适宜灌水施氮方式利于玉米根系生长提高产量

为研究不同灌水方式和施氮方式对玉米根系生长分布的影响,2011年在大田条件下采用垄植沟灌技术,设交替灌水、固定灌水、均匀灌水和交替施氮、固定施氮、均匀施氮2因素3水平的随机完全组合试验方案。分抽雄期、灌浆期和成熟期对0~100 cm土层监测植株正下方、植株正南侧和植株正北侧的根系生长状况。结果表明,灌水方式对各位置根长及根系总量影响均达显著水平,施氮方式只对植株南侧根长和根系总干质量影响显著,二者的交互作用只对植株北侧根长和总根长影响显著。交替灌水均匀施氮在监测时期内维持了较大总根长,并使得灌浆期植株不同位置根长、总根量(总根干质量除外)均较大,并最终获得较大的产量(11 524 kg/hm2)。而固定灌水固定施氮总根长最小,产量最低。各处理下0~40 cm土层根长所占整个土层根长比例均较高,该比值以交替灌水均匀施氮最大。对比发现,根系生长分布对灌水方式更加敏感,通过不同灌水与施氮调控玉米根系生长分布应集中在0~40 cm土层,交替灌水均匀施氮最有利于根系的生长和产量的提高,为垄植沟灌下较好的灌水施氮方式。该研究为通过不同灌水施氮方式调控作物根系生长并获得高产提供了一定理论依据。     

基于不同水肥组合的春玉米相对根长密度分布模型

根系分布是模拟作物生长与土壤水分和养分运移,以及制定合理的灌溉制度和作物管理不可缺少的参数之一。现有的根系分布模型大多是于单一灌水和施肥条件下建立的,因此研究不同水肥组合下滴灌玉米的根系分布模型更具有实际意义。利用2a的田间小区试验,以春玉米"强盛51号"为试验材料,设置4个灌水水平,2015年和2016年分别为I_(60)(60%ET_c)、I_(75)(75%ET_c)、I_(90)(90%ET_c)、I_(105)(105%ET_c)和I_(60)(60%ET_c)、I_(80)(80%ET_c)、I_(100)(100%ET_c)、I_(120)(120%ET_c),ET_c为玉米需水量;4个N-P_2O_5-K_2O kg/hm~2施肥水平:F60(60-30-30)、F120(120-60-60)、F180(180-90-90)和F240(240-120-120),共16个处理。在春玉米灌浆期对根长密度(root length density,RLD)进行了测定,建立了不同水肥供应条件下相对根长密度(NRLD,normalized root length density)分布模型。结果表明:春玉米NRLD与土壤剖面相对深度呈现显著的三阶多项式函数关系,且三次项参数(R0)与灌水量和施肥量呈现二元二次多项式函数关系,决定系数(R~2)为0.84;验证结果显示,I_(60)、I_(75)、I_(90)和I_(105)灌水水平下NRLD模拟值与实测值均方根误差(RMSE)分别为0.20、0.16、0.16和0.17,标准化均方根误差(n-RMSE)分别为32%、27%、14%和17%,且R~2达0.95以上;基于NRLD分布模型估算各相对深度RLD分布比例,估算结果表明地表至相对根系扎深1/3处根长占总根长比例平均达73.6%,地表至相对根系扎深1/2处根长占总根长比例平均达82.8%。该模型对于指导大田春玉米灌溉施肥管理具有重要的理论意义。     

超高产栽培下磷肥运筹对春玉米根系特性的影响

以金山27为供试品种,研究了超高产栽培下不同施磷量（P2O5 0、100、150和200 kg/hm2）和施用方式（传统施磷和分层施磷）对春玉米根系特征及产量的影响。结果表明,根重、4060 cm土层根幅及根系活力均随施磷量的增加而增加,根系SOD和POD活性随施磷量的增加而提高,MDA含量则随施磷量的提高而降低。同一施磷水平下,分层施磷不仅能促进春玉米根重的增加和下层土壤中根条数的增多; 同时能延缓生育后期不同土层中根系活力下降,提高根系SOD和POD活性,降低MDA含量。在100 kg/hm2施磷量下,分层施磷较传统施磷增产7.1%,产量差异达到5%显著水平; 在150 kg/hm2和200 kg/hm2施磷量条件下,分层施磷与传统施磷的产量差异不显著。     

连垄全覆盖降解膜集雨种植促进玉米根系生长提高产量

普通地膜覆盖导致的环境污染和土地退化已越来越严重,用降解膜代替普通地膜覆盖是目前研究较多的一种解决方法。为了探究更加有效的降解膜覆盖方式,2013—2014年采用田间试验方法,探讨平地无覆盖种植(CK)、平地全降解膜覆盖种植(M1)、垄覆降解膜沟种植(M2)、连垄全降解膜覆盖种植(M3)4种覆盖种植方式对土壤水分蓄积、玉米根系生长、产量以及水分利用效率的影响。结果表明,M1、M2、M3处理下,2 a平均贮水量较CK分别提高了7.40%、9.54%和13.2l%,整个生育期蓄水量也显著高于CK对照(P0.05)。3种覆盖处理的根长、根表面积、根体积以及根干质量均显著高于CK处理,根系密度较CK分别增加了9.23%、13.85%、16.92%,蓄水量与玉米总根长、根表面积相关系数分别达到0.83、0.77。M1、M2、M3覆盖处理2 a平均产量比CK增加16.03%、18.53%、40.22%,水分利用效率提高2I.29%、26.57%、57.27%,蓄水量与籽粒产量、水分利用效率均具有极显著的正相关性,相关系数分别为0.91和0.86,其中M3覆盖处理对田间集水效果、作物根系生长以及产量影响最大,覆盖效果显著优于Ml、M2处理。因此,连垄全覆盖降解膜种植方式(M3)能有效发挥最佳的蓄积雨水、促进玉米生长和提高产量的效果,对于旱区降解膜覆盖研究具有重要的实际意义和理论价值。     

轻度干湿交替灌溉协调水稻根冠生长、提高产量及氮肥利用效率

[目的]干湿交替灌溉是水分高效利用的有效措施,但是适宜的干湿程度受多种因素的影响.因此,研究不同干湿交替灌溉下水稻根系及地上生长发育的差异,以探讨干湿交替灌溉对水稻产量及氮肥利用效率的影响及其机理.[方法]以'徐稻3号'为材料进行盆栽试验,设置传统灌溉 (保持2～3 cm浅水层,CI)、轻度干湿交替灌溉 (?20 kP...     

灌溉定额对浅埋滴灌春玉米生长与产量的影响

[目的]通过不同灌溉定额对浅埋滴灌春玉米生长与产量的影响研究,筛选出适合内蒙古东部地区的最佳灌水定额,为应用和推广浅埋滴灌提供理论和实证依据。[方法]采用大田试验方法,设置400.20m~3/hm~2(CK),1 050.53m~3/hm~2(DG1),1 700.85m~3/hm~2(DG2),2 351.18m~3/hm~2(DG3),3 001.50m~3/hm~2(DG4)浅埋滴灌和常规地面漫灌3 201.60m~3/hm~2(GG)共6个灌溉定额处理,运用统计分析方法开展研究。[结果](1)随灌溉定额的增加,浅埋滴灌春玉米的株高、叶面积指数和叶绿素相对含量呈增加趋势;(2)净光合速率和蒸腾速率表现为DG4最大,DG3次之,叶片水平水分利用效率DG3DG4且GG处理最低;(3)DG3较GG处理的产量提高6.03%,灌溉水利用效率提高44.50%。[结论]浅埋滴灌条件下,全生育期灌溉定额为2 351.18m~3/hm~2的灌溉制度节水、节膜、增产效益最优。     

土壤水分与氮肥对玉米根系生长的影响

利用田间小区试验研究了不同土壤水分条件下N肥对根系生长（根长、根重和根冠比）的影响。结果表明,玉米拔节期和开花期无论水分条件如何。施N肥可增加其总根长、麦层根长和根重并使根冠比下降;灌浆期施N肥可增加总根长和表层根长,但正常水分条件下N肥使根重和根冠比下降,而干旱条件下N肥对根重和根冠比则无影响,不同处理根冠比大小与N吸收和分配有很大关系。     

连续亏缺灌溉与根系分区灌溉对苹果幼树根系生长的影响

利用传统盆栽方法,于2007年5～10月在山东省烟台市农业科学院果树研究所实验果园进行了常规灌溉[Conventional irrigation,CI,在树盘两侧按100%的蒸发量(直径为120mm的蒸发皿测定)进行灌溉]、根系分区灌溉(Partial root-zonei rrigation,PRI,灌溉水量为CI的50%,树盘两侧交替灌溉)和连续亏缺灌溉(Continuous deficit imigation,CDI,灌溉水量为CI的50%,树盘两侧均匀灌溉)试验,研究了3种灌溉模式对2龄苹果幼树(品种为"长富2号")根系生长的影响。结果表明:PRI处理的根长比CI和CDI处理长,CDI处理最短;PRI处理显著促进了直径2mm的吸收根的生长,但吸收根对增加总根干物质量贡献不显著。3种灌溉处理的苹果幼树根系生物量积累近似"S"形曲线。由于PRI处理的土壤含水量适宜,土壤通气性较好,其根系活力、生长速度和最终根干物质量都明显大于其他处理;CI处理土壤水分过于充足,根系生长出现避水性,因而根系生长相对缓慢,根系活力下降,根生物量介于CDI和PRI之间;CDI处理因土壤持续干旱,根系活力和根干物质量最小。3种灌溉处理的根冠比随灌溉时间的增加呈下降趋势,CI的下降幅度大于CDI和PRI,PRI的根冠比最大(处理90d时以CDI处理的根冠比最大),CI的根冠比最小,CDI介于二者之间。说明在供水量减少50%的情况下,PRI灌水方式可促进苹果幼树根系的生长,而持续湿润或干燥均不利于根系的生长。     

河西走廊制种玉米磷素适宜用量的研究

田间试验结果表明:河西走廊制种玉米NPK配合施用比NK配合施用增产25.30%。玉米产量随P素用量增加而增加,但单位P素增产效果则随P素用量增加而递减。经回归统计分析,P素经济效益最佳施肥量为60.15kghm-2时,玉米理论产量为9.75thm-2,收入2.09×104元hm-2,P肥成本150.00元hm-2,收益2.08×104元hm-2;在其它条件基本相同情况下,土壤速效P2O5含量5.71mgkg-1的风沙土,每kgP素玉米增产21.17kg;而土壤速效P2O5含量11.23mgkg-1的灌漠土,每kgP素玉米增产13.50kg。处理间的差异显著性经LSR检验达到显著和极显著水平。     

滴灌施肥水平对宁夏春玉米产量和水肥利用效率的影响

为探讨不同滴灌施肥水平对春玉米产量及水肥利用效率的影响,应用滴灌施肥技术于2016和2017年在宁夏旱作节水科技园区试验站开展大田春玉米小区试验。以"先玉335"为试验材料,设置4个灌水水平(D_(75):75%ET_c、D_(90):90%ET_c、D_(105):105%ET_c、D_(120):120%ET_c,ET_c为玉米需水量)和4个N-P_2O_5-K_2O施肥水平:2016年为60-30-30 kg/hm~2(F_(60))、120-60-60 kg/hm~2(F_(120))、180-90-90 kg/hm~2(F_(180))、240-120-120 kg/hm~2(F_(240)),2017年为150-70-70 kg/hm~2(F_(150))、225-110-110 kg/hm~2(F_(225))、300-150-150 kg/hm~2(F_(300))、375-180-180 kg/hm~2(F_(375)),以1个充分灌水(120%ET_c)无肥为对照(CK),共17个处理。研究不同水肥供应对春玉米株高、茎粗、叶面积指数(leaf area index,LAI)、地上部干物质累积量和产量的影响,并分析其水肥利用效率。2 a试验结果表明:灌水量和施肥量单因素对玉米株高、茎粗、LAI都有显著或极显著的影响,灌水量和施肥量耦合效应对玉米株高有极显著的影响;灌水量和施肥量对玉米成熟期地上部干物质的影响随着2 a施肥梯度的不同而有所差异,在低肥梯度的2016年,灌水量和施肥量对地上部干物质累积有显著的影响,其中D_(120)F_(180)处理籽粒地上部干物质最大,为12 691 kg/hm~2,在高肥梯度的2017年,随着灌水量和施肥量的增加,75%ET_c和105%ET_c处理的地上部干物质累积量有先增加后减小的趋势,D_(90)F_(300)处理下籽粒地上部干物质累积量最大,为14 912 kg/hm~2;在低肥梯度的2016年,灌水施肥量对春玉米产量有显著影响,D_(120)F_(240)处理产量最高,为14 400 kg/hm~2,而在高肥梯度的2017年,D_(90)F_(300)处理玉米产量最高,为16 884 kg/hm~2;2 a试验结果表明灌水量和施肥量对春玉米水分利用效率和肥料偏生产力都有极显著影响。基于春玉米产量和水分利用效率最大值的95%为置信区间优化水肥管理方案,兼顾节水节肥,推荐灌水量在323~446 mm、N-P_2O_5-K_2O施肥量在210-104-104~325-163-163 kg/hm~2。该研究结果对宁夏春玉米滴灌施肥管理具有重要指导意义。     

华北地区滴灌灌水频率对春玉米生长和农田土壤水热分布的影响

针对华北地区春玉米田间灌溉和降雨相结合的灌溉模式,以北京为典型试验区,在保证作物最优土壤水分下限和灌溉定额相同的基础上,研究了滴灌灌水频率对土壤水、热分布及春玉米根系分布和产量的影响.试验结果表明:在春玉米抽雄期以前阶段实施的滴灌各处理中,高频滴灌下土壤平均含水率和不同深度处的土壤基质势波动幅度较小,高频滴灌下土壤水分能保持在一个比较稳定的范围;土壤温度受灌水过程、土壤含水率及作物生育阶段的影响较明显,滴灌能显著延迟气温对土壤温度的影响:灌水频率对春玉米根系分布存在一定影响,高频灌溉能显著促进春玉米根系在上层土壤(0～40 cm)中的分布;此外,在这种典型的灌溉和降雨相结合灌溉模式下,不同灌水频率下玉米产量差异不显著.因此,建议华北地区春玉米滴灌模式采用低频滴灌.     

华北平原春玉米生长和产量对滴灌均匀系数及灌水量的响应

为了确定现行滴灌均匀系数设计标准的适宜性,通过华北平原2?a春玉米滴灌试验,研究滴灌均匀系数和灌水量对春玉米生长和产量的影响。均匀系数（Cu）设置0.66、0.81和0.99 3个水平,灌水量设置灌溉需水量的50%、75%和100% 3个水平。研究结果表明,滴灌均匀系数和灌水量对春玉米的株高和叶面积指数均值的影响不显著,两指标的均匀系数在生育期内基本呈逐渐增加的趋势,至生育末期其值均大于0.95;沿滴灌带方向,各处理产量的均匀系数均大于0.93,滴灌均匀系数和灌水量及其交互作用对产量的均值和均匀系数的影响均不显著。因此,对华北平原的春玉米而言,可考虑适当降低现行滴灌均匀系数的设计和评价标准（Cu≥0.80）,以降低滴灌系统的投资和运行费用。     

沙地滴灌春玉米最适氮磷钾配方施肥研究

探索沙地春玉米(Zea mays L.)最适滴灌施肥方案是提高其产量和生物量积累的有效途径.采用三因素D饱和最优设计试验,研究了不同氮磷钾配方施肥对玉米产量及拔节期、抽雄期和收获期玉米干物质量的影响,结果表明:(1)氮磷钾不同配施可提高产量32.60％～52.90％;产量方程和两因子互作效应分析表明,氮磷钾配施有效提高...     

Drip irrigation and nitrogen fertilization alter phenological development and yield of spring maize (Zea mays L.) under semi-arid conditions

Abstract

Maize response to deficit water and nitrogen for assessing phenological development and yield was studied under semi-arid conditions. Experiment consisting three drip irrigation levels, replenish 60 (DI₆₀), 80 (DI₈₀) and 100 percent (DI₁₀₀) of cumulative pan evaporation, and four nitrogen doses 50 (RN₅₀), 75 (RN₇₅), 100 (RN₁₀₀) and 125 (RN₁₂₅) per cent of recommended nitrogen. A Furrow irrigated treatment was kept as control/check. Significant earliness in visibility of collar of 8^th leaf, tasseling, silking and significant delay in dough stage and physiological maturity was recorded under well water treatment DI₁₀₀ as compared to DI₆₀. Days to collar of 8^th leaf, tasseling and silking had significant negative correlation, and duration of yield formation phase and days to physiological maturity had significant positive correlation with grain yield. Higher DM production, longer yield formation phase and late physiological maturity led to significantly higher grain yield under DI₁₀₀. In case of nitrogen levels, phonological characteristics like collar of 8^th leaf, tasseling and silking were significantly delayed, and dough stage and physiological maturity were advanced under nitrogen deficit treatment RN₅₀ as compared to RN₁₀₀ and RN₁₂₅. Significantly higher dry matter production and longer yield formation phase observed led to significant higher SCY under RN₁₀₀ and RN₁₂₅ as compared to RN₅₀. Yield formation phase was significantly longer under drip irrigated crop as compared to control during 2^nd year of study. Crop phenological development significantly affected by drip irrigation regimes and nitrogen levels, and there was significant correlation between phenological stages development and grain yield.     

覆膜和灌水量对制种玉米根系分布及产量的影响

为探究制种玉米根系分布及产量对滴灌条件下地膜覆盖和灌溉量的动态响应,该研究于2017年和2018年在中国西北旱区石羊河流域,以制种玉米\     

集水灌溉和施肥对半干旱区春小麦生态位适宜度和产量的影响

为了探讨利用农业集水进行的控制灌溉和施肥对提高春小麦生态位适宜度和增加产量的重要作用,该文采用田间小区试验和建模分析方法,研究了不同供水和不同施肥对春小麦叶面积指数（LAI）、根生物量、生态位适宜度与产量的影响。结果表明：不同灌溉供水量与不同施肥量对春小麦LAI和根生物量都呈现出显著的影响,其中丰水、平水和自然降水比低水处理的LAI最大值（开花期）分别增加56.9%、30.9%和19.1%;根生物量平均值分别增加84.2%、50.4%和26.6%;同时施肥与相应不施肥相比亦有显著增加。春小麦生态位适宜度与产量的结果显示：在丰水、平水、自然降水和低水处理下的适宜度（F(t)）平均值分别为0.6631、0.5670、0.5174和0.4763,籽粒产量平均值分别为3 159.2、2 345.2、1 735.7和1 380.6 kg/hm2;其中丰水、平水和自然降水比低水处理的适宜度值分别提高了39.2%、19.0%和8.6%;平均籽粒产量分别提高了128.8%、69.9%和25.7%,这表明增加供水量具有提高适宜度和增产的显著正面影响。同时,施肥比相应不施肥也有提高适宜度和增产的积极作用。统计分析表明：适宜度与籽粒产量之间呈正线性相关关系。对试验中16种不同水肥组合处理的评价结论为：丰水下施低、中、高肥,平水高肥和自然降水高肥等5种处理下属适宜;其余11种处理下属中等或不适宜。各处理下的最大适宜度值（0.8351）和最高产量（4 275.8 kg/hm2）是在丰水高肥下一致达到,这表明丰水高肥是半干旱区的一种生态适应性和产量最佳的组合处理。     

不同施肥条件和滴灌方式对青椒生长的影响

该文通过大田试验,比较了地下滴灌与地表滴灌及其不同施肥量对青椒生长的响应。试验设置地下滴灌和地表滴灌2个灌水处理和0、75、150、300 kg/hm2 4个施肥水平,灌水周期为4 d。另外设1个畦灌对照处理。结果表明,2 a中地下滴灌产量均高于地表滴灌,2007年平均高4%,2008年平均高13%。而地下滴灌耗水量低于地表滴灌,2007年平均低6.7%,2008年平均低7.3%。地下滴灌和地表滴灌0～40 cm土层的根系总根长分别是畦灌的2.44和1.46倍,且地下滴灌10 cm以下各层的根长占总根长的百分比,比地表滴灌高7%,这说明地下滴灌不仅促进作物根系的生长,而且使根系更多的扎入较深土层。地下滴灌150 kg/hm2施氮量为青椒的最优灌溉施肥策略。     

东北典型区覆膜滴灌春玉米节水增产的光合生理响应

研究覆膜滴灌条件下春玉米光合生理响应特征,有助于从光合生理角度揭示覆膜滴灌提高作物产量及水分利用效率的内因。研究设置包括覆膜滴灌(MD)、不覆膜滴灌(ND)和传统对照(CK),基于2017—2018年东北典型区春玉米不同生育期叶片的光合-光响应测定,定量比较了处理间产量、水分利用效率及不同生育期的生理学参数指标的差异。研究结果表明,2017—2018年MD比CK处理分别显著提高产量和水分利用效率的范围为20.9%～22.4%和13.6%～21.6%;MD比CK处理平均提高光合能力达12.9%～22.8%,同时提高了表观光量子效率、气孔导度和比叶重,降低了13C同位素分辨率。此外,覆膜滴灌显著影响了叶片氮含量与光合能力、气孔导度与光合能力之间的相关关系,显著提高了叶片的光合氮利用效率。基于以上分析,覆膜滴灌处理下的光合参数的提高或降低是春玉米产量及水分利用效率提高的关键原因。