水氮处理对冬小麦生长、产量和水氮利用效率的影响

采用完全随机裂区设计,研究不同灌水(0、900、1200、1500 m³·hm^-2)和施氮(0、90、150、210、270 kg·hm^-2)处理对田间冬小麦生长、产量和水氮利用效率的影响.结果表明：冬小麦籽粒产量、氮素吸收量、氮肥利用效率和氮肥生产效率均随灌水量的增加而增加;氮肥利用效率和生产效率均随施氮量的增加而降低;施氮量在0~150 kg·hm^-2时,冬小麦籽粒产量、氮吸收量和氮收获指数随施氮量增加而增加,超过150 kg·hm^-2时不再显著增加;随灌水量的增加,冬小麦耗水量和整体水分利用效率增加,降水和土壤供水量占耗水量的比例及灌溉水利用效率降低;随施氮量的增加,降水和灌水量占耗水量的比例降低,土壤供水占耗水量的比例增加,整体水分利用效率和灌溉水利用效率先增加后降低,且均在施氮150、210和270 kg·hm^-2处理间无显著差异.综合考虑各因素,本试验条件下,生育期灌水1500 m³·hm^-2、施氮150 kg·hm^-2的处理为产量和效益兼优的最佳水氮组合.     

灌溉与施氮对紫花苜蓿干草产量及水分利用效率的影响

在甘肃省河西绿洲灌区石羊河流域设计大田试验,研究了不同灌溉量[常规灌溉(330mm)、节水20%灌溉(264mm)和节水40%灌溉(198mm)]和施氮量(0、40、80和120kgN.hm-2)对紫花苜蓿(Medicagosativa)株高、干草产量和水分利用效率的影响。结果表明:灌溉与施氮对紫花苜蓿植株高度产生一定的影响,但其效果不明显;各茬紫花苜蓿干草产量随灌溉量增加而增加,不同灌溉之间的干草产量相差显著,节水40%灌溉、节水20%灌溉和常规灌溉的全生育期(3茬)平均干草产量分别为7232、7603和7796kg.hm-2;节水40%灌溉的水分利用效率(15.56kg.hm-2.mm-1)显著高于节水20%灌溉(13.86kg.hm-2.mm-1),节水20%灌溉的水分利用效率显著高于常规灌溉(12.60kg.hm-2.mm-1),水分利用效率随灌溉量增加而显著降低;当施氮量达到40kgN.hm-2时,紫花苜蓿干草产量(8223kg.hm-2)和水分利用效率(15.18kg.hm-2.mm-1)达到最大值,总干草产量比0、80和120kgN.hm-2施氮处理分别提高15%、16%和7%,水分利用效率分别提高14%、14%和8%。在河西绿洲灌区石羊河流域第一年种植紫花苜蓿,从经济、生态和环境方面考虑,节水40%灌溉和施氮40kgN.hm-2处理是较高干草产量和高水分利用效率取得一致的处理,应大面积推广。     

灌水量对小桐子形态特征和水分利用的影响

小桐子是能源作物中最具发展潜力的原料树种,而土壤水分是影响小桐子苗木质量和水分利用效率的关键.设置4个灌水处理(W1:472.49 mm;W2:228.79 mm;W3:154.18 mm和W4:106.93 mm),研究灌水量对小桐子幼树生长、形态特征和水分利用的影响.结果表明:与W1相比,W2、W3和W4处理小桐子叶面积和基茎截面面积显著降低,胡伯尔值显著增加,提高了根系向叶片传输水分的效率,提高小桐子抗旱能力;W2处理根系和冠层干物质量显著降低,粗高比增加,但壮苗指数变化不显著,而W3和W4处理壮苗指数显著降低.表明灌水量228.79~472.49 mm有利于小桐子壮苗指数的提高.与W1相比,W3处理节约灌水量达67.4%,总干物质量和蒸散量分别显著降低17.4%和68.6%,因此,小桐子灌溉水利用效率和总水分利用效率显著增加153.2%和163.2%.本试验条件下,有利于小桐子水分利用效率提高的最佳灌水量为154.18 mm.     

微喷灌水氮一体化对冬小麦生长发育和水肥利用效率的影响

在等灌水量和施氮量下,探索小麦-玉米一年两熟轮作区玉米秸秆还田后冬小麦生育期微喷灌水氮一体化模式对冬小麦生长发育和水肥利用效率的影响。2016—2018年通过2年田间大区试验,在生育期设6种微喷灌水氮一体化模式,其中,灌水设W₁(越冬水+拔节水+灌浆水,各灌600 m³·hm^-2)、W₂(越冬水+返青水+拔节水+灌浆水,各灌450 m³·hm^-2)和W₃(越冬水、拔节水各灌600 m³·hm^-2,返青水、灌浆水各灌300 m³·hm^-2)3种模式;施氮设N₁(基施氮60%+随拔节水追氮40%)和N₂(基施氮60%+随拔节水追氮30%+随灌浆水追氮10%)2种模式,以W₁下不施肥为对照(CK),共7个处理,调查群体动态、灌浆期干物质积累转移和成熟期养分积累规律。结果表明: 1)越冬水灌水量由450 m³·hm^-2增至600 m³·hm^-2,有利于越冬期植株总茎数和成穗数的增加而增产,灌返青水拔节期总茎数增加,对成穗数影响较小;拔节期施氮越多,单株茎数增加越多,但成穗数降低。2)生育期灌4水(W₂和W₃),配合拔节期和灌浆期分次水氮一体化(N₂),有利于灌浆期总干物质积累、穗粒数和千粒重增加而增产。3)灌4水处理比灌3水处理生育期耗水量和氮、磷、钾素吸收量增加,水肥利用效率提高。灌4水处理(W₂和W₃)中N₂的生育期耗水量低于N₁,氮、磷、钾素吸收量高于N₁,灌水和氮磷钾利用率显著提高,以W₃N₂效果最好。因此,W₃N₂处理,即玉米秸秆还田后播种冬小麦,微喷灌生育期灌4水,越冬水和拔节水灌水量增加到600 m³·hm^-2,配合拔节水和灌浆水追施氮肥,使冬小麦成穗数和千粒重增加而增产,且水肥利用效率最高,是山西南部冬小麦微喷灌水肥一体化高产高效最佳水氮管理模式。     

水氮耦合对辣木生长特性的影响

辣木(Moringa oleifera)具有重要的经济价值.土壤水分及氮素有效性对辣木生长具有显著影响.以辣木'PKM I'品种为研究材料,于华南农业大学资源环境学院生态学教学实验基地温室内进行盆栽试验,试验设置3个水分:分别为田间饱和持水量的40％(W1)、60％(W2)、80％(W3),以及4个氮水平:0 g ?株...     

航天搭载对小桐子种子萌发及幼苗生长的影响

研究了航天搭载对两个种源地小桐子种子萌发及幼苗生长的影响.结果表明:航天搭载降低了种子的活力;在幼苗生长方面,航天搭载对小桐子幼苗的成苗率没有显著影响,航天搭载扩大了版纳种源当代幼苗株高及地径的变异范围,对元阳种当代幼苗的株高及地径影响不明显.这说兑叫不同种源地的植物对太空环境的反应有所不同.本研究为航天技术有效的运用于小桐子诱变育种提供依据.     

间作对氮调控玉米光合速率和光合氮利用效率的影响

研究间作后作物光合碳同化和光合氮利用效率(PNUE)对氮投入的响应, 对阐释间作产量优势的氮调控效应, 指导间作氮肥管理有重要意义。本研究设置玉米(Zea mays)单作、玉米间作两种种植模式的4个氮水平(N0, 0 kg·hm ^-2; N1, 125 kg·hm ^-2; N2, 250 kg·hm ^-2; N3, 375 kg·hm ^-2), 分析间作与施氮量对玉米叶片特征、光合参数、PNUE和产量的影响。结果表明: 与单作相比, 间作显著增加玉米叶片的叶干质量和比叶质量; 各施氮水平(除N3)下, 间作中靠近马铃薯(Solanum tuberosum)侧的玉米叶面积均显著高于单作玉米。单间作对比发现, 间作提高了玉米光饱和点和暗呼吸速率。单作、间作靠玉米侧(I-M)、间作靠马铃薯侧(I-P)的玉米PNUE均随施氮量增加而降低, 降幅以I-P最大; 施氮量低于250 kg·hm ^-2时, 相同施氮量下的玉米PNUE和净光合速率(P_n)均以I-P最高, I-M和单作次之。间作显著提高了玉米产量(土地当量比>1)。该研究中当施氮量≤250 kg·hm ^-2时, 间作I-P的玉米叶片P_n和PNUE显著提高可能是间作玉米产量提高的重要原因。     

不同施氮量和分施比例对棉花幼苗生长和水分利用效率的影响及其根源ABA调控效应

研究了分根交替供水(APRI)条件下不同施氮量(高氮HN 200kg/hm~2、中氮MN 120kg/hm~2和低氮LN 80kg/hm~2)和分区氮肥施用比例(1:3,2:2和0:4)处理下,经历干旱胁迫后棉花幼苗(品种:汴棉5号)株高、茎粗、根冠生物量、气体交换参数、水分利用效率(WUE)、总根长和根系表面积以及根源脱落酸(ABA)含量的变化。以期进一步明确根源ABA对棉花幼苗生长和WUE调控的生理生态效应。结果表明:施氮量和氮肥分施显著增强了干旱条件下根源ABA对棉花幼苗生长和WUE的调控作用,但根源ABA对氮利用效率无显著影响。高氮处理下棉花幼苗生长受到干旱的影响最小,具有最好的生长状态和最大的根源ABA含量,但其WUE最低;而低氮处理下的棉花幼苗生长最弱但具有最大的WUE。无论施氮量为何,0:4施氮比例棉花幼苗在干旱条件下生长最弱,1:3施氮比例幼苗则生长最好,且具有最大的WUE和根源ABA含量、根系总长度和表面积;2:2和1:3施氮比例的棉花幼苗在根冠生长和叶面积上未表现出明显的差异;0:4和1:3施肥比例的棉花幼苗在气孔导度、蒸腾速率、WUE和根源ABA含量上差异不明显。因此,施用氮肥以及适当施肥比例能够诱导根源ABA产生更强的信号作用,调控棉花幼苗减少水分消耗、维持更好的根系形态(根长和表面积以及细根比例的维持和增长)和光合能力来维系干旱条件下植株更好的生长和更高的WUE,尤其1:3施肥比例下。虽然干旱条件下低氮耦合1:3施氮比例具有最大的WUE,但中氮耦合1:3施氮处理可以在得到最高生物量的同时得到较高的WUE,同时做到高产、省水和节约氮肥。     

测墒补灌条件下施氮量对小麦开花后13C同化物积累量和水氮利用效率的影响

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。     

亏缺灌溉对棉花生长和水分利用效率的影响研究进展

棉花是世界上最主要的农作物之一.随着全球水资源的日益紧张,灌溉用水将成为限制棉花生产的主要因素.亏缺灌溉是一种低于作物正常腾发量的灌溉方式,可以在保证棉花产量和品质的前提下提高水分利用效率,是一种有效的节水灌溉方式.本文综述了亏缺灌溉对棉花生长和水分利用效率的影响.亏缺灌溉可以通过促进棉花由营养生长向生殖生长转化,降低...     

盐胁迫下水、氮对小桐子形态特征与水分利用的影响

为研究盐胁迫下不同水氮对小桐子(Jatropha curcas)形态特征和水分利用的影响,采用3种施盐水平(S1:0 g,S2:3 g,S3:6 g),3种供水水平(W1:12.7 mm,W2:25.4 mm,W3:38.1 mm)和2种施氮水平(N1:0 g,N2:0.4 g)进行盆栽试验。结果表明:随着施盐量的增多,小桐子胡伯尔值显著上升,而总干物质质量、壮苗指数和灌溉水利用效率均显著下降;随着灌水量的增加,小桐子灌溉水利用效率显著下降,而在S2和S3盐分胁迫下,小桐子总干物质质量和壮苗指数均在W2处理时达到最大值,胡伯尔值在W2处理时处于最小值;在每个灌水量与施盐量水平上,施氮处理(N2)的小桐子幼树总干物质质量、壮苗指数和灌溉水利用效率都比对照有显著增加,而胡伯尔值显著下降;在中盐胁迫(S2)条件下,与W3N2相比,W2N2的总干物质质量、壮苗指数和灌溉水利用效率分别显著增加了23.0%、16.6%和84.6%,胡伯尔值显著降低了21.1%,节约灌溉量达33.3%;在高盐胁迫(S3)条件下,与W3N2相比,W2N2的总干物质质量、壮苗指数和灌溉水利用效率分别增加了21.9%、5.6%和81.7%,胡伯尔值降低了7.3%,节约灌溉量达33.3%;在一定盐胁迫下,有利于小桐子生长、形态特征和灌溉水利用效率提高的最佳水氮耦合处理为W2N2处理。     

膜下滴灌水氮耦合对春玉米产量和水分利用效率的影响

采用二次回归正交设计,在移动旱棚水、肥精量控制条件下研究了土壤湿度和施氮量对春玉米产量、耗水量及水分利用效率的影响。结果表明:水氮耦合作用对玉米产量有显著的影响(P0.05)。产量随着土壤湿度和施氮量的升高呈先增大后减小的趋势。分析产量模型可知,当土壤湿度为田间持水量的65%~70%、施氮量为462 kg·hm-2时,玉米产量可达15142.5 kg·hm-2。玉米不同处理阶段耗水量均表现为生育前期少,中期缓慢增加,到灌浆期迅速增加的趋势。全生育期耗水量和耗水强度均随土壤湿度的升高而增大,土壤湿度是影响耗水量、耗水强度及水分利用效率的主要因素,而施氮量的影响作用较弱。     

膜下分区交替滴灌和施氮对棉花干物质累积与氮肥利用的影响

设置高水(260 mm)、中水(200 mm)、低水(140 mm)3水平的灌水量和高氮(270 kg·hm^-2)、中氮(180 kg·hm^-2)、低氮(90 kg·hm^-2)3水平的施氮量,进行完全组合设计,研究膜下分区交替滴灌和施氮对棉花干物质累积与氮肥利用的影响.结果表明：膜下分区交替滴灌棉花干物质量在中氮高水和高氮高水处理最高;与高氮高水处理相比,中氮高水处理干物质累积的施氮利用效率提高了34.0%～ 44.6%（平均提高34.7%）,灌水利用效率降低了6.4%～10.7%（平均降低10.2%）.对于棉花氮素累积,中氮高水处理的的施氮利用效率最高,高氮中水处理的灌水利用效率最高;与高氮中水处理相比,中氮高水处理的施氮利用效率提高了29.0%～41.7%,灌水利用效率下降了5.5%～14.0%.在棉花产量较高的水氮耦合处理中,中氮高水处理的棉花氮回收率、氮肥农学利用效率和表观利用效率均高于高氮中水和高氮高水处理,而氮肥吸收比例和氮肥生理利用效率无显著差异.表明中氮高水处理最有利于膜下分区交替滴灌水氮耦合效应的发挥.     

干旱胁迫与施氮对麻疯树幼苗渗透调节物质积累的影响

采用盆栽控水的方法,研究干旱胁迫(80％ FC、60％ FC、40％ FC和20％ FC)及施氮(N0 0 g·pot-1、N1 1.2 g·pot1、Nm3.6 g·pot-1和Nh6.0 g·pot-1)对麻疯树幼苗叶、茎和根部主要渗透调节物质积累的影响.结果表明:干旱胁迫条件下,麻疯树幼苗茎和根部的游离脯氨酸、可溶性蛋白和茎部可溶性糖大量积累,叶片中脯氨酸含量也随干旱胁迫程度的增加大幅度上升;Na+、Ca2+和Mg2+在麻疯树幼苗叶、茎和根中大量积累,而K+仅在茎中大量积累,叶片和根部K+含量略微上升.施氮对植株渗透调节物质的影响与干旱胁迫强度和施氮水平有关.在80％ FC和60％ FC水分条件下,增加N肥施用量能明显促进麻疯树幼苗各组分渗透调节物质的积累;在40％ FC水分条件下,Nh处理对渗透调节物质积累的促进作用减弱;而在20％ FC条件下,N1处理植株的渗透调节能力较高,Nm和Nh处理对植株渗透调节的促进作用不明显甚至转为抑制.     

土壤水、氮供应对麻疯树幼苗光合特性的影响

在盆栽半控制试验中, 采用两因素的随机区组设计, 在3个土壤水分梯度(分别为80%、50%和30%的田间持水量(FC))下研究了施氮肥和不施氮肥处理麻疯树(Jatropha curcas)幼苗的光合特性。比较了不同水分和氮素供应条件下麻疯树幼苗的光合-光响应和CO₂响应曲线、PSII的最大光化学效率(F_v/F_m)、氮含量和光合色素含量之间的差异。结果表明: 1)施氮肥处理中, 随着土壤水分含量的增加, 叶片表观量子效率(AQY)、光补偿点、最大净光合速率、羧化效率、光呼吸速率、暗呼吸速率和叶片氮含量均呈现增加的趋势, 而且均在80% FC下最高。2)不施氮肥处理中, 随着土壤水分含量的增加, 麻疯树各光合参数均与施氮肥处理呈现相反的变化趋势。3)在30% FC下, 施氮肥处理和不施氮肥处理相比, 氮含量显著增加, AQY、F_v/F_m、光合色素含量无显著的变化, 其他各项指标均显著降低。这些结果表明, 水氮耦合效应对麻疯树光合特性有显著影响, 尤其是在80% FC下增施氮肥的效果最为明显。因此, 在土壤氮素含量不高的情况下, 麻疯树更适宜在较低的土壤水分下生长, 土壤水分较高反而不利于麻疯树的光合作用; 而如果增施氮肥, 麻疯树在土壤水分含量较高时生长更好。     

盐胁迫下施肥对棉花生长及氮素利用的影响

利用海水配制不同含盐量(0、0.15%、0.3%)的土壤盆栽棉花,在可移动遮雨棚内研究了不同施肥(N、NK、NP、NPK)处理对棉花生长、氮素吸收与利用的影响.结果表明: 盐胁迫和施肥均影响棉花生物产量、棉株氮素农学利用效率、氮素生物利用效率和氮素积累量,且两者存在显著的互作效应.施肥能提高盐胁迫下棉株氮素利用效率及氮素积累量,并显著增产,不同施肥处理中以N、P、K肥料配合施用的效果最好;施肥效果受盐胁迫程度的影响,低盐胁迫(0.15%)下的施肥效果好于中度盐胁迫(0.3%).     

Benefits of alternate partial root-zone irrigation on growth, water and nitrogen use efficiencies modified by fertilization and soil water status in maize

Alternate partial root-zone irrigation (APRI) is a new water-saving technique and may improve crop water use efficiency without much yield reduction. We investigated if the benefits of APRI on biomass accumulation, water and nitrogen use efficiencies could be modified by different soil fertilization and watering levels in pot-grown maize (Zea mays L. cv. super-sweet No 28, a local variety). Three irrigation methods, i.e. conventional irrigation (CI), alternate partial root-zone irrigation (APRI, alternate watering on both sides of the pot) and fixed partial root-zone irrigation (FPRI, fixed watering on one side of the pot), two watering levels, i.e. water deficit (W₁, 45–55% of field capacity) and well-watered (W₂, 70–80% of field capacity), and two N fertilization levels, i.e. no fertilization and fertilization, were designed. Results showed that APRI and FPRI methods led to more reduction in transpiration than in photosynthesis, and thus increased leaf water use efficiency (leaf WUE, i.e. the ratio of leaf net photosynthetic rate to transpiration rate). Compared to the CI treatment, APRI and FPRI increased leaf WUE by 7.7% and 8.1% before the jointing stage and 3.6% and 4.2% during the jointing stage, respectively. Under the fertilization and well-watered conditions, APRI treatment saved irrigation water by 38.4% and reduced shoot and total dry masses by 5.9% and 6.7%, respectively if compared to the CI treatment. APRI also enhanced canopy WUE (defined as the amount of total biomass per unit water used) and nitrogen (N) apparent recovery fraction (Nr, defined as the ratio of the increased N uptake to N applied) by 24.3% and 16.4%, respectively, indicating that effect of APRI can be better materialized under appropriate fertilization and water supply. Responsible Editor: Rana E. Munns     

不同水肥条件对马铃薯肥料N利用率的影响

在旱棚控制条件下,用五因素五水平二次回归正交旋转组合设计,研究了水肥施用分配,补水量,施N量,施K量,有机肥施用量的综合作用效应.结果表明,五因素对肥料N利用率的作用顺序为施N量>补水量>水肥施用分配>有机肥施用量>施K量.水肥施用分配相对于不同水、化肥 (N、K)、有机肥量的选择,可以大大地提高肥料N利用率;量少应重前施用,量多重后施或均施为好.补水量与施N量的耦合规律为:高水高肥效果最佳,肥料N利用率可达57.83%,中水中N及低水低N次之,为29.17%～40.99%;高水低N或低水高N导致最低的利用率,为22.87%或 22.51%.