灌溉与施氮对留茬免耕春小麦耗水规律、产量和水分利用效率的影响

在甘肃省石羊河流域绿洲灌区,研究了不同灌溉量(常规灌溉327 mm,节水20%灌溉261 mm和节水40%灌溉196 mm)和施氮量 (0,140,221和300 kg N/hm²) 对留茬免耕绿洲农田0～120 cm 土壤水分动态、小麦耗水规律、籽粒产量和水分利用效率的影响。结果表明,灌溉影响灌水前24 h深层(80～120 cm)土壤含水量和灌水后24 h浅层(0～80 cm)土壤含水量,施氮处理对深层(0～120 cm)土壤含水量影响不显著。就全生育期而言,土壤贮水量和植株耗水强度随灌水量增加而增加,不施氮处理的土壤贮水量高于施氮处理,施氮对植株耗水强度影响不显著。当施氮量达到221 kg N/hm²时,春小麦水分利用效率(14.51 kg/hm²·mm)和春小麦籽粒产量(6 365 kg/hm²)达到最大值。春小麦籽粒产量随灌溉量增加而增加,常规灌溉的平均籽粒产量比节水20%灌溉和节水40%灌溉分别增加8.2%和32.2%。不同灌溉之间的水分利用效率相差不显著。     

灌溉和施氮对种植第2年紫花苜蓿产量、水分利用效率及土壤全氮含量的影响

在甘肃省河西绿洲灌区石羊河流域进行大田试验,研究不同灌溉量,分别为常规灌溉(330mm)、节水20%灌溉(264mm)和节水40%灌溉(198mm)和施氮量0、40、80和120kg/hm2对种植第2年紫花苜蓿(Medicago sativa)干草产量、水分利用效率(WUE)以及土壤全氮的影响。结果表明:紫花苜蓿全生育期总干草产量随灌溉量增加而显著增加,他们的次序是常规灌溉总干草产量(15 575kg/hm2)>节水20%(14 763kg/hm2)>节水40%灌溉(14 017kg/hm2)。节水20%灌溉的水分利用效率为27.49kg/(mm.hm2),显著高于常规灌溉25.96kg/(mm.hm2),节水40%灌溉的水分利用效率为26.89kg/(mm.hm2),与常规灌溉和节水20%灌溉之间相差不显著。各处理全氮主要富集于表层土壤(0～60cm),土壤全氮含量随土层深度的增加而减少。在0～120cm土层,灌溉对各土层全氮含量的影响没有出现规律性变化;施氮40kg/hm2土壤全氮含量显著高于不施氮和施氮80、120kg/hm2。当施氮量为40kg/hm2时,第2年紫花苜蓿干草产量15 905kg/hm2、WUE为28.62kg/(mm.hm2)以及土壤全氮含量达到最大值。在河西绿洲灌区石羊河流域种植第2年紫花苜蓿,从经济、生态和环境方面考虑,节水20%灌溉(灌溉量为264mm,不包括生育期降水量)和施氮40kg/hm2处理是较高干草产量、较高WUE及较高土壤肥力取得一致的处理,应大面积推广。     

西北绿洲灌区饲用燕麦耗水特性及产量变化对水氮耦合的响应

灌水和施肥是调控作物生长和产量形成的两大重要技术措施,研究水氮互作对燕麦耗水特性及产量的影响,对于优化燕麦高产高效栽培理论和技术具有重要意义。2014-2015年连续两个生长季,在甘肃河西绿洲灌区,田间试验设置3个定额灌溉和3个施氮(纯N)水平,研究水氮耦合对陇燕3号农田0~150 cm土层耗水量、棵间蒸发、产量及水分利用效率的影响。3个灌溉处理的灌水量分别为270.0 mm (I₁)、337.5 mm (I₂)和405.0 mm (I₃),3个施N水平分别为90 kg/hm² (N₁)、120 kg/hm² (N₂)和150 kg/hm² (N₃)。在全生育期内,棵间蒸发量(E)及E/ET(总蒸散量)的比例表现先降后升趋势,且相同施氮量下,拔节至灌浆期随灌水量的增大而增大,而灌浆至成熟期则随灌水量的增大而减小。相同施氮量下,燕麦耗水量与籽粒产量随着灌水量的增加而显著增加,水分利用效率却随着灌水量的增加而降低。所有处理中,N₃I₃产量最高(5466.0~5727.5 kg/hm²),N₃I₂次之(5428.5~5678.5 kg/hm²),N₁I₁最小(4504.5~4804.3 kg/hm²),而N₃I₂的水分利用效率最大[12.11~12.82 kg/(mm·hm²)],N₃I₁次之[12.04~12.63 kg/(mm·hm²)],N₁I₃最小[9.79~10.58 kg/(mm·hm²)]。由此表明,水氮耦合对燕麦水分利用及产量具有显著互作效应,施氮量150 kg/hm²、灌溉定额337.5 mm是西北绿洲灌区燕麦种植较佳的节水、高产水氮管理模式。     

两种灌溉方式下保水剂用量对春播裸燕麦土壤氮素的影响

在大田条件下,采用裂区设计,研究了传统灌溉和滴灌两种灌溉方式下4个保水剂用量(0,30,60和90 kg/hm²)对春播裸燕麦土壤氮素的影响。结果表明,随保水剂用量的增加,裸燕麦土壤全氮、硝态氮、铵态氮含量呈先增加后减少的趋势,以施用60 kg/hm²保水剂的处理全氮、硝态氮、铵态氮含量最高。相同保水剂用量条件下,滴灌处理的土壤全氮、硝态氮、铵态氮含量均高于传统灌溉处理。传统灌溉易造成土壤硝态氮向下淋洗,不利于燕麦对氮素的吸收利用。适当灌溉定额的滴灌(春播140 mm)有利于增加土壤耕层氮素营养。     

不同施氮水平对旱地兰州百合养分累积与氮肥利用的影响

在兰州市七里河区西果园大田条件下,研究了在施用磷肥150 kg/hm²和钾肥225 kg/hm²基础上,不同施氮水平(0,75,150 和 225 kg/hm²)对旱地兰州百合干生物量、养分累积动态及氮肥利用的影响,旨在揭示兰州百合需肥规律,为其规范化栽培提供依据。结果表明,适宜施氮量可促进兰州百合植株生长,提高鳞茎养分的转化吸收效率。鳞茎氮磷钾养分吸收不同步,累积量依次为K＞N＞P。施氮量只影响鳞茎干生物量和养分的阶段累积量,不改变其累积动态趋势。随施氮量的增加,鳞茎产量、氮累积量和氮肥利用率均有不同程度地提高,施氮量为150 kg/hm²时三者均最高,分别达(8 982.1±845.8) kg/hm²,(29.123±1.767) kg/hm²和(4.97±2.16)%。当施氮量达225 kg/hm²时各指标均下降。施氮量为75 kg/hm²时氮肥效率最大,为(107.36±11.21)%,此后随氮肥量的增加氮肥效率极显著下降。综合考虑各因素,建议兰州百合基肥的施氮量应为75~150 kg/hm²。     

模拟氮沉降对高寒湿地土壤理化性质和酶活性的影响

为研究氮沉降对土壤酶和土壤理化性质的影响,本研究在青海湖东岸开展野外控制试验,设计4个施氮水平0 g·m^-2,2 g·m^-2,5 g·m^-2和10 g·m^-2（分别为N0,N2,N5和N10）,测定土壤养分和土壤酶活性。结果表明：氮沉降对土壤pH值和全磷含量无显著影响,硝态氮在浅层土中含量随施氮量的增加而逐渐下降,铵态氮在10 g·m^-2浅层土中含量显著高于其它处理,有机碳含量在2 g·m^-2处理下显著高于其它处理;酸性磷酸酶和脲酶随施氮量的增加活性显著升高,氮沉降抑制过氧化氢酶活性,碱性蛋白酶对氮沉降不敏感;相关分析表明,酸性磷酸酶、脲酶活性与铵态氮含量呈显著正相关关系,过氧化氢酶活性与硝态氮含量呈显著正相关关系,碱性蛋白酶活性与有机碳含量呈极显著正相关关系。本研究表明氮沉降影响高寒湿地碳、氮含量及其计量比,进而影响土壤酶活性。     

种植密度和施氮量对贵州地区爱沃燕麦产量、品质和经济效益的影响

为了解种植密度和施氮水平对爱沃燕麦产量、品质和经济效益的影响,试验采用完全随机区组设计,设3个种植密度150、180、210 kg/hm²(分别记作D1、D2和D3),4个施氮量0、80、110、145 kg/hm²(分别记作N0、N1、N2和N3)。结果显示,同一施氮量下,爱沃燕麦的茎粗、株高、叶片数、叶宽、粗蛋白含量和粗脂肪含量随种植密度的增加而降低,不同种植密度间干草产量差异不显著(P>0.05)。同一种植密度下,施氮有利于提高爱沃燕麦的干草产量、粗蛋白含量和经济收益。在3个种植密度和4个施氮量的双因素试验中,D1N2的干草产量、粗蛋白含量及净收入最高。研究表明,贵州地区爱沃燕麦的最佳种植方式为种植密度150 kg/hm²、施氮量110 kg/hm²。     

小麦/玉米/大豆套作和施氮对玉米生长及氮吸收利用的影响

为研究小麦/玉米/大豆套作种植模式和施氮水平对玉米生长、产量及氮吸收利用规律的影响,进行了2个种植模式(玉米单作和小麦/玉米/大豆套作)和2013年3个施氮水平(0,180,360 kg/hm²)及2014年4个施氮水平(0,90,180,270 kg/hm²)的双因素随机区组实验,以期揭示施氮及套作对玉米产量的影响规律,为进一步提高小麦/玉米/大豆套作体系产量提供理论依据。研究结果表明,1)在N₀及N₉₀处理下套作玉米的产量分别比单作低20.5%、7.5%,表现为套作劣势,而在N₁₈₀、N₂₇₀、N₃₆₀处理下,套作玉米与单作玉米产量无显著差异。2)单/套作玉米地上部生物量在各生育时期均表现为随施氮量的增加先增加后略有降低,干物质积累速率均在吐丝期到收获期达到最大。相对单作,各施氮处理下小麦对套作玉米的茎秆生长均产生显著不利影响,在拔节期套作玉米茎秆生长率比单作低12.5%,这种影响随施氮量的增加而减小,在施氮量到达180 kg/hm²后影响不显著。3)在N₀、N₉₀处理下,单作玉米花期氮积累量在生殖生长期更多转运到籽粒,而在N₁₈₀、N₂₇₀、N₃₆₀处理下,套作花期前氮积累量转移到籽粒的比例更高。而两种模式下均以施氮180~270 kg/hm²下氮转运指标最优,这说明在该施氮条件下最有利于提高植株氮素转运机能。综上所述,适量施氮有利于稳定小麦/玉米/大豆套作种植模式中的玉米产量,提高氮的吸收转运效率,减轻小麦对玉米生长和氮吸收利用的影响,本研究条件下,套作玉米施氮量以180 kg/hm²为宜。     

苏丹草-黑麦草轮作制中施氮量对饲草产量与土壤氮碳积累的影响

利用4年苏丹草与黑麦草轮作种植定位试验研究氮肥用量对饲草产量、饲草氮碳积累及土壤全氮、有机碳的影响。结果表明,随着氮肥用量的增加,4个年度的饲草总产量也随之增加,与N0处理(不施氮肥)相比,N1处理(两季共施N 337.5 kg/hm²)分别增加243.5%,234.0%,153.6%和127.0%,N2处理(两季共施N 675 kg/hm²)分别增加313.1%,339.9%,231.7%和222.8%。增施氮肥可以促进饲草的N、C积累,N1、N2处理的总N、C积累分别比N0处理增加134.7%,261.9%与110.2%,181.5%。轮作体系下,随着苏丹草、黑麦草不断种植,N1、N2处理的土壤全氮均上升,且显著正相关,而N0处理基本稳定;N0、N1、N2处理的土壤有机碳均上升,且显著正相关;与种植前相比,N1、N2处理的土壤C/N变化不大,而N0处理的土壤C/N明显上升。     

施氮和刈割对盐角草生长及盐分累积的影响

为了研究施氮与刈割对盐角草盐分累积规律及其生长的影响。本试验在大田种植情况下,研究刈割处理和4个氮水平(0,150,300,450 kg/hm²)对盐角草的生长、钾钠钙镁含量及其累积量的影响。结果表明,施氮能够增加盐角草生物量,提高钾钠钙镁的累积量,但施氮对盐角草体内盐分离子含量的影响与离子种类、生育时期及刈割有关。随施氮量递增,盐角草体内4种阳离子浓度变化趋势发生转变,但方向与拐点存在差异。刈割能够增加鲜物质量,减少干物质累积量。刈割能够提高盐角草体内钾离子浓度及其累积量;钠钙变化与施氮量有关;镁的浓度主要与刈割时期相关。随施氮量增加,刈割处理中钠含量呈先降低后升高的趋势,拐点在150～300 kg/hm²;未刈割相反。刈割盐角草体内钙含量随着施氮量增加呈先增加后降低的趋势,拐点出现在300 kg/hm²处;未刈割反之,但拐点出现在150 kg/hm²处。花果期的镁浓度随着施氮量增加而降低;收获期镁浓度随着施氮量增加呈逻辑斯谛增长模式。本试验条件下,施氮刈割能够促进盐角草生长及提高盐渍土的生物改良效果。     

灌溉与施氮对紫花苜蓿土壤水分动态和耗水强度的影响

在甘肃省河西绿洲灌区设计大田试验,研究了不同灌溉量常规灌溉(330 mm)、节水20%灌溉(264 mm)和节水40%灌溉(198 mm)和施氮量0、40、80和120 kg/hm2对紫花苜蓿(Medicago sativa)土壤不同层次含水量、贮水量动态变化和耗水强度的影响.结果表明:根系层(0～120 cm)土壤含...     

水氮限量供给下高产小麦品种籽粒灌浆特性及氮磷钾积累动态

选用华北地区两个主栽小麦品种济麦22和石麦15,在大田条件下,设置2个灌溉水平:春灌一水(W₁)和春灌二水(W₂);在每个灌溉水平下设置2个施氮处理:192 kg/hm²(N₁)和270 kg/hm²(N₂)。研究并探讨了在水氮限量供给下高产高效群体强、弱势粒灌浆特性及其籽粒氮磷钾积累的变化。结果表明,在籽粒灌浆期,两小麦品种强、弱势粒重均呈“S”型的变化趋势,而灌浆速率呈“抛物线”的变化趋势;且强势粒的粒重和灌浆速率显著高于弱势粒。在相同灌溉水平下,N₁处理强、弱势粒灌浆持续天数均高于N₂处理,而灌浆速率则低于N₁处理;在相同施氮水平下,W₂处理强、弱势粒灌浆持续天数高于W₁处理。在不同水氮模式下,济麦22强、弱势粒重、灌浆速率和灌浆持续天数均高于石麦15。在籽粒灌浆期,两小麦品种籽粒氮磷钾积累量均呈“S”型变化趋势。在相同灌溉水平下,两小麦品种N₂处理籽粒氮磷钾素积累量总体高于N₁处理。在相同施氮水平下,W₂处理籽粒氮磷钾素积累量均高于W₁处理。在不同水氮模式下,济麦22籽粒氮磷钾素积累量高于石麦15。综合研究认为,适当水氮投入,提高了两小麦品种灌浆后期强、弱势粒灌浆速率,延长了灌浆持续期,促进了强、弱势粒均衡灌浆和籽粒中营养元素均衡分配,最终实现高产高效,对提高粒重和品质具有重要作用。     

不同利用方式对小针茅荒漠草原土壤活性有机碳的影响

通过围封、3个放牧梯度[0.50羊单位/hm²(G_0.50)、0.94羊单位/hm²(G_0.94)、1.25羊单位/hm²(G_1.25)]和开垦5种不同的处理条件下,对内蒙古小针茅荒漠草原土壤总有机碳、水溶性有机碳、易氧化有机碳、微生物量碳含量和土壤基本理化的影响开展野外监测试验。结果表明,1)不同利用方式下,小针茅荒漠草原土壤总有机碳、全氮、全磷、碳氮比均表现为围封>G_0.50>G_0.94>开垦>G_1.25。其中围封区的土壤有机碳含量、全氮含量显著高于G_0.94、G_1.25和开垦区(P<0.05),随着放牧强度的增加,土壤有机碳、全氮、全磷、碳氮比均呈现逐渐降低的趋势。2)开垦区和放牧区土壤表层(0~20 cm)水溶性有机碳、易氧化有机碳、微生物量碳含量,均显著低于围封区(P<0.05);在放牧区,随着放牧强度的增加土壤活性有机碳含量均逐渐降低。3)围封4年后小针茅荒漠草原土壤活性有机碳占总有机碳的比例提高,放牧和开垦使活性有机碳的比例下降。其中,围封区的土壤微生物量碳比例显著高于G_0.94、G_1.25和开垦区(P<0.05),较G_0.50、G_0.94、G_1.25和开垦区分别增加了0.26,0.53,0.66和0.43个百分点。4)土壤总有机碳、水溶性有机碳、易氧化有机碳、微生物量碳含量均具有显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)的正相关关系,土壤活性有机碳组分与土壤理化性质具有密切的关系。     

水氮耦合对郑麦9023结实期叶片衰老及产量的影响

以郑麦9023为材料,设置3个氮肥水平和两个水分处理来探讨水氮耦合下小麦叶片衰老差异及产量的影响。结果表明,花后7 d,在同一水分条件下,随着施氮量的增加,旗叶中叶绿素含量、光合速率有所提高,而丙二醛(MDA)含量及相对电导率则降低,茎鞘中非结构性碳水化合物则随着施氮量的增加呈先增加后降低的趋势,与200 kg N/hm²(N₂)相比,300 kg N/hm² (N₃)处理茎鞘中可溶性糖及淀粉含量降低了10.6%与10.1%;在同一氮肥水平下,与对照 (W₁) 相比较,水分胁迫(W₂)处理降低旗叶叶绿素含量、光合速率、可溶性糖及淀粉含量,增加了旗叶MDA含量及相对电导率,N₃处理尤为明显。花后21 d不同处理间趋势与花后7 d一致;产量方面:在同一水分条件下,随施氮量的增加,小麦产量呈先增加后降低的趋势,与N₁(0 kg N/hm²)处理相比,N₂处理小麦产量平均提高72.1%,N₃提高了61.4%,而N₃处理比N₂处理平均下降了6.6%;在同一氮肥处理下,水分胁迫后小麦产量有所增加,但与对照(W₁)无明显差异。表明适宜的水分胁迫与氮肥使用能够产生耦合效应,促进同化物向籽粒运转,提高籽粒结实率及粒重,有利于小麦产量的提高。     

不同秋眠类型紫花苜蓿根际与非根际土壤理化性质及化学计量特征

为探究不同秋眠类型紫花苜蓿根际与非根际土壤理化性质,本研究调查了关中地区种植5年不同秋眠类型紫花苜蓿再生期和休眠期根际与非根际土壤有机碳(Soil organic carbon,SOC)、全氮(Total nitrogen,TN)、全磷(Total phosphorus,TP)及土壤酶活性.结果表明:根际SOC、TN、...     

4种牧草不同生长期C、N生态化学计量特征

摘要：在甘肃庆阳（降水量517 mm）和榆中（降水量350 mm）的大田栽培条件下,研究了3种豆科牧草陇东苜蓿（Medicago sativa cv. Longdong）、红豆草（Onobrychis viciaefolia）和箭筈豌豆（Vicia sativa）以及1种禾本科牧草一年生黑麦草（Lolium multiflorum）主要生长期的C、N含量及计量比变化。结果表明,不同生长期牧草有机碳含量差异不大;全氮含量随生长期呈降低趋势或在孕穗（蕾）期较低,叶全氮含量高于茎和根;C/N随生长期呈增加趋势或在孕穗（蕾）期较高,叶C/N低于茎和根,禾本科牧草C/N高于豆科牧草。榆中一年生黑麦草C/N高于庆阳,而豆科则相反。牧草C/N随生长期的变化与不同植物不同阶段C同化和N吸收有关。