西辽河平原灌溉方式对玉米产量及氮素利用效率的影响

为探明3种不同灌溉方式对西辽河平原玉米产量及氮素利用的影响,为该地区玉米不同灌溉方式下氮素高效利用调控提供理论参考,试验采用大田对比的方法进行,供试品种采用农华101,密度5 000株/亩,以当地农户生产灌溉定额为设定灌额,测定和分析了玉米氮素积累与转运及籽粒产量等相关指标。结果表明,2019年和2020年2年中,浅埋滴灌条件下氮肥偏生产力最高、膜下滴灌条件下最低,二者差异均达到了显著水平;各处理间氮素收获指数差异不显著;氮素利用效率以浅埋滴灌最高,大水漫灌次之,膜下滴灌最低,其中2019年各处理间差异不显著,2020年浅埋滴灌和大水漫灌处理间差异不显著,但均显著高于膜下滴灌;玉米籽粒产量以浅埋滴灌和大水漫灌最高,二者与膜下滴灌相比均呈显著性差异。综合结果分析可知,浅埋滴灌是西辽河平原玉米生产上较适合的灌溉方式。     

秸秆还田与花后灌溉提高春玉米产量及水氮利用效率

【目的】研究秸秆还田与花后灌溉量对春玉米产量及水氮利用效率的影响,探究实现黄土高原东部河谷平原区春玉米水氮可持续高效利用的有效管理措施。【方法】基于连续7年长期定位试验（2014—2020年）,在2021—2022年开展田间试验,采用裂区设计,主区为秸秆还田（R）和无秸秆还田（U）,副区为5个花后灌溉量0(I0)、50(I50)、100(I100)、150(I150)、200(I200) mm,分析春玉米花后干物质累积量与耗水量的关系,并研究不同处理对春玉米产量、经济效益以及水氮利用效率的影响。【结果】秸秆还田与花后灌溉量及二因素互作显著提高春玉米产量、经济效益及水氮利用效率。与无秸秆还田相比,秸秆还田后玉米增产15.1%—43.5%,经济效益提高15.9%—49.1%,水分利用效率提高16.8%—36.9%,氮素回收利用效率、农学效率与偏生产力分别显著提高15.8%—62.0%、26.5%—126.0%和15.1%—43.6%。花后干物质累积量与耗水量之间呈现二次函数关系,与无秸秆还田相比,秸秆还田处理表现出较强的花后水分生产力,同时,产量响应系数显示秸秆还田处理在受到干旱胁迫时具有...     

水氮耦合对玉米水分利用效率的影响

在甘肃河西绿洲灌区通过田间试验,研究了水氮耦合两因素共同作用下对春玉米水分利用率的影响.研究结果表明:全生育期施氮量为360 kg/hm2、灌水量为5700 m3/hm2条件下,玉米水分利用效率最高,为30.4 kg/(hm2·mm),比玉米水分利用效率最低的全生育期不施氮、灌水量为7200 m3/hm2处理的24.1 kg/(hm2·mm)高26.0%.全生育期施氮量为540 kg/hm2、灌水量为6450 m3/hm2条件下,玉米经济产量最高,为15060 kg/hm2,比玉米经济产量最低的全生育期不施氮、灌水量为5700 m3/hm2处理的12204 kg/hm2高23.4%.在全生育期施氮540 kg/hm2、灌水6450 m3/hm2条件下,既可获得高产又可获得较高的水分利用效率.     

根区深层水氮耦合对玉米生长和生理的影响

旨在探究水氮耦合和灌水施肥深度对玉米生长的作用机理,为合理的水肥管理提供理论依据。以陕北地区普遍种植的玉米品种‘天赐19’为供试材料,设置灌水量（W3：2 650 m·hm^-2;W2：2 180 m·hm^-2;W1：1 715 m·hm^-2）、施氮量（N3：960 kg·hm^-2;N2：600 kg·hm^-2;N1： 240 kg·hm^-2;N0：不施氮）和灌水施肥深度（H3：0 cm;H2：5 cm;H1：10 cm;H0：15 cm）3因素,根据复因素不完全实施方案设计10个处理。结果表明,水氮耦合及灌水深度对玉米的生长和生理指标有显著影响,在N1H1水平下,随着灌水量的增加,盆栽玉米的株高、茎粗、叶面积、干物质量和净光合速率呈现增加的趋势。在W1水平下,随着施氮量的增加,盆栽玉米的株高、叶片数、叶面积、干物质量呈现降低的趋势;茎粗和叶绿素含量呈现先增高后降低的趋势;隶属函数法得出W3N1H1处理隶属值最高。因此,推荐灌水量为2 650 m·hm^-2、施氮量为240 kg·hm^-2、灌水施肥深度10 cm为该地区玉米种植的最佳灌水施肥模式。     

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。     

干湿交替灌溉对水稻产量、水氮利用效率和稻米品质影响的研究进展

干湿交替灌溉作为一项重要的节水灌溉技术,对水稻产量、水氮利用效率和稻米品质都具有重要影响,且这种影响的正负效应主要由土壤落干的程度决定。本文从稻田土壤理化与生物学性状、水稻根系形态生理特性以及地上部农艺性状与生理特性等方面综述了干湿交替灌溉对水稻产量、水氮利用效率和稻米品质的作用机制,同时简述了干湿交替灌溉与氮肥互作对水稻产量、水氮利用效率和稻米品质的影响;提出了研究存在土壤落干程度监测标准不统一、调控机制阐明不深入等问题,建议今后利用多组学技术解析干湿交替灌溉对水稻茎蘖成穗率的调控机制并基于籽粒淀粉、蛋白质和脂肪代谢开展干湿交替灌溉、氮肥施用等栽培措施对稻米品质形成的调控机制研究。     

水氮处理对复播油葵产量和水氮利用效率的影响

为探明不同水氮处理对复播油葵生长、产量及水氮利用效率的影响,采用裂区设计,设置不同灌水处理:低水处理(2 250 m³·hm^-2)、中水处理(3 750 m³·hm^-2)、高水处理(5 250 m³·hm^-2)和不同施氮处理:不施氮处理(0 kg·hm^-2)、低氮处理(120 kg·hm^-2)、中氮处理(240 kg·hm^-2)、高氮处理(360 kg·hm^-2)进行大田小麦复播油葵试验。结果表明:复播油葵氮素吸收量、氮肥利用效率随灌水量的增加而增加;施氮量在0~240 kg·hm^-2时,复播油葵的产量随着施氮量的增加而增加,施氮量超过240 kg·hm^-2时增加不显著;随灌水量的增加,复播油葵耗水量增加,水分利用效率先增加后降低,且均在施氮240 kg·hm^-2和360 kg·hm^-2处理间无显著差异。本试验条件下,生育期内灌水5 250 m³·hm^-2(高水)、施氮360 kg·hm^-2(高氮)时,复播油葵的产量为3 598 kg·hm^-2,生育期内中水3 750 m³·hm^-2、中氮240 kg·hm^-2时,复播油葵的单盘粒重、千粒重和产量表现一致,产量为3 518 kg·hm^-2,综合考虑各因素,中水中氮的处理为产量和效益兼优的最佳组合。     

不同生育期灌水和施氮对夏玉米生长、产量和水分利用效率的影响

【目的】研究不同生育期灌水和施氮对玉米各生育期生长、产量和水分利用效率的影响。【方法】以夏玉米蠡玉16号为试验材料,设置了7个水分处理(全生育期灌水、苗期+拔节期灌水、苗期+抽穗期灌水、苗期+灌浆期灌水、拔节期+抽穗期灌水、拔节期+灌浆期灌水、抽穗期+灌浆期灌水)和3个氮素水平(不施氮肥、低氮(60kg/hm2)、高氮(180 kg/hm2)),研究不同生育期灌水和施氮对夏玉米生长、产量及水分利用效率的影响。【结果】不同生育期灌水和施氮对夏玉米的株高、叶面积、地上部干物质、产量及水分利用效率均有一定的影响。与全生育期灌水相比,在平均氮肥(各指标3个氮素处理的平均值)水平下,苗期+灌浆期灌水处理及抽穗期+灌浆期灌水处理的株高、叶面积、地上部干物质累积量和籽粒产量显著降低,且后者的水分利用效率最低。相比较而言,苗期+拔节期灌水、苗期+抽穗期灌水及拔节期+抽穗期灌水处理玉米产量的下降幅度不大,而灌溉水利用效率却有较大提高。【结论】在试验地区,与全生育期灌水相比,苗期+拔节期灌水、苗期+抽穗期灌水以及拔节期+抽穗期灌水处理有利于维持玉米产量并提高水分利用效率,而施氮也可以显著增加玉米的产量和水分利用效率。在本试验条件下,以高氮全生育期灌水处理的产量最高。     

施氮量对玉米产量和氮素利用效率及土壤硝态氮累积的影响

目的探明新型SODm尿素氮替代普通尿素氮减量对春玉米氮素吸收利用的影响。方法通过田间小区试验,以不施氮(CK)和当地常规施氮(CFN)为对照,研究等氮量SODm氮(SODmN)、SODm氮减量10%(SODmN−10%)、SODm氮减量15% (SODmN−15%)、SODm氮减量20% (SODmN−20%)和SODm氮减量25% (SODmN−25%)对春玉米产量效益和氮利用效率的影响。结果与CFN处理相比,当SODmN施用量减少15%并继续降低时,玉米产量呈下降趋势,SODmN−15%处理籽粒产量和生物量均相对较高,玉米产量随着氮减量程度的增加表现为先增加后降低,呈二次多项式关系;经拟合,玉米最高产量对应的施氮量为313 kg/hm²,最高纯收益所对应的施氮量为292 kg/hm²。氮素的吸收总量表现为先增加后降低,氮收获指数、氮素平衡和氮利用效率(SODmN−25%除外)均随着氮减量程度的增加而增大。结论河西绿洲灌区玉米施肥量较高,用SODm尿素氮替代普通尿素氮后出现明显的氮过量,随着氮减量程度的加大,春玉米籽粒产量表现为先增加后降低的趋势,当氮减量超过常规施氮量的20%时产量开始下降,但氮减量25%以内对玉米的产量并没有造成明显影响。在常规施肥基础上用SODm尿素氮替代普通尿素氮,可实现减少氮用量20%的目标,此时产量效益最大化,且氮的利用效率也显著提高。     

不同灌溉定额对景电灌区春玉米产量及水分利用效率的影响

水分是限制农业生产发展的首要因素,尤其是水资源紧缺的干旱区,极大的限制了农业生产和经济发展。因此,探寻合理的灌溉管理模式,提高作物产量和水分利用效率是缓解水资源紧张的必要手段。本试验于2022年4-10月在甘肃省景电灌区开展春玉米不同灌溉定额试验,共设置6个灌溉定额,分别是5000 m3/hm2、4500 m3/hm2、4000 m3/hm2、3500 m3/hm2、3000 m3/hm2、2500 m3/hm2。结果表明,灌溉定额4500 m3/hm2有利于春玉米的生长发育,提高作物产量,达到13827.19 kg/hm2,较其他处理增幅2.05%~34.17%,同时在该灌溉定额下春玉米产量构成要素有所改善,其中穗粗、行粒数、穗重均最大,分别为61.82cm、18.12、308.54 g,较其他处理分别提高5.80%~22.46%、2.43%~17.89%和2.41%~23.50%;该灌溉定额下春玉米水分利用效率也有所提高。因此,4500 m3/hm2灌溉定额为景电灌区春玉米的种植最佳灌溉定额。     

施氮对灌漠土春玉米干物质积累和氮素吸收利用动态的影响

为了给河西走廊灌区春玉米的氮素管理提供理论依据,用田间试验方法于2006--2007年研究了不同氮水平下春玉米干物质积累和氮素吸收利用动态的规律.采用自然风干法和微量凯氏定氮法测定植株干重和氮素含量.结果表明:1)不同氮水平下春玉米干物质积累与其氯素的吸收均可以用logistic方程(y=K/(1+ea+n)拟合;2)施氮肥可显著影响到春玉米干物质最大积累速率和氮素最大吸收速率,前者N在225 kg/hm2处理下最高,为644.6 kg/(hm2·d),后者N在300 kg/hm2处理下最高,为5.1 kg/(hm2·d);3)施氮肥对春玉米干物质最大积累速率和氮素最大吸收速率出现的天数均无规律性变化,前者平均为92.5 d,后者平均为78.1 d,后者比前者出现平均提前了15 d左右;4)随着施氮量增加,春玉米氮素吸收效率增加,于出苗后110 d达到最大吸收率,到成熟期有所下降;而其利用率随着施氮量增加而降低,随着玉米生长而增加,至玉米成熟期达到峰值.     

灌水与氮用量互作对烤烟叶片养分含量、产量、品质及氮素利用效率的影响

采用大田试验研究了灌水与氮用量互作对烤烟(NicotianatabacumL.)叶片营养元素含量、烟叶产量品质和氮素利用效率的影响.结果表明,随氮用量增加,烤后烟叶中N,P,K,Mn含量上升,Mg,Fe含量下降;在相同氮用量条件下灌水可以提高叶片中P,K,Ca,Mg含量,降低N,Fe,Mn,Cu,Zn含量;灌水和氮用量互作对提高烟叶产量、品质和烤烟氮素利用效率具有明显促进作用,氮用量达45kg·hm-2结合灌溉,烟叶产量和质量性状最好,烤烟对氮素的利用效率最高.     

不同生育时期亏水对河西地区春玉米生长、产量和水分利用的影响

【目的】研究不同生育时期亏水对河西地区春玉米生长、产量和水分利用的影响。【方法】以春玉米东单11号为试验材料,设置4个不同灌水处理(全生育时期灌水(4个生育时期均灌水,CK)、拔节期不灌水(I1)、抽雄期不灌水(I2)、灌浆成熟期不灌水(I3)),研究不同生育时期亏水对春玉米株高、叶面积、地上部干物质、产量和水分利用效率的影响。【结果】与CK相比较,任一生育时期不灌水处理都会造成春玉米株高、叶面积、地上部干物质累积量、产量降低,其中I1处理对株高和干物质累积量影响显著,最高分别较对照降低了11.59%和16.10%;I3处理对春玉米叶面积影响显著,最高降低了24.61%;与CK相比较,I3处理灌溉水利用效率最高,较CK增加幅度最大,达23.77%;不同生育时期不灌水处理对春玉米的产量及其构成因素都有显著影响,其中I2处理对产量影响最大,最大降幅为24.45%,而I3处理对产量没有显著影响。【结论】与全生育时期灌水相比较,灌浆期不灌水不仅对春玉米产量没有显著影响,还可大幅度提高水分利用效率。     

渭北旱塬保护性耕作对春玉米产量及水分利用效率的影响

【目的】研究渭北旱塬免耕和传统耕作条件下不同覆盖方式对春玉米产量和水分利用效率的影响,为渭北旱塬春玉米的高产栽培提供参考。【方法】在渭北旱塬以春玉米"沈单10号"为供试材料,以传统耕作不覆盖为对照,研究了传统耕作+秸秆覆盖、传统耕作+地膜覆盖、传统耕作+秸秆地膜双覆盖、免耕不覆盖、免耕+秸秆覆盖、免耕+地膜覆盖、免耕+秸秆地膜双覆盖时春玉米产量和水分利用效率的变化。【结果】免耕秸秆地膜双覆盖对春玉米的农艺性状有明显改善作用,与传统耕作不覆盖相比,其株高增长19.82%,穗位高增长47.55%;免耕和覆盖均可提高春玉米的产量,其中免耕秸秆地膜双覆盖的产量最高,达9 219kg/hm2,比传统耕作不覆盖增产28.89%;秸秆地膜双覆盖可以显著提高春玉米的水分利用效率,与传统耕作不覆盖相比,免耕秸秆地膜双覆盖的水分利用效率提高了40.28%,传统耕作秸秆地膜双覆盖的水分利用效率提高了46.81%。【结论】免耕秸秆地膜双覆盖可以明显提高春玉米的产量和水分利用效率,且对春玉米的农艺性状有一定改善作用。     

灌水量和滴灌频率对甘肃省河西地区春玉米生长和水分利用的影响

为探究适合河西地区春玉米生长的灌水量和滴灌频率的最佳组合,采用‘咸科858’为试验材料,设置作物蒸发蒸腾量(ETc)60%(W_1)、80%(W_2)和100%(W_3)3个灌水水平和间隔4(D_1)、8(D_2)和12d(D_3)3个滴灌频率,共9个处理。生育期内,对春玉米株高、茎粗、叶面积指数(LAI)、干物质累积量和产量等进行测定。结果表明:同一滴灌频率下,W_3处理的株高、茎粗、LAI和干物质累积量均显著高于W_1和W_2处理,灌水量对春玉米产量、水分利用效率(WUE)和灌溉水利用效率(IWUE)影响极显著,其中产量在W_3最高,平均达到15 769kg/hm~2,比W_1和W_2分别提高29.68%和8.90%,而其IWUE最低,较W_1和W_2分别减少22.17%和12.68%,灌水量对春玉米耗水量有显著影响,且春玉米耗水量随灌水量增加而增加;同一灌水量下,亏缺灌溉(W_1和W_2)中D_1处理的生长指标、产量、WUE和IWUE最大;充分灌水(W_3)水平下,春玉米产量、WUE和IWUE均在D_2处理达到最大,分别为16 658kg/hm~2、3.16kg/m~3和4.3kg/m~3;灌水量和滴灌频率二者交互作用对春玉米株高、产量、WUE和IWUE有极显著影响;主成分分析法得出W_3D_2处理得分最高。综上,W_3D_2(100%ETc,间隔8d)处理高产且WUE较高,可作为河西地区春玉米生产的最佳滴灌灌水组合。     

播期对新疆北疆膜下滴灌春大豆产量及水分利用效率的影响

为探究适时早播对膜下滴灌春大豆干物质积累分配、产量及水分利用效率的影响,于2021和2022年采用裂区试验设计,设置B₁(4月3日、4月7日)、B₂(4月11日、4月14日)、B₃(4月19、4月21日)、B₄(正常播期4月27日、4月28日)4个播期处理为主区,副区为2个品种(‘合农71’和‘新大豆27’),测定大豆植株叶面积指数、群体光合势、干物质积累分配和转运、产量及水分利用效率等指标。结果表明:早播处理B₁和B₂分别较B₄生育进程提前8~12和3~8 d,总生育期延长7~14和2~8 d,最大叶面积指数增加2.12%~30.70%和9.53%~19.62%,总光合势增加2.42%~32.29%和9.58%~18.78%,总干物质积累量增加2.42%~32.29%和9.58%~18.78%,产量增加8.70%~32.90%和13.13%~21.70%,水分利用效率提高27.27%~41.49%、22.78%~35.23%。因此,4月上旬播种是北疆膜下滴灌春大豆的适宜播期,有利于节水增产。     

氮肥施用对四川紫色土矿质态氮淋失特征及春玉米产量的影响

为探究不同施氮量下春玉米季土壤矿质态氮淋失特征及产量变化,以春玉米为研究对象,设置不同施氮量(0、90、180、270、360 kg·hm-2,分别用N0、N90、N180、N270、N360表示),采用地下淋溶原位监测的方法,测定了玉米生育期间的土壤氮素淋失动态、玉米产量及氮肥利用率.结果 表明:硝态氮(NO-3-N)是春玉米季旱地土壤矿质态氮淋失的主要形态,占总淋失量的90％～91％;施用基肥和苗期追肥后1～3周出现氮素淋失高峰,是防控氮素淋失的关键时期;随施氮量增加,矿质态氮淋失量呈指数上升趋势,表现为N360(70.46 kg·hm-2)>N270(39.65 kg·hm-2)>N180(26.33 kg·hm-2)>N90(18.55 kg·hm-2)>N0(6.54 kg·hm-2),各处理间差异达显著水平(P<0.05).氮肥表观淋失率随施氮量增加呈先降后升趋势,在N180处理下,淋失率最低,为10.99％,较N270、N360处理分别降低1.27、6.76个百分点;玉米籽粒产量先随施氮量增加而显著提高(P<0.05),施氮超过180 kg·hm-2后进入平台期,N180处理下氮肥表观利用率达到最高,较其他处理增加14.50～27.75个百分点.总体来看,该研究区域春玉米的最佳施氮量为180 kg·hm-2,既能稳产也能保肥,同时土壤的氮素淋失率最低.     

微咸水灌溉对土壤盐分和春玉米生长发育的影响

通过田间小区试验,研究了3 g/L微咸水灌溉对土壤盐分动态和春玉米生长发育的影响。结果表明,用矿化度为3 g/L的微咸水灌溉可在土体中积累较多的盐分,对春玉米叶面积、株高、叶绿素含量、干物质、产量均有不良影响,玉米叶面积在玉米生长后期减少速度较快,干物质积累相对减少,玉米产量下降。在干旱年份微咸水灌溉致使玉米产量下降了28.0%,多雨年份玉米产量下降了10.4%,井渠混灌在干旱和多雨年份玉米产量则分别下降了14.0%和7.4%。     

减氮对引黄灌区春玉米氮素吸收利用和淋失的影响

为探究不同减氮水平下春玉米产量及氮素吸收利用和氮素淋失损失特征,为宁夏引黄灌区春玉米氮肥合理施用提供理论依据,本研究于 2021—2022年在宁夏引黄灌区基于渗漏池进行了连续两年的田间定位试验,以先玉 1225为供试玉米品种,设置了5个氮水平,施氮量分别为常规施氮420 kg·hm^-2 （N-420）、减氮14.29%（N-360）、减氮35.71%（N-270）、减氮57.14%（N-180）、不施氮处理（CK）,对春玉米产量、氮素吸收利用和氮素淋失损失量进行测定分析。两年数据均表明,农户常规施肥与减氮14.29% 处理籽粒产量没有显著差异（P＜0.05）,减氮 35.71% 处理较常规施肥处理产量降低。2021年减氮 35.71%、减氮 14.29% 处理较常规施肥处理籽粒产量分别降低了 8.60%和 3.59%,2022年减氮 35.71%处理籽粒产量较常规施肥处理降低 11.46%,而减氮14.29%处理与常规施肥处理相比籽粒产量增加1.42%。氮肥表观利用率、氮肥农学效率、地上部氮素收获指数两年数据均显示减氮 35.71% 处理高于减氮 14.29% 处理和常规施肥处理。氮肥偏生产力随着施氮量的增加逐渐降低,与减氮 57.14% 处理相比,减氮35.71%、减氮14.29%和常规施肥处理分别降低19.57%、33.81%、42.59%。总氮淋失量随施氮量的增加而升高,减氮35.71%、减氮 14.29% 处理总氮淋失损失量较常规施氮处理降低 42.51% 和 18.09%。各处理氮素淋失中,硝态氮是主要形式,占总氮的45.50%~54.68%。相关性分析表明,施氮量与总氮淋失量呈正相关,随着施氮量的增加,总氮淋失量呈指数型增加（R²=0.998 6）。研究表明,与常规施氮量相比,减少35.71%施氮量下,春玉米产量平均减少10.03%,总氮淋失量平均降低42.51%,氮肥表观利用率、农学效率和偏生产力均提高。综合考虑认为,施氮270 kg·hm^-2可作为协调引黄灌区春玉米产量和环境安全的合理选择。