有代表性的地点三原、兴平、武功和临渭进行试验,供试小麦品种为中麦578,试验设置CK、叶面单次喷施(T12.7 kg?hm-2、T25.4 kg?hm-2)和两次喷施(T32.7 kg?hm-2+2.7 kg?hm-2、T45.4 kg?hm...     

减氮增密对西南丘陵区旱地直播油菜根系发育及水分利用的影响

以氮肥施用量N1(108 kg·hm~(-2))、N2(144 kg·hm~(-2))、N3(180 kg·hm~(-2))及种植密度D1(15×10~4株·hm~(-2))、D2(22.5×10~4株·hm~(-2))、D3(30×10~4株·hm~(-2))、D4(37.5×10~4株·hm~(-2))设置12个处理,以当地传统种植方式(N3D1)为对照,在生态脆弱、水土流失严重的西南丘陵区研究了油菜不同生育期根冠比(R/T)、根系形态、土壤蓄水量以及经济产量、水分利用效率、经济收益对不同氮肥施用量及种植密度的响应。结果表明:施氮量极显著影响油菜蕾薹期、角果期及成熟期的R/T与角果期的总根长和根系总表面积,同时显著影响蕾薹期的总根长和根系总体积;种植密度极显著影响蕾薹期R/T及角果期根系总体积,同时显著影响蕾薹期的根系总表面积和根系总根体积。角果期为地上部生物量积累速率最大时期,根冠比相较蕾薹期减小55.5%,而苗期的根冠比与经济产量呈显著负相关(r=-0.673~*)。氮肥减施可以有效增加土壤蓄水量和生育期总耗水量,且氮肥减施40%后更为显著,前者表现为N1N2N3,后者则为N3N2N1;相较N3,N1和N2下的各处理平均总耗水量分别减少5.03%和3.24%。在N2下,经济产量和水分利用效率则随着种植密度的增加而显著增加;经济收益与水分经济收益也表现出显著增长的变化趋势,其中,N2D3、N2D4处理较对照每公顷经济收益增加290.73元和503.37元,水分经济收益提高2.72%和9.93%。N2D3或N2D4处理能促进油菜产量、土壤蓄水量及经济收益的增长,并显著提升水分利用效率及水分经济收益,可作为西南丘陵区直播油菜减肥增效优化种植方式。     

不同施氮水平下小麦/玉米套作群体产量和水氮利用

通过2018—2020年连续两年田间试验,以小麦/玉米套作群体为试验对象,研究N0、N1和N2 3个水平下（施N量分别为小麦0、120 kg·hm^-2和240 kg·hm^-2,玉米0、180 kg·hm^-2和360 kg·hm^-2）小麦/玉米套作群体产量、土地当量比与土壤水分利用的差异。结果表明：小麦/玉米套作具有明显的产量与水分利用优势,与单作相比,套作小麦产量提高21.34%~27.80%（P＜0.05）,产量优势主要来源于边1行与边2行的增产,而套作玉米表现受氮肥供应的调控,在N0与N1水平下套作产量减少3.02%~11.43%,仅在N2水平下高于单作玉米;小麦/玉米套作群体的土地当量比（LER）在1.04~1.16,具有土地利用优势;在相同产量下小麦/玉米套作群体比单作群体的耗水量更少,水分利用效率更高,其中在N1水平下耗水量减少最为明显,两年内平均减少消耗47.30 mm的水分,而水分利用效率比单作系统提高2.77%~6.46%,小麦/玉米套作群体在3个施氮水平下均表现出节水与水分利用优势;套作种植还可以提高小麦和玉米的氮肥农学利用率及小麦的氮肥偏生产力,两年内套作小麦的氮肥偏生产力和氮肥农学利用率最高可达64.17 kg·kg^-1和11.17 kg·kg^-1。因此在半湿润区雨养条件下具有发展小麦/玉米套作种植模式的可行性。     

缓释尿素减施对冬小麦产量和氮素利用效率的影响

为优化旱地小麦高效施氮管理，实现高效生产目标，通过2 a（2019—2020年度和2020—2021年度）田间试验，设不施肥（CK）、不施氮（T1）、300 kg·hm^-2尿素N（T2，常规施氮处理）、300 kg·hm^-2缓释尿素N（T3）、195 kg·hm^-2缓释尿素N（T4）和90 kg·hm^-2缓释尿素N（T5）6个处理，分析不同缓释尿素减施量对农田土壤硝态氮分布及累积、氮素吸收与转运、冬小麦产量和氮素利用效率的影响。结果表明，缓释尿素减施处理（T4和T5）显著降低收获期0~200 cm土层的土壤NO^-₃-N累积量，同时提高0~40 cm土层NO^-₃-N占比。施用缓释尿素显著提高冬小麦氮素转运量和花后氮素吸收量，T3处理较当地常规施氮处理分别提高12.9%和13.6%。氮素转运对籽粒的贡献率随缓释尿素减施比例的增加呈先增后降的变化趋势，T4处理最大，较其他施氮处理提高0.2%~50.0%。施用缓释尿素可不同程度地改善冬小麦产量构成因素和提高产量；T4处理两年产量分别为8 434、9 060 kg·hm^-2，2019—2020年度较T2和T3处理分别提高19.7%和13.9%，2020—2021年度分别提高17.3%和10.4%，其经济效益2019—2020年度较T2和T3处理分别提高33.3%和34.0%，2020—2021年度分别提高26.8%和23.2%。缓释尿素减施显著降低氮素表观损失，提高了氮素利用效率和氮肥偏生产力。通过拟合分析发现，缓释尿素施用量为208.7 kg·hm^-2时，两年产量分别为8 054、8 806 kg·hm^-2，净效益分别为6 890、8 475 CNY·hm^-2，NHI分别为78.2%和78.9%，可实现西北旱区冬小麦高产高效。