水氮运筹对新疆滴灌春小麦群体质量和产量的影响

为探明水氮运筹对滴灌春小麦群体质量和产量的影响规律,2017年和2018年在田间滴灌条件下设置1 500、3 750、6 000和8 250 m~3·hm~(-2)4种灌水量(分别用W1、W2、W3和W4表示)和0、225、300和375 kg·hm~(-2)4个施氮水平(分别用N0、N1、N2和N3表示),比较分析了不同水氮处理下春小麦品种(新春6号)的茎蘖数、茎蘖成穗率、LAI、粒叶比、花后干物质生产力和产量及其构成的差异。结果表明,两年中,春小麦茎蘖数、茎蘖成穗率、LAI、粒叶比、花后干物质生产力及产量在相同氮素营养条件下随灌水量的增加均呈先增后减趋势,且以W3最大;在相同水分条件下随施氮水平的提高也均呈先升后降趋势,且以N2最大。在所有处理中,W3N2处理的春小麦茎蘖数、茎蘖成穗率、LAI、粒叶比、花后干物质生产力和产量及其构成因素值均最高。因此,在本试验条件下,灌水6 000 m~3·hm~(-2)和施氮300 kg·hm~(-2)为滴灌春小麦最佳的水氮组合。     

水肥耦合对春小麦灌浆期光合特性及产量的影响

利用可精确控制水分条件的水肥平衡场，在不同水肥耦合处理的条件下，研究了水肥耦合对春小麦光合特性及产量与蛋白质含量的影响。结果表明，不同水肥耦合处理的条件下，春小麦灌浆期的光合速率不同，其中，增施有机肥的处理的光合速率高于不施有机肥的无机肥处理，且光合速率衰减率较小，表现出良好的产量潜力，尽管仅施化肥的处理在充足水分条件下光合速率衰减较自然水处理减缓慢，但却没有表现也明显的产量差异；光合速率不是增施有机肥处理间蛋白含量差异的原因。在自然降水条件下，有机、无机肥配合施用可使春小麦既高产又优质。     

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。     

滴灌春小麦群体质量与产量的关系

为探讨滴灌春小麦的高产机理,以新春6号为材料,分析了不同水肥条件下滴灌春小麦群体质量及其与产量的关系。结果表明,滴灌春小麦的茎蘖成穗率、粒叶比及花后干物质对产量的贡献率与产量均呈极显著正相关,孕穗期LAI与产量呈二次抛物线的关系;在拔节期滴灌春小麦的群体茎蘖数量为775.2×104·hm-2、茎蘖成穗率为88.7%、孕穗期和籽粒形成期的LAI分别为7.83和6.22、粒数叶比和粒重叶比分别为4 314.4粒·m-2和224.3g·m-2、花后干物质积累量为7 001.95kg·hm-2、花后干物质贡献率为79.14%时,产量最高(10 967.4kg·hm-2)。说明通过提高茎蘖成穗率,保持适宜孕穗期群体叶面积和提高粒叶比,促进花后物质生产和贮存物运转,协调源库关系,可以实现滴灌春小麦高产。     

减量施氮对滴灌春小麦籽粒灌浆特性和氮代谢酶活性的影响

为探明减量施氮对滴灌春小麦籽粒灌浆特性和氮代谢酶活性的影响,选用春小麦株高不同的两个品种(2017年,新春6号和新春31号)和籽粒蛋白质含量不同的两个品种(2018年,新春38号和新春49号)为材料,采用裂区试验设计,比较分析在300kg·hm^-2(N1)、275kg·hm^-2(N2)、250kg·hm^-2(N3)、225kg·hm^-2(N4)和不施氮肥(N5)5个氮素水平下四个品种籽粒灌浆速率等参数及硝酸还原酶(NR)、谷氨酸合成酶(GOGAT)、谷氨酰胺合成酶(GS)活性的差异。结果表明,在减量施氮条件下,新春6号和新春38号的籽粒最大灌浆速率(Vm)、三种酶活性及产量分别在N3处理下表现最优;新春31号与新春49号的籽粒最大灌浆速率(Vm)、三种酶活性及产量分别在N2处理下表现最优。随着施氮量的降低,小麦籽粒达到最大灌浆速率的时间(tm)相对提前,同时Vm和粒重积累持续时间(△t)均增加,所以减量施氮条件下小麦粒重仍然比较高。随施氮量的增加,两年的小麦产量及其构成因素均呈先增后降的趋势。因此,适当减量施氮可提高滴灌春小麦籽粒灌浆特性以及氮代谢酶活性,进而实现节肥和高产。     

氮肥运筹对膜下滴灌水稻生长和产量的影响

以T-04为材料,设置不同施氮量(0、200、270、340kg/hm2)和3种施肥策略(即m基肥∶m分蘖肥∶m促花肥∶m保花肥=15∶30∶40∶15、25∶40∶30∶5、40∶15∶35∶10),研究施氮量和施肥策略对膜下滴灌水稻干物质积累动态和产量形成的影响,以探明不同施氮量和氮肥运筹方式对水稻生长和产量形成的影响,并提出最佳的施氮量和施肥策略。结果表明,施氮显著提高膜下滴灌水稻的干物质积累量和籽粒产量,270kg/hm2施氮水平具有最高生物学产量和经济学产量,籽粒产量达到9657.7kg/hm2。施氮量显著影响水稻茎蘖数、有效穗数、成穗率、每穗粒数、实粒数和千粒重。施肥策略对膜下滴灌水稻的有效穗数和成穗率影响显著,以施肥策略S1(基肥∶分蘖肥∶促花肥∶保花肥=15∶30∶40∶15)处理的水稻产量最高。氮肥后移有助于提高膜下滴灌水稻的有效穗数、成穗率,形成高产。对水稻膜下滴灌高产栽培模式而言,270kg/hm2的施氮水平和基肥∶分蘖肥∶促花肥∶保花肥=15∶30∶40∶15的氮肥运筹模式较为合理。     

施氮对滴灌春小麦干物质积累、转运及产量的影响

为给滴灌春小麦氮素科学管理提供参考,在大田条件下,以新春6号和新春35号为供试材料,研究施氮量(0、75、150、225、300、375kg·hm-2)对滴灌春小麦干物质积累、分配和转运的影响。结果表明,在一定范围内,施氮可促进滴灌春小麦干物质积累和转运,新春6号和新春35号分别以施氮225和300kg·hm-2的效果最佳。新春35号最大干物质积累速率、最大积累量和生育期均大于新春6号。两品种的籽粒产量均随着施氮量的增加呈先增后降的趋势,新春6号和新春35最高产量的施氮量分别为288和335kg·hm-2。新春6号千粒重大于新春35号,而穗粒数小于新春35号。因此,滴灌春小麦应根据品种对氮素的需求特点,合理施氮。     

播量对滴灌春小麦群体生长、冠层光分布及产量的影响

为探究播量对滴灌春小麦群体生长、冠层光分布及产量的影响,以新春6号为材料,设置5个播量处理[300kg.hm-2(M1)、375kg.hm-2(M2)、450kg.hm-2(M3)、525kg.hm-2(M4)、600kg.hm-2(M5),以450kg.hm-2的畦灌为对照(CK)]开展田间试验。结果表明,滴灌春小麦产量与播量呈单峰曲线关系,处理间差异显著,其中M3处理产量最高,比CK增产29.3%。随播量增加,光合势(分蘖至灌浆)有逐渐增大的趋势,但在开花至灌浆期,M3处理光合势和生长速率最大。综合以上结果,在高密度栽培条件下,北疆地区滴管春小麦播量为450kg.hm-2时,能够获得高产、稳产。     

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.     

水肥措施对春小麦产量及其构成因素的影响

本文就不同水肥措施对坝上春小麦产量及其构成因素的影响进行了研究。结果表明，在自然降雨的基础上，进行补水可以显著地提高产量，并以在小麦需水关键期一拔节期和孕穗期补水１５０ｍｍ产量更高，补水２２５ｍｍ则降低产量。     

酵素菌肥对膜下滴灌水稻产量及品质的影响

以水稻品种C1和C2为材料,研究了酵素菌肥对膜下滴灌水稻的生育期、分蘖动态等农艺性状及内在品质的影响。结果表明,酵素菌肥能够缩短膜下滴灌水稻的生育期,增加水稻的株高,提高膜下滴灌水稻的群体有效分蘖比例,减少无效分蘖的发生,最终增加水稻的产量,并能改善膜下滴灌水稻的外观及内在品质。     

增施微生物肥对膜下滴灌玉米根区土壤微生物、酶活性的影响

以玉米品种郑单958为材料,通过田间试验,研究微生物肥料对玉米根区土壤微生物、酶活性及玉米产量等指标的影响。结果表明,增施微生物肥增加了整个生育期内农田土壤微生物的数量,且抽雄期玉米窄行、根际土壤细菌和放线菌数量均显著高于常规施肥和不施肥处理(p0.05)。增施微生物肥后,抽雄期窄行、根际、宽行土壤有机质含量和脲酶活性显著提高(p0.05),分别较常规施肥处理增加24.05%、21.14%、18.61%和14.56%、9.49%、17.29%,较不施肥处理显著增加34.98%、22.03%、19.96%和17.48%、13.22%、15.08%。增施微生物肥显著提高玉米产量,较常规施肥和不施肥处理分别增加13.45%和34.97%(p0.05)。增施微生物肥可改善膜下滴灌玉米根区土壤微生物区系结构,提高土壤酶活性,增强玉米对土壤养分的吸收,进而提高玉米干物质积累,最终获得高产。     

滴灌条件下玉米不同水肥因子效应的研究

以玉米为供试作物，在阜新国家旱农示范区采用“311-B”最优混合设计进行水肥试验，探讨了滴灌条件下水、肥交互作用对玉米生长发育及产量的影响。试验结果表明：影响玉米产量的主要因素是氮肥用量，其次是磷肥。仅从产量角度评价，以高氮肥用量、低磷肥用量和丰富灌水量为该试验水肥调控的组合最佳。     

滴灌春小麦的籽粒灌浆特性

为了解滴灌春小麦的籽粒灌浆特性,以新春6号和新春19号为试验材料,应用Logistic方程对畦灌、滴灌以及底墒水+滴灌三种灌溉模式下春小麦籽粒灌浆过程进行了模拟分析。结果表明,底墒水+滴灌、滴灌相对畦灌能够延长春小麦籽粒灌浆持续时间,推迟最大灌浆速率到达时间,尤以底墒水+滴灌作用最明显。灌溉模式对籽粒灌浆各时段参数的影响在品种间也存在一定差异。     

播种方式和灌水量对春小麦干物质和产量的影响

为筛选与新疆春小麦匀播技术配套的适宜灌水量,以春小麦品种新春34号为材料,进行二因素盆栽试验,设置匀播(U)和条播(D)2种播种方式,以及W75(拔节水)、W150(拔节水+扬花水)、W225(拔节水+扬花水+灌浆水)和W300(起身水+拔节水+扬花水+灌浆水)4个不同灌溉水平(每次灌水量75mm),研究了播种方式和灌水量对春小麦干物质和产量的影响。结果表明,与常规条播相比,匀播促进了小麦出苗20d后的分蘖,增加了有效分蘖,其中W75、W150、W225和W300条件下,匀播小麦的穗数分别提高25.62%、41.79%、43.39%、46.10%,分蘖成穗率分别提高20.15%、30.15%、30.68%、33.63%;匀播提高了小麦旗叶、倒二叶的SPAD值,延缓了叶片衰老,增强了群体生育后期的光合作用,且匀播方式下增大灌水量更有利于延长小麦叶片的功能期;匀播促进了小麦营养器官干物质的积累及其在花后向籽粒中的转运,有利于产量形成;在W75、W150、W225、W300条件下,匀播小麦产量较条播分别提高2.76%、4.41%、3.77%和3.42%,两种播种方式下W225处理产量均最大。因此,匀播方式下W225灌水模式最有利于春小麦生长发育和高产。     

膜下滴灌不同肥料种类对花生生理性状与产量的影响

在辽西半干旱区膜下滴灌条件下,以"阜花17号"为材料,研究膜下滴灌不同施肥种类对花生生理性状及产量的影响。结果表明,处理4(N P K Ca区)的叶面积指数(LAI)、叶绿素含量与干物质积累动态变化均处于较理想的状态,说明随水追施尿素、磷酸二氢钾并配施硝酸钙,能较好地促进花生中后期的生长,最高产量达308.3kg/667m2。     

灌溉频率和施氮量对滴灌春小麦干物质积累及产量的影响

通过大田试验,研究了不同灌溉频率和施氮量下,滴灌春小麦干物质积累、分配和产量的形成规律。结果发现,相同施氮量下,随着灌溉频率的增加,小麦的LAI、干物质累积最大速率和花后干物质贡献率均表现为中频灌溉(M)高频灌溉(H)低频灌溉(L);相同灌溉频率不同施氮量下,小麦的LAI、干物质累积速率和花后干物质贡献率则均表现为N2N3N1N0;MN2处理与HN2和LN2处理相比,小麦的LAI提高了11.3%和22.1%,干物质累积最大速率提高了2.3%和1.3%,花后干物质贡献率增加了1.71%和2.28%;小麦的库容量提高了12.3%和13.7%,差异均显著(P0.05)。产量构成的通径分析表明,小麦产量指标中,对滴灌春小麦产量的贡献依次为穗粒数穗数千粒重。灌溉频率和施氮量对小麦产量的互作效应明显,当施氮量为308.63kg·hm-2、灌溉频率约为6.52d一次时,滴灌春小麦产量达到最大值(8 804.2kg·hm-2)。     

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。