限水下水氮运筹对小麦产量及水氮利用率的影响

为了探究限水下冀南地区中低产田水氮运筹对小麦产量及水氮利用率的影响。以‘邯6172’为试验材料,研究了起身期灌水(W₁)、拔节期灌水(W₂)2种灌水时期和不施氮肥(N₀)、氮肥基追比3:7(N₁)、氮肥基追比5:5(N₂)、氮肥基追比7:3(N₃)4种氮肥施用方式对小麦产量及水氮利用率的影响。灌水时期对小麦产量和水氮利用率影响显著,W1处理的小麦产量、灌水生产力、氮肥偏生产力较W₂处理的提高3.5%～18.7%、2.1%～7.0%、2.8%～7.5%,且在氮肥基施比例较低时提高显著。氮肥基追比对小麦产量和水氮利用率影响显著,N₃处理的小麦产量、籽粒、秸秆和植株氮素吸收量、氮肥表观利用率、氮肥偏生产力较N₁处理的显著提高5.7%～9.7%、5.0%～8.4%、6.7%～6.8%、5.5%～24.5%、6.8%～24.8%、5.7%～9.7%,而较N₂处理的提高但不显著。本...     

水氮调控对小麦植株干物质积累、分配与转运的影响

为明确陕西关中地区节水高肥效的生产最优灌溉和施肥技术,以陕西关中3个品种为供试材料,设置不同灌水模式、施氮量、施肥方式,采用裂区设计,对不同小麦品种植株各器官干物质的积累、分配和转运进行研究。结果表明:3个品种间籽粒干物质分配量和比例均无显著差异,各器官中的干物质向籽粒的转运量、转运率及其对籽粒的贡献率表现不一致;施氮量对小麦干物质氮素积累、分配和转运的影响均无显著差异;施氮量相同的情况下,60%底肥+40%追肥处理,各器官中干物质的积累量和分配比例,以及各营养器官中干物质向籽粒的转运量、转运率和贡献率均高于100%底肥处理。四因素对小麦植株干物质积累分配与转运的影响顺序为:品种>灌溉模式>施氮量>施氮方式。     

施氮量对豫北冬小麦产量及子粒主要矿质元素含量的影响

以兰考矮早8、豫麦49-198和平安8号为材料,设置5个氮素水平（0、120、180、240、360kg/hm ²）,研究不同施氮量对豫北冬小麦子粒产量及其N、P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn、B等矿质元素含量的影响。结果表明：子粒中N与B（r=0.879）、N与Mg（r=0.858）、Mg与Zn（r=0.871）、Mg与B（r=0.877）含量间相关系数较高。施氮显著提高了子粒N、Ca、Fe、Cu、Zn、B含量,K、Mg含量受施氮量影响较小,但P和Mn含量明显下降。兰考矮早8子粒中各种矿质元素（除B外）含量明显高于平安8号,豫麦49-198介于二者之间。施氮在提高小麦子粒产量的同时降低了P/Ca、P/Mg、P/Fe和P/Zn的值,增强了Ca、Mg、Fe、Zn的生物有效性。此外,研究发现施氮量达到180kg/hm ²后,继续增施氮肥小麦产量难以提升。可见,合理的氮肥管理可以提高豫北地区冬小麦产量及子粒中微量元素的含量;过量施氮不仅难以提高子粒产量,还会降低子粒P和Mn的含量。     

水氮耦合对地膜玉米免耕轮作小麦干物质积累及产量的影响

前茬地膜玉米免耕种植后茬小麦水氮高效利用生产技术是绿洲灌区作物高效生产的新型农田管理技术。为构建该区地膜减量和水氮高效生产技术, 2015—2017年通过3年田间试验, 研究两种耕作方式、2种灌水水平和3个施氮量组合对小麦干物质积累和产量及产量构成的协同效应, 其中耕作方式为覆膜玉米茬免耕直播(NT)和玉米茬传统耕作(CT), 灌水量为传统灌水(I2)和传统灌水减量20% (I1), 施氮量为纯N 225 kg hm ^-2 (N3)、180 kg hm ^-2 (N2)和135 kg hm ^-2 (N1)。结果表明, 耕作方式、灌水水平、施氮量对小麦群体生长速率、干物质积累量均有显著影响。与CT相比, NT显著增大全生育期生长速率, 提高22.0%~28.0%, NT促进小麦地上干物质积累, 提高6.4%~7.4%, 收获期生物产量提高5.4%~15.1%。免耕低灌(NTI1)较传统耕作高灌(CTI2)的生长速率增大7.7%~13.4%, 干物质积累量提高3.1%~5.9%, 收获期生物产量提高8.7%~10.5%。免耕低灌中施氮(NTI1N2)较传统耕作高灌中、高施氮(CTI2N2、CTI2N3) 生长速率分别增大6.9%~20.5%与4.1%~14.0%, 收获期生物产量分别提高7.8%~9.7%与4.8%~10.2%。NT比CT增产10.1%~10.4%, NTI1较CTI2、CTI1分别增产13.0%~14.8%与9.4%~10.1%, NTI1N2比CTI2N2、CTI2N3分别增产3.7%~9.8%与15.2%~22.0%。从产量构成因素分析, NTI1N2提高了单位面积成穗数、穗粒数和千粒重, NTI1N2处理组合更有利于穗数、千粒重的增加。通径分析进一步证明, NTI1N2增产的主要原因是增加了单位面积穗数和千粒重。因此, 在施氮量为180 kg hm ^-2的基础上, 玉米茬地膜再利用免耕技术组装减少20%灌溉量(1920 m ³ hm ^-2)轮作小麦模式是河西灌区小麦高效生产的可行措施。     

水氮耦合对小麦叶片硝酸还原酶活性、植株吸氮量及产量的影响

试验于2006-2007年在大田条件下研究了水氮互作对2个不同类型的冬小麦品种石新733和石麦15叶片硝酸还原酶(NR)活性、植株口发氮量及产量的影响.结果表明,开花前石新733 NR活性随施N量增加而增高,石麦15施N量在180-240 kg/hm2,NR活性最高,施最过高过低NR活性均下降.花后土壤含水量较高时,施氮过少或过高都会降低NR活性,花后土壤含水量较低时,NR活件随施氮量增加而升高.适量施氮肥能够提高小麦植株吸氮最.开花期灌水显著提高了花后旗叶NR活性和籽粒产量,但显著降低了籽粒的全氮含量,开花期灌水对植株总吸氮量影响较小.在本试验条件下,公顷施氮量石新733以2水条件下180 kg,石麦15以2水条件下60 kg籽粒产量最高.     

减氮增密对杂交糯高粱籽粒产量和干物质生产的影响

为探讨减氮增密对高粱光合作用、干物质积累与转运特征及产量的影响,2017—2018年选用杂交糯高粱品种晋渝糯3号为供试材料,大田试验,设置常氮常密(CK)、常氮增密(T1)、减氮常密(T2)、减氮增密(T3)4个处理,测定高粱抽穗期叶绿素含量(SPAD)和叶面积指数(LAI)、干物质积累与转运、产量及其构成因素。结果表明,与CK相比,减施氮肥降低抽穗期高粱顶三叶的SPAD和LAI,增加密度虽然降低顶三叶的SPAD,却能显著提高LAI。随生育进程的推进,高粱群体干物质积累量呈递增趋势,拔节期后迅速增加,成熟期积累最大。减少施氮量,提高高粱叶和茎鞘的花前干物质转运率及其转运量对籽粒的贡献率,但降低群体干物质积累量和花后干物质积累量及其对籽粒的贡献率。增加密度显著提高高粱群体干物质积累量、叶和茎鞘花前干物质的转运量、转运率及对籽粒的贡献率,但显著降低了花后干物质对籽粒的贡献率。增加密度,降低单穗质量和千粒质量,但显著增加高粱籽粒产量。减氮处理降低高粱单穗质量和千粒质量,但减氮下常密产量下降,增密产量却显著增加。与CK相比,T1和T3处理2 a平均产量分别显著增加8.43%和7.92%,但两处...     

增密减氮对棉花干物质和氮素积累分配及产量的影响

为了探讨种植密度和施氮量对棉花干物质与氮素积累分配及产量的影响。本研究以聊棉6号为试验材料,设置5.25、6.75和8.25万株hm^-2 (D_5.25、D_6.75、D_8.25) 3个种植密度, 0、105、210、315和420 kg hm^-2 (N₀、N₁₀₅、N₂₁₀、N₃₁₅、N₄₂₀) 5个施氮量,研究增密减氮对棉花干物质积累与分配、氮素积累与分配、产量及其构成因素的影响。结果表明,与D_5.25相比, D_6.75、D_8.25条件下棉花干物质积累量显著升高, 2016年提高了17.6%、28.7%, 2017年提高了12.6%、20.9%。与N₀相比,施氮肥后干物质积累量随施氮量的增加显著升高, 2016年各施氮处理分别提高了4.5%、11.1%、13.7%、16.3%, 20...     

水氮耦合对春小麦干物质累积与植株氮素转运的影响

为明确甘肃中部地区春小麦合理的施氮水平和灌水量,以陇春27为研究对象,以灌水量[1000（W1）、2000（W2）和3000m³/hm²（W3）]为主区,施氮量[0（N0）、80（N1）、160（N2）和240kg/hm²（N3）]为副区,研究水氮对小麦干物质累积、氮含量、氮素累积及产量的影响。结果表明,不同施氮量和灌水量对小麦干物质累积量、氮累积量、籽粒产量及氮转运均有显著影响,且存在互作效应;各生育期小麦干物质累积量随灌水量与施氮量的增大呈增大趋势,灌水量对干物质累积量影响大于施氮量;茎和叶氮含量随施氮量增大而增大,氮含量为籽粒>叶>颖壳>根>茎,灌水处理对小麦营养器官氮含量影响小于施氮处理;随灌水量与施氮量增大,小麦各器官氮累积量呈先增大后减小趋势;籽粒氮累积量与产量以W2N2处理最大,适宜的水氮供给有利于干物质从营养器官向生殖器官转移,从而提高籽粒产量和氮素生产效率。综上,灌水量与施肥量分别在2000m³/hm²和160kg/hm²时有利于小麦生产。     

不同施氮量对棉花器官分配和产量的影响

为研究氮肥对棉花生育进程中器官建成的影响,本试验设置0 kg/hm~2、160 kg/hm~2、320 kg/hm~2和480 kg/hm~24个施氮水平,研究不同施氮量下棉花生长过程中生殖器官和营养器官干物质的分配情况。试验结果表明,不同施氮量处理棉花生殖器官和营养器官干物质的分配比例不同,导致各处理棉花产量不同,说明氮肥可以通过调控棉花生物量的分配比例影响棉花产量。     

两种不同水氮措施对小麦生育及产量的影响

为了探讨解决我国华北地区主要粮食作物小麦生产中存在的水资源不足和氮素污染等问题的新途径，近年来中国农业大学和德国霍恩海姆大学（Hohenheim University of Germany)开展了“华北平原可持续耕作制度研究”合作项目，本文内容是该项目2000－2001年度在北京试验基地研究结果的一部分。研究结果表明：在优化水氮栽培条件下，小麦分蘖、叶面积指数、干物重、株高等生育因子动态变化和传统水氮差异不明显；主茎基部第一、二节间长度明显缩短，穗下节间增长；小麦3叶总面积与传统水氮无明显差异；旗叶叶绿素含量略低，但差异不显著；灌浆前期籽粒增重较慢，中后期灌浆强度及千粒重优化明显；灌浆前期籽粒增重较慢，中后期灌浆强度及千粒重优势明显；单位面积穗数略高于传统水氮、每穗小穗数、穗粒数和单位面积总粒数略低于传统水氮，不孕小穗数略高于传统水氮，但差异不明显；产量略高于传统水氮，而单位面积氮肥施用量仅为传统水氮的1／4．5，灌水总量略低于传统水氮。     

不同施氮水平对滴灌冬小麦干物质生产及产量的影响

为探明北疆滴灌冬小麦高产栽培适宜的施氮量。大田滴灌条件下,设置0 kg/hm2 (N0)、104 kg/hm2(N1)、173 kg/hm2 (N2)和242 kg/hm2 (N3)4 个施氮水平,研究施氮量对滴灌冬小麦叶面积指数(LAI)、干物质积累、分配、转运及产量和氮肥利用效率的影响。结果表明：冬小麦LAI 于灌浆期前呈N3＞N2＞N1＞N0,之后为N2＞N3＞N1＞N0;各处理单株干物重变化均为快增、缓增、略降,N2处理干物质积累最大速率出现时间(t0)较N1、N3处理提前1.42 天和2.75 天,干物质最大增长速率(Vm)增加了21.74%和12.00%,且N2处理向籽粒干物质分配显著高于N1、N3处理(P＜0.05);产量以N2处理最高,为8455.69 kg/hm2,较N0、N1、N3处理分别高出32.82%、12.64%、5.16%;氮肥农学利用效率(NAE)和氮肥偏生产力(NPP)随着施氮量的增多而降低,N1处理较N2、N3处理NAE提高了16.64%和110.08%,NPP提高了37.58%和128.02%。综合分析,建议北疆滴灌冬小麦灌水定额为3750 m3/hm2时,适宜施氮量应控制在104~173 kg/hm2之间。     

微喷补灌对麦田土壤物理性状及冬小麦耗水和产量的影响

黄淮海麦区水资源短缺,探明畦灌和微喷补灌对麦田土壤物理性状及冬小麦耗水特性、产量和水分利用效率调节的差异,可为该地区冬小麦节水高产栽培提供理论和技术支持。2016—2018年冬小麦生长季,设置畦灌和微喷补灌两处理,研究其对麦田0～40 cm土层土壤容重、总孔隙度、毛管孔隙度、田间持水率,及冬小麦各生育阶段棵间蒸发量、蒸腾量、籽粒产量和水分利用效率的影响。结果表明微喷补灌处理与畦灌处理相比, 0～20 cm土层土壤容重降低,总孔隙度、毛管孔隙度和田间持水率增加;冬小麦返青后春季分蘖明显减少,返青至拔节期的棵间蒸发量和蒸腾量及全生育期总耗水量均显著减少;籽粒产量无明显变化,但水分利用效率显著提高,说明微喷补灌可以改善麦田土壤物理性状,优化冬小麦群体结构,通过减少棵间蒸发和植株无效蒸腾降低麦田耗水量,从而在维持高产水平的同时提高水分利用效率。     

旱地冬小麦产量、氮肥利用率及土壤氮素平衡对降水年型与施氮量的响应

研究不同降水年型施氮量对旱地冬小麦产量、氮素利用及土壤氮素表观平衡的影响,探讨渭北旱塬旱作麦田稳产增效的最佳氮素投入量,为高效施氮提供理论依据。田间定位施氮试验于2017—2020年连续3年在陕西合阳县开展,以长6359为试验材料,设置5个施氮量处理包括0、60、120、180和240 kg hm^-2 (分别以N0、N60、N120、N180和N240表示),研究旱地冬小麦产量、氮肥利用率及土壤氮素平衡对降水年型与施氮量的响应。连续3年定位试验表明:(1)降水年型对冬小麦产量和经济收益影响显著,丰水年较平水年和欠水年分别增产33.6%和113.3%,经济收益提高2～3倍以上。冬小麦氮肥回收利用率和农学效率与产量有相似的变化规律,丰水年氮肥回收利用率和农学效率较平水年和欠水年分别提高4.7个百分点、0.6 kg kg–1 (平水年)和11.9个百分点、2.5 kg kg–1 (欠水年)。(2)无论何种降水年型,冬小麦产量、氮肥回收利用率和农学效率均随施氮量增加呈现先增加后下降的趋势。在丰水年和平水年,均以N180处理下最高,收获期0～100 cm土层土壤硝态氮积累分...     

节水减氮对土壤硝态氮分布和冬小麦水氮利用效率的影响

针对当前关中平原冬小麦生产中氮肥投入过量、灌溉水资源不足的问题,研究节水减氮栽培模式下冬小麦籽粒产量、水氮利用及硝态氮淋失情况,能为确定冬小麦节水减肥环保增效的生产模式提供理论依据。于2017—2019年在陕西杨凌开展冬小麦节水减氮田间栽培试验,采用二因素裂区设计,施氮量为主处理,灌水量为副处理,设施氮量处理N300 (300 kg hm^–2)、N225 (225 kg hm^–2)、N150 (150 kg hm^–2)、N75 (75 kg hm^–2)、N0 (不施氮)和灌水量处理W2 (1200 m³ hm^–2)、W1 (600 m³ hm^–2)、W0 (0),分析小麦产量、水氮利用效率及土壤硝态氮淋失情况。结果表明,2017—2018年和2018—2019年小麦季灌水处理较不灌水处理分别增产14.88%～15.01%和4.11～4.16倍,但处理间差异不显著,而越冬期灌水600 m³ h...     

华北冬小麦开花期补灌的增产效应及其影响因素

为阐明华北地区冬小麦开花期补灌增产效应及其影响因素,制定稳产节灌制度,于2007—2016连续10年进行了大田定位试验,研究在冬小麦拔节期灌水基础上,播前底墒、长期不同施氮及生育期降水等对开花期补灌增产效应及水分利用的影响。裂区设计,灌水量为主区,设春灌1次水(拔节期75mm,W1)和2次水(拔节期和开花期各75mm, W2) 2个处理;施氮量为副区,设6个水平,分别为0 (N0)、60 (N60)、120 (N120)、180 (N180)、240 (N240)、300 kg hm-2 (N300)。冬小麦开花期补灌增产效应受播前底墒影响显著,播前2 m土体贮水量越大开花期补灌增产率越小。施氮水平也显著影响开花期补灌增产效应,随着定位试验年限的增加,N0和N60处理土壤有机质和全氮含量逐年下降,从第6年开始开花期补灌的增产效应基本丧失。在足墒播种和正常供氮(施氮量不低于120kghm-2)条件下,开花期补灌的增产效应还受冬小麦生育期有效降水量的影响,尤其是拔节–开花期的有效降水量。开花期补灌增产率随生育期以及开花后的有效降水量的增加而降低。拔节–开花期有效降水量大于25.3 mm时,开花期补灌没有显著优化穗数、穗粒数、千粒重、生物量、收获指数等产量性状,最终增产不显著;此情景下,拔节期灌1次水(75 mm左右),即可在维持较高产量的前提下,降低耗水、提高水分利用效率,实现稳产与节水协同。本研究表明,华北平原冬小麦在足墒播种、施氮量不低于120 kg hm-2、拔节期灌水前提下,拔节–开花期有效降水量可作为开花期灌水与否的重要决策依据。     

花后干旱和低氮胁迫下外源葡萄糖对小麦产量性状的影响

为了解葡萄糖对干旱和低氮胁迫下小麦产量的调节作用,在温室盆栽条件下,研究花后干旱和缺氮胁迫下外源葡萄糖对冬小麦籽粒产量和品质性状的影响。结果表明：花后干旱×低氮互作显著影响小麦的结实率和籽粒的灌浆,明显减少可育小穗数、穗粒数、粒重和籽粒充实度,而且缺氮处理显著降低了籽粒的蛋白质和淀粉产量。在花后干旱×低氮互作下外源喷施葡萄糖处理,明显增加了单穗结实率和籽粒干物质的积累,提高了灌浆中后期旗叶的叶绿素含量,延长了旗叶的光合功能期和灌浆持续期,明显促进了小麦籽粒蛋白质和淀粉积累,提高了小麦经济产量。试验结果表明,外源喷施葡萄糖处理有利于减轻干旱和低氮胁迫对籽粒发育和灌浆的不利影响。     

夏玉米不同部位干物质临界氮浓度稀释曲线的构建及对产量的估计

准确和动态地诊断营养生长阶段植株氮状况,对于评估植物氮需求、预测玉米产量以及优化氮素管理至关重要。基于植物的氮诊断工具可优化夏玉米生产中氮素的管理,本研究旨在开发和验证基于玉米地上部不同部位干物质的临界氮浓度稀释曲线,并建立玉米相对产量(relative yield, RY)与不同生长阶段氮素营养指数(nitrogen nutrition index,NNI)和累积氮素亏缺(accumulatednitrogendeficit,AND)的关系。本文以2个不同氮效率的品种为试验材料进行连续4年的田间定位试验,设置4个氮素水平(0、150、225和300 kg hm-2),分析不同施氮量对2个玉米品种营养生长阶段干物质的影响,基于叶干物质(leaf dry matter, LDM)、茎干物质(stem dry matter, SDM)和植物干物质(plant dry matter, PDM),构建不同的临界氮浓度稀释曲线。结果表明,基于LDM、SDM和PDM建立的临界氮浓度稀释曲线,均能很好地诊断玉米氮营养状况; 3条临界氮浓度稀释曲线对产量进行预测比较发现, RY与NNI和AND在不同生...     

不同耐低氮性玉米品种的花后碳氮积累与转运特征

为了探明不同耐低氮性玉米品种生育后期碳、氮物质积累与转运特性及其对氮肥响应的差异,以期为品种高效施氮技术的制定提供理论依据。以耐低氮品种‘正红311’(Zhenghong311,ZH311)和低氮敏感品种‘先玉508’(Xianyu 508, XY508)为材料,设置4个氮肥用量(0、150、300和450 kg hm–2),于2017—2019年研究氮肥水平对不同耐低氮性玉米品种生育后期物质,包括干物质、全氮和非结构性碳水化合物(non-structural carbohydrate, NSC)积累和转运的影响。结果表明,供氮不足时,玉米通过增加花前贮存碳、氮物质对籽粒的转运以保证产量。增施氮肥能够提高玉米花后干物质和碳水化合物生产及其对籽粒质量的贡献率。与低氮敏感品种先玉508相比,在低氮条件下,耐低氮品种正红311在花前、花后均保持较高的植株干物质、NSC和氮素量,花后物质积累量及其对籽粒质量的贡献率更高,从而拥有更高的籽粒产量;品种间花前物质转运率及其对籽粒质量的贡献率差异不大。面对低氮胁迫,正红311既保证了花前贮存物质充分向籽粒运输,同时维持着较高的同化物积累能力来影响其产量形成。     

滴灌模式和水分调控对夏玉米干物质和氮素积累与分配及水分利用的影响

采用裂区试验设计探究了地下滴灌和地表滴灌(drip underground, DU; drip surface, DS)模式下土壤水分调控(分别为田间持水量的40%～50%、60%～70%和80%～90%,记为W40、W60和W80)对夏玉米干物质和氮素积累与分配及水分利用效率的影响。结果表明,DU处理的吐丝后氮素积累量及水分利用效率分别较DS显著提高了6.18%和4.85%～8.61%。夏玉米的干物质、氮素指标及产量对滴灌模式的响应依赖于土壤水分调控水平,在W40和W60处理条件下,DU处理显著增加夏玉米的净光合速率,提高了吐丝后干物质和氮素的积累量及向籽粒的转运,最终DU处理的干物质积累量、籽粒氮素积累量、产量及氮肥偏生产力分别提高了3.29%～19.94%、?1.10%～20.65%、3.29%～19.94%和3.31%～23.64%。而在W80处理条件下, DS处理的干物质积累量、吐丝后氮素积累量、产量及蒸散量比DU处理分别提高了6.80%～12.24%、5.93%、8.39%～14.91%和9.73%～14.57%。综上所述,在限水灌溉条件下,地下滴灌能够增加吐丝后干物质积累量、氮素积累量及其对籽粒氮素的贡献率,最终增加产量。在充分供水条件下,地表滴灌更有利于干物质及氮素的积累,但由于消耗过多的水分,因此水分利用效率未显著增加。