斜发沸石对辽西半干旱区节水灌溉稻田的节水减肥效应

针对辽西半干旱区稻田土壤保水保肥能力低下的问题,并为探明节水灌溉稻田中斜发沸石的节水减肥效应、明确其调控的氮积累过程参数与水稻产量之间的关系,于2019年和2020年在辽西彰武县绿维农场进行了大田试验。采用随机区组试验设计,设置常规淹灌（对照）、干湿交替灌溉和施加斜发沸石、干湿交替灌溉和施加斜发沸石并减氮1/4、干湿交替灌溉和施加斜发沸石并减磷1/4、干湿交替灌溉和施加斜发沸石并使用等量有机肥替代传统速效肥等5个处理,对水稻耗水量、干物质量、吸氮量等指标进行监测。结果表明,相较于常规淹灌,节水灌溉条件下施用斜发沸石可以显著节水4.8%~11.4%、提高水分生产率6.2%~15.5%、减少磷肥用量25%,最高增产9.7%;水稻耗水量呈现先增加、后降低的单峰曲线规律,而水稻需氮规律符合Richards生长函数变化趋势;主成分分析表明,水稻高产的3个关键因素为前期氮素积累量、氮素积累时间和积累过程的平稳性;干湿交替灌溉和施加斜发沸石并减磷1/4处理与干湿交替灌溉和施加斜发沸石处理增产的原因主要是提高了叶片的氮素积累,继而提高了干物质积累量和氮素在穗部的积累量。综上,干湿交替灌溉和施加斜发沸石并减磷1/4处理与干湿交替灌溉和施加斜发沸石处理氮素积累总量和氮素积累时效均较高,且氮素积累较平稳,是辽西半干旱地区稻田节水增效的重要模式。     

不同水氮调控下夏玉米农田氮素运移及淋失特征分析

针对华北地区农业生产中存在的水氮配施不合理,导致氮素淋失的问题.以夏玉米为材料,在山东省灌溉试验中心站进行水氮配施小区测坑渗漏实验,设置灌溉和施氮两个因素,灌水包括两个水平:一水I1(67.5 mm)和两水I2(121.5 mm),施氮包括两个水平:低氮N1(150 kg/hm2)和高氮N2(200 kg/hm2),共...     

农田土壤氮素淋失阻控方法研究进展

总结了氮素淋失阻控方法的研究进展,包括减量施氮、合理灌溉、科学安排种植模式以及使用新型肥料和保水剂等有效途径,从而推动我国氮肥高效利用,协调环境效益、社会效益和经济效益,保障农业生产走绿色健康的可持续发展之路。      

节水减氮对温室番茄生长及水氮利用率的影响

为研究番茄生长对不同生育期节水和不同施氮水平的敏感程度,通过温室小区试验,设4个灌水水平和3个施氮水平;分析番茄地上、地下生长指标对不同灌水和施氮水平的响应,并探究节水减氮对番茄水氮利用率的影响.结果表明:番茄株高、茎粗及产量均随着灌水量和施氮量的减少而减小,均在处理W1N1(常规水氮)下达到最大值;而整根特征参数随灌水量和施氮量的减少先增大后减小,在处理W2N2(苗期节水50%,施氮300 kg/hm²)下番茄总根长、细根总根长、总表面积及总体积最大,分别较W1N1 高33%,34%,46%和67%,常规灌水施氮会促进表层(0~30 cm)根系的发育,而节水减氮会使根系深扎.处理W2N2根系最发达,灌溉水利用效率最高,且有较高的氮肥偏生产力,在略有减产(8%)的同时节省了水(20%)肥(25%)资源,是本试验条件下最佳的节水减氮组合.     

秸秆还田配施稳定性氮肥对麦玉轮作水氮利用的影响

为探究秸秆还田配施稳定性氮肥对关中地区麦玉轮作体系作物生长及水氮利用的综合影响,并确定合理的高产高效施肥管理措施,设置两种秸秆还田模式(秸秆不还田、秸秆全量还田)和两种施氮措施(常规尿素和减量施用稳定性氮肥),以无秸秆还田且不施肥作为对照,共5个处理,研究分析作物产量、地上部生物量、土壤氨挥发累积量、土壤含水率、土壤硝态氮残留量及水氮利用效率。结果表明：秸秆还田配施氮肥会分别显著提高夏玉米和冬小麦产量28.03%～39.63%和90.10%～112.52%、地上部生物量27.88%～34.00%和78.96%～107.64%;施用稳定性氮肥较施用常规尿素分别降低夏玉米季和冬小麦季全生育期土壤氨挥发累积量50.18%～59.32%和68.21%～73.43%;秸秆还田会显著提高夏玉米季0～10 cm土壤含水率6.29%～21.38%,显著提高冬小麦季0～10 cm土壤含水率6.80%～25.06%;相同施肥措施下,秸秆还田会显著降低夏玉米与冬小麦收获期0～100 cm土壤NO^-₃-N残留量7.34%～10.78%和6.57%～11.24%,在相...     

肥料结构对红壤氮素淋失的影响及防治措施

肥料结构是影响氮素淋失的重要因素。氮肥进入土壤后,其损失途径主要是氨挥发和反硝化的气态损失。但是,氮肥通过渗漏淋失对地下水(饮用水源)的污染,也不容忽视。为此,综述了近年来3种肥料结构(即单施无机氮肥、无机肥混施、无机肥与有机肥混施)对红壤区稻田土壤氮素淋失的影响的研究进展,并且提出了如何防止氮素淋失的对策     

沼肥表施对土壤氮素动态分布及氨挥发的影响

为探讨表施沼肥对土壤氨挥发和土壤中氮素分布的影响,在室温条件下,通过土柱模拟试验,系统研究表施沼肥对土壤的氨挥发及水分、铵态氮、硝态氮和总氮在土壤垂直剖面上动态分布的影响规律。结果表明:沼肥表施后的氨挥发主要集中在前5天,占总氨挥发总量的97%,而且最大日均氨挥发量出现在第2~3天,最大的日均氨挥发量为93.24 mg/(L·d)。沼肥中铵态氮的下渗要滞后于水的下渗,且沼肥中的水分、铵态氮和总氮主要集中于0~5 cm的表层土壤中,而硝态氮的分布区域较大,在0~15 cm土壤深度范围内的质量浓度均较高。表层土壤中铵态氮的整体变化趋势呈现前高后低,而硝态氮的变化趋势则与之相反。     

有机无机氮配施对玉米产量和硝态氮淋失的影响

为获取玉米高产和减少氮素淋失的合理有机无机配施模式,通过田间试验和脱氮-分解模型(DeNitrification-DeComposition,DNDC)模拟,研究了有机氮替代不同比例无机氮对玉米产量和硝态氮淋失的影响。玉米田间试验在内蒙古河套灌区进行,设置了6个处理,包括不施氮（CK）、单施无机氮（U1）以及用有机氮替代25%、50%、75%和100%无机氮（U3O1、U1O1、U1O3、O1）。利用2018—2020年的U1处理对模型进行了校准,用其他处理进行验证。结果表明,该模型能较好地模拟作物产量（标准均方根误差小于5%）和硝态氮淋失量（标准均方根误差小于15%）。此外,利用该模型模拟评估不同管理措施对玉米产量和硝态氮淋失量发现,在U1处理的基础上,增加无机氮施用量会导致作物产量下降,同时也会显著增加硝态氮淋失量;增加有机氮施用量、灌水量、无机氮分施次数会增加玉米产量和硝态氮淋失量。在等施氮量240kg/hm2条件下,随着有机氮施入比例增加,玉米产量呈先升后降的趋势,硝态氮淋失量呈逐渐降低的态势。综合来看,有机无机氮配施比例为3∶2时,作物产量达到最高值（12578kg/hm2）,硝态氮淋失量（15.7kg/hm2）也在可接受水平,可确定为该地区较优有机无机氮配施模式。     

土壤空间变异对水氮淋失和产量影响的模拟研究

基于CERES-Maize模型,研究了土壤空间变异和水文年型对半干旱地区土壤水氮淋失和玉米产量的影响.结果表明,土壤空间变异对作物产量和土壤水氮淋失的影响程度与降雨密切相关.丰水年水氮淋失量显著高于平水年和枯水年.降雨对作物产量和农田尺度水氮淋失的空间变异有明显影响,并能在一定程度上减弱土壤空间变异对产量和农田尺度水氮淋失的影响.随着土壤空间变异程度的增大,产量降低,产量的空间变异程度增加.水分渗漏和氮淋失量随土壤空间变异的增加呈增加趋势.当土壤黏粒和粉粒含量变异系数CV≥0.2时,在水氮管理中考虑土壤空间变异有利于提高作物产量,减轻水氮淋失.     

渗灌条件下水分胁迫对青椒的节水效应研究

为了探求日光温室渗灌条件下青椒适宜的土壤水分控制下限,采用温室小区试验的方法在青椒全生育期内采用土壤体积含水率作为控制指标,研究了不同土壤水分对青椒的长势、叶绿素、耗水量、产量、水分利用率的影响。结果表明,不同土壤水分对青椒株高无显著影响,对茎粗的影响是5%显著水平和1%极显著水平。相同生育阶段青椒叶绿素含量随土壤水分控制范围降低而增加。在(55%~65%)θf处理下青椒的产量最高,而且水分生产率分别为(65%~75%)θf和(75%~85%)θf处理下的1.2倍和1.4倍。     

调亏灌溉下滴灌玉米植株与土壤水分及节水增产效应

以玉米为研究对象,进行测坑微区试验,研究了地面滴灌条件下调亏灌溉对玉米植株与土壤水分分布、根长、根长密度、根数、产量以及作物水分利用效率的影响。试验于2016年分别设苗期轻度、苗期中度、拔节期轻度、拔节期中度、苗期中度拔节期轻度5个水分亏缺处理,另设全生育期适宜灌水作为对照。结果表明,各调亏处理的玉米冠部最终湿基含水率比对照处理增加-6.03%~4.61%、根部最终湿基含水率比对照处理增加1.30%~8.15%;苗期轻度调亏处理,产量比对照处理降低了7.89%、较对照处理节水8.26%、水分利用效率较对照处理提高0.33%;苗期中度调亏处理,产量比对照处理增加了5.20%、较对照处理节水16.71%、水分利用效率较对照处理提高26.25%;拔节期轻度调亏处理,产量较对照处理增加了1.49%、较对照处理节水14.07%、水分利用效率较对照处理提高18.27%;拔节期中度调亏处理,产量比对照处理降低了23.47%、较对照处理节水28.35%、水分利用效率较对照处理提高6.64%;苗期中度拔节期轻度调亏处理,产量比对照处理降低了28.13%、较对照处理节水38.54%、水分利用效率较对照处理提高16.94%。苗期中度处理与拔节期轻度处理是促进滴灌玉米节水增产的适宜水分亏缺处理,其结果对指导黑龙江西部玉米制定合理的灌溉制度具有实质性意义。     

补灌时期对砂田西瓜产量、品质及水氮利用的影响

探讨补灌对砂田西瓜提质增效与水肥高效利用的协同效应,为西北干旱半干旱区砂田西瓜高产高效栽培提供理论依据。在西瓜关键生育时期设置4个补灌处理(CK:西瓜生育期无补灌;W1:西瓜伸蔓期补灌;W2:西瓜坐果期补灌;W3:西瓜膨果期补灌),所有处理补灌量均一致,即45 m~3/hm~2,研究不同时期补灌对砂田西瓜产量、品质及水、氮利用的影响。砂田西瓜坐果期补灌较对照增产32.74%,果实中糖和边糖含量分别提高了5.58%和9.80%,Vc含量提高了21.25%,且糖分梯度最低。同时,坐果期补灌有利于促进氮素从西瓜营养器官向果实的转运,果实氮素积累量较对照提高了41.62%,氮肥偏生产力提高了35.48%。水分利用效率也随着西瓜产量的增加而提高,其中坐果期补灌处理的西瓜水分利用效率较对照提高了25.13%。在砂田西瓜坐果期进行补灌可有效提高产量、品质及水氮利用率。     

不同氮肥对不同种植方式稻田径流氮流失与氨挥发的影响

【目的】减少稻田氮径流流失和氨挥发。【方法】设置当地常规施肥(FFP)、缓控肥与尿素配施(CRF)、海藻多糖氮肥替代(HTN)及不施氮对照(CK)共4个氮肥管理措施,观察不同种植方式(机插稻、直播稻)下稻田径流水中氮的流失量及氨挥发特征。【结果】直播稻稻田径流氮素损失以铵态氮(NH4⁺-N)为主,播种前排水导致的氮素径流流失占总氮径流损失量的52%左右;不同氮肥方案下径流氮总流失量呈现为FFP处理>HTN处理>CRF处理,机插稻、直播稻全生育期氨挥发损失量、损失率和氨挥发强度也有同样趋势;与FFP处理相比,CRF处理和HTN处理的机插稻全生育期氨挥发损失率分别降低了12.5%和4.3%,氨挥发强度分别降低了43.1%和17.8%,直播稻氨挥发损失率分别降低了23.2%和12.2%,氨挥发强度分别降低了53.3%和26.8%;与FFP相比,在CRF、HTN处理下机插稻分别增产9.31%和4.70%,直播稻分别增产9.25%和4.91%。【结论】在水稻全生育期内,直播稻的氨挥发通量、损失率和氨挥发强度均大于机插稻,在施肥总量控制和磷、钾肥施用相同的情况下,选择适当种类的氮肥进行基肥、分蘖肥合理配施,既能减少氮素田间损失、提高氮素利用率,还可以增加水稻产量。     

保护性耕作措施在辽宁地区节水保肥增产效应的分析

保护性耕作是农业生产的一项重要技术措施。以玉米(东单60)为材料进行秸秆覆盖试验,探讨了保护性耕作对玉米生长和产量以及田间耗水量的影响。采用SPSS软件对实测数据进行分析,结果表明:保护性耕作节水保肥和提高水分利用效率等方面均优于传统耕作,免耕覆盖对耕层土壤含水率影响显著,而浅耕覆盖对土壤耕层养分和作物生长及产量影响显著,水分利用效率最高。     

絮凝泥沙对中度盐渍化土壤氮素淋失及水分利用效率的影响研究

氮素淋失是主要的氮肥损失方式之一,不仅降低了氮肥利用效率,同时造成水体污染严重等负面影响.黄河水滴灌中利用水梦吸附剂进行水沙分离时会产生絮凝泥沙,为了有效利用絮凝泥沙资源、实现废弃资源再利用.通过室内土柱模拟试验,探讨絮凝泥沙对中度盐渍土的水力特性、氮素淋失、pH及电导率的影响规律.试验共设5个处理,絮凝泥沙施用比例分...     

不同水氮条件下生物炭对夏玉米水氮耦合效应的影响

【目的】提高水氮亏缺下夏玉米籽粒产量并促进水氮耦合效应,实现夏玉米节水增产。【方法】采用田间小区试验,设定4个生物炭施用水平(0、5、10、15t/hm²,分别记为C0、C1、C2、C3)、2种灌溉方式(正常灌溉I1、亏缺灌溉I2)和2个施氮水平(常规施氮N1、亏缺施氮N2),正常、亏缺灌溉灌水量分别为100%和50%作物需水量,常规、亏缺施氮量分别为200 kg/hm²和100 kg/hm²,探究了不同水氮条件下生物炭对砂壤土持水保肥效果以及夏玉米水氮耦合效应的影响。【结果】添加5 t/hm²和10 t/hm²生物炭处理明显提高了土壤总孔隙度和持水能力,并减少了土壤铵态氮和硝态氮的淋洗,10 t/hm²下效果最佳。同时,5 t/hm²和10 t/hm²生物炭可促进夏玉米根系生长,提高籽粒产量及水氮利用效率,在10 t/hm²下产量,水分利用效率和氮素偏生产力显著增加(P<0.05),...     

冬小麦不同水分处理下液膜覆盖的节水增产效应分析

主要探讨了液体地膜覆盖对冬小麦生长发育、节水增产效应等方面的影响。结果表明,在叶面积指数方面,当灌水下限为田持的50%时,抽穗期以前,液膜覆盖的叶面积指数均较对照偏大,之后则偏小,灌水下限为田持的80%时,整个生育期内液膜覆盖较对照偏大。在分蘖动态方面,返青期到拔节期这一阶段,液膜覆盖较对照分蘖数明显增多。当灌水下限为田持的60%时,液膜覆盖能明显提高冬小麦的产量及水分利用效率,并且此处理下,产投比增加,冬小麦经济效益显著提高。研究认为,液膜覆盖使得冬小麦在适宜灌水条件下显著达到节水增产的效果。     

注肥时间对花椰菜产量、品质和水氮利用效率的影响

针对我国设施蔬菜水肥管理粗放、肥料利用效率低等突出问题,通过温室花椰菜小区试验,设置4种注肥时间处理,即T1(1/5N-4/5W)、T2(1/5W-1/5N-3/5W)、T3(2/5W-1/5N-2/5W)、T4(3/5W-1/5N-1/5W)(1/5W-1/5N-3/5W表示整个灌水过程的前1/5时间灌水,接下来的1/5时间施肥,后3/5时间灌水冲洗管道,其他同),研究了不同注肥时间对温室花椰菜产量、品质、水氮利用效率和土壤剖面氮素迁移规律的影响,探索了滴灌施肥条件下最优注肥时间及其调控阈值。结果表明,花椰菜全生育期耗水量随着注肥时间向后推移而呈先增加后减少趋势,其中T3处理耗水量最高,为135.26 mm。在灌溉施肥过程中向后推移施肥可显著提高花椰菜产量和品质,其中后期施肥处理(T3、T4)的产量较前期施肥处理(T1、T2)增加了1.78%~6.39%。花椰菜的氮肥利用效率和氮肥回收率随着注肥时间的向后推移而呈逐渐增加趋势,且花球部位的氮素累积量明显增加,水分利用效率显著降低。另外,向后推移注肥时间有效地减少了硝态氮的淋失。在试验条件下,综合考虑花椰菜产量、品质和水氮利用效率,灌溉施肥过程中注肥时间应尽量向后推移。     

水氮耦合对黑土稻作产量与氮素吸收利用的影响

为探明不同水氮耦合模式下黑土区水稻产量形成和氮素吸收利用的规律,设置常规淹灌(F)、浅湿灌溉(W)和控制灌溉(C)3种灌溉模式,0、85、110、135 kg/hm2(N0、N1、N2、N3)4个施氮量水平,共12个处理,研究不同水氮耦合模式对水稻干物质、产量、氮素吸收转运、水氮利用效率的影响.结果 表明:常规淹灌和浅...     

膜下滴灌不同水氮组合对向日葵生长及水氮利用的影响

【目的】在河套灌区开展了膜下滴灌大田试验,研究了滴灌条件下不同水氮组合对向日葵生长发育、产量及水氮利用效率的影响。【方法】试验采用张力计监测土壤水分以控制灌水量和灌水次数,3个灌溉定额(W1、W2、W3)分别为135、180、225 mm;选用文丘里施肥器进行追肥,3个施氮水平(N1、N2、N3)分别为120、160、200 kg/hm2。【结果】施氮量对向日葵株高和叶面积指数(LAI)的影响在灌浆期和成熟期达极显著性差异水平(P<0.01),水氮显著影响了向日葵干物质积累(P<0.01);在灌水定额W2和W3处理下,随施氮量的增加,籽粒的产量均是先增加后减小,但在W1处理下,籽粒产量的变化情况与施氮量正相关;在不同灌水施氮处理下,向日葵的收获指数(HI)在0.476～0.603之间,水分利用效率在1.49～2.61 kg/m3之间,随着施氮量的增加植株吸氮量呈现为先升高后降低的趋势。【结论】结合灌区生产条件和环境气候因素,建议选择灌水量为180 mm且施氮量为160 kg/hm2的处理作为灌区滴灌条件下向日葵的灌水施氮方案。