施氮和不同栽培模式对半湿润农田生态系统冬小麦库特征的影响

为了探讨半湿润农田生态系统施氮和栽培模式对冬小麦库特征的影响,以冬小麦小偃22为供试品种进行大田试验,试验设施肥(不施氮和施纯氮120 kg/hm2)和4种不同栽培模式(常规栽培、地膜覆盖、垄沟栽培和垄播覆膜),研究半湿润农田生态系统施氮和栽培模式对冬小麦库特征的影响。结果表明,栽培模式和施氮及其交互作用对小麦穗数有极显著影响(P<0.01),4种栽培模式中,垄播覆膜模式穗数最多,其次为地膜覆盖,垄沟栽培模式最少;不同栽培模式间穗粒数差异显著(P<0.05),而施氮、栽培模式与施氮之间的交互作用对穗粒数影响不显著,4种栽培模式中,地膜覆盖模式穗粒数最多,垄沟栽培最小;栽培模式、栽培模式与施氮之间的交互作用对小麦千粒重的影响不显著,而施氮对千粒重的影响达到极显著水平(P<0.01),4种栽培模式中,垄播覆膜模式千粒重最大,常规栽培最小,但差异不显著;施氮有助于提高小麦收获指数,4种栽培模式中,地膜覆盖模式收获指数最高,常规栽培最小;施氮和栽培模式对小麦产量均有极显著影响(P<0.01),栽培模式与施氮之间的交互作用对小麦产量的影响显著,垄播覆膜模式的小麦产量最高,常规栽培最小,与常规栽培模式相比,垄播覆膜、垄沟栽培和地膜覆盖模式的小麦产量分别增加27%,20%和9%。综合分析认为,在施氮条件下垄沟覆膜为最优种植模式,这对农业生产中合理选择小麦种植模式以达到高产具有借鉴作用。     

施氮和栽培模式对半湿润农田生态系统冬小麦源特征的影响

为了探讨不同施氮水平及不同栽培模式下小麦源特征的变化,在黄土高原南部年降水量632 mm左右的半湿润区,以小偃22为供试品种,研究不同施氮水平(不施氮和施纯氮120 kg/hm2)及不同栽培模式(常规栽培、地膜覆盖、垄沟栽培、垄播覆膜)对小麦源特征的影响。结果表明,施氮能够极显著地增加小麦各生育期旗叶氮含量,其中以拔节期的影响效果最为明显;不同栽培模式对旗叶氮含量的影响效果较小;在灌浆期和成熟期,垄播覆膜和地膜覆盖两种栽培模式下旗叶氮含量均高于其他处理,其中以垄播覆膜效果较为明显,分别较常规栽培增加12%和29%。施氮条件下,冬小麦各生育期旗叶叶绿素含量均高于不施氮处理;不同栽培模式下以垄沟栽培模式下旗叶叶绿素含量最高,常规栽培最低。返青期、拔节期、开花期和灌浆期,施氮处理单株绿叶面积较不施氮处理分别增加23.4%,20.7%,15.3%和8.9%,施氮对单株绿叶面积的影响以返青期最为显著;地膜覆盖、垄沟栽培和垄播覆膜栽培模式下,单株绿叶面积明显高于常规栽培,以垄播覆膜栽培模式下单株绿叶面积最大。施氮能够显著增加开花期、灌浆旗和成熟期旗叶净光合速率(P<0.05),各栽培模式间旗叶净光合速率存在极显著差异(P<0.01),其中以垄播覆膜栽培条件下旗叶净光合速率最大。相关分析发现,增加功能叶氮含量,特别是生育后期氮含量,对籽粒产量具有重要作用。说明施氮有利于增加功能叶氮含量,提高净光合速率,进而有利于提高籽粒产量,从这一角度出发,地膜覆盖和垄播覆膜栽培应为首选栽培模式。     

施氮和不同栽培模式对半湿润农田生态系统冬小麦群体特征的影响

探讨了不同施氮水平及不同栽培模式下小麦群体特征的动态变化,旨在为黄土高原旱地农业的合理施肥与栽培奠定基础。在黄土高原南部年降水量632 mm左右的半湿润区,以小偃22为供试品种,研究不同施氮水平(设不施氮和每公顷施纯氮120 kg)及不同栽培模式(常规栽培、地膜覆盖、垄沟栽培和垄播覆膜栽培)对小麦群体特征的影响。结果表明,施氮和栽培模式主要通过影响群体分蘖、叶面积和地上部生物量而影响小麦群体结构。施氮能够明显增加小麦群体的分蘖数,而垄播覆膜栽培模式有利于增加小麦单株分蘖数。随小麦生育期的推进,叶面积指数(LAI)先增后减;施氮处理LAI比不施氮处理显著增加20%(P<0.01);垄播覆膜栽培模式下LAI明显高于其他栽培模式。从开花期到成熟期,小麦冠层透光率(DIFN)依次上升,施氮对DIFN的影响不明显;地膜栽培和垄播覆膜栽培模式下的DIFN与其他栽培模式间均存在极显著差异(P<0.01);施氮与栽培模式对DIFN的交互作用达到极显著水平(P<0.01),以常规栽培、不施氮处理的DIFN最大。小麦地上部生物量在灌浆前持续增加,灌浆到收获期呈下降趋势;施氮能够极显著增加地上部生物量(P<0.01),不同栽培模式的小麦地上部生物量不同,覆膜处理明显高于不覆膜处理,垄播覆膜比地膜栽培更有利于增加小麦地上部生物量,进而提高小麦籽粒产量。综上认为,施氮有助于提高冬小麦叶面积指数等生理指标;就小麦群体特征而言,地膜覆盖和垄播覆膜栽培应为首选栽培模式。     

不同栽培模式及施氮量对半旱地冬小麦氮素累积及分配的影响

【目的】研究不同栽培模式和施氮量对半旱地栽培条件下冬小麦-夏玉米轮作体系中冬小麦地上部氮素累积、分配及利用效率的影响。【方法】在陕西关中地区进行了田间试验,以常规栽培为对照,比较了补灌、覆草和垄沟等栽培模式及0,120,240 kg/hm2施氮水平,对冬小麦连续2年(2004和2005年)不同生长期各部位氮素累积量的影响。【结果】在补灌模式下,2004和2005年成熟期冬小麦叶片和茎秆的氮素累积量较其他模式低,氮素分配率也较低,而籽粒的氮素分配率较高;施用氮肥显著增加了各生长时期冬小麦叶片、茎秆、颖壳和穗轴以及籽粒的氮素累积量,当氮肥施用量由120增加到240 kg/hm2时,除籽粒外,成熟期冬小麦叶片、茎秆、颖壳和穗轴的氮素残留量均随之明显增加。与不同栽培模式相比,施用氮肥对冬小麦不同器官中氮素分配的影响较小。随着氮肥施用量的增加,氮肥利用效率、氮肥农学效率和氮肥生理效率均呈降低趋势。在不同栽培模式中,连续2年补灌栽培模式下冬小麦的氮肥利用效率、氮肥农学效率以及氮肥生理效率均较高,而其他栽培模式下这3个指标年际间的变化较大。【结论】施用氮肥可显著增加冬小麦各生长时期不同器官的氮素累积量,但对氮素在不同器官中分配比例的影响较小;与施用氮肥相比,不同栽培模式对冬小麦氮素的累积、分布无明显影响;冬季补灌有利于提高冬小麦的氮素效率。     

施氮量对冬小麦根系生长分布及产量的影响

在土壤肥力较高的大田条件下,研究氮肥用量对多穗型品种豫麦49-198和大穗型品种兰考矮早八根系生长分布和产量的影响.结果表明,2品种总根质量密度和各土层根质量密度变化趋于一致,呈先增加后减小的趋势,并于抽穗期达到最大.施氮量影响根质量密度的分布,2品种均以180 kg/hm2施氮处理根质量密度最大,其中豫麦49-198分别比360和0 kg/hm2处理增加12.59％和31.11％,兰考矮早八分别增加8.02％和15.79％.大穗型品种根质量密度与产量的相关性明显高于多穗型品种,表明通过氮肥用量调控根量对提高大穗型小麦产量的作用更大.     

施氮量对不同小麦品种根系的影响

以不同氮利用效率小麦品种为供试材料,通过测定小麦不同时期的根系活力和根条数的方法,研究施氮量对小麦根系的影响。结果表明：根条数和根系活力随着施氮量的增加而增加,且差异显著。矮早8低氮条件下和郑麦366高氮条件下生育中及后期保持了较高的根条数和根系活力,根系衰老较缓,有利于对土壤有效氮的吸收,以郑麦366表现较为明显。     

滴灌条件下施氮量对冬小麦根系生长及产量的影响

为明确豫北地区滴灌冬小麦高产栽培的氮肥施用量,选用矮抗58为试验材料,分析了滴灌条件下不同施氮量[0(N_0)、120(N_1)、180(N_2)、240(N_3)、300(N_4)kg/hm~2]对0～40 cm土层冬小麦根系生长及产量的影响。结果表明,各处理0～40 cm土层冬小麦根长密度和根质量密度均表现为抽穗期灌浆期拔节期;抽穗期和灌浆期,随着施氮量(0～240 kg/hm~2)增加,0～40 cm土层根长密度和根质量密度均随之增加,当施氮量达到300 kg/hm~2时,根长密度和根质量密度均有所下降。根长和根质量主要分布在0～10 cm土层,随着土层深度增加,各处理不同生育时期冬小麦的根长密度和根质量密度总体上逐渐降低,少数处理在30～40 cm土层有小幅回升;拔节期至灌浆期,0～40 cm 4个不同土层根系的根长密度和根质量密度均在抽穗期达到最大值;抽穗期,在一定范围内(0～240 kg/hm~2)增施氮肥既有利于增加表层又有利于增加深层土壤根系的根长密度,然而根系生物量却主要集中在表层。冬小麦产量随着施氮量的增加也呈逐渐增加趋势,N_3和N_4处理产量显著高于其他处理,但两处理之间无显著差异。综合来看,合理增施氮肥可以通过促进冬小麦根系的生长,进而提高产量,在本试验条件下,最适宜的施氮量为240～300 kg/hm~2,在此条件下产量为9 286.62～9 306.04 kg/hm~2。     

施氮模式对冬小麦越冬期冻害和茎秆抗倒伏性能的影响

以中筋高产小麦品种新麦18为试验材料,采用大田试验的方法,从土壤-小麦植株系统出发研究了3个梯度氮肥用量(180 kg/hm2、240 kg/hm2和300 kg/hm2)和3种基追比例(基肥∶拔节肥∶孕穗肥为3∶5∶2、基肥:拔节肥为5∶5和基肥∶拔节肥为7∶3)对冬小麦越冬期麦苗冻害和茎秆抗倒伏性能的影响。结果表明,施氮模式显著影响小麦抗冻能力和茎秆抗倒伏能力。基部第一、第二节间的节间长度和基部第二节间的含氮量均随施氮水平和基肥比例的增加而增加,基部第一、第二节间的节间粗度、秆壁厚度和节间充实度以及基部第二节间机械强度则表现相反。基部第二节间机械强度与其节间粗度、秆壁厚度、充实度呈极显著正相关,而与其氮含量呈极显著负相关。     

半干旱农田生态系统地膜覆盖模式和施氮对小麦产量和氮效率的效应

在年降水量 4 15 mm的黄土高原中部黄绵土和年降水量 6 32 mm的黄土高原南部红油土上 ,分别以春小麦和冬小麦为供试作物进行大田试验 ,研究了地膜覆盖 (春小麦设不覆膜、播后覆膜 30 d、覆膜 6 0 d和全程覆膜 ;冬小麦设不覆膜、播后覆膜 75 d、覆膜 15 0 d和全程覆膜等 4个水平 )和施氮 (春小麦设不施氮和每公顷施氮75 kg,冬小麦设不施氮和每公顷施氮 2 2 5 kg2个水平 )对小麦产量和氮效率的影响。试验结果表明 ,覆膜对春小麦产量和吸氮量的效应因底墒、施氮、覆膜进程和生育期降雨量而异。在湿润年份 (1999年 ) ,无论施氮与否 ,在低底墒时 ,各种覆膜处理的籽粒、茎叶和干物质产量较不覆膜处理虽有增加 ,但二者之间的差异并不显著 ;在高底墒时 ,不管是籽粒 ,还是干物质 ,以覆膜 6 0 d最大 ,以不覆膜最低 ,但不覆膜与覆膜 30 d、覆膜 6 0 d和全程覆膜间差异并不显著。氮肥肥效也因底墒和覆膜进程而异 :低底墒不覆膜和覆膜 30 d的氮肥增产效果最显著 ,但随着覆膜进程的进一步延长 ,氮肥效果下降 ;高底墒时以覆膜 30 d氮肥增产效果最高 ,不覆膜最低。在极端干旱年份 (2 0 0 0年 ) ,地膜覆盖显著影响地上部分生物量 :在低底墒不施氮条件下 ,以覆膜 30 d效果最明显 ,覆膜 6 0 d和全程覆膜效果依次递减 ,不覆?     

种植方式与追肥时期对黑龙江省冬小麦根系生长及品质的影响

为了探寻黑龙江省冬小麦种植适宜的播种方式和追肥时期,试验在田间条件下,研究了种植方式和追肥时期对冬小麦根系生长及品质的影响。结果表明,种植方式和追肥时期共同影响根系生长,拔节期追施氮肥促进根系增长显著。不同处理下蛋白质含量L1、L2、L3与L0相比分别提高了3.6%、14.2%、12.7%;P1、P2、P3与P0相比分别提高了10.5%、12.8%和12.0%,L0与P0无显著差异,湿面筋含量L1、L2、L3与L0相比分别提高了7.1%、13.2%和9.8%;P1、P2、P3与P0相比分别提高了5.9%、7.2%和5.4%,L0与P0存在差异,但差异不显著。追氮时期是影响籽粒蛋白质含量和湿面筋含量提高的主要因素,而种植方式对提高籽粒蛋白含量的影响不明显。由此可知,黑龙江省冬小麦采取垄沟播种在拔节期适量追肥的栽培技术有助于根系生长及显著提高籽粒品质和产量。     

水氮耦合对冬小麦根系分布和根冠比及产量的影响

【目的】研究膜下沟灌水氮耦合对冬小麦根系分布、根冠比及产量的影响,为冬小麦生产提供理论依据。【方法】以冬小麦为试材进行田间试验,设1500、3000m3/ha两个灌水水平和75、150和300kg/ha3个施氮水平,测定不同处理组合冬小麦根部特征及产量。【结果】冬小麦根系随着土层深度增加,根长密度呈指数下降;灌水量相同时,适当增加施氮量能促进冬小麦根系生长,但施氮量过高时又会抑制冬小麦根系生长。施氮量相同时,增加灌水量会显著抑制冬小麦根系生长。冬小麦产量随灌水量的增加而增加,而冬小麦根冠比随灌水量的增加而减少。冬小麦产量与根冠比之间呈一元二次显著性相关。【结论】冬小麦产量与根冠比呈一元二次显著相关,3000m3/ha灌水量和150kg/ha施氮量为较优的灌溉施氮方式。     

秸秆还田配施氮肥对冬小麦产量及氮素调控的影响

以周麦23为供试材料,采用裂区设计的大田试验研究 了关中地区秸秆还田配施不同氮肥水平 对冬小麦产量及氮素调控的影响。结果表明：相较于单施氮肥处理,秸秆还田配施氮肥处理 冬小麦产量在低施氮量处理时有降低的趋势,在高施氮量处理时有增加的趋势,但两者间的 差异不显著;秸秆还田配施氮肥能有效提高冬小麦的氮素利用效率,冬小麦的氮肥表观利用 率提高了1.6%～9.1%;秸秆还田措施配施适量的氮肥有降低冬小麦百公斤籽粒需氮量的趋势 。综合考虑到生产成本及潜在环境污染的可能性因素,在秸秆还田条件下,试验地区冬小 麦施氮量以252～321 kg·hm^-2为宜。     

种植密度对晚播冬小麦氮素同化积累分配及利用效率的影响

研究了种植密度对晚播小麦氮素同化积累分配及氮素利用效率的影响。以重穗型冬小麦品种兰考矮早八为材料,在晚播期(10-24—10-26)设低(150万株/hm2)、中(225万株/hm2)、高(300万株/hm2)3个种植密度进行了2年大田试验。传统播期(10-10—10-12)为对照。结果表明,晚播小麦旗叶的硝酸还原酶活性和可溶性蛋白含量显著提高,单茎氮素积累量、营养器官转移氮素对籽粒氮素积累的贡献率以及植株的氮素收获指数和氮素吸收效率均提高,而氮素利用效率和籽粒产量降低。对照播期的低、中密度处理的氮代谢酶活性、氮素积累量和氮素利用效率及籽粒产量较高,而晚播处理则以中、高密度处理较高。不同播期的中密度处理的蛋白质含量和籽粒产量高于其他2个密度处理。因此,晚播条件下兰考矮早八兼顾高产和高效利用氮素的适宜播种密度为225~300万株/hm2。     

施氮量对新疆滴灌冬小麦冠层结构及其小气候特征的影响

为明确不同施氮量对新疆冬小麦冠层结构特征及其群体内部光、温变化的影响,于2013—2015年连续2个冬小麦生长周期,在大田滴灌条件下,采用单因素随机区组试验设计,共设置了0(N_0),94.5(N_1),180(N_2),240(N_3),300(N_4)和360kg/hm~2(N_5)6个施氮肥处理,研究了施氮量对冬小麦茎型特征,叶垂直分布及其形态特征,冠层光、温变化规律的影响。结果表明:与N_0处理相比,增施氮肥冬小麦叶片的长、宽及叶片总面积均显著增加。随着施氮量的增加,各叶层LAI、各节间长度和节间粗度均呈"先增后减"的趋势,株高变幅为71.83~85.88cm(2014年)和70.56~85.18cm(2015年);冠层中、下部的透光率和冠层温度均呈"先降后增"的趋势。各处理冠层温度日变化呈"凸"型曲线,均在15:00左右达到峰值,其值以N_3处理最低。2年试验产量均以N_3处理最高,为8 653.22(2013年)和8 415.20kg/hm~2(2014年),分别较同年N_0、N_1、N_2、N_4和N_5处理增产68.01%、32.39%、17.92%、5.34%、10.69%和67.39%、30.81%、19.31%、4.20%、11.49%。本试验条件下,施氮量控制在240kg/hm~2左右,滴灌冬小麦叶型、株型特征良好,冠层光、温适宜,有利于获得高产。     

微喷水肥一体化氮肥管理对冬小麦产量、品质、氮素积累和利用的影响

为探究冬小麦微喷水肥一体化适宜的氮肥施用方式,于2018—2019年在微喷水肥一体化条件下,以‘济麦22’为材料,设置120(N₁)、210(N₂)和300 kg/hm²(N₃)3个施氮量处理,每个施氮量下设置拔节期一次性追氮(JS)和拔节期、孕穗期、开花期和灌浆期等量分次追氮(4T)2种追氮方式,测定冬小麦产量、蛋白质组分含量、面团品质、氮素积累和土壤硝态氮含量。结果表明：微喷灌条件下,氮肥分施(4T)显著促进冬小麦花后干物质积累,显著提高千粒重,进而显著提高籽粒产量,N₃-4T处理的产量最高,为9 951.2 kg/hm²。在相同追氮方式下,随着施氮量的增加,JS处理显著提高了球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白含量,显著延长了面团稳定时间;4T处理随着施氮量增加,籽粒总蛋白含量无显著变化,清蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白含量均呈下降趋势,高氮处理下(N₃)湿面筋含量和面团形成时间均显著下降。在相同施氮量下,相较于JS处理,4T处理可显著提高花后干物...