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1.
郭丙玉  高慧  唐诚  刘涛  褚贵新 《生态学杂志》2015,26(12):3679-3686
优化水、氮供应是实现作物高产与水肥资源高效利用的有效途径.本文研究了田间试验条件下,水(4500、6750、9000 m3·hm-2)、氮(0、225、330、435、540 kg·hm-2)互作对高密度(≥105000 株·hm-2)滴灌玉米干物质积累、氮素吸收及产量的影响.结果表明: 玉米干物质积累与吸氮量均随灌溉和施氮水平的增加明显升高,当施氮量大于435 kg·hm-2和灌溉量大于9000 m3·hm-2时则呈减少趋势.完熟期玉米干物质积累对灌水的响应表现为W6750(36359 kg·hm-2)>W9000(35077 kg·hm-2)>W4500(33451 kg·hm-2),施氮对玉米吸氮量的变化表现为N435(459.9 kg·hm-2)>N540(458.1 kg·hm-2)>N330(416.3 kg·hm-2)>N225(351.3 kg·hm-2),N435比N330、N220分别升高9.1%、32.7%,N540比N435降低0.6%.在施氮量0~435 kg·hm-2范围内,玉米最大氮素吸收速率随施氮量增加而升高,在施氮量为435 kg·hm-2时达最大(6.57 kg·hm-2·d-1).灌水与施氮均可显著增加玉米产量、穗粒数和穗粒质量,二者有明显的正交互作用,且以氮为主效应.在施氮0~435 kg·hm-2范围内,氮肥利用率随施氮量的增加而升高,此后反而降低;灌溉水分生产率随施氮量升高而增加,随灌水量增加而明显下降,灌溉定额为4500~6750 m3·hm-2时,灌溉水分生产率可达2.57~3.80 kg·m-3.玉米最高产量18072 kg·hm-2的施氮量为567.0 kg·hm-2.最佳经济施氮量为427.9~467.7 kg N·hm-2时,玉米产量在17109~17138 kg·hm-2,氮素偏生产力和氮肥利用率分别达122 kg N·hm-2和45.0%.水氮一体化施肥可实现滴灌玉米高产协同水、氮利用效率的共同提高.  相似文献   

2.
水氮互作对小麦土壤水分利用和茎中果聚糖含量的影响   总被引:4,自引:2,他引:2  
通过田间试验,以强筋小麦济麦20为材料,设置3个施氮水平:0 kg·hm-2(N0)、180 kg·hm-2(N1)、240 kg·hm-2(N2);4个灌水处理:不灌水(W0)、底墒水+拔节水+开花水(W1)、底墒水+冬水+拔节水+开花水(W2)、底墒水+冬水+拔节水+开花水+灌浆水(W3),每次灌水量为60 mm,研究水氮互作对土壤水分含量、旗叶光合速率、倒二茎中果聚糖含量及氮肥和水分利用效率的影响.结果表明:施氮水平为180 kg·hm-2处理的旗叶光合速率和倒二茎中果聚糖含量较高,籽粒产量、氮肥表观利用效率、氮肥农学利用率和水分利用效率最高;施氮水平为240 kg·hm-2处理的茎中果聚糖含量较高;不施氮(N0)或施氮过多(N2)均不利于小麦籽粒产量、氮肥和水分利用效率的提高.W1水分处理促进了倒二茎中果聚糖的积累和向籽粒的转运,有利于产量的提高.180 kg·hm-2施氮水平配合灌溉底墒水+拔节水+开花水的水氮交互处理(N1W1)具有较高的籽粒产量及较高的氮肥和水分利用效率,在此基础上增加施氮量或灌水量,小麦旗叶光合速率和倒二茎中果聚糖含量升高,籽粒产量无显著变化或降低,氮肥和水分利用效率降低.  相似文献   

3.
稻茬冬小麦氮肥吸收、残留和损失特性   总被引:1,自引:0,他引:1  
为推进稻茬小麦氮肥合理施用,采取田间15N示踪技术研究了施氮量(0、150、225、300 kg·hm-2,分别表示为N0、N150、N225、N300)对氮肥回收、残留、损失和籽粒产量的影响。结果表明: 随施氮量增加,小麦植株不同来源氮素积累量显著增加,氮肥回收率则显著下降。基肥氮以越冬至拔节期在植株中的积累量最高,追肥氮以拔节至开花期积累量最高;成熟期各处理追肥氮在植株中的积累量均高于基肥氮,N150处理植株中土壤氮的积累量高于肥料氮,N225、N300处理呈相反趋势。随施氮量增加,成熟期0~100 cm土层氮肥残留量显著增加,肥料氮在60~100 cm土层残留比例逐渐升高。小麦全生育期氮肥损失量和损失率均随施氮量增加而增加,基肥氮损失量以播种至越冬期最高,追肥氮损失量以拔节至开花期最高。综合考虑籽粒产量,N225处理可作为稻茬小麦氮肥推荐用量,相应的籽粒产量为6735 kg·hm-2,氮肥回收率、土壤残留率和损失率分别为42.6%、34.0%和23.3%。  相似文献   

4.
氮硫配施对冬小麦籽粒灌浆特性及产量的影响   总被引:2,自引:0,他引:2  
采用二元二次正交旋转组合设计,通过田间试验研究了关中地区氮硫配施条件下冬小麦籽粒灌浆特性及产量效应.结果表明:在氮硫配施条件下,小麦籽粒灌浆进程呈“慢 快 慢”的S型曲线.在N2(108 kg·hm-2)和N4(267 kg·hm-2)水平下,籽粒灌浆持续期、理论最大粒重和平均灌浆速率等籽粒灌浆参数均随施硫量的增加而下降;在S2(97.5 kg·hm-2)和S4(202.5 kg·hm-2)水平下,增加氮肥用量可以提高籽粒灌浆参数;而在N3(187.5 kg·hm-2)或S3(150 kg·hm-2)水平下,各灌浆参数随施硫量或施氮量的增加先升高后降低.花后25 d之前,各处理灌浆速率上升趋势相同;开花25 d后,各处理灌浆速率呈现不同的下降趋势.在N3或S3水平下,灌浆速率下降趋势随施硫量或施氮量的增加先减缓后加速.可见,适宜的氮硫配施水平能提高穗密度、延长有效灌浆时间、提高灌浆速率,从而增加籽粒产量.从肥料效应函数可得,在高施氮量(178.31~256.36 kg·hm-2)和中等施硫量(131.95~167.65 kg·hm-2)条件下,冬小麦产量可超过平均产量(3753 kg·hm-2).  相似文献   

5.
水氮供应对夏棉产量、水氮利用及土壤硝态氮累积的影响   总被引:6,自引:0,他引:6  
通过田间试验,研究了黄淮地区水氮供应对夏棉生长、产量及水氮利用效率的影响,探索在保证产量的同时提高水氮利用效率、减少农田水氮排放的管理模式.试验设置5个氮素水平(0、60、120、180、240 kg·hm-2,分别记为N0、N1、N2、N3、N4)和3个灌水水平(滴灌,灌水定额30、22.5、15 mm,分别记为I1、I2、I3),使用裂区设计,主区为氮用量,裂区为灌水水平,共15个处理,3次重复.结果表明: 氮素和水分施用对夏棉生长和产量都有明显促进作用,但氮素影响更显著,是该地区调控夏棉生长和籽棉产量的主要因素.随着施氮量和灌水量的增加,花铃期生殖器官积累量、地上部干物质积累量和籽棉产量在开始阶段都逐步增加,当施氮量超过180 kg·hm-2时,进一步增施氮肥会导致生殖器官积累量、地上部干物质积累量和籽棉产量减小.籽棉产量在N3I1处理达到最大,为4016 kg·hm-2.增加施氮量能显著提高地上部总吸氮量和茎叶含氮量,但会降低氮肥偏生产力.灌溉水利用效率和田间水分利用效率分别在N3I3和N3I1处理最大,分别为5.40和1.24 kg·m-3.随着施氮量的增加,土壤硝态氮含量明显增加,且硝态氮累积区域有下移趋势.综合考虑对地上部干物质积累、产量、水氮吸收利用及土壤硝态氮累积等的影响,N3I1处理可作为试验区夏季棉花生产的最优水氮管理方案.  相似文献   

6.
朱锦惠  董艳  肖靖秀  郑毅  汤利 《生态学杂志》2017,28(12):3985-3993
通过田间小区试验,设N0(0 kg·hm-2)、N1(112.5 kg·hm-2)、N2( 225 kg·hm-2)、N3( 337.5 kg·hm-2) 4个施氮水平,研究不同施氮水平下小麦与蚕豆间作对小麦白粉病发生、植株氮含量和氮素累积分配的影响,探讨间作系统氮肥调控下小麦植株氮素含量、氮素累积分配与白粉病发生的关系.结果表明: 无论单作还是间作,施氮(N1、N2和N3)均增加了小麦籽粒产量,以N2水平下产量最高,单、间作分别为4146和4679 kg·hm-2;施氮加重了小麦白粉病的发生与危害,N1、N2和N3水平下病害进展曲线下的面积(AUDPC)分别平均增加39.6%~55.6%(基于发病率DI)和92.5%~217.0%(基于病情指数DSI),病情指数受氮素调控的影响较发病率大;施氮显著提高小麦植株氮含量(8.4%~51.6%)和氮素累积量(19.7%~133.7%),对氮素分配比例无显著影响.与单作相比,间作小麦产量平均增加12.0%;AUDPC(DI)和AUDPC(DSI)分别平均降低11.5%和30.7%,间作对病情指数的控制效果优于发病率.间作显著降低发病盛期小麦氮含量、阶段累积量和叶片中氮素分配比例(降幅6.6%~12.5%、1.4%~6.9%和9.0%~15.5%).在本研究条件下,兼顾控病效果和产量效应,小麦施氮量不应超过225 kg·hm-2.  相似文献   

7.
秸秆还田下施氮量对稻茬晚播小麦土壤氮素盈亏的影响   总被引:1,自引:1,他引:0  
在大田条件下,研究了不同施氮量对秸秆还田下晚播小麦土壤矿质氮含量变化、秸秆氮释放及小麦产量的影响.结果表明: 0~50 cm土层土壤矿质氮含量随着施氮量的增加而显著增加,随生育进程的推进,N270和N360处理下层土壤的矿质氮显著积累.秸秆氮素释放量随施氮量增加而增加,越冬至拔节期氮释放量最低,拔节至成熟期释放量占总释氮量的50%以上.全生育期施氮量超过180 kg·hm-2,土壤氮素开始出现显著的盈余,播种至拔节期氮素表观盈余量显著高于拔节至成熟期.籽粒产量在270 kg·hm-2施氮量下最高, 更高施氮量下氮素利用效率显著降低.施氮量为270 kg·hm-2时,有利于秸秆全量还田下晚播小麦兼顾产量和生态效益.  相似文献   

8.
于2016—2018年小麦生长季,在山东省兖州市史家王子村进行田间试验,供试品种为‘济麦22’,在150(N1)、180(N2)和210(N3) kg·hm-2 3个施氮量下,拔节期设置畦灌和撒施追氮(W1)及微喷带灌溉和追氮水肥一体化(W2)两种灌溉施氮方式,研究了测墒补灌条件下灌溉施氮方式对小麦水分利用、光合特性及干物质积累与转运的影响.结果表明: 同一施氮量条件下,W2两年度灌浆期7日平均棵间蒸发量均显著低于W1处理,60~160 cm 土层土壤水分消耗量显著高于W1处理;W2两年度开花后14、21和28 d的旗叶净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均显著高于W1处理;W2开花期和成熟期干物质积累量及小麦开花后干物质积累在籽粒中的分配显著高于W1处理;W2两年度总耗水量与W1处理均无显著差异,籽粒产量、水分利用效率和氮肥利用效率显著高于W1处理,施氮量为210 kg·hm-2的籽粒产量、水分利用效率和氮肥利用效率最高.综合考虑,同一施氮量水平下,微喷带灌溉和追氮水肥一体化处理优于畦灌和撒施追氮处理,总施氮量210 kg·hm-2、拔节期采用微喷带灌溉和追氮水肥一体化的N3W2处理是本试验条件下节水节肥的最优处理.  相似文献   

9.
水氮耦合对旱地胡麻产量形成与花后氮素积累转运的影响   总被引:2,自引:0,他引:2  
为明确旱地胡麻在有限灌水条件下的最佳水氮耦合管理模式,采用完全随机裂区试验设计,以灌水(I0: 0 m3·hm-2; I1200: 1200 m3·hm-2; I1800: 1800 m3·hm-2)为主区,施氮量(N0: 0 kg·hm-2; N600: 60 kg·hm-2; N120: 120 kg·hm-2)为副区,测定胡麻不同生育阶段氮素积累量、花后氮素转运特征、产量和氮肥利用率。结果表明: 不同水氮处理对旱地胡麻不同生育时期各器官氮素吸收、积累及产量的耦合效应不同。不灌水条件下,施氮有利于胡麻花期和成熟期茎秆对氮素的吸收,不同灌水水平下N120均抑制了茎秆对氮的吸收;I1200水平下,花期叶片氮含量随施氮量的增加先升高后下降,N60较N0和N120高11.0%和28.9%;I1800水平下,施氮提高了成熟期胡麻叶片中氮含量,N60和N120较N0高39.7%和26.9%。水氮对胡麻阶段氮素积累量影响的耦合效应主要表现在现蕾期以后,同一灌水水平下,N60促进了胡麻现蕾期以后各阶段氮素积累量,而N120具有抑制作用。施氮分别提高了I1200和I1800水平下叶片和茎秆氮素转运率和贡献率。灌水1800 m3·hm-2、施氮60 kg·hm-2显著增加了胡麻单株有效蒴果数和籽粒产量(6.6%~22.8%),是试验区比较适宜的水氮耦合管理模式。  相似文献   

10.
为探究黄淮冬麦区测墒补灌节水条件下协同提高小麦产量和水氮利用效率的氮肥管理措施,以小麦品种‘烟农1212'为材料,在拔节期和开花期将各处理0~40 cm土层土壤相对含水量均补灌至70%条件下,设置3个施氮水平,即150(N1)、210(N2)和270 kg·hm-2(黄淮冬麦区常规施氮量,N3),研究施氮量对小麦开花后旗叶光合特性、13C同化物积累与转运及水氮利用效率的影响。结果表明: N2和N3处理开花后14~35 d旗叶光合能力显著高于N1处理,N2与N3处理间差异不显著。13C同位素示踪结果显示,N2处理开花后营养器官13C同化物转运量比N1和N3处理分别高12.1%和7.1%,成熟期13C同化物在籽粒中的分配量比N1和N3处理分别高10.1%和5.3%。施氮量亦调节了小麦不同生育阶段的耗水量、耗水模系数和总耗水量,小麦全生育期耗水量表现为N2与N3处理无显著差异,但均显著高于N1处理,N2处理拔节至成熟期阶段耗水量和耗水模系数均较高。N2处理水分利用效率比N3和N1处理分别高7.5%和4.8%,籽粒产量比N3和N1处理分别高4.7%和10.9%,氮肥偏生产力比N3处理高34.6%。综合考虑小麦籽粒产量和水氮利用效率,施氮量为210 kg·hm-2处理为研究区测墒补灌节水条件下的最佳施氮量。  相似文献   

11.
吕宁  尹飞虎  陈云  高志建  刘瑜  石磊 《生态学杂志》2015,26(11):3337-3344
试验设置半开顶式CO2人工气候室,研究了不同CO2浓度处理(360、540 μmol·mol-1)与施氮(N)量(0、150、300 和450 kg·hm-2)对棉花干物质的积累与分配、氮素吸收量及土壤脲酶活性的影响.多样性指数和主成分分析表明: 各施N水平下,CO2浓度增加下棉花蕾、茎、叶和整株的总干物质积累量显著增加;2个CO2浓度下,300 kg·hm-2-N (N300)处理棉花蕾、茎、叶、根及整株干物质量显著高于其他3个N肥处理,合理的氮肥施用可显著提高棉花干物质积累量.棉花蕾和茎的氮素吸收量受CO2浓度影响显著,与360 μmol·mol-1CO2浓度相比,CO2浓度为540 μmol·mol-1条件下蕾和茎的氮含量显著增加,其中N300处理下蕾的氮含量最高,N150和N300处理茎的氮含量高于N0和N450处理;叶的氮素吸收量受CO2和N的交互作用影响显著,在N0、N150、N300处理下,540 μmol·mol-1CO2浓度下叶的氮含量增加;棉花根的氮素吸收量受施N的影响显著,540 μmol·mol-1CO2浓度下根的氮含量随着施N量的增加显著增加.总体上,540 μmol·mol-1CO2浓度下棉花的氮素吸收量高于360 μmol·mol-1 CO2浓度,各CO2和N组合处理下,棉花各器官的氮素积累量蕾铃最高,叶片居中,其次是茎秆,根系最低.各施N水平下,两个土层的土壤脲酶活性随着CO2浓度升高而显著增加;不同CO2浓度处理下,0~20 cm土层土壤脲酶活性随着施N量的增加而增加,20~40 cm土层N300处理下的土壤脲酶活性高于其他N肥处理;CO2和N互作下,0~20 cm土层土壤脲酶活性的平均值显著高于20~40 cm土层.大气CO2浓度为540 μmol·mol-1、氮肥施用量为300 kg·hm-2可显著提高棉花干物质积累量和氮素吸收量.  相似文献   

12.
试验设置半开顶式CO2人工气候室,研究了不同CO2浓度处理(360、540 μmol·mol-1)与施氮(N)量(0、150、300 和450 kg·hm-2)对棉花干物质的积累与分配、氮素吸收量及土壤脲酶活性的影响.多样性指数和主成分分析表明: 各施N水平下,CO2浓度增加下棉花蕾、茎、叶和整株的总干物质积累量显著增加;2个CO2浓度下,300 kg·hm-2-N (N300)处理棉花蕾、茎、叶、根及整株干物质量显著高于其他3个N肥处理,合理的氮肥施用可显著提高棉花干物质积累量.棉花蕾和茎的氮素吸收量受CO2浓度影响显著,与360 μmol·mol-1CO2浓度相比,CO2浓度为540 μmol·mol-1条件下蕾和茎的氮含量显著增加,其中N300处理下蕾的氮含量最高,N150和N300处理茎的氮含量高于N0和N450处理;叶的氮素吸收量受CO2和N的交互作用影响显著,在N0、N150、N300处理下,540 μmol·mol-1CO2浓度下叶的氮含量增加;棉花根的氮素吸收量受施N的影响显著,540 μmol·mol-1CO2浓度下根的氮含量随着施N量的增加显著增加.总体上,540 μmol·mol-1CO2浓度下棉花的氮素吸收量高于360 μmol·mol-1 CO2浓度,各CO2和N组合处理下,棉花各器官的氮素积累量蕾铃最高,叶片居中,其次是茎秆,根系最低.各施N水平下,两个土层的土壤脲酶活性随着CO2浓度升高而显著增加;不同CO2浓度处理下,0~20 cm土层土壤脲酶活性随着施N量的增加而增加,20~40 cm土层N300处理下的土壤脲酶活性高于其他N肥处理;CO2和N互作下,0~20 cm土层土壤脲酶活性的平均值显著高于20~40 cm土层.大气CO2浓度为540 μmol·mol-1、氮肥施用量为300 kg·hm-2可显著提高棉花干物质积累量和氮素吸收量.  相似文献   

13.
冬小麦夏玉米是华北平原主要的粮食作物,其集约化的农业种植体系虽然普遍实现了粮食的高产,但氮肥常年大量施用会造成土壤深层硝态氮累积、淋洗等问题.本文以河北清苑冬小麦-夏玉米复种体系为研究对象,设置不同施氮量(N0、N100、N180、N255、N330,分别表示施氮0、100、180、255、330 kg·hm-2),于2010-2016年开展6个周期定位试验,研究不同施氮量对土壤硝态氮累积和淋洗的影响.结果表明: 在12季冬小麦和夏玉米收获期各处理产量存在显著差异,土壤硝态氮含量表现为冬小麦季累积、夏玉米季淋洗的特点,且90和180 cm土层硝态氮累积量均表现为 N330>N255>N180>N100>N0.从土壤剖面分布看,硝态氮可淋洗至990 cm的深层土壤中,且出现6个累积峰,同时土壤硝态氮累积峰随施氮量增加而下移,N330处理累积峰最深在840 cm处.从各土层累积量的分配看,5个处理0~90 cm硝态氮累积量占比在10%左右,大部分都在90 cm以下,不能被植物利用.可见,夏玉米季硝态氮淋洗严重,施氮量越高,土壤硝态氮残留量越大,向土壤深层淋洗量也越多,由此带来的对地下水的污染风险应该引起重视.从产量与硝态氮累积情况来看,N180为最优处理.  相似文献   

14.
针对渭北旱塬氮肥施用不合理的问题,通过不同氮肥用量(0、75、150、225、300 kg N·hm-2)与有机肥(30 t·hm-2)配施,明确渭北旱塬麦田配施有机肥条件下合理的氮肥用量以及配施有机肥的减氮增产作用和对硝态氮残留淋失的影响.结果表明: 与单施化肥处理相比,有机无机肥配施可以在减少27.1%的氮肥用量情况下,提高14.7%的小麦籽粒产量,其中,施氮量150 kg·hm-2配施有机肥处理的产量最高;有机无机肥配施可以促进小麦籽粒氮素吸收,氮肥利用率提高20.2%,尤其当氮肥用量为150 kg·hm-2时,氮肥利用率达到最高值(42.0%);配施有机肥还能减少氮肥当季残留量和小麦生育期硝态氮向深层土壤淋溶,降低夏闲期淋失层硝态氮的淋失比例,当施氮量低于115 kg·hm-2时,配施有机肥可以降低夏闲期硝态氮淋失量.基于本研究,推荐渭北旱塬在配施有机肥30 t·hm-2的基础上,氮肥用量150 kg·hm-2左右可实现小麦高产,提高氮肥利用率,防止氮肥过量残留.  相似文献   

15.
通过大田试验,以水稻(品种‘F优498’)-小麦(品种‘内麦863’)轮作体系为研究对象,根据成都平原稻麦种植体系常规施氮水平,设7个不同猪粪施用处理:对照(CK,无化学氮肥,无猪粪)、常规化肥(T1,无猪粪)、化肥减量25%+猪粪2500 kg·hm-2(T2)、化肥减量50%+猪粪5000 kg·hm-2(T3)、猪粪10000 kg·hm-2(T4)、猪粪15000 kg·hm-2(T5)和猪粪20000 kg·hm-2(T6),研究添加猪粪对稻麦干物质、氮素积累及分配特征、籽粒产量和氮素利用率等的影响.结果表明: 猪粪配施化肥对稻麦各生育期干物质积累均有促进作用,稻麦成熟期作物地上部干物质积累量均以高量猪粪施用处理(T6)最高,但其干物质积累及氮素分配向茎叶富集,且籽粒干物质积累及氮积累分配率显著低于T2处理;随着配施猪粪用量的增加,稻麦氮肥偏生产力、氮肥农学利用率、籽粒产量均呈现先增加后减少趋势,其中水稻季以T3处理最优,较常规化肥处理提高11.4%、55.4%、11.4%,小麦季则以T2处理最优,较常规化肥处理提高14.0%、29.1%、14.0%.本试验条件下,2500~5000 kg·hm-2猪粪+化肥减量25%~50%处理,有利于促进稻麦干物质积累、氮素向籽粒运移,达到增产及提高氮素利用率的效果,超量施用猪粪(15000~20000 kg·hm-2)后,土壤氮素供应过量,干物质向经济器官运移受阻,氮素向茎秆富集,贪青晚熟现象严重,稻麦籽粒产量显著下降.  相似文献   

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