灌溉方式和施氮量对水稻产量和品质的影响

以沿黄稻区主栽粳稻品种新稻22号和新稻10号为材料,设置常规灌溉(W)和控制灌溉(D)2种灌溉方式,不施氮(CK,0 kg/hm~2纯N)、低氮(LN,90 kg/hm~2纯N)、中氮(MN,180 kg/hm~2纯N)和高氮(HN,270 kg/hm~2纯N)4个氮素水平,研究不同灌溉方式和施氮量对水稻产量和品质的影响。结果表明,产量随施氮量增加而增加,2015年产量MN处理最高;与常规灌溉相比,控制灌溉下新稻22号和新稻10号产量(氮素处理均值)分别下降10.5%和12.6%(2015年)、2.1%和0.8%(2016年),差异不显著。灌溉方式与氮素水平对稻米的碾磨及外观品质无显著影响;籽粒淀粉量随施氮量增加呈先增后降的趋势,粗蛋白量与施氮水平正相关;控制灌溉的粗蛋白量较常规灌溉高,而淀粉量2个品种表现不一致,各处理间无显著差异。籽粒氮代谢相关酶GOT和GPT活性与施氮量正相关;碳代谢相关酶SS、SSS、ADPGase和Q酶活性随施氮量增加先增后降,各处理间差异显著;控制灌溉下Q酶和GOT活性显著提高。综上可知,控制灌溉下施氮量在180 kg/hm2时2品种产量较高,稻米加工品质有所改善,外观品质因品种而异。     

灌溉方式和施氮量对水稻产量和品质的影响

以沿黄稻区主栽粳稻品种新稻22号和新稻10号为材料,设置常规灌溉（W）和控制灌溉（D）2种灌溉方式,不施氮（CK,0 kg/hm2纯N）、低氮（LN,90 kg/hm2纯N）、中氮（MN,180 kg/hm2纯N）和高氮（HN,270 kg/hm2纯N）4个氮素水平,研究不同灌溉方式和施氮量对水稻产量和品质的影响。结果表明,产量随施氮量增加而增加,2015年产量MN处理最高;与常规灌溉相比,控制灌溉下新稻22号和新稻10号产量（氮素处理均值）分别下降10.5%和12.6%（2015年）、2.1%和0.8%（2016年）,差异不显著。灌溉方式与氮素水平对稻米的碾磨及外观品质无显著影响;籽粒淀粉量随施氮量增加呈先增后降的趋势,粗蛋白量与施氮水平正相关;控制灌溉的粗蛋白量较常规灌溉高,而淀粉量2个品种表现不一致,各处理间无显著差异。籽粒氮代谢相关酶GOT和GPT活性与施氮量正相关;碳代谢相关酶SS、SSS、ADPGase和Q酶活性随施氮量增加先增后降,各处理间差异显著;控制灌溉下Q酶和GOT活性显著提高。综上可知,控制灌溉下施氮量在180 kg/hm2时2品种产量较高,稻米加工品质有所改善,外观品质因品种而异。     

灌溉方式和氮素对水稻产量和品质的影响

[方法]以沿黄稻区主栽粳稻品种新稻 22 和新稻 10 号为材料,设置常规灌溉（W）和控制灌溉（D）2 种灌溉方式,不施氮（CK,0 kg/hm2纯 N）、低氮（LN,90 kg/hm2纯 N）、中氮（MN,180 kg/hm2纯 N）和高氮（HN,270 kg/hm2纯 N）4 个氮素水平,[目的]研究不同灌溉方式和氮素水平对水稻产量及品质的影响。[结果]结果表明,产量随施氮量增加而增加,2015 年产量 MN 处理最高;与常规灌溉相比,控制灌溉下新稻 22 和新稻 10号产量（氮素处理均值）分别下降 10.5%和 12.6%（2015 年）、2.1%和 0.8%（2016 年）,差异不显著。灌溉方式与氮素水平对稻米的碾磨及外观品质无显著影响;籽粒淀粉量随施氮量增加呈先增后降的趋势,粗蛋白量与施氮水平呈正相关;控制灌溉的粗蛋白量较常规灌溉高,而淀粉量 2 个品种表现不一致,各处理间无显著差异。籽粒氮代谢相关酶 GOT 和 GPT 活性与施氮量呈正相关;碳代谢相关酶 SS、SSS、ADPGase 和 Q 酶活性随施氮量增加先增后降,各处理间差异显著;控制灌溉下 Q 酶和 GOT 活性显著提高。[结论]综上可知,控制灌溉下施氮量在 180 kg/hm2时 2 品种产量较高,稻米加工品质有所改善,外观品质因品种而异。     

滴灌施肥下水氮供应对夏玉米产量、硝态氮和水氮利用效率的影响

【目的】寻找滴灌夏玉米最佳施氮量。【方法】本试验在测坑-防雨棚设施条件下进行,试验设置2个灌水定额,分别为50 mm(WH为充分灌溉)25 mm(WL为限水灌溉);4个氮肥水平,即0、90、180、270 kg/hm~2,分别以N0、N1、N2和N3表示。采用完全区组设计,共计8个处理,3次重复。研究了滴灌施肥条件下,灌水定额和氮肥互作对土壤水分消耗、NO3--N运移积累以及夏玉米产量和水氮利用效率的影响。【结果】灌水、氮肥及其交互作用均显著影响夏玉米地上部干物质量、籽粒产量和水氮利用效率。限水灌溉条件下,玉米拔节期—灌浆初期发生中轻度水分亏缺,对后期产量形成产生显著影响,但限水灌溉显著提高了土壤贮水的消耗量和水分利用效率。在2种灌溉水平下,施氮量与产量均成抛物线关系,充分灌溉条件下施氮量264.3 kg/hm~2时为转折点,限水灌溉条件下施氮量176.9 kg/hm2为转折点。充分灌溉条件下,随着施氮量的增加氮肥农学利用率呈增加趋势;但在限水灌溉条件下,随着施氮量的增加氮肥农学利用率表现出降低的趋势。随着施氮量增加,各土层土壤硝态氮量显著增加,且60～100 cm土层硝态氮累积所占比例增加。与充分灌溉相比,限水灌溉作物吸氮量降低,各生育期土壤中硝态氮残留增加。【结论】玉米产量对氮素的响应与供水量相关,水分亏缺下,产生最大产量需要的氮素用量随之降低。因此,生产中应根据土壤含水率调整施氮量,以实现最高产量和水肥利用效率。     

水、氮互作对水稻碳水化合物形成、运转和累积的影响

研究了水、氮互作对寒地粳稻籽粒灌浆期碳水化合物形成、转运和累积的影响。结果表明,适量增加氮肥用量和轻干湿交替灌溉可以显著提高功能叶蔗糖、茎鞘非结构性碳水化合物(NSC)及籽粒淀粉;施氮条件下,轻干湿交替灌溉有利于提高NSC输出率、运转率。而中、重干湿交替方式下,过量供应氮肥反而不利于提高功能叶蔗糖、NSC输出率、运转率及籽粒淀粉。灌溉方式对碳水化合物形成、累积的影响程度高于氮肥用量。氮肥用量150~225kg/hm2和轻干湿交替灌溉方式对籽粒灌浆期功能叶片蔗糖、茎鞘NSC输出及转运及籽粒淀粉存在显著正互作效应,为最优水、氮互作方式。     

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、135kg/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：常规淹灌和浅湿灌溉模式下,水稻地上部各器官干物质累积量随施氮量的增加而增大,而控制灌溉模式随施氮量的增加先增大后减小;水稻地上部不同器官氮素累积量随施氮量的增加而增大,相同施氮水平,控制灌溉模式的叶、茎鞘和穗氮素累积量较常规淹灌提高了27.80%~43.42%、18.32%~24.97%、13.85%~24.25%,较浅湿灌溉提高了0.96%~13.18%、10.73%~12.86%、10.53%~12.61%;3种灌溉模式下,水稻地上部干物质、氮素累积速率均随施氮量的增加而增大,且控制灌溉模式高于浅湿灌溉和常规淹灌模式,干物质、氮素累积始盛期随施氮量增加而提前;水稻植株平均氮素累积速率达到峰值时间比平均干物质累积速率达到峰值时间提前11.39d;相较于常规淹灌和浅湿灌溉模式,控制灌溉模式更有利于提高水稻产量,其中CN2处理产量最大,为10272.57kg/hm2;控制灌溉模式显著提升氮肥农学利用效率和氮肥偏生产力;相同灌溉模式下,叶、茎鞘氮素转运率以及穗部氮素转运贡献率随施氮量增加而减小。水稻产量与灌溉水分利用效率、水分生产效率、氮肥农学利用效率、百千克籽粒吸氮量之间呈极显著正相关（P<0.01）,与氮素籽粒生产效率之间呈极显著负相关（P<0.01）。适宜水氮耦合模式可提高水稻产量和氮素吸收利用,综合考虑CN2处理为最佳水氮耦合模式。     

隔沟灌溉温室番茄优化水氮耦合模式综合评价

以番茄为试验材料,设置固定隔沟灌和交替隔沟灌两种灌溉方式,每种灌溉方式设置2个灌水水平和2个施氮水平,共8个处理,分别测试每个处理番茄的产量、平均单果重、水分利用效率和品质,最后采用多指标综合评价方法提出优化的水氮耦合模式,结果表明:产量和水分利用效率最优的水氮耦合模式为T8(AFI),推荐灌水量为1 100m3/hm2,施氮量为150kg/hm2;品质最优的水氮耦合模式为T6(AFI),推荐灌水量为1 300m3/hm2,施氮量为150kg/hm2;综合最优的水氮耦合模式为T6(AFI),推荐灌水量为1 300m3/hm2,施氮量为150kg/hm2。     

养殖废水灌溉对大蒜生长、产量及水氮利用效率的影响

【目的】利用田间小区试验,研究养殖废水灌溉对大蒜生长、产量、水氮利用效率及土壤总氮的影响,以期促进养殖废水的回收利用,减少大蒜水资源和氮肥用量,为养殖废水灌溉节水减排提供科学依据。【方法】在国家农业环境大理观测实验站开展了大蒜养殖废水灌溉试验研究。试验根据不同灌溉水源和施氮水平设5个处理(CK：清水灌溉+不施氮肥,C1：清水灌溉+全量氮肥390 kg/hm²,C2：清水灌溉+减量氮肥312 kg/hm²,R1：养殖废水灌溉+不施氮肥,R2：养殖废水灌溉+施用氮肥150kg/hm²),分析比较不同处理下大蒜各生育期生长指标、产量、水氮利用效率和土壤总氮的变化规律。【结果】R2处理下大蒜生长发育状况最佳,R1处理在较低施氮水平下达到C1处理水平的生长指标;R2的大蒜产量最佳,C1、C2、R1、R2处理鳞茎产量分别比CK提高111.30%、81.23%、98.19%、142.01%;相比C1处理,养殖废水灌溉(R1和R2处理)下氮肥吸收利用率分别提高154.71%和92.25%,氮肥偏生产力分别提高110.75%和47.63%...     

日光温室地下滴灌条件下黄瓜水氮耦合效应研究

通过观测日光温室地下滴灌条件下黄瓜的灌水量、耗水量、氮肥利用率、品质和产量,并对黄瓜水氮耦合效应进行研究。试验结果表明,灌水量和施N量对日光温室地下滴灌条件下黄瓜产量和品质都有显著影响。同一灌溉水平下,氮肥利用率随施氮量的增加而显著降低;同一施氮水平下,氮肥利用率随灌水量的增加而升高。在高施氮水平下,黄瓜果实品质下降。根据试验数据分析,得出日光温室地下滴灌条件下黄瓜作物最佳灌水量为0.8Ep,施氮量为450kg/hm2。     

沙漠绿洲灌区不同水氮水平对甜瓜产量和品质的影响

选用河西地区广泛应用的甜瓜品种,采用裂区设计,研究河西灌区甜瓜生长期不同水氮投入量对甜瓜产量和品质的影响。在试验条件下,增加灌水和施氮均能促使产量和品质提高,且氮素作用大于灌水效应;在一定范围内,甜瓜产量随着灌水量和施氮量的增加而提高;在灌水量达到2 700m3/hm2、施氮量达到240kg/hm2时,甜瓜产量最高,为53 849kg/hm2,水分利用率达到19.94%,氮肥利用率达到22.22%。继续增加灌水、施肥量,产量和品质有下降趋势;综合产量、品质和水氮利用率,灌水量为2 700m3/hm2,施氮量240kg/hm2为较适宜水平。     

不同灌溉施肥时机对稻田肥料分布和水稻生长的影响

[目的]探索水肥耦合灌溉方式下最佳的灌溉施肥时机.[方法]设置4个处理,分别为撒施(CK)、灌水0～2h内灌液体肥(T1)、灌水2～4h内灌液体肥(T2)和灌水4～6h内灌液体肥料(T3),研究了不同施肥时机对稻田肥料分布均匀性、水稻农艺性状、产量及水分利用效率的影响.[结果]在相同施肥量与灌水量条件下,T1处理在肥料...     

氮肥减施对节水灌溉稻田NH3与N2O排放及氮肥利用的影响

为探究节水灌溉模式下黑土稻田NH₃、N₂O排放及氮肥吸收利用对减施氮肥的响应规律，以黑龙江省黑土稻田为研究对象，于2021年进行了大田试验，试验设置常规淹灌(F)和控制灌溉(C)2种灌溉模式，全生育期施氮量设置常规施氮水平(N,110 kg/hm²)、减氮10%(N1,99 kg/hm²)和减氮20%(N2,88 kg/hm²) 3个水平，并在F和C灌溉模式下分别设置不施氮肥处理(CK1和CK2)作为对照组，共8个处理。分析了不同灌溉模式下减施氮肥对水稻全生育期NH₃挥发速率和N₂O排放的影响，计算了氮肥气态损失量和损失率，并基于同位素示踪技术进一步估算了水稻对氮肥的吸收利用量及水稻收获后土壤中的氮肥残留量。结果表明：2种灌溉模式下的氮肥气态损失量及损失率均随着施氮量的减少而降低。控制灌溉模式的应用增加了黑土稻田氮肥气态损失，其各处理的氮肥气态损失量及损失率均高于常规淹灌模式下相同施氮量处理。然而同位素示踪结果表明，采用控制灌溉模式能...     

基于Meta分析的黑龙江省水稻水土肥资源协同优化调配

水稻灌溉水量、氮肥和种植面积的高效管理有助于提升农业经济效益,提高资源利用效率和改善生态环境。以黑龙江省13个市（区）为研究区域,利用Meta分析量化不同灌溉方式和施氮量对水稻产量和温室气体（CO2、CH4、N2O）排放的影响,并建立水肥生产函数。在此基础上,以经济效益、温室气体排放量、水肥利用效率为目标函数构建多目标优化模型,以优化分配各地区的水肥资源,调整水稻种植面积。优化结果表明：控制灌溉和施加氮肥不同程度影响产量和温室气体排放,优化后水稻种植面积减少3.76%,水利用效率提高18.4%,灌溉水量均值为4513.54m3/hm2,氮肥施用量减少11%,氮肥利用效率提高32%,氮肥施用量均值为100kg/hm2;经济效益增加8.1%,温室气体排放降低10.6%。本模型可以量化表征区域尺度基于控制灌溉的水肥施用与产量及温室气体排放的响应关系,协同优化稻田水土肥资源最佳配比,平衡经济、温室气体排放和资源利用效率,有助于黑龙江省水稻不同目标间的水肥资源优化和种植面积调整,促进农业可持续发展,可为水稻水土肥资源优化与管理提供参考。     

稻作水炭运筹下氮肥吸收转运与分配的15N示踪分析

为揭示水炭运筹管理模式下水稻对不同阶段施用氮肥的吸收利用情况,采用田间小区试验与微区结合的方法,应用15N示踪技术分别标记施用的基肥、蘖肥和穗肥,以常规淹灌作为对比,研究两种灌溉模式不同水炭运筹下水稻对基肥、蘖肥、穗肥的吸收利用、积累和转运,以及水稻成熟期不同阶段施用的氮肥在植株各器官的分配情况。试验结果表明：合理的水炭运筹能够显著提高水稻成熟期地上部的氮素总积累量、氮肥吸收利用率和产量;不同水炭运筹下肥料对氮素总积累量的贡献率为17.81%~20.60%,两种灌溉模式之间的差异不显著(P＞0.05);水稻对基肥、蘖肥和穗肥的吸收利用率分别为15.55%~23.31%、31.68%~44.91%、48.82%~71.18%,施加适量的生物炭能够显著提高基肥、蘖肥和穗肥的吸收利用率,浅湿干灌溉模式下水稻植株除对基肥的吸收利用率较低外,对蘖肥和穗肥的吸收利用率均优于常规淹灌;水稻蘖肥和穗肥吸收利用率与肥料总氮素吸收利用率呈极显著正相关(P＜0.01),基肥、蘖肥和穗肥氮素转运对籽粒的贡献率与相应的吸收利用率呈极显著正相关(P＜0.01)。合理的水炭运筹能够提高肥料氮素转运对籽粒的贡献率和氮肥吸收利用率,降低氮肥在土壤中的残留。     

基于土壤水势的灌溉对水稻生长和产量的影响

以杂交水稻两优培九为试验材料,依据土壤15 cm深处的土壤水势,设定灌水下限依次为-10-、30、-50-、70 kPa 4种灌水处理,并以常规淹灌为对照,研究在不同灌水处理对水稻生长特性、产量及品质的影响。结果表明,与常规淹灌相比,4种灌水处理对水稻的生长特性和产量性状都得到了不同程度的促进。综合2年的数据,可以得出土壤水势值为-3 0 kPa时各项指标均表现良好,生长和产量情况较为稳定,是一种较为理想的灌溉模式。     

不同灌溉方式的水稻生理效应研究

通过常规淹灌、垄作浸润、控水湿润和间歇灌溉等不同灌溉方式对水稻生理效应的研究表明:垄作浸润和控水湿润灌溉的叶片相对含水量较高。垄作浸润和控水湿灌溉既能减少上位叶(倒一、二叶)的叶绿素、全氮量,防止贪青徒长,又能延缓下位叶(倒三、四叶)的衰老,增加光合作用源的功能时间,同时垄作浸润和控水湿润灌溉的水稻叶片有较高的净光合率(NPR)和气孔导度(CS),增强了光合作用源的强度。节水灌溉能提高根系活力,较好地协调水稻高产与根系早衰之间的矛盾。可见垄作浸润和控水湿润灌溉的水稻具有更好的水分代谢和光合素质。     

控制灌溉条件下水肥耦合对水稻产量及其构成因子的影响

运用最优饱和设计方法进行控制灌溉条件下的水肥耦合研究。结果表明,氮、磷、钾营养元素及灌水量对水稻产量及其构成因子的影响各不相同,四因素影响水稻产量的顺序由大到小依次为:施氮量、灌水量、施钾量、施磷量。水稻最高产量达18 918.55 kg/hm2时,相对应的施氮量206.63 kg/hm2,施钾量50.30 kg/hm2,施磷量35.85 kg/hm2,灌水量为饱和含水率的61.37%~79.78%。     

水氮调控对水稻氮素吸收与利用的影响

合理的水肥运筹对提高水稻氮素利用效率和水稻产量有很大影响。根据大田试验资料,分析了不同水分管理和氮肥管理对水稻氮素吸收利用及在植株体内分布的影响。结果表明:控制灌溉模式显著改善了水稻对氮素的吸收,促进氮素在籽粒中的积累;实地氮肥管理(SSNM)模式有效控制了生育前期营养器官对氮素的吸收,有效促进了水稻秸秆中累积的氮素参与再分配与再利用;控灌与SSNM联合调控有效地控制无效分蘖,显著降低秸秆氮素含量,提高了水稻营养器官氮素的转运量。控灌和SSNM处理节省了水肥的投入,提高了水肥利用效率,为南方灌区实现合理的水肥管理提供了依据。     

基于熵权TOPSIS模型评价不同施氮水平下水稻灌排模式

为了选取实现高效、节水、控污3个目标的水稻灌排模式,以农田水位为调控指标,在3个施氮水平下设置了不同的灌排模式,研究水稻在不同模式下的产量及其构成因素,利用基于熵权法的TOPSIS模型对这些灌排模式进行评价.结果表明:分蘖期旱涝交替胁迫对水稻的产量、控污指标的抑制作用最明显;乳熟期旱涝交替胁迫的处理对节水指标的负面影响最大.在旱涝交替胁迫下氮肥施用量低时,对水稻发育有较明显的抑制作用;高氮肥施用量处理的水稻产量并没有显著增长,高氮肥处理氮素的淋溶量比低氮肥处理高.利用TOPSIS模型得到施氮量300 kg/hm²下的控制灌排模式的相对贴合度为0.694 5.分蘖期旱涝交替不仅对于水稻的生长发育的不利影响最大,其控污效果也最差.通过模型计算,最优的灌排方案是施氮水平为300 kg/hm²的控制灌排模式.     

河西绿洲地区水氮耦合对大豆产量的影响

黑河中游地区由于农业水资源紧缺、灌溉方式粗放及水肥的不合理调配，导致该区水土资源浪费严重，为了节约水土资源，提高当地生产水平，本文基于2021年5-9月在水资源紧缺的黑河中游地区（张掖市民乐县益民灌溉试验站）采用膜下滴灌调亏灌溉技术，通过田间试验和理论分析相结合，主要研究膜下滴灌水氮耦合下大豆干物质积累及对产量的影响，研究结果表明：灌水量一定的情况下，适量增施氮肥可以促进大豆干物质的积累，但过量的氮素会导致大豆干物质的积累程下降趋势。N2W2处理是实现大豆产量较优的水氮耦合模式，较CK（不施氮量）、N1、N3(高施氮量)处理相比显著提高大豆产量39.94%、13.11%、20.73%。