氮肥与植株密度互作对鸭茅种子产量的效应

通过三因素五水平二次通用正交旋转组合设计方案,建立回归模型及对其进行解析、寻优和频数分析,所设各试验因素对鸭茅Dactylis glomerato种子产量影响的大小顺序为施氮量(X2)>植株密度(X1)> 喷施PP333 (X3).氮和植株密度、植株密度和PP333 的互作效应对鸭茅种子产量为拮抗作用,氮和PP333为协同作用;同时得出了三因素对鸭茅种子产量的最优配比方案:植株密度355.3万～430.9万株/hm2,施氮量159.8～164 kg/hm2 ,喷施PP333量0.21～0.22 a.i., kg/hm2.     

黄土丘陵区不同耕作措施下春小麦和豌豆轮作水肥协同效应

为探索水肥协同作用对不同耕作措施下作物产量影响规律,运用在黄土丘陵区率订和验证后的APSIM(agricultural production system simulator)模型,模拟研究区近35年传统耕作(T)、免耕(NT)和免耕覆盖(NTS)措施下轮作小麦/豌豆产量,并采用多元回归分析施氮量(X₁)、休闲期降水量(X₂)和生育期降水量(X₃)对小麦/豌豆模拟产量的水肥协同效应。结果表明,自然降水条件下3因素对不同耕作措施小麦和豌豆产量的贡献率均为:X₃＞X₂＞X₁。生育期降水量和休闲期降水量对产量的贡献率均为:NTS＞NT＞T。T、NT和NTS措施下小麦和豌豆的产量与施氮量均呈开口向下二次抛物线型变化,但小麦最佳施氮量分别为65.0,65.5和44.5 kg/hm²,豌豆的最佳施氮量分别为17.9,18.5和23.8 kg/hm²,并且施氮量对小麦产量的贡献率为:NT＞T＞NTS,而施氮量对豌豆产量的贡献率为:NTS＞NT＞T。在甘肃省定西黄土丘陵区,决定小麦和豌豆产量的关键因素是降水,降水量对免耕覆盖的增产效应最为显著,且3种耕作措施条件下小麦和豌豆对施氮效应有不同的表现。     

西北绿洲灌区饲用燕麦耗水特性及产量变化对水氮耦合的响应

灌水和施肥是调控作物生长和产量形成的两大重要技术措施,研究水氮互作对燕麦耗水特性及产量的影响,对于优化燕麦高产高效栽培理论和技术具有重要意义。2014-2015年连续两个生长季,在甘肃河西绿洲灌区,田间试验设置3个定额灌溉和3个施氮(纯N)水平,研究水氮耦合对陇燕3号农田0~150 cm土层耗水量、棵间蒸发、产量及水分利用效率的影响。3个灌溉处理的灌水量分别为270.0 mm (I₁)、337.5 mm (I₂)和405.0 mm (I₃),3个施N水平分别为90 kg/hm² (N₁)、120 kg/hm² (N₂)和150 kg/hm² (N₃)。在全生育期内,棵间蒸发量(E)及E/ET(总蒸散量)的比例表现先降后升趋势,且相同施氮量下,拔节至灌浆期随灌水量的增大而增大,而灌浆至成熟期则随灌水量的增大而减小。相同施氮量下,燕麦耗水量与籽粒产量随着灌水量的增加而显著增加,水分利用效率却随着灌水量的增加而降低。所有处理中,N₃I₃产量最高(5466.0~5727.5 kg/hm²),N₃I₂次之(5428.5~5678.5 kg/hm²),N₁I₁最小(4504.5~4804.3 kg/hm²),而N₃I₂的水分利用效率最大[12.11~12.82 kg/(mm·hm²)],N₃I₁次之[12.04~12.63 kg/(mm·hm²)],N₁I₃最小[9.79~10.58 kg/(mm·hm²)]。由此表明,水氮耦合对燕麦水分利用及产量具有显著互作效应,施氮量150 kg/hm²、灌溉定额337.5 mm是西北绿洲灌区燕麦种植较佳的节水、高产水氮管理模式。     

叶面喷施硼肥对燕麦生长发育及种子产量的影响

为明确土壤缺硼地区燕麦种子生产适宜的硼肥用量,试验以‘草燕1号’燕麦为材料,于开花期喷施不同水平硼肥(B₁组：0.50 kg/hm²,B₂组：0.40 kg/hm²,B₃组：0.30 kg/hm²,CK组：0 kg/hm²),系统测定了各硼肥水平下燕麦植株的生长发育、种子产量及其相关性状的变化。结果表明,开花期叶面喷施硼肥对燕麦的植物学性状影响不明显,但提高了燕麦穗长、小穗数、穗粒数、穗粒重,降低了种子空壳数,提高了种子千粒重和种子产量。其中,开花期喷施0.40 kg/hm²硼肥对促进燕麦种子产量的效果最好,种子产量达4 152.72 kg/hm²,较CK组提高了21.97%(P<0.05),千粒重较CK组提高了24.73%(P<0.05)。     

施氮对高羊茅种子产量组分和产量的影响

2000年9月~2002年7月在北京地区研究施氮对高羊茅(Festuca arundinacea)种子产量组分和产量的影响。结果表明,随着施氮量的增加,生殖枝数/²增加,施氮150 kg/hm²(2001)和120 kg/h²(2002)生殖枝数/²达到最高,施氮量继续增加,生殖枝数/²反而下降;2001和2002年种子产量都随着施氮量的增加而增加,其中以施氮150kg/h²(秋季75kg/h²+春季75kg/h²)种子产量最高,分别为1864 kg/h²和1954 kg/h²。     

种植密度和施氮量对贵州地区爱沃燕麦产量、品质和经济效益的影响

为了解种植密度和施氮水平对爱沃燕麦产量、品质和经济效益的影响,试验采用完全随机区组设计,设3个种植密度150、180、210 kg/hm²(分别记作D1、D2和D3),4个施氮量0、80、110、145 kg/hm²(分别记作N0、N1、N2和N3)。结果显示,同一施氮量下,爱沃燕麦的茎粗、株高、叶片数、叶宽、粗蛋白含量和粗脂肪含量随种植密度的增加而降低,不同种植密度间干草产量差异不显著(P>0.05)。同一种植密度下,施氮有利于提高爱沃燕麦的干草产量、粗蛋白含量和经济收益。在3个种植密度和4个施氮量的双因素试验中,D1N2的干草产量、粗蛋白含量及净收入最高。研究表明,贵州地区爱沃燕麦的最佳种植方式为种植密度150 kg/hm²、施氮量110 kg/hm²。     

行内疏枝和生长延缓剂对紫花苜蓿种子产量与发芽率的影响

针对紫花苜蓿种子生产中因播种量高、密度大、造成种子产量低的问题。2001～2002年,在甘肃酒泉进行行内疏枝与生长延缓剂(多效唑(PP333)和烯效唑(S3307))对种子产量影响的两个试验,并测定种子标准发芽率。结果表明,与未疏枝相比,秋季行内疏枝后,生殖枝密度和荚果的败育种子数降低23.8%和55.6%,生殖枝结荚花序数提高28.1%,种子产量由563.8提高到763.3kg/hm²,增产35.4%(P<0.05);秋季行内疏枝,翌年分枝期叶面喷施多效唑和烯效唑可以有效抑制植株生长,其中以烯效唑有效成分含量0.15和0.20kg/hm²的效果较为明显,收获期株高较对照分别降低19.4%和17.8%,而每个结荚花序的荚果数提高16.5%和25.3%(P<0.05)。与对照(640.4kg/hm²)相比,喷施多效唑和烯效唑后,种子呈增产趋势,其中多效唑(有效成分含量1.0kg/hm²)幅度最大,增产39.1%;烯效唑0.15和0.20kg/hm²处理,种子硬实率较对照分别降低7%和6%;烯效唑有效成分含量0.10kg/hm²处理,硬实率较对照提高7%(P<0.05);对于植株密度过大的种子田,行内疏枝是提高产量的关键,否则只用生长延缓剂控制株高,提高种子产量的幅度不大。     

小麦/玉米/大豆套作和施氮对玉米生长及氮吸收利用的影响

为研究小麦/玉米/大豆套作种植模式和施氮水平对玉米生长、产量及氮吸收利用规律的影响,进行了2个种植模式(玉米单作和小麦/玉米/大豆套作)和2013年3个施氮水平(0,180,360 kg/hm²)及2014年4个施氮水平(0,90,180,270 kg/hm²)的双因素随机区组实验,以期揭示施氮及套作对玉米产量的影响规律,为进一步提高小麦/玉米/大豆套作体系产量提供理论依据。研究结果表明,1)在N₀及N₉₀处理下套作玉米的产量分别比单作低20.5%、7.5%,表现为套作劣势,而在N₁₈₀、N₂₇₀、N₃₆₀处理下,套作玉米与单作玉米产量无显著差异。2)单/套作玉米地上部生物量在各生育时期均表现为随施氮量的增加先增加后略有降低,干物质积累速率均在吐丝期到收获期达到最大。相对单作,各施氮处理下小麦对套作玉米的茎秆生长均产生显著不利影响,在拔节期套作玉米茎秆生长率比单作低12.5%,这种影响随施氮量的增加而减小,在施氮量到达180 kg/hm²后影响不显著。3)在N₀、N₉₀处理下,单作玉米花期氮积累量在生殖生长期更多转运到籽粒,而在N₁₈₀、N₂₇₀、N₃₆₀处理下,套作花期前氮积累量转移到籽粒的比例更高。而两种模式下均以施氮180~270 kg/hm²下氮转运指标最优,这说明在该施氮条件下最有利于提高植株氮素转运机能。综上所述,适量施氮有利于稳定小麦/玉米/大豆套作种植模式中的玉米产量,提高氮的吸收转运效率,减轻小麦对玉米生长和氮吸收利用的影响,本研究条件下,套作玉米施氮量以180 kg/hm²为宜。     

菊苣种子丰产栽培模型分析

采用四元二次正交旋转组合设计,以行距（X₁）、施氮量（X₂）、施磷量（X₃）和施钾量（X₄）4个因素为控制变量进行田间试验,研究其对菊苣种子千粒重和种子产量的影响,分别建立了其与试验因子的回归模型。对模型解析可得,各因素对千粒重影响大小为氮肥（X₂） >钾肥（X₄） >磷肥（X₃） >行距（X₁）;对种子产量影响大小为X₁（行距） >X₂（氮肥） >X₃（磷肥） >X₄（钾肥）。通过模拟寻优,分别找到菊苣种子千粒重和种子产量的最佳栽培方案。经过综合分析,得到菊苣种子丰产栽培最佳方案为行距55~60cm,施氮量90~120kg·hm^-2,施磷量65~75kg·hm^-2,施钾量65~75kg·hm^-2。     

不同施氮水平对旱地兰州百合养分累积与氮肥利用的影响

在兰州市七里河区西果园大田条件下,研究了在施用磷肥150 kg/hm²和钾肥225 kg/hm²基础上,不同施氮水平(0,75,150 和 225 kg/hm²)对旱地兰州百合干生物量、养分累积动态及氮肥利用的影响,旨在揭示兰州百合需肥规律,为其规范化栽培提供依据。结果表明,适宜施氮量可促进兰州百合植株生长,提高鳞茎养分的转化吸收效率。鳞茎氮磷钾养分吸收不同步,累积量依次为K＞N＞P。施氮量只影响鳞茎干生物量和养分的阶段累积量,不改变其累积动态趋势。随施氮量的增加,鳞茎产量、氮累积量和氮肥利用率均有不同程度地提高,施氮量为150 kg/hm²时三者均最高,分别达(8 982.1±845.8) kg/hm²,(29.123±1.767) kg/hm²和(4.97±2.16)%。当施氮量达225 kg/hm²时各指标均下降。施氮量为75 kg/hm²时氮肥效率最大,为(107.36±11.21)%,此后随氮肥量的增加氮肥效率极显著下降。综合考虑各因素,建议兰州百合基肥的施氮量应为75~150 kg/hm²。     

多效唑对蓝茎冰草种子质量形成的影响

针对蓝茎冰草(Agropyron smithii)种子生产中因倒伏、收获期等原因造成种子质量偏低的问题,在甘肃省酒泉地区,以种植3年的蓝茎冰草为试验材料,通过喷施多效唑处理,研究种子质量的变化。结果表明,三叶期喷施多效唑(PP333)降低了蓝茎冰草种子发育后期含水量的下降速度,种子含水量从45%下降到35%对应的天数由对照的3 d提升到6~9 d,这使得种子成熟趋于一致,有效地减少了落粒损失。当PP333喷施量为2.40 kg·hm-2时,蓝茎冰草在盛花期后第42天适宜收获,此时种子干重和标准发芽率均具有最大值。     

不同类型青贮玉米饲用产量及营养价值对密度调控的响应

为探讨青贮玉米（Zea mays L.）产量及品质对密度调控的响应机制,本试验以粮饲兼用型品种冀承单3号及青贮专用型品种真金青贮31号为供试材料,设5个密度梯度,采用裂区设计,对青贮玉米饲用产量及饲用营养价值进行了比较研究。结果表明：在相同种植密度下,冀承单3号籽粒产量高于真金青贮31号的籽粒产量,而冀承单3号的秸秆产量及全株产量低于真金青贮31号,冀承单3号及真金青贮31号获得最高籽粒产量的密度均低于其获得最高全株产量的密度;冀承单3号获得最高全株产量的密度为8.25×10⁴株·hm^-2,全株青贮产量达21 364.69 kg·hm^-2;冀承单3号获得最高粗饲料分级指数的密度为7.11×10⁴株·hm^-2,粗饲料分级指数达35.13 MJ·d^-1;真金青贮31号获得最高全株产量的密度为7.31×10⁴株·hm^-2,产量达25 254.82 kg·hm^-2;真金青贮31号获得最高粗饲料分级指数的密度为7.01×10⁴株·hm^-2,粗饲料分级指数达24.12 MJ·d^-1。综合青贮玉米饲用产量及饲用营养价值,推荐冀承单3号高产优质种植密度为7.11×10⁴株·hm^-2~8.25×10⁴株·hm^-2,推荐真金青贮31号高产优质种植密度为7.01×10⁴株·hm^-2~7.31×10⁴株·hm^-2。     

施氮量对百喜草产草量、叶片含氮量及含水量的影响

研究施氮量与百喜草(Paspalum notatum Flügge)产量、叶片含氮量和含水量间的关系.结果表明:施氮450kg/hm²百喜草增产最高,增产342.16%,施氮量90kg/hm²处理的每千克氮增产量最高(79.9kg);随着施氮量的增加,叶片含氮量上升迅速,当施氮高于360kg/hm²,叶片含氮量趋于平缓,出现饱和现象;施氮450kg/hm²,叶片含水量最高(69.5%);百喜草产草量、叶片含氮量和叶片含水量与施氮量间呈极显著相关.     

播期和种植密度对青贮玉米生产性能和饲用品质的影响

为探讨海河平原区播期和种植密度对青贮玉米（Zea mays L.）生产性能和饲用品质的影响，2017-2019年以‘北农青贮368’、‘冀青贮1号’和‘郑单958’为试验材料，设置3个播期、5个种植密度，测定了不同处理下青贮玉米生物产量、农艺性状、饲用品质，并利用Milk2006对不同处理下青贮玉米的生物产量和饲用品质进行了综合评价。结果表明，播期和种植密度对青贮玉米生物产量、吨干物质产奶量和公顷产奶量均影响显著。6月5日播种时，3个青贮玉米品种平均生物产量和公顷产奶量均最高，分别达到19.29 t·hm^-2和27.57 t·hm^-2。不同种植密度下青贮玉米吨干物质奶产量在7.50万株·hm^-2时最高，饲用品质最优。综合评价认为：海河平原区青贮玉米适宜播种期在6月5日左右，种植密度为7.50~8.25万株·hm^-2，为降低成本，减少倒伏风险，建议适宜种植密度7.50万株·hm^-2。     

种植密度和刈割频率对杂交狼尾草产量和品质的影响

于2009年4-10月在河北邯郸采用大田试验种植杂交狼尾草(Pennisetum americanum×P.purpureum)种茎,研究不同种植密度(6944,13889,27778株·hm^-2)和不同刈割频率(2、4、6次·年^-1)对其生长及产量的影响,为杂交狼尾草在某些生态条件下的高产栽培提供理论依据。结果表明:当密度为13889株·hm^-2时,产量最大,茎叶比也最大,粗蛋白含量随种植密度增加而呈下降趋势;当一年刈割2次时,鲜草产量最高;而刈割次数越多,茎叶比越小,鲜干比越大,粗蛋白含量越高,中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)越低,品质则越好;当种植密度为13889株·hm^-2、刈割2次时,鲜草产量最高,达198.10 t·hm^-2;当种植密度为27778株·hm^-2、刈割6次时,粗蛋白含量最高,达到17.88%。综合分析,杂交狼尾草要达到高产高品质,研究地区适宜种植杂交狼尾草的密度为13889株·hm^-2,适宜刈割频率为4次·年^-1。     

沟垄集雨下密度和施氮对黄土高原青贮玉米叶片酶活性及水氮利用的影响

为探究沟垄集雨下青贮玉米叶片酶活性与水氮利用效率对种植密度和施氮量的响应,于2019和2020年在甘肃环县开展田间试验,设置4个种植密度（D₁：6.0万株·hm^-2;D₂：7.5万株·hm^-2;D₃：9.0万株·hm^-2;D₄：10.5万株·hm^-2）和4个施氮水平（N₀：0 kg·hm^-2;N₁：120 kg·hm^-2;N₂：240 kg·hm^-2;N₃：360 kg·hm^-2）。结果表明：1）在吐丝期和灌浆期,硝酸还原酶（nitrate reductase, NR）、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase, SOD）、过氧化氢酶（catalase, CAT）活性随着密度的增加而降低,N₂、N₃处理的灌浆期NR、SOD和CAT活性显著高于N₀。2）饲草产量（干草和鲜草）随着密度升高而逐渐增加,N₃处理的平均饲草产量最高,但与N₂处理无显著差异。3）D₃、D₄处理的降水利用效率（precipitation utilization efficiency, PUE）和生物量水分利用效率（biomass water use efficiency, WUE_B）显著高于D₁和D₂,且D₃处理的籽粒产量水分利用效率（grain yield water use efficiency, WUE_G）最高。N₂、N₃处理的PUE、WUE_B、WUE_G均显著高于N₀和N₁,且N₂处理的WUE_B、WUE_G最高。4）D₃、D₄处理的植株氮含量小于D₁,而氮吸收量、氮肥农学效率（nitrogen agronomic efficiency, AEN）和氮肥利用效率（nitrogen use efficiency, NUE）显著高于D₁。随着施氮量的提高,氮含量与氮吸收量提高,而AEN和NUE则随施氮量增加呈先增高后降低的趋势。密度与施氮的交互作用对叶片酶活性和水氮利用效率影响不显著。所有处理中D₃-N₂的NUE、WUE_G和WUE_B最高,同时获得较高的饲草产量,该措施是一种适宜黄土高原地区青贮玉米种植的管理模式。     

农牧交错带草-畜-田耦合的IRM模拟分析

通过模拟农牧交错带的农牧业生产情况,运用综合速率法(IRM)结合草-畜-田耦合的概念模型进行系统分析,以期预测农牧交错带张家口地区的结构和功能。结果表明:模拟当前的生产模式,到2015年,预测粮食年产量可达到1.88×10⁹kg,畜产品达到0.75×10⁹kg,草产品达到近2.00×10⁹kg;子系统之间耦合后,畜产品产量大幅提升,年增长量达到0.08×10⁹kg,是耦合前的5.76倍,而耦合后粮食产量的增幅不大,年增长量仅比耦合前增加0.01×10⁷kg。综合速率法结合草-畜-田耦合的概念模型对系统的能物流模拟,实现了对耦合系统的数量化、指标化的研究,宏观与微观相结合,具有独到优势,在研究方法论上具有示范意义。