肥料配施对阴山北麓旱区马铃薯产量和水分利用效率的影响

以马铃薯克新1号品种为试验材料,采用随机区组设计,在阴山北麓地区连续3a定位施肥,研究了不同肥料配施对马铃薯产量和水分利用效率的影响。结果表明：马铃薯各施肥处理各生育时期0～80 cm土壤含水量均低于对照,全生育期总耗水量较对照提高0．17％～4．16％,干物质积累量明显高于对照;肥料配施条件下各施肥处理马铃薯产量和商品薯率较对照显著提高,增产幅度和商品薯率的增加幅度分别为5．8％～49．67％,13．97％～55．14％,以M＋NPK处理效果最明显,2011年和2012产量分别达到36863．70 kg·hm－2和31386．14 kg·hm－2,其次是NPK处理和M处理;各施肥处理的水分利用效率均高于对照,其中以M＋NPK处理最高,两年分别较CK处理高出43．72％和44．09％,与其它各施肥处理相比差异显著,其次为NPK处理和M处理。有机肥和氮磷钾肥配施是最适合当地马铃薯种植的肥料配比。     

不同覆盖方式对旱地马铃薯产量和水分利用效率的影响

为研究秸秆和地膜覆盖栽培对马铃薯产量和水分利用效率的影响,旨在筛选出陕北黄土丘陵旱作区的最佳覆盖方式。通过2年(2012—2013)的田间定位试验,采用垄膜覆盖(LM)、双沟覆膜(GM)、全膜覆盖(QM)、秸秆覆盖(JG)和露地(CK)5种覆盖栽培方式,分析马铃薯生长、产量、土壤温度、土壤含水量变化。结果表明:(1)JG处理的马铃薯植株生长发育状况,其株高、SPAD值均优于其它处理,表现为株高JGCKGMLMQM,茎粗LMGMCKJGQM,SPAD值JGLMGMCKQM。(2)在整个生育期,地温均值表现为JGCKLMGMQM,JG、LM、GM及QM分别较CK提高-0.18℃、0.76℃、1.21℃及1.65℃。(3)全生育期,不同覆盖有增加土壤含水量的作用,均值表现为JGQMGMLMCK,JG、LM、GM及QM分别较CK提高17.18%、11.92%、5.65%和16.93%。(4)JG、QM、LM及GM分别比露地栽培平均增产19.75%、8.95%、7.00%及-0.25%,水分利用效率提高16.4%、7.4%、9.15%及1.65%。秸秆覆盖栽培方式是陕北旱作区马铃薯抗旱栽培推荐的栽培方式。     

不同灌水和施氮水平对河西春玉米水氮利用效率和经济效益的影响

通过田间试验,研究了不同灌溉水平(95%θ_f(土壤田间持水量)、80%θ_f和65%θ_f,依次记为FI、DI1和DI2)和施氮量(0、70、140 kg·hm^-2和210 kg·hm^-2,依次记为N0、N70、N140和N210)对春玉米的产量、水氮利用效率和经济效益等的影响。结果表明:灌水和施氮均可使春玉米产量增加,在FI和DI2灌溉条件下,春玉米产量随施氮量的增加而显著增加,N210处理的籽粒产量比N0处理分别高21.8%和18.8%;但在DI1灌溉条件下,N140和N210处理下的春玉米产量间无显著差异,DI1灌溉水平比FI和DI2平均增产5.5%和8.3%。增施氮肥可提高春玉米水分利用效率,但施氮量超过70 kg·hm^-2水分利用效率显著降低;相同灌溉水平下,氮肥偏生产力随施氮量的增加而显著降低,N70、N140和N210处理的氮肥偏生产力均值分别为262.59、141.52 kg·kg^-1和97.31 kg·kg^-1...     

不同施氮水平下小麦/玉米套作群体产量和水氮利用

通过2018—2020年连续两年田间试验,以小麦/玉米套作群体为试验对象,研究N0、N1和N2 3个水平下（施N量分别为小麦0、120 kg·hm^-2和240 kg·hm^-2,玉米0、180 kg·hm^-2和360 kg·hm^-2）小麦/玉米套作群体产量、土地当量比与土壤水分利用的差异。结果表明：小麦/玉米套作具有明显的产量与水分利用优势,与单作相比,套作小麦产量提高21.34%~27.80%（P＜0.05）,产量优势主要来源于边1行与边2行的增产,而套作玉米表现受氮肥供应的调控,在N0与N1水平下套作产量减少3.02%~11.43%,仅在N2水平下高于单作玉米;小麦/玉米套作群体的土地当量比（LER）在1.04~1.16,具有土地利用优势;在相同产量下小麦/玉米套作群体比单作群体的耗水量更少,水分利用效率更高,其中在N1水平下耗水量减少最为明显,两年内平均减少消耗47.30 mm的水分,而水分利用效率比单作系统提高2.77%~6.46%,小麦/玉米套作群体在3个施氮水平下均表现出节水与水分利用优势;套作种植还可以提高小麦和玉米的氮肥农学利用率及小麦的氮肥偏生产力,两年内套作小麦的氮肥偏生产力和氮肥农学利用率最高可达64.17 kg·kg^-1和11.17 kg·kg^-1。因此在半湿润区雨养条件下具有发展小麦/玉米套作种植模式的可行性。     

地下水埋深和施氮量对夏玉米灌浆特性及水氮利用效率的影响

为揭示不同地下水埋深和施氮量对夏玉米灌浆过程和水氮利用效率影响,以夏玉米‘怀玉208’为试验材料,基于大型地中渗透仪,采用随机区组的试验方法,研究了地下水埋深（GW,2、3、4 m）和施氮量（N,300、240 kg·hm^-2）对夏玉米籽粒灌浆过程和水氮利用效率的影响。结果表明：（1）各处理玉米百粒质量随花后天数呈“S”型曲线变化趋势。施氮量和地下水埋深均极显著影响玉米收获时的百粒质量,但二者交互作用不显著;地下水埋深相同时,施氮量为300 kg·hm^-2玉米的百粒质量均显著高于施氮量为240 kg·hm^-2玉米的百粒质量。（2）灌浆期各处理玉米籽粒灌浆速率均呈“抛物线”型变化趋势。Logistic方程能很好地拟合各处理玉米籽粒灌浆过程。收获期玉米籽粒百粒质量与最大灌浆速率时的籽粒质量、玉米平均灌浆速率极显著正相关。地下水埋深和施氮量对玉米灌浆参数的影响具有显著交互作用。（3）施氮量和地下水埋深极显著影响玉米产量,其中N300GW4处理玉米产量最高,N240GW3处理的产量最低。玉米产量与穗长、穗粗、百粒质量、穗行数、行粒数、穗粒数极显著正相关。（4）施氮量、地下水埋深及二者交互作用均极显著影响玉米氮肥偏生产力;施氮量极显著影响玉米水分利用效率,地下水埋深及二者交互作用对玉米水分利用效率影响不显著。N240GW4处理玉米氮肥利用效率及水分利用效率均最高。综上可知,地下水埋深和施氮量对玉米水氮利用效率及灌浆过程交互作用显著,N240GW4处理是本研究推荐的农业绿色高产生产模式。     

陇中旱农区不同品种马铃薯水氮利用效率研究

以12个马铃薯品种为研究对象,连续2 a（2022—2023年）设置不施氮(0 kg·hm^-2)和施氮(180 kg·hm^-2) 2个施氮水平,分析不同品种马铃薯产量和水氮效率特征,并采用隶属函数法对各马铃薯品种进行综合评价。结果表明：品种、氮水平和品种×氮水平都对晚熟马铃薯产量均具有极显著影响,而氮水平×品种对中熟品种无显著影响。连续2 a供氮条件下中熟品种产量变幅为8 289.39~22 011.61 kg·hm^-2,晚熟品种产量变幅为8 192.57~20 308.58 kg·hm^-2。基于2 a施氮和不施氮条件下各品种块茎产量,将不同马铃薯品种按照不同氮效率划分为4种类型,即双高型（‘京张薯1号’、‘陇薯20号’、‘青薯9号’、‘陇薯15号’、‘陇薯16号’）、低氮高效型（‘V7’、‘陇薯14号’）、高氮高效型（‘陇薯10号’）和双低型（‘冀张薯12号’、‘希森6号’、‘定薯3号’、‘陇薯22号’）。相关性分析结果表明：氮素吸收效率、氮肥表观利用率与产量呈极显著正相关关系（R²=0.4438^**,R²=0.4211^**）,马铃薯产量与块茎含氮量间呈极显著正相关关系（R²=0.5302^**,R²=0.4357^**）,说明在施氮和不施氮条件下,马铃薯块茎含氮量越高则其产量越高。隶属函数分析结果表明：中熟品种‘京张薯1号’（D_i=0.90）、晚熟品种‘青薯9号’（D_i=0.90）和‘陇薯10号’（D_i=0.87）具有较高的综合水氮效率和产量表现,可作为水氮高效品种在陇中旱作区进行推广。     

种植密度与施氮量对旱地地膜玉米产量、水分利用效率和品质的影响

试验以旱地地膜玉米'先玉335'为材料,采用二因素随机区组设计,种植密度设3个水平,分别为:4.5×104株·hm-2(低密度:D4.5)、6.0×104株·hm-2(中密度:D6.0)和7.5×104株·hm-2(高密度:D7.5);施氮量(缓释氮肥)设4个水平:0 kg·hm-2(N0)、150 kg·hm-2(N...     

补水时期和施钾量对旱作马铃薯产量和水分利用的影响

采用裂区试验设计,以施钾水平为主处理,补水时期为副处理,研究了补充供水和钾素处理对马铃薯产量和水分利用效率的影响,结果表明:施钾量、补水时期以及交互作用对马铃薯产量和水分利用效率的影响达到了显著水平.在施钾量150 kg/hm2、苗期补水的条件下,产量达到36 324.97 kg/hm2,水分利用效率达到94.2kg/(mm·hm2),比不施钾、不补水处理产量和水分利用效率分别提高了32.24%、30.7%.     

播种期对农牧交错带马铃薯生长发育和产量形成及水分利用效率的影响

为了研究不同播种期对农牧交错带马铃薯生长发育和产量形成以及水分利用效率的影响,为农牧交错带马铃薯适期播种和高产栽培提供科学依据,采用随机区组排列设计,分析了超早播(4月28日)、早播(5月8日)、中播(5月18日)、晚播(5月28日)和超晚播(6月8日)五个播期下马铃薯生育期、形态指标、产量形成和水分利用效率的变化情况。结果表明:播种期对马铃薯生育期、株高和叶面积指数影响显著。随播期推迟,马铃薯生育期缩短,播期每推迟10 d,生育期平均缩短6 d,而生殖生长期在总生长期中的比例增加,超早播和超晚播处理下分别为45%和59%。超早播和早播马铃薯地上部干物质积累显著低于其余播期,不同播期处理薯块鲜重增长符合Logistic生长曲线,播期间马铃薯总产量、大薯产量和大薯率差异均达显著水平,其中中播、晚播和超晚播产量差异不显著,平均达21 593 kg/hm2,超早播和早播产量平均为15 181 kg/hm2。马铃薯水分利用效率随播期推迟增加,超早播为45.2 kg/(hm2.mm),超晚播为86.3 kg/(hm2.mm)。建议农牧交错带马铃薯适宜播种期安排在5月中下旬。     

保水剂施用方式对马铃薯产量和水分利用效率的影响

采用盆栽试验,比较深施、浅施、侧施、全施和不施(对照)等保水剂应用方法在充分供水和水分亏缺两种供水条件下,马铃薯(Solanum tuberosum L)生长、产量和水分利用效率(WUE)效应.结果表明,除浅施处理外其它方式施用保水剂处理都能促进马铃薯株高,水分胁迫下能促进马铃薯根系发育.在充分供水和水分胁迫下,深施保水剂使马铃薯产量较对照提高9.4%和16.6%,WUE提高12.82%和54.73%,侧施保水剂使马铃薯产量较对照提高39.4%和21.5%,WUE提高58.79%和59.46%;在水分胁迫下,全施保水剂使马铃薯产量和WUE较对照分别提高15.4%,56.76%.     

缓释复混肥料对马铃薯产量、土壤硝态氮含量及氮肥利用率的影响

为探讨青海省山旱区马铃薯发展的新途径,研究了缓释复混肥料对地膜覆盖马铃薯产量、土壤硝态氮含量、硝态氮累积量及氮肥利用率的影响。结果表明:施用1 050 kg·hm~(-2)缓释复混肥(RZ70)处理马铃薯产量最高,为47 240 kg·hm~(-2);较农民习惯施肥(NXG)处理增产2 175 kg·hm~(-2),增产率为4.83%;较马铃薯专用肥(MZY)处理增产5 085 kg·hm~(-2),增产率为12.06%。马铃薯从苗期到成熟期,农民习惯施肥(NXG)和马铃薯专用肥(MZY)处理显著提高了0～100 cm各土层硝态氮的含量,1 050 kg·hm~(-2)缓释复混肥(RZ70)处理显著降低了0～100 cm各土层硝态氮的含量。马铃薯生长季0～100 cm各土层硝态氮含量呈先增加后降低的趋势。硝态氮含量在团棵期出现了一个峰值,且主要集中在20～40 cm土层。随着马铃薯的生长发育,0～100 cm各土层硝态氮含量差异逐渐减小,至成熟期趋于稳定并降至最低。农民习惯施肥(NXG)处理下,马铃薯整个生育期0～100 cm土层硝态氮累积量呈现降低的趋势;除了习惯施肥(NXG),马铃薯整个生育期0～100 cm土层硝态氮累积量与土壤硝态氮含量变化一致。1 050 kg·hm~(-2)缓释复混肥(RZ70)处理下,氮肥利用率最高,达到了53.70%。较农民习惯施肥(NXG),增幅为3.38%～40.85%;较马铃薯专用肥(MZY)施肥处理,增幅为5.01%～33.25%。该结果可为缓释复混肥料在青海省马铃薯种植中的合理施用提供理论依据。     

水肥调控对滴灌马铃薯生长、品质及水肥利用的影响

研究生育期土壤水分下限调控和施肥对陕北榆林地区滴灌马铃薯生长、品质和水肥利用的影响,以期探寻马铃薯优质高产的水肥调控模式。以马铃薯紫花白为材料,分别在苗期、块茎形成期、块茎膨大期、淀粉积累期、成熟期设置3个土壤水分调控下限水平:W1(55%、60%、65%、55%、55%)、W2(65%、70%、75%、65%、65%)、W3(75%、80%、85%、75%、75%),4个施肥水平N-P_2O_5-K_2O (kg·hm~(-2))分别为F1(100-40-150 kg·hm~(-2))、F2(150-60-225 kg·hm~(-2))、F3(200-80-300 kg·hm~(-2))、F4(250-100-375 kg·hm~(-2)),共12个处理,在生育期内对马铃薯生长、产量及品质等指标进行观测,分析马铃薯各指标对水肥的响应机制。结果表明:(1)在同一施肥水平下,W2灌水处理的马铃薯生长、产量、品质、水肥利用效率(WUE)均显著高于W1和W3处理。W2处理的平均产量为43 187.15 kg·hm~(-2),比W1和W3分别增加了24.59%和5.26%,淀粉和维生素C含量分别增加了15.32%和6.37%,8.04%和4.66%,WUE分别增加了15.53%和7.54%,肥料偏生产力(PFP)分别增加了21.65%和4.41%。(2)在同一灌水水平下,F3施肥处理的马铃薯生长、产量、WUE均显著高于F1、F2和F4处理,淀粉含量和维生素C含量在F2处理最高。F3处理的平均产量为44 691.32 kg·hm~(-2),比F1、F2和F4处理分别增加了41.79%、10.98%和6.34%。WUE随施肥量的增加均呈抛物线变化趋势,PFP随施肥量增加呈减小趋势,F1处理的PFP平均为108.69 kg·kg~(-1),比F2、F3和F4处理分别显著增加了17.41%、41.06%和87.50%。(3)运用主成分分析法评价马铃薯品质表明,F3W2处理排名第一,是榆林地区马铃薯优质高产的最优水肥组合。     

不同覆盖种植方式与平衡施肥对马铃薯产量及水分利用效率的影响

采用田间试验方法,研究了不同覆盖种植方式与平衡施肥对旱地马铃薯产量及水分利用效率的影响。结果表明,三种覆盖种植方式中,全膜覆盖垄播种植方式有利于马铃薯碳水化合物的合成,增加马铃薯干物质积累量,N、P、K平衡施肥干物质积累量增加效果显著;与裸地平作相比,全膜覆盖垄播和全膜覆盖平作马铃薯块茎产量分别增加43.4%~60.7%和18.8%~32.5%,水分利用效率分别提高59.4%~79.6%和38.3%~50.3%;N、P2O5和K2O的用量分别为210、105、90 kg·hm-2时,全膜覆盖垄播处理马铃薯产量和水分利用效率最高。研究表明,马铃薯在全膜覆盖垄播栽培条件下,平衡施肥可显著提高马铃薯块茎产量和水分利用效率。     

不同深松方式对玉米产量和水分利用效率的影响

由于我国北方地区长期采用小型机具进行耕作,导致农田耕层变浅、犁底层向上移动,土壤蓄水能力下降。为了明确不同深松方法对作物产量和水分利用效率的影响,提高作物抗旱能力和生产能力,本研究通过3 a定位试验,以春季旋耕为对照（CK）,研究了秋季全方位深松（BS）、秋季连年垄台深松（RS）、初夏连年垄沟中耕深松（FS）和秋夏年际交替间隔深松（AS）4种深松耕作方式的蓄水和增产效应。试验研究结果表明,可以将不同耕作处理土壤容重特征表述为：CK为上虚下实型、BS为均匀疏松型、RS为垄虚沟实型、FS为垄实沟虚型(相对RS)、AS为年际疏松交替型。BS、AS、FS和RS不同年份土壤平均贮水量较CK增幅的变化范围分别是10.9～23.2 mm、10.9～17.2 mm、9.0～15.7 mm和6.0～8.2 mm,尽管AS的容重在年际间存在更替变化,但对年际间土壤平均贮水量影响较小。总体上BS和AS土壤贮水量高于CK和RS,提高10.9～23.2 mm,能够为不同降水年型下玉米稳产提供保障。尤其相对于其他3种深松方式,AS处理3 a研究数据玉米持续保持着高生产能力和水分利用效率,较CK产量提高17.22%～28.65%,水分利用效率提高0.27～0.73 kg·m^-3; 2013年较BS的产量和水分利用效率差异不显著,其他两年分别提高1.00%～5.92%,0.06～0.20 kg·m^-3;较FS产量提高5.59%～13.50%,2014年水分利用效率差异不显著,其他两年提高0.20～0.43 kg·m^-3,因此AS是较为适宜的深松方式。     

非充分滴灌下施氮量对棉花生长特性、产量及水氮利用率的影响

以新陆中54号为试材,采用裂区试验设计,主区为总灌溉量为2 800 m3·hm~(-2)(非充分滴灌)和3 800m3·hm~(-2)(常规滴灌),副区为4个施氮(纯N)水平,N0(0 kg·hm~(-2))、N1(150 kg·hm~(-2))、N2(300 kg·hm~(-2))、N3(450 kg·hm~(-2)),研究棉花在非充分滴灌条件下最佳的施氮量。结果表明:同一滴灌量下,生育进程随着施氮量的增加而明显延迟,株高、真叶数和果枝数随着施氮量的增加而增加,倒四叶宽和有效果枝数随着施氮量的增加呈先增后减的趋势;同一氮肥处理下,株高随着滴灌量的增加而增大,真叶数、倒四叶宽、茎粗随着滴灌量的增加略有降低;现蕾数、成铃数、干物质积累量、持续时间和最大积累速率随着施氮量的增加呈先升后降的趋势,以N2处理较高,生长特征值较为协调;两灌溉量间单铃重、皮棉产量及水氮利用效率差异不显著,但随着施氮量的增加其呈先增后降的趋势,以N2处理最高,分别比N0、N1、N3平均增产39.9%、20.1%、4.3%,水分利用效率分别提高了40.97%、19.02%、4.88%,氮肥利用率较N1、N3分别提高了53.91%、21.36%。因此,在南疆阿克苏地区,棉花滴灌量在2 800 m3·hm~(-2)条件下,施氮量以300 kg·hm~(-2)适宜。