氮肥运筹对滴灌春小麦干物质积累及产量特征的调控效应

【目的】研究新疆南疆地区氮素运筹方式对滴灌春小麦干物质积累及产量特征的影响,确定适宜的施氮量、施氮时期及比例,为生产提供依据。【方法】以新春6号和宁2038为材料,采用小区栽培试验开展研究。设置4个施氮水平:N_0(0 kg/hm~2)、N_1(104.5 kg/hm~2)、N_2(207.0 kg/hm~2)和N_3(310.5 kg/hm~2),每个施氮水平下设置4个施氮时期:R_1(100%基肥)、R_2(60%基肥+40%拔节肥)、(R_3 40%基肥+40%拔节肥+20%孕穗肥)和R_4(20%基肥+40%拔节肥+20%孕穗肥+20%灌浆肥)。【结果】两品种花前营养器官干物质的转运量、花前营养器官干物质的转运率及对籽粒的贡献率均以N_3R_4处理最大,花后干物质的积累量均以N_3R_3处理最大,新春6号花后干物质积累量对籽粒的贡献率以N_3R_4处理最大,宁2038以N_3R_3处理最大。在施氮量相同时,R_3处理的穗粒数、千粒质量和产量最大;在施氮时期及比例相同的条件下,产量构成因素及产量以N_3最高,但与N_2处理差异不显著。【结论】在施氮量为310.5 kg/hm~2、施氮时期及比例为基肥∶拔节肥∶孕穗肥=4∶4∶2和基肥∶拔节肥∶孕穗肥∶灌浆肥=2∶4∶2∶2时,两品种均可获得较高产量,新春6号达1.21～1.26 g/株(折合产量8 511.78～8 930.72 kg/hm~2),宁2038达1.09～1.12 g/株(折合产量8 190.62～8 362.59 kg/hm~2)。     

水氮耦合对滴灌春小麦干物质积累分配与运转规律的影响

[目的]明确滴灌春小麦干物质积累与分配特征的水氮效应。[方法]以新春6号为供试材料,设置不同的灌水、施氮处理,对小麦植株各器官干物质积累及分配进行研究。[结果]春小麦地上部分干物质积累量呈"S"形变化,积累速率最大时期在拔节期—灌浆期。总干质量积累较大的处理为W_3N_2、W_2N_2、W_2N_3和W_3N_1,分别达15.16、14.63、13.25和13.19 t/hm~2。生育期内,N2处理的总干物质量、茎秆和穗器官干物质平均转移率分别为14.06 t/hm~2、45.34%和30.83%,而成熟期内W2处理的相应值分别为13.47 t/hm~2、31.14%和60.80%,均明显高于其他处理。各因素的总干物质积累影响效应从大到小依次为水氮耦合、水分、氮素,对穗部干物质影响效应从大到小依次为水氮耦合、氮素、水分。[结论]水氮耦合调控效应是调节滴灌春小麦生长的主要因素,生产中,采用中氮适水策略,保证生育前期的充足水分、中后期的适当氮素水平是促进春小麦健壮生长、提高产量的关键。     

滴灌水氮运筹对南疆春小麦根系生长及产量的影响

以南疆地区春小麦新春6号为供试材料,采用土柱栽培法,通过滴灌开展水、氮两因素控制性试验,滴施纯氮量设N_0(不施氮肥)、N_1(69 kg·hm~(-2))、N_2(172.5 kg·hm~(-2))和N_3(276 kg·hm~(-2))4个水平,滴灌水量设W_1(2 250 m~3·hm~(-2))、W_2(3 000 m~3·hm~(-2))、W_3(3 750 m~3·hm~(-2))和W_4(4 500 m~3·hm~(-2))4个水平,共16个水氮组合处理。结果表明:扬花期是滴灌春小麦根系生长的高峰期,有64.52%～76.90%的根系干质量和76.39%～82.47%的根长分布在0～40 cm土层中。适当增施水氮能有效促进根系生长并提高产量,其中扬花期N_3W_3、N_2W_3、N_3W_2处理的根干质量、根干质量密度、根长、根长密度、根系直径和根系表面积较高,分别为123.0～148.3 mg、97.07～117.03 g·m~(-3)、14 405.8～16 490.8 mm、1.14～1.30 cm·cm~(-3)、0.3267～0.3365 mm和14 245～17 624 mm~2,其产量也达到8 695.7～9 966.1 kg·hm~(-2)的较高水平。N_3W_4处理的根系各项指标虽然较高,但蜡熟期下降过快,表明水氮过高对延缓根系衰亡不利。水氮对根系生长及产量具有显著的互作效应,且水分效应高于氮素效应。通过分析,本地区较适宜的水、氮供应范围分别为3 750～4 500 m~3·hm~(-2)和172.5～276 kg·hm~(-2),当施氮量259.4 kg·hm~(-2)、滴灌量3 793.4 m~3·hm~(-2)时产量可达最高为9 142.9 kg·hm~(-2)。     

滴灌水氮运筹对春小麦根冠生长及产量的影响

采用管栽模拟试验,以新春6号(管径20 cm、高100 cm)为材料研究不同滴灌水量(W_1:6.597 3 kg/管、W_2:10.367 3 kg/管、W_3:14.137 2 kg/管)和施氮量(纯氮施用量N_0:0 g/管、N_1:0.433 5 g/管、N_2:0.650 3 g/管、N_3:0.867 1 g/管)对春小麦根冠生长及产量的响应特征。结果表明,水、氮具有显著的根冠双向调节功能,在根系方面,随着水、氮供应量增加,根系干质量、总根长及表面积增加,少水中氮处理的根系变粗。水氮对根系生长特征的影响大小为根干质量根长根系表面积根系直径。在冠部方面,增施水氮显著促进冠部器官生长,利于高产的产量构成因子的形成,且对产量构成因子的影响大小为穗粒数小穗数千粒质量,但过高的水氮对有效蘖的形成不利,N_3W_3处理的穗粒数和千粒质量不及N_3W_2处理,最终产量以N_3W_2处理最高,达1.656 g/株。水氮在根系干质量及表面积、单株成穗数和穗粒数等方面具有显著的耦合效应,并且以水分对根冠生长及产量形成的促进效应大于氮素。根冠比随供氮量增加而下降,随供水量增加而增加,且其与WUE呈负相关,与产量呈二次多项式关系。通过分析,在灌水量为10.37～14.14 kg/管(折合3 300～4 500 m~3/hm~2)、施氮量0.65～0.87 g/管(折合207～276 kg/hm~2)的范围内均能获得1.37～1.66 g/株(折合7 230.2～8 715.2 kg/hm~2)的较高产量。     

氮素运筹对滴灌春小麦生长及光合特性的影响

为探讨氮素运筹对南疆滴灌春小麦生长及光合特性的影响,以新春6号(大穗型)和宁2038(多穗型)为供试材料,采用土柱栽培的方法,开展施氮配比与施氮量两因素试验,设置N_0(0 kg/hm~2)、N_1(103. 5 kg/hm~2)、N_2(207 kg/hm~2)和N_3(310. 5 kg/hm~2)4个施氮水平,每个施氮水平下设置4个施氮时期:R_1(100%基肥)、R_2(60%基肥+40%拔节肥)、R_3(40%基肥+40%拔节肥+20%孕穗肥)和R_4(20%基肥+40%拔节肥+20%孕穗肥+20%灌浆肥)。结果表明:(1)增施氮肥和氮肥后移能促进春小麦植株的生长性状和产量构成因素的增加,其中,N_3R_2、N_3R_3和N_3R_4处理的株高显著高于其他处理,新春6号N_3R_4、N_2R_4和N_3R_3处理及宁2038 N_3R_4、N_2R_4和N_1R_4处理的单株叶面积最大,两品种的平均SPAD值、Pn、Tr均以N_3R_3、N_3R_2及N_3R_4处理最高,WUE则以N_0处理最高。N_3处理及R_3处理的产量最高,但与N_2及R_4处理差异不大,其中新春6号的N_3R_3、N_3R_4、N_2R_3处理产量较高,达7 842. 93～8 930. 72 kg/hm~2,宁2038的N_3R_3、N_3R_4、N_3R_2处理较高,达8 010. 87～8 362. 59 kg/hm~2;(2)施氮量对各性状的影响程度均高于施氮配比,氮肥运筹对大穗型品种光合性状及产量因子影响较大,而对多穗型品种的生长性状影响较大,其中大穗型品种对施氮配比更敏感;(3)施氮量为207. 0～310. 5 kg/hm~2、施氮配比为基肥︰拔节肥︰孕穗肥︰灌浆肥=40︰40︰20︰0或20︰40︰20︰20是本地区较为适合的氮素运筹方案,大穗型品种更应注意后期追肥。     

不同种植方式和施氮量对滴灌冬小麦生理特征及产量的影响

以‘邯郸5316’为供试材料,采用裂区田间试验设计,主区为3个播种方式:条播(B1)、穴播(B2)和撒播(B3);副区为4个施氮量处理:不施氮(N0)、138 kg·hm~(-2)(N1)、207 kg·hm~(-2)(N2)和276 kg·hm~(-2)(N3),研究不同播种方式和施氮量对滴灌冬小麦生理特征及产量的影响。结果表明:扬花期是滴灌冬小麦光合特征值最大时期,其中穴播的平均群体光合速率(CAP)、P_n、G_s和T_r最高,分别达4.71 g·m~(-2)·s~(-1)、20.69μmol·m~(-2)·s~(-1)、0.41 mmol·m~(-2)·s~(-1)和7.37 mmol·m~(-2)·s~(-1),撒播的C_i最大,为505.28μmol·mol~(-1)。N2处理下的CAP、P_n、G_s、C_i和T_r最高,分别达5.10 g·m~(-2)·h~(-1)、17.34μmol·m~(-2)·s~(-1)、0.34 mmol·m~(-2)·s~(-1)、4.75 mmol·m~(-2)·s~(-1)和377.47μmol·mol~(-1)。组合处理中B2N2的平均CAP、P_n、G_s和T_r最大,B3N2的C_i最大。SOD活性大小为B2B1B3,其不同施氮量处理表现为N2N1N3N0;MDA含量大小为B3B1 B2,其不同施氮量处理表现为N0N1N3N2,即穴播和N2处理下的SOD酶活性最高而其MDA最低。不同播种方式下的产量大小表现为:B2B1B3,B2比B1和B3分别增加9.63%和16.17%;各施氮处理的产量大小表现为:N2N3N1N0, N2比N0、N1和N3分别增加49.98%、24.14%和14.92%。组合处理中以B2N2的产量最大,达9 144.75 kg·hm~(-2),其次是B1N2,为8 715.89kg·hm~(-2)。     

不同灌水量和密度对无膜棉生长性状及结铃分布的影响

为了明确灌水量和种植密度对新疆无膜棉生长指标、结铃特性的影响,设置了以主区为灌水量（W₁:3 000 m³/hm²,W₂:4 500 m³/hm²,W₃:6 000 m³/hm²）、副区为种植密度（M₁:29.24×10⁴株/hm²,M₂:26.32×10⁴株/hm²,M₃:23.92×10⁴株/hm²,M₄:21.93×10⁴株/hm²）的2因素裂区田间试验,研究灌水量和密度对‘中619’无膜覆盖栽培下的农艺性状、棉铃空间分布及产量等指标的影响。结果表明：（1）无膜棉株高、茎粗、叶片数、节间数、果枝数均随密度增大而减少,第一果枝着...     

滴灌冬小麦地上部干物质积累与分配模型

为构建新疆维吾尔自治区南疆滴灌冬小麦地上部干物质积累规律及其分配模型,通过分析氮素调控的小区试验数据,采用统计模型技术建立基于相对生长度日(RDDT)的冬小麦群体和个体地上部相对干物质积累(RDMA)动态和基于分配指数的各器官物质分配动态的模拟模型,运用水分调控试验数据对模型进行检验。结果表明:滴灌冬小麦返青后干物质积累(DMA)呈典型的"S"型曲线变化趋势,增加水和氮供应量明显促进群体和个体干物质积累量,且灌水效应大于施氮效应,说明在塔里木盆地西北边缘的极端干旱地区保证水分供应的基础上适当增施氮肥是促进小麦生长的关键。各处理DMA的变异系数群体为3.45%～5.19%,个体为2.03%～3.91%,表明群体效应大于个体效应。筛选并构建基于归一化的返青后以RDDT为变量的滴灌冬小麦群、个体RDMA预测模型(MMF):GRDMA_i=(0.001 2+1.003 2RDDT~(4.193 6))/(0.012 9+RDDT~(4.193 6))和SRDMA_i=(0.001 2+1.011 3RDDT~(4.691 1))/(0.018 9+RDDT~(4.691 1)),模拟准确度在0.988 4～1.027 4;以及地上部各器官干物质的分配指数模型,模拟准确度为0.977 5～1.035 4,表明基于RDDT和分配指数的冬小麦群、个体干物质积累和分配模型具有较好的预测性和实用性。     

播期和密度对滴灌冬小麦群体结构与抗倒特性的影响

以新冬22(少穗型)和邯郸5316(多穗型)为供试材料,采用裂区田间试验设计,主区为3个播期:9月23日(B1)、10月4日(B2)和10月15日(B3);副区为4个播种密度:315万株·hm^-2(M1)、510万株·hm^-2(M2)、705万株·hm^-2(M3)、900万株·hm^-2(M4),研究不同播期和密度对滴灌冬小麦群体动态和抗倒特性的影响。结果表明:(1)滴灌冬小麦生育期随播期推迟而缩短,B3处理的新冬22和邯郸5316的生育期较B2处理缩短11 d,较B1处理缩短22 d;密度对生育进程影响较小。(2)群体大小和叶面积指数(LAI)随密度增加而增加,随播期推迟而减小;晚播群体在生育后期总茎数有追赶正常播期处理的趋势;同一密度下B2处理和同一播期下M2或M3处理的群体大小和叶面积动态随生育进程变化最小,表现出较好的叶片调节功能。(3)随播种密度增加,滴灌冬小麦基部节间和重心高度增加,基部直径、机械强度和抗倒指数下降;随播期延迟,茎秆基部节间变短,重心高度下降,直径增大,机械强度和抗倒指数增加;密度对茎秆性状的影响大于播期;在实际生产中,充分发挥密度和播期的互作效应,适当增加晚播处理的密度,能优化个体生长,保证高产。(4)B2处理的平均产量较B1、B3处理分别提高8.09%~17.52%和16.01%~21.07%,新冬22和邯郸5316分别在B2M3和B2M2处理中产量最高,分别达8 541.04 kg·hm^-2和9 218.08 kg·hm^-2。(5)从群个体生长的角度上看,新冬22对密度反应更敏感,邯郸5316对播期反应更敏感;说明生产中少穗型品种应注重合理密度前提下调节播期,而多穗型品种应注重适当播期前提下调节密度,以充分发挥品种的增产潜力。     

酸性水溶肥在南疆无膜棉上的应用效果比较

通过田间小区试验,研究了两种酸性滴灌配肥对无膜棉生长、生理功能及产量等的影响,结果表明：F1配肥处理[“绿多利”牌酸性水溶配肥：尿素690kg/hm_²、高磷肥(16-35-8+TE)510kg/hm_²、高钾肥(8-20-25+TE)225kg/hm_²]较F2配肥处理[“肥帝溉”牌酸性水溶配肥：尿素725.5kg/hm_²,肥帝溉(10-38-10)382.5kg/hm_²,农用硫酸钾(0-52-0)240kg/hm_²]在产量及产量构成因素方面有明显的提升,其中中19品种产量最高达到5 360.74kg/hm_²,较F2配肥处理增产16.35%。F1处理平均产量5 063.42kg/hm_²,较F2处理增加9.52%,增效3 250.43元/hm_²。结论：F1配肥具有一定的增产增效作用,值得南疆无膜棉区推广施用。