浅埋滴灌条件下优化施氮对春玉米田温室气体排放的影响

以传统漫灌常规常量追氮为对照（CK）,采用静态暗箱-气相色谱法测定浅埋滴灌下常量追氮（T₁）和优化追氮（T₂：70%常量追氮）春玉米田生育期内CO₂、N₂O和CH₄排放特征,探究西辽河平原浅埋滴灌条件下优化施氮对春玉米田土壤温室气体排放的影响。结果表明,T₁和T₂处理玉米产量无显著差异,均显著高于CK（P<0.05）。相同施氮量下,浅埋滴灌相比传统漫灌N₂O排放量增加11.78%,CH₄吸收量降低34.78%;T₂较T₁处理CO₂和N₂O排放量分别减少13.15%和20.27%。相同施氮量下,与CK相比,T₁处理降低了温室气体排放强度（GHGI）（P<0.05）,浅埋滴灌T₂处理GHGI较T₁处理降低10.46%;CK和T₁处理综合增温潜势（GWP）均显著高于T₂（P<0.05）;T₁和T₂处理净生态系统经济预算（NEEB）均显著高于CK（P<0.05）。综合来看,浅埋滴灌下T₂处理,既降低了GHGI和GWP,又保证了较高玉米产量和NEEB,是西辽河平原玉米兼顾高产、高效和生态的水氮管理模式。     

浅埋滴灌下尿素减量配施UAN对春玉米根系形态及其生理特性的影响

在内蒙古科尔沁区农业高新科技示范园区,以常规追施尿素为对照,研究浅埋滴灌减施尿素配施尿素硝酸铵溶液(UAN)对春玉米根系、产量及效益的影响.结果 表明,适量减施尿素配施UAN能促进玉米根系生长,增强吐丝期和乳熟期根系超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)酶活性,降低丙二醛(MDA)含量,延缓根系的衰老,有利于生...     

不同水氮处理对滴灌冬小麦田耗水特性及水氮利用效率的影响

为给滴灌超高产冬小麦的水氮运筹提供依据,采用水、氮两因素三水平的田间裂区试验(灌水量设1 125、2 250和2 700m3·hm-2三个水平,分别用W_1、W_2和W_3表示;施氮量设0、180和270kg·hm~(-2)三个水平,分别用N_0、N_1和N_2表示),研究了9个水氮处理对麦田0~140cm土层耗水量、冬小麦品种新冬41号群体叶面积指数、干物质和产量及水、氮利用效率的影响。结果表明,增加滴灌量直接提高了0~60cm土层含水量,间接减少了小麦对60~140cm土层储水的消耗量,增加了麦田总耗水量;施氮量对土壤含水量影响不显著。在相同水分条件下,增加施氮量提高了小麦产量;而仅在N_2条件下,滴灌量显著影响产量,W_2和W_3的产量均显著高于W_1,但W_2和W_3间差异不显著;加大滴灌量或施氮量均增加孕穗至成熟期间群体叶面积指数、光合势和干物质积累量,减少花前营养器官储存物质的转运量、转运效率和对籽粒产量的贡献率,增加花后物质生产对籽粒产量的贡献率和产量,降低灌溉水利用效率和氮肥农学利用效率;适宜水氮组合较单灌水或单施氮处理增产更显著,并同时提高水、氮利用效率,以W_2N_2、W_3N_2组合产量较高(9 051.9、9 189.6kg·hm~(-2))。综合产量和成本,春季总滴灌量2 250 m~3·hm~(-2)(拔节期、孕穗期、开花期各750m3·hm-2)、总施氮量270kg·hm~(-2)(拔节期90kg·hm~(-2)、孕穗期180kg·hm~(-2))的水氮组合为北疆滴灌冬小麦超高产田水氮运筹的适宜模式。     

水肥管理对东北不同密度春玉米产量及水氮利用效率的影响

采用大田试验,研究自然降雨+氮肥底施、表施氮肥+大水漫灌、滴灌水氮一体化不同水肥管理对东北地区低、中、高不同密度下春玉米产量、干物质及水氮利用的影响。结果表明,滴灌水氮一体化处理在各密度下均较自然降雨+氮肥底施显著提高玉米产量,在高密度时滴灌水氮一体化处理产量最高为14 268.9 kg/hm2,显著高于表施氮肥+大水漫灌处理。在高密度时,与表施氮肥+大水漫处理相比,滴灌水氮一体化处理可获得较高的总干物质积累量,显著提高花后氮素积累量,总氮量增加78.2%,进而提高氮肥偏生产力和水分利用效率。滴灌水氮一体化处理能够在高密度下提高东北玉米产量的同时提高水氮利用效率。     

玉米浅埋滴灌节水种植模式产量与效益分析

在内蒙古通辽市科左中旗粮食生产基地,为了生态节水、科技高产、循环发展的生产目标,解决膜下滴灌造成的地膜污染和回收成本高的难题,浅埋滴灌高效节水种植模式被广泛开发和利用。通过开展种植对比试验,比较不用种植模式下的玉米产量及经济效益。研究结果表明,浅埋滴灌高效节水种植模式2015年和2016年玉米产量达到11 128.71、12 426.42 kg/hm2,两年推广种植面积分别0.27万hm2和1.44万hm2。浅埋滴灌种植模式从保苗效果、子粒品质、平均产量、成本投入、纯效益等方面的综合表现最好。     

水氮运筹对滴灌冬小麦产量和水氮利用效率的影响

为探究水氮运筹对滴灌冬小麦产量和水氮利用效率的效应,于2019—2021年开展了连续2年小麦田间试验,设置2个施氮水平210（N₁）和240（N₂）kg·hm^-2,4个灌水处理W₁（不灌水）、W₂（每次30 mm）、W₃（每次45 mm）、W₄（每次60 mm）,分析不同处理小麦产量及水氮利用率相关指标。结果表明,2019—2021年,施氮量和灌水量对冬小麦抽穗期、扬花期和灌浆期叶片净光合速率的影响为极显著（P<0.01）或显著（P<0.05）,且三个生育时期均以N₂W₄ 处理最高,与N₁W₄和N₂W₃处理间没有显著差异;三个生育时期的土壤铵态氮和硝态氮含量均以N₂W₃、N₁W₄或N₂W₄处理最低。小麦越冬期、灌浆期和成熟期土壤铵态氮与产量和氮肥偏生产力（NPFP）均呈显著或极显著负相关;抽穗期、灌浆期和成熟期土壤硝态氮与产量和NPFP均呈显著或极显著负相关。2个年度,水氮运筹较对照显著提高了冬小麦的产量和水氮利用效率,产量增幅分别为38.9%~62.0%和40.9%~68.3%,水分利用效率（WUE）增幅分别为8.0%~15.7% 和10.1%~16.4%,NPFP增幅分别为38.9%~62.0%和40.9%~65.5%;冬小麦产量和WUE均以N₂W₄处理最高,N₂W₃处理次之,两者间没有显著性差异;但N₂W₃处理的水分利用效率均显著高于N₂W₄处理。综上,在本试验条件下,施氮量240 kg·hm^-2、每次灌水45 mm（N₂W₃）为该地区滴灌冬小麦最佳水氮运筹组合,可以实现保障产量和提高水氮利用效率的目标。     

水氮互作对膜下滴灌玉米产量及水氮利用的影响

通过田间裂区试验,研究不同灌水量和施氮量对膜下滴灌玉米生理生长、产量及其构成因素和水、氮利用的影响。结果表明,水氮互作对玉米产量影响差异显著(P0.05)。玉米单株叶面积随着施氮量与灌水量的增加而增大。随着灌水量的增加,玉米耗水量呈上升趋势,玉米水分利用效率呈下降趋势。氮肥农学效率及氮肥偏生产力随着施氮量的增加而减小。当灌水量大于2 700 m~3/hm~2、施氮量大于200 kg/hm~2时,玉米干物质积累和产量不在增加,产量呈下降趋势。在本试验条件下,推荐最佳灌水量为2700 m~3/hm~2,施氮量为200 kg/hm~2。     

水氮供应对北疆春玉米产量、水氮利用及品质的影响

为了探明膜下滴灌条件下水氮供应对北疆春玉米产量、水氮利用效率以及子粒品质的影响,设计3个灌水量水平和4个施氮量水平共12个处理的双因素测坑试验。结果表明,在同一灌水量条件下,随施氮量的增加,春玉米子粒产量、水分利用效率(WUE)、地上部干物质量、氮素吸收量以及总淀粉和粗蛋白含量,均表现出先增后减的趋势,耗水量无显著变化,氮素利用效率(NUE)和粗脂肪含量分别表现出递增和递减的趋势。在同一施氮量条件下,随灌水量的增加,耗水量、子粒产量、NUE和总淀粉含量以及地上部干物质量与氮素吸收量,均表现出递增趋势,粗蛋白和粗脂肪含量相反,而WUE先增后减。通过CRITIC和TOPSIS综合评价排序,与试验地肥力相近的北疆膜下滴灌春玉米适宜的灌水量为5 100 m³/hm²、施氮量为460 kg/hm²。     

施氮量对滴灌超高产春玉米光合特性、产量及氮肥利用效率的影响

在田间研究拔节期后5种施氮量处理对春玉米KWS2564吐丝后群体叶面积指数垂直分布、光合势、光合速率(穗位上第3片叶、穗位叶、穗位下第3片叶)、干物质积累、产量和氮肥利用效率的影响,揭示施氮量对滴灌超高产春玉米光合特性及氮肥利用效率的影响规律。结果表明,增施氮肥,主要增大棒3叶以下、棒3叶的叶面积指数,明显延缓吐丝后棒3叶以下叶片衰老,增加群体总光合势;增加吐丝后穗位上第3片叶、穗位叶、穗位下第3片叶的光合速率和气孔导度;增加干物质积累量和产量,降低氮肥利用效率和氮肥偏生产力。施氮量超过300 kg/hm2以上再增加施氮量,叶面积指数、光合速率、干物质和产量的增幅降低,降低氮肥农学利用效率和氮肥偏生产力。适宜施氮量为300 kg/hm2左右,可获得17 002.6 kg/hm2产量,其吐丝期叶面积指数为6.62,总光合势为423.6 m2/(d·m2),氮肥农学利用效率为13.8 kg/kg。     

不同氮素吸收利用效率类型油菜的农艺性状、干物质及氮素积累特征

为合理调整不同氮素吸收利用效率油菜品种的氮肥用量,提高氮素利用效率,大田试验条件下,根据长江流域冬油菜主产区广泛种植的34个甘蓝型油菜品种的氮素吸收和利用效率的差异,以氮素吸收和利用效率的平均值为界线将供试品种分为4类,即A-高效吸收高效利用型、B-低效吸收高效利用型、C-高效吸收低效利用型和D-低效吸收低效利用型,研究4类油菜的生长性状、干物质及氮素积累和分配的特点。结果显示,A类品种在主序长、主序角果数、一次分枝数和一次分枝角果数等农艺性状上表现很强的生长优势,B、C两类居中,D类品种最低。氮素吸收效率高的品种,其干物质量、氮素积累量相对越多,不同类型油菜的地上部生物量及氮素积累量顺序为C、A>D、B;氮素利用效率高的品种,干物质量和氮素积累在籽粒中的分配相对较多,而在果壳中分配相对较少,籽粒产量以及籽粒氮素积累量顺序则为A>B、C>D。     

减量施氮对滴灌春小麦干物质和氮素积累转运特征的影响

为探明新疆滴灌春小麦氮高效利用特征,于2019年采用田间试验研究了减氮对强筋型小麦品种新春38号和中筋型品种新春49号的干物质和氮素积累、转运及氮素利用效率的影响.结果 表明,新春38号和新春49号拔节期、开花期、成熟期的各器官及植株的干物质积累量和花前干物质转运效率及其对籽粒产量贡献率随减氮比例的增大呈现先增大后减小...     

不同时期根区局部灌溉对玉米干物质积累和水氮利用的影响

通过盆栽试验研究4种氮、钾水平下,不同生育阶段(苗期至抽雄期、苗期至拔节期和拔节期至抽雄期)实施根区局部灌溉对玉米干物质积累、水分利用效率和氮素利用的影响。结果表明,与常规灌溉相比,不同生育期根区局部灌溉处理耗水量均明显减少;苗期至拔节期分根区交替灌溉干物质积累降低甚微或略有增加;中氮、钾(N、K2O均为0.12 g/kg土)时水分利用效率提高22.8%,且氮表观利用率最高。在相同灌水方式下,中氮、钾水平干物质积累、水分利用效率和氮吸收利用较高,中氮、钾时苗期至拔节期分根区交替灌溉是一种节水高效模式。     

控释氮肥对春玉米干物质积累、氮素吸收及产量的影响

通过田间试验,研究控释氮肥和普通氮肥对春玉米干物质积累与分配和氮素吸收与分配及玉米产量的影响.结果表明,施氮增加了玉米的干物质积累速率、氮素吸收速率及玉米产量.施用控释氮肥较普通氮肥提高玉米的干物质积累量及玉米植株的氮素吸收量,促进氮素向子粒的转移,子粒氮素所占比重达68.63%;控释氮肥较普通氮肥提高氮肥表观利用率5.21个百分点.     

覆膜滴灌对玉米光合特性、物质积累及水分利用效率的影响

采用田间试验方法,以雨养条件为对照,研究3种灌溉处理(滴灌、覆膜滴灌、覆膜限量补灌)对玉米相对叶绿素质量浓度(SPAD值)、光合特性及产量和水分利用效率的影响,探讨不同膜下滴灌节水增产的效果及内在机制。结果表明,覆膜增加玉米苗期叶绿素质量浓度,在拔节期覆膜的作用减弱,抽雄期SPAD值依次为覆膜限量补灌覆膜滴灌滴灌雨养。与对照相比,覆膜滴灌、覆膜限量补灌玉米地上部干物质重分别增加22.8%~52.8%和20.3%~48.0%;玉米产量增加1 261 kg/hm2和1 300 kg/hm2,增产12.7%和13.1%;提高水分利用效率0.83 kg/m3和1.23 kg/m3,提高水分生产效率0.30 kg/m3和0.36 kg/m3。覆膜限量补灌在不影响光合产物积累的基础上,比覆膜滴灌节水60%。     

滴灌量对新疆高产春玉米产量和水分利用效率的影响研究

通过设置不同灌溉量处理,研究新疆滴灌高产玉米(≥15 000 kg/hm2)的需水规律及其灌溉量对产量和水分利用效率(WUE)的影响。结果表明,两年两地(伊宁县、奇台)均表现为玉米产量随着灌水量增大而显著增加,灌水量显著影响穗粒重,而对收获穗数无显著影响;相同灌水量不同基因型间的耗水量无显著差异,但同一基因型不同灌水量处理间的耗水量均表现为随着灌水量增大而显著增大;同一灌水量不同基因型的水分利用效率有差异,不同基因型间均表现出较低灌量处理的水分利用效率较高。综合考虑产量和水分利用效率,现行高产田灌溉量减少10%或20%,可在不影响产量的同时达到节水的目的。     

浅埋滴灌不同灌溉定额对玉米田土壤盐分运移的影响

2019-2020年,设传统畦灌常规灌量的40%(W1)、50%(W2)、60%(W3)3个灌溉定额,在西辽河平原研究玉米浅埋滴灌下灌溉定额对0～60 cm土层土壤盐分分布的影响。结果表明,玉米浅埋滴灌下0～10 cm土层土壤盐分含量,随着灌溉定额的增加而降低,随着生育时期的推移处理间差异逐渐增大。垂直滴灌带方向,距离滴头25 cm处,处理间差异均达到显著水平;平行滴灌带方向,在两个滴头中间,W1与W2、W3处理间差异均达到显著水平。土壤盐分垂直分布,0～30 cm各土层随着生育期的推移呈先升高再降低趋势,随着灌溉定额的增加而降低;40 cm以下土层随着灌溉定额的增加而升高。玉米浅埋滴灌下,30 cm以上土层盐分容易上移至地表聚集,增加灌溉定额使表层盐分水平方向上运移更远,垂直方向上运移更深。     

深松与施氮量对春玉米产量及氮素吸收利用率的影响

以郑单958为供试材料,采用裂区试验,设置深松模式为主区（CK：不深松;T1：隔行深松;T2：行行深松）,施氮量为副区（N0：不施氮肥;N1：纯氮112.5 kg/hm²;N2：纯氮225 kg/hm²;N3：纯氮337.5 kg/hm²）,研究不同栽培模式下春玉米产量形成特点和氮素吸收利用特征。试验结果表明,深松与施氮量对春玉米产量的影响均达到显著水平,行行深松和隔行深松产量分别较不深松高9.62%和8.81%;N2、N1和N3处理产量分别较不施氮肥提高65.32%、62.60%和49.09%,穗粒数和千粒重的提高是深松和合理的施氮量显著提高春玉米产量的原因。随着氮肥用量的增加,作物氮肥偏生产力、氮肥吸收利用率和氮肥农学利用率呈降低趋势,隔行深松和行行深松的氮吸收利用率和氮肥偏生产力均高于不深松,且隔行深松的氮吸收利用率更高。     

复播玉米干物质累积及产量对不同膜下滴灌灌水量的响应研究

2016年在新疆阿克苏地区林果试验基地无底测坑内进行灌溉试验,设两个灌溉条件,分别为定灌水周期变灌溉定额试验和定灌溉定额变灌水周期试验,以当地传统地面灌溉为对照,分析不同灌水条件下各生育期夏玉米的干物质累积量、产量及产量构成因素的变化规律。结果表明,相同灌水周期灌水量较大的处理,在各生育期内夏玉米的干物质积累量及产量均较大;相同灌溉定额灌水次数较频繁的处理,在各生育期内夏玉米的干物质积累量及产量均较大。因此,在阿克苏地区选择灌水量为300 m~3/hm~2,灌水周期为6 d的灌溉制度较适宜;选择灌水量为450 m~3/hm~2,灌水周期为8 d的灌溉制度较适宜。     

追氮对膜下滴灌马铃薯氮素吸收积累规律及利用效率的影响

以紫花白为试验材料,研究了不同追氮处理对膜下滴灌马铃薯氮素吸收积累规律及其利用效率。结果表明:随施氮量的增加,马铃薯对氮素的吸收和积累都呈增加趋势,而氮肥利用率及生产效率都呈递减趋势;施氮量为270.0 kg/hm2时,马铃薯氮素含量、累积吸收量最大;施氮量为67.5 kg/hm2时,氮素利用效率最高;而施氮量为202.5 kg/hm2时,产量最高。马铃薯块茎产量与氮素吸收量、氮素利用率存在显著正相关,而与施氮量相关不显著,氮素吸收量与施氮量呈极显著正相关。     

施氮对滴灌春小麦干物质、氮素积累和产量的影响

为给北疆地区滴灌春小麦生产中氮素管理提供依据,以新春6号为材料,设置5个施氮水平(施纯氮0、150、300、450和600 kg·hm-2,分别用N0、N1、N2、N3、N4表示),分析了施氮量对滴灌春小麦干物质、氮素积累和产量的影响.结果表明,滴灌春小麦植株干物质和氮素积累特征符合Logistic曲线,施氮能促进其干物质和氮素积累,以N2处理表现最佳,其干物质量和氮素积累量分别达到19 745.03和310.97kg·hm-2,比其他处理分别高4.42％～60.74％和3.68％～79.65％.滴灌春小麦产量和氮肥当季利用率受施氮量影响均显著,且均随施氮量的增加呈先增加后降低的趋势,其中产量以N2最大,比N0增产45.04％.经函数拟合,施氮量为366.83 kg·hm-2时,滴灌春小麦产量最高.