施氮和覆膜对陕北地区玉米生长及氮素转运的影响

为探究覆膜与施氮量对陕北地区玉米生长特性及氮素转运的影响,以‘郑单958’玉米为供试材料,共设置11个处理,种植模式分为露地种植(M₀)和覆膜(M₁),施氮量分别为80(N₁)、120(N₂)、160(N₃)、200(N₄)、240(N₅)kg/hm²,以露地种植下不施氮作为对照组,测定玉米生长、产量、氮素转运及氮肥利用效率。结果表明,覆膜与施氮量对大田玉米株高、茎粗、叶面积指数有显著影响,且随着生育期推进,玉米各生长指标均呈快速升高直至平缓的趋势,二者互作效应对株高具有极显著影响;覆膜和施氮对玉米产量具有极显著影响,覆膜显著提高玉米产量,随着施氮量的增加,玉米产量呈现先增后降的趋势,M₀和M₁模式分别在N₃和N₂水平下达到高产,为12 469.02和13 181.66 kg/hm²。随施氮量增加,各营养器官氮素积累量均表现出先增后减的趋势,成熟期各器官氮素积累由高到低为籽粒>叶>茎;玉米营养器官氮素转运量呈先降后增的趋势,施氮量和覆膜均显著影响玉米氮素转运效率,氮素吸收效率呈显著下降趋势;覆膜显著提高氮肥利用率、氮肥偏生产力及氮肥农学利用率,随着施氮量的增加,氮肥利用率、氮肥偏生产力及氮肥农学利用率均显著降低,而肥料产量贡献率先增后降。通过主成分综合评价,M₁N₃处理得分最高,因此推荐覆膜条件下施氮量160 kg/hm²作为陕北地区玉米较优的栽培模式。     

黄土丘陵区人工林土壤可溶性氮组分季节变化

为探究黄土丘陵区退耕还林后土壤可溶性氮养分积累的季节动态变化特征,以志丹县永宁镇沙棘和山杏林地为研究对象,采集0-10,10-20,20-30 cm土壤样品,分析土壤可溶性氮组分含量和比例的季节动态变化。结果表明：退耕还林可显著增加土壤硝态氮、铵态氮和可溶性有机氮含量,尤其是0-10 cm土层增加明显。0-10,10-20,20-30 cm土层间差异显著,沙棘林和山杏林间也达到显著差异水平。总体来看,硝态氮含量随季节变化明显,3月最高,3-6月下降,6-9月上升,9-11月又下降,11月最低。各样地间0-30 cm土层铵态氮含量变化幅度较小。可溶性有机氮含量随季节变化明显,6月最高,11月最低,3-6月上升,6-9月下降,9-11月又上升。可溶性有机氮含量季节变化规律与硝态氮变化规律相反。沙棘林地土壤可溶性氮含量较杏树林地高,且阳坡高于阴坡。0-30 cm土层可溶性氮组分以可溶性有机氮为主,占73.3%~99.0%,其次是硝态氮,占0.9%~24.3%;铵态氮所占比例最少,在2%以下。退耕还林措施可显著增加0-10 cm土层土壤可溶性氮含量,不同林分土壤可溶性氮含量增加不同,沙棘林地高于杏树林地。     

水肥互作效应对陕北温室马铃薯生长及品质的影响

为在陕北地区栽培马铃薯(Solanum tuberosum)过程中选择合理的灌水施肥量,本研究采用随机区块组合的温室试验,滴灌施肥由3个灌水水平(100%ET0, 80%ET0和60%ET0)和3个施肥水平(100%F(N-P2O5-K2O=240-120-300 kg/hm2), 75%F和50%F)完全随机组成为9个处理(T1, 100%ET0×100%F;T2,80%ET0×75%F;T3, 60%ET0×50%F;T4, 100%ET0×75%F;T5, 80%ET0×50%F;T6, 60%ET0×100%F;T7, 100%ET0×50%F;T8, 80%ET0×100%F;T9, 60%ET0×70%F),以常规施肥(施肥量为50%F)和沟灌(灌水量为60%ET0)为对照处理(CK),研究水肥互作对马铃薯不同生育时期的株高、茎粗、叶面积、叶绿素含量、产量和品质的影响。结果显示,T9处理(60%ET0×70%F)条件下的马铃薯株高、茎粗生长优势较为明显,不会产生"徒长"现象,叶绿素含量较高,有利于马铃薯植株的生长,增产量明显且变异系数小,各品质指标含量较高且变异系数较小。因此,该处理可作为陕北地区温室马铃薯种植灌水施肥优选方案。本研究结果可为该地区优质马铃薯生产提供有力的技术支持。     

20个马铃薯品种品质比较与综合评价

对20个马铃薯品种的单株块茎产量、淀粉含量、还原糖含量、可溶性糖含量、维生素C含量、蛋白质含量进行分析,并结合主成分分析、隶属函数法、系统聚类分析对马铃薯块茎的品质进行了综合评价,以期筛选出适宜在榆林市种植的适用于不同加工用途且品质优良的马铃薯品种。结果表明,不同马铃薯品种间各品质指标存在很大差异,单株块茎产量、淀粉含量、还原糖含量、可溶性糖含量、维生素C含量和蛋白质含量的变异系数分别为46.76%、50.07%、50.66%、64.79%、33.72%和68.10%。陇薯11号的单株块茎产量与淀粉含量最高,LZ112的还原糖含量最高,陇薯9号的可溶性糖含量最高,老红皮的维生素C含量和蛋白质含量最高。主成分分析结果表明,供试20个马铃薯品种的品质指标可以用4个主成分来表示（方差累积贡献率达90.448%）,各成分代表性指标分别为蛋白质含量、淀粉含量、可溶性糖含量、还原糖含量。进一步采用隶属函数法和系统聚类分析对马铃薯品质进行综合评价,共筛选出7个品质较优的马铃薯品种,占供试品种的35.0%。其中,1种（定薯3号）可作为菜用和淀粉加工的兼用种质,1种（甘引薯1号）可作为全粉加工和油炸食品...     

关中平原不同降雨年型夏玉米临界氮稀释曲线模拟及验证

过量施氮和降雨变率大是陕西关中平原夏玉米种植中常见的2大问题,临界氮稀释曲线模型是诊断作物氮营养状况的有效手段。该研究选取关中平原主栽的6个夏玉米品种,设置了N0（0）、N1（86 kg/hm2）、N2（172 kg/hm2）和N3（258 kg/hm2）共4个施氮水平,在2013年（生育前期正常,后期大旱）和2014年（生育前期大旱,后期偏涝）这2种降雨年型下构建和验证了基于全生育期干物质的夏玉米临界氮稀释曲线。结果表明：2 a条件下临界氮浓度与地上生物量均符合幂指数关系,但模型参数存在部分差异,基于临界氮稀释曲线所建立的氮营养指数可用来诊断夏玉米氮盈亏状态,诊断结果表明氮营养指数均随着施氮量的增加而增加,且年型之间存在差异,最优施氮量介于86～172 kg/hm2之间。制定不同降雨年型下夏玉米临界氮稀释模型对于指导精确施氮及生育季氮诊断具有重要的意义。     

水肥供应对马铃薯根层养分及产量的影响

以陕北地区普遍种植的马铃薯品种荷兰15号为供试材料,设置灌水水平和施肥量两因素,研究水肥供应对马铃薯根层养分及产量的影响。以100%ET₀（W1）和当地推荐施肥量（F1,N-P₂O₅-K₂O为240-120-300 kg·hm^-2）为基础,3个灌水量处理分别为W1,W2（80%ET₀）和W3（60%ET₀）,3个施肥水平分别为F1,F2（75%F1）和F3（50%F1）,以60%ET₀灌水水平和不施肥处理为对照组（CK）,共10个处理。结果表明：不同水肥供应对马铃薯各生长阶段耗水量及水分利用效率有显著的影响,随着灌水量增加,土壤水分逐渐向下层迁移;在马铃薯整个生育期,W3F2处理水分利用效率最高,为44.69 kg·hm^-2·mm^-1,其次为W2F2(44.41 kg·hm^-2·mm^-1),比CK分别高39.64%和38.75%;W3F1处理在10~60 cm土层硝态氮含量平均值最高,比CK高166.1%,W2F2在10~60 cm土层铵态氮含量平均值最高,比CK高61%,W3F3在10~60 cm土层电导率平均值最高,比CK增高48.44%。W2F2处理的土壤养分含量较高,主要集中在10~30 cm土层;W2F2处理的产量最高,为12 539.33 kg·hm^-2,比CK处理的产量高55.65%,且变异系数小。因此,该地区推荐的灌水量为80%ET₀,施肥量N-P₂O₅-K₂O为180-90-225 kg·hm^-2。     

基于番茄产量品质水肥利用效率确定适宜滴灌灌水施肥量

研究滴灌施肥条件下水肥组合对温室番茄根系生长、产量品质和水肥利用效率的影响,并运用多元回归分析和空间分析相结合的方法,寻求满足单目标最大的灌水施肥制度,以及综合评价产量品质和水分利用效率的水肥调控效应,提出同时满足高产优质高效的最接近的灌水施肥制度。通过小区试验,设灌水和施肥（N-P2O5-K2O）2因素,3个滴灌水量（高水：100%ET0、中水：75%ET0、低水：50%ET0,ET0是参考作物蒸发蒸腾量）和3个施肥水平（高肥：240-120-150 kg/hm2、中肥：180-90-112.5 kg/hm2、低肥：120-60-75 kg/hm2）。结果表明,番茄产量、水分利用效率、肥料偏生产力和品质受灌水和施肥影响显著。产量与灌水量和施肥量正相关;减小灌水量和增大施肥量,水分利用效率增大;增大灌水量和降低施肥量,肥料偏生产力增大。维生素C和番茄红素随施肥量的增加先增大后降低（中水除外）,可溶性糖随施肥量增加而降低（中肥除外）,可溶性固形物和糖酸比分别在中水与低水、高水与低水之间差异显著（P<0.05）。根质量、根长、根表面积及根体积与产量有显著的线性正相关关系。通过多元回归分析和空间分析得出,灌水量为159 mm,施肥量为479.4、404.4和382.8 kg/hm2时,水分利用效率、番茄红素和糖酸比最大;灌水量为279 mm,施肥量为510 kg/hm2时,产量最大;灌水量为262 mm,施肥量为225 kg/hm2时,肥料偏生产力最大。产量和品质同时达到大于等于85%最大值的灌水施肥区间大约为210～230 mm和385～453 kg/hm2,产量、水分利用效率和品质同时达到大于等于85%最大值的最接近灌水施肥区间为198～208 mm和442～480 kg/hm2。此研究为当地温室番茄滴灌施肥生产过程中水肥科学管理提供指导依据。     

膜下滴灌水肥耦合促进番茄养分吸收及生长

研究膜下滴灌不同水肥调控措施对日光温室番茄生长、产量、养分吸收利用的影响,为温室番茄水肥科学管理提供依据。设灌水(W)和施肥(F:N-P2O5-K2O)2因素,以常规沟灌施肥(W1:100%ET0,F1:240-120-150kg/hm2,ET0为参考作物蒸发蒸腾量)为对照(Control,CK),3个滴灌水量(W1:100%ET0、W2:75%ET0、W3:50%ET0)和3个施肥水平(F1:240-120-150 kg/hm2、F2:180-90-112.5 kg/hm2、F3:120-60-75 kg/hm2)。结果表明,滴灌施肥(W1F1)比CK处理的干物质量、产量和肥料偏生产力(PFP,partial factor productivity of fertilizer)分别增加60.0%、46.9%和47.0%,氮、磷和钾吸收量是CK的1.82~2.41、1.56~2.03和1.36~1.90倍。滴灌施肥下,W1F2干物质量最大(9 258.3 kg/hm2),W1和W2较W3增产19.0%和6.5%,F1和F2较F3增产18.3%和12.9%。生育期内,植株氮、磷和钾吸收量均随灌水量和施肥量的增加而增大(第二果膨大期,F2处理磷和钾吸收量最大除外),灌水量越大,养分利用效率(NUE,nutrient use efficiency)越小,吸收效率(UPE,nutrient uptake efficiency)和PFP越大,施肥量越大,NUE、UPE及PFP均减小。综合分析,滴灌施肥增产效果明显,W1F2(100%ET0,N-P2O5-K2O为180-90-112.5 kg/hm2)处理干物质量最大,有较大的增产潜力,UPE和PFP较高,是适宜的灌水施肥组合。     

水肥调控对马铃薯块茎品质及水肥利用效率的影响

以陕北地区普遍种植的马铃薯品种‘希森6号’为供试材料,设置3个灌水量为W1(100%ET_c)、W2(80%ET_c)、W3(60%ET_c),3个施肥水平N-P₂O₅-K₂O分别为F1(240-120-300 kg·hm^-2)、F2(180-90-225kg·hm^-2)、F3(120-60-150 kg·hm^-2),以60%ET_c和不施肥处理为对照,共10个处理。结果表明,水肥调控对马铃薯块茎产量、品质及水肥利用效率有显著的影响。马铃薯产量和水分利用效率随着施肥量的增加而增加,F1处理更有利于马铃薯生长,但F1处理肥料偏生产力明显低于F2和F3处理,F1处理的平均肥料偏生产力比F2和F3处理低23.51%和26.72%;淀粉含量随着灌水量的增加而先减后增;维生素C含量随着施肥量的增加而增加,随着灌水量的增多而减少;可溶性糖含量随着灌水量或施肥量的增加均呈抛物线趋势。运用隶属...     

不同灌水水平下CROPGRO棉花模型敏感性和不确定性分析

基于过程的作物模型使用大量的品种和土壤参数来模拟作物生长和土壤水分变化。对于新的作物品种或新的环境,这些参数往往需要重新率定,然而许多参数难以通过实测获得。敏感性分析(sensitivity analysis,SA)可以量化模型输入参数对模型输出的影响,通过筛选出敏感性较大的参数进行率定,而把敏感性较小的参数设为固定值,可以极大简化参数率定过程,提高工作效率和模型模拟精度。为了给DSSAT-CROPGRO-Cotton模型应用于新疆地区进行棉花灌溉制度优化提供本地化的模型参数,对该模型进行了敏感性分析和不确定性分析。该文依据新疆石河子的棉花大田试验资料,应用Morris法和扩展傅里叶幅度敏感性检验(extend Fourier amplitude sensitivity test,EFAST)法对DSSAT-CROPGRO-Cotton模型3个灌水处理(60%ETC、80%ETC和100%ETC,ETC为作物蒸发蒸腾量crop evapotranspiration)下6个输出结果(初花天数、成熟天数、籽棉产量、地上干物质量、最大叶面积指数和蒸发蒸腾量)对于品种和土壤参数进行敏感性分析,并比较了2种方法的相关关系,最后对EFAST法的输出结果进行不确定性分析。相关分析结果显示,对于地上干物质量和最大叶面积指数,Morris法和EFAST法相关性介于0.87~0.93,对于模型结果成熟天数、籽棉产量和蒸发蒸腾量,2种方法相关性介于0.66~0.81。敏感性分析和不确定性分析结果显示,模型模拟灌水处理对初花天数无明显差异,且模拟初花天数和最大叶面积指数存在参数敏感性过于单一现象。模型参数敏感性随土层而不同:对于成熟天数,40~80 cm土壤参数的敏感性更强;对于地上干物质量和蒸发蒸腾量,80~120 cm土壤参数的敏感性更强,这可能是由于该地区气候干旱,下层土壤水分充足程度直接影响作物受到水分胁迫的程度,进而影响作物生长发育和蒸发蒸腾量。模型输出结果最大叶面积指数和蒸发蒸腾量存在一定程度的高估。该研究可提高CROPGRO-Cotton模型在新疆地区的模拟效率和模拟精度。