施肥对冬小麦产量、养分吸收利用的影响研究

在现代农业快速发展的过程中,施肥对冬小麦产量、养分吸收利用都有一定的影响,必须科学合理地进行冬小麦施肥操作,保障冬小麦产量。现在我国农业技术水平不断提高,农业技术人员的水平不断提升,这为冬小麦科学合理施肥起到保障作用。从不同方面阐述了施肥对冬小麦产量、养分吸收利用的影响,希望为研究施肥对冬小麦影响的专家和学者提供理论参考依据。     

长期定位施肥对冬小麦产量及潮土土壤肥力的影响

为了探讨长期施用化肥、有机无机结合等不同施肥条件下的冬小麦增产效果与土壤养分演变规律。以连续18年的长期定位施肥试验为依据,对历年冬小麦产量和土壤养分测试结果进行系统总结。结果表明:化肥与有机肥都可以提高冬小麦产量,且二者效果不相上下;化肥与有机肥都可以提高土壤有机质含量,有机肥与秸秆在提高土壤有机质,有效磷及有效钾含量方面比化肥更具优势;随着施肥年份的增加,土壤碱解氮呈缓慢增加趋势;施肥到一定阶段后,高量有机肥,常量有机肥,化肥及秸秆还田,无肥处理的土壤有效磷含量分别稳定在80,60,20,3 mg/kg左右。     

氮磷钾肥优化配施对冬小麦产量与养分吸收利用的影响

为探究氮磷钾肥优化配施对冬小麦产量、养分吸收和积累以及利用特性的关系,推动高产高效施肥,于2017—2018年在河南省的鹤壁市和焦作市同步开展冬小麦田间试验,分析不施肥(CK)、磷钾肥配施(CF-N)、氮钾肥配施(CF-P)、氮磷肥配施(CF-K)、氮磷钾肥优化配施(CF)、控释尿素与普通尿素1:1配施(CRU)和农民习惯施肥(FP)对冬小麦产量、地上部养分积累和吸收利用效率的影响。结果表明,CF能显著提高冬小麦产量,其两地产量平均值分别较CK和FP提高30.27%和6.50%;与FP相比,焦作市CF的氮、磷、钾素积累量分别提高20.69%、1.03%和23.16%,鹤壁市则分别提高9.99%、3.27%和13.88%;两地CF氮、磷、钾肥利用率较CRU分别平均提高9.57、7.17和9.83个百分点,农学效率分别平均提高0.85、2.20和2.25个百分点。综上,采用氮、磷、钾肥用量分别为240、105、90 kg/hm²,并按照基肥与拔节肥1:1配施的CF处理可显著提高冬小麦产量及养分吸收利用效率。     

山西省闻喜县冬小麦水肥管理现状分析

为了解近年来山西省冬小麦生产现状,对山西冬小麦水肥管理进行科学指导,2011—2014连续3年在山西小麦种植面积第一大县闻喜县调查冬小麦水肥管理状况。结果表明,闻喜县冬小麦产量随年际间降水量波动变化较大。由施肥情况分析可看出,水地冬小麦农户平均施氮(基肥+追肥)324 kg/hm~2,72%农户氮肥投入很高,平均施磷(基肥+追肥)141 kg/hm~2,18%农户未施磷肥,49%农户施磷很高,最终氮、磷平均偏生产力分别为16.83 kg/kg、49.63 kg/kg。旱地冬小麦农户平均施氮(全部基肥)152 kg/hm~2,59%农户氮肥投入偏低,平均施磷(全部基肥)120 kg/hm~2,54%农户施磷适中,13%农户施磷很高,最终氮、磷平均偏生产力分别为15.71 kg/kg、23.29 kg/kg。由灌水情况分析可看出,平均灌水次数增加,水地冬小麦产量呈增加趋势。由投入产出分析可看出,水地冬小麦施肥、灌水分别占总投入金额比例为:27%、32%,纯收入为:4285元/hm~2;旱地冬小麦施肥占总投入金额比例为:39%,纯收入为:1150元/hm~2。总之,产量和收入主要因年际间降水量差异较大而不稳,磷肥重视程度提高,但氮肥投入不合理,水地过高、旱地过低,制约产量提高;水地冬小麦施肥和灌水投入、旱地冬小麦施肥投入占总投入比例均较高,对农户收入也有较大影响。     

旱地条件下冬小麦产量和农艺性状对养分投入的响应

以9个旱地冬小麦品种为材料,通过田间试验研究其产量及主要农学性状与养分投入水平的关系。与不施肥对照相比,在低、高水平养分投入条件下小麦籽粒产量分别提高20%和40%,生物量提高17%和35%,单位面积穗数增加11%和25%,穗粒数增加8%和10%。高产品种的生物量、单位面积穗数、穗粒数及其随养分投入增加而提高的幅度显著高于低产品种。千粒重不受养分投入水平的影响。旱地条件下,不同小麦品种的产量、生物量、单位面积穗数和穗粒数均随养分投入水平的提高而显著提高,并且存在品种间差异。高生物量、高单位面积穗数和穗粒数是旱地高产品种的重要特征,它们对养分投入的敏感响应是高产品种养分投入提高后产量提高的主要原因。     

复合包裹控释肥对小麦生长发育及土壤养分的影响

通过田间试验,研究了复合包裹控释肥对小麦产量、光合特性、植株养分及土壤速效养分的影响。结果表明,复合控释肥较不施肥（CK）、氮磷钾配施（NPK）、复合肥（CF）及单一控释肥（CCRF）冬小麦中后期叶片净光合速率（Pn）和灌浆速率提高、灌浆持续时间延长、千粒重提高、穗粒数增加,但成穗数降低,产量构成因子协调,籽粒产量增加、蛋白质含量提高,分别较NKP和CF增产8．93％～16.05％和5．34％～12．23％;复合控释肥使土壤速效养分在冬小麦生长发育前中期相对较低后期较高,促进了干物质积累与转移,使植株干重和全氮全钾含量明显提高。复合控释肥中以WCRF效果最佳,使冬小麦籽粒产量、中后期叶片Pn、植株干重及全氮全钾均最高,养分释放更符合冬小麦需肥规律。     

专用缓释肥对高产冬小麦产量及养分吸收利用的影响

为探究高产小麦一次性简化施肥技术,采用田间试验研究了专用缓释肥、复混肥料及习惯施肥对小麦产量、经济效益、生物重及养分积累量的影响。结果表明,鹤壁和温县冬小麦施肥分别增产26.18%~30.85%和28.11%~32.29%;专用缓释肥促进了冬小麦对氮、钾素的吸收利用,干物质积累量较习惯施肥分别增加2.48%和2.57%,提高了冬小麦千粒重,较习惯施肥分别增产3.27%和3.70%,纯收益分别增加548元/hm²和616元/hm²,可在冬小麦高产区推广应用。     

应用施肥效应方程指导施肥的有关因素分析

近年来在合理施肥研究中,采用二次曲面效应方程反映氮、磷肥投入与产量的生产函数关系.据多点试验结果分析,二次方程均能客观地反映各点实际情况,拟合度好.但在田间运用应考虑到许多影响因素.本文拟就气候条件相近,土壤类型单一的条件下,对冬小麦田间试验结果探讨如下问题:方程中一次项与土壤初始养分测定值的关系;效应方程中一次项与二次项系数的关系;土壤养分氮、磷比例对氮、磷肥交互作用及肥效的影响;地力基础产量的估算及采用施肥效应方程推荐肥料用量的价格问题.     

长期配方施肥对作物产量和土壤养分含量的影响

为合理优化施肥结构,制定科学的作物肥料配方,提高耕地地力水平,实现耕地资源可持续利用。2006—2013 年笔者通过对山东省临沂市河东区4 种土壤进行长期定位配方施肥,研究了配方施肥对作物产量及土壤养分含量的影响。结果显示：各处理配方施肥处理作物平均产量明显高于习惯施肥。2013 年配方施肥处理和习惯施肥处理土壤碱解氮含量、土壤速效钾含量均比2006 年增加,其中习惯施肥处理土壤碱解氮含量增幅较配方施肥处理大,而配方施肥处理土壤速效钾含量增幅较习惯施肥处理大;2006—2010 年配方施肥处理土壤有效磷变化不明显,2010 年后土壤有效磷呈下降趋势;2006—2013 习惯施肥处理土壤有效磷含量相对较稳定。配方施肥通过合理调整氮、磷、钾肥的比例和用量,大幅减少了肥料投入,显著提高了作物产量,有效促进了土壤养分均衡。     

花生土壤钾素亏缺与补钾途径

对花生田壤养分监测结果表明,十年间花生田土壤速效钾含量平均下降了13mg/kg,亏缺原因是钾素投入总量不足,氮磷钾施肥比例不当及等原因所致。实施测土平衡施肥、加大钾素施用比例、充分利用有机肥源、采用科学的施肥方法,可明显增加土壤钾素含量,有效提高花生产量。在目前土壤养分状况和生产水平下,推荐花生田K20施用量增加到150~200kg/hm2,N:P2O5:K20使用比例调整为1:0.40:0.80为宜。     

中国冬小麦施肥历史演变及阶段特征研究进展

为了对今后中国小麦施肥进行决策导向和科学指导,本研究总结了建国以来中国冬小麦生产发展历程,从阶段产量、面积及相应栽培措施对6个发展阶段进行了相应阐述;重点分析了建国以后冬小麦施肥阶段划分（共划分为7个阶段）、有机肥与化肥施用的阶段特征,并以代表性地区进行了大样本数据说明;特别剖析了2009年以来的现阶段施肥特点、产量效率及生产存在的问题。文末针对当前小麦生产方式与格局的变化,列举了小麦施肥方面的新技术、新方法等重点研究领域,提出了展望。     

早熟与常规熟期冬油菜品种养分吸收规律差异研究

探明南方三熟区早熟与常规熟期冬油菜品种在干物质积累及养分吸收方面的规律差异,为稻-稻-油三熟制油菜施肥提供依据。于2017年冬季至2018年春季在湖南衡阳布置田间小区试验,供试品种为早熟品种湘油420和湘油642、常规熟期品种湘油1035和湘杂油710×1035,间隔10~15d取样,监测4个油菜品种的干物质积累动态,氮、磷、钾元素吸收的时空特征及产量。早熟冬油菜品种与常规熟期冬油菜品种的产量及产量收获指数无显著差异,早熟冬油菜品种的干物质、磷在花期-角果期积累比例最大,分别为79.9%~80.0%、69.3%~79.5%,氮、钾积累量在花期的比例最大,分别为46.8%~47.7%、39.9%~52.3%;常规熟期冬油菜品种的干物质、磷、钾在花期积累比例最大,分别为37.1%~38.6%、44.1%~49.3%、32.8%~36.2%,氮在苗期的积累比例最大（48.6%~73.9%）。相较于常规熟期冬油菜品种,早熟冬油菜品种对干物质及养分的吸收高峰推迟,干物质和磷、钾养分累积多集中在花期-角果期。冬油菜的养分积累量随干物质积累量的增大而提高。早熟冬油菜品种生育期185d,较常规熟期冬油菜品种短15d,能缓解稻油轮作时茬口矛盾;收获期早熟冬油菜品种氮、磷积累量明显高于常规熟期冬油菜品种,氮、磷、钾累积特性适用于缓控释肥养分释放速率慢、周期长的释肥特性。早熟冬油菜品种生育期短且养分积累量高,在南方三熟区存在季节优势和养分积累优势,适宜在南方三熟区大面积推广。     

基于养分平衡和土壤测试的冬小麦氮素优化管理方法研究

以养分平衡和土壤测试为基础,把氮素供应与作物氮肥特性结合起来,通过田间试验研究冬小麦分期优化供氮量。结果表明：冬小麦播种前0~30cm土壤Nmin大于30 kg/hm2时,不施基肥（氮）,足以满足冬小麦从播种到返青期对氮素的需求;返青期保证供氮量90 kg/hm2 (0~60 cm土壤Nmin+肥料氮),可以满足冬小麦从返青期到拔节期对氮素的需求;拔节期保证供氮量100 kg/hm2 (0~90 cm土壤Nmin+肥料氮),可以满足冬小麦从拔节期到收获期对氮素的需求,最终达到目标产量。上述返青期90 kg/     

灌水和追氮对冬小麦植株性状和产量的影响

为了明确灌水和追氮对冬小麦茎秆性状和产量的影响,以‘京9428’为材料,分析了不同时期灌水和追氮对小麦茎秆性状及产量和产量构成因素的影响。结果表明,春3、4叶期一次性肥水使基部第一、二节间显著较长,穗下节显著较短,株高显著较低,公顷穗数和穗粒数显著较少,产量显著较低。春3、4叶期灌水后春5叶期灌水追肥的处理,虽然基部节间也较长,但穗下节间显著较长,株高显著较高,公顷穗数和穗粒数显著较多,产量显著较高,其他处理的结果处于以上二者之间;灌水和追氮都能显著提高小麦顶部功能叶光合速率,但春5叶期较春3、4叶期灌水追氮显著提高开花后冬小麦顶部功能叶的光合速率;灌水和追氮时期对单株茎数和单茎干重影响不大。该区域小麦春季肥水以春3、4叶期灌水,春5叶期一次性追肥较适宜。     

冬小麦生长后期地上部分氮素的氨挥发损失

在拔节到成熟期，采用密闭生长室法直接收集和测定了种植在高、低两种肥力土壤上的冬小麦挥发的氨气。结果表明，进入成熟期后施肥处理的冬小麦地上部分的氨挥发速率和数量成倍升高，而不施肥的处理和生育前期相比无明显变化。同一植株不同部位的挥发量相差很大，下部衰老茎叶的氨挥发量明显高于生长正常的上部穗和旗叶。灌浆     

施肥与光照强度对冬小麦田杂草野老鹳草和大巢菜生长及竞争的影响

为了研究施肥及光照强度对冬小麦田杂草的影响,以有效利用施肥模式综合治理冬小麦田间优势杂草。通过盆栽试验,研究了施肥对2种冬小麦田主要杂草野老鹳草(Geranium carolinianum)和大巢菜(Vicia sativa)种子萌发的影响,以及不同光照强度下施肥对2种杂草生长及竞争的影响。结果表明,野老鹳草种子与大巢菜种子相比,萌发起始较早,萌发较快,萌发率也较高。在萌发的过程中不同营养元素对2种杂草种子萌发的作用不同,并且混合播种时大巢菜种子比野老鹳草种子表现出了更强的竞争力。不同光照条件影响施肥对2种杂草生长的作用,在2种杂草竞争的情况下,随着光照强度的降低野老鹳草对各营养元素的竞争力逐渐增强,表现出了更强的适应性。由以上结果可知,2种杂草在不同生长发育阶段对养分元素的竞争能力差异较大,并且不同光照条件可以改变2种杂草对养分元素的竞争,这就为农业生产中合理施肥进行田间杂草综合防治提供了可能。     

基于TOPSIS黄淮海平原井灌区冬小麦调亏灌溉的多目标优化

为探寻黄淮海平原井灌区冬小麦适宜的调亏灌溉控制指标,通过3季（2015-2017年）不同灌水下限与灌水定额（30、60、90、120和180mm）2因素组合试验,研究调亏灌溉对冬小麦产量及作物水分利用效率的影响。灌水下限分别为：轻旱（LD）,冬小麦苗期至返青期、拔节期、抽穗期和灌浆成熟期田间持水量分别为田间持水量（field capacity,FC）的50%、55%、60%和50%;中旱（MD）,冬小麦苗期至返青期、拔节期、抽穗期和灌浆成熟期田间持水量分别为田间持水量的40%、50%、55%和45%。研究结果表明,随灌水定额的增加,产量呈先增加后下降趋势,水分利用效率呈下降趋势。90mm灌水定额下,随灌水下限的增加,冬小麦产量呈增加趋势。基于CRITIC赋权的TOPSIS法构建冬小麦综合效益多目标优化模型获得的结果与产量和作物水分利用效率分析法获得的结论具有一致性,均表明LD60处理最优。综合考虑,为实现本地区冬小麦稳产与水资源高效利用的双重目标,冬小麦适宜采用轻旱胁迫下灌水定额为60mm的调亏灌溉控制指标。本结论可为黄淮海平原井灌区冬小麦的管理提供科学依据。     

氮素分期优化管理对冬小麦产量和籽粒品质的影响

采用田间试验,对氮素分期优化管理方法对小麦籽粒品质的影响进行了研究,以期为高产、优质、资源高效、环境保护等多重目标并重的养分资源优化管理提供理论依据.结果表明:氮素供应量最优的处理(冬小麦返青期氮素供应量即0～60 cm土壤Nmin+肥料氮为90 kg/hm2,拔节期追氮量即施用肥料氮30 kg/hm2)的冬小麦籽粒产量和其他氮素供应量处理没有显著差异;氮素供应量最优的处理冬小麦籽粒的粗蛋白和面筋含量显著低于在返青期和拔节期供氮量都高的处理(冬小麦返青期氮素供应量即0～60 cm土壤Nmin+肥料氮为150kg/hm2、拔节期追氮量即施用肥料氮90kg/hm2),但与其他处理相比差异不显著;以高产、资源高效和环境保护为前提的冬小麦氮肥分期优化施用量获得了最高产量的同时兼具较好的小麦籽粒品质.     

基于数字图像技术的冬小麦不同施氮和灌溉处理颜色特征分析

本文在大田条件下对不同施氮和灌溉处理下冬小麦数字图像的颜色特征进行了研究探讨。初步得出以下结论：充分灌溉条件下不同施肥处理间的色调值差异几乎持续到成熟期;而满足氮肥需求的条件下不同灌溉处理的色调值差异主要表现在灌浆后期至成熟期;数字图像能够反映冬小麦的生育时期。     

气候变化下水肥及CO2对冬小麦生长的影响模拟

从机理上研究冬小麦最优水肥管理措施及其对大气CO2浓度变化的适应性,对保障粮食安全、促进农业可持续发展有重要意义。基于DSSATv4.5 模型中的CERES-Wheat 模块,模拟开封市冬小麦2001—2010 年气象条件变化对冬小麦开花期、成熟期的影响;设定42 种水肥组合方式,分析水肥因素对冬小麦产量的影响,同时选取出最优水肥组合方式;在最优水肥组合方式支持下,模拟不同大气CO2浓度水平下冬小麦的生长状况,分析CO2的施肥效应。研究结果表明：冬小麦开花期、成熟期随降水量的增加有所提前;生长期平均温增加能够明显促进冬小麦开花期、成熟期提前;灌溉量、施肥量的增加对冬小麦产量带来先快速增长后趋于稳定的增产效果,但过量施肥或灌溉均会导致不同程度的减产;大气CO2浓度增高对冬小麦有明显的增产效果,同时其各项生产指标也随CO2浓度增高而表现出平稳增长的趋势。可得出结论：冬小麦开花期、成熟期较晚的年份其生长期平均温均在11.0℃以下;控制施肥量300 kg/hm2、灌溉量200 mm左右的水肥组合能够达到理想的冬小麦高产节约种植效果;未来40 年的大气CO2浓度增高会对冬小麦种植带来明显的增产效应。