苜蓿改良的盐碱土壤施肥对小麦的效应研究—I．对小麦生长及产量的影响

盆栽试验和大田试验结果表明,苜蓿改良的盐碱土壤仍以施N肥对小麦的增产作用最明显,盆栽小麦可增产61．2%,相对叶重增加16．2％,穗粒教增加37．36%,穗粒重增加10．3 %;施P肥小麦增产l6．78%,穗粒重增加8．39%,怛对穗粒教影响较小;施K肥效果不明显;NP结台施用小麦增产74．76%．大田试验拖N肥小麦可增产60%;NP结合施用小麦增产73．5%．施N补P是苜蓿改良的盐碱土壤作物增产的关键,也是该类地区的共性问题。     

稻-麦轮作制度中磷肥后效研究

利用田间试验,研究了稻-麦轮作制度中,小麦施磷(P)肥后的增产效果及对下茬作物水稻的后效P量大小.结果表明,在供P能力较低的砂姜黑土上,增施P肥(90 ～ 360 kg/hm2)与不施P肥相比,可使冬小麦当季增产籽粒2038.9 ～ 3811.8 kg/hm2,增产率65.2% ～ 122.0%,可使水稻当季增产稻谷945.0 ～ 1776.0 kg/hm2,增幅为15.5% ～ 29.2%,冬小麦施用P肥的后效P量可使水稻增产稻谷486.5 ～ 1715.0 kg/hm2,增幅8.0% ～ 28.2%,有明显的后效作用.冬小麦施P留给水稻的后效P量约占冬小麦施P量的1/2,在考虑后效的情况下,小麦和水稻两季可节省P肥投资20.12%,在P肥用量较小的情况下,应优先考虑P肥供给冬小麦.     

黄淮海平原麦玉两熟区粮食产量与化肥投入关系的研究

利用统计资料和通过农户调查与田间试验 ,对黄淮海平原藁城市粮食产量与化肥投入的关系进行了研究。结果表明 ,藁城市粮食生产还有很大的增产潜力 ,总体上粮食产量与化肥的投入仍然呈显著正相关关系 ,但是 ,目前实际生产中化肥施用量存在极其严重的不平衡和不合理现象 ,所以增施化肥已不再是增产的主要措施 ,而合理统筹、提高化肥的利用率至关重要 ,是节能增效的重要措施。在冬小麦 夏玉米一年两熟种植中 ,秸秆全量还田条件下 ,N、P以不同比例配合施用 ,表现出显著的产量差异 ;而且增施N、P肥 ,夏玉米的增产效果比冬小麦更为明显 ;而在N、P配施的基础上 ,施K却没有表现出增产效果。     

苏丹草-黑麦草轮作制中氮磷钾肥施用对饲草产量和养分吸收的影响

利用盆栽试验研究了苏丹草-黑麦草轮作中N、P、K肥施用对饲草的产量、养分吸收及土壤性质的影响.结果表明:N、P、K肥的施用可分别使饲草鲜草产量提高6.1倍、1O.6倍和O.6倍,各处理差异均达显著水平.N肥施用后饲草对N、P和K的吸收量与不施N处理相比分别提高6.9倍、3.5倍和4.7倍;P肥施用后饲草对N、P和K的吸收量与不施P处理相比分别提高5.9倍、23.2倍和7.3倍;K肥施用后饲草对N,P和K的吸收量与不施K处理相比分别提高O.3倍、O.7倍和7.4倍.N、P、K肥的施用可相互促进肥料表观利用率的提高.P、K肥的施用有利于缓解土壤酸化,轮作后各处理土壤有机质含量无显著差异,缺P处理的土壤NH4 -N含量明显较高,施N处理土壤中P含量明显降低,缺N、缺P处理轮作后土壤K含量明显高于其他处理.     

氮磷肥配合施用对桑树生长和桑叶产量的影响

在大田条件下研究了不同氮、磷肥施用水平对桑树生长和桑叶产量的影响。结果表明,氮磷肥适合用量配比能明显促进桑树生长,桑树每株枝条数、枝条长和枝条基部径围及桑叶百叶重均明显随氮肥和磷肥用量提高而增加。结果显示在氮肥用量为450kg/hm2时,N∶P2O5施用比例为3∶1时桑叶产量最高,在各种氮磷肥用量组合中,N450P150处理的桑叶产量比其他处理平均高5139kg/hm2,增产率达22.4%。试验结果表明,氮、磷肥对桑叶增产效果有互促作用,即高量氮肥施用需要有足够的磷肥施用才能充分发挥其增产效果,反之亦然。     

日光温室滴灌条件下黄瓜氮、磷、有机肥肥效与施肥模式研究

采用N、P、有机肥三因素五水平最优设计,在陕北黄土高原进行了日光温室黄瓜N、P和有机肥肥效与施肥模式的田间试验。得到了日光温室黄瓜N、P和有机肥的肥效反应模式,以及N、P和有机肥单因素对日光温室黄瓜产量的影响。结果表明N、P、有机肥对日光温室黄瓜产量增加的影响是有机肥 N P,施用有机肥是日光温室黄瓜增产的主要措施。当施P2O5量小于750 kg/km2、施氮量小于1150 kg/hm2时,N、P肥有增产效果,用量大于此施肥量时N、P肥效降低。根据反应模式提出在黄瓜目标产量在83000~88000 kg/hm2之间,95%置信区间的N、P、有机肥最佳施肥用量为N 807.5～1309.3、P2O5 576.6～991.6 kg/hm2;有机肥41.3～148.9 t/hm2。N∶P2O5为1∶0.714～0.757。日光温室黄瓜种植应以有机肥为主,氮磷肥配合施用。     

玉米施镁对氮磷钾肥料利用率及产量的影响

玉米施Mg与N、P、K肥料利用率呈曲线共系,适量施Mg对玉米吸收N、P、K的促进作用极显著。与仅施N、P、K肥的对照相比,玉米施用MgO 66.7kg/hm~2可分别提高N、P、K肥料利用率27.61％、18.03％和118.73％,增产6.19％;分别提高籽粒蛋白质、赖氨酸和淀粉含量3.40％、7.14％和17.15％,降低脂肪及糖分含量2.59％与10.86％,而过量施用Mg有抑制N、P、K在植株体内积累的趋势,对产量无益。     

淮北砂姜黑土钾肥对生姜增产效应的研究

1999 ~ 2001年在淮北平原砂姜黑土地区,连续3年多点试验研究结果表明:增施K肥对生姜产量及品质都有明显的正效应,姜块产量提高15.3 % ~ 58.4 %,平均增产率为29.8%。K肥的增产效率在2种N肥水平下都较高,高N水平下增加K肥施用量可以极大地提高K肥的增产效率。生姜单位K肥的增产量与土壤K素含量及施K量呈显著负相关,淮北砂姜黑土地区,生姜K肥适宜施用量为K2O 375 ~ 450 kg/hm2。施用K肥能有效提高生姜维生素C与可溶性糖分含量,显著降低硝酸盐含量,改善姜块的内在品质,大幅度提高种植生姜的经济效益。3年4地试验,平均增收7946 ~11065元/hm2,施用K肥的产投比为10.4 ~ 22.2 : 1。     

基于“3414”模型研究宁夏盐池县玉米氮磷钾施肥效应

2008年在盐池县具有代表性的土壤类型上进行了玉米＂3414＂试验,结果表明：地力贡献率为54.84%,说明土壤属于中等肥力。N、P、K对玉米产量影响大小顺序为N〉P〉K,增产效果居首位的为氮肥,施用纯N 240 kg/hm2的增产效应达到2 751.45 kg/hm2;P肥的增产幅度次之,施用纯P 120 kg/hm2的增产效应达到1 023.45 kg/hm;施用纯K 75kg/hm2的增产效应为236.7 kg/hm2。在不同肥料的交互作用中,N×P的交互作用对产量影响最大,N×P〉N×K〉P×K。施氮（N）量为360 kg/hm2,施磷量（P）为107.81 kg/hm2,施钾量（K）为4.30 kg/hm2时,玉米产量最高为7 652.23 kg/hm2。玉米产量与N、P、K肥料效应回归模型为三元二次多项式回归模型,经显著性检验达到极显著水平,可以为玉米生产施肥提供借鉴。     

新疆高产棉花的钾肥施用效果

研究表明 ,钾肥在新疆主要棉田土壤上施用 ,对高产棉花有显著的增产作用 ,增产效果南疆大于北疆。施钾可提高棉花的单铃重和单株铃数。在一定氮磷施用条件下 ,最高产量的施钾( K2 O)量 ,南疆为 13 3 .3 kg/ hm2 ,北疆为 146.8kg/ hm2 。本试验条件下获得棉花高产 ,其氮磷钾施用比例 ,南疆为 N∶ P2 O5∶K2 O=1∶ 0 .50∶ 0 .4 8,北疆为 N∶ P2 O5∶ K2 O=1∶ 0 .50∶ 0 .53。氯化钾和硫酸钾对高产棉花有相似的增产作用     

基于Meta分析华北冬小麦高产高效协同提升灌溉方案

目前针对灌溉对冬小麦产量和水分利用效率影响研究大多基于单点实验，受气候、土壤等因素影响，研究结果可比性较差，且难于获得区域结论。本文通过检索搜集获得186篇大田实验文献，共1876对观测数据，采用Meta分析方法分析明确了灌溉对华北冬小麦产量和水分利用效率的影响，揭示了不同区域、降水年型、土壤质地和施氮量水平下灌溉对产量和水分利用效率的影响差异，明确了不同情景下华北冬小麦产量和水分利用效率协同提升的最佳灌溉量。研究结果表明，与生长季内不灌溉相比，灌溉使华北冬小麦总体增产32.0%～38.3%，水分利用效率降低27.3%～30.1%。冬小麦生长季降水量<150mm的西北区域灌溉增产幅度（39.6%～53.5%）高于降水量>150mm的东南区域（24.3%～27.1%），灌溉后水分利用效率降低幅度（32.4%～37.5%）高于东南区域（22.0%～24.3%）。冬小麦高产高效的生长季内最佳灌溉量西北区域为150～180mm，东南区域为120～150mm；干旱年、平水年和湿润年均为灌溉两次效果最佳，且最佳灌溉时期分别为拔节期和开花期、拔节期和抽穗期、拔节期和孕穗期，最佳总灌溉量均为120～150mm；壤土条件下灌溉对冬小麦增产效果最佳，黏土条件下水分利用效率降低幅度最小，沙土、壤土、黏壤土和黏土四种土壤质地下冬小麦最佳灌溉量分别为60～90mm、120～150mm、180～210mm和150～180mm；施氮量在120～240kg·hm⁻²时，灌水80～140mm增产节水效果最佳，其中灌水110～140mm条件下冬小麦产量更高，而灌水80～110mm冬小麦水分利用效率更高。综上所述，华北地区冬小麦在湿润年型下拔节和开花期灌溉，平水年型下拔节和孕穗期灌溉，干旱年型下拔节和抽穗期灌溉，总灌溉量为120～150mm，可实现高产节水，若该区域为壤土，同时施氮120～240kg·hm⁻²，冬小麦可实现产量和水分利用效率的协同提升。 关键词：华北冬小麦|产量|水分利用效率|协同提升|Meta分析方法     

适宜微喷灌灌水频率及氮肥量提高冬小麦产量和水分利用效率

为明确微喷水肥一体化条件下灌溉次数和氮肥用量对冬小麦产量形成和水分利用的影响,该试验在灌水定额1 500 m3/hm2下设置微喷2次(拔节期750 m3/hm2+开花期750 m3/hm2)、3次(拔节期450 m3/hm2+开花期750 m3/hm2+灌浆期300 m3/hm2)、4次(拔节期450 m3/hm2+孕穗期300 m3/hm2+开花期450 m3/hm2+灌浆期300 m3/hm2)和氮肥追施45、90、135 kg/hm2处理,N肥随灌水等量分次施入,考察群体光合特性、物质生产和水分利用特征。结果表明:微喷3次和4次相比于微喷2次,产量提高了5.3%~18.9%,水分利用效率提高了5.3%~27.8%,但微喷3次与4次之间差异不显著。适当增加微喷次数提高了开花期和灌浆期群体绿色叶面积指数,延缓了叶片衰老,提高了生育后期干物质积累,增加了千粒质量,进而提高了籽粒产量;多次微喷(3次或4次)降低了总耗水量和开花前耗水比例,提高了开花后耗水比例;适当增施氮肥能进一步提高花后物质积累和花后耗水比例。综合来看,1 500 m3/hm2灌溉定额下微喷4次,追施氮肥90 kg/hm2产量和水分利用效率较高。     

耕作方式与水肥组合对小麦-玉米田温室气体排放的影响

气候变化是当前人类社会面临最为严峻的全球环境问题之一。中国作为当前全球温室气体排放的第一大国家,实现碳中和是应对气候变化的最根本举措。该研究以河北省晋州市周家庄乡为研究区域,以冬小麦-夏玉米轮作体系为例,通过对不同灌溉技术、灌溉方法和灌溉制度下的冬小麦-夏玉米农田开展耕作试验,结合作物产量和土壤CO2、N2O排放通量的测定,分析在保证作物不减产的情况下不同耕作方式和水肥组合下土壤CO2、N2O排放通量变化特征及其规律。结果表明：1）在当地传统灌水量和施肥量的基础上适当增大或减小,都会显著影响作物产量、水分利用效率;2）耕作方式与灌水量、施肥量三者间存在显著的交互作用（P<0.05）,共同影响土壤二氧化碳当量的排放。与深耕相比,旋耕方式下的冬小麦-夏玉米土壤N2O排放通量依次降低21.19%、16.29%（P<0.05）;土壤CO2排放通量依次降低15.33%、8.29%（P<0.05）;3）优化水肥模式,适当减少灌水量和施肥量,可以在保证作物产量不低于当地传统产量的情况下兼顾节水与减排,从而降低农业温室气体排放,为碳中和做出贡献。     

Saving Irrigation Water for Winter Wheat with Phosphorus Application in the North China Plain

Conserving irrigation water resources is a most important measure for sustainable wheat production in the North China Plain. In the present study, the effect of phosphorus (P) application for saving irrigation water was evaluated. The application of fertilizer P increased nitrogen and phosphorus uptake, shoot biomass, head number, seed number and, consequently, grain yield, and increased soil water use and seasonal evapo-transpiration. The lower the volume of irrigation water applied, the more obvious were these effects. When winter wheat was basally fertilized with 88.5 kg P₂O₅/ha and irrigated with 90 mm at the jointing stage, the highest fertilizer P use efficiency, apparent P recovery and net profit (due to irrigation and/or fertilizer P) were obtained. The results suggested that fertilizer P should be used for saving irrigation water resources in the North China Plain.     

测墒补灌和施氮对冬小麦产量及氮素吸收分配的影响

采用田间试验裂区设计方法,研究了测墒补灌和施氮对冬小麦产量及氮素吸收分配的影响。补灌设3个水平,在冬小麦拔节期0—40cm土层补灌至土壤目标相对含水量的60%(W_1),70%(W_2)和80%(W_3)。施氮设3个水平:不施氮(N_0)、施纯氮195kg/hm~2(N_(195))和255kg/hm~2(N_(255))。结果表明:(1)不同补灌和施氮对冬小麦关键生育期株高、叶面积影响效果较为显著,同一补灌处理下,其冬小麦株高、叶面积均表现为N_(255)N_(195)N0(p0.05)。N_(195)、N_(255)处理显著高于N_0处理,但N_(195)及N_(255)处理间无显著性差异(p0.05),同一施氮处理下,W_2(569.4m~3/hm~2)、W_3(873.45m~3/hm~2)处理显著高于W_1(265.2m~3/hm~2)处理,但W_2及W_3处理间无显著性差异(p0.05)。说明过量施氮和补灌对冬小麦株高、叶面积无显著性作用。(2)同一施氮水平下,补灌对冬小麦的增产效应随施氮量的增加呈下降趋势,说明施氮和补灌对冬小麦产量存在一定的临界值,超过临界值,产量下降。当施氮量为195kg/hm~2,补灌量为田间持水量的70%(569.4m~3/hm~2)时达最高产8 500kg/hm~2。(3)冬小麦成熟期,施氮处理的植株氮素积累量显著高于不施氮处理(p0.05),但在W_2、W_3处理下,N_(255)相较于N_(195)显著下降(p0.05),特别是在W_3(873.45m~3/hm~2)水平下,N_(255)甚至低于N_0处理;在N_0、N_(195)处理下,植株氮素积累量随补灌量的增加显著增加(p0.05),但在N_(255)处理下并无显著差异(p0.05),说明适量补灌、施氮可提高冬小麦的吸氮能力,但过量补灌、施氮并不利于植株对氮素的吸收。(4)拔节期补灌量的增加虽提高了冬小麦的吸氮能力,促进冬小麦吸收较多的氮素,却抑制了冬小麦体的氮素向籽粒的转移和分配。综合考虑冬小麦生长状况及氮素风险状况,建议施氮量为195kg/hm~2、补灌至田间持水量的70%(569.4m~3/hm~2),作为该区域适宜的水、肥用量。     

麦季牛场肥水灌溉对冬小麦–夏玉米轮作土壤氮素平衡的影响

规模化畜禽养殖废弃物已成为当前重要的污染来源,为有效控制畜禽养殖污水面源污染,将处理后的养殖肥水作为水、氮资源进行农田灌溉,在华北冬小麦–夏玉米轮作灌溉区,连续3 a进行牛场肥水灌溉田间定位试验,研究冬小麦季牛场肥水灌溉对作物产量、氮表观利用率、土壤无机氮残留及轮作体系氮平衡的影响。结果表明,肥水灌溉能显著提高作物产量,肥水灌溉处理(冬小麦生育期内肥水灌溉带入氮为160、240和320 kg/hm2)冬小麦和夏玉米3 a产量平均增幅分别为36.78%和40.82%。随着牛场肥水灌溉年限的推移作物增产效果逐渐明显,冬小麦–夏玉米轮作体系作物累计氮利用率逐年升高,6季作物收获后氮累计利用率达47.87%~67.63%,肥水氮后效明显。肥水灌溉增加了100 cm土体内无机氮残留,NO3--N残留量显著高于NH4+-N。对冬小麦–夏玉米轮作体系氮平衡分析表明,随牛场肥水灌溉带入氮量增加,作物氮累计吸收增加,在冬小麦生育期内肥水氮带入量为160 kg/hm2夏玉米生育期内不施氮处理(T1),氮表观利用率显著高于其他肥水灌溉处理(T2和T3),100 cm土体无机氮残留率和氮表观损失率均显著低于T3处理,与T2处理差异不显著。该试验条件下,综合产量、氮累计利用率及土壤无机氮残留考虑,冬小麦–夏玉米轮作体系肥水灌溉适宜氮带入量为160~240 kg/hm2。适量牛场肥水灌溉冬小麦–夏玉米能够增加作物产量,增加作物对肥水氮的利用率,减少氮在土壤中的积累。     

灌水量和时期对不同品种冬小麦产量和耗水特性的影响

为明确品种更替过程中冬小麦的耗水特性、产量和水分利用效率(WUE)的变化规律,以及对水分胁迫的响应,于2010-2012两个生长季选取河南中北部建国以来不同年代的7个主栽品种为试验材料,在田间设置三个水分处理下(W0,返青后不灌水;W1,拔节期灌水;W2,拔节和灌浆期分别灌水),研究了冬小麦的耗水特性、产量构成因素、收获指数和水分利用效率的变化过程。研究结果表明:在冬小麦更替过程中,冬小麦总耗水和土壤贮水消耗与年代差异不显著,而受降雨和灌溉影响较大。从20世纪50年代至现在,90年代及以后的冬小麦品种千粒重在41g以上,明显高于早期品种。两年生长季冬小麦籽粒产量增加58.4%和41.8%,平均每次更替增加396和362kg/hm2;收获指数增加37.0%和18.0%,平均每次更替增加0.2和0.1;WUE增加55.3%和40.8%,平均每次更替增加0.11和0.10kg/m3。现代品种源、库关系得到改善,千粒重大幅度增加和收获指数增加是籽粒产量提高的主要原因。籽粒产量和WUE由品种和水分互作效应决定,在拔节期和灌浆期灌水可明显提高籽粒产量水平,并在一定程度上提高了水分利用效率。     

不同释放期控释肥和水氮用量对冬小麦产量的综合影响

为揭示不同释放期控释肥及其水肥用量对冬小麦产量的影响,优化冬小麦水氮管理措施,采用裂区设计进行田间试验,以灌水量为主处理,施氮量和控释肥类型分别为副处理和次副处理,其中,灌水量设30、60和90 mm;施氮量设0、75、150和225 kg/hm2的施肥梯度;控释肥类型包括释放期分别为60、120 d的聚氨酯包膜尿素（PCU60,PCU120）,以普通尿素作为对照（U）。结果表明：灌水量、施氮量、控释肥类型单一因素均对冬小麦有效穗数、千粒质量、干物质质量、籽粒产量有显著影响。各因素两两之间的交互作用对籽粒产量有显著影响。相较于U处理,增加灌水使PCU60产量平均提高308 kg/hm2,PCU120产量平均下降270 kg/hm2;增施氮肥刚好相反,使PCU60产量平均下降289 kg/hm2,PCU120产量平均提高118 kg/hm2。根据所构建3种肥料的水氮生产函数可知,在U处理取得最高理论产量6 823 kg/hm2时的水氮用量下,2种释放期的控释肥PCU120和PCU60可分别获得14.31%和12.08%的增产效果。利用水氮生产函数和频率分析法得到不同控释肥类型获得较高产量的水氮用量区间,以PCU120产量最高、所需灌水量最低,分别为7 744～7 826 kg/hm2、47.72～52.28 mm;PCU60所需施氮量最低,为145.42～187.91 kg/hm2。综合考虑增产节肥节水效果,推荐PCU120为冬小麦季适宜的控释肥类型,其适宜水氮用量区间分别为47.72～52.28 mm、159.23～199.47 kg/hm2。     

不同施磷水平下灌水量对小麦水分利用特征及产量的影响

采用大田试验,设灌水和施磷2个因素,其中灌水设W0(不灌水)、W1(拔节水60mm)、W2(拔节水+开花水,每次灌水60mm)、W3(拔节水+开花水+灌浆水,每次灌水60mm)共4个水平;磷肥设P1(90kg/hm2)和P2(180kg/hm2)2个水平,研究不同施磷水平下灌水量对小麦耗水特征、旗叶水分生理特性及产量的影响。结果表明:同一施磷水平下,随灌水量的增加,灌水量占总耗水量的比例增大,而降水量和土壤供水量所占总耗水量的比例下降,且土壤供水量占总耗水量的比例降低幅度增大。与P1相比,P2处理的0-100cm土壤贮水消耗量显著大于P1处理,并且P2处理提高土壤供水量占总耗水量的比例,说明增施磷肥可提高小麦对土壤水的利用。W2和W3处理灌浆中后期旗叶相对含水量和水势高于W0和W1处理;灌浆后期旗叶相对含水量和水势为P2W0和P2W1处理显著分别高于P1W0和P1W1处理,说明增加灌水和磷肥能显著提高旗叶水势和相对含水量。在本试验条件下,施磷90kg/hm2、拔节水和开花水分别灌60mm的W2处理籽粒产量、水分和磷素利用效率高,农田耗水量较低;增加灌水量后籽粒产量无显著变化,农田耗水量增高,土壤贮水消耗量、水分利用效率、灌溉水利用效率均降低。     

不同水分条件下冬小麦的水分利用效率、产量和可溶性糖含量

以我国北方12个冬小麦品种(系)和美国德州3个冬小麦品种(系)为材料,在甘肃陇东黄土高原旱作和拔节期有限补灌条件下,研究了不同基因型小麦之间产量、水分利用效率(WUE)和灌浆期穗下节可溶性糖含量的差异。结果表明:不论旱作还是有限补灌,不同基因型冬小麦之间产量、WUE、穗下节可溶性糖含量均存在明显差异,随着灌浆过程的进行穗下节可溶性糖含量呈先升高后降低的变化趋势,灌浆中后期达到最大。小麦穗下节可溶性糖含量在旱作条件下高于有限补灌。在2008年9月至2009年6月生育期降雨较常年减少1/3,属于严重干旱年份,小麦灌浆初期和中期穗下节可溶性糖含量与籽粒产量和水分利用效率无明显相关性,但到灌浆中后期和后期却达到显著相关;小麦拔节期补灌100mm水分后,不同基因型小麦表现出明显的水分补偿或超补偿效应,并且灌浆期穗下节可溶性糖含量与产量、WUE均呈显著正相关,并在灌浆中后期和后期达到极显著相关。因此,旱地冬小麦灌浆中后期和后期穗下节可溶性糖含量可作为筛选高效用水品种的参考指标之一。