不同施肥水平对高寒旱地全膜覆盖马铃薯水分利用效率的影响

为了探讨高寒旱地全膜覆盖下不同施肥水平对马铃薯水分利用效率的影响,采用随机区组设计,通过田间施肥试验研究不同施肥水平对马铃薯水分利用效率的影响.结果表明:在氮、磷肥用量为N1P1 (N∶150 kg/hm2,P2O5∶103.50 kg/hm2)水平时,产量最高、为19 057.1 kg/hm2,比不施肥增产46.34％;耗水量低于其他施肥水平的处理、为463.70 mm;水分利用效率(WUE)最高、为48.95 kg/(hm2· mm);且随着施肥水平的提高,水分利用效率不但没有增加,反而下降.因此,高寒旱区全膜覆盖下种植马铃薯施肥以低水平效果最好,既可以保证产量又达到了农田水分的充分利用.     

半湿润偏旱区施肥对冬小麦水分利用效率和产量的影响

1992～1995年,在半湿润偏旱区进行了施肥对冬小麦水分利用效率和产量影响试验,获得耗水量与产量关系的数学模型.研究结果表明,在一定施肥范围内,冬小麦的水分利用效率和产量随着施肥量的增加而提高.     

黄土旱塬耕作方式和施肥对冬小麦产量和水分利用特性的影响

【目的】探讨耕作方式与施肥措施对陇东黄土旱塬黑垆土冬小麦-春玉米轮作农田冬小麦产量、水分利用效率及耗水特性的影响。【方法】以设在半湿润偏旱区甘肃省镇原县连续12年的耕作与肥料长期定位试验为平台,采用裂区设计,以传统耕作和免耕为主处理,CK、N、P、M、NP、NMP为副处理,栽培制度为1年春玉米-3年冬小麦轮作,研究了不同耕作方式及施肥措施条件下的冬小麦产量、水分利用效率、耗水特性及产量与耗水量的关系。【结果】在产量方面,相同耕作方式以有机无机肥配施或无机肥配施高于有机肥或无机肥单施,有机肥单施优于化肥单施,磷肥单施优于氮肥单施;耕作方式间为传统耕作高于免耕。在水分利用特性方面,无论何种耕作方式及降雨年型,不同施肥措施在不同年份均以NMP水分利用效率最高,显著高于CK和其他处理,平均水分利用效率大小顺序为NMPNPMPCKN,传统耕作和免耕NMP较CK分别增加84.0%和84.1%;相同施肥措施中传统耕作高于免耕,NMP传统耕作较免耕增加13.6%。不同耕作方式及施肥措施冬小麦阶段耗水量与降雨量密切相关,其中NMP总耗水量相对较高,传统耕作干旱年、平水年、丰水年较CK分别增加了3.0%、4.4%、31.4%,免耕分别增加了10.2%、1.5%、25.7%,且NMP明显降低了播种—返青阶段耗水量及占总耗水量的比例,增加了返青—成熟阶段耗水量。耕作方式间总耗水量变化趋势基本为干旱年传统耕作高于免耕,丰水年和平水年免耕高于传统耕作,而降雨年型间总耗水量变化不一致。另外,无论何种降雨年型,不同耕作方式及施肥措施均在60 cm土层含水量呈拐点变化趋势,但拐点处含水量变化不同,其中NMP低于CK及其他施肥处理,变化顺序为丰水年平水年干旱年。不同施肥措施的边际水分利用效率以NMP最高,耕作方式为传统耕作高于免耕。【结论】无论何种耕作方式及降雨年型,不同年份NMP冬小麦产量、水分利用效率及边际水分利用效率均最高,收获期60 cm土层处含水量出现低值。总耗水量以NMP相对较高,且NMP有利于降低播种—返青阶段耗水量及其占总耗水量的比例,增加返青—成熟阶段耗水量和0—200 cm土层贮水量的消耗。耕作方式及施肥措施间冬小麦水分利用效率、边际水分利用效率均为传统耕作高于免耕。因此,综合考虑冬小麦产量、水分利用效率及耗水特性,认为无论何种降雨年型,采用传统耕作结合有机无机肥配施是本试验条件下的最优耕作施肥组合模式。     

施肥对半干旱区旱地全膜覆土穴播苦荞产量及水肥利用率的影响

为探明不同氮、磷、钾肥配比对全膜覆土穴播苦荞产量和水肥利用率的影响,以云荞2号为试验材料,研究在不同施肥量配比条件下,苦荞生物量、产量、收获指数、0~300 cm土层土壤贮水量、耗水量、水分利用效率、肥料利用效率、休闲效率等指标的变化,分析施肥量对产量及水肥利用效率的影响。结果表明：2015—2017年,低量施肥处理产量和生物量均表现为最高,产量增加1.1%~30.5%、生物量增加1.1%~194%。2015和2016年生育期降水利用效率、休闲期降水利用效率和年降水利用效率表现为低量施肥>不施肥>中量施肥>高量施肥,2017年表现为低量施肥>中量施肥>不施肥>高量施肥。2015和2017年水分利用效率表现为低量施肥最高,3年肥料农学效率和肥料偏生产力均表现为低量施肥>中量施肥>高量施肥。综上,低量施肥处理能够增加苦荞产量和生物量,提高水分利用效率和收获指数,明显增加肥料农学效率和肥料偏生产力,且低量施肥处理能够根据降水年型及生育期内耗水量的高低调控休闲期土壤水分,增强休闲期土壤水分恢复力,提高休闲效率和降水利用效率。研究结果可为半干旱区旱地全膜覆土穴播苦荞栽培中合理施肥提供理论依据。     

施肥对半干旱区旱地全膜覆土穴播苦荞产量及水肥利用率的影响

为探明不同氮、磷、钾肥配比对全膜覆土穴播苦荞产量和水肥利用率的影响,以云荞2号为试验材料,研究在不同施肥量配比条件下,苦荞生物量、产量、收获指数、0~300 cm土层土壤贮水量、耗水量、水分利用效率、肥料利用效率、休闲效率等指标的变化,分析施肥量对产量及水肥利用效率的影响。结果表明：2015-2017年,低量施肥处理产量和生物量均表现为最高,产量增加1.1%~30.5%、生物量增加1.1%~194%。2015和2016年生育期降水利用效率、休闲期降水利用效率和年降水利用效率表现为低量施肥>不施肥>中量施肥>高量施肥,2017年表现为低量施肥>中量施肥>不施肥>高量施肥。2015和2017年水分利用效率表现为低量施肥最高,3年肥料农学效率和肥料偏生产力均表现为低量施肥>中量施肥>高量施肥。综上,低量施肥处理能够增加苦荞产量和生物量,提高水分利用效率和收获指数,明显增加肥料农学效率和肥料偏生产力,且低量施肥处理能够根据降水年型及生育期内耗水量的高低调控休闲期土壤水分,增强休闲期土壤水分恢复力,提高休闲效率和降水利用效率。研究结果可为半干旱区旱地全膜覆土穴播苦荞栽培中合理施肥提供理论依据。     

青海省东部雨养区马铃薯高效施肥研究

采用田间小区试验,研究青海省马铃薯不同施肥模式下,产量、产量构成要素、水分利用效率、土壤硝态氮残留量的差异,探讨其对马铃薯生长特性的影响。结果表明:高产高效模式3的马铃薯产量、株高、结薯数、单株薯重、大中薯率、总生物量明显提高;高产高效模式2的总耗水量最低,水分利用效率显著增加;3种高产高施肥模式及农户模式处理下,作物水分利用效率均比常规农户处理高,提高5~30个百分点,其中高产高效模式3施肥处理水分利用效率增加显著。土壤硝态氮残留随施氮量的增加逐渐增大,高产高效模式2的土壤硝态氮残留量最高;土壤硝态氮的残留量在60~80 cm达到最大值,在80~100 cm处于最小值。结果可为雨养区马铃薯高产高效生产提供技术支撑。     

半干旱区减氮增钾、有机肥替代对全膜覆盖垄沟种植马铃薯水肥利用和生物量积累的调控

【目的】减氮增钾和有机肥替代是提高中国作物生产中资源利用效率、改善农田生态环境、提升农产品质量和降低作物生产病害风险的有效途径。研究明确半干旱区全膜覆盖垄沟种植马铃薯减氮追施、有机肥替代和增施钾肥对马铃薯干物质积累和水分利用的影响,为该区域实施水肥高效管理提供依据。【方法】在4年大田定位试验基础上,通过测定全膜覆盖垄沟种植条件下传统施肥(PM)、减氮25%并花期追施和增施钾肥(PMN)和减氮50%与有机肥替代并花期追施(PMO)的土壤贮水量、马铃薯的生物量和产量等指标,计算不同施肥模式的耗水量、生长速率、水分利用效率和肥料偏生产力,以明确不同养分管理模式对马铃薯耗水过程的调控及其对干物质积累和水肥利用效率的影响。【结果】2011—2014年PMN花前耗水量较PM分别降低了17.4、28.7、26.8和34.2 mm,花后耗水量增加了31.1、34.7、36.7和49.2 mm;PMO没有显著降低马铃薯花前耗水,而花后耗水量分别增加了17.8、24.3、11.2和10.3 mm。与PM相比,PMN在盛花期后显著提高马铃薯地上地下生物量和生长速率,使马铃薯产量在2012—2014年平均增加2 595.1 kg·hm-2,并使水分利用效率(WUE)在2013—2014年分别增加了14.4%和6.3%,达到显著差异;PMO显著提高马铃薯各生育期的地上地下生物量和生长速率,4年平均马铃薯块茎产量增加了2 945 kg·hm-2,而且WUE在2012—2014年显著高于PM。PMN和PMO较PM均能显著提高马铃薯肥料偏生产力、化肥偏生产力、氮素偏生产力和化肥氮素偏生产力,表明PMN和PMO能协同提高作物的养分和水分利用效率,实现以肥调水和以水促肥的目标。2011年为严重干旱年份,虽然PMN和PMO能调节马铃薯花前花后耗水,提高地上地下生物量和生长速率,显著提高养分偏生产力,但产量和水分利用效率无显著提高。【结论】PMN和PMO均能显著调节马铃薯花前花后耗水量,增加生物量和提高生长速率,使得马铃薯块茎产量、水分利用效率和养分利用效率增加。与PMN相比,PMO对马铃薯产量、WUE和养分偏生产力的增加幅度更大,是资源更加高效和作物增产的养分管理模式。     

不同肥膜组合对马铃薯生长性状、产量及水分利用效率的影响

以青薯9号原种为材料,研究3种施肥量(不施肥(N)、农民习惯施肥(H)、配方肥(P))和3种覆膜类型(不覆膜(F)、黑膜(B)、渗水地膜(S))下不同肥膜组合对马铃薯生长性状、产量及水分利用率的影响.结果表明:不同肥膜组合对马铃薯株高、茎粗和干物质累积量影响不同,配方肥处理较不施肥与农民习惯施肥株高分别提高了 22.2％和11.8％,茎粗提高了 31.0％和13.7％;黑膜与渗水地膜较无膜处理株高显著提高12.0 cm;配方肥较不施肥时全株和块茎干物质累积分别显著提高2 492.37和2 191.46 kg·hm-2.配方肥较不施肥与农民施肥产量分别提高20.9％和10.8％,黑膜与渗水地膜较无膜产量分别增产6 080.9和5 101.1 kg·hm-2.黑膜与渗水膜较无膜水分利用率分别提高14.5％和18.6％,施肥与覆膜二者交互作用下以配方肥+黑膜和配方肥+渗水膜处理水分利用效率最高,达82.07和80.42 kg·hm-2·mm-1.因此,配方肥+黑膜或配方肥+渗水膜能显著促进马铃薯生长、产量及水分利用率的提高,可作为一个宁南山区马铃薯推荐种植方式.     

秸秆覆盖对全膜双垄沟留膜复种马铃薯产量、水分利用效率及氮肥效应的影响

采用田间试验研究秸秆覆盖对全膜双垄沟留膜免耕复种马铃薯产量及水分利用效率、氮肥效应的影响。结果表明, 在全膜双垄沟留膜免耕复种栽培模式下,秸秆覆盖有利于促进马铃薯生长和显著提高马铃薯产量及水分利用效率,且马铃薯产量及水分利用效率均随着前茬施N量的增加呈明显增加趋势,N肥的后效增产作用非常明显;秸秆覆盖条件下,相同施肥处理马铃薯产量及水分利用效率、N肥农学效率分别比无秸秆覆盖提高25.5%~59.5%、30.8%~67.3%、8.8%~155.6%,前茬N、P₂O5和K₂O的用量分别为300、120、60 kg/hm时（F1N5处理）,马铃薯产量最高,可达16 737 kg/hm,明显高于其他处理,表明马铃薯在全膜双垄沟留膜复种模式下,秸秆覆盖可显著提高马铃薯产量及水分利用效率、氮肥效应更加明显。     

肥料配施对阴山北麓旱区马铃薯产量和水分利用效率的影响

以马铃薯克新1号品种为试验材料,采用随机区组设计,在阴山北麓地区连续3 a定位施肥,研究了不同肥料配施对马铃薯产量和水分利用效率的影响。结果表明：马铃薯各施肥处理各生育时期0～80 cm土壤含水量均低于对照,全生育期总耗水量较对照提高0.17%～4.16%,干物质积累量明显高于对照;肥料配施条件下各施肥处理马铃薯产量和商品薯率较对照显著提高,增产幅度和商品薯率的增加幅度分别为5.8%～49.67%,13.97%～55.14%,以M+NPK处理效果最明显,2011年和2012产量分别达到36 863.70 kg·hm^-2和31 386.14 kg·hm^-2,其次是NPK处理和M处理;各施肥处理的水分利用效率均高于对照,其中以M+NPK处理最高,两年分别较CK处理高出43.72%和44.09%,与其它各施肥处理相比差异显著,其次为NPK处理和M处理。有机肥和氮磷钾肥配施是最适合当地马铃薯种植的肥料配比。     

宁夏中南部地区马铃薯水分盈亏研究

了解宁夏中南部地区马铃薯的需水规律和水分供需状况,可为合理安排补灌制度,提高水分利用率提供支持。采用FAO PM 56方法和农田水分平衡方程,通过细化K_c系数,分析了马铃薯历年逐旬需水量、耗水量和水分盈亏变化。结果表明：马铃薯全生育期需水465.1~677.3 mm,与气温和降水量分别呈极显著正相关和负相关,需水量在高温年偏多,低温年偏少,在多雨年偏少,少雨年偏多。苗期和块茎膨大期水分盈亏为正值,6—8月上旬大部为负值,即有7—12个旬的水分亏缺超过10 mm/旬。缺水时段从南到北逐渐延长,缺水量逐渐增多,中部干旱带6—8月累积水分亏缺300 mm以上。为此,可选择耐旱品种,实施低耗水前茬休耕轮作、地膜覆盖、垄沟栽培、水分亏缺期节水补灌等措施,支撑马铃薯产业可持续发展。     

不同种植模式下施肥对马铃薯产量和水肥利用效率的影响

在覆膜栽培方式下,如何优化养分管理措施是目前旱作区马铃薯生产急需突破的瓶颈。为了实施水肥的高效管理,通过大田试验研究不同集雨种植模式(F0:露地垄作;F1:全膜覆盖双垄垄播;F2:全膜覆盖双垄沟播)下施肥(N0:不施肥;N1:配方施肥;N2:农民习惯施肥)对马铃薯干物质积累、块茎产量和水肥利用效率的影响,以期明确马铃薯增产增效的最佳种植模式及与之配套的施肥水平。结果表明:全膜覆盖双垄种植和施肥处理可以明显提高马铃薯全生育期的干物质积累量,其中F2N1处理对块茎膨大期的块茎干物质积累量影响最大,而在淀粉积累期和成熟期以F1N1处理的块茎干物质积累量最大,比F2N1处理增加了5.59%和2.88%,差异显著(P0.05)。可见,相比沟播种植而言,马铃薯垄上种植更有利于根系的生长和块茎的膨大。不同覆膜栽培方式下施肥处理的马铃薯块茎产量和水分利用效率均以F1N1处理的最高,F2N1处理的次之,分别比F0N1处理显著增加了40.26%和34.10%、16.33%和14.77%,但F1N1与F2N1处理之间差异不显著(P0.05)。不同处理的马铃薯肥料利用效率表现为氮素农学效率和氮素偏生产力以F1N2最高,而与其他处理相比,F1N1处理的磷、钾素农学效率显著增加了0.21~6.68倍和0.21~3.47倍,且磷、钾素偏生产力的增幅达0.05~0.91倍和0.05~0.40倍。这表明F1N1不仅可以协同增加马铃薯的块茎产量和水肥利用效率,还促进了磷、钾素农学效率和偏生产力的提高。综上所述,F1N1处理更有利于实现马铃薯增产和水肥高效利用,是半干旱区马铃薯增产增效的最佳覆膜种植模式和施肥水平。     

水氮耦合对玉米生长和产量的影响研究进展

近年来,气候变化与耕地面积不断缩减对粮食产量产生了巨大挑战。在农业生产中水、肥是必不可少的元素,两者在作物生长发育中紧密相连但又彼此制约,也是影响旱地农业生产和高产优质的必要因素。水氮耦合能调节影响作物吸收土壤水分和养分,并实现水肥一体化管理模式,在保证水肥资源高效利用的同时提高作物产量或不减产。玉米是一种典型的需水量大、需氮量多的作物,不同生育期对水、氮需求量不同,在玉米关键生育阶段水氮供应不足会影响其光合作用,进而影响干物质积累与分配,最终降低玉米产量,浪费农业资源。因此,本文主要综述了水氮耦合对玉米光合作用、干物质积累、水肥利用效率及产量的影响,明确玉米生育期内水氮耦合规律及其交互作用,以期为玉米合理灌溉及施肥提供指导。     

珍稀树种流苏树繁殖技术的研究进展

流苏树是中国二级保护植物,对其繁育技术的研究在生产实践中具有重要意义。笔者回顾了前人对流苏树繁育技术的研究,从其种子休眠、打破种子休眠,到流苏树的播种育苗、扦插繁殖、嫁接繁育以及组培快繁等方面,对流苏树繁育技术的特点进行总结与归纳,分析了不同阶段不同繁殖技术的研究进展,以期为流苏树的快速繁殖、优质大苗的培育及新品种选育提供技术参考,并从繁育技术、应用价值及古树资源的保护利用等方面对其以后的科学研究提出展望。     

原状土柱模拟不同降水年型条件下冬小麦、夏谷子耗水量研究

为合理利用旱地水资源和指导旱地农业生产,利用PVC管材采集河南旱作区褐土原状土柱,在简易防雨棚条件下对冬小麦、夏谷子的耗水状况进行测定。结果表明:冬小麦总耗水量中,丰水年型降水占77.2%,平水年型降水占67.1%,缺水年型降水占64.0%。夏谷子总耗水量中,丰水年型占同期自然降水量的97.8%,平水年型占同期自然降水量的92.1%,缺水年型同期自然降水量占总耗水量的83.13%。说明在丰水、平水年型情况下,自然降水基本能满足夏谷子水分需要。从作物阶段耗水测定结果看,丰水年型情况下,冬小麦、夏谷子均存在奢侈耗水现象;平水年型自然降水能基本满足夏谷子水分需求,但突出问题是阶段性、间隙性水分缺乏,这在冬小麦上表现的更为明显;缺水年型情况下,自然降水均不能满足冬小麦、夏谷子的水分需求,其突出问题主要表现在,一是水分状况制约着冬小麦、夏谷子正常播种和出苗,二是水分供应状况影响作物的生长发育进程。     

施肥对高寒荒漠草原区混播人工草地产量和水分利用的影响

【目的】研究燕麦/箭筈豌豆混播及燕麦单播草地产量和水分利用对施肥的响应,以探明混播及施肥影响人工草地水分利用的效应及机理,并提出青藏高原荒漠草原区水分高效利用的栽培草地播种和施肥模式。【方法】大田试验于2017年和2018年在青海省乌兰县金泰牧场开展,试验设置2个种植方式,分别为燕麦/箭筈豌豆混播和燕麦单播,设置2个施肥水平,分别为高肥（120 kg N·hm ^-2, 103 kg P₂O₅·hm ^-2）和低肥（60 kg N·hm ^-2, 51.5 kg P₂O₅·hm ^-2）,共4个试验处理,完全随机区组设计。所有处理在春季播种前进行灌溉,生育期无灌溉。试验测定指标包括主要生育时期人工草地地上生物量、植株氮含量、土壤体积含水量等,计算指标包括牧草生育期内耗水量、干物质水分利用效率和粗蛋白水分利用效率。 【结果】通过混播和施肥均可大幅提高草地产量,2017年和2018年高肥处理干物质产量比低肥处理分别提高34.7%和9.7%,粗蛋白产量分别提高41.3%和20.4%,混播处理干物质产量比单播处理分别提高14.4%和9.2%,粗蛋白产量分别提高74.7%和62.9%。混播高肥处理产量为所有处理中最高,2017年收获期干物质和粗蛋白产量分别为10 251.7和827.2 kg·hm ^-2,2018年分别为7 589.3和570.2 kg·hm ^-2。通过增施化肥增加了草地的水分消耗,同时大幅度提高了草地水分利用效率。2017和2018年两个生长季中高肥处理牧草耗水量分别比低肥处理增加6.2%和4.3%,干物质水分利用效率提高了21.0%和4.9%,粗蛋白水分利用效率提高了30.1%和17.4%。通过混播也增加了草地的耗水量,对草地的干物质水分利用效率影响不显著,但大幅提高了蛋白质水分利用效率。2017和2018年混播草地耗水量分别比单播处增加17.9%和9.2%,干物质水分利用效率比单播处理提高-5.9%和0.5%,粗蛋白水分利用效率比单播处理提高46.7%和51.3%。 【结论】通过混播和合理施肥能够减少土壤水分无效蒸发、促进土壤贮水有效利用,提高栽培草地产量、品质及水分利用效率,推荐在高寒荒漠草原区有春季灌溉条件的草地使用。研究可为我国高寒干旱、半干旱区栽培草地建设和优良饲草生产提供一定的借鉴。     

不同类型钾肥对甘薯钾素积累和利用率的影响

利用自行研制的腐殖酸钾肥料,选用食用甘薯品种北京553,研究了不同类型钾肥对甘薯钾素积累动态和利用率的影响。结果表明,甘薯钾素积累量随甘薯生长发育而增加,变化动态可以用Logistic方程拟合。施用腐殖酸钾显著提高了钾肥农学利用率和钾肥吸收利用率,而钾素干物质生产效率和钾素收获指数都有所降低。