翟军海[1]2002年在《不同水肥调控措施对小麦养分吸收的效应及其机理研究》文中指出水分不足和养分缺乏是制约广大早农地区生产发展的两个关键因素。如何有效地对二者进行调控，达到高产、优质和高效的生产目的，国内外已进行了大量研究。但对不同的水肥调控技术措施下作物养分吸收、累积及其转移规律和有关机理的了解尚十分有限。养分的吸收、运输与作物的产量和品质，作物对水分、养分利用有密切关系。因此，本研究以冬小麦为供试作物，采用田间试验、模拟试验和室内分析等相结合的研究方法，探讨了不同水肥调控技术措施(覆盖、施肥和补充灌溉)对小麦生长发育过程中养分吸收、累积和转移等的效应，及其与干物质累积、水分利用效率等间的关系，并从土壤养分和水分的动态变化、根系生长和生理代谢指标的测定3个方面分析了其机理。获得了以下主要结论： 1．冬小麦对氮磷钾养分的吸收和累积规律与干物质累积规律相类似，都符合S型曲线，可用指数方程拟合。但养分累积高峰比干物质累积高峰提前达到最大值。增施氮肥和补充灌溉可提高干物质累积和养分吸收速率。不同肥水调控措施对小麦吸收氮、磷、钾量影响的顺序为施氮>灌水>覆盖。 2．养分由植物叶片向子粒的转运量及转运效率随水分、氮素和覆盖条件的变化而发生显着变化，说明不同肥水调控措施可以调控养分在植物体内的运输和分配。水分、氮素和覆盖配合供应时，转运量和转运速率最高。灌水、施氮和覆盖都使叶片叶移动量和物质移动量占籽粒百分比增加，其中以施氮处理的作用最为明显，施氮和覆盖二因素间存在明显的正交互作用。 3．灌水和覆盖显着地提高了氮肥利用率、农学效率和氮肥的生理效率，其中单独灌水的效果大于覆盖，二者配合的效果最好，氮肥利用率较对照高出近20％。 4．单独灌水或覆盖对冬小麦产量提高的效果不明显，施氮处理产量明显增高，水肥配合具有明显的交互作用。 5．施氮明显增加了土壤NO_3~--N含量。不施氮肥时覆盖土壤NO_3~--N含量降低，而施用氮肥、覆盖使土壤NO_3~--N水平明显增加，这一现象在土壤含水量低时尤为明显。随土壤水分含量的增加，施用氮肥对土壤NO_3~--N含量的增加作用有增大趋势。水、氮、覆盖配合具有明显的正交互作用，说明水分、养分合理调控可以协调土壤营养水平，为作物生长和产量的形成提供一个理想的营养环境。 6．在不施氮条件下，覆盖抑制了冬小麦前期根系发育；施用氮肥条件下，覆盖促进了根系发育。从整个生育期来看，水肥配合处理(INM)根系生物量明显高于其它处理。 7．施氮和覆盖主要是体高了作物的光合作用能力，从而使作物的瞬时水分利用效率提高；灌水促进了冬小麦的蒸腾速率，使P／E的比值降低。施氮提高了叶绿素含量和叶片硝酸还原酶活性。覆盖或灌水对叶片硝酸还原酶活性的影响也与施氮有关，在施氮条件下，覆盖或灌水对叶片硝酸还原酶活性的增加有一定的促进作用。
车升国[2]2015年在《区域作物专用复合（混）肥料配方制定方法与应用》文中提出化肥由低浓度到高浓度、由单质肥到复合(混)肥、复合(混)肥由通用型走向专用化,是世界肥料发展的主要趋势。我国幅员辽阔,土壤、气候和作物类型复杂多样,农业经营以小农经济为主,规模小、耕地细碎化。因此,区域化、作物专用化是我国复合(混)肥料发展的重要方向。本文根据我国不同类型大田作物的区域分布特点,系统研究区域作物需肥规律、气候特性、土壤特点、施肥技术等因素,开展区域作物专用复合(混)肥料配方制定方法与应用研究。主要结果如下：(1)根据农田养分投入产出平衡原理,研究建立了“农田养分综合平衡法制定区域作物专用复合(混)肥料农艺配方的原理与方法”。该方法通过建立农田养分综合平衡施肥模型,确定区域作物氮磷钾施肥总量以及基肥和追肥比例,从而获得区域作物专用复合(混)肥料一次性施肥、基肥、追肥中氮磷钾配比,也即复合(混)肥料配方。通过施肥模型确定区域作物专用复合(混)肥料氮磷钾配比,使作物产量、作物吸收养分量、作物带出农田养分量、肥料养分损失率、养分环境输入量、土壤养分状况、气候生态等因素对区域作物专用复合(混)肥料配方制定的影响过程定量化。根据区域作物施肥量来确定作物专用复合(混)肥料配方,生产的作物专用复合(混)肥料可同时实现氮磷钾叁元素的精确投入。(2)根据农田土壤养分综合平衡施肥模型,确定区域小麦农田氮、磷、钾肥推荐施用量,从而获得区域小麦专用复合(混)肥料氮磷钾比例(N:P2O5:K2O),确定区域小麦专用复合(混)肥料配方。我国小麦专用复合(混)肥料一次性施肥配方中氮磷钾比例为1：0.40：0.31,基肥配方氮磷钾比例为1：0.65：0.51。不同区域小麦专用复合(混)肥料一次性施肥配方和基肥配方氮磷钾比例分别为：东北春小麦区1：0.42：0.15、1：0.60：0.21；黄淮海冬小麦区1：0.45：0.40、1：0.79：0.70；黄土高原冬小麦区1：0.50：0.09、1：0.77：0.14；西北春小麦区1：0.47：0.47、1：0.80：0.81；新疆冬春麦兼播区1：0.27：0.25、1：0.65：0.59；华东冬小麦区1：0.42：0.38、1：0.61：0.54；中南冬小麦区1：0.24：0.28、1：0.35：0.43；西南冬小麦区1：0.34：0.26、1：0.57：0.43；青藏高原冬春麦兼播区1：0.62：0.70、1：1.04：1.17。(3)根据农田土壤养分综合平衡施肥模型,确定区域玉米农田氮、磷、钾肥推荐施用量,从而可获得区域玉米专用复合(混)肥料氮磷钾比例(N:P2O5:K2O),确定区域玉米专用复合(混)肥料配方。我国玉米专用复合(混)肥料一次性施肥配方中氮磷钾比例为1：0.40：0.30,基肥配方氮磷钾比例为1：0.93：0.69。不同区域玉米专用复合(混)肥料一次性施肥配方和基肥配方氮磷钾比例分别为：东北春播玉米区1：0.65：0.52、1：1.39：1.11；黄淮海平原夏播玉米区1：0.37：0.18、1：0.62：0.30；北方春播玉米区1：0.45：0.08、1：1.73：0.32；西北灌溉玉米区1：0.39：0.36、1：0.95：0.86；南方丘陵玉米区1：0.27：0.40、1：0.50：0.73；西南玉米区1：0.41：0.29、1：1.22：0.87。(4)根据农田土壤养分综合平衡施肥模型,确定区域水稻农田氮、磷、钾肥推荐施用量,从而可获得区域水稻专用复合(混)肥料氮磷钾比例(N:P2O5:K2O),确定区域水稻专用复合(混)肥料配方。我国水稻专用复合(混)肥料一次性施肥配方中氮磷钾比例为1：0.44：0.56,基肥配方氮磷钾比例为1：0.75：0.96。不同区域水稻专用复合(混)肥料一次性施肥配方和基肥配方氮磷钾比例分别为：东北早熟单季稻区1：0.47：0.18、1：0.94：0.35；华北单季稻区1：0.35：0.28、1：0.61：0.50；长江中下游平原双单季稻区晚稻1：0.29：0.58、1：0.49：0.98,早稻1：0.34：0.37、1：0.57：0.63,单季稻1：0.53：0.95、1：0.92：1.63；江南丘陵平原双单季稻区晚稻1：0.42：0.75、1：0.63：1.12,早稻1：0.44：0.80、1：0.67：1.22,单季稻1：0.51：0.45、1：0.75：0.67；华南双季稻区晚稻1：0.33：0.50、1：0.61：0.92、早稻1：0.39：0.74、1：0.71：1.36；四川盆地单季稻区1：0.58：0.83、1：1.05：1.49；西北单季稻区1：0.53：0.30、1：0.90：0.52；西南高原单季稻区1：0.77：0.97、1：1.32：1.66。(5)根据农田土壤养分综合平衡施肥模型,确定区域马铃薯农田氮、磷、钾肥推荐施用量,从而可获得区域马铃薯专用复合(混)肥料氮磷钾比例(N:P2O5:K2O),确定区域马铃薯专用复合(混)肥料配方。我国马铃薯专用复合(混)肥料一次性施肥配方氮磷钾比例为1：0.31：0.89,基肥配方氮磷钾比例为1：0.54：1.59。不同区域马铃薯专用复合(混)肥料一次性施肥配方和基肥配方氮磷钾比例分别为：北方一作区1：0.39：0.56、1：0.53：0.77；中原二作区1：0.39：0.58、1：1.10：1.62；南方二作区1：0.15：1.04、1：0.26：1.85；西南混合区1：0.47：1.55、1：0.79：2.60。(6)根据农田土壤养分综合平衡施肥模型,确定区域油菜农田氮、磷、钾肥推荐施用量,从而可获得区域油菜专用复合(混)肥料氮磷钾比例(N:P2O5:K2O),确定区域油菜专用复合(混)肥料配方。我国油菜专用复合(混)肥料一次性施肥配方氮磷钾比例为1：0.73：0.70,基肥配方氮磷钾比例为1：1.16：1.11。不同区域油菜专用复合(混)肥料一次性施肥配方和基肥配方氮磷钾比例分别为：春油菜区1：0.70：0.55、1：0.80：0.63；长江下游冬油菜区1：0.50：0.24、1：0.86：0.40；长江中游冬油菜区1：0.60：0.56、1：1.13：1.07；长江上游冬油菜区1：1.00：1.20、1：1.20：2.34。(7)根据农田土壤养分综合平衡施肥模型,确定区域棉花农田氮、磷、钾肥推荐施用量,从而可获得区域棉花专用复合(混)肥料氮磷钾比例(N:P2O5:K2O),确定区域棉花专用复合(混)肥料配方。我国棉花专用复合(混)肥料一次性施肥配方氮磷钾比例为1：0.37：0.65,基肥配方氮磷钾比例为1：0.67：1.17。不同区域棉花专用复合(混)肥料一次性施肥配方和基肥配方氮磷钾比例分别为：黄河流域棉区1：0.45：0.94、1：0.84：1.76；西北内陆棉区1：0.44：0.44、1：0.74：0.73；长江流域棉区1：0.24：0.65、1：0.45：1.20。(8)根据农田士壤养分综合平衡施肥模型,确定区域花生农田氮、磷、钾肥推荐施用量,从而可获得区域花生专用复合(混)肥料氮磷钾比例(N:P2O5:K2O),确定区域花生专用复合(混)肥料配方。我国花生专用复合(混)肥料配方全国一次性施肥配方氮磷钾比例为1：0.35：0.85,基肥配方氮磷钾比例为1：0.48：1.10。不同区域花生专用复合(混)肥料一次性施肥配方和基肥配方氮磷钾比例分别为：东北花生区1：0.22：0.69、1：0.35：1.11；黄河流域花生区1：0.59：0.86、1：0.76：1.10；长江流域花生区1：0.31：0.90、1：0.48：1.40；东南沿海花生区1：0.35：1.07、1：0.78：2.41。(9)根据农田土壤养分综合平衡施肥模型,确定区域大豆农田氮、磷、钾肥推荐施用量,从而可获得区域大豆专用复合(混)肥料氮磷钾比例(N:P2O5:K2O),确定区域大豆专用复合(混)肥料配方。我国大豆专用复合(混)肥料一次性施肥配方氮磷钾比例为1：0.43：0.52,基肥配方氮磷钾比例为1：0.43：0.52。不同区域大豆专用复合(混)肥料一次性施肥配方和基肥配方氮磷钾比例分别为：北方春大豆区1：0.43：0.33、1：0.43：0.33；黄河流域夏大豆区1：0.6：0.72、1：0.73：0.87；长江流域夏大豆区1：0.48：0.79、1：0.48：0.79；南方多熟制大豆区1：0.60：1.07、1：0.60：1.07。
孙东宝[3]2017年在《北方旱作区作物产量和水肥利用特征与提升途径》文中认为北方旱作区是我国重要的粮食生产基地,在保障国家粮食安全中有着重要地位,但该区域粮食生产面临着干旱缺水和土壤供肥不足等资源条件限制,导致作物产量低而不稳。虽然在过去的多年中作物产量大幅提升,但是该区域旱地小麦、玉米产量和水肥利用特征、提升空间及其主要驱动因素仍不清楚。本研究对我国北方旱作区1970-2015年开展的田间试验进行了系统研究和整合分析,获得如下主要结论:(1)探明了北方旱作区旱地小麦、玉米产量和水肥利用效率的变化特征。1980-2015年北方旱作区旱地小麦和玉米的产量平均为3902 kg/ha和7785 kg/ha,WUE平均为11.6 kg/ha.mm和19.1 kg/ha.mm,NUE平均为30.7%和35.1%。1980s至今,小麦、玉米的产量和WUE大幅提高。与1980s相比,2011-2015年小麦和玉米的产量分别提高了 60.2%和54.5%,WUE分别提高了 37.0%和70.5%。1980-2015年,小麦和玉米NUE呈先升高后降低的趋势,分别在2000s和1990s达到最高。小麦产量和WUE随着区域降水量的增加显着提高,玉米产量和WUE在年降水量<350 mm区域显着降低,其它区域差异不显着。小麦和玉米的NUE均在年降水量550-650 mm区域显着高于其它降水区域。小麦和玉米的PFP-N和PFP-P随着降水量的增加而显着提高。(2)1980s以来,北方旱作区降水总体呈现降低趋势,对作物产量和WUE的提高不利。化肥投入量的大幅增加和土壤肥力的提升驱动了作物产量和WUE提高。但是施肥量的增加导致了作物PFP和NUE的降低。作物产量、WUE和NUE区域间的差异主要受ET影响,尤其是小麦。不同区域化肥投入和土壤供肥能力的不均衡也导致了作物产量的差异。(3)栽培技术的进步是推动作物产量和WUE提升的重要因素。1980s至今,技术对小麦和玉米产量的贡献分别为19.1%和18.2%、对WUE的贡献均为15.3%。随着时间推移和区域降水量的增加,技术对作物产量和WUE的贡献份额降低。技术对小麦和玉米NUE的贡献则随着年代和降水量的增加呈显着升高的趋势。从单项技术看,地膜覆盖、秸秆覆盖、免耕、深松、平衡施肥等技术均对作物产量和WUE具有较好的提升效果,且多数技术在降水较低区域更优。(4)北方旱作区小麦和玉米高产分别为6823 kg/ha和13149 kg/ha,平均产量分别为高产的的48.4%和53.4%,仍有1倍的提升空间。小麦和玉米WUE最大可实现20.4 kg/ha.mm和34.2 kg/ha.mm。造成作物产量差异的主要原因是土壤供水不足、肥料投入偏低、土壤供肥能力差以及技术应用率低。有效降低土壤蒸发、协调水肥关系、提升土壤供肥能力和加强技术应用是北方旱作区作物产量和水肥效率进一步提高的主要途径。
拓秀丽[4]2008年在《不同营养及化学调控措施对冬小麦生长及养分利用效率的影响》文中研究指明小麦作为主要粮食作物,如何提高产量和品质是人们长期关注的问题。应用植物生长调节物质改变内源激素系统,进而调节作物生长发育,是改善作物生长、夺取高产的有效途径之一,这一技术也被称为化控栽培技术。关于不同类型植物生长调节物质对小麦生长发育的作用效果,国内外已进行了不少研究。但大多研究多局限于作物生长发育的某一生育阶段的调控。作物生长发育以及产量和品质的形成并不是某一个阶段的产物,而是不同生育阶段生长发育的综合作用的结果。随着作物的生长发育,其生长中心在不断变化,各个时期的代谢特点及生长发育特性也在变化。因此,调控的目的和手段也应有所差异。同时,由于作物生长的连续性,决定了若只调控作物的某一生育阶段难于达到提高作物产量和品质的最终目的。因此,在作物生长的不同阶段采取不同的调控措施,协调作物生长发育及其与环境的关系,是综合提高作物水分及养分利用效率的有效措施之一。另外,化学调控的效果与作物的营养状况有关,但关于不同营养条件下化学调控的效果,也是尚待深入研究的问题。本研究以旱地冬小麦为对象,在田间研究了不同施氮水平基础上,分阶段调控对小麦生长、产量及养分利用效率的影响,旨在为提高旱地小麦产量提供有效的调控措施及相应的理论和技术依据。获得的主要结论包括:1、通过田间试验研究了不同氮水平下分阶段采用多效唑及其与6-BA配合对小偃6和小偃22两小麦品种生长及产量的影响。结果表明,多效唑处理可以增加小麦冬、春季分蘖,可显着降低第一节间和第二节间的长度,抑制小麦基部生长,增强小麦抗倒伏性,促进小麦叶片叶绿素含量的增加。尤其在灌浆期喷施6-BA后可显着增加小麦叶绿素含量,延缓小麦衰老,延长小麦灌浆期,继而增加穗粒数和千粒重,最终增加产量。分阶段化学调控对小麦生长发育以及增产的影响效果在中低肥力水平下效果更明显。不同品种相比,各个施氮水平下多效唑对小偃6号增产效果高于小偃22号。由此可见,在小麦生长的不同阶段采取不同的化控措施,可以有效地调节小麦生长发育,达到提高作物产量的目的。2、通过田间试验研究了在不同氮素供应水平下在开花期喷施6-BA和乳熟期喷施乙烯利的分阶段调控对小麦花后有关生理指标、产量及其构成因素的影响。结果表明,与不施氮肥相比,施氮量120 kg/hm2时极显着地增加了小麦旗叶中的叶绿素含量和净光合速率,但当施氮量增加到240 kg/hm2后旗叶的净光合速率不再增加甚至有降低的趋势;施用氮肥极显着的增加了产量、穗粒数和亩穗数,但显着降低了小麦千粒重。在开花期喷施6-BA可增加小麦叶片中的叶绿素含量,也有利于光合作用的进行,但对光合特性各指标及产量影响作用不明显。施氮量为240kg/hm2的情况下乳熟期喷施乙烯利,小麦旗叶叶绿素含量有降低趋势,旗叶中可溶性糖含量较对照高,对产量及其构成因素影响不大。说明在小麦生长的不同阶段采取不同的化控措施,可在一定程度上有效地调节小麦花后生理,达到提高作物产量和品质的目的。3、通过田间试验研究了在不同氮素供应水平下开花期喷施6-BA和乳熟期喷施乙烯利的分阶段调控对小麦养分吸收利用的影响。结果表明,随着施氮量的增加成熟期小麦茎杆、叶片、颍壳和籽粒中氮、磷、钾的累积量显着增加。但不同施氮量间小麦籽粒中氮、磷、钾的累积量的差异未达显着水平。施氮显着增加了氮、磷、钾素在叶片中的分配比例,降低了这些营养元素在籽粒中的分配比例;而对于各营养元素在茎杆和颍壳中分配比例的影响因元素种类不同而异。施氮显着降低了氮素利用效率,各施氮水平间均达显着水平。而施氮增加了小麦对磷素的利用效率,其中施氮120 kg/hm2与不施氮对照相比的差异达极显着水平;但过量施用氮肥,磷素利用效率又会降低。施氮对钾素的利用效率影响不大。随着施氮量的增加,氮、磷、钾素的收获指数的下降达显着水平。在开花期喷施6-BA有促进小麦对氮、磷素吸收的趋势,对钾素的吸收影响不大;对氮、磷、钾素在小麦植株各器官的分配以及各元素的利用效率和收获指数的影响作用不明显。在高氮水平(240kg/hm2)下乳熟期喷施乙烯利对氮、磷、钾在小麦植株中的累积量影响以及对氮、磷、钾在小麦各器官的分配比例以及利用效率和收获指数影响未达显着水平。所以,有必要进一步研究化学调控对小麦养分吸收利用的影响。
郑彩霞[5]2008年在《限量灌水和施磷对冬小麦生长及养分吸收的研究》文中进行了进一步梳理水分不足和养分缺乏是制约广大旱农地区生产发展的两个关键因素。氮磷是作物生长的必需元素,对于旱地作物优质高产有重要作用,养分的吸收、运输与作物的产量和品质,作物对水分、养分利用有密切关系。因此,本研究以冬小麦为供试作物,采用田间试验和室内分析相结合的研究方法,研究了不同水磷条件下冬小麦的生长状况、光合生理特性、耗水量、干物质积累与分配、水分利用效率和养分吸收等的影响,探讨了冬小麦生长发育过程中养分吸收、累积和转移等的效应,及其耗水量与干物质累积、产量、水分利用效率等间的关系。获得了以下主要结论:1.灌水和施磷均可显着提高冬小麦的生物量、产量及其产量构成。在不同水分条件下,冬小麦的株高随灌水量的增加而增加,水分对冬小麦的产量和千粒重的影响达到显着水平,而不同水分条件对穗长、穗重和穗粒数没有显着差异。在不同施磷处理下,随着施磷量的增加,分蘖数、穗数、千粒重、产量及其灌溉水利用效率有显着增加,但施磷对株高没有显着影响。2.灌水、施磷影响冬小麦的生理指标。施磷和灌水主要是提高了作物的光合作用能力,从而使作物的瞬时水分利用效率提高;灌水却主要促进了冬小麦的蒸腾速率,使光合速率/蒸腾速率的比值降低。冬小麦的蒸腾和光合速率呈非线性关系,水平较低时,光合速率随蒸腾速率增加而缓慢增加,而增加到一定程度后,光合速率不在随蒸腾增加。3.随着灌水量的增加,灌溉水利用效率逐渐下降。在干旱和水分亏缺条件下随着施磷量的增加,水分利用效率增加。在正常供水条件下增施磷肥水分利用效率无明显变化。随灌溉量或耗水量的增加,冬小麦产量随耗水量的变化呈阶段性变化。产量随耗水量及水分利用效率变化的叁个阶段:第一阶段是水分利用效率递增、产量较低的阶段;第二阶段是水分利用效率下降、产量增长变缓的阶段;第叁阶段是水分利用效率很低,水分生产边际效益小于0,此时增加灌溉量没有增产效果。水分利用效率随供水量的提高而下降,适当的水分胁迫可以提高水肥利用效率而获得较高产量和高效益。在干旱或水分亏缺时磷肥当季利用率,并不随施磷量增加而下降。在正常供水时磷肥当季利用率,随施磷量增加而下降。4.养分由植物叶片向籽粒的转运,转运量及转运效率随水分、磷素条件而变化。灌水和施磷显着地提高了氮肥利用效率和磷肥利用效率,使冬小麦产量差异达到显着水平。在中水条件下越冬期和拔节期施磷能促进冬小麦对N、P的吸收,但对其在体内的分布影响不大,而水磷配合条件下在拔节期施磷不仅能促进冬小麦对养分的吸收,而且还能促进其在体内的运输和分配。低水条件下高磷处理抑制了冬小麦对N、P养分的吸收,而水磷配合条件下,高磷处理具有明显的促进作用,这说明只有在充足的水分供应时高量磷才能发挥出应有的作用。在小麦生育期内土壤中含磷量随施磷量增加而增加,并在小麦的不同生育期出现一致性起伏。
杨玥[6]2016年在《不同水肥条件对小麦玉米产量及土壤养分的影响》文中提出水分和养分是作物生长的基础条件,也是影响旱地农业可持续发展的主要因素。肥料和水分相互影响、相互制约,二者缺一不可。本实验于2014-2015年在陕西省富平县西北农林科技大学试验站进行,采用冬小麦、春玉米一年一熟制。以小麦品种小偃22、玉米品种郑单958为材料,采用叁因素叁水平不完全正交设计方案,随机区组排列,研究了不同水肥条件下对小麦玉米生长及产量的影响,探究了不同水肥处理对土壤养分含量的影响,以及对土壤水分及水分利用率的研究,旨在找到一种最佳水肥配比模式,提出兼顾小麦产量、品质、效益、生态、安全的水肥运筹方式,为小麦生产中的水肥合理调控提供理论依据。取得的主要结论如下:1.在各种组合中,经过极差分析和方差分析后得到的最优水肥组合为N3P2H3,即施氮量225 kg/hm2配合90 kg/hm2磷肥以及60 mm灌水量;回归方程得到的最优组合为N3P2H3,以施氮量225 kg/hm2配合90 kg/hm2磷肥以及60 mm灌水量处理的小麦玉米产量最高,为最佳水肥处理。不同因素对产量影响的顺序为:氮肥>水分>磷肥。对于玉米产量而言,产量最高的处理是氮肥用量300 kg/hm2、磷肥90 kg/hm2、灌水60 mm。2.不同水肥处理对于小麦玉米的生育性状影响显着。对小麦,补充灌水与不灌水相比,植株平均增高了3.88 cm,穗粒数平均增加了4.53个,千粒重表现无规律,有增有减,平均降低了1.91 g,可能是因为每公顷总穗数增加的缘故。各个处理对玉米株高差异显着。N3P2H3(N225 kg/hm2、P90 kg/hm2、H2O 60 mm)处理的株高最高,N1P1H1(N135kg/hm2、P45 kg/hm2、H2O 0 mm)、N2P2H1(N180 kg/hm2、P90 kg/hm2、H2O 0 mm)、N3P3H1(N225 kg/hm2、P135 kg/hm2、H2O 0 mm)叁个不灌水处理的株高相对于其他处理明显较低。3.不同水肥处理对土壤养分含量影响不尽相同。对于小麦而言,越冬时期,表层土壤的硝态氮含量较高,并且由于氮肥的施入,相对播前有大幅度提高。返青期,100-120 cm土层深度的硝态氮含量比越冬前有所下降,说明这部分的硝态氮被小麦根系充分利用。成熟期,土壤中的硝态氮含量已经明显降低。中间随着生长速度加快,植株对氮素的吸收强度逐渐加强,因此降低了土壤中的硝态氮含量,累积峰移动到160-180 cm处。灌水促进速效钾的迁移和作物的吸收,有利于土壤速效磷的提高,降低了土壤有机质。4.对于土壤含水量及水分利用率,在小麦越冬期,土壤含水量从上到下逐渐增加,返青期,0-20 cm土壤含水量最大,20-40 cm含水量最少,原因可能是在返青前期降水较多,但是降水量不大,降水主要集中在表层,较越冬期相比,土壤表层含水量明显向下移动导致20-40 cm含水量下降。在收获期可以看到,土壤最大含水量转移至最底层,表层水分长时间蒸发含水量显着降低。处理8即施氮量225 kg/hm2配合90 kg/hm2磷肥以及60 mm灌水量的处理水分利用率最高为54.82 kg?hm-2?mm-1。对于玉米,成熟期在60-80 cm处土壤含水量有一个累积峰,在100-120 cm处植物吸收水分效果较好,说明在这个深度上玉米能够充分的吸收水分。在同一施肥量下,随着灌水量的增加,水分利用率呈现增加趋势,N3P2H3处理的水分利用效率最高,即施氮量300 kg/hm2配合90kg/hm2磷肥以及60 mm,达到了13.12 kg?hm-2?mm-1。
张敬敏[7]2011年在《调控措施对高产杨树的生长代谢及土壤条件的影响》文中指出本试验针对杨树栽培中存在的问题,借助农业生产中理论研究的成果,将之应用于林业生产中,对杨树水肥、覆膜、断根和配施有机肥等多项超高产关键栽培技术进行系统深入研究,以了解杨树生命活动的规律,改善林地肥力状况,提高其杨树生长量。通过研究得出以下结果:1.水肥调控:相同水分下,与单施无机肥相比,配施腐殖酸不同程度的提高了杨树根系活力、叶绿素含量,在生长前期可不同程度的提高硝酸还原酶(NR)活性。低水条件下,配施腐殖酸可降低气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr),提高水分利用效率(WUE),提高脱落酸(ABA)含量,提高杨树的抗旱性;在常规和高水分条件下,腐殖酸的施用不同程度的提高了气孔导度(Gs)和光合速率(Pn),显着降低了ABA含量。随水分用量的提高和腐殖酸的施用,杨树对活性氧的清除能力和渗透调节能力增强,叶片和根系的生长素(IAA)、赤霉素(GA)含量和玉米素(ZT)可不同程度的提高,促进了杨树生长。生长后期,相同水分下配施腐殖酸与促进了杨树对土壤NPK的吸收,与相同无机肥用量的单施无机肥相比,降低了土壤硝态氮、速效磷和速效钾含量,提高铵态氮含量,减少氮的损失,施腐殖酸还可提高土壤有机碳量、胡敏酸和富里酸含量,增加胡/富比,提高多酚氧化酶和脲酶活性。低水条件下,配施腐殖酸处理的根、茎、叶重、总生物量和植株氮磷钾含量与单施无机肥处理差别不大,在常规水分下,总生物量配施腐殖酸比单施无机肥平均提高了18.75%,高水条件下,分别提高了55.28%和15.34%,说明在常规水分和高水下施腐殖酸对杨树生长有显着影响,但另一方面杨树在高水高肥下其生长量也是有限的。2.覆膜调控:覆膜处理提高SOD、POD活性,MDA积累也较少。覆膜处理蛋白降解较慢,因而脯氨酸和游离氨基酸也比未覆膜处理低,说明覆膜可降低杨树后期叶片细胞膜脂的过氧化程度,提高膜的稳定性,延缓衰老。覆膜减少硝态氮随水流失,提高氮肥利用率,速效磷、速效钾、有机质分别提高了46.60%、6.09%和35.60%。覆膜提高过氧化氢酶、淀粉酶和脲酶活性,可使细菌、真菌和放线菌数量分别提高144.73%、63.45%和10.07%,微生物总量提高101.65%,提高了土壤肥力。覆膜比未覆膜处理胸径提高了30.15%,树高提高了10.75%,材积提高了33.93%。覆膜处理可明显提高根枝叶了氮、磷和钾的含量。3.断根调控:断根可提高生长后期叶片SOD活性,降低POD活性和MDA含量,四侧断根处理的MDA含量又高于两侧断根。近根处断根和四侧断根降低了杨树生长后期可溶性蛋白和游离氨基酸的含量;脯氨酸含量四侧断根高于CK,两侧断根低于CK。硝态氮含量60cm断根高于CK,80cm和100cm断根低于CK。铵态氮和速效磷等含量各断根处理低于CK。同样断根距离,硝态氮、铵态氮和速效K四侧断根含量高于两侧断根,而速效磷为两侧断根高于四侧断根。断根可提高过氧化氢酶和脲酶活性,降低多酚氧化酶活性,提高细菌、放线菌、真菌和微生物总量,都以四侧断根处理高于两侧断根处理。断根较未断根处理可明显提高杨树的胸径和树高,从材积上看,以8-2处理年生长量最大;10-2和10-4次之;再次是6-2、8-4和6-4处理,但各断根处理材积年增长量都高于CK,断根还较CK可显着提高了根茎叶内的某些养分含量。可见,合理的断根处理不仅未影响正常生长量,而且还有相应的提高,所以断根技术对提高杨树产量是可行的。4.有机肥调控:施有机肥可提高生长后期叶片SOD活性,降低MDA含量,提高可溶性糖和可溶性蛋白含量,降低游离氨基酸含量,稳定叶片质膜完整。配施有机肥处理氮磷钾各处理没有明显的规律,但施有机肥各处理可明显提高了土壤有机碳、胡敏酸碳、富里酸碳、胡富比和E4/E6值,增加了土壤腐殖质的活性,有利于土壤中的腐殖化过程。不同施有机肥处理可提高过氧化氢酶、多酚氧化酶、过氧化物酶和脲酶活性,可显着提高土壤细菌、放线菌、真菌和微生物总量。各施有机肥处理显着提高了杨树的胸径、树高和材积的年生长量,材积增量处理1增加了40.68%,处理2和4分别增加了38.41%和35.08%,处理3增加了33.60%,最后是CK,增加了28.14%。说明施用有机肥配施无机肥对杨树生长有明显的促进作用。
张永清[8]2005年在《几种谷类作物根土系统的研究》文中研究表明根系是作物吸收水分、养分及合成多种生理活性物质的重要器官,根系的生长发育状况直接影响着作物生长与产量的形成。然而,由于研究技术上的困难,关于根系方面的研究远不如地上部深入。加强根系研究,对作物产量的进一步提高具有重要的现实意义。为此,本试验选择谷类作物中的小麦、谷子、黍子和高粱为供试作物,于2002～2005年在山西农业大学农学院试验农场利用盆栽、根管栽培、铁丝网箱栽培、水培与大田试验相结合的方法,研究了几种谷类作物根系生长发育的规律、根系对胁迫的反应及根系的调控技术,主要结果如下: 1) 不同谷类作物根重在不同深度土体中的分布均呈现明显的“T”字型,符合指数递减方程Y=A·e~(-bx),但不同作物的b值(即垂直递减率)大小不等,高粱的b值最小,说明其根重随深度的增加而下降的幅度最小。对同一作物而言,随着生育期的推后,b值变小,表明谷类作物的生育后期下部根重的比例增大。不同谷类作物的总根长在不同深度土体中的分布规律表现为,前期呈“T”字型,但后期则呈“8”字型或卵型。前期符合指数递减方程Y=A·e~(-bx),但后期与多项式Y=ax~3+bx~2+cx+d的拟合程度更好。几种谷类作物的根重、总根长、株高及地上干重随生育期的推后而增长的规律都符合“S”型生长曲线。谷子、黍子、高粱及春小麦根系的空间分布有很多类似之处,如初生根和最早长出的2～3轮次生根主要趋向于垂直向下生长,与主茎延长线的夹角较小,随后长出的次生根则趋向于横向扩展生长,其伸展方向与主茎延长线的夹角明显增大,但最上部长出的次生根,入土角度再次变小而趋向于垂直向下生长;根系在土体中的分布表现出明显的与叶位互生对应的“二群”分布特点等。 2) 随着水分胁迫程度的加剧,无论施肥与否,小麦根系均表现出根重下降、根长缩短、根活力降低、次生根数与根系吸收面积减小、根系SOD、POD活性明显降低、MDA含量和根冠比明显增高的趋势。施用有机肥促进了小麦根系的生长,改善了根系生理特性,增加根系吸收面积和活力,从而可以起到以肥促根、以肥调水、延缓根系衰老、提高土壤水分利用效率和增加产量的效果,在一定程度上缓解干旱胁迫的影响。 3) 种植密度对谷子的根系生长有明显的影响,不同群体下,单株根数前期差异小,中后期差异大;而单位土体中的根量前期差异大,后期差异小。群体大(密度高),谷子根量、总根长及根系总吸收面积与活性吸收面积达到高峰的时间早,但衰亡的时期也
姚德龙[9]2018年在《基于“3414”试验设计的夏玉米—冬小麦水肥效应研究》文中提出水分和肥料是作物生长发育的两大重要因素,也是最容易调控的两大因素。合理的水肥管理有利于作物高产,而不合理的水肥管理不仅对作物生长发育不利,还会造成农业生产成本提高、资源利用效率降低和环境污染等对农业可持续发展的负面影响。本试验在陕西省咸阳市武功镇进行,以灌水量及氮、磷肥用量为试验因素,采用“3414”方案进行水肥试验。即3个因素各设0、1、2、3共4个水平,14个处理随机排列。其中,各因素的0水平均是不施肥(不灌水);1水平,灌水为30 mm,施氮量为N 90kg·hm~(-2)(玉米)、75 kg·hm~(-2)(小麦),施磷量为P_2O_5 30 kg·hm~(-2)(玉米)、52.5 kg·hm~(-2)(小麦);2水平,灌水为60 mm,施氮量为N 180 kg·hm~(-2)(玉米)、150 kg·hm~(-2)(小麦),施磷量为P_2O_5 60 kg·hm~(-2)(玉米)、105 kg·hm~(-2)(小麦);3水平,灌水为90 mm,施氮量为N 270 kg·hm~(-2)(玉米)、225 kg·hm~(-2)(小麦),施磷量为P_2O_5 90 kg·hm~(-2)(玉米)、157.5 kg·hm~(-2)(小麦)。在监测作物产量及水分养分吸收的基础上,建立作物产量、干物质累积量、水分利用效率及养分吸收利用与水肥用量间的回归模型,定量分析水肥用量的效应。主要结果如下:(1)通过回归分析,分别建立小麦、玉米产量与灌水量和氮、磷肥用量间的一元、二元及叁元二次回归模型。叁种回归模型下小麦和玉米产量均表现为随施氮量、施磷量、灌水量的增加而先增大后减小的变化趋势。根据叁元二次模型可得施用氮肥N 180 kg·hm~(-2),磷肥P_2O_5 56 kg·hm~(-2),灌水60 mm时玉米获得最高产量10240 kg·hm~(-2),产投比为8.66;获得最佳经济产量9993 kg·hm~(-2)的推荐水肥指标为:氮肥N 169 kg·hm~(-2),磷肥P_2O_5 53 kg·hm~(-2),灌水量61 mm,产投比为8.84。对于冬小麦,施用氮肥N 150kg·hm~(-2),磷肥P_2O_5 106 kg·hm~(-2),灌水60mm时可获得最高产量7195 kg·hm~(-2),产投比为5.33;获得最佳经济产量7068 kg·hm~(-2)的推荐水肥指标为:氮肥N 143 kg·hm~(-2),磷肥P_2O_5 94 kg·hm~(-2),灌水量61 mm,产投比为5.62。(2)玉米和小麦干物质量均随施氮量、施磷量、灌水量的增加而先增加后减少。根据拟合的一元、二元、叁元二次方程,施氮量为179 kg·hm~(-2)~200 kg·hm~(-2),施磷量为27 kg·hm~(-2)~50 kg·hm~(-2),灌水量为61 mm~90 mm时,玉米干物质可达19889 kg·hm~(-2)~20714 kg·hm~(-2),氮肥、磷肥、灌水用量最佳配比为4.3:1:1.7(N、P单位为kg·hm~(-2),灌水量单位为mm,下同)。施氮量为157 kg·hm~(-2)~177 kg·hm~(-2),施磷量为107 kg·hm~(-2)~124 kg·hm~(-2),灌水量为58 mm~65 mm时,小麦干物质可达14590 kg·hm~(-2)~15158kg·hm~(-2),氮肥、磷肥、灌水量最佳配比为2.7:1.9:1。(3)通过建立小麦、玉米水分利用效率与灌水量和氮、磷肥用量间的一元、二元、叁元回归模型,可得小麦和玉米水分利用效率均随施氮量、施磷量、灌水量的增加而先增大后减小。根据叁种模型综合分析,施氮量为77 kg·hm~(-2)~138 kg·hm~(-2),施磷量为46 kg·hm~(-2)~49 kg·hm~(-2),灌水量为49 mm~67 mm时,玉米水分利用效率可达2.19 kg·m~(-3)~2.51 kg·m~(-3)。施氮量为103 kg·hm~(-2)~136 kg·hm~(-2),施磷量为69 kg·hm~(-2)~91kg·hm~(-2),灌水量为57 mm~79 mm时,小麦水分利用效率可达2.06 kg·m~(-3)~2.25 kg·m~(-3)。(4)水肥用量对玉米养分吸收的影响表现为,吸氮量随施氮量和灌水量的增加先增加后下降,随施磷量的增加而一直增加;玉米对磷素的吸收不随施氮量的变化而明显变化,随施磷量的增加而一直增加,随灌水量的增加先增加后减小;玉米对钾素的吸收不随施氮量的变化而明显变化,随施磷量和灌水量的增加呈先增大后减小的变化规律。与玉米有所不同,小麦的养分吸收表现为,吸氮量随施氮量的增加一直增加,随施磷量和灌水量的增加先增加后减小;小麦对磷素的吸收随施氮量的增大而先增大后减小,随施磷量的增加而一直增加,随灌水量的增加而变化不明显;小麦对钾素的吸收随施氮量和施磷量的增加而一直增加,随灌水量无明显变化规律。(5)水肥用量对作物养分利用效率的影响表现为,玉米、小麦氮素利用效率随施磷量和灌水量先增大后减小,施磷量为30 kg·hm~(-2)(玉米)或94 kg·hm~(-2)(小麦)、灌水量为60 mm(玉米、小麦),氮素利用效率最大。玉米和小麦磷素利用效率随施氮量和灌水量的增大均呈先增大后减小,施氮量为180 kg·hm~(-2)、灌水量为69 mm时玉米磷素利用效率最大,分别为175 kg·hm~(-2)和180 kg·hm~(-2);施氮量为176 kg·hm~(-2)、灌水量为60 mm时小麦磷素利用效率最大,分别为67 kg·kg~(-1)和66 kg·kg~(-1)。玉米、小麦钾素利用效率随施磷量均呈先增大后减小,施磷量为43 kg·hm~(-2)时玉米钾素利用效率达最大值230 kg·kg~(-1),小麦钾素利用效率在施磷量为52.5 kg·hm~(-2)时达最大值130kg·kg~(-1)。
田德龙[10]2011年在《河套灌区盐分胁迫下水肥耦合效应响应机理及模拟研究》文中研究指明我国有盐渍化土地约2700万hm2,其中约670万hm2分布于农田之中。我国国民经济的发展以农业为基础,水资源又十分紧缺,农业中节水和盐渍化土壤的防治及利用问题被提到很高的地位;开发利用肥力较低特别是盐渍化土地已成为解决人口粮食需求与农业可持续发展的重要途径之一。内蒙古河套灌区土壤母质含盐,地下水位较高,存在着严重的次生盐渍化的潜在威胁。土壤是农业生存和发展的重要载体,水、肥是农业发展和农业生产效率提高的两大关键因素。目前有关水肥耦合效应机理国内外许多学者进行了大量卓有成效的研究,然而,研究主要集中在非盐渍化地区。特别在节水条件下,作物生长在盐分胁迫的环境中,水肥耦合机制就更加复杂。因此,开展盐渍化土壤水肥耦合机理研究,制定节水灌溉条件下的水-盐-肥耦合管理模式是西北盐渍化地区亟待解决的关键问题。本文以河套灌区主要经济作物油料向日葵为研究对象,采用盆栽试验与田间试验相结合的方法,以土壤、水利、植物生理学、农业及气象等多学科交叉理论为研究手段,对盐分胁迫下油料向日葵水肥耦合响应机理展开研究。主要研究内容如下:1通过对盆栽和田间试验资料的分析,定量描述了不同水、肥、盐条件下,向日葵株高、茎粗、叶面积、干物质累积量、光合速率、蒸腾速率、气孔导度、水分利用效率、叶水势等生理生态因子以及生物量、产量的响应规律。提出了适应不同盐渍化程度土壤的水肥管理阈值及指标体系。2以Jensen模型和BP人工神经网络模型为基础,建立了适用于不同含盐程度土壤油料向日葵的水-肥-盐产量模型。定量揭示了不同水肥处理下水盐及NO3-N动态变化规律。定量揭示了不同含盐土壤、不同水肥处理下各生育期内向日葵植株各器官氮素分配累积变化规律。3适用于模拟河套灌区水肥条件下油料向日葵的根区水质模型(RZWQM)能较好的模拟不同水肥处理下土壤含水率、NO3-N、生物量等指标。盆栽试验研究结果表明,向日葵苗期影响因素顺序为:盐分>水分>氮肥,现蕾期~花期为:水分>盐分>氮肥。EC值0.2~1.0ms/cm的含盐土壤上土壤含水量在70%θfc左右,施N量在337.5(kg/hm2)左右最佳,并且可以减缓盐分对向日葵的胁迫。土壤EC值在0.1~0.45ms/cm范围内,水肥盐之间表现出一定的线性关系,超出这一范围水肥盐表现出非线性关系。田间对比试验结果表明,适宜的肥量(N 225kg/hm2,P 150kg/hm2)可以缓解水盐的胁迫,影响因素效应顺序:轻度水分>磷>氮,中度水分>氮>磷;水和氮、水和磷、磷和氮交互作用为正效应,影响效应顺序为:轻度氮和磷>磷和水>氮和水,中度氮和磷>氮和水>磷和水。优化水肥方案为施氮肥量225 kg/hm2,施磷量为150 kg/hm2,灌水量为626~1088m3/hm2左右。水肥盐产量模型具有一定价值可指导当地农业生产,RZWQM模型可应用于油料向日葵水肥效应的模拟。研究结果可初步揭示盐渍化土壤水肥耦合效应响应机理,为灌区可持续发展提高农田水肥利用效率、开发盐渍化土壤提供一定的理论科学依据。
参考文献：
[1]. 不同水肥调控措施对小麦养分吸收的效应及其机理研究[D]. 翟军海. 西北农林科技大学. 2002
[2]. 区域作物专用复合（混）肥料配方制定方法与应用[D]. 车升国. 中国农业大学. 2015
[3]. 北方旱作区作物产量和水肥利用特征与提升途径[D]. 孙东宝. 中国农业大学. 2017
[4]. 不同营养及化学调控措施对冬小麦生长及养分利用效率的影响[D]. 拓秀丽. 西北农林科技大学. 2008
[5]. 限量灌水和施磷对冬小麦生长及养分吸收的研究[D]. 郑彩霞. 西北农林科技大学. 2008
[6]. 不同水肥条件对小麦玉米产量及土壤养分的影响[D]. 杨玥. 西北农林科技大学. 2016
[7]. 调控措施对高产杨树的生长代谢及土壤条件的影响[D]. 张敬敏. 山东农业大学. 2011
[8]. 几种谷类作物根土系统的研究[D]. 张永清. 山西农业大学. 2005
[9]. 基于“3414”试验设计的夏玉米—冬小麦水肥效应研究[D]. 姚德龙. 西北农林科技大学. 2018
[10]. 河套灌区盐分胁迫下水肥耦合效应响应机理及模拟研究[D]. 田德龙. 内蒙古农业大学. 2011
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