测墒滴灌下不同氮肥水平对冬小麦光合特性及氮素转运的影响

采取裂区设计,探讨测墒滴灌下不同氮肥水平对冬小麦不同生育期光合特性与氮素积累转运的变化特征.其中,氮肥为主区,设3个水平(N_1:100 kg·hm~(-2),N_2:250 kg·hm~(-2),N_3:350 kg·hm~(-2));滴灌为副区,设3个水平(W_0:滴灌底墒水,W_1:滴灌底墒水+拔节水,W_2:滴灌底墒水+拔节水+开花水).结果表明:相同滴灌水平下,小麦最大光化学效率(F_v/F_m)在开花期达到最高,N_2处理高于N_1,N_3处理;小麦叶绿素含量全生育期均表现为N_2,N_3显著高于N_1处理;氮素总积累量、氮素籽粒积累量在N_2水平下最高.N_2W_2处理下营养器官氮素转运量、对籽粒的贡献率最高;相同氮肥处理下,氮素总积累量、氮素籽粒积累量以W_2水平最高,产量在N_2W_2最高,为6 684.71 kg·hm~(-2).综合籽粒产量、氮素积累与转运和光合特性来看,在本试验条件下,250 kg·hm~(-2)的施氮量、滴灌量为214.52 mm为最优的节水节氮、高产模式.     

水氮耦合对冬小麦籽粒灌浆特性及产量的影响

在大田试验条件下,以冬小麦矮抗58为材料,在小麦生育期不灌水(W0)和拔节期灌水(W1)两个水分处理下,研究了不施氮肥(N0),180 kg/hm(2N1),240 kg/hm(2N2),300 kg/hm(2N3)4个施氮水平对冬小麦籽粒灌浆特性和产量的影响.结果表明:拔节期灌水处理小麦籽粒产量、氮肥农学利用效率明显高于不灌水处理,但灌水处理水分利用效率明显低于不灌水处理.相同水分处理下,不同施氮处理之间存在明显差异,且均以240 kg/hm2施氮处理产量最高.研究还发现,在拔节期灌水处理条件下,小麦籽粒灌浆后期存在"灌浆小高峰"现象,这可为最终提高籽粒千粒重,进而提高小麦籽粒产量奠定基础.综上所述,适宜的水分处理和合理的施氮量有利于提高小麦产量和水、氮利用效率.     

土壤水分胁迫与调控对冬小麦生育指标的影响

针对干旱地区有限水资源和发展节水灌溉实际,采用田间试验方法探讨了土壤水分胁迫与调控对冬小麦矿质营养吸收、干物质累积、产量形成和籽粒营养品质等的影响．试验结果表明：在冬小麦各个生育期,土壤水分胁迫与调控均会影响冬小麦对矿质营养的吸收和干物质累积等;各个生育期相应的土壤水分胁迫指标(占田持的百分比),苗期为60％,返青期为60％,拔节-抽穗期为65％,抽穗-灌浆期为65％,灌浆-成熟期为55％;水分胁迫对冬小麦籽粒的N,P,K,蛋白质,粗脂肪和淀粉等营养品质的影响不大,苗期、灌浆-成熟期水分胁迫对产量的影响最小,而拔节-抽穗期水分胁迫对产量的影响最大,故拔节-抽穗期为冬小麦缺水敏感期,水分胁迫应尽量避免．     

不同灌溉方式和施氮水平对土体硝酸盐累积和淋失的影响

以华北平原冬小麦-夏玉米轮作体系为对象,研究不同灌溉方式（漫灌、喷灌）和施氮水平对土壤NO3^- -N的时空变化的影响.研究结果表明,与漫灌方式相比,喷灌在一定程度上减少了土壤NO3^- -N向土壤深层的累积;玉米季土壤深层累积大量NO3^- -N,漫灌方式和高施氮量（400kg·hm^-2·a^-1和600kg·hm^-2·a^-1）均显著增加了冬小麦－夏玉米轮作体系土壤NO3^- -N的淋洗,当施氮量在200kg·hm^-2·a^-1以下时,土壤中NO3^- -N的淋洗量与不施氮处理差异不显著．因此,合理灌溉和科学施肥是农业可持续发展的重要保证．     

棉花膜下滴灌水氮耦合的初步研究

采用田间单因素和复因素试验研究了棉花膜下滴灌耗水和氮素养分吸收的规律，并建立棉花膜下滴灌水氮耦合方程。研究结果表明，现蕾前吸收的氮素养分不到总量的5％，盛花到吐絮期吸收养分的比例最大，超过60％，棉花膜下滴灌将大部分氮肥以追肥分配给棉花是符合棉花养分需求的生理规律的。膜下滴灌棉花全生育期耗水量在北疆石河子地区，苗期平均耗水量为44mm，蕾期平均耗水量为113mm，开花．盛铃期平均耗水量为182mm，盛铃期一吐絮期平均耗水量为98mm，总耗水量为437mm，随着灌溉量的增加，棉花耗水量也逐渐增加。建立了棉花水氮耦合回归方程，据此计算最高产量灌溉量为4189．5m3／hm2，最高产量施N量为223．5kg／hm2。采用“空间寻址法”计算最佳水肥耦合组合，发现棉花产量在4560～5040kg／hm2的频率最大，相应的最佳灌溉量、施氮量分别为4125m3／hm2、205．5kg／hm2以及4170m3／hm2、223．5kg／hm2。因此建议施氮量214．5kg／hm2，灌溉量4125m3／hm2为最佳水肥耦合组合。     

丘陵旱地冬小麦大田和原状土柱模拟耗水量研究

在丘陵旱地对冬小麦进行了大田和原状土柱模拟耗水量研究.结果表明:在大田情况下,小麦4500～6000 kg/hm2产量水平,耗水量216.3～345.2 mm,播种-返青、返青-抽穗、抽穗-成熟不同生育阶段耗水分别占总耗水量的25.9%～36.9%,22.0%～31.1%,31.9%～52.2%,但年际间变幅较大;小麦拔节以后耗水量和耗水强度明显增加,拔节期、灌浆期是小麦两个重要的水分需求期.原状土模拟情况下,冬小麦总耗水量中,丰水年型自然降水占77.2%,平水年型自然降水占67.1%,缺水年型自然降水占64.0%.从作物阶段耗水测定结果看,丰水年型情况下,冬小麦存在奢侈耗水现象;平水年型自然降水能基本满足冬小麦水分需求,突出问题是阶段性、间隙性水分缺乏;缺水年型情况下,自然降水不能满足冬小麦的水分需求,突出问题主要表现为一是水分状况制约着冬小麦正常播种和出苗,二是水分供应状况影响作物的生长发育进程.     

不同水肥措施对位山灌区冬小麦生长及产量的影响

为了探究位山灌区冬小麦合理的水肥管理措施,采用田间试验的方法,研究冬小麦关键生育期不同灌水量与施氮量对冬小麦生长和产量指标株高、穗长、穗粒数、千粒质量的影响。结果表明:施肥量通过影响穗数及穗粒数影响冬小麦最终产量,灌溉量通过影响籽粒质量影响冬小麦最终产量;水肥互作效应下,灌溉量对冬小麦产量的影响比施肥量更明显;连续3 a的试验结果显示,灌水定额为675 m~3/hm~2、施氮量为198 kg/hm~2的水肥措施有利于当地冬小麦的生长发育及增产。     

豫南地区施氮量对优质食味粳稻品种南粳9108产量及品质的影响

设置了0、120、240、360kg/hm~(2 )4个施氮水平,研究不同施氮水平对优质食味粳稻品种南粳9108产量和品质的影响.试验结果表明:随氮肥用量增加,产量呈增加趋势,在施氮量为240kg/hm~2时,产量最高,达到9868.20kg/hm~2.随着氮肥用量的增加,稻米品质评价指标中的糙米率、精米率、整精米率、垩白大小、垩白度、蛋白质含量、胶稠度、峰值黏度、崩解值呈增加趋势;而垩白粒率、直链淀粉含量、热浆黏度、最终黏度、消减值、回复值、糊化温度则表现出降低的趋势.食味方面,外观、黏度、平衡度以及食味得分均是随着氮肥用量的增加呈下降趋势,只有硬度呈上升趋势.综合考虑不同施氮水平下的产量和品质表现,把施氮水平控制在240kg/hm~2左右时有利于优质食味粳稻品质南粳9108在豫南地区实现优质高产.     

氮密互作对荞麦花期光合特性和产量的影响

以苦荞通荞一号(T1)和甜荞通荞二号(T2)为实验材料,在大田条件下设置3个播种密度(60、90、120 kg/hm~2)和4个施氮水平(0、90、270、360 kg/hm~2),研究了氮密互作对荞麦花期光合特性和产量的影响,旨在探究一个提高荞麦产量的最优氮肥水平和种植密度的平衡点,为制定合理的栽培措施,实现高产提供数据支持.结果表明,氮肥和密度显著影响荞麦的籽粒产量,两者之间存在互作效应.荞麦在花期的光合速率与产量之间存在显著的相关关系,提高荞麦的光合速率能增加籽粒产量.该实验条件下,通荞一号和通荞二号适宜的播种密度均为90 kg/hm~2,适宜的施氮量为270 kg/hm~2.因此,在荞麦的高产培育中,可通过调节施氮量和种植密度,提高植株的光合从而获得籽粒产量的高产.     

滴灌频率和施氮量对番茄生长及硝酸还原酶的影响

以番茄品种"时研"为试材,研究滴灌频率和施氮量对番茄生长及氮代谢相关酶的影响。试验灌水定额1800 m~3/hm~2,设立高频灌溉W_1(2 d 1次)和低频灌溉W_2(10d 1次)2个灌溉频率,N_1(施纯氮360 kg/hm~2)和N_2(施纯氮600 kg/hm~2)2个施氮水平。结果表明,在相同施氮条件下,高频(W_1)较田间经验常用的低频(W_2)相比,株高、茎粗、果实产量分别平均增加10.7%、25.8%、20.6%,W_1N_1生长指标显著高于其他处理(P0.05),产量达76840.05 kg/hm~2。适量施氮下,高频灌溉可促进番茄果实可溶性糖、有机酸、维生素C含量品质改善。叶片硝酸还原酶(NR)活性随生育进程呈双峰曲线变化,当灌溉频率一致时,N_1处理叶片的酶活性显著高于N_2。在座果期间,N_2比叶面积上升,随着氮肥的增加,番茄产量显著降低,建议新疆日光温室滴灌番茄施氮量为360 kg/hm~2,灌溉频率为2d 1次。     

水氮互作对滴灌春小麦渗透调节物及产量的影响

为了解水氮互作对新春6号春小麦旗叶渗透调节物含量及产量的影响,试验于2012年在新疆农垦科学院试验田进行。试验设置2400m3／hm2（W1）、3200m3／hm2（W2）、4000m3／hm2（W3）3个灌水处理;设置450kg／hm2（N1）、600kg／hm2（N2）、750kg／hm2（N3）3个氮肥水平。试验通过小区控制试验,分析测定了小麦拔节期、抽穗期、扬花期、灌浆期的叶绿素、可溶性糖、脯氨酸、可溶性蛋白质含量,并于收获后测定产量及其产量构成因子。结果表明：随着水分胁迫的加重,叶绿素、可溶性糖、脯氨酸、可溶性蛋白质含量均呈现增加的趋势。重度干旱条件下,增施氮肥则降低了渗透调节物的含量,影响了小麦的正常生理功能;中度水分条件下,随着氮肥施用量的增加其含量不断的提高,表现出了一定的渗透调节能力;高水处理条件下,增施氮肥使得渗透调节物含量增加比较缓慢。水氮运筹对滴灌春小麦产量性状的调控存在明显的互作效应,其中以W3N3处理组合产量最高,达788．90kg／667m2,增产显著。表明在滴灌条件下,灌水量4000m3／hm2、施氮量达750kg／hm2能有效促进滴灌春小麦旗叶的渗透调节能力,进而达到增产的目的。     

水氮互作对膜下滴灌甜菜产质量的影响

在膜下滴灌条件下,采用二次饱和D-最优设计,设置4个水分和4个氮素处理水平,研究了水氮互作对膜下滴灌甜菜块根产量、含糖率、产糖量及净产值的影响,以探究适宜甜菜种植区的膜下滴灌甜菜栽培的水氮管理模式。结果表明,水分效应显著大于氮素效应;甜菜产量、块根含糖率、产糖量及净产值与灌水量和施氮量均呈二次曲线关系;取步长为0．6,固定氮素水平,水分对块根产量、块根含糖率、产糖量及净产值的影响在各水平间表现出显著性差异。固定水分水平,氮素对块根产量、块根含糖率、产糖量及净产值的影响在氮素水平间虽有差异,但未达到显著水平;覆膜滴灌较露地沟灌水分利用效率提高30．67％,有效促进水分利用效率的水氮耦合效应;以根产量高于60000kg／hm2、含糖率15．3％～21．0％为目标所制定优化方案为：灌水3426-3600m3／hm2,施纯氮139～177kg／hm2。     

集雨微灌对春小麦产量灌浆和水分利用效率的影响

为探讨集雨微灌对春小麦产量、灌浆及水分利用效率的影响，于2001年在黄土高原西北部进行了灌水方式(管灌、滴灌和微喷灌3个水平)和灌水量(0，22．5，45．0，67．5mm4个水平)二因素试验，分别在拔节期、孕穗期和开花前期灌水，结果表明：尽管灌水方式间的差异不显著，但从产量表现来看，其大小顺序依次是微喷灌、滴灌、管灌和对照；灌水量和互作间的差异达极显著水平；灌水有增加穗数，降低穗粒数和干粒重的趋势；随灌水量的增加，千粒重对产量的贡献减小，而穗数对产量的贡献增加，穗粒数对产量的贡献表现在这一过程中，补灌能增加小麦的最大灌浆速率．作物田间耗水量和水分利用效率随补灌量的增加而增加；以微喷灌67．5mm的水分利用效率最高；供水效率以微喷灌45．0，67．5mm处理为高。     

大田棉花膜下滴灌与沟灌的应用研究

介绍1998年4～9月在新疆石河子炮台土壤改良试验站进行的大田棉花膜下滴灌与沟灌应用推广的试验研究情况．研究结果表明：膜下滴灌棉花的经济产量和水分利用效率两项指标分别较沟灌棉花高出18．9％和143．7％;通过经济效益分析测算,膜下滴灌棉花较沟灌棉花增收节支8155元／hm^2,而且还具有一定的社会效益和生态效益．     

水、硫及互作对冬小麦产量和籽粒淀粉含量的影响

在大田条件下,设置了3个施硫水平和3个灌水水平,选用兰考矮早8号和豫麦49-198号为试验材料,研究了不同施硫量和灌水次数对冬小麦籽粒中淀粉含量及产量的影响.结果表明,不同施硫处理中,以60kg/hm^2处理产量最高,并达显著差异水平,增产幅度可达19.7%.各灌水处理间,两小麦品种产量均以W2处理产量最高;分析水硫互作效应,2小麦品种产量均表现W1S60组合产量最高;两小麦品种籽粒总淀粉含量在不同供硫处理和灌水处理下均表现为S60和W0最高.以上结果表明,硫肥在一定程度上可以减缓干旱逆境胁迫,降低生产成本.     

拔节期追氮对冬小麦不同穗粒位籽粒特性的影响

以周麦18为材料,研究了底施纯氮120kg·hm~(-2)基础上拔节期不同追氮量对主茎穗和分蘖穗不同穗粒位籽粒特性的影响.结果表明:拔节期追氮,对主茎穗基部不孕小穗数、结实小穗率、不孕小穗率的影响达显著水平,对分蘖穗各性状的影响不显著.追氮处理下,结实小穗数和结实小穗率均高于不追氮处理.随追氮量增加,分蘖穗基部不孕小穗数增加,而主茎穗基部不孕小穗数低于不追氮处理.主茎穗及分蘖穗各穗位结实粒数和粒重均随小穗位升高呈先增后降二次曲线变化趋势,拐点分别位于9~10和6~9小穗位.拔节期追氮,促进了小穗粒数的增加,但二者之间并非正相关关系.主茎穗和分蘖穗不同粒位的粒数,以穗下部差异最大,尤以高追氮处理下差异显著.追氮对基部、顶部小穗第1、2粒位和中各小穗第3粒位粒重影响较大.主茎穗和分蘖穗第1、2粒位粒重显著高于第3粒位,而第1、2粒位粒重差异不显著.适量追氮增加了分蘖穗第3粒位粒重.本研究中,底施纯氮120kg·hm~(-2)基础上拔节期追氮100kg·hm~(-2)时,主茎穗及分蘖穗不同穗位与粒位的结实粒数、小穗重和单粒重均较高.     

基于DSSAT模型的河套平原春小麦灌溉方案优化

以河套平原临河站点监测的春小麦“永良4号”品种为例,运用DSSAT-CERES-Wheat模型,经过参数校正和验证,模拟不同生育期多种灌溉配额组合下的春小麦产量,优化灌溉方案,提高灌溉水生产效益. 研究结果表明:1）DSSAT-CERES-Wheat模型能较好地模拟河套平原春小麦“永良4号”的生长过程;2）春小麦的灌溉水生产效益随总灌溉量增加呈下降趋势;3）分蘖期灌溉是保证春小麦产量的基础,拔节期的灌溉量对提高灌溉水生产效益作用最为明显,春小麦产量对乳熟期灌溉量的响应最不敏感;4）春小麦分蘖期、拔节期、抽穗期、开花期分别灌溉30、105、30和30 mm的水量,为河套平原春小麦“永良4号”品种的最优节水灌溉方案,优化后的方案可保证春小麦产量,并且能提高春小麦灌溉水生产效益与灌溉水利用效率.      

干旱期灌溉与施化肥对半干旱区春小麦产量及其水分利用效率的影响

以黄土高原半干旱区主要作物春小麦为研究对象,采用田间小区试验与定量分析相结合的方法,研究了干旱期控制灌溉和施化肥对春小麦产量形成及其水分利用效率的重要影响.本试验设计包括干旱期灌溉供水30,60,90 mm和不灌溉等四种水处理,施肥处理包括施化肥(磷酸氢二铵248kg/hm~2)和不施肥两种处理,二者相互交叉配置共组成八种水肥处理.研究结果表明:干旱期灌溉与施肥处理具有显著的交互作用(P<0.05).与无灌溉处理相比,干旱期灌溉能产生更大更深的根系和更大的叶而积指数(LAI).与相应无灌溉处理相比,不施肥下干旱期灌溉30,60,90 mm可导致0～120 cm土层平均根生物量最大值(开花期)分别增加了30.6%,49.5%,74.4%,LAI最大值(开花期)分别增加了12.3%,28.1%,45.1%;施肥条件下平均根生物量最大值分别增加了31.7%,52.3%,75.1%,LAI最大值分别增加了13.6%,28.0%,47.1%.这表明干旱期灌溉与施肥具有克服干旱胁迫促进作物生长发育的显著效果.干旱期灌溉与播前灌溉等相比,具有增加产量和提高水分利用效率(WUE)的显著效果.其中不施肥下干旱期灌溉30,60,90 mm处理下籽粒产量分别达到1 849.5,2363.4,2871.2 kg/hm~2,比相应的无灌溉的产量(1326.8 kg/hm~2)分别增加了39.4%,78.1%,116.4%,WUE提高了26.6%,48.2%,66.1%;施化肥且干旱期灌溉30,60,90 mm,其籽粒产量分别为2 104.9,2 715.7,3 318.6 kg/hm~2,比相应只施化肥不灌溉的籽粒产量(1465.2 kg/hm~2)分别增加了43.7%,85.3%,116.5%,WUE分别提高了30.6%,54.4%,74.2%.各处理下的最高籽粒产量(3318.6 kg/hm~2)、最大水分利用效率(8.516kg/hm~2·mm))在干旱期灌溉90 mm且施化肥的组合处理下一致达到,表明这是半干旱区的一种高产高效的农田管理措施.以上研究结果为半干旱区集水农业发展提供了科学依据.     

氮磷水平对于油麦菜产量及其硝酸盐积累的影响

通过田间试验研究了不同氮磷水平对油麦菜产量和食用部分硝酸盐含量的影响.结果表明:氮磷投入量比高量施肥减少46.4%,油麦菜增产32.4%.适宜的氮磷投入量和施用比例是油麦菜高产的重要因素,油麦菜产量较高时氮的施用范围为180~270kg.hm-2,磷的施用范围为125~190kg.hm-2.油麦菜硝酸盐含量随氮素水平的提高呈递增趋势,适量磷素能够抑制硝酸盐的积累.