不同氮肥用量配施有机肥对渭北旱塬冬小麦水分利用的影响

【目的】研究施用氮肥时配施有机肥对渭北旱塬土壤含水量及冬小麦生长的影响,寻求适合该地区的合理的施肥方式,以提高水分利用效率。【方法】2011-2013年在位于渭北旱塬的陕西白水县,采用大田试验研究不同施氮水平(0,75,150,225,300kg/hm~2)下施用有机肥对0~200cm土层土壤含水量、贮水量及冬小麦产量、水分利用效率、生理指标等的影响。【结果】1)各施氮水平下配施有机肥均有利于耕层土壤保水,在增加小麦产量的同时也加剧了0~200cm土层水分的消耗。2)夏闲期降水量限制了小麦对土壤水分的利用深度,140cm以上土层土壤含水量随着施氮水平的提高而增大。3)各施氮水平下配施有机肥的小麦拔节期叶片瞬时和潜在水分利用效率更高,在施氮水平为150kg/hm~2时均最高。4)各施氮水平下配施有机肥时小麦扬花期植株各器官含水量均较高,以施氮水平为225kg/hm~2时最高。【结论】综合考虑产量及环境风险,建议渭北旱塬地区冬小麦种植过程中配施有机肥时施氮量以150kg/hm~2为宜。     

水肥优化管理对渭北旱塬红富士苹果水分利用的影响

【目的】在渭北旱塬无灌溉条件下,优化苹果水肥管理,为渭北旱塬雨养红富士苹果高产和水分高效利用提供理论依据。【方法】2012-10-2013-09采用田间试验,以9年树龄"长富二号"为材料,设置农户传统栽培模式(农户模式)和现有水氮高效技术模式(现有模式)以及氮磷钾优化配比、合理基追比、树盘覆盖黑色膜、行间种植生草、配施有机肥等措施集成的创新水肥高效技术模式(创新模式),研究这3种水肥管理模式对苹果园土壤水分剖面分布、贮水量的动态变化以及苹果产量和水分利用效率的影响。【结果】6-9月,0~200cm土层土壤平均含水率为农户模式现有模式创新模式;土壤贮水量随着生育期的推进呈先上升后下降再上升的趋势,总体呈增加趋势,创新模式土壤平均贮水量显著高于其他2种处理;3种处理中,创新模式的苹果产量和水分利用效率均最高,分别为42 645kg/hm2,100.69kg/(mm·hm2),比农户模式和现有模式分别提高44.86%和34.48%及53.77%和36.92%,且差异达显著水平。【结论】在渭北旱塬无灌溉条件下,创新模式显著提高了苹果水分利用效率及产量,是渭北旱塬雨养果园最适宜的水肥管理技术模式。     

基于不同降水年型渭北旱塬小麦–土壤系统氮素表观平衡的氮肥用量研究

【目的】 研究渭北旱区不同降水年型氮肥用量对小麦–土壤系统氮素表观平衡的影响规律,以实现作物稳产、平衡土壤氮素携出、避免过多氮肥残留累积为目标,通过3年田间定位试验,探讨渭北旱区冬小麦稳产增效的最佳氮素投入量。 【方法】 2011年7月—2012年6月降水量为710.1 mm,高于年均降水量 23.1%,属于丰水年;2012年7月—2013年6月降水量为391.4 mm,低于年均降水量 32.2%,属于欠水年;2013年7月—2014年6月降水量为603.8 mm,高于年均降水量 4.6%,属于平水年。本研究设置5个氮肥水平 N 0、75、150、225、300 kg/hm2,分别以N0、N75、N150、N225、N300表示,研究不同施氮量对冬小麦产量、吸氮量、氮素表观平衡及收获后土壤硝态氮残留量的影响。通过保证土壤氮素的输入和携出平衡确定氮肥用量,并通过该施氮量下吸氮量、产量及收获后100 cm土层硝态氮累积量加以验证。 【结果】 连续3年的定位试验结果表明,产量随降水量的增加而提高。相同降水量条件下,产量随施氮量增加呈先增加后降低的趋势,3年小麦产量均在N225水平达到最大值,但N225与N150水平之间差异不显著,小麦地上部吸氮量与籽粒产量有相似的规律;小麦收获后0—100 cm土层硝态氮残留量也随施氮量的增加而升高。其中50.8%～75.5%的集中在0—40 cm,并且随着年限的延长逐渐减少,3年平均值分别为63.8%、66.1%和53.6%,而40—100 cm土层硝态氮残留量逐年升高且有向下淋溶的趋势;3种降水年型,土壤氮素盈余量 (土壤氮素输入 – 输出) 为0 kg/hm 2的氮素盈余指标下的氮素投入量有所不同:丰水年、欠水年和平水年施氮量分别为127、54和103 kg/hm2;在考虑到维持作物产量和土壤肥力而允许氮素表观盈余指标为N 40 kg/hm2时,丰水年、欠水年和平水年施氮量分别为170、99和150 kg/hm2。此时的作物吸氮量 (130、59、110 kg/hm2) 和产量 (6267、2309、4502 kg/hm2) 均能保持在较高水平,与理论最高吸氮量和最高产量值接近,而施氮量与理论最高吸氮量和产量时的施氮量相比有不同程度降低,分别减少了4.7%、142%、21.3%和5.3%、120%、30.7%。小麦收获后100 cm土层硝态氮累积量分别为101.4、104.2和113.7 kg/hm2,不仅可以保持土壤氮库的稳定,还能将残留硝态氮基本维持在安全阈值内 (N 90～100 kg/hm2)。 【结论】 综合考虑不同降水年型氮肥用量下冬小麦–土壤系统氮素表观平衡的变化,建议在渭北旱区丰水年、欠水年和平水年施氮量分别为170、99和150 kg/hm2,以保证作物稳产和氮素高效吸收利用。      

渭北旱地麦田配施有机肥减量施氮的作用效果

为了探讨陕西渭北旱地冬小麦有机无机配施的减氮效应及机理,于2011年10月至2014年6月在陕西省渭南市白水县进行了连续三年的田间小区定位试验,探究不同氮肥用量(0、75、150、225、300 kg N·hm~(-2))与有机肥(猪粪30 t·hm~(-2))配施对冬小麦产量、氮肥利用率(NUE)、土壤硝态氮残留及土壤养分的影响,明确当地最适宜的有机无机配施比例。结果表明:有机无机配施处理的产量、地上部吸氮量和NUE较单施化肥处理分别提高6.9%、29.3%和34.3%,且以有机肥与150 kg N·hm~(-2)氮肥配施处理效果最佳;有机无机配施显著改善0~20 cm土壤养分状况,土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾含量分别较单施化肥处理提高6.1%、8.2%、90.4%和94.8%,但当施氮量大于150 kg N·hm~(-2)时,配施有机肥显著增加0~200 cm硝态氮残留量(43.7~188.8 kg·hm~(-2)),加大硝态氮淋溶风险;有机肥分别与75、150 kg N·hm~(-2)氮肥配施相比单独施用150、225 kg N·hm~(-2)氮肥处理在产量上无显著差异,却显著提高了NUE(27.4%和45.3%),并降低60 cm土层以下硝态氮含量。综合上述研究结果,在渭北旱地冬小麦生产中,在有机肥(猪粪)30 t·hm~(-2)的基础上配施75~150 kg N·hm~(-2)的氮肥(有机氮∶无机氮=1∶0.46~0.91),可以保证小麦高产优质,并降低氮素淋溶风险。