垄沟覆膜栽培下密度和氮肥对冬小麦个体与群体关系的调控效应

采用二元二次正交旋转组合设计,通过田间小区试验研究了垄上覆膜垄沟栽培下播种量和施氮量对冬小麦品种"小偃22"个体与群体关系的影响。结果表明,垄沟覆膜栽培下,适当提高播种量可以增加冬小麦基本苗数、冬前分蘖数、总分蘖数及群体大小。高密度低肥有利于冬前分蘖,反之则有利于春季分蘖;适当增加施肥量可以提高单位面积穗数和分蘖成穗率。低密度处理有利于小麦单株子粒产量形成;适量种植密度下的个体优势可以弥补群体不足的缺陷。播种量与施氮量对冬小麦群体子粒产量有明显的调节作用,氮肥对冬小麦群体产量的影响大于种植密度。常规栽培的小麦群体大小及成穗数均高于垄沟栽培;但单株产量低于垄沟栽培。只有协调好个体与群体子粒产量的关系,才能更好地发挥肥料和密度的增产效应。在供试条件下,适宜的播种量为98～127 kg/hm2,施氮量为N 202～227kg/hm2;当施肥量为N 223 kg/hm2,播种密度为102 kg/hm2时,最高产量可达3851.68 kg/hm2。     

密度对垄沟覆膜集雨冬小麦产量的影响

通过大田试验研究了垄沟覆膜集雨种植模式中,冬小麦种植密度对产量的影响。试验设有一种类型的垄沟覆膜集雨,其沟宽和垄宽均为60 cm,有高、中、低3种种植密度,高密度每沟种植4行,中密度每沟种植3行。结果表明:垄沟覆膜集雨具有促进冬小麦生长和增加产量的作用。垄沟覆膜集雨在低密度条件下的单株分蘖数、地上生物产量和产量都最高。垄沟覆膜集雨中密度和高密度条件下,种内竞争激烈,易导致中行小麦分蘖死亡较多,使中行的成穗率降低,这也是垄沟覆膜集雨中密度和高密度冬小麦产量较低的主要原因。     

旱地垄沟覆膜栽培对土壤硝酸盐时空分布和玉米产量的影响

通过大田试验,考察了旱地垄沟覆膜栽培对土壤硝酸盐时空分布和玉米生物性状及产量的影响。试验设计了垄沟覆膜、平作不覆膜、平作覆膜和裸地对照4个处理,并对其土壤水分、硝酸盐的时空分布和玉米产量进行研究。结果表明:在整个玉米生长季,垄沟覆膜栽培模式下土壤0~40 cm土层含水量显著高于平作不覆膜;NO_3~--N主要集中在0~40 cm土层,且垄沟覆膜-垄上NO_3~--N表聚现象比其它处理更明显,10 cm处垄上NO_3~--N含量是沟内的1.6倍、平作不覆膜的2倍;垄沟覆膜和平作覆膜比平作不覆膜处理单株干物质量分别增加了36.15%、16.11%;单株含氮量分别增加了13.97%、3.59%;垄沟覆膜产量高于其他处理。垄沟覆膜栽培能够在保持作物生长状况良好,获得较高产量的同时,增加作物对氮素的吸收利用,同时增加NO_3~--N的表层累积,将其保持在根区,从而降低了NO_3~--N淋洗的发生,降低环境风险,是旱区获得经济和环境双重效益的玉米栽培模式。     

栽培管理模式对冬小麦干物质积累、氮素吸收及产量的影响

为给小麦栽培管理提供指导,连续两个小麦生长季在河南省温县通过大田试验研究了农民习惯栽培(T1)、优化管理1(T2)、高产栽培管理(T3)、优化管理2(T4)4种栽培管理模式对冬小麦干物质积累、转运和氮素吸收、分配以及产量的影响。结果表明,与T1相比,T2通过基肥和拔节期追肥2次施肥,提高了干物质快速增长的时间和速率,增加了籽粒中干物质的积累和茎叶氮素向籽粒的转运,提高了穗粒数和粒重,从而达到产量和效率的提高;与T3相比,T4减少了氮磷钾用量,通过提高花后叶片中氮素的转运量和对籽粒的贡献率来增加粒重,在不降低产量的同时提高了养分效率。T3、T4模式与T1、T2模式相比,提高了干物质快速增长的时间和速率以及花后小麦茎叶贮存氮素向籽粒的转运量和对籽粒的贡献率。在本试验条件下,T2模式是目前生产情况下值得推广的优化栽培模式,T4模式是在产量进一步提高,达到高产条件下兼顾高产高效的最优栽培管理模式。     

垄沟覆膜集雨系统垄宽和密度效应对玉米产量的影响

通过大田试验研究了垄沟覆膜集雨系统中,垄宽和密度效应对玉米产量和水分利用效率的影响。垄沟覆膜集雨系统有30、60 cm 2种垄宽,低、中、高3种玉米种植密度。结果表明,垄沟覆膜集雨能提高土壤含水率和土壤微生物量碳质量分数。随着玉米密度的增加,同一垄宽的垄沟集雨系统中,玉米株高和单株生物量逐渐下降,玉米单位面积生物量逐渐增加。降雨量较少的情况下,60 cm垄宽的垄沟覆膜集雨能显著提高玉米的叶绿素质量分数,但其在高密度条件下却显著降低玉米叶绿素质量分数。高密度条件下,30 cm垄宽的垄沟覆膜集雨处理,由于玉米种内竞争较激烈而导致有机物质向籽粒输入减少,从而引起产量降低。在所有的处理中,高密度、60 cm垄宽的垄沟覆膜集雨种植的玉米产量和水分利用效率最高。     

不同栽培模式对长武塬区冬小麦干物质积累转运的影响

在大田栽培条件下,以不同的品种和氮肥等肥料的施入研究了5种栽培模式,即品种为长武134(T1)、长旱58+追氮肥75 kg/hm2(T2)、长旱58+追氮肥75 kg/hm2+有机肥4 500 kg/hm2(T3)、长旱58(T4)、长旱58+有机肥4 500 kg/hm2(T5),对黄土高原地区小麦干物质的积累、转运和分配的影响。结果表明:干物质量随灌浆的进行而呈增长趋势。T3花前干物质输出率及其对籽粒的贡献率比T4分别高8.54%、11.44%,差异达到显著水平。T4花后干物质转运对籽粒的贡献率最高,为80.85%。花后干物质对籽粒的贡献率显示T4最高,其值为80.85%,T1、T2、T5无显著差异,其值分别为77.97%、77.06%、77.65%。T3能促进灌浆期小麦干物质的积累并获得较高的产量。     

底肥分层条施提高冬小麦干物质积累及产量

【目的】探讨底肥按比例分层条施对冬小麦群体动态变化、干物质积累与分配及籽粒产量的调节作用,为创建合理的耕层供肥条件提供理论依据。【方法】于2014～2015年和2015～2016年冬小麦生长季,在大田条件下,设置5种底肥施用方式:不施底肥 (T1);底肥单层条施在地表下8、16和24 cm (T2、T3和T4);底肥按1∶2∶3分为三份,分别施在地表下8、16和24 cm土层 (T5)。各处理均于拔节期随灌溉水追施氮肥,施肥量一致。调查了小麦关键生育期的生长和发育状况以及养分利用率。【结果】底肥单层条施时,在一定范围内随施肥深度增加,冬小麦分蘖和成穗数减少,但穗粒数显著增加,开花后干物质同化量提高,成熟期单茎干物质在各器官中的分配量增加,尽管开花后营养器官贮存的干物质向籽粒中的转移再分配受到抑制,但籽粒产量仍有一定程度的提高。与T4相比,T5的穗粒数和千粒重无明显变化,但植株分蘖和成穗数显著提高,开花后单位面积干物质积累量和籽粒产量均显著增加。【结论】通过优化养分在耕层土壤的分布,调节各生育阶段的养分供给,进而协调开花后干物质同化与营养器官临时贮存干物质再分配,及穗数与穗粒重之间的关系,在增加穗数的同时仍保持较高的穗粒数和千粒重,是底肥按比例分层条施实现冬小麦高产的重要原因。     

播种方式与缓控释氮肥一次性基施对冬小麦干物质积累转运和产量的影响

【目的】研究不同新型缓控释氮肥一次性施用在宽幅播种和常规条播技术下对小麦产量和干物质积累与转运的影响,为小麦生产中缓控释肥的推广应用提供支撑。【方法】于2020—2021年小麦生育季,以冬小麦品种‘泰农18’和‘太麦198’为试材,在山东省泰安市和潍坊市两试验点开展了大田试验。主区设置播种方式常规条播和宽幅播种,副区设置4个肥料处理：常规分次施肥对照(F1)、稳定性氮肥一次性施用(F2)、腐植酸控释掺混氮肥一次性施用(F3)、树脂包膜氮肥与常规尿素7∶3掺混一次性施用(F4)。调查了小麦群体光合速率、干物质积累与转运、花后氮素吸收、产量及产量构成因素等指标。【结果】与常规条播相比,宽幅播种小麦单位面积穗数、花后氮素吸收量、花后群体光合速率、群体光合高值持续期、花后干物质生产量分别平均提高48.0×10⁴/hm²、12.4 kg/hm²、7.9μmol CO2/(m²·s)、5.6天、920.7 kg/hm²,进而产量平均提高了902.6kg/hm²。小麦花...     

施用有机肥条件下氮肥不同底追比对冬小麦干物质运转和籽粒产量的影响

以冬小麦品种‘临Y7287’为供试材料,秸秆还田条件下,研究了在等化肥施用量,额外增施生物有机肥,氮肥不同底追比对小麦生长发育、干物质运转和籽粒产量的影响。结果表明:与单施化肥相比,化肥与生物有机肥配施可显著提高冬小麦叶面积,提高灌浆期干物质累积量,促进干物质向籽粒转移,显著提高了千粒重、穗粒数和成穗数,从而提高了小麦产量。在配施生物有机肥4 500 kg·hm~(-2)条件下,以氮肥底追比为1∶1(即50%氮肥底施,50%氮肥拔节期追施)增产效果最好,较单施化肥成穗数提高了12.71%,穗粒数提高了4.93%,千粒重提高了6.42%,产量增加了11.27%。因此,推荐山西临汾盆地冬小麦施肥方案:以生物有机肥4 500 kg·hm~(-2)配施N 225 kg·hm~(-2),50%氮肥底施,50%拔节期追施较宜。     

不同氮素水平下土壤水分对冬小麦干物质及养分分配的影响

１９８９－１９９１年采用盆栽方法，进行了不同氮素水平下土壤水分对冬小麦干物质及养分分配影响的研究。结果表明：冬小麦的生长状况与土壤水吸力有关，同时，在同样的土壤水分条件下，冬小麦产量随着施氮量的提高而提高，当正常水分条件施氮量超过１６ｋｇ／亩（Ｎ－１６）和干旱条件超过１２ｋｇ／亩（Ｄ－Ｎ１２）时，产量将有所下降。通过对冬小麦产量的方差分析表明：氮肥效应，水分效应以及两者的交互效应都达极显著水平。     

春玉米、冬小麦涌泉灌溉与垄膜沟种的组合应用试验

涌泉灌溉用于大田作物主要问题是流量小,沟、畦横断面大,水流在田间很难向前推进。为此将其与垄膜沟种技术组合,缩小过水横断面,减小或杜绝侧渗,提高水流推进能力,这样可最大限度地减少灌水器(稳流器)数量,改善灌水质量,提高田间土壤水分的均匀度,进而为涌泉灌溉用于大田作物提供了可能性。采用涌泉灌溉配套垄膜沟种耕作方式,提高了降水的有效利用率,减少了灌水量与灌水次数、减少了棵间土壤水蒸发、农田耗水比一般大田灌溉节省28.3%。由于灌水量可控,比一般地面灌溉节约28%～47%。     

地表覆盖和施氮对冬小麦干物质和氮素积累与转移的影响

在黄土高原南部旱区,通过田间试验研究了地表覆盖在不同氮水平下对冬小麦生长和氮素累积及转移的影响。结果表明,覆膜显著增加冬小麦各生育期干物质的积累,提高干物质转移量或花后干物质累积量;覆草显著增加生长后期干物质累积量,随种植年限的增加,覆草能显著增加冬小麦生物产量和子粒产量,其增产作用与覆膜无显著差异。覆膜亦能显著增加冬小麦各生育期氮素的积累,提高氮素转移量;覆草显著增加了生长后期氮的累积,随种植年限的增加,覆草对地上部吸氮量和子粒吸氮量的影响与覆膜无显著差异。施用氮肥显著增加了各生育期干物质和氮素的累积,促进花后干物质的累积和花前累积氮的再转移,显著提高了冬小麦地上部和子粒吸氮量及生物产量和子粒产量。     

沟垄覆膜聚水改土耕作措施对小南瓜耗水特性和产量的影响

针对冀西北高原砂质栗钙土干旱、粗骨、土层薄等限制农业稳产和高产的障碍因子,该文通过田间试验,以稀植经济作物小南瓜为试材,研究了沟、垄不同覆膜方式和积聚不同厚度熟土(聚土)措施的聚水保墒与增产作用。结果表明：沟覆膜方式聚集降水和保蓄土壤水分的作用好于垄膜处理,收获后1 m土体贮水量比播前盈余56.79 mm。与垄膜处理相比,沟膜平均少耗水51.61 mm,水分利用效率平均高16.42 kg·mm^-1·hm^-2。垄膜条件下,聚土处理的产量差异达显著水平;沟膜条件下,聚土40 cm与60 cm处理产量差异不显著,以沟膜＋积聚40 cm厚度熟土＋N₆₀P₄₅处理产量最高,达到9812.5 kg/hm²。该技术可作为冀西北高原旱砂地农田提高作物产量和水分利用效率的一种种植模式。     

长期地表覆盖及施氮对冬小麦产量及土壤肥力的影响

通过在陕西关中平原地区连续7年的田间定位试验,分析比较了3种地表覆盖模式（常规、覆草、覆膜）下不同施氮水平（N 0、120、240 kg /hm2）对冬小麦产量及土壤肥力的影响,旨为半湿润易旱区旱作农业选择合理栽培组合提供依据。结果表明,2002～2009年覆草处理小麦产量平均减产1.46%, 覆膜增产7.04%,施用氮肥平均增产42.72%,而N240与N120间无显著差异。试验进行第7季后对土壤肥力有如下影响:覆草及覆膜处理下土壤活性有机碳含量较常规分别增加37.57%、21.39%,覆草亦显著提高土壤有机碳、全氮、速效钾含量,较常规分别增加6.84%、4.40%、12.68%,而覆膜作用不显著。施氮量主要影响土壤活性有机碳、矿质氮、速效磷及pH值,施氮较不施氮依次增加6.03%、40.18%、-23.55%、-0.05个pH单位,与N120相比,N240对土壤矿质氮及pH值影响不显著。综上,在研究区一年一作条件下,覆草或覆膜处理增产潜力有限,但覆草配施适量氮肥模式具有明显增加土壤有机碳和速效钾含量的效果,亦对提高石灰性土壤养分有效性具有重要作用。     

秸秆覆盖和滴灌制度对冬小麦光合特性和产量的影响

确定不同滴灌和秸秆覆盖模式下的光合参数是理解其节水增产内因的基础.该研究通过4 a连续试验测定了覆盖和滴灌结合的6种处理(T1~T6分别表示低水覆盖、低水不覆盖、中水覆盖、中水不覆盖、高水覆盖和高水不覆盖处理)冬小麦旗叶的关键光合参数,并分析了光合参数处理间差异来源及其与作物产量的关系.结果表明:提高滴灌水量和覆盖处理能显著提高光合能力和最大羧化速率(P<0.05),而二者交互作用对光合参数影响不显著(P>0.1).多重比较结果显示T5的光合参数最大(P<0.05);除2016年第一次测定外,T6和T3的相应值略低但与T5差异不显著(P>0.1);而T2的相应值则均显著低于T5(P<0.05),即高水处理下,覆盖与否对光合参数的影响不大,中水结合覆盖处理可使光合参数不显著降低,而低水处理下不覆盖则会使光合参数显著降低.处理间光合能力和最大羧化速率的差异能用叶片氮含量来解释,而所有年份的产量又均与光合能力和最大羧化速率分别线性相关(R2>0.80).因此,通过测定叶片氮含量,可以推算光合能力和最大羧化速率,研究结果可为产量估算提供参考.     

冬小麦、夏玉米一体化垄作的养分利用研究

为比较不同栽培方式下冬小麦、夏玉米的养分利用效率,于2005～2007年在河南省浚县农业科学研究所试验站,采用大田试验,研究了传统平作与垄作两种栽培方式下冬小麦、夏玉米的养分吸收及利用情况。结果表明,与传统平作相比,一体化垄作栽培,有利于作物的养分吸收,提高了产量和收获指数,改善了土壤肥力。一体化垄作全年作物氮、磷、钾吸收量分别增加14.18%、9.20%和5.90%,冬小麦、夏玉米收获指数分别提高2.13%和2.42%,产量分别提高4.23%和9.61%,全年产量平均提高7.33%。2年试验看出,一体化垄作土壤肥力状况优于传统平作。     

Plastic film mulching on soil water and maize (Zea mays L.) yield in a ridge cultivation system on Loess Plateau of China

Plastic film mulching has commonly been used for adaptation to water scarcity and for increasing agricultural productivity on the semiarid Loess Plateau of China. However, the effect of plastic film mulching on cropland soil water and thermal regimes on the semiarid Loess Plateau of China is not well understood. This study simultaneously monitored the dynamics of the soil water content and the soil temperature with high resolution in a ridge cultivation system with plastic film mulching (RS) and a flat cultivation system without plastic film mulching (FS) during the maize (Zea mays L.)-growing season. We found that, in general, the soil temperature and soil water content were significantly different among the ridge under RS (RS-ridge), the furrow under RS (RS-furrow) and FS throughout the maize-growing season (P < 0.05). Plastic film mulching increased the near-surface soil temperature by approximately 1°C throughout the study period. RS significantly increased the soil water content during the dry period (May to June), especially within the middle soil layer (30–60 cm), compared to FS. The lowest monthly average soil water content was found at a depth of 30–60 cm layer in FS during the dry period (May and June). The water depletion was found within deeper (100–160 cm) soil layers in May but the water storage in the same layer of FS in June increased although it was the dry period, which differed from RS. The RS practices showed a longer period of water supply from the deeper soil layer (100–160 cm) in May and June for meeting maize water demands during the early growing stage rather than in only May for FS. During June (dry period), the water storage at a depth of 0–60 cm was greater in RS than in FS, and the reverse was true at a depth of 60–160 cm. The results indicate that the dry soil layer at a depth of 30–60 cm formed during June in FS likely reduced water movement from deeper layers to the topsoil layer, and hence constrained the availability of surface soil water for meeting maize water requirements during the early growing stage (dry period). Our study suggests that RS tends to significantly increase surface soil water availability by restraining the formation of a dry soil layer during the early maize-growth stage primarily under dry conditions, and thus enhances maize productivity in the semiarid Loess Plateau of China.