河北夏玉米产量潜力、产量差与氮肥效率差分析

利用2011~2014年河北省"测土配方施肥"数据库数据对河北省夏玉米产量差和氮肥效率差进行分析。结果发现,河北省夏玉米一般农户产量、高产农户产量、配方施肥产量和高产纪录产量分别为7 911、10 097、8 411、11 093 kg/hm~2,所对应的产量差分别为2 186、500、3 182 kg/hm~2。邯郸地区的产量潜力和产量差最大,廊坊和沧州的产量潜力最小,产量差以石家庄和衡水最小。一般农户、高产农户、配方施肥和高产纪录的氮肥偏生产力分别为39.5、47.3、42.7、50.3 kg/kg,所对应的氮肥偏生产力差分别为7.8、3.2、10.8 kg/kg,存在较大的效率差。不同地区玉米氮肥偏生产力效率差以邯郸最大,邢台最小。     

秸秆还田配施氮肥对冬小麦氮素吸收特性及产量的影响

为筛选砂姜黑土玉米秸秆全量还田条件下冬小麦生长季适宜的施氮量,通过秸秆还田定位试验,探讨了玉米秸秆还田配施氮肥(162.0、202.5、243.0、283.5和324.0kg·hm-2)对冬小麦产量、植株含氮量、氮素吸收强度及氮素利用率的影响。结果表明,玉米秸秆全量粉碎还田后,前两年小麦产量连续下降,降幅达4.1%~46.1%,从第四年开始产量增加,增幅为5.7%~12.8%,尤其以配施纯氮243.0kg·hm-2的增幅最高。在秸秆还田配施低量氮(162.0~202.5kg·hm-2)和过量氮(324.0kg·hm-2)下,小麦整个生育期植株含氮量呈单峰曲线变化,高峰期分别出现在拔节、开花和孕穗期;配施高量氮(243.0、283.5kg·hm-2)时小麦植株含氮量分别在越冬期和拔节至孕穗出现高峰。小麦植株吸氮强度在各生育时期均随施氮量的增加而增强,配施低量氮肥会导致小麦生育后期发生早衰。秸秆还田配施氮肥下,小麦达到最高产量9 860kg·hm-2时植株的适宜含氮量为3.12%~4.72%,拔节和孕穗期较高。氮肥农学效率、植株地上部氮肥吸收利用率和籽粒氮肥吸收利用率均随施氮量的增加而显著降低,而施氮处理的氮素收获指数显著高于不施氮处理。综合考虑,冬小麦生长季玉米秸秆还田适宜的配施氮量为243.0kg·hm-2,并且在连续还田4年后冬小麦才表现出较好的增产效果     

缓释氮肥对棉花生长发育及产量的影响

研究缓释氮肥对棉花单株生物量及产量的效应,以期为棉花节本增效栽培技术提供理论依据。以湘杂棉8号F1为材料,进行了常规氮肥和缓释氮肥不同施氮量田间对比试验。结果表明,缓释氮肥处理的棉花株高、果枝数、生物量及叶绿素含量较常规氮肥具有优势。缓释氮肥处理的棉花产量均高于常规氮肥,并以施氮量240kg·hm-2的产量最高,达到4047.03kg·hm-2;480kg·hm-2施氮量次之,产量为4040.60kg·hm-2;较之等氮量常规氮肥分别增产10.18%、9.76%。     

基于Meta分析的黄河三角洲小麦产量及肥效特征

为探究黄河三角洲小麦产量及肥效特征,通过检索已发表的相关文献,采用整合分析法(Meta-analysis),对黄河三角洲不同区域小麦产量分布及肥料的产量差贡献率、产量反应、相对产量、农学效率和偏生产力等进行了统计分析。结果表明,黄河三角洲小麦田间平均产量为6.00 t·hm^-2,变化范围较大(2.69～8.65 t·hm^-2),不同区域平均产量表现为第一扇面>第三扇面>第二扇面。肥料增产效果表现为磷肥>钾肥>氮肥。施肥导致的产量差为2.40～2.87 t·hm^-2,其中氮肥对小麦产量差的贡献率最大。氮、磷、钾肥的相对产量分别为0.96、0.85、0.92。在基础地力条件下,土壤氮素对小麦产量贡献最大,其次为钾素,磷素贡献最小。氮、磷、钾肥的平均农学效率分别为4.94、12.13、15.33 kg·kg^-1,氮、磷农学效率较高地区均为第一扇面,钾农学效率较高地区为第二扇面;氮、磷、钾肥平均偏生产力分别为36.12、60.95、82.92kg·kg^-1,均以...     

水肥优化管理对渭北旱塬冬小麦生长发育及产量的影响

为筛选出适合渭北旱塬冬小麦生产的高产栽培技术模式,通过田间试验,以只施磷钾肥处理为对照,设置2种农户模式和5种水肥优化模式,研究优化施氮、补灌、秸秆覆盖、配施有机肥等措施集成的水肥管理模式对渭北旱塬冬小麦群体动态、干物质积累、产量及其构成的影响。结果表明,冬小麦由苗期开始群体数量不断增加,至返青期达到最大值,然后开始下降。小麦干物质积累呈"慢-快-慢"变化趋势,以拔节至灌浆期积累最快。优化模式的全生育期干物质积累量较农户模式、对照分别提高21.8%和31.0%。在8个处理中,优化模式3-2[基施纯氮、磷(P2O5)、钾(K2O)、有机肥分别为87、120、45和30 000kg·hm-2,拔节期追氮43kg·hm-2,秸秆覆盖为4 500kg·hm-2,拔节初期灌水65mm]产量最高,为6 372.42kg·hm-2,比农户模式和对照分别增产23.5%和85.6%,是渭北旱塬南部有限灌溉条件下最适宜的冬小麦栽培技术模式。优化模式的有效穗数和穗粒数比农户模式分别增加5.8%～18.8%和3.6%～19.1%,是其增产的主要原因。     

氮肥调控对冬小麦干物质量、产量和氮素利用效率的影响

为了探讨河南省安阳地区冬小麦合理高效的氮肥调控模式,2008-2010年通过田间试验,比较分析了不同基追比(10∶0和6∶4)和施氮水平(100、200和300kg·hm-2)下冬小麦干物质量、产量和氮肥利用效率的差异。结果表明,增施氮肥显著促进了冬小麦的干物质积累和籽粒产量的形成,在基追比10∶0下,氮肥农学效率(NE)随着施氮量的增加呈降低趋势。在相同追施比例下,干物质量、籽粒产量、氮素生理利用效率(PNUE)和氮素利用效率(NUE)以施氮200kg·hm-2时最高。在施氮100kg·hm-2时,提高氮肥基施比例更有利于增加干物质量、产量和氮肥利用效率;伴随施氮量的增加,提高追肥比例能有效增加干物质量、籽粒产量、NE、PNUE和NUE。本试验中,在施氮200kg·hm-2、基追比为6∶4条件下,冬小麦的干物质积累、产量及氮素利用效率表现最佳。     

拔节期追施氮肥对宁麦16产量和品质的影响

为了研究拔节期追施氮肥对小麦产量和品质的影响,以中筋小麦品种宁麦16为试验材料,通过在拔节期追施不同量的氮肥,研究追施氮肥对其籽粒产量和品质的影响.结果表明,拔节期追施氮肥对宁麦16有极显著的增产作用,追施氮肥处理的平均单产比对照增产29.4%,其中以施纯氮225 kg·hm-2理的增产效果最为显著,较对照增产2281.0 kg·hm-2,增幅达40.56%,但施氮量继续增加,籽粒产量则有所下降.拔节期追施氮肥对产量构成因素的影响主要表现在提高成穗数和穗粒数上,平均比对照分别提高14.0%和19.0%.拔节期追施氮肥能显著提高宁麦16籽粒蛋白质、湿面筋含量、面团稳定时间和延伸性.综合产量和品质分析结果,在本试验条件下,拔节期追施225 kg·hm-2氮素可实现宁麦16高产与优质的协调.     

养分专家系统推荐施肥对潮土冬小麦产量及养分吸收利用的影响

为明确小麦养分专家系统推荐施肥效果,通过田间试验比较分析了小麦养分专家系统和Agro Services International Inc(ASI)法推荐施肥下不同质地潮土冬小麦产量、经济效益、养分吸收积累及肥料利用效率的差异。结果表明,在粘壤质和砂壤质潮土上,冬小麦施肥分别增产6.05%~21.92%和8.67%~31.49%;小麦养分专家系统推荐施肥较农户习惯施肥分别增产4.91%和7.35%,增收10.30%和8.42%;ASI法推荐施肥较农户习惯施肥分别增产4.63%和4.98%,增收12.18%和5.77%。小麦养分专家系统推荐施肥的氮、磷、钾肥农学效率分别为6.26、5.31和6.71kg·kg-1,氮、磷、钾肥料利用率分别为26.06%、15.28%和43.41%。小麦养分专家系统推荐施肥促进了冬小麦对氮磷钾养分的吸收和利用,具有明显的增产增收效应,肥料利用效率也高于全国平均水平,可在潮土区推广应用。     

河北平原冬小麦水分生产率的模拟分析

为给河北平原地区水资源优化配置和科学灌溉提供参考,利用作物生长模型,在遥感和GIS技术支持下,模拟分析了河北省平原区水分限制条件下冬小麦产量、蒸散量及水分生产率的空间分布特征。结果表明,在水分限制条件下,冬小麦产量和水分生产率具有相似的空间分布格局。在保定中部、石家庄中部、邢台中部、邯郸东部南北条带上产量和水分生产率都较高,产量都在8 000kg.hm-2以上,最高可达10 359kg.hm-2,水分生产率为19～23kg.hm-2 mm-1,其中邯郸东南部最高,可以达到23.8kg.hm-2.mm-1。而在邢台地区东部、衡水、沧州、秦皇岛等地由于不能灌溉,小麦生育期内降雨量无法满足小麦生长所需,产量和水分生产率均较低,产量普遍位于4 200～6 000kg.hm-2之间,水分生产率一般为10～19kg.hm-2.mm-1。总供水量不足、土壤水分蒸发量大、水分利用效率不高是后面这些地区农业水分利用的主要问题,需要采取节水措施抑制土壤蒸发,提高水分利用效率,实现既节水又增产的目标。     

拔节期追氮对冬小麦产量、效益及氮素吸收和利用的影响

为探讨豫北地区合理的氮肥施用模式,以周麦18和济麦22为材料,分析了拔节期追氮对冬小麦籽粒产量、经济效益及氮素吸收和利用的影响.结果表明,在底施纯氮120 kg·hm-2的基础上,随拔节期追氮量的增加,籽粒产量呈先增后降趋势,籽粒产量与追氮量之间可用二次曲线方程进行拟合.周麦18和济麦22在追氮140 kg·hm-2(N260)处理下籽粒产量和经济效益较高.随追氮量的增加,植株氮素积累总量增长缓慢且有下降趋势,籽粒氮素收获指数、追施氮素利用效率和氮肥偏生产力显著降低,追施氮肥农学利用效率呈先升后降变化趋势.拔节期追氮促进了营养器官氮素向籽粒中转运.各追氮处理下,周麦18和济麦22籽粒氮素分别有81.53％～88.62％和79.65％～89.10％来自营养器官氮素的转运.综合来看,底施氮肥120kg·hm-2结合拔节期追氮140～180 kg·hm-2是豫北地区小麦高产高效的氮肥施用模式.     

施氮量对滴灌冬小麦干物质积累、分配与转运的影响

为明确施氮量对滴灌冬小麦干物质积累、分配、转运及产量的影响,于2013-2015年连续两个冬小麦生长季,以新冬18号为试验材料,在大田滴灌条件下,设置了0(N_0)、94.5(N_1)、180(N_2)、240(N_3)、300(N_4)、360kg·hm~(-2)(N_5)共6个施氮量处理,通过单因素随机区组试验,研究了不同施氮量下滴灌冬小麦干物质积累、分配及转运的特点。结果表明,不同施氮量处理下滴灌冬小麦单茎干物质积累量随生育进程均呈"S"曲线变化。成熟期干物质积累量、花前干物质的转运量及其转运效率、花后同化物积累量均以N_3处理最高;花前干物质转运对籽粒产量的贡献率以及籽粒产量在两年中均随施氮水平的提高呈先增后减趋势,也均以N_3处理最高,其中产量两年分别较N_0处理增产68.01%和67.39%。因此,在本试验条件下,240kg·hm~(-2)施氮量最有利于滴灌冬小麦干物质积累、转运和高产。     

冬小麦预留套行种植模式的超高产生育规律研究

为揭示冬小麦预留套行种植模式的增产机理,以新冬20为材料,以不留套行为CK,在大田条件下系统研究了9行麦空5行(9-5)、5行麦空2行(5-2)两种模式冬小麦的生育规律及茎数、叶面积等的边际效应。结果表明,5-2模式的总茎数、叶面积、干物质积累、产量的边际效应为11.3%～36.0%,远低于9-5模式的57.8%～103.0%,但5-2模式各行茎数、叶面积、干物质积累和籽粒产量等性状较CK有明显改善,籽粒产量达到9 968.7kg.hm-2,较CK增产11.25%。5-2模式产量结构为穗数679.6万.hm-2、穗粒数36.79、千粒重40.75g;最高总茎数达到1 578.7万.hm-2,成穗率为44.2%,最大叶面积指数6.22,总干物质积累量18 124.9kg.hm-2,经济系数0.55。5-2模式各生育时期的茎数、叶面积、干物质积累等边际效应所导致的产量边际效应超补偿了2空行的产量损失,有利于实现冬小麦超高产。     

水氮限量供给下两个高产小麦品种氮素吸收与利用特征

为给华北地区冬小麦节水高产高效栽培提供理论依据,选用当地两个主栽冬小麦品种济麦22和石麦15为材料,在大田春灌一水(W1)和春灌二水(W2)2个灌水条件下均设置192kg.hm-2(N1)和270kg.hm-2(N2)2个施氮水平,研究了在水氮限量供给下冬小麦氮素吸收利用特征。结果表明:(1)在W1水平下,济麦22籽粒产量N1与N2处理无显著差异,石麦15籽粒产量N1处理显著高于N2处理;在W2水平下,两个小麦品种均以N1处理籽粒产量最高;在相同施氮水平下,两个小麦品种籽粒产量均以W2处理最高;在不同水氮处理下,济麦22籽粒产量高于石麦15。(2)在相同灌溉水平下,两品种氮素利用效率和氮肥生产效率均以N1处理较高;在相同施氮水平下,两个品种氮素利用效率和氮肥生产效率均以W2处理较高;在不同水氮处理下,济麦22氮素利用效率和氮肥生产效率高于石麦15。(3)在相同灌溉水平下,两小麦品种花后氮素积累量和分配比例均以N1处理最高;在相同施氮水平下,两小麦品种花后氮素积累量和分配比例均以W2处理最高。在不同水氮处理下,石麦15花后氮素积累量和分配比例高于济麦22。(4)方差分析表明,灌溉、品种、氮肥以及氮肥与品种、灌溉与氮肥的互作对籽粒产量影响均达显著水平,其中灌溉效应起主导作用。综合分析认为,两个小麦品种在限量供水(W2水平)、适量供氮(N1)处理下可以协调促进花后氮素积累、分配和有效转运,获得高产、高氮素利用效率和高氮肥生产效率。     

播量对滴灌春小麦群体生长、冠层光分布及产量的影响

为探究播量对滴灌春小麦群体生长、冠层光分布及产量的影响,以新春6号为材料,设置5个播量处理[300kg.hm-2(M1)、375kg.hm-2(M2)、450kg.hm-2(M3)、525kg.hm-2(M4)、600kg.hm-2(M5),以450kg.hm-2的畦灌为对照(CK)]开展田间试验。结果表明,滴灌春小麦产量与播量呈单峰曲线关系,处理间差异显著,其中M3处理产量最高,比CK增产29.3%。随播量增加,光合势(分蘖至灌浆)有逐渐增大的趋势,但在开花至灌浆期,M3处理光合势和生长速率最大。综合以上结果,在高密度栽培条件下,北疆地区滴管春小麦播量为450kg.hm-2时,能够获得高产、稳产。     

Quantifying the yield gap in wheat-maize cropping systems of the Hebei Plain, China

Wheat-maize double cropping is the most important cropping system on the Hebei Plain and is one of the most important cropping systems in China. In a scenario of greater food demand, and increasing water and rural labour scarcity, it is critical that the annual productivity of the system is improved in water-energy-cost efficient and low carbon ways. Based on farm surveys, this paper benchmarked the performance of wheat-maize double crops on the Hebei Plain during the 2004-2005 season. These farm yields were assessed both against experimental yields collected from on-farm maximum yield trials conducted during the same 2004-2005 season and relative to simulated estimates of the climate-driven potential productivity of the region.The survey of 362 farms in six counties of the Hebei Plain during the 2004-2005 season found wheat yields ranging from 3375 kg ha⁻¹ to 9000 kg ha⁻¹ with an overall average yield of 6556 kg ha⁻¹. Maize yields averaged 7549 kg ha⁻¹ and ranged from 3375 kg ha⁻¹ to 11,250 kg ha⁻¹. The aggregate production for the wheat-maize double crops grown in the 2004-2005 season averaged 14,105 kg ha⁻¹ across the six counties. This was 72% of the average production (19,586 kg ha⁻¹) recorded from on-farm trials conducted in each of the six counties and 60% of the simulated average production potential (24,147 kg ha⁻¹) for the Hebei Plain in the 2004-2005 season. Thus, the annual productivity of the current cropping system could be increased with currently available technologies by 28%, while a yield increase of 42% is possible if farm yields approach the simulated yield potential.Based on farmer interviews and field observations, a number of real and perceived reasons for the current yield gaps in farmers’ fields were recognised. For instance, irrigation at stem-elongation of wheat is a current recommendation, yet only a proportion of the surveyed farmers were able to follow this strategy due to lack of access to shared irrigation facilities. Improving the region's infrastructure to enable more timely irrigation of crops will be a necessary prerequisite to improved productivity.The results from the farm surveys and on-farm trials indicate that, with current recommended practices, farmers can improve their annual farm productivity and close the current yield gaps. However, the survey identified that increasing system performance and efficiency will require a focus on both agronomic and socio-economic issues.     

测墒补灌条件下施氮量对小麦叶绿素荧光特性及产量的影响

为探讨黄淮冬麦区小麦测墒补灌条件下氮肥的适宜施用量,在田间测墒补灌条件下,以小麦品种济麦22为试验材料,设置每公顷0kg(N0)、150kg(N1)、210kg(N2)和270kg(N3)4个施氮量处理,研究测墒补灌条件下施氮水平对小麦开花后叶绿素荧光特性和产量的影响。结果表明,花后7、14、21d,N2、N3处理的小麦最大光化学效率(F_v/F_m)均高于N1和N0处理;花后28、35d,N2处理高于N3处理。花后7、14、21、28、35d,N2处理的实际光化学效率(Φ_(PS Ⅱ))显著高于其他处理;花后28、35d,N2处理的叶绿素相对含量显著高于N3和N1处理。灌浆前期,籽粒灌浆速率在N2和N3处理间无显著差异,但均高于N1和N0处理;灌浆中后期N2处理的灌浆速率最高。N2处理的籽粒产量和氮肥农学效率均最高,与N3、N1和N0处理相比,N2处理分别增产6.29%、13.15%和25.79%。综合考虑籽粒产量、氮肥农学效率和荧光特性,在本试验条件下210kg·hm~(-2)施氮量的效果最佳。     

部分春性和半冬性小麦品种氮效率差异分析

为了解小麦冬春性与氮素利用的关系,在大田条件下,以江苏省主栽的15个小麦品种为材料,比较了半冬性和春性小麦的氮效率差异。结果表明,相同施氮条件下,半冬性小麦的平均氮肥吸收效率(NUEa)和氮肥生产效率(NGPE)分别比春性小麦高12.19%和9.64%,差异均达显著水平。其中,NUEa和NGPE最高的半冬性小麦品种均为济麦22,春性小麦两个指标最高的品种均为扬麦15。半冬性小麦的平均氮肥表观利用率(NUR)、氮肥农学效率(NAE)、氮素生理效率(NPE)及氮收获指数亦高于春性小麦,但差异均不显著。半冬性或春性类型小麦中各指标都存在氮高效和氮低效的品种,且品种间差异均极显著;不同品种氮效率高或低的机制不同,使得对氮肥的吸收、利用、转运的能力存在差异,生产中应根据不同品种氮效率机制特点采用不同的施肥应对策略。     

“金太龙”叶面肥对冬小麦产量及干热风抗性的影响

为探究"金太龙"叶面肥对冬小麦产量及干热风抗性的调节作用,通过两因素随机区组试验,对不同水、肥喷施量下冬小麦产量及干热风抗逆指数进行了分析。结果表明,干热风胁迫下,冬小麦的产量、干热风抗性与叶面肥用量和喷施水量均密切相关。孕穗期喷施"金太龙"叶面肥的增产作用主要归因于穗粒数、千粒重增加,尤其是千粒重。喷施水量较低时,提高叶面肥用量不利于增加粒重,低叶面肥用量则可保证冬小麦高产和提高抗干热风的能力;喷施水量较高时,提高叶面肥用量有助于延长旗叶功能期,有利于增加粒重。综合来看,孕穗期"金太龙"叶面肥用量为3kg·hm~(-2)、喷施水量225kg·hm~(-2)时,冬小麦产量最高,对干热风的抗性最好。     

玉米秸秆还田条件下冬灌时间与施氮方式对冬小麦生长发育及水肥利用效率的影响

为给玉米秸秆还田条件下冬小麦的水氮运筹提供依据,以小麦品种临优2069为材料,研究了山西省小麦-玉米一年两熟区玉米秸秆还田条件下冬灌时间和施氮方式对冬小麦生长发育及水氮利用效率的影响。结果表明,随着冬前灌水时间的推迟,小麦总茎数、单株分蘖数、成穗数、产量、籽粒水分生产率、氮肥表观利用率均呈先升高后降低趋势,以11月25日冬灌的最高。在施氮量相同条件下,氮肥一次性底施(N10∶0)的拔节期总茎数、成穗数、产量、籽粒水分生产率和氮素吸收量、表观利用率高于氮肥70%底施+30%拔节期追施(N7∶3)处理,冬前总茎数、单株分蘖数则相反。冬前灌水时间提前和氮肥一次性底施有利于提高小麦前期单株干重;冬前灌水时间推迟和后期追氮则有利于灌浆期穗部和总干物质的积累。因此,山西省小麦-玉米一年两熟区,秸秆还田条件下氮肥采取一次性底施,并于11月25日冬灌,可实现冬小麦的高产高效栽培。