水氮耦合对山西旱地冬小麦籽粒产量和氮吸收影响研究

2009和2010年分别对山西省襄汾县旱地冬小麦150和96个样本水氮田间耦合效果进行了调查研究。结果表明,该地区农户冬小麦产量处于偏低水平,增产潜力较大。不同产量等级的氮肥投入量相差不大,2009、2010年平均为123.2、136.2 kg/hm2,属于偏低水平,但随着平均产量、氮吸收量、利用率的增加,平均灌溉次数增加。当灌溉次数从0增加到4次时,对应的平均产量、氮肥吸收量和利用率与灌溉次数呈正相关。故适当增施氮肥和以水促氮是提高冬小麦产量、氮吸收量和吸收率的重要途径。     

喷灌水肥与种植密度互作对水氮利用效率和冬小麦产量的影响

为研究豫北地区喷灌水肥一体化条件下不同种植密度和施氮频次对土壤水分、硝态氮含量及冬小麦产量的影响,开展田间试验.试验设置了2个种植密度(D1:187 kg/hm²、D2:262 kg/hm²)和3个施氮频次(F1:返青后追肥1次、F2:返青后追肥2次、F3:返青后追肥3次).试验结果表明:种植密度和施氮频次均显著影响冬小麦籽粒产量, 且两者间存在明显的互作效应.种植密度增大,冬小麦生育期0~100 cm土层土壤贮水量显著提高.主要生育期的根系生长层土壤含水量显著增加,其中孕穗期在100 cm土层深度的含水量D2较D1分别提高29.42%,3.10%和32.04%,灌浆期在80 cm土层深度的含水量D2较D1分别提高29.69%,27.52%和25.71%.当种植密度为262 kg/hm²,施氮频次为1次时,冬小麦产量较高,深层土层的土壤硝态氮当季残留较少.综合分析表明,该种植密度和施氮频次为当地冬小麦生育期的最优措施.     

不同生育期水分亏缺及氮营养对冬小麦生长和产量的影响

利用管栽条件研究了不同施氮量条件下不同生育阶段水分有限亏缺对冬小麦生长及其产量的影响。结果表明:在冬小麦拔节期、开花期、灌浆期水分亏缺处理,其株高、根、冠干物质及植株总重差异达到极显著水平,无论任何生育阶段水分亏缺还是全生育期正常供水,株高、根、冠及植株总重都随施氮量的增加而增加,并且氮肥对地上部的促进作用要大于对地下部的促进作用。在拔节期、开花期水分亏缺对小麦的每穗粒数、千粒重、单株产量影响显著,灌浆期水分亏缺对千粒重有显著影响。在适中的施氮水平下苗期、灌浆期适当的水分亏缺对冬小麦的生长和产量没有显著的影响,而在高氮、低氮条件下影响较为显著。     

水氮运筹对玉米产量及水氮利用效率的影响

【目的】确定适合豫北灌溉区玉米的高产高效和节水增效的水氮运筹模式。【方法】采用随机区组设计实施了为期3 a田间定位试验,试验设置3个灌水量：灌0水（A1）,灌2水（A2）和灌3水（A3）;2个氮肥运筹：B1：基肥（70%）+小喇叭口期（20%）+灌浆期（10%）,B2：基肥（60%）+小喇叭口期（25%）+灌浆期（15%）,共6个处理,并分析灌水次数和氮肥运筹对玉米产量和水氮利用效率的影响。【结果】灌水次数（A）和氮肥运筹（B）对玉米产量、水分利用效率（WUE）、灌水利用效率（IWUE）和氮肥偏生产力（NPFP）的影响均极显著,而A×B交互作用对其没有显著影响。2017年和2019年玉米产量、WUE和NPFP的变化规律为A3B2处理>A2B2处理>A3B1处理>A2B1处理>A1B2处理>A1B1处理;而2018年玉米产量和NPFP为A3B2处理>A3B1处理>A2B2处理>A2B1处理> A1B2处理>A1B1处理,WUE为A3B2处理>A3B1处理>A2B2处理> A1B2处理>A1B1处理>...     

水氮管理影响冬小麦品质的CERES-Wheat模型模拟

评估CERES-Wheat对不同水氮管理的响应,模拟不同水氮管理对冬小麦品质和产量的影响,筛选优质高产的水氮管理,优化冬小麦农田管理措施。首先利用关中地区2014—2016年2季冬小麦试验数据,对CERES-Wheat进行校准和验证,并评估其模拟籽粒蛋白质浓度和产量的精度。应用CERES-Wheat模拟51 a(1966—2016)历史气象数据下不同水氮管理的冬小麦生长情况,以籽粒蛋白质浓度和产量为主要筛选目标优化水氮管理。结果表明,CERES-Wheat能够较为精确地模拟冬小麦的生长过程,但籽粒和地上部生物量在严重氮胁迫条件下被低估,籽粒蛋白质浓度在低氮胁迫条件下被高估。籽粒蛋白质浓度和产量对不同的水氮处理具有不同的响应,但可以通过调整灌溉定额、灌溉次数、灌溉时期和施氮量之间的耦合作用达到小麦提质增效的目的。越冬期灌溉120 mm,施氮量262.5 kg/hm~2的水氮管理最适合关中地区的气候条件,可以同时实现优质、高产、稳产。     

不同喷灌施氮频率下冬小麦产量和氮素利用研究

为了研究圆形喷灌机水肥一体化条件下不同施氮频率对冬小麦生长、产量、植株氮素利用及土壤硝态氮含量变化的影响,试验设置4个施氮频率(拔节期1次,拔节期和灌浆期2次,返青期、拔节期和灌浆期3次,返青期、拔节期、开花期和灌浆期4次施肥),开展2年田间试验。试验结果表明:施氮频率从1次增加至4次对冬小麦产量影响显著,其中4次处理产量最高(分别为9 128.5、9 092.3 kg/hm2);对不同生育阶段的生物量分配有显著影响,同时冬小麦收获指数、蛋白质产量和氮肥偏生产力有显著提高;此外0~40 cm土层土壤的硝态氮含量在冬小麦生育期保持较高水平。综合来看,建议冬小麦圆形喷灌机水肥一体作业时采取基肥和4次追氮的施肥管理方案。     

不同水氮处理对马铃薯光合特性和产量的影响

在滴灌施肥条件下,开展大田小区试验,研究不同灌水量与不同施氮量对马铃薯光合特性及产量的影响。试验采用二因素三水平随机区组设计。结果表明:在灌水量为1 800 m~3/hm~2时,净光合速率、蒸腾速率和气孔导度均随施氮量的增加呈先增后减的趋势,日照充足时最小值和最大值出现的时间点分别为当天下午18∶00和上午10∶00;在灌水量为900 m~3/hm~2时,净光合速率、蒸腾速率和气孔导度的日变化趋势基本一致,且两次峰值都出现在上午10∶00和下午16∶00。在灌水量为900 m~3/hm~2和1 350 m~3/hm~2时,产量随施氮量的增加总体呈增加趋势;在施氮量为120 kg/hm~2和180 kg/hm~2时,产量随灌水量的增加总体呈增加趋势;不同水氮处理的产量均显著高于CK(不灌水不施氮),高出9%～43%。试验条件下处理T6(中水高氮)最有利于马铃薯光合能力和产量的提高。     

水氮耦合对冬小麦生长的影响

小麦生育期内的水氮供应情况直接影响小麦的生长,为了研究小麦种植的合理水氮配比,本试验通过对大田和盆栽控制灌水量和施氮量两个因素对冬小麦的株高、叶绿素含量以及地上部的干物质累积量进行研究,得出各个不同水氮配比处理之间植株生长的差异。结果表明,株高随着灌水量的增加而增加,土壤总氮量在超过0.87g/kg时株高会随着施氮量的增加而下降。而对于叶绿素含量而言,各处理之间的差异不显著,对于同一处理的不同生育期,叶绿素呈现先增大后减小的趋势。干物质的累积量在生育期内的增长速度呈现＂慢-快-慢＂的趋势,且高水、高氮处理的干物质累积量大于低水、低氮处理。基于综合因素以及经济性考虑,大田中选择120kg/hm2的施氮量,在盆栽中选用0.2g/kg的施氮量较佳。     

不同水肥调控措施对冬小麦产量影响的研究

水分不足和养分缺乏是制约广大旱作农业地区生产发展的两个关键因素.以冬小麦为供试作物,采用田间试验的研究方法,探讨了不同水肥调控技术措施(施肥和补充灌溉)对冬小麦产量和水分利用效率等之间的关系,获得了主要结论:中水中肥冬小麦产量最高,其水分的利用效率也最高.     

不同水肥措施下的冬小麦水氮利用和生物效应研究

【目的】寻找合适的冬小麦水肥方案。【方法】采用田间试验方法,在传统畦灌和水肥一体化微喷灌下分别设置不同施氮肥处理,研究了小麦干物质积累、产量、水氮利用和土壤贮水量。【结果】与传统畦灌比,微喷灌各处理灌水量减少50%,干物质积累量、产量、氮肥生产效率、水分利用效率分别增加28.2%～41.1%、0.2%～27.3%、0.8%～76.6%和23.3%～61.7%。其中传统畦灌下,推荐施氮肥与不施氮肥、农民习惯施氮肥和推荐施氮肥减氮20%处理比较,小麦干物质积累量、产量、氮肥生产效率、水分利用效率分别增加4.0%～11.4%、1.8%～26.9%、32.1%～75.3%、0.8%～28.2%。微喷灌下,与推荐施氮肥比,推荐施氮肥减氮20%的小麦干物质积累量、产量、氮肥生产效率、水分利用效率分别提高6.4%、4.5%、0.8%、2.3%。【结论】综合比较,水肥一体化微喷灌下推荐施氮肥减氮20%表现最优,提高冬小麦水氮利用效率,稳定产量,是节水减肥可推荐的有效途径。     

条带种植模式下微喷带对冬小麦产量和耗水特性的影响

【目的】缓解华北平原淡水资源匮乏与冬小麦高耗水的矛盾,解决当地水资源利用率低的问题。【方法】以济麦22为试验材料,在条带种植微喷带灌溉设置了4个灌水量处理:在小麦拔节期、灌浆初期、灌浆中期(灌浆期5月下旬)3个生育时期设灌水15 mm(W1)、22.5 mm(W2)、30 mm(W3)、37.5 mm(W4),以等行距种植常规地面畦灌在拔节期和灌浆初期各灌60mm为对照(CK),分析了不同灌溉处理的耗水特性、籽粒产量及水分利用特征。【结果】小麦生育期内总耗水量在306.46～399.4 mm,W1、W2、W3、W4处理和CK土壤水占总耗水的比例分别为44.2%、42.97%、41.24%、40.15%和38.41%;随着灌水量的增加,灌溉水占总耗水的比例增加;冬小麦拔节至灌浆初期耗水量最大,占全生育期的45.33%～53.68%,条带种植模式各处理在播种至灌浆初期耗水所占比重较大,CK则在灌浆初期至成熟期较大。微喷带灌溉条件下冬小麦籽粒产量随着灌水量的增加而增加,W4处理产量最高达9 682.66 kg/hm2;W3处理的水分利用率最高,比CK提高了7.54%。【结论】微喷带灌溉灌水量在135～157.5mm,耗水量在367.5～400 mm时,冬小麦能获得最高的产量和水分利用效率。     

不同氮肥和磷肥用量对小麦产量的影响分析

当前合理控制化肥用量已然成为农业发展的必经之路,为了有效减少化肥用量、提高地力水平、增加作物产量,此次研究针对不同氮肥和磷肥用量对小麦产量的影响,进行了深入的探究。研究中采用田间裂区试验,分析了不同绿肥品种下氮肥与磷肥用量对小麦产量等指标造成的影响。结果显示,绿肥混播条件下对氮磷肥料分别减施至120kg N/hm2与80kg P2O5/hm2时,小麦可达到其产量的最高值,这表明该种施肥处理方式具有较好的应用效果与应用价值,可在农业生产中进行大力推广。     

氮肥对限制灌溉下冬小麦旗叶氮同化及水氮利用效率的影响

为建立冬小麦节水高产栽培技术,以周麦22为材料,通过大田试验研究了氮肥对限制灌溉下冬小麦旗叶氮同化及水氮利用效率的影响。结果表明,限制灌溉条件下增施氮肥能增加旗叶中全氮量和叶片相对含水率,同时能增加灌浆期旗叶谷氨酰胺合成酶(GS)活性,GS2的转录水平有明显提高;与灌浆期灌水相比,拔节期灌水处理的小麦氮素代谢强度较高,但不显著。从产量和水肥利用效率来看,增施氮肥能增加小麦产量和水分利用效率,但氮肥利用效率不高;与灌浆期灌水相比,拔节期灌水小麦产量和水肥利用效率明显较高。一定范围内增施氮肥或灌水时期适当提前能明显增强限制灌溉下小麦氮代谢水平,提高产量和水分利用效率。     

不同灌水定额对冬小麦耗水规律及产量的影响

对比分析了不同灌水定额下冬小麦生长、产量及耗水特性。结果表明,冬小麦拔节至抽穗阶段,灌水定额较小时对株高增长不利。播种—拔节期和灌浆—成熟期阶段耗水量较大,但日耗水量较小;拔节—抽穗期和抽穗—灌浆期阶段耗水量较小,但日耗水量较大;不同灌水定额对穗粒数和穗长的影响较小,灌水定额越大,千粒质量和产量越高,但亩穗数和水分利用效率越低。综合考虑,灌水定额以900m3/hm2为宜。     

圆形喷灌机条件下不同灌水施肥量对冬小麦产量的影响

为探究圆形喷灌机条件下不同灌水施肥量对冬小麦产量、耗水量、茎数等指标的影响,本研究在北京顺义地区开展了田间试验。试验设置2个因素,3个灌水量水平S1、S2、S3(1 950、1 725、1 500m3/hm2)和2个施氮水平F1、F2(286.20、336.30kg/hm2),根据土壤含水率占田间持水量(FC)的百分率来设置灌水水平,在返青期、拔节期、灌浆期的灌水下限依次设定为75%FC、80%FC、65%FC。结果表明:当灌水量一定时,冬小麦叶面积指数、有效茎数随施肥量的增加而增加,但其耗水量、产量受肥料的影响不显著;当施肥量一定时,冬小麦产量在不同水处理下有显著性差异。试验测得最大产量的处理为S1F1,比对照组半固定式喷灌增产35%。水肥耦合对冬小麦产量的影响效应中,灌水量起主导作用,建议该地区冬小麦可以采用高水低肥的灌溉施肥模式。     

水分亏缺对冬小麦生长发育及产量影响的试验研究

研究了不同水分亏缺处理条件下冬小麦的生长发育及产量.结果表明,苗期水分亏缺不利于绿叶面积的生长;拔节期水分亏缺不利于株高和叶面积的增长,抽穗和灌浆期的水分亏缺加速后期叶面积指数的下降;拔节-抽穗期和抽穗-灌浆期冬小麦的日耗水量较大;冬小麦各生育阶段水分亏缺均降低产量,但轻度的水分亏缺有利于提高冬小麦的水分利用效率.适宜的水分亏缺既可以获得较高产量,又可以降低耗水量.     

施肥和水分调亏对冬小麦生长和产量的影响

通过盆栽试验对不同施肥处理条件下冬小麦水分调亏效应进行了研究。设置3个施肥处理:不施肥(F0)、施复合肥(F1)和复合肥+有机肥配施(F2);2个水分处理:充分供水(W:75%FC)和水分调亏(D:50%FC～55%FC)。研究表明,在孕穗期,相同施肥条件下,调亏处理冬小麦的叶面积、株高和叶绿素均显著小于未调亏处理。到花期时,各水分调亏处理的叶绿素量与未调亏没有显著差别。F2处理的水分调亏小麦的叶面积和株高与未调亏小麦没有显著差别;F0和F1处理的水分调亏小麦的叶面积和株高均显著小于相应未调亏处理小麦。在拔节期,F0处理的水分调亏小麦的光合速率显著低于未调亏处理;F1和F2处理的水分调亏小麦的光合速率与未调亏处理没有显著差异。但复水后,到抽穗期,F2处理的水分调亏小麦的光合速率显著高于未调亏处理,表现超补偿效应。但F0和F1处理的水分调亏小麦的光合速率和未调亏小麦相比没有显著区别。抽穗后在充分供水条件下,F0和F1处理的小麦,返青-拔节期水分调亏对产量有显著负效应。F2的调亏处理小麦的产量没有受到影响;在干旱条件下,F0和F1处理的小麦,返青-拔节期水分调亏对产量没有影响,但F2处理的水分调亏小麦的产量显著高于未调亏处理的小麦。在相同施肥条件下,水分调亏处理小麦的稳产性均高于未调亏处理小麦。在各调亏处理中,F2处理小麦的稳产性最高,F1处理小麦次之,F0处理小麦的稳产性最低。