氮素水平对单作和间套作小麦玉米叶片叶绿素含量及品质的影响

以间套作小麦玉米、单作小麦和单作玉米为研究对象,通过田间试验研究了氮素水平对单作和间套作小麦玉米叶片叶绿素及品质的影响。主要结果为:在同一施氮水平下,间套作小麦旗叶叶绿素含量大于相应单作;单作和间套作小麦开花期旗叶叶绿素含量和蛋白质含量、沉淀值之间都呈显著正相关(r分别为0.960*,0.948*,0.968*,0.957*)。在相同施氮水平下,单作玉米叶绿素含量高于相应间套作玉米;单作和间套作玉米孕穗期叶绿素含量与其蛋白质含量之间也呈显著正相关(r分别为0.861*和0.870*)。     

小麦/玉米间作和氮肥对水分利用的影响

以甘肃河西灌区为试验地点,探讨了在两个氮水平下6个小麦品种与玉米间作对水分的利用情况,结果表明:不同品种小麦与玉米间作,小麦收获后,间作小麦土壤含水量都高于单作,间作玉米土壤含水量低于单作;玉米收获后,与6个小麦品种间作的玉米土壤含水量都高于单作;但不同小麦品种在土层深度上又有差异.不施氮条件下,6个小麦品种与玉米间作相对于单作水分消耗量(WU)减少4.82%～8.79%,小麦品种171与玉米间作相对于单作水分利用效率(WUE)增加9.25%,而其余5个品种与玉米间作较单作减少2.30%～15.06%.在300 kg/hm2氮水平下,6个小麦品种与玉米间作较单作WU减少1.09%～6.96%,WUE增加10.76%～29.56%.     

种植密度与施氮量对旱地地膜玉米产量、水分利用效率和品质的影响

试验以旱地地膜玉米‘先玉335’为材料,采用二因素随机区组设计,种植密度设3个水平,分别为:4.5×10~4株·hm~(-2)(低密度:D4.5)、6.0×10~4株·hm~(-2)(中密度:D6.0)和7.5×10~4株·hm~(-2)(高密度:D7.5);施氮量(缓释氮肥)设4个水平:0 kg·hm~(-2)(N0)、150 kg·hm~(-2)(N150)、300 kg·hm~(-2)(N300)和450 kg·hm~(-2)(N450),于2017年(伏旱年)和2018年(丰水年)测定了不同处理的叶绿素相对含量(SPAD值)、叶面积指数(LAI)、产量和主要品质指标,以及播前和收获0～2 m土层土壤贮水量,结合玉米籽粒产量分析其水分利用效率(WUE)。结果表明,增施氮肥对玉米的SPAD值、LAI、百粒重、穗粒数、产量、WUE、蛋白质和容重总体表现为正向调控作用,N450处理平均分别为55.1、2.57、34.7 g、649.9粒、12 652.7 kg·hm~(-2)、25.5 kg·hm~(-2)·mm~(-1)、10.11%和740.1 g·L~(-1),较N0依次提高18.5%、24.5%、13.4%、14.0%、31.2%、20.9%、29.3%和7.4 g·L~(-1);对脂肪和淀粉的积累表现为负向调控,对收获指数(HI)影响不显著(P0.05)。增加种植密度对LAI、产量、WUE、淀粉和脂肪的积累总体表现为正向调控作用,D7.5处理分别为2.70、13 022.5 kg·hm~(-2)、26.4 kg·hm~(-2)·mm~(-1)、73.6%和3.66%,较D4.5分别提高33.7%、25.8%、18.9%、1.4%和3.1%,对SPAD值、穗粒数、百粒重、蛋白质含量和容重总体表现为负向调控作用,不同密度间HI变化因降水年型而异。同时,不管降水年型如何,种植密度与施氮量互作对玉米SPAD值、LAI、穗粒数、百粒重等群体质量指标和产量与WUE影响达显著水平(P0.05)。可见,旱作区玉米产量、WUE和品质等受自然降水、种植密度、施氮量及其互作效应等多种因素的共同制约。在本试验实施区域(年降水量500 mm左右),种植密度为7.5×10~4株·hm~(-2)和施氮量(纯氮)150～300 kg·hm~(-2)组合下,可使玉米产量、水分利用效率和品质同步提高。     

氮肥与水分互作对黑龙江半干旱区玉米氮积累和产量的影响

采用水、氮两因素四水平试验设计方法,研究了不同水氮组合对黑龙江半干旱区覆膜玉米氮积累和产量的影响。结果表明:在灌浆期、成熟期玉米叶片、茎秆、籽粒氮积累量和产量W1N3处理(灌水量384.62m~3·hm~(-2)、施氮量180 kg·hm~(-2))最高;随着施氮量的增加,玉米叶片、茎秆、籽粒氮积累量和产量增加,随着灌水量的增加,玉米叶片、茎秆、籽粒氮积累量和产量呈现降低趋势。从玉米灌浆期、成熟期各项指标来看,W1N3处理表现最好,产量高达17 633.46 kg·hm~(-2);从经济效益来看,W1N1处理(灌水量384.62 m~3·hm~(-2)、施氮量120 kg·hm~(-2))产量为17 498.82 kg·hm~(-2),经济效益最高,该处理为当地节水节肥最佳水氮组合。     

施氮量和耕作方式对春玉米产量和土体硝态氮累积的影响

在冀西北春玉米种植区,对不同施氮量和耕作方武春玉米产量和土体硝态氮累积状况进行研究分析,结果表明,和常规耕作相比,免耕对春玉米产量无明显影响,通过建立的施氮量和春玉米产量的肥料效应函数,求得免耕1(玉米和大豆间作)、免耕2(玉米单作)和常规耕作(玉米单作)3种处理的适宜氮推荐用量分别为192～209 kg/hm2、19...     

灌淤土小麦／玉米间套不同供磷水平群体产量和根系生长形态分析

采用根箱法在不同供磷水平下,对春小麦和玉米在间作和单作情况下的产量和根系形态进行了比较研究。结果表明,适量的供磷能促进小麦、玉米产量的提高,过高反而减少。在施纯P2O50.1 g/kg土(P1)、0.2g/kg土(P2)0、.3 g/kg土(P3)的3个供磷水平下,P2水平和P3水平比P1水平总体产量增长55.09%和40.17%;籽粒产量增长51.28%和56.27%。单作小麦生物产量提高了35.89%~41.11%,穗粒重提高了21.71%~65.79%。随供磷水平的增加,整个根系根重基本上呈现出先增加后减少的趋势,但均高于低磷水平。单作小麦和间作玉米的根长在0~50 cm的土层中随供磷水平的增高,呈增长趋势,相对于低磷水平其增长幅度分别为11.78%~31.16%和39.83%~53.76%,而单作玉米根长呈先增加后减少的趋势。     

不同施氮水平下小麦/玉米套作群体产量和水氮利用

通过2018—2020年连续两年田间试验,以小麦/玉米套作群体为试验对象,研究N0、N1和N2 3个水平下（施N量分别为小麦0、120 kg·hm^-2和240 kg·hm^-2,玉米0、180 kg·hm^-2和360 kg·hm^-2）小麦/玉米套作群体产量、土地当量比与土壤水分利用的差异。结果表明：小麦/玉米套作具有明显的产量与水分利用优势,与单作相比,套作小麦产量提高21.34%~27.80%（P＜0.05）,产量优势主要来源于边1行与边2行的增产,而套作玉米表现受氮肥供应的调控,在N0与N1水平下套作产量减少3.02%~11.43%,仅在N2水平下高于单作玉米;小麦/玉米套作群体的土地当量比（LER）在1.04~1.16,具有土地利用优势;在相同产量下小麦/玉米套作群体比单作群体的耗水量更少,水分利用效率更高,其中在N1水平下耗水量减少最为明显,两年内平均减少消耗47.30 mm的水分,而水分利用效率比单作系统提高2.77%~6.46%,小麦/玉米套作群体在3个施氮水平下均表现出节水与水分利用优势;套作种植还可以提高小麦和玉米的氮肥农学利用率及小麦的氮肥偏生产力,两年内套作小麦的氮肥偏生产力和氮肥农学利用率最高可达64.17 kg·kg^-1和11.17 kg·kg^-1。因此在半湿润区雨养条件下具有发展小麦/玉米套作种植模式的可行性。     

不同水氮处理对滴灌冬小麦生长、产量和耗水特性的影响

通过滴灌小麦大田试验,研究了不同灌水下限(灌水下限为田间持水量的45%、60%、75%)和施氮处理(45、111、146 kg·hm~(-2))对田间冬小麦生长、产量和耗水特性的影响。结果表明:灌水下限对小麦株高、叶面积指数和干物质的影响是显著的,且比施氮量影响更大。W3(灌水下限为田间持水量45%)和N3(施氮量45 kg·hm~(-2))处理不利于小麦株高、叶面积的增长。在小麦生长后期,增加灌水量和施氮量有利于小麦株高的生长。小麦的产量随着灌水下限的增大而增加;施氮量在0~111 kg·hm~(-2)时,冬小麦产量随着施氮量的增加而增加,超过111 kg·hm~(-2)时不再显著增加甚至抑制产量的增长;灌水下限和施氮量相对较小的处理有利于提高水分利用效率。不同水肥处理,小麦各生育期内耗水量和耗水模数都表现为灌浆完熟抽穗扬花期拔节孕穗期返青起身期。在此试验条件下,W2N2的处理(灌水下限为田间持水量的60%,灌溉定额为290 mm,施氮量为111 kg·hm~(-2))的干物质、产量和水分利用效率最大,是产量和效益兼优的最佳组合。     

施氮量对滴灌超高产春玉米根系时空分布及产量的影响

为探究不同施氮量对北疆滴灌超高产春玉米根系生长时空分布特征的影响,采用土壤剖面取样法大田研究了0、150、300、375和450 kg·hm~(-2)5个施氮水平对春玉米0~60 cm土层根系生长及产量的影响。结果表明,滴灌超高产春玉米根干重和根长度主要集中在0~20 cm土层,且生育期内表现为先升高而后降低变化,吐丝期达到峰值。增加施氮量显著提高各土层根干重密度和根长密度。大喇叭口期配合吐丝期施氮可明显延缓春玉米各土层根系衰老,特别是显著提高灌浆期20~60 cm土层根系活力。当施氮量在300 kg·hm~(-2)左右时,春玉米根系长势相对较好,此时农学利用率为13.8 kg·kg-1,籽粒产量为17 117 kg·hm~(-2),较缺氮处理增产32.10%。若继续增加施氮量,各土层根系参数表现为降低变化趋势,且增产不显著,农学效率明显降低。综合考虑,该地区春玉米获取超高产的适宜施氮量可确定为拔节期结合大喇叭口期配合吐丝期施氮300 kg·hm~(-2)。     

施氮量对复播青贮玉米光合特性和产量的影响

采用田间试验方法,研究了一管两行(80+40)行距模式下灌溉量为288 mm时,不同施氮量(CK~14.04 kg·hm~(-2),F1~97.56 kg·hm~(-2),F2~167.16 kg·hm~(-2),F3~236.76 kg·hm~(-2),F4~306.36 kg·hm~(-2),F5~375.96 kg·hm~(-2))对复播青贮玉米光合特性的影响,观测了拔节期(08.20)和抽雄吐丝期(09.13)光合特性指标及生育期末期的干物质量、叶面积,计算叶片水平的水分利用效率、光合势及净同化率。施氮量为236.76 kg·hm~(-2),青贮玉米产量最大;拔节期光合有效辐射为1 500~2 000μmol·m~(-2)·s~(-1)、施氮量为236.76 kg·hm~(-2)时,青贮玉米的光合指标较大;抽雄吐丝期,光合有效辐射为800~1 900μmol·m~(-2)·s~(-1)、施氮量为236.76 kg·hm~(-2)时,水分利用效率较大;施氮量为236.76~306.36 kg·hm~(-2)时,青贮玉米的光合势和净同化率均达到最大,施氮量进一步增加,光合势和净同化率降低显著。因此,石河子地区青贮玉米适宜的光合有效辐射为1 500~2 000μmol·m~(-2)·s~(-1),施氮量为236.76 kg·hm~(-2),青贮玉米产量及水分利用效率达到最大。     

钾肥对河西绿洲小麦/玉米带田产量和作物吸钾量的影响

进行了钾肥不同用量的田间试验,以验证河西绿洲富钾的灌漠土壤施用钾肥对小麦/玉米带田是否有增产效果。试验采用随机区组设计,设5个K处理,施K2O分别为:0、751、50、2253、00 kg/hm2。结果表明,钾肥能提高小麦/玉米带田栽培条件下两种作物产量,和不施钾肥相比,小麦带增产5.1%~8.9%,玉米带增产2.8%~8.1%,小麦/玉米带田总产提高3.3%~7.8%;当施钾量为75 kg/hm2,小麦/玉米带田总产量为最高,达12 994kg/hm2,与不施钾肥相比,总产量增加936 kg/hm2,增产7.8%。钾肥能提高小麦秸秆钾含量和吸钾量,与不施钾肥相比,小麦秸秆含钾量提高4.31%~7.84%,吸钾量提高6.2%~9.6%;但玉米秸秆钾含量和吸钾量有所降低,与不施钾肥相比,玉米秸秆含钾量减少20%~24.86%,吸钾量减少25.7%~28.7%。这是否是小麦和玉米在带田种植条件下存在着对钾素吸收的竞争作用,值得进一步研究。     

不同生育时期非充分灌溉对间作作物产量构成因子及收获指数的影响

针对内蒙古河套灌区干旱缺水的实际情况,以春小麦间作玉米、春小麦间作向日葵复合群体为研究对象,以不同生育期的非充分灌溉为试验处理,进行间作模式下的非充分灌溉试验。结果表明:间作下小麦分蘖期每多灌溉15 mm有效分蘖数提高5.4%~15.07%,而乳熟期随着水分胁迫加剧间作模式下的小麦穗粒数、千粒重、产量均呈现出先升高后降低的规律。对于间作下的玉米产量构成,适当减少小麦分蘖与拔节期的灌水量,相应增加小麦乳熟与玉米灌浆吐丝期的灌水量,有利于大幅提高缺水地区间作模式下的玉米产量,且随着灌水总量的升高,穗粒数以1.27~2.47粒·mm~(-1)的速度递增,产量以62.24,94.93,29.73 kg·hm~(-2)·mm~(-1)的"S"型曲线逐渐升高。而对于间作下的向日葵产量构成,其主要受小麦乳熟期与向日葵现蕾期水分处理的影响,且随灌水总量的提高间作向日葵的单株粒数呈先升后降的规律,而百粒重和产量则呈"N"型和"M"型规律变化。对于不同水分处理下各间作作物对水分的敏感指数表现为小麦的敏感指数最高,玉米次之,向日葵最低。不同水分处理对各间作作物收获指数的影响表现为间作模式下的小麦受水分胁迫后其收获指数普遍提高,间作模式下玉米的收获指数随灌水总量上升而逐渐上升,而间作模式下受水分胁迫处理的向日葵收获指数反而下降。     

不同氮肥运筹对冬小麦产量、蛋白质及其组分的影响

2003～2004年在大田节水栽培条件下,研究了3个施氮水平(157.5 kg/hm2、226.5 kg/hm2、295.5kg /hm2)下氮肥一次性底施与分次施用(底肥 拔节期追肥)对两个小麦品种(强筋麦济南17与中筋麦石家庄8号)品质和产量的影响.结果表明:节水栽培条件下不同氮素水平及等量氮肥一次性基施与分次施用两小麦品种产量差异不显著,过量施用氮肥产量反而有所下降;施氮越多,氮肥生产力越低;不同处理对两品种小麦籽粒蛋白质及其各组分的影响也同样没有达到显著水平.     

小麦/大豆间作氮磷肥效的双变量分析

采用双变量分析法,分析小麦/大豆间作氮磷肥效.结果表明:①小麦/大豆间作种植施用磷肥对大豆的增产作用超过小麦,施用氮肥能明显提高间作系统中小麦产量,但大豆产量降低.②小麦/大豆间作的产量互补效应表现为:小麦产量提高,大豆产量相应下降;大豆产量提高,小麦产量变化不大.③在小麦/大豆间作中,施磷提高小麦千粒重,增加大豆粒数;施氮增加小麦穗粒数,降低小麦与大豆的千粒重.氮磷配施,磷肥能缓冲施氮引起的小麦与大豆千粒重的降低.     

内陆石羊河灌区灌溉和施氮对夏玉米苗期生长及生理特性的影响

以夏玉米为材料,设4个灌水水平:337.5、6751、012.5、1 350 m3/hm2;4个施氮水平:75、150、225、300 kg N/hm2,研究限量灌溉和施氮对夏玉米苗期生长及生理指标的影响。结果表明:严重干旱会抑制玉米的生长。在玉米苗期,充分供水和高氮对玉米的生长不利,轻度亏缺与中氮组合使玉米苗期处于最佳生长状态,水氮共同作用对玉米的光合速率有促进作用;玉米苗期适度经受水分亏缺,有利于根系的生长;在同一施氮水平下,不同程度水分亏缺处理的根冠比(R/S)大于充分供水的处理。玉米苗期叶水势随灌水量的增大而增大,在灌水量相同时,叶水势随施氮量的增加而逐渐变大;干旱会使玉米光合速率下降,但适量增施氮肥可增加玉米的光合速率。     

玉米秸秆还田对冬小麦产量和不同生育期土壤硝态氮累积量的影响

以田间试验方法研究了玉米秸秆还田配施氮肥对后茬冬小麦产量和小麦生育期土壤硝态氮累积量的影响。试验采用裂区设计,主处理包括玉米秸秆还田(S1)和不还田(S0)2个处理,副处理为5个不同施氮水平,分别为0、84、168、252 kg·hm~(-2)和336 kg·hm~(-2)。结果表明,施氮量较低时(分别低于99 kg·hm~(-2)和79 kg·hm~(-2)时),秸秆还田处理小麦产量低于秸秆不还田处理,施氮量较高时则相反;两条氮肥肥效曲线呈相交规律。施氮252 kg·hm~(-2)时,秸秆还田处理分别增产9.5%和2.1%,施氮336 kg·hm~(-2)时,秸秆还田处理分别增产7.0%和5.6%。冬小麦冬前分蘖期土壤硝态氮主要累积在0~40 cm土层;施氮量高于84 kg·hm~(-2)时,秸秆还田处理硝态氮累积量有高于相同施氮量下不还田处理的趋势,其中0~20 cm土层N336+秸秆还田处理硝态氮累积量比不还田处理提高25%(武功试验地)。冬小麦返青期土壤硝态氮较冬前分蘖期大幅降低,此期秸秆还田处理0~20 cm土层硝态氮累积量有低于秸秆不还田处理的趋势。周至县连续三年田间试验结果表明,秸秆还田处理冬小麦收获期土壤硝态氮累积量有高于秸秆不还田处理的趋势,不施氮肥处理0~1 m土层秸秆还田比不还田处理累积量显著提高43.4%。秸秆还田对冬小麦产量和土壤硝态氮累积量的影响与施氮量有关,施氮量较低时秸秆还田条件下冬小麦返青期土壤硝态氮含量较低,引起作物速效氮供应的短期(返青期追施氮肥前)缺乏,影响小麦生长,进而导致小麦减产。连续秸秆还田处理有利于小麦收获期2 m土壤硝态氮累积,减少向下淋溶。     

氮肥类型对夏玉米及后作冬小麦产量与水、氮利用的影响

研究了华北平原夏玉米季施用不同类型氮肥对当季与后作冬小麦及周年产量与水、氮利用的影响,结果表明:(1)随施氮量增大,夏玉米产量、耗水量与水分利用效率(WUE)增大,氮肥利用率(NUE)降低。夏玉米WUE与NUE受到氮肥类型的影响,WUE以复合肥处理较大,NUE以包膜尿素和复合肥较高,且存在较明显的基因型差异,WUE以郑单958较大,NUE以农大108较大;(2)夏玉米季施氮使冬小麦氮生理效率降低,氮肥效率增大,并显著影响冬小麦产量和WUE,但因夏玉米季品种、氮肥类型与施氮量不同而表现有差异。夏玉米季氮肥后效明显,但氮肥类型间差异显著,一般以尿素处理及包膜尿素与复合肥高N处理较大;(3)夏玉米—冬小麦轮作制度下,两季总产量、总氮素累积量、总耗水量及水、氮利用效率明显受到夏玉米季氮肥类型与施氮量的影响,且受到夏玉米基因型的影响。     

榆阳区农户春玉米施肥现状调查评估

为了解陕北地区施肥现状及农户养分资源投入中存在的问题,2011年通过问卷调查方式,对榆阳区24个乡镇进行了春玉米养分资源投入调查分析。结果表明:2010年春玉米产量以9 500~11 500 kg/hm2所占比例最大且适中,占到调查样本的52.78%。氮肥(N)用量变化为321.8~1 084.3 kg/hm2,平均为650.5 kg/hm2;磷肥(P2O5)用量变化为60.2~450.3 kg/hm2,平均为244.8 kg/hm2;钾肥(K2O)用量变化为47.3~222.8 kg/hm2,平均为134.5 kg/hm2,且钾肥均由有机肥提供。其中化肥氮施用量适中农户仅占5.56%;偏低农户占10.65%;很低农户占5.09%;偏高农户占33.80%;很高农户占44.91%。磷肥施用量适中农户仅占12.04%;偏低农户占21.30%;很低农户占25.46%;偏高农户占19.44%;很高农户占21.76%。春玉米产量与NPK养分总量、氮肥和磷肥用量之间关系极显著,氮肥和磷肥偏生产力分别为24.38 kg/kg和86.94 kg/kg。榆阳区农户春玉米施肥中存在问题主要包括:产量水平差别较大,变化为6 750~15 000 kg/hm2;养分投入差别也较大,肥料利用率很低;肥料品种单一。研究认为提高榆阳区春玉米生产与施肥技术途径有选择优良品种、实现养分资源综合管理,提高养分资源利用效率、加强科学技术的推广应用,提高农民的栽培水平和加大对肥料生产企业的监督检查。     

水氮耦合对滴灌复播大豆干物质积累氮素吸收及产量的影响

为探明不同水氮组合对复播大豆干物质积累、氮素吸收及产量的影响,于2013年7—10月在新疆伊宁县进行了不同滴灌量与施氮量的裂区田间试验。滴灌量为主因子,分设3 000 m3·hm-2(W1)、3 600 m3·hm-2(W2)、4 200 m3·hm-2(W3)、4 800 m3·hm-2(W4)四个灌水梯度;施氮量为副因子,设0 kg·hm-2(N0)、150 kg·hm-2(N1)、300 kg·hm-2(N2)三个水平。结果表明:同一施氮量条件下,随着滴灌量的增加各施氮处理干物质积累平均速率、干物质积累持续时间及氮素吸收量基本表现为"先增后降"的趋势,且均在W3处理(4 200 m3·hm-2)达到最大;在低水量(W1)条件下增加氮肥的投入,有利于增加复播大豆干物质积累,提高复播大豆氮素吸收量,进而提高复播大豆产量,但降低了氮素籽粒生产效率;水分充足时适量增施氮肥能促进大豆干物质的积累,增加植株氮素的吸收量,增加氮素籽粒生产效率,而过量追施氮肥,阻碍根系吸收氮素进入植株体内,降低氮素的利用效率,且W3N1组合条件下,干物质积累量、植株氮素吸收量、产量均达到最大,产量达到3 741.23 kg·hm-2,分别比低水低肥处理(W1N0)、高水高肥处理(W4N2)增加了54.30%、17.02%。