不同灌水次数和施氮量对冬小麦群体动态和产量的影响

为了明确灌水次数和施氮量对高产冬小麦群体动态和产量的影响,分别于2006-2007、2007-2008年度在保定市和藁城市用当地冬小麦推广品种河农822和石新616研究了不同灌水次数(在保证底墒基础上全生育期灌0、1、2和3水,分别用W0、W1、W2和W3表示)和施氮量(0、112.5和225 kg/ha,分别用N0、N1和N2表示)对小麦群体动态和产量的影响.结果表明,2006-2007年度灌水次数和施氮量对小麦总茎(穗)数的影响较显著.W1、W2和W3的成穗数显著高于W0,W1、W2、W3之间差异不显著.3个施氮水平间各生育时期的总茎数均差异显著,且随施氮量增加而增大.大部分生育时期不同灌水次数的LAI差异不显著,而不同施氮量的LAI差异显著,N2的LAI显著高于N1和N0.灌水次数对穗数和千粒重影响显著,施氮量对穗数和穗粒数影响显著,以致灌水次数和施氮量对小麦产量的主效应均达到显著标准.4种灌水水平的产量以W3最高,W0最低;3个施氮量中N1产量最高,N0最低.灌水次数和施氮量对小麦产量和各产量构成因素的交互作用显著,W0和W1条件下产量随施氮量增加而提高,而W2和W3条件下N1产量最高,且与N0差异显著.2007-2008年度试验中,灌水次数和施氮量对各生育时期的总茎数、LAI和产量的影响均不显著.根据本研究结果可知,在河北平原地区常年降水(小麦全生育期100 mm左右)和中等肥力条件下全生育期灌溉3次,施氮量为N 112.5～225 kg/ha以及丰水降雨年份和较高肥力条件下全生育期灌溉1或2次,相应地施氮225或112.5 kg/ha,可以分别取得较理想的产量.     

密度和施氮量对超高产冬小麦群体质量和产量形成的影响

为明确种植密度和施氮量对超高产冬小麦群体质量和产量形成的影响,以冬小麦品种石麦18为材料,于2013-2014年度在河北省藁城市进行了密度(基本苗150万、225万、300万和375万·hm-2)和施氮量(180、240和300kg·hm-2)的二因素裂区试验。结果表明,小麦各生育时期群体总茎(穗)数随密度的增加而增加,但4种密度下都取得了较高的穗数。越冬前至开花期叶面积指数(LAI)和干物质积累量均随密度的增加而增加,但基本苗为150万和225万·hm-2时开花后LAI和干物质积累量都高于基本苗300万和375万·hm-2。各生育时期(除起身期外)不同施氮量之间总茎数差异不显著。干物质积累量随着施氮量增加呈增加趋势,高施氮量下开花后LAI衰减较慢。密度对产量及其构成因素的影响均显著,施氮量仅对千粒重和产量的影响显著;密度与施氮量对千粒重和产量有显著的交互效应。基本苗150万·hm-2、施氮量240~300kg·hm-2处理的小麦产量最高,分别为10 308.65和10 221.98kg·hm-2。因此,建议在低密度下适当增施氮肥。而从节本增效考虑,在高密度下应适当减少氮肥投入,以实现小麦的高产高效。     

稻油轮作下油菜秸秆还田与水氮管理对杂交稻群体质量和产量的影响

【目的】研究秸秆还田与水氮配施的理论与技术,探讨对水稻群体质量和产量形成的影响。【方法】选用宜香优2115为试验材料,三因素裂裂区设计,主区为油菜秸秆堆腐还田和直接还田两种秸秆还田方式,裂区为淹水灌溉和控制性交替灌溉两种水分管理方式,裂裂区为4种施氮量,分析对水稻群体质量及产量的影响,并探讨秸秆还田与水氮管理模式下群体质量和产量形成的关系。【结果】秸秆还田与水氮管理对主要生育时期水稻干物质积累量、叶面积指数(LAI)及产量均存在显著或极显著的调控效应,互作效应显著;且群体质量指标与产量呈显著或极显著正相关。秸秆堆腐还田对水稻群体质量指标的调控显著高于秸秆直接还田,齐穗期高效叶面积指数提高了4.71%～6.50%,群体干物质显著增加了9.22%～13.30%;并对水稻产量及其构成因素影响显著,有效穗数及每穗粒数分别提高了5.9%～9.8%和1.5%～5.2%,从而使产量提高了9.5%～13.4%。控制性交替灌溉相对于淹灌能保证足够的穗数,提高干物质积累量,减缓拔节至齐穗期叶面积衰减,加快结实期群体生长率,利于穗粒数及产量的提高;且随着氮肥用量的增加,分蘖数、干物质积累量、有效叶面积率和高效叶面积率均呈先增后降的趋势。【结论】从三因素间的互作效应来看,秸秆堆腐还田处理下,控制性交替灌溉与施氮量150 kg/hm^2,可有效提高齐穂期高效叶面积指数(4.80～5.32),具有较高的结实期干物质积累量(6.94～7.36t/hm^2),显著提高了有效穗(181.6万～220.9万/hm^2)及每穗粒数(180～200粒),从而显著提高产量达到10328.1～12464.1 kg/hm^2,为本研究节水减氮增效最佳的处理。     

不同水氮处理对小麦耗水特性及产量的影响

为给小麦高产节水栽培提供理论依据,以百农矮抗58为材料,在大田条件下设置3个灌水水平[不灌水(W0),灌1水(W1,拔节水),灌2水(W2,拔节和开花水)]和5个施氮水平[0kg·hm-2(N0)、90kg·hm-2(N1)、180kg·hm-2(N2)、240kg·hm-2(N3)、300kg·hm-2(N4)],研究水氮处理对冬小麦耗水特性及产量的影响。结果表明,随着施氮量的增加,小麦总耗水量和土壤贮水消耗量先增加后降低,以N3处理最高,各种水分利用效率也表现出相似趋势。随灌水次数的增加,总耗水量、土壤水利用效率和降水利用效率均提高,而水分利用效率和灌水利用效率则相反。阶段耗水量均随灌水次数增加而提高,施氮对阶段耗水量的影响因灌水不同而异,其中,N2和N3处理在拔节至开花期的耗水量较高,而在开花至成熟期则较低。籽粒产量随施氮量增加呈先升后降趋势,随灌水次数增加则持续提高。综合考虑产量和生产成本,W1N3处理为本试验条件下节水高产的水氮运筹推荐模式。     

灌水及施氮对高产区小麦产量及品质性状的影响

为给高产小麦的优质高效栽培提供理论依据,以中筋小麦品种平安8号为材料,研究了大田条件下灌水和施氮对小麦籽粒产量、籽粒品质及面粉品质性状的调控效应。结果表明,水氮对小麦产量和品质性状的影响表现为施氮灌水施氮×灌水。施氮对大多数品质性状(醇溶蛋白含量除外)的影响达显著(P0.05)或极显著(P0.01)水平;小麦籽粒产量、蛋白质产量、蛋白质组分含量及多数面团流变学特性指标随着施氮量的增加而提高,而籽粒硬度和容重则呈下降趋势,其中不施氮处理与施氮处理间差异显著,施氮处理间差异不显著(P0.05)。在施氮处理中以施氮180kg·hm-2时氮肥偏生产力最高。灌水对籽粒产量、蛋白质产量、清蛋白含量、球蛋白含量、籽粒硬度和容重的影响亦达显著或极显著水平。籽粒产量、蛋白质产量和吸水率随灌水次数(每次灌水750m3·hm-2)的增加而增加,而籽粒蛋白质含量、硬度、容重及面团形成时间、稳定时间、拉伸阻力和比例均随之降低。施氮与灌水互作显著影响籽粒产量、蛋白质产量和蛋白质含量、籽粒硬度、容重,对其他性状无显著影响。     

水分亏缺和施氮对春小麦生长和水氮利用的影响

为探寻促进春小麦生长、增产和水氮高效利用的水氮调控模式,通过田间试验,以春小麦品种永良4号为研究对象,设置4个水分条件[苗期-拔节期亏水(W1:土壤含水率下限为55%的田间持水率)、孕穗期-开花期亏水(W2:土壤含水率下限为60%的田间持水率)、灌浆期-成熟期亏水(W3:土壤含水率下限为55%的田间持水率)、全生育期不亏水处理(W4:三个生育阶段土壤含水率下限分别为70%、70%和65%的田间持水率,对照)]和3个施氮水平(N1:120 kg·hm^-2;N2:180 kg·hm^-2;N3:240 kg·hm^-2),研究了不同生育时期水分亏缺和施氮对河西地区滴灌春小麦的生长、产量和水氮利用的影响。结果表明,随着施氮量的增加,春小麦的株高、叶面积指数、干物质积累量、产量、水分利用效率(WUE)、灌溉水利用效率(IWUE)和氮肥偏生产力(NFP)均呈现先增后减的趋势,其中N2的平均水分利用效率明显大于N1和N3。不同亏水灌溉对春小麦的生长、产量和水分利用效率等指标有不同的影响,W3和W4更有利于春小麦的生长,但其水分利用效率明显低于W1和W2,W2的平均水分利用效率比W1、W3、W4分别高7.4%、11.7%和12.0%。在所有处理中,N2W2处理获得最高产量和较高的水氮利用效率,因此在河西地区滴灌条件下,可将该水氮组合作为最佳的灌水施氮策略。     

施氮量对冬小麦氮素利用和产量的影响

为给限量灌溉条件下冬小麦高产栽培中合理施氮提供依据,2008-2009年度分别在藁城市和清苑县以冀5265和科农199为材料,研究了限量灌溉条件下（小麦全生育期灌3水,每次灌水量75 mm）施氮量（0、120、180、240和300 kg·hm^-2,分别用N0、N120、N180、N240和N300表示）对冬小麦氮素吸收利用及小麦产量的影响。结果表明,增施氮肥有利于增加小麦植株和籽粒的含氮量和氮素积累总量。随施氮量的增加,藁城点籽粒氮素积累量呈持续增加趋势,清苑点在N240处理下籽粒中氮素积累量达到最高后开始下降。两地试验中氮素干物质生产效率均随施氮量的增加而降低,藁城的氮素生产效率、回收效率及农艺效率呈先升高后降低的趋势,以N180的氮素生产效率最高,回收效率和农艺效率则以N240最高;穗数和穗粒数随施氮量的增加而增大,千粒重随施氮量的增加而降低,且各处理间差异显著;籽粒产量随施氮量增加呈递增趋势,但N240与N300之间差异不显著。清苑县的试验中,氮素干物质生产效率、籽粒生产效率、回收效率和农艺效率都随施氮量的增加而降低,且在部分处理之间差异显著;穗数、穗粒数和籽粒产量均以N240的最高,千粒重则以N0的最高,再增加施氮量反而使产量及其构成因素有所降低。根据本研究结果,在河北平原限量灌溉条件下,小麦生产中施氮240 kg·hm^-2可以获得较理想的籽粒产量和氮素利用效率。     

休闲期覆膜与施氮量对旱地小麦水氮利用效率和籽粒产量的影响

为探寻旱地小麦休闲期覆盖下的适宜施氮量,在旱地小麦休闲期覆盖与不覆盖条件下,分别设置75、150和225kg·hm-2三个施氮量,分析了休闲期覆盖配施氮肥对旱地小麦水氮利用效率和籽粒产量的影响。结果表明,休闲期覆盖显著提高播种至孕穗期0~300cm土壤蓄水量,其中播种期土壤水分增加70~81mm,其蓄水保墒效果可延续至孕穗期,进而提高了小麦产量和水分利用效率。休闲期覆盖促进了小麦植株对氮素的吸收和积累,增加了植株花前氮素转运量、花后氮素积累量以及籽粒氮素积累量,提高了氮素收获指数和氮素生产效率。休闲期覆盖配施氮素150kg·hm-2时,蓄水、增产和水分高效利用、氮素积累与转运的效果最好。     

施氮量对超级早稻产量形成与氮利用效率的影响

以株两优819和陆两优996为材料,研究了施氮量对超级早稻产量形成、稻米品质与氮利用效率的影响.结果表明：（1）施氮使超级早稻显著增产,株两优819增产的原因是提高了每穗粒数,而陆两优996增产的原因是提高了每穗粒数和千粒重;（2）两组合N 225 kg/hm2处理较N 150 kg/hm2处理显著减产;（3）两组合稻米蛋白质含量随施氮量增加而升高,直链淀粉含量随施氮量增加而降低;（4）超级早稻产量与叶面积、干物质积累量呈正相关,与粒叶比呈负相关;（5）随施氮量增加,两组合的氮素累积量显著提高,氮肥利用率、氮肥效率、氮素吸收效率、氮生理效率、氮素利用效率显著降低.本试验条件下,施N150 kg/hm2能使超级早稻获得较高产量,同时获得较高氮肥利用率、氮素吸收与利用效率.     

氮肥运筹对华北平原限水灌溉冬小麦产量和水氮利用效率的影响

为了解不同氮肥运筹处理对华北平原限水灌溉条件下冬小麦产量、水分和氮素利用效率的影响,在中国农业大学吴桥试验站限水灌溉(播种前灌充足底墒水,春浇拔节水和开花水)条件下,开展了6个不同氮肥运筹处理(157.5 kg N/ha全部做基肥;基肥88.5 kg N/ha 追肥69 kg N/ha;基肥157.5 kg N/ha 追肥69 kg N/ha;基施88.5 kg N/ha 追施138 kg/ha;226.5 kg N/ha全部做基肥;基肥157.5 kg N/ha 追肥138 kg N/ha)的大田试验。结果表明,限水灌溉条件下,不同氮肥运筹处理的冬小麦经济产量和产量构成因素(有效穗数、穗粒数和千粒重)间无显著差异。冬小麦水分利用效率(1.78~1.87 kg/m3)和氮素生理利用效率(39.65~44.42 kg/kgN)随氮肥施用量加大呈下降趋势,而氮肥生产力则随施氮量增加而显著降低。冬小麦氮素转运量及其对籽粒的贡献率(%)均表现为叶片>茎鞘>穗颖。氮肥一次性基施处理的氮素转运量及其对籽粒的贡献率(%)在各氮肥运筹处理中均较高。在华北平原地区,施氮水平在157.5 kg N/ha且一次性基施,是限水灌溉冬小麦高产、高效、简化的适宜施肥方式。     

限水灌溉对极端晚播密植小麦籽粒产量、蛋白质含量和水氮利用效率的影响

为了解极端晚播密植小麦的限水灌溉效果,2012年11月至2014年6月以弱春性小麦偃展4110和半冬性小麦矮抗58为材料,在华北地区典型水浇地进行晚播(11月中旬)密植(600万株·hm-2)试验,比较了常规灌溉(拔节期和开花期各灌水60mm)和限水灌溉(拔节期灌水60mm)的小麦开花后氮素吸收转运分配、籽粒产量和蛋白质含量以及水氮利用效率。与常规灌溉相比,限水灌溉可促进极端晚播密植小麦开花前氮素在开花后向籽粒的转运量、转运效率及其对籽粒氮素的贡献率,显著提高氮素收获指数和籽粒蛋白质含量,但对开花后氮素积累量以及小麦氮素吸收效率、籽粒产量和水分利用效率的影响因生长季而异。与常规灌溉相比,限水灌溉下偏旱的2012-2013生长季开花后氮素积累量和氮素吸收效率降低,籽粒产量和水分利用效率无显著变化;偏湿润的2013-2014生长季开花后氮素积累量和氮素吸收效率维持稳定,籽粒产量和水分利用效率分别提高4.3%~5.3%和10.4%~13.3%。极端晚播密植栽培模式下,限水灌溉不仅可促进小麦营养器官氮素向籽粒的转运,提高小麦氮收获指数和籽粒蛋白质含量,还能在偏湿润的年份提高籽粒产量和水分利用效率。     

微喷灌条件下不同水氮处理对冬小麦水氮利用和产量的影响

在关中平原冬小麦生产中,降雨分布不合理和肥料利用效率低制约了农业的发展。为提高该地区小麦产量和水氮利用效率,于2017-2019年在陕西杨凌西北农林科技大学曹新庄试验站进行冬小麦田间试验,供试品种为普冰151,采用施氮和灌水二因素裂区设计,灌水量为主区（W₀:0m·hm^-2;W₁:600  m·hm^-2;W₂:12 00 m·hm^-2）,灌溉方式为微喷灌;施氮量为副区（N₀:0 kg·hm^-2;N₁:75 kg·hm^-2;N₂:150 kg·hm^-2;N₃:225 kg·hm^-2;N₄:300 kg·hm^-2）,研究了灌溉量和施氮量对冬小麦产量和水氮利用效率的影响。结果发现,灌溉量和施氮量对冬小麦产量、经济效益和水氮利用效率有显著影响;灌溉能提高氮肥偏生产力和水分利用效率,灌溉水利用效率随着灌溉量增加而降低,水分利用效率随着灌溉量增加先升高后降低。施氮量超过150 kg·hm^-2,水分利用效率、灌溉水利用效率和冬小麦产量不会显著增加,氮肥偏生产力随着施氮量升高而降低。因此,施氮量150 kg·hm^-2配合越冬灌水600 m·hm^-2,能够在保障高产的基础上,提高水、氮利用效率,降低种植投入成本,增加农民收入,实现关中平原小麦高产高效水氮运筹的目标。     

限量灌溉对京郊小麦产量、水分利用效率及效益的影响

为明确北京及周边地区限量灌溉下小麦适宜的灌水制度,设置5个灌水梯度,以北京平均灌溉水平2 550m3·hm-2为对照(CK),逐渐减少用水量到2 100、1 650、1 200和750m~3·hm~(-2),通过田间和盆栽试验,研究灌水对小麦生长、产量、水分利用效率及效益的影响。结果表明,与对照相比,灌水量为2 100和1 650m~3·hm~(-2)的处理下,小麦产量降幅未达显著水平,其余两个处理(1 200和750m~3·hm~(-2))的产量显著降低。减产源于有效穗数和穗粒数的减少;有效穗数的减少源于群体茎蘖数(起身、拔节)的减少,穗粒数的减少源于穗长的缩短、不孕小穗数增加和有效小穗数减少。随着灌水量的减少,小麦的水分利用效率提高,其中灌水1 650m~3·hm-2的处理水分利用效率最高。与对照相比,灌水2 100和1 650m~3·hm~(-2)的处理,每公顷效益减少290元以内,其余两个处理减少超过1 700元。综合考虑产量、效益、水分利用效率,在限制灌溉量无补贴的情况下,灌水量为1 650 m~3·hm~(-2)(越冬水750 m~3·hm~(-2)、拔节水450 m~3·hm~(-2)、灌浆水450m~3·hm~(-2))的节水灌溉模式最佳。     

施氮量和灌水模式对小麦产量、品质和氮肥利用的影响

为探明河套灌区小麦实现高产、高效、优质相统一的施氮量范围,以中强筋小麦品种永良4号为供试材料,通过田间试验系统分析了不同施氮量和灌水模式对小麦产量、品质和氮肥利用效率的影响。结果表明,节水灌溉较常规灌溉,小麦籽粒产量并未显著降低,籽粒品质显著提升;植株吸氮量明显降低,氮素生理效率和氮素生产效率显著提高。小麦产量随着施氮量的增加呈先升高后降低的趋势,籽粒品质随施氮量增加呈增加趋势;多数氮素利用相关指标与施氮量均呈极显著负相关,过量施氮导致氮肥利用效率降低。河套灌区小麦高产、高效、优质相统一的适宜施氮量为:节水灌溉模式185.5 kg·hm~(-2)～209.5 kg·hm~(-2),常规灌溉模式212.5 kg·hm~(-2)～240.9 kg·hm~(-2)。     

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。     

：施氮水平对不同类型小麦产量和品质的影响

为了确定安徽淮北地区小麦超高产栽培的适宜施氮量,以强筋小麦济麦20、中强筋小麦烟农19和中筋小麦皖麦50为材料,在超高产栽培条件下,研究了施氮量对小麦籽粒产量和品质的影响.结果表明,在基施有机氮42～56 kg/ha基础上,每公顷施氮量0～360 kg范围内,籽粒产量与施氮量呈极显著二次曲线相关.济麦20和皖麦50在施氮量300 kg/ha时籽粒产量最高,但与施氮量为240 kg/ha的处理差异不显著;烟农19则以施240 kg/ha氮素时籽粒产量最高.单位面积穗数和穗粒数随施氮量的加大均呈增加趋势,千粒重随施氮量增大呈下降趋势.籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、沉淀值、形成时间和稳定时间等品质指标均与施氮量呈显著线性正相关.在本试验条件下,淮北地区小麦超高产栽培的适宜施氮量为240 ～300 kg/ha.     

水氮限量供给下两个高产小麦品种物质积累与水分利用特征

为给小麦节水高产高效栽培提供科学依据,以主栽小麦品种济麦22和石麦15为材料,在大田条件下,设置2个灌水水平[春灌一水(W1)和春灌二水(W2)],在每个灌水水平下设置2个施氮量处理[192kg.hm-2(N1)和270kg.hm-2(N2)],探讨了有限水氮供给条件下两品种的干物质生产与水分利用特征。结果表明:(1)在W1水平下,济麦22的N1与N2处理籽粒产量和水分利用效率无显著差异,石麦15的N1处理籽粒产量和水分利用效率显著高于N2处理;在W2水平下,两品种籽粒产量和水分利用效率均以N1处理较高;在相同施氮水平下,两品种籽粒产量和水分利用效率均以W2处理较高;在不同水氮处理下,济麦22籽粒产量和水分利用效率高于石麦15。(2)在相同灌溉水平下,两品种花后物质积累量和分配比例均以N1处理高于N2处理;在相同施氮水平下,两品种花后物质积累量和分配比例均以W2处理高于W1处理;2个品种比较,石麦15花后物质积累量和分配比例高于济麦22,而济麦22花前物质积累量及其对产量的贡献率高于石麦15。(3)在不同水氮处理下,济麦22总耗水量、土壤贮水消耗量及花后耗水比例均大于石麦15。综合上述结果认为,两小麦品种在W2N1水氮组合下可实现高产与水分高效利用的协调统一。