河套灌区春小麦高产栽培水氮高效利用研究

在内蒙古河套灌区解放闸灌域沙壕渠实验站,通过田间试验,对节水灌溉模式(拔节+抽穗2水)和常规充分灌溉模式(分蘖+拔节+抽穗+灌浆4水)下,不同施氮量对春小麦产量形成、水分利用和氮素利用等方面进行了研究.结果表明:2水与4水处理间小麦产量及其构成因素均无显著差异,而水分利用效率(WUE)比4水处理提高7.8%.在较低施氮...     

内蒙古河套灌区春小麦高效用水灌溉制度研究

本文以2006年内蒙古河套灌区沙壕渠试验站—春小麦的灌溉试验资料,应用FAO-56双作物系数法计算了不同试验处理的春小麦的实际需水量,研究了需水量与产量,与水分利用效率的关系,并用水分利用效率最大为原则确定了春小麦各种处理的高效用水灌溉制度。     

基于Meta-Analysis的气象与环境因素对玉米氮素利用的研究

运用Meta-Analysis法研究玉米氮肥利用与气象和环境因素的关系。结果表明,在砂质粘壤土和粉砂壤土中玉米氮素利用的响应比最大;地理纬度为39°—42°N时,玉米氮素利用的响应比最大;气象因素对玉米氮素利用的影响为:在玉米生长前2个月,降雨均匀度对玉米氮素利用的影响较气温和降雨量大,在玉米生长中期,降雨量对玉米氮素利用的影响最大;在玉米生长后期,降雨均匀度、气温和降雨量都对玉米氮素利用的响应比有重要影响。     

高产春玉米灌浆期碳氮积累、转运及叶片衰老特性对深松深度的响应

试验采用深松35 cm（S35）和深松25 cm（S25）及不深松（CK）3个处理,比较分析各处理间吐丝后地上部干物质、氮素积累量的差异和叶片SAPD值、群体叶面积的变化。结果表明,灌浆期地上部干物质、氮素积累量均表现为S35>S25>CK处理,且随着生育进程的推进和深松深度的增加,其差异明显增大。在吐丝后36 d,各深松处理子粒干物质和氮素积累量均占成熟期的60%之上,均以S35最高;棒三叶以下叶片的氮素输出量表现为CK >S25 >S3处理;群体叶面积下降幅度表现为CK >S25 >S35处理,以吐丝后18～36 d下降最为明显;深松处理延缓了穗位叶、穗位上、下第1叶和穗位上第2叶SPAD值的下降。随深松深度的增加深松作用显著,在灌浆后期表现更明显。     

节水灌溉模式下施肥量对小麦产量和加工品质的影响

【目的】探明河套灌区小麦实现高产、优质、节水相统一的施肥量范围。【方法】以中强筋小麦品种永良4号为供试材料,于内蒙古巴彦淖尔市五原县田间进行磷肥、氮肥两因素五水平完全随机区组试验,通过方差分析、相关分析、回归分析,研究节水灌溉模式下施磷量和施氮量对小麦开花期农艺性状、产量及一、二次加工品质的影响,确定该地区小麦节水灌溉模式下优质与高产相统一的施肥量。【结果】小麦开花期多数植株形态指标（茎粗、旗叶长、旗叶宽、旗叶面积、单株叶面积）,群体指标（叶面积指数、干物质）,光合生理指标（SPAD、净光合速率）随施磷量和施氮量的增加表现为先升高后降低的变化趋势。小麦产量随着施磷量和施氮量的增加均呈先升高后降低的趋势。小麦籽粒的一、二次加工品质均随施氮量的增加呈线性增加趋势,随施磷量的增加呈先升高后降低趋势。施磷量、施氮量及其互作对小麦产量和加工品质影响程度表现为施氮量>施磷量>氮磷互作。小麦籽粒产量与蛋白质含量间存在极显著正相关关系,适当增加施肥量可同步提高小麦的产量和品质。河套灌区小麦节水灌溉模式下优质与高产相统一的施磷（P₂O₅）量为66.2~72.5 kg/hm²,施氮（纯N）量为181.7~193.3 kg/hm²;与农户常规施肥量比较,该施肥模式施磷量减少44.3%~49.1%,施氮量减少19.5%~24.3%,产量提高12.4%,蛋白质产量增加15.7%。【结论】磷肥和氮肥合理配施有利于小麦产量与品质的协同提高。     

施氮量和灌水模式对小麦产量、品质和氮肥利用的影响

为探明河套灌区小麦实现高产、高效、优质相统一的施氮量范围,以中强筋小麦品种永良4号为供试材料,通过田间试验系统分析了不同施氮量和灌水模式对小麦产量、品质和氮肥利用效率的影响。结果表明,节水灌溉较常规灌溉,小麦籽粒产量并未显著降低,籽粒品质显著提升;植株吸氮量明显降低,氮素生理效率和氮素生产效率显著提高。小麦产量随着施氮量的增加呈先升高后降低的趋势,籽粒品质随施氮量增加呈增加趋势;多数氮素利用相关指标与施氮量均呈极显著负相关,过量施氮导致氮肥利用效率降低。河套灌区小麦高产、高效、优质相统一的适宜施氮量为:节水灌溉模式185.5 kg·hm~(-2)～209.5 kg·hm~(-2),常规灌溉模式212.5 kg·hm~(-2)～240.9 kg·hm~(-2)。     

不同氮效率基因型高产春玉米花粒期干物质与氮素运移特性的研究

以先玉335（XY335）、 郑单958（ZD958）、 内单314（ND314）及四单19（SD19）4 个不同氮效率基因型高产春玉米品种为材料,研究了在当地农户常规施氮（FCN）和高产施氮（HYN）水平下其花粒期的干物质、 氮素转移及积累特性。结果表明,两个施氮水平下先玉335与郑单958均较内单314与四单19有显著的增产效果。农户常规施氮水平下,产量高低为郑单958、 先玉335内单314、 四单19,分别为13512、 13381、 12260和11932kg/hm2;高产施氮水平下,各品种产量表现为先玉335郑单958内单314四单19,分别为16364、 15895、 13916和12717 kg/hm2。农户常规施氮水平下,氮高效型品种与氮低效型品种间产量形成的差异主要来自于花前营养器官干物质转移量;而在子粒氮素积累上,氮高效型品种与氮低效型品种间的差异主要来自于吐丝期之后的氮素合成量。高产施氮水平下,氮高效型品种与氮低效型品种间产量形成的差异来自于花前营养器官干物质转移量与吐丝期之后干物质的合成,且在子粒氮素积累上,氮高效型品种与氮低效型品种间的差异来自于营养器官氮素转移量与吐丝期之后氮素合成量。氮高效型品种在农户常规施氮及高产施氮水平下均能有效提高子粒产量及氮素含量,且在高施氮量条件下更能有效利用氮素,增加花粒期干物质及氮素吸收转移量。     

秸秆全量深翻还田和施加生物炭对不同土壤持水性的影响

【目的】研究秸秆深翻还田对土壤持水性的影响机理。【方法】采用连续4 a玉米秸秆全量深翻还田定位试验和土壤有机碳梯度入渗淋溶模拟试验,秸秆全量深翻还田1~4 a处理(SF1、SF2、SF3和SF4),以不深翻秸秆全量还田处理作为对照(CK);土壤有机碳入渗淋溶模拟试验研究了2种质地土壤(砂土、壤土)的不同质量比生物炭处理条件下的土壤水力传导性,砂土中添加质量比为0、1%、3%、5%、8%、10%生物炭处理分别记作CKS、BS、CS、DS、ES、FS,壤土中添加质量比为0、1%、3%、5%、8%、10%生物炭处理分别记作CKR、BR、CR、DR、ER、FR,应用单环入渗法测定了土壤平均入渗速率和累积入渗量,应用压力膜法测定了土壤水分特征曲线。【结果】秸秆全量深翻还田后,相同的静水压力下,SF4处理持水性比CK降低21.05%,土壤平均入渗速率比CK增加82.07%,累积入渗量比CK增加225.09 cm;随深翻秸秆还田年限(随年份和深翻措施的累积增加)的增加,土壤持水性逐渐降低,土壤平均入渗速率逐渐加快,土壤的累积入渗量逐渐增多;在土壤体积质量保持不变的情况下,随生物炭量的增加,砂土的入渗速率、累积入渗量减小,持水能力升高;当生物炭添加比例从1%到8%时,壤土累积入渗量、入渗速率递增,持水能力降低,当添加生物炭量为10%时,较添加8%生物炭处理时土壤持水性略有升高,土壤持水性变化规律出现波动。秸秆全量深翻还田增加了土壤有机质量,土壤有机质的腐解增加了土壤生物炭量,同时结合室内模拟试验的结果,生物炭量的增加改善了土壤(0~40 cm)持水性和通透性。【结论】应适度采取秸秆深翻还田来改善土壤的持水性,可为春玉米的连续高产稳产提供良好的土壤水分环境。     

深翻对耕层土壤物理特性及超高产春玉米根系垂直分布的影响

针对内蒙古自治区由于长期使用小动力农机整地,造成的耕层浅、犁底层坚硬,限制了根系下扎及其对土壤深层水分和养分吸收困难等问题,试验采取条浅旋和深翻打破底层,研究浅旋和深翻对耕层土壤物理特性及超高产春玉米根系垂直分布的影响,为自治区玉米生产实践中采取浅旋和深翻措施,提高土壤质量提供理论依据。试验结果表明:深翻措施能降低土壤容重和紧实度,增加气相和液相的比例,改善土壤物理性质,并能优化根系的垂直分布,使根系下扎,增加30~60cm土层根系的根干重、根长、根表面积和根体积。     

玉米秸秆低温降解复合菌系GF-20的促分解作用及对土壤微生物多样性的影响

在10℃黑暗条件下进行室内土培接种实验,评价玉米秸秆低温降解复合菌系GF-20对玉米秸秆的促分解作用及对土壤微生物群落多样性的影响。在接种后15、30、45和60 d分别测定GF-20及对照菌剂LK和SM的玉米秸秆降解率及土壤微生物群落结构。结果表明,与未施菌剂对照(CK)相比,施用菌剂在一定程度上加快玉米秸秆的分解,以低温高效菌剂GF-20效果最佳,可明显加快秸秆分解进程。利用16Sr DNA-PCR-DGGE技术检测土壤微生物群落的多样性,与未施菌剂对照(CK)和无秸秆无菌剂的空白对照(B)相比,施用菌剂对土壤细菌群落结构产生较大的影响,可显著提高土壤细菌富度(S)和多样性指数(H),表现为GF-20LKSMCKB;各处理之间的种群均匀度指数(E)差异不显著。玉米秸秆添加促腐解菌剂,可有效加快秸秆分解,增加土壤微生物群落多样性。