化肥减量配施有机肥对旱地小麦产量、品质和水分利用率的影响

探讨有机肥与化肥配施对旱地小麦产量、品质和水分利用率的影响,为黄土丘陵区旱地麦田有机肥替代化肥比例和减小年际间产量波动提供理论依据。于2017—2019年,定位研究了常量化肥(B)、猪粪替代常量化肥(A_1B_1,替代20%;A_1B_2,替代30%;A_1B_3,替代40%)和羊粪替代常量化肥(A_2B_1,替代20%;A_2B_2,替代30%;A_2B_3,替代40%)对旱地小麦产量及其构成、籽粒营养品质和面粉加工品质、水分利用率的影响。结果表明,与仅施常量化肥相比,化肥减量配施有机肥可提高旱地小麦产量、籽粒容重、硬度指数、蛋白质含量和面粉沉降值,有机肥替代适量化肥可提高水分利用率。猪粪和羊粪在不同年型下对产量和水分利用率效应有差异,其中猪粪在丰水年但生育期阶段性干旱且春季遭遇冻害年型下,可提高旱地小麦成穗数和穗粒数,较羊粪配施化肥增产,且提高了水分利用率;羊粪在干旱年份但关键生育期均有降水且休闲期贮水量较高的年型下,可提高成穗数,较猪粪配施化肥增产,水分利用率也提高。有机肥替代常量化肥比例因有机肥种类而有差异,其中猪粪替代20%常量化肥最好,2年度分别较仅施常量化肥增产39.76%和2.46%,2018年度水分利用率提高4.91 kg/(hm~2·mm);羊粪替代40%常量化肥最好,2年度分别较仅施常量化肥增产18.88%和2.28%,水分利用率分别提高2.57,12.68 kg/(hm~2·mm)。本试验的2个年型下,化肥减量配施猪粪或羊粪可提高旱地小麦产量和水分利用率,改善小麦品质,同时耕层土壤有机质含量提高。山西南部丘陵区雨养旱地麦田,猪粪替代20%常量化肥或羊粪替代40%常量化肥,是实现小麦高产稳产及提质增效的化肥减施和有机替代模式。     

施用有机肥条件下氮肥不同底追比对冬小麦干物质运转和籽粒产量的影响

以冬小麦品种‘临Y7287’为供试材料,秸秆还田条件下,研究了在等化肥施用量,额外增施生物有机肥,氮肥不同底追比对小麦生长发育、干物质运转和籽粒产量的影响。结果表明:与单施化肥相比,化肥与生物有机肥配施可显著提高冬小麦叶面积,提高灌浆期干物质累积量,促进干物质向籽粒转移,显著提高了千粒重、穗粒数和成穗数,从而提高了小麦产量。在配施生物有机肥4 500 kg·hm~(-2)条件下,以氮肥底追比为1∶1(即50%氮肥底施,50%氮肥拔节期追施)增产效果最好,较单施化肥成穗数提高了12.71%,穗粒数提高了4.93%,千粒重提高了6.42%,产量增加了11.27%。因此,推荐山西临汾盆地冬小麦施肥方案:以生物有机肥4 500 kg·hm~(-2)配施N 225 kg·hm~(-2),50%氮肥底施,50%拔节期追施较宜。     

冬水前移对冬小麦生长及水分利用效率的影响

玉米秸秆粉碎还田+旋耕播种是晋西南小麦玉米一年两熟区小麦季的主要栽培模式,冬前灌水可塌实土壤、加快秸秆腐熟、确保小麦安全越冬。为探明合理运筹越冬水对培育冬前壮苗、增加小麦产量、提高籽粒水分利用率的影响,在山西省临汾市尧都区,设置4个冬小麦冬前灌水时间处理,分别为11月10日、11月25日、12月10日和12月25日,以冬小麦传统灌冬水时间(12月10日)为对照(CK),研究冬前灌水时间对冬小麦冬前群体茎数、根系、旗叶光合性能和土壤容重、酶活性影响。结果表明:与不灌冬水的处理相比,冬前灌水可塌实耕层土壤、调节土壤容重,利于小麦根系与土壤紧密接触,增强土壤酶活性、提高土壤肥力,促进冬小麦分蘖和次生根的发生。与传统冬前灌水时间(12月10日)相比,冬水前移对小麦生长有补偿作用,使冬前总茎数、单株茎数、次生根数、根干重增加,延长了旗叶的功能期,提高了叶绿素含量和光合速率,促进光合产物的合成转化,使成穗数增加1.66%~5.37%,千粒重增加0.55%~3.03%。玉米秸秆粉碎还田+旋耕播种条件下,小麦冬前灌水时间由传统昼消夜冻(12月10日)前移一个节气,即11月25日左右,主茎叶龄3叶到3叶1心的分蘖初期,可使小麦增产8.40%,水分利用效率提高5.76%,达22.05 kg·mm~(-1)·hm~(-2)。     

负压灌溉对黄瓜产量品质及水氮利用效率的影响

采用新型负压灌溉,研究了不同供水负压和氮肥水平对黄瓜产量、品质及水分利用效率的影响。结果表明,负压灌溉可以显著提高黄瓜产量和水氮利用效率、改善黄瓜品质。与常规灌溉水氮处理(W1N1)相比,负压灌溉水氮处理(W2N1和W3N1)黄瓜产量分别提高了69.3%、20.1%;水分利用效率提高了149.8%、165.6%;氮肥表观利用率提高了52.3%和23.7%;通过因子分析方法和综合评价得出,影响黄瓜品质的关键因子依次为:果实内质因子(45.38%)、果实数量因子(36.32%)和商品瓜率因子(21.10%),说明黄瓜果实的营养成分是影响果实品质最主要的因子,再次为果实数量和商品瓜率因子。综合分析不同水氮处理对黄瓜产量、水氮利用率和品质的影响,推荐W2N1和W3N1两个处理即供水水头为-5 k Pa、-10 k Pa,施氮量(N)为0.3 g/kg为较适宜水氮组合方案。     

微喷水肥一体化提高冬小麦产量与品质

为了探明山西南部麦区节水省氮合理运筹模式,通过田间试验研究了9个水氮组合模式对冬小麦群体动态、氮肥利用率、籽粒产量及品质的影响。结果表明:1.水氮互作对冬小麦拔节期单株分蘖、成穗数和籽粒产量均有极显著影响。以微喷4次(W_2,越冬水、拔节水、孕穗水和灌浆水)和优化施氮(N_3,施氮N 225kg·hm-2,60%底施+30%拔节期追施+10%灌浆期追施)水氮一体化组合处理产量最高,与CK(越冬期和拔节期漫灌,习惯施氮)相比,冬前单株分蘖增加13%,产量和氮肥表观利用率分别提高9.36%和61.8%。2.相同灌水模式下,不同施氮处理间差异显著,其中微喷3次以目标产量施氮(N_2)的产量最高;微喷4次以优化施氮(N_3)产量最高,与习惯施氮(N_1)相比,氮肥表观利用率提高了61.8%。3.相同施氮模式下,以微喷4次的产量最高。综合分析各水氮处理组合以W_2N_3的小麦产量和氮肥表观利用率均为最高,且节水节肥、籽粒品质最优,因此,推荐该模式为山西省南部小麦/玉米一年两熟区的节水节肥减施增效水氮运筹模式。     

水地小麦产量品质同步提高栽培技术研究

针对全球气候变暖、降雨量减少、水资源短缺以及当前黄淮麦区玉米秸秆还田后小麦生产中存在的主要问题,采取多年多点田间试验,结合生产调查,研究分析小麦产量提高和品质同步改善的栽培技术措施。结果表明,在小麦生产中,宜选用氮-高效型高产优质小麦品种;适宜播期应由9月25日左右推迟到10月2—9日,半冬性品种适当晚播,种植密度300万株/hm2,冬性品种适当早播,种植密度375万株/hm2;化肥施用量为氮225.0kg/hm2、磷(P2O5)135.0kg/hm2、钾(K2O)103.59～130.20kg/hm2、硫酸锌20.39～25.04kg/hm2和硫酸锰19.26～24.34kg/hm2,氮肥70%基施+30%拔节期追施;确保底墒充足,冬前限量灌水(450m3/hm2),拔节期增量灌水(900m3/hm2);使用高效安全的防治药剂,保障小麦产量不下降、品质不降低。建立了以选用品种,调整播期、播量,重施底氮、平衡施肥,确保底墒充足、冬前限量灌水、拔节期增量灌水和全生育期病虫草害综合防治为核心内容的水地小麦产量品质同步提高抗逆栽培技术体系。     

优化施肥下华北冬小麦/夏玉米轮作体系农田反硝化损失与N2O排放特征

在田间条件下,应用乙炔抑制-原状土柱培养法测定优化施肥下华北冬小麦/夏玉米轮作体系土壤反硝化和N2O的排放特征。研究表明:冬小麦和夏玉米整个生育期反硝化速率和N2O排放通量均表现出明显的季节性变化,且均与土壤水分和无机氮浓度呈显著正相关。小麦季和玉米季的反硝化损失量及N2O排放量均表现出随施肥量的降低而降低,夏玉米季的反硝化损失量和N2O排放量均高于小麦季。小麦季的反硝化损失量和N2O排放量习惯施肥处理是氮肥减量后移处理的1.62和1.67倍,玉米季分别为2.01和2.00倍。氮肥减量后移可能是通过改变土壤无机氮浓度而降低反硝化损失量和N2O排放量。     

风化煤复合包裹控释肥对小麦生长发育及土壤酶活性的影响

通过田间试验,研究了风化煤复合包裹控释肥对小麦产量、叶片净光合速率(Pn)、植株干重及养分和土壤速效养分及酶活性的影响。结果表明,施用控释肥均较不施肥（CK）和氮磷钾配施（NPK）小麦产量提高,结构改善。与NPK相比成穗数降低,千粒重和穗粒数提高;等养分量控释肥增产6.69%~16.92%。控释肥使冬小麦中后期叶片Pn、植株干重、全N和全K含量提高;等养分量控释肥较NPK处理子粒蛋白质含量提高。与NPK处理相比,控释肥处理土壤速效养分在冬小麦生长发育前期低、中后期高,同时提高了土壤酶活性,有利于小麦养分吸收与运转,使得肥料利用率提高。供试控释肥中以水玻璃控释材料包裹的控释肥（WCRF）效果最好,明显激活了土壤酶活性,使土壤养分供应充足,小麦生长发育后期叶片Pn、干重及养分含量及子粒产量最高。     

秸秆还田下施氮模式对冬小麦生长发育及肥料利用率的影响

为给秸秆还田下山西南部一年两熟区冬小麦种植筛选适宜施氮方式,通过大田试验,以不施氮为对照,在施氮225.0kg·hm-2条件下设置10∶0、7∶3、5∶5和3∶7(底施∶拔节期追施比例)四种施氮模式,研究了玉米秸秆还田下施氮方式对冬小麦生长发育、干物质运转、肥料当季利用率及土壤酶活性的影响。结果表明,在玉米秸秆直接还田和施氮225.0kg·hm-2下,提高底施氮肥比例可增加冬小麦越冬前和拔节期单株茎蘖数和总茎数,并使旗叶SPAD值在灌浆前中期保持较高水平,且延缓其灌浆后期下降,促进灌浆期干物质向穗部转运和积累,增加成穗数和穗粒数,进而实现增产。施氮模式中底追比例7∶3的增产效果最好,籽粒产量达5 773.8kg·hm-2,较其他施氮模式增产1.58%~10.17%。增加底施氮肥比例可提高土壤蔗糖酶、磷酸酶和过氧化酶活性,促进冬小麦对养分的吸收及其向籽粒的转运,提高肥料当季表观利用率。底追比例7∶3的氮磷肥利用效果最好,其中氮肥当季利用率较其他模式提高1.46%~3.06%,磷肥当季利用率提高0.76%~3.34%;钾肥利用效果以氮肥全部底施最好,较其他施氮模式提高4.54%~14.53%。因此,山西省南部一年两熟种植区在玉米秸秆还田下冬小麦的合理施氮模式为70%底施+30%拔节期追施。     

氮肥减量后移对土壤氮素供应和夏玉米氮素吸收利用的影响

采用田间试验研究了氮肥减量后移对土壤氮素供应和夏玉米氮素吸收利用的影响。结果表明,与农民习惯施肥（N 240 kg/hm2,基肥和大喇叭口追肥为1∶2）相比,氮肥减量后移（N 168 kg/hm2,基肥、大喇叭口肥和吐丝肥为1∶3∶1）处理的产量、植株干物质积累量、植株氮积累量和积累速率均没有降低,而氮肥利用率显著增加。氮肥减量后移可使耕层无机氮供应较好地与作物吸收同步,降低收获期0—100 cm土层硝态氮积累,减少氮素的田间表观损失。基于夏玉米不同生育阶段的氮素吸收特征进行氮肥减量后移可节省氮肥30%,是较为理想的氮素施用方式。