渭北旱地夏闲期秸秆还田和种植绿肥对土壤水分、养分和冬小麦产量的影响

研究渭北旱地秸秆和绿肥还田土壤水分、养分的变化,对黄土高原旱区作物高产稳产有重要意义。以夏季裸地休闲为对照,研究免耕小麦秸秆还田和种植豆科绿肥及二者混合对渭北旱地冬小麦产量,播前、开花期和收获后土壤水分、硝态氮、铵态氮、有效磷和速效钾数量的影响。试验结果表明,秸秆还田和种植绿肥对冬小麦籽粒产量和生物量无影响;夏闲期种植绿肥和秸秆+绿肥处理使播前和开花期60~160cm土壤贮水减少;种植绿肥处理表层0~20cm土壤硝态氮在播前显著增加10.7kg·hm-2,收获期增加18.4kg·hm-2;开花期种植绿肥土壤有效磷提高43.4kg·hm-2,收获期有效磷数量仍较对照高24.4kg·hm-2;秸秆还田和种植绿肥对土壤铵态氮和速效钾没有显著影响。可见,一年秸秆还田和种植绿肥对冬小麦产量没有产生显著影响,种植绿肥降低了土壤贮水,但提高了表层土壤硝态氮和有效磷数量,不同栽培方式对土壤铵态氮和速效钾含量没有影响。     

旱地高产小麦品种籽粒氮含量与产量形成及氮磷钾吸收分配的关系

【目的】明确高产小麦品种间籽粒氮含量差异及其与产量形成和氮磷钾养分吸收、转移及分配的关系，为旱地高产高氮含量的优质小麦品种选育和小麦丰产优质绿色生产的养分管理提供依据。【方法】于2017—2022年，以14个产量相近、籽粒氮含量差异显著的高产小麦品种为供试材料，在陕西黄土高原旱地连续5年开展田间试验，研究小麦籽粒氮含量差异及其与产量、产量三要素和各器官氮磷钾养分含量的关系，并分析高产高籽粒氮含量小麦品种的生物量累积、产量构成和氮磷钾吸收、转移及分配对施肥的响应。【结果】小麦品种的籽粒氮含量与千粒重显著正相关，籽粒千粒重每增加1.0 g，籽粒氮含量增加0.3 g·kg^-1。高产小麦品种间籽粒氮含量差异显著，高氮品种籽粒含氮量平均为24.9 g·kg^-1，比低氮品种(21.5g·kg^-1)高16%。高产高氮品种产量、生物量和穗数在施氮和施磷后增加幅度均高于低氮品种。高产高氮小麦品种籽粒含磷量和茎叶含钾量在不同施肥条件下均高于低氮品种，籽粒和地上部氮磷钾吸收量在施氮和施磷后增幅均高于低氮品种。高产高氮品种颖壳向籽粒转移氮的能力...     

秸秆还田措施下施氮量对冬小麦产量及养分吸收的影响

【目的】研究关中地区秸秆还田措施下不同施氮量对冬小麦产量及养分吸收的影响,为相同区域秸秆还田条件下冬小麦氮肥的优化管理提供科学依据。【方法】以"周麦23"为供试材料,进行一季以5个氮肥用量(0,84,168,252,336kg/hm2)为主处理、秸秆还田与否为副处理的田间裂区试验,分析不同氮肥用量对秸秆还田措施下小麦产量、产量构成要素及地上部养分吸收的影响。【结果】与单施氮肥处理相比,在低施氮量(<168kg/hm2)下,氮肥配合秸秆还田处理的冬小麦产量有降低趋势,在高施氮量(>252kg/hm2)下,氮肥配合秸秆还田处理的冬小麦产量呈增加趋势,但两者差异不显著;氮肥表观利用率和氮肥农学效率均呈现为相同施氮量下,秸秆还田处理高于秸秆不还田处理,分别提高了3.29%~24.46%和15.04%~30.05%。秸秆还田条件下,冬小麦籽粒、茎叶和颖壳中的氮素含量及茎叶和颖壳中的钾素含量均随着施氮量的增加而显著增加,而颖壳磷素含量随着施氮量的增加有降低趋势,籽粒中钾素含量受施氮量的影响差异不显著。相同施氮量下,与单施氮肥处理相比,氮肥配合秸秆还田处理籽粒的磷素及钾素含量均呈增加趋势,但差异不显著。【结论】氮肥配合秸秆还田能提高冬小麦氮素利用效率。秸秆还田配施适量的氮肥有提高冬小麦产量的趋势,秸秆还田后氮肥施用量应高于非秸秆还田的田块,但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,关中地区冬小麦施氮量不宜高于336kg/hm2。     

休闲期覆盖下施氮量对旱地小麦籽粒蛋白质的影响

采用大田试验研究了休闲期不同覆盖条件下施氮量对旱地小麦籽粒蛋白质形成的影响,从而通过改革耕作技术,达到提高旱地小麦品质的目的。结果表明,随着施氮量的增加,籽粒蛋白质含量在地膜覆盖和纸覆盖条件下显著增加;籽粒GMP含量的峰值随施氮量的增加而增加。结果还表明,3个不同施氮水平,在灌浆后期籽粒游离氨基酸和蛋白质含量以地膜覆盖最高;籽粒蛋白质产量均表现为地膜覆盖>纸覆盖>不覆盖>尼龙网覆盖,且处理之间差异显著。施氮量可较大地调控籽粒游离氨基酸、花后25~37 d籽粒GMP含量、籽粒灌浆后期籽粒蛋白质含量对不同覆盖材料的响应。总之,休闲期采用地膜覆盖,施氮量为150 kg.hm-2可获得较高的籽粒蛋白质含量及产量。     

免耕与覆盖对贵单8号玉米氮磷钾 养分吸收及产量的影响

在贵阳市花溪区黄壤旱地上进行田间试验,观测和分析了翻耕和免耕条件下秸秆低量,中量、高量覆 盖,地膜覆盖对贵单8 号玉米氮磷钾养分吸收及产量的影响,以评价和筛选出最佳的免耕覆盖组合模式,结果表明 与翻耕处理相比,免耕处理玉米单株氮,磷,钾平均吸收量分别增加了9.7%,11.8%和26.3%,2,不同耕作方式对 根茎叶分配量的影响为免耕>翻耕,翻耕\免耕条件下;氮素在根茎叶中的分配量为秸秆中量处理>地膜处理>秸秆高 量处理>秸秆低量处理>不覆盖处理与翻耕处理相比,免耕各处理玉米产量平均增加了5.1%~7.9%翻耕和免耕 下,玉米单株氮,磷,钾素吸收量,玉米亩产量均以秸秆中量覆盖处理最高地膜覆盖处理次之,秸秆高量覆盖处理大 于秸秆低量覆盖处理,不覆盖处理最低与传统的翻耕耕作方式相比免耕种植有利于贵单8 号玉米植株吸收氮磷 钾营养元素免耕地膜覆盖和免耕秸秆中量覆盖两种模式的产量较高,在生产中值得推广。     

减氮结合覆盖下冬小麦养分累积及转移规律研究

研究减施氮肥结合不同覆盖措施下旱地冬小麦养分累积和转移规律,以期为西北旱地冬小麦优质高效生产提供理论依据和实践经验.于2012年至2017年进行大田试验,以不施氮肥为对照,设置农户模式(施氮量为195 kg/hm~2)、农户减氮(150 kg/hm~2),在施用氮肥150kg/hm~2的基础上设置垄覆沟播、全膜穴播、秸秆覆盖3种地表覆盖处理,共6个处理,测定了5季冬小麦籽粒产量和生物量. 2016年至2017年测定各处理的氮磷累积量、转移量、转移率、转移氮磷对籽粒的贡献率,钾累积量、转移量、花后钾损失量及籽粒钾占转移钾比例.据2012-2017年5季产量和生物量平均值来看,农户减氮较农户模式籽粒产量及生物量有下降趋势,但未达到显著水平,在减氮基础上垄覆沟播有增产趋势,全膜穴播、秸秆覆盖较农户减氮分别增产8.4%, 5.0%,垄覆沟播、全膜穴播、秸秆覆盖处理的生物量较农户减氮分别增加7.1%, 15.5%, 10.0%.据2016-2017年数据显示,较农户模式,农户减氮处理氮磷的累积量、转移量、转移率、转移氮磷贡献率、钾素累积量和转移量,花后钾损失量以及籽粒钾占转移钾比例均无显著差异.较农户减氮处理, 3种覆盖处理下氮素累积量、转移量、转移率及转移氮贡献率无显著差异,垄覆沟播与全膜穴播处理促进了磷、钾的累积和转移,但对磷转移率及转移磷贡献率无明显影响,钾的花后损失量较高,籽粒钾占转移钾的比例有下降趋势,秸秆覆盖处理下磷钾累积量显著增加,磷的转移量、转移率及转移贡献率有下降趋势,钾的转移量和损失量均较低,但籽粒钾占转移钾的比例较高. 150 kg/hm~2氮肥用量基本满足旱地冬小麦生长需求,可见减施氮肥可行.全膜穴播及秸秆覆盖处理下产量有增加趋势,垄覆沟播与全膜穴播处理促进磷钾累积及转移,秸秆覆盖提高了籽粒钾占转移钾比例,因此地表覆盖很有必要.     

保护性耕作对旱地春玉米产量及养分吸收的影响

为探索黄土旱作区保护性耕作对春玉米产量及养分吸收的影响,通过大田试验,以传统耕作和免耕两种耕作方式为基础,研究不覆盖、秸秆覆盖、地膜覆盖和秸秆地膜双覆盖4种覆盖方式对春玉米产量和养分吸收的影响。结果表明:两种耕作方式下秸秆地膜双覆盖增产效果明显,传统耕作增产98.9%,免耕增产78.8%;秸秆地膜双覆盖可以有效促进春玉米穗部性状的发育,显著增加百粒重和穗粒数,从而达到增产效果。免耕秸秆地膜双覆盖可提高籽粒中养分比例,氮素养分比例提高14.6%,磷素养分比例提高12.1%,钾素养分比例提高28.9%。     

起垄覆盖秸秆对花生生长发育及养分利用的影响

采用大田随机区组设计,在花生起垄种植方式下,研究了秸秆覆盖方式对花生生长发育及养分利用的影响。结果表明,与不覆盖秸秆相比,秸秆覆盖降低了花生主茎高、侧枝长、分枝数,减少了花针期、结荚期、饱果期花生叶片SPAD值的含量,不利于花生根瘤菌的形成,降低了花生不同部位全氮、全磷、全钾的含量,减少了花生对氮磷钾的吸收积累;其中,垄沟覆盖秸秆对花生生长发育及产量的影响较小,产量降低181.4 kg/hm~2,降低幅度仅为3.9%。试验条件下,小麦秸秆覆盖量为4 500 kg/hm~2,花生能获得较高的荚果产量和氮、磷、钾的积累量,分别为4 481.0,234.6,33.5,112.5 kg/hm~2;垄沟覆盖秸秆种植花生是既能够充分利用小麦秸秆资源,又能保证花生丰产的合理栽培方式。     

减氮覆膜对黄土旱塬小麦产量及养分吸收利用的影响

【目的】明确长期减氮定量监控施肥和地膜覆盖措施下黄土旱塬冬小麦产量变化规律和土壤养分吸收利用情况,指导该区小麦科学施肥、实现区域小麦增产。【方法】基于在晋南旱地冬小麦种植区的长期定位试验区,于2012—2019年设置农户施肥种植模式（农户模式）、减氮定量监控施肥（减氮处理）和减氮定量监控施肥+垄膜沟播（减氮覆膜）3种处理,具体分析在减氮覆膜条件下连续7年冬小麦产量及产量构成、冬小麦对氮磷钾肥吸收及利用效率、冬小麦花前花后营养元素转移和吸收以及0—2 m土层氮素残留状况。【结果】减氮处理较农户模式在总施氮量减少33.5%、平衡施用磷钾肥的情况下,籽粒产量、生物产量无显著差异。籽粒吸氮量提高8.9%,氮肥、磷肥表观回收率和氮肥偏生产力分别提高7.6%、2.7%和55.0%。花前营养器官转移量提高24.2%,0—2 m土层硝态氮总残留量降低了34.4%。在减氮处理基础上进行地膜覆盖后,籽粒产量和生物产量分别较不覆膜提高24.3%和25.5%,籽粒的氮磷钾吸收量分别提高20.9%、35.0%和33.1%,氮、磷、钾肥表观回收率及其偏生产力分别提高3.7%、2.7%、4.8%和22.8%、22.8%、22.0%,花前氮素和磷素吸收量分别显著增加25.4%和57.5%,0—2 m土层硝态氮总残留量降低25.1%。【结论】通过减少氮肥用量和平衡施用磷钾肥,可在实现冬小麦稳产的前提下,提高肥料的利用效率,减少土壤中氮素的残留量。在减氮处理基础上进行覆膜种植后,可实现冬小麦产量的增加,促进养分的吸收转移,进一步提高肥料利用效率,同时在降低硝态氮累积带来环境风险方面有更加显著的效应。     

施肥对陕西关中西部灌区小麦养分吸收及肥料利用率的影响

【目的】研究不同施肥处理对陕西关中西部灌区小麦氮、磷、钾养分吸收及肥料利用率的影响。【方法】在户县、周至和扶风3个县设置16个田间试验点,采用"3414"试验设计,研究不同施肥处理对冬小麦氮、磷、钾养分吸收及其利用率的影响。【结果】不同施肥处理中,均以氮、磷、钾配合施用处理(N2P2K2)的氮、磷、钾养分吸收量、肥料利用效率及肥料偏生产力最高,其中以氮、磷吸收量的增加幅度较为显著;N2P2K2处理的氮、磷、钾肥料利用率分别为30.94%,21.65%和41.49%;随着产量水平的增加,每形成100 kg籽粒时的冬小麦氮、磷、钾养分携出量呈降低趋势,当小麦籽粒产量由4 000增加到8 000 kg/hm2时,每形成100 kg小麦籽粒的氮、磷、钾养分携出量分别降低了18%,15%和17%。【结论】在推荐施肥过程中,有必要根据产量水平确定适宜的单位经济产量养分携出量参数,以较准确地确定作物养分携出量。     

不同方式周年覆盖对黄土高原玉米农田土壤水热的调控效应

【目的】探究黄土高原半干旱区不同覆盖方式调控土壤水、热与持续增产、增效的协同效应,为该区确立高效、环保覆盖方式提供理论依据。【方法】设置塑料地膜全膜覆盖(PM)、降解膜全膜覆盖(BM)、膜垄种植(RH)和秸秆覆盖(SM)4种不同周年覆盖(休闲期+生育期)方式,以裸地不覆盖为对照(CT),通过3年大田定位试验,研究不同覆盖方式对土壤水、热时空动态变化规律及其利用特征的影响。【结果】周年覆盖能有效抑制休闲期土壤水分无效蒸发,提高降水潜在利用效率,PM、BM、RH和SM处理休闲期分别较CT多储水53、51、32和36 mm,降水潜在利用效率分别提高了14%、12%、11%和10%。地膜覆盖增温显著,有效提高了玉米干物质累积速度,缩短了其生育进程,其中PM、BM和RH处理拔节期分别较CT提前了15、8和7 d,成熟期分别提前了17、7和7 d。与CT处理相比,PM、BM和RH处理产量增幅分别为52%、32%和27%,积温生产效率分别提高了57%、15%和58%,水分利用效率分别提高了31%、14%和26%,降水利用效率分别提高了53%、27%和29%,耗水系数则分别降低了33%、21%和22%。SM处理能有效增加玉米生育期土壤储水量,但土壤温度的降低导致其生长发育迟缓,其拔节期和成熟期分别较CT推迟了4 d和5 d,最终产量、水分生产效率和积温生产效率分别降低了21%、18%和9%。PM处理增加了农田耗水量,其季末供水能力分别较BM、RH和SM降低了19、56和86 mm。但PM处理土壤水分平衡受生育中后期降水量影响较大,2015年7—9月降水量较多年平均值减少71 mm,PM处理收获期100—200 cm土层土壤储水量较CT处理减少28 mm,并较土壤稳定度降低5.4 mm,造成深层土壤水分亏缺。【结论】塑料地膜全膜覆盖是黄土高原半干旱区协同提高土壤水、热资源利用效率,增加玉米产量的有效措施,然而在玉米生育中后期遭遇干旱容易引起深层土壤水分亏缺和产量波动;降解膜全膜覆盖和膜垄种植处理的增温和增产效果均弱于塑料地膜全膜覆盖,但更有利于维持土壤水分平衡;秸秆覆盖降温、减产效果明显,不推荐在气温较低的半干旱区应用。     

有机无机肥配施对夏玉米根系分布及产量形成的调控

研究有机无机肥配施对夏玉米根系空间分布及产量形成的影响,探讨玉米根系对产量形成的作用,以期促进根土互作、加强根系与水肥的耦合性,提高产量及氮素利用效率。以‘郑单958’(ZD958)为试验材料,设置单施无机肥(U)、单施有机肥(M)、有机无机肥配施(U+M)和不施肥作对照(CK),进行大田试验,研究有机无机肥配施对氮素吸收效率的差异。结果表明：有机无机肥处理增加根系干重、根长密度,尤其增加40～80 cm土层根长密度,使其根系空间分布合理并且深层根系多,深层根系与养分的协调性较好,根系功能期长,既能满足前期养分的需要又能够为玉米后期的生长提供足够的养分,因此有机无机肥配施的总氮素积累量、氮肥偏生产、氮肥农学利用效率均高于其他施肥处理,有利于籽粒的形成、产量的增加。单施有机肥和单施无机肥处理增加表层土壤根系,不利于产量的形成。通过有机无机肥配施在不降低谷物产量且降低环境风险的情况下维持较好的氮素平衡,提高氮素利用效率,可为黄淮海玉米生产提供理论基础。     

猪粪堆肥与化肥配施对水稻产量及氮素利用率的影响

采用田间小区试验,设不施肥、化肥、猪粪堆肥代替10%、20%、30%化肥、猪粪代替20%化肥、沼肥代替20%化肥和稻草代替10%化肥8个处理,研究猪炎堆肥与化肥配施对水稻产量及氮素利用率的影响.结果表明:猪粪堆肥与化肥配合施用能够显著增加水稻每穗籽粒数和实粒数,提高水稻籽粒产量,促进水稻养分的累积,提高水稻氮素利用率;...     

有机肥对新建日光温室番茄产量及土壤养分质量分数的影响

以日光温室科学施肥为目的,采用田间小区试验,研究新建日光温室施用有机肥对番茄产量和土壤养分质量分数的影响。结果表明:增施有机肥显著提高番茄产量、耕层土壤的电导率、有机质质量分数、硝态氮和有效磷的累积量。一季番茄对有机肥氮素的利用率为11.94%。在有机肥和化肥经验用量基础上,氮、磷及钾肥用量分别降低16.03%、23.10%及5.28%,对番茄产量无显著影响,土壤养分及盐分累积有所缓解。     

地膜和秸秆覆盖土壤肥力效应分析与比较

【目的】通过研究地膜（PM）和秸秆（SM）覆盖土壤肥力效应的特点，为二者的选择利用提供依据。【方法】利用盆栽和大田试验研究了地膜和秸秆覆盖对玉米农田土壤水分、温度、养分和微生物影响的差异。【结果】地膜和秸秆覆盖都有明显保水作用，但前者主要表现为增加了表层土壤水分含量，深层土壤含水量反而明显降低，而后者各层土壤水分都有明显提高；地膜覆盖兼有显著的增温效应，而秸秆覆盖土壤温度却明显低于对照，但在冬季低温短日照条件下，地膜覆盖土壤温度反而低于秸秆覆盖；秸秆覆盖不同程度地增加了土壤有机质和速效氮、磷、钾等养分含量，而地膜覆盖无此作用，甚至降低了表层土壤有机质含量；秸秆和地膜覆盖都不同程度地增加了土壤三大种群微生物数量，但秸秆覆盖增加幅度大于地膜覆盖。【结论】覆盖的主要目的是增温时，应选择地膜，主要目的是保水时，秸秆的效果更好，同时秸秆覆盖还具有增加土壤养分和生物活性的作用。     

豆科绿肥覆盖还田对春玉米产量和氮素吸收利用的影响

为探明豆科绿肥光叶紫花苕(Vicia villosa Roth var. glabrescens)覆盖还田对春玉米产量和氮素利用的影响,采用盆栽试验,测定不施氮肥(N0)、单施氮肥(N1)、豆科绿肥半量还田配施氮肥(N2)、全量还田配施氮肥(N3)处理下春玉米的产量、氮素吸收与转运、氮肥利用率以及土壤残留~(15)N的当季回收率。结果表明:绿肥覆盖还田配施氮肥处理(N2、N3)的籽粒产量和生物产量比单施氮(N1)处理的有所提高,且叶、籽粒和地上部植株氮素吸收量均显著高于N1处理的,但茎、叶氮素转运量及转运率与N1处理的无显著差异;与N1处理相比,绿肥覆盖还田配施氮肥处理显著提高或明显提高玉米氮肥利用率,但土壤残留~(15)N当季回收率(28.13%～31.43%)处理间无显著差异。2种绿肥覆盖还田处理对玉米产量、植株氮素吸收与转运、氮肥利用率和土壤残留~(15)N回收率的影响无显著差异。     

粪肥增施对水稻产量和氮素利用效率的影响

为探究不同用量粪肥增施对水稻生产的影响,在等氮施用化肥的基础上开展盆栽试验,通过系统分析水稻产量、氮素利用效率、水稻收获后土壤理化性质等指标,以及水稻叶片叶绿素相对含量（SPAD值）、田面水无机氮素浓度的动态变化特征,对粪肥增施的最佳用量进行了研究。结果表明：在施用尿素（192.8 kg·hm^-2,以N计）的基础上,增施0.75倍粪肥（相当于增施N 115.1kg·hm^-2）的效果最佳,秸秆产量、籽粒产量、穗数、分蘖数、株高、秸秆吸氮量和籽粒吸氮量等指标均达到最高,与单施尿素相比,分别提高36.2%、46.4%、12.1%、16.1%、0.7%、48.5%和56.3%;氮素利用指标（氮素利用率、氮肥贡献率、氮肥农学效率和土壤氮素依存率）得到显著优化（P<0.05）;追施穗肥后田面水中铵态氮（NH₄⁺-N）和硝态氮（NO₃^--N）的平均浓度分别下降10.4%和10.3%,表明适量增施粪肥会有效降低田面水中氮素的流失风险。另外,增施粪肥对土壤养分含量具有促进作用,其中土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷和铵态氮含量随粪肥增施量的增加而提高。研究表明,在施用化肥基础上增施0.75倍粪肥,可最大程度实现水稻增产和氮素利用效率的提升,同时降低氮素流失风险。研究结果可为水稻生产中有机无机肥配施比例的确定提供参考。     

夏闲期覆盖配施氮肥对旱地小麦土壤水分及氮素利用的影响

【目的】针对黄土高原旱地小麦降水少且分配不均、水分和氮素利用效率低的问题,探索旱地小麦覆盖保水和氮肥施用的最佳技术途径。【方法】于2010—2013年在山西省闻喜县邱家岭村开展试验,主区为覆盖方式,设夏闲期深翻后覆盖与不覆盖2个水平,副区为施氮量,设低(纯氮75 kg·hm~(-2))、中(纯氮150 kg·hm~(-2))、高(纯氮225 kg·hm~(-2))3个水平,明确年际间夏闲期深翻覆盖配施氮肥对旱地麦田土壤水分、植株氮素利用、产量的影响。【结果】各生育时期土壤水分、植株氮素积累量、花前氮素转运量及其对籽粒的贡献率均以丰水年最高,欠水年最低,丰水年、平水年较欠水年分别提高产量80%、69%,提高水分利用效率7%、20%,提高氮素利用效率6%、5%。夏闲期覆盖较不覆盖,播种期0—300 cm土壤蓄水量显著提高,达50—62 mm;花前各生育时期土壤蓄水量显著提高,各生育时期植株氮素积累量提高,籽粒氮素积累量显著提高;丰水年和平水年拔节后各阶段氮素积累量显著提高,花前叶片和穗氮素转运量对籽粒贡献率提高;欠水年花前各阶段氮素积累量及其所占比例提高,花前茎秆+茎鞘氮素转运量对籽粒贡献率显著提高;产量显著提高,达23%—41%;水分利用效率提高3%—15%;丰水年和平水年氮素利用效率显著提高,达14%—26%,欠水年低氮条件下也显著提高,达10%。丰水年配施高氮,平水年和覆盖条件下的欠水年配施中氮,不覆盖条件下的欠水年配施低氮,孕穗期前土壤蓄水量、产量和水分利用效率均较高。丰水年配施高氮,花前氮素转运量和花后氮素积累量均最高,且各处理间差异显著,主要是由于促进花前叶片和穗中氮素向籽粒转运;平水年和覆盖条件下的欠水年配施中氮,花前氮素转运量和籽粒氮素积累量最高,且各处理间差异显著,平水年主要促进叶片和穗中氮素向籽粒转运,穗叶片,覆盖条件下的欠水年主要促进茎秆+茎鞘和穗中氮素向籽粒中转运,茎秆+茎鞘穗;不覆盖条件下的欠水年配施低氮,籽粒氮素积累量最高,且各处理间差异显著,花前氮素转运量及其对籽粒贡献率最高,茎秆+茎鞘和穗氮素转运量及其对籽粒贡献率最高,且各处理间差异显著。【结论】旱地麦田夏闲期覆盖有利于蓄积降水,有利于促进丰水年和平水年小麦生育中后期氮素积累,促进叶片和穗中氮素向籽粒转运;有利于促进欠水年生育前中期氮素积累,促进茎秆+茎鞘中氮素向籽粒转运。丰水年施氮225kg·hm~(-2),平水年和覆盖条件下的欠水年施氮150 kg·hm~(-2),不覆盖条件下的欠水年施氮量75 kg·hm~(-2)可实现产量和水分利用效率的同步提升。     

秋闲期秸秆覆盖与减氮优化根系分布提高冬小麦产量及水氮利用效率

【目的】冬春干旱频发和氮的过度施用限制了西南丘陵旱地雨养农业区小麦的产量与可持续发展,探讨秋闲期秸秆覆盖与氮肥减施对旱地小麦根系分布、产量及水氮吸收利用的影响,为优化四川旱地小麦耕作制度和绿色高质高效生产提供依据。【方法】试验于2016–2018年在四川省仁寿县四川农业大学试验基地进行,采用裂区设计,在夏玉米收获后,以秋闲期秸秆粉碎覆盖（SM）和不覆盖（NM）为主区,以不施氮（N₀：0）、减氮（RN：120 kg N·hm^-2）和常规施氮（CN：180 kg N·hm^-2）为裂区,研究分析土壤含水量、根长、根系分布、小麦产量、耗水量（ET）、水分利用效率（WUE）和氮素利用情况。【结果】与不覆盖相比,秋闲期秸秆覆盖显著提高播种至孕穗期0—10 cm和10—20 cm土层含水量及播种时与拔节期0―100cm土层土壤贮水量,秸秆覆盖的保墒效应可持续至孕穗开花阶段;覆盖显著促进小麦拔节期和开花期耕层根系生长,尤其是0—10 cm土层根系直径增加、根长密度显著提高;覆盖下小麦总耗水量、WUE、氮素吸收量、播种至拔节期氮素积累速率、拔节至开花期氮素积累速率、氮素籽粒生产效率（NUEg）、氮肥农学效率（AEN）和氮肥偏生产力（NPFP）两年均值较不覆盖分别提高11.4%、71.8%、73.1%、119.0%、100.0%、3.6%、264.7%和78.2%;覆盖下氮肥回收效率（REN）较不覆盖增加44.4个百分点。覆盖后冬小麦有效穗数、穗粒数和产量两年均值较不覆盖分别提高31.8%、44.4%和92.9%。秸秆覆盖效应大于施氮量效应。与常规施氮量相比,减氮处理未显著降低0—10 cm土层根长密度、耗水量、水分利用效率与籽粒产量;覆盖结合减氮显著提高群体氮素籽粒生产效率、氮肥农学效率、氮肥偏生产力和氮肥回收效率。【结论】秋闲期秸秆覆盖提高播种至拔节期土壤水分含量和储量,促进拔节期小麦根系在表层土壤中的生长,进而促进氮素吸收利用、提高冬小麦产量与水肥利用效率;秋闲期覆盖结合120 kg·hm^-2施氮量是适宜四川旱地冬小麦的减氮增效高产栽培技术模式。     

N,P and K use efficiency and maize yield responses to fertilization modes and densities

Optimal planting density and proper fertilization method are important factors to improve maize yield and nutrient utilization. A two-year(2016 and 2017) field experiment was conducted with three plant densities(6.0, 7.5 and 9.0 plants m~(-2)) and three fertilization modes(no fertilizer, 0 F; one-off application of slow-released fertilizer, SF; twice application of conventional fertilizer, CF). Results indicated that the grain yields and N, P and K use efficiencies under SF with the optimal planting density(7.5 plants m~(-2)) were the highest among all the treatments in 2016 and 2017. Compared with CF, SF could increase post-silking dry matter accumulation and promote N, P and K uptake at pre-and post-silking stages; this treatment increased grain N, P and K concentrations and resulted in high N, P and K use efficiencies. Nutrient(N, P and K) absorption efficiencies and partial productivity, and nutrient(N and P) recovery efficiency in SF treatment were significantly higher than those in CF treatments under the planting density of 7.5 plants m~(-2). Under both SF and CF conditions, the grain yield, total N accumulation and nutrient use efficiencies initially increased, peaked at planting density of 7.5 plants m~(-2), and then decreased with increasing plant density. Based on the yield and nutrient use efficiency in two years, plant density of 7.5 plants m~(-2) with SF can improve both the grain yield and N, P and K use efficiency of spring maize in Jiangsu Province, China.