底墒和施肥对旱地冬小麦主要特性的影响

采用裂区试验设计,以人工创造的播前不同底墒为主处理,不同施肥量为副处理,研究了陇东旱塬地区底墒和施肥对旱地冬小麦产量、水分利用效率、主要农艺性状和关键生育期光合作用的影响.结果表明,随着播前底墒的增加,旱地冬小麦的产量、水分利用效率显著增加,主要农艺性状和光合作用同步增进,其中产量、WUE、千粒重、容重在中等施肥量时达到最大值,高施肥量时有所下降,但仍高于不施肥处理.     

水肥条件对冬小麦氮磷养分吸收及产量影响

采用盆栽试验,研究了不同水肥条件对冬小麦氮磷养分吸收、产量及水分利用效率的影响。结果表明:施肥能明显提高冬小麦的经济产量和籽粒的水分利用效率,土壤相对含水量为30%处理的小麦经济产量、生物产量、根干重及各器官的养分携出量均高于土壤相对含水量为18%的处理,而籽粒的水分利用效率却相反。     

夏闲期施肥与覆盖能提高冬小麦产量

为给旱地夏闲期管理提供参考依据，采用大田试验，研究了夏闲期施肥与覆盖处理对旱地冬小麦土壤储水量、产量及水分利用效率的影响。结果表明，夏闲期施肥可明显提高播前0-100、100～200厘米土层储水量，增加了冬小麦穗数、子粒产量和水分利用效率；不论施肥与否，地膜覆盖与纸覆盖均可提高播前底墒，     

秸秆还田下水肥管理模式对冬小麦气体交换参数及产量的影响

为探讨秸秆还田下冬小麦气体交换参数及产量对水肥处理的响应,通过大田试验研究了秸秆还田下灌水时期、施肥时期、灌水量和施肥量对冬小麦气体交换过程及产量构成的影响.研究结果表明:在抽穗期和灌浆期,无论增加灌水量还是减少灌水量均导致冬小麦叶片净光合速率上升;减少灌水量明显提高抽穗期叶片水平上的水分利用效率,但随着灌水量的增加,千粒重反而降低.抽穗期和成熟期的越冬水+拔节水+扬花水处理增加叶片净光合速率,且提高水分利用效率和千粒重.与对照相比,施肥处理叶片净光合速率呈现出增加的趋势,但增加幅度并不显著.在生长初期(拔节期+抽穗期)减少施肥量,光合速率增加;越冬期施肥较多、拔节期施肥较少(S3S1)的处理下,冬小麦的千粒重增加.本研究结果将为黄淮海平原粮食产区冬小麦水肥管理措施和政策的制定提供数据支撑和理论依据.     

黄土旱塬耕作方式和施肥对冬小麦产量和水分利用特性的影响

【目的】探讨耕作方式与施肥措施对陇东黄土旱塬黑垆土冬小麦-春玉米轮作农田冬小麦产量、水分利用效率及耗水特性的影响。【方法】以设在半湿润偏旱区甘肃省镇原县连续12年的耕作与肥料长期定位试验为平台,采用裂区设计,以传统耕作和免耕为主处理,CK、N、P、M、NP、NMP为副处理,栽培制度为1年春玉米-3年冬小麦轮作,研究了不同耕作方式及施肥措施条件下的冬小麦产量、水分利用效率、耗水特性及产量与耗水量的关系。【结果】在产量方面,相同耕作方式以有机无机肥配施或无机肥配施高于有机肥或无机肥单施,有机肥单施优于化肥单施,磷肥单施优于氮肥单施;耕作方式间为传统耕作高于免耕。在水分利用特性方面,无论何种耕作方式及降雨年型,不同施肥措施在不同年份均以NMP水分利用效率最高,显著高于CK和其他处理,平均水分利用效率大小顺序为NMPNPMPCKN,传统耕作和免耕NMP较CK分别增加84.0%和84.1%;相同施肥措施中传统耕作高于免耕,NMP传统耕作较免耕增加13.6%。不同耕作方式及施肥措施冬小麦阶段耗水量与降雨量密切相关,其中NMP总耗水量相对较高,传统耕作干旱年、平水年、丰水年较CK分别增加了3.0%、4.4%、31.4%,免耕分别增加了10.2%、1.5%、25.7%,且NMP明显降低了播种—返青阶段耗水量及占总耗水量的比例,增加了返青—成熟阶段耗水量。耕作方式间总耗水量变化趋势基本为干旱年传统耕作高于免耕,丰水年和平水年免耕高于传统耕作,而降雨年型间总耗水量变化不一致。另外,无论何种降雨年型,不同耕作方式及施肥措施均在60 cm土层含水量呈拐点变化趋势,但拐点处含水量变化不同,其中NMP低于CK及其他施肥处理,变化顺序为丰水年平水年干旱年。不同施肥措施的边际水分利用效率以NMP最高,耕作方式为传统耕作高于免耕。【结论】无论何种耕作方式及降雨年型,不同年份NMP冬小麦产量、水分利用效率及边际水分利用效率均最高,收获期60 cm土层处含水量出现低值。总耗水量以NMP相对较高,且NMP有利于降低播种—返青阶段耗水量及其占总耗水量的比例,增加返青—成熟阶段耗水量和0—200 cm土层贮水量的消耗。耕作方式及施肥措施间冬小麦水分利用效率、边际水分利用效率均为传统耕作高于免耕。因此,综合考虑冬小麦产量、水分利用效率及耗水特性,认为无论何种降雨年型,采用传统耕作结合有机无机肥配施是本试验条件下的最优耕作施肥组合模式。     

塿土旱作区施肥对小麦产量和水分利用效率的影响

研究了黄土高原南部塿土旱作区施肥对小麦产量和水分利用效率的影响。结量表明,合理增施肥料能显著提高冬小麦产量和水分利用效率,最高施肥量分别提高了1611kg/hm~2和0.235kg/mm水分。施肥量增加使小麦叶片水势有所降低,0～200cm土层贮水量呈发育前期升高而后期下降的趋势,改善了小麦植株自身调节和保持水分的能力,提高了产量和水分利用效率。     

水分对冬小麦产量及水分利用效率的影响

通过对冬小麦生育期不同阶段进行水分控制试验,研究了不同控水处理对冬小麦的产量的影响,同时对不同水分条件下不同冬小麦品种的产量、水分利用效率和耗水量之间的关系以及产量构成因素对产量的贡献进行了探索.结果表明,各种灌水方案中,以拔节-抽穗期的2次灌水效果最好.随灌水量的增加,产量表现出抛物线型变化,而水分利用效率呈现对数关系.参试品种中,以品种6365的抗旱性能和产量潜力最好.     

施肥对水分胁迫下冬小麦光合和水分利用的影响

水分和营养均限制旱地作物生产力的发挥。施肥可提高作物产量,增加对土壤水分利用,改善作物水分利用效率(WUE)。本试验用盆栽模拟干旱条件,研究施肥对水分胁迫下冬小麦植株水分状况和蒸腾作用等的影响,对土壤-植物-大气连续体系中水分运转及利用作一初探。     

施肥对冬小麦生理特性和籽粒产量的影响

采用裂区设计,研究了品种和肥料对冬小麦叶片主要生理参数和产量及水分利用效率的影响。结果表明,不同品种之间的净光合速率、蒸腾速率、籽粒产量有显著差异,但气孔导度、水分利用效率差异不明显。增施肥料提高了叶片光合速率,并且它与施肥水平和生育阶段有关。     

基于AquaCrop模型的北京地区冬小麦水分利用效率

【目的】作物水分利用效率(water use efficiency,WUE)是农业水分管理与决策的重要指标。北京是严重缺水的城市,其主要种植作物冬小麦灌溉用水占比高,开展冬小麦产量水分利用效率的分析研究,可为北京地区的冬小麦节水灌溉与增产平衡提供决策信息支持。【方法】利用2011—2012、2012—2013和2013—2014年国家精准农业示范研究基地冬小麦不同生育期不同灌溉处理下的田间实测数据,对AquaCrop作物模型进行参数本地化。统计北京地区2004—2014年冬小麦生育期的日降雨量数据,利用Pearson-Ⅲ型分布划分了3种降雨年型:湿润年(2012—2013年生育期)、平水年(2009—2010年生育期)和干旱年(2005—2006年生育期)。应用AquaCrop研究分析了3种不同降雨年型、14种灌溉情景下冬小麦籽粒产量水平和产量水分利用效率特征变化。【结果】基于AquaCrop模型的产量模拟值和实测值的R 2、RMSE和d分别为0.99、0.3 t·hm~(-2)、0.99。模型模拟的冬小麦产量水分利用效率:2011—2012年正常灌溉条件下为1.72 kg·m~(-3),2012—2013年正常灌溉条件下为1.67 kg·m~(-3),2013—2014年雨养、正常灌溉和过量灌溉条件下分别为1.27、1.74和1.64 kg·m~(-3),正常灌溉条件下产量水分利用效率最高,其次是过量灌溉,雨养条件下产量水分利用效率最低。在此基础上应用AquaCrop模型模拟分析了3种不同降雨年型冬小麦籽粒产量和产量水分利用效率随灌溉量变化的响应特征,其中,湿润年产量水分利用效率和籽粒产量达到最大值时所需的灌溉量分别为35和50 mm;平水年达到最大值所需的灌溉量分别为35和40 mm;干旱年达到最大值所需的灌溉量均为65 mm。【结论】AquaCrop模型可以很好预测北京地区不同年份不同灌溉条件下冬小麦的籽粒产量和产量水分利用效率。冬小麦产量与产量水分利用效率均随着灌溉量的增加逐渐增大,至最大值后开始减小,在干旱的情况下,植物通过自身适应策略会提高水分利用效率,随着水分的增加,水分利用率将降低,因此3种不同年型的产量水分利用效率的大小顺序依次为干旱年、平水年和湿润年。因此,在制定冬小麦灌溉策略时,要做到产量和产量水分利用效率兼顾。以上研究结果表明,利用Aqua Crop模型可以为北京地区冬小麦田间灌溉和决策提供指导。关于降雨年型本研究仅对湿润年、平水年和干旱年3种年型在越冬期、返青期、拔节期、开花期和灌浆期不同灌溉量和籽粒产量和产量水分利用效率之间的关系进行模拟,对于不同时期不同灌溉量对籽粒产量和产量水分利用效率的影响没有考虑,需要进一步研究验证。     

水氮互作对冬小麦产量和水分利用率的影响

在大田试验条件下,研究了水氮互作对冬小麦产量和水分利用率的影响.结果表明,干旱胁迫影响了氮肥的作用,在不同灌溉量的水分条件下,氮肥的作用得到充分发挥,水分和氮素配合不仅有利于提高产量,也有利于提高冬小麦水分利用率.     

氮肥运筹对节水高产冬小麦产量及水分利用率的影响

[目的]研究氮肥运筹对节水高产冬小麦产量和水分利用率的影响,以形成最佳的氮肥底追比例,保护有限水资源。[方法]在统一施用270 kg/hm2纯氮条件下,选取节水高产冬小麦品种衡4399为材料,研究了底施与追肥比例3∶7、5∶5及7∶3这3种氮肥运筹方式对其产量、水分利用率的影响。[结果]氮肥运筹方式与产量及水分利用率高度相关,种植衡4399等节水高产冬小麦品种采用底追比3∶7的施氮方式,平均产量最高,为7268.21 kg/hm2,水分利用率最大,为21.56 kg/(hm2·mm)。[结论]在黑龙港地区施用270 kg/hm2纯氮条件下,种植衡4399这类分蘖能力较强的节水高产冬小麦品种宜采用底追比3∶7的施氮方式。     

渭北旱塬不同施肥与覆盖栽培对冬小麦产量形成及土壤水分利用的影响

 【目的】研究不同施肥和覆盖栽培模式对渭北旱塬旱地冬小麦产量和水分利用的影响。【方法】通过田间试验,研究测土推荐施氮、顶凌追肥、垄覆沟播、秸秆还田覆盖等措施对冬小麦产量、生物量、收获指数、水分利用效率及土壤水分周年变化的影响。【结果】旱地早春追肥使冬小麦增产6%—14%,水分利用效率提高7%—10%,达到12.2—13.6 kg•hm-2•mm-1;“减氮+垄覆沟播”增产达15%—41%,水分利用率提高10%—30%,达到12.2—16.5 kg•hm-2•mm-1。主要原因是,通过测土优化氮肥用量,采用基肥﹕追肥（3﹕1）方式,并与起垄覆膜栽培措施相结合可促进冬小麦利用深层土壤水分,提高冬小麦抽穗开花期植株含水量和成熟期的生物量及收获指数;虽然生育期耗水增加,但水分利用效率也提高。而单纯减少氮肥用量,不利于水分利用效率的提高;夏季垄上覆膜沟内覆盖作物秸秆可提高休闲效率,利于土壤水分恢复,实现土壤水分周年平衡和旱地小麦可持续增产。【结论】优化施氮结合垄覆沟播是黄土高原渭北旱地小麦增产增效的栽培模式。     

不同水氮处理对冬小麦根区土壤硝态氮和含水量分布的影响

通过制定不同的水氮配比处理,在大田跟踪观测冬小麦不同生育阶段地上植株和地下土壤以及小麦根系的变化情况,研究不同灌水量和施氮量对植株各个生育阶段生长、水分利用效率、氮素利用效率的影响,探究出适合冬小麦生长的最佳水氮配比模式,从而为提高冬小麦的产量、品质等提供参考资料,为日后探索节水节肥生产提供依据。     

黑龙港地区施氮方式对不同类型冬小麦品种产量及水分利用率的影响

为了筛选出黑龙港地区不同类型冬小麦品种适宜的施氮方式,以该生态区大面积推广的3个不同类型冬小麦品种邯6172(粒重侧重型)、河农6049(粒数侧重型)和衡4399(穗数侧重型)为试材,在氮肥施用量均为270 kg/hm~2条件下,试验设氮肥底施与追施比例(底追比)3∶7、5∶5和7∶3计3个水平,研究了3种施氮方式对不同类型冬小麦的产量及水分利用率的影响。结果表明:氮肥使用比例以及品种类型均与小麦产量和水分利用率高度相关,穗数侧重型品种衡4399宜采用底追比3∶7的施氮方式,平均产量为7 181.54 kg/hm~2,水分利用率为22.26 kg/(hm~2·mm);粒重侧重型品种邯6172和粒数侧重型品种河农6049宜采用底追比5∶5的施氮方式,平均产量分别为7 176.23和7 166.05 kg/hm~2,水分利用率分别为22.05和22.00 kg/(hm~2·mm)。     

不同土壤类型冬小麦-夏玉米轮作施肥效应

【目的】研究冬小麦-夏玉米轮作在不同类型土壤上的养分吸收特点及施肥增产效应,为因土施肥和资源高效利用提供依据。【方法】采用池栽试验,选用4种土壤(中壤潮土、砂壤潮土、砂姜黑土、黄褐土),设置3个施肥水平(不施肥、中量施肥、高量施肥),研究不同土壤的养分供应特点和施肥增产效应及肥料利用效率。【结果】在不施肥条件下,冬小麦、夏玉米的植株氮素、磷素、钾素积累量和产量在4种土壤上均表现为:中壤潮土砂姜黑土黄褐土砂壤潮土,表明不同土壤的养分供应能力和基础生产力差别较大。施肥显著增加了冬小麦、夏玉米植株的养分积累量和产量,周年植株氮素积累量增加37.7%—98.7%,磷素积累量增加23.6%—75.3%,钾素积累量增加29.3%—76.1%,周年作物增产26.5%—64.4%。冬小麦、夏玉米植株氮素、磷素、钾素积累的增加量和增产效果均表现为:砂壤潮土黄褐土砂姜黑土中壤潮土,整体表现出基础生产力较高的土壤,养分供应能力较强,施肥增产效应较小。冬小麦、夏玉米的肥料农学效率均表现为:砂壤潮土黄褐土砂姜黑土中壤潮土,即基础生产力较低的土壤,肥料的利用效率更高。高量施肥使砂壤潮土和黄褐土上冬小麦、夏玉米的植株养分积累量及产量显著增加,中壤潮土和砂姜黑土增加不显著。【结论】不同类型土壤的基础生产力不同,较高基础生产力的土壤养分供应能力较强,施肥增产效应较小,肥料利用效率较低;较低基础生产力土壤表达趋势相反。肥力较高的中壤潮土和砂姜黑土,应提高土壤养分的利用,降低肥料的施用量;肥力较低的砂壤潮土和黄褐土,应注意培肥地力,不断提高土壤的生产力。     

渭北旱塬不同水肥优化模式对冬小麦产量及水氮利用效率的影响

水分不足和养分亏缺是限制渭北旱塬冬小麦生产的主要因素。采用大田试验方法,研究有限灌溉条件下不同施肥灌溉处理对渭北旱塬冬小麦产量及水氮利用效率的影响,旨在为渭北旱塬冬小麦高产及资源高效利用提供理论依据。结果表明,秸秆覆盖、增施有机肥与拔节期追氮补灌相结合的优化模式3与传统施氮灌溉及其他优化处理相比,小麦产量最高,达4 500kg/hm~2,水分利用效率和氮素利用效率较传统施氮处理分别提高21.9%和13.7%。优化水氮管理中,增加秸秆覆盖,冬小麦产量无显著增加,但水氮利用效率有所提高;而配施有机肥能显著提高小麦产量和水氮利用效率。总体看,优化水氮处理与传统施氮灌溉管理相比,在高产稳产前提下,能大幅降低灌水量并提高水氮利用效率。因此,在渭北旱塬水资源紧缺的背景下,优化施氮补灌、秸秆覆盖及配施有机肥相结合的优化水氮栽培管理模式可以大幅提高小麦产量及水氮利用效率,值得大力推广。     

钾肥不同基追比对冬小麦产量、养分积累及钾肥利用效率的影响

采用大田试验研究了钾肥不同基追比对冬小麦产量、植株养分积累量及钾肥利用效率的影响,研究结果表明:施用钾肥能够增加冬小麦产量、提高植株养分积累量;钾肥分次施用增产效果好于钾肥全部基施,亦能增加冬小麦后期植株养分积累量,提高钾肥利用效率。钾肥增产率为1.59%~7.55%、钾肥农学效率为1.21~5.75 kg/kg、钾肥利用率为36.37%~57.63%、钾肥偏生产力为77.37~81.91 kg/kg,各施钾处理中均以钾肥50%基肥+50%拔节期追肥效应最佳。