水氮耦合对设施樱桃番茄全生育期生长发育及产量品质的影响

为明确水氮耦合对设施樱桃番茄生长发育、产量及品质的影响,同时为设施番茄水氮管理提供科学依据,设置4个灌溉处理,在5个生育期(缓苗期、发育期、开花期、结果前期和结果后期),维持不同的土壤含水量:W1(80%-80%-80%-80%-80%)、W2(70%-70%-60%-70%-80%)、W3(60%-60%-60%-70%-70%)、W4(45%-50%-60%-60%-70%),同时设置3个氮肥施用水平:N1(300 kg/hm^(2))、N2(240 kg/hm^(2))、N3(180 kg/hm^(2)),观测不同水氮耦合对设施樱桃番茄的影响。结果表明,不同灌溉和施氮的处理对番茄的产量和品质影响显著,且灌溉因素大于施氮因素,适当缺水灌溉可在不显著降低番茄产量的同时提高番茄品质。结构方程模型的结果表明,总灌溉量与株高、茎粗和产量均呈极显著正相关(P<0.001);施氮量与茎粗呈显著负相关(P<0.05),与甜度呈显著正相关,与产量呈极显著正相关。根据试验结果,构建针对樱桃番茄产量及甜度的水氮耦合模型。模型模拟的结果表明,总灌溉量、施氮量为69.08 L和300 kg/hm^(2)时,樱桃番茄产量达到最大(2.77 kg);总灌溉量、施氮量为41.08 L和225 kg/hm^(2)时,樱桃番茄甜度达到最大(7.67)。构建的水氮耦合模型可为设施樱桃番茄的管理提供科学的水氮配方,并为未来设施樱桃番茄的水肥一体化应用提供数据基础。

西南季节性干旱区夏玉米水氮耦合效应与水氮生产函数研究

【目的】探究西南季节性干旱区夏玉米关键生育期适宜的水氮耦合模式。【方法】于2022年6—10月在四川省都江堰灌溉试验站测桶区遮雨棚内开展夏玉米水氮耦合试验,以仲玉3号夏玉米为研究对象,采用桶栽方式种植夏玉米,以充分灌水(100%ET)和当地高水平施氮量(300 kg/hm2)为对照(CK),在拔节—抽雄期(Ⅱ)、抽雄—灌浆期(Ⅲ)分别设置2个灌水水平:HW(75%CK)、LW(50%CK)和3个施氮水平:N1(85%CK)、N2(70%CK)、N3(55%CK),共计13个处理,研究不同关键生育期的水氮耦合对夏玉米生长、产量、水分利用效率(WUE)、氮肥偏生产力(NPFP)的影响,基于Jensen模型构建水氮生产函数。【结果】拔节—抽雄期为夏玉米营养生长的关键时期,适宜的水氮耦合模式能在节水节氮条件下获得较高的产量并提高WUE和NPFP,Ⅱ-HWN2、Ⅲ-HWN1处理和Ⅲ-HWN2处理较CK分别节水12.78%、9.77%和9.77%,节氮9.0%、4.5%和9.0%,增产1.31%、4.32%和4.50%,WUE较CK分别提高28.39%、14.83%和8.52%,NPFP较CK分别提高11.33%、10.42%和8.52%;基于Jensen模型构建的水氮生产函数拟合度较好(R2=0.7619),拔节—抽雄期水氮敏感指数为0.152,大于抽雄—灌浆期的水氮敏感指数0.074。【结论】从提高水肥资源利用效率和保障产量的角度出发,推荐Ⅱ-HWN2处理和Ⅲ-HWN2处理为西南季节性干旱区适宜的水氮耦合模式。

水氮耦合对滴灌玉米光合特性及产量的调控效应

探索水氮施用对玉米光合参数及产出指标的影响规律,寻求适宜水氮耦合量,为西辽河流域水肥管理提供理论和应用参考。膜下滴灌田间试验设置三种灌溉水平与三种施氮量组合形成9个处理,对比分析不同水氮组合作用效果。结果表明,水氮两因素对玉米光合速率Pn、蒸腾速率Tr、气孔导度Gs、胞间二氧化碳浓度Ci影响程度表现为灌水>施氮,对叶片水分利用效率WUE影响程度表现为施氮>灌水。对于Pn,W_(2)N_(2)(中水中氮)显著高于W_(3)N_(1)(高水低氮)、对于Tr,W_(2)N_(2)和W_(3)N_(1)差异不显著,因此灌溉量由中水至高水(1802~2315 m^(3)·hm^(-2))对Pn提升作用无法补偿中氮240 kg·hm^(-2)降至低氮192 kg·hm^(-2)对Pn的削弱作用,但可补偿对Tr的负效应。中高灌溉水平下氮肥192~240 kg·hm^(-2)可有效提升Pn、Tr、百粒重、穗粒重(W_(2)N_(2)显著高于W_(2)N_(1)、W_(3)N_(2)显著高于W_(3)N_(1)),继续施氮无显著作用。玉米产量提升与Pn、Tr增大呈正相关,水分亏缺时中氮240 kg·hm^(-2)至高氮288 kg·hm^(-2)无明显增产作用,中等灌溉水平下氮肥增产效果显著。W_(3)N_(2)(高水中氮)耦合下玉米可获得最佳光合能力及产量水平,但超过W_(2)N_(2)(中水中氮)的耦合量对WUE无增效、降低光合产物在籽粒中的分配比例。综合考虑光合参数及产量,推荐中等至较高的灌溉水平1802~2315 m^(3)·hm^(-2)(W2~W3)与中等施氮水平240 kg·hm^(-2)(N2)为最优水氮耦合量。

水氮耦合对膜下滴灌红花生长发育及产量的影响

【目的】研究水氮耦合对膜下滴灌红花生长发育、干物质积累量和产量的影响。【方法】采用裂区试验设计,以灌水量水平为主区。播前施基肥磷酸二铵(总养分64%,N-P_(2)O_(5)=18-46)150 kg/hm^(2),氧化钾(30%)75 kg/hm^(2)。设灌水量(W)和施氮量(N)2个因素,3个灌水量水平:W_(1):1200 m^(3)/hm^(2)(低灌量)、W_(2):1500 m^(3)/hm^(2)(中灌量)和W_(3):1800 m^(3)/hm^(2)(高灌量);3个施氮量水平:N_(0):不施氮(空白)、N_(1):300 kg/hm^(2)(传统施氮量)和N_(2):600 kg/hm^(2)(高施氮量)。测定不同处理下红花的农艺性状、干物质积累量和产量,评估不同水氮耦合处理对红花生长发育和产量影响。【结果】适宜的灌溉量和施肥量对红花生长发育有显著的促进作用,W_(2)N_(0)和W_(2)N_(1)处理下红花的株高、分枝数和叶片数等农艺性状均显著高于其他处理,其中W_(2)N_(1)处理下红花干物质积累速率及积累量、单株果球数和每果粒数均达到最高水平,花丝产量和籽粒产量在W_(2)处理下均比W_(1)和W_(3)处理显著增加了8.09%和20.84%,但在N_(1)和N_(2)处理下差异较小,却均比N_(0)处理显著增加了10.69%和25.66%。【结论】中灌量和传统施肥量处理W_(2)N_(1)(灌溉量1500 m^(3)/hm^(2)及施肥量300 kg/hm^(2))最优,可以促进红花的生长发育、提高水肥利用效率、增加干物质积累、协调产量构成因素,达到高产优质。

石漠化地区土壤界面水氮耦合研究进展

为探讨石漠化地区土壤界面下的水氮耦合影响因素,本文从石漠化程度、地形异质性、植被恢复措施和土地利用4个方面进行综述,总结出土壤水分和氮素的迁移规律。(1)轻度石漠地区含水量和土壤氮含量较高,导致植物内养分运输快,水氮耦合效果最佳;其次是重度石漠地区;中度石漠地区通常是耕地聚集地,其土壤水氮含量较低,水氮耦合效果也最差。(2)随着海拔的降低,土壤水氮耦合效应增强,但这种效应随土壤深度的增加而减弱;不论是在高原的山地、峡谷、盆地还是洼地,石漠化地区的土壤水分和养分的流失都十分严重;不同植被恢复类型和恢复年限对当地的土壤水及氮素均有影响。(3)植树造林显著提高石漠化土壤的含水量和全氮含量;退耕还林不仅提升土壤肥力和环境质量,还有助于土壤氮库恢复和碳氮平衡维持;封山育林能在一定程度上改善土壤中的氮含量。(4)不同的耕地利用类型和作物选用都会对水氮耦合产生影响;园地通过减少翻耕次数,导致土壤紧实化,从而提高水土保持效果。根据以上研究,今后可针对综合治理策略、生态恢复与水资源综合管理策略、高效植被恢复策略、优化土地管理和利用策略等方面开展研究。

水氮耦合对金线莲生长和品质的影响

【目的】探究不同水氮耦合处理对金线莲生长和品质的影响,为确定金线莲栽培的适宜水氮耦合方案提供参考。【方法】以大叶金线莲为试材,采取裂区设计,设置3种施氮量(N1:3.3 g/m^(2);N2:6.6 g/m^(2);N3:9.9 g/m^(2))和4种灌水量(W1:(45±5)%θ_(f);W2:(55±5)%θ_(f);W3:(65±5)%θ_(f);W4:(75±5)%θ_(f);其中θ_(f)为田间持水量)组合处理,以不施肥、不灌溉为对照(CK),栽培5个月后,测定13个处理金线莲的生长指标(保存率、株高、单株叶片数、叶长和叶宽、茎节数、节长、根长、根数、单株鲜质量及干质量、折干率)、生理指标(总叶绿素、可溶性蛋白、可溶性糖含量和过氧化物酶、超氧化物歧化酶活性)和品质指标(总黄酮含量及总多糖、金线莲苷、总生物碱和总氨基酸质量分数),分析灌水量和施氮量对金线莲生长及活性成分的影响。【结果】(1)与CK相比,除N1W1、N3W1处理外,其余处理均可以提高金线莲单株鲜质量、干质量、折干率、茎节数、节长和株高,其中N2W3处理金线莲的单株鲜质量、茎节数、节长、株高均达最大值,较CK分别提高了35.67%,33.18%,16.14%和35.45%。在30~60 d的较短栽培时期内,金线莲栽培的保存率在各处理之间差异不明显,但随着栽培时间延长,N1、N2条件下的水氮耦合优势逐渐显现。与CK相比,各处理金线莲的单株叶片数、叶长、叶宽、根长和根数无显著差异。(2)与CK相比,除N2W1处理外,其余处理均可以提高金线莲可溶性糖含量、SOD活性和总叶绿素含量;除N1W4和N3W4处理外,其余处理均可以降低金线莲的POD活性。与CK相比,各处理对金线莲可溶性蛋白含量有显著影响,同一施氮水平下,W1条件下的可溶性蛋白含量显著高于其他处理。(3)与CK相比,各处理对金线莲总氨基酸和总多糖质量分数均有显著影响,其中N2W3处理的总氨基酸质量分数最高,为9.18%;N1W3处理的总多糖质量分数最高,为45.08%。在W2、W3条件下,金线莲的总黄酮含量和金线莲苷质量分数随施氮量的增加均呈先增后减趋势,施氮效果均表现为N2>N3>N1,且均以N2W3处理最高,分别为25.04 mg/g和19.36%。(4)熵权系数法分析结果显示,12种肥水组合中,耦合作用效果排名前5的处理为N2W3>N2W2>N3W1>N2W4>N3W2。【结论】适宜的水氮耦合处理有利于金线莲生长及活性成分的积累,金线莲较优的肥水组合是灌水量为田间持水量的60%~70%,施氮量为6.6 g/m^(2)。

水氮耦合对陕南烤烟渗透调节物质及抗逆生理特性的影响

以云烟99为材料,采用双因素完全组合法,设置W1(土壤相对含水量75%~85%)、W2(土壤相对含水量55%~65%)、W3(土壤相对含水量35%~45%)3个土壤水分条件和N1(4 g)、N2(5 g)、N3(6 g)3个单株施氮量,共9个处理,进行盆栽试验,旺长期控水15 d后测定烟叶过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性及可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸(Pro)、还原型谷胱甘肽(GSH)、抗坏血酸(AsA)、丙二醛(MDA)、超氧阴离子自由基(O2-)含量,分析水氮耦合对烤烟渗透调节物质及抗逆生理特性的影响。结果表明:在W3条件下,增施氮可提高可溶性蛋白含量,与W3N1处理相比,W3N2、W3N3分别提高25.36%和42.86%,能降低可溶性糖含量,分别降低3.85%和12.32%;W2N2、W2N3与W2N1处理相比,SOD活性分别提高20.29%和31.19%,POD活性分别提高24.60%和44.89%;N2条件下,与W1N1处理相比,W1N2和W2N2处理的CAT活性分别提高40.26%、43.58%;W3处理增加了烟叶Pro、GSH、MDA及O2-含量,与W1N1处理相比,增幅分别达69.69%~222.49%、15.2%~89.36%、155.15%~162.37%、24.89%~72.34%。分析互作效应发现,土壤相对含水量对SOD、POD活性及Pro、GSH、MDA、O2-、可溶性糖含量的影响较大;而施氮量对可溶性蛋白含量、CAT活性的影响较大;二者的互作效应对AsA含量的影响较大。综合来看,轻度缺水时株施氮量6 g的处理对烤烟抗氧化酶活性的提升效果较好,而重度缺水时株施氮量为5 g的处理对烤烟渗透调节物质和抗氧化物质含量的提升效果较好。

元宝槭幼苗光合生理的水氮耦合效应研究

研究元宝槭幼苗光合生理的水氮耦合效应可以为元宝槭苗木水肥管理提供科学依据,有利于元宝槭产业发展。以1 a生元宝槭实生苗为材料,设置田间持水量(FC)的10%~20%(W1)、40%~50%(W2)、70%~80%(W3)3个水分梯度,施氮0 g/株(N0)、2 g/株(N1)、4 g/株(N2)和6 g/株(N3)4个氮肥梯度的二因素完全随机盆栽实验,通过测定不同水氮处理下元宝槭幼苗的光合参数、叶绿素含量、叶绿素荧光参数,分析其变化规律,揭示水氮耦合对元宝槭苗期光合生理的影响机制。结果表明,水氮耦合对元宝槭的光合生理有显著影响:(1)元宝槭幼苗的Pn、Gs、Ci、Tr等4个光合参数总体变化趋势表现为随着土壤含水量的增加而增加,而iWUE、LS则与之相反;施氮对元宝槭光合参数的影响较复杂,W2N2处理Pn最高,为8.84μmol/(m^(2)·s)。(2)水氮对元宝槭幼苗的光系统II的实际光化学效率(ΦPSII)、非光化学猝灭系数(qN)影响较大,而对光系统II的最大光化学效率(Fv/Fm)、光化学猝灭系数(qP)无明显影响。(3)水分是元宝槭叶绿素含量的主要影响因素,随土壤水分含量升高,元宝槭总叶绿素含量提高,叶绿素a/b值下降,叶绿素b的比例显著增大。(4)元宝槭Pn与Ci、Gs、Tr、Fv/Fm、Chl显著正相关,与iWUE、LS则呈现出显著负相关性。综上所述,提高土壤含水量能显著提高元宝槭幼苗的光合作用,土壤含水量较低时,水分是影响元宝槭光合生理的主导因素,土壤含水量为中、高水平时,其光合生理由水氮共同决定,该结论可为元宝槭苗期水肥管理体系建立提供理论参考。

水氮耦合对枸杞冠层结构及产量的影响

为探明水氮耦合对枸杞冠层结构及产量的影响,揭示枸杞冠层结构与蒸散、氮消耗的互馈机制,于2014-2015年以4 a树龄的“宁杞1号”为研究对象,设置4个水平灌溉定额(W1:2277 m^(3)/hm^(2)、W2:2593 m^(3)/hm^(2)、W3:2856 m^(3)/hm^(2)及W4:3160 m^(3)/hm^(2))及3个水平施氮量(2014年N1:501 kg/hm^(2)、N2:668 kg/hm^(2)及N3:860 kg/hm^(2);2015年N1:620 kg/hm^(2)、N2:854 kg/hm^(2)及N3:1092 kg/hm^(2)),对比分析不同水、氮条件对枸杞冠层结构及产量的影响。结果表明:2 a均表明W3N2处理枸杞叶面积指数(LAI)和平均叶倾角(MTA)较大,其中LAI为2.46(2014年)和2.86(2015年),较其他处理(除2015年W2N1外)提高了2.9%~80.1%(2014年)和4.7%~48.9%(2015年),MTA为45°(2014年)和50°(2015年),较其他处理增加了7.1%~40.6%(2014年)和6.4%~28.2%(2015年),该处理透射率(DIFN)在各处理中居中,介于0.25~0.35;2 a试验结果均W3N2处理产量最高,分别为2599.9 kg/hm^(2)(2014)和4621.7 kg/hm^(2)(2015),与其他处理相比提高了42.5%~65.7%(2014)和0.5%~15.9%(2015);蒸散量(ET_(a))随LAI和MTA增加而增加,但LAI超过3时,就会抑制冠层蒸散;LAI趋于3、MTA和DIFN分别介于45°~50°和0.25~0.35时,枸杞碱解氮消耗较大,2014年和2015年分别为883.4 kg/hm^(2)和1001.1 kg/hm^(2)。综合分析,在枸杞理想冠层和最大产量目标下,灌溉定额为2856 m^(3)/hm^(2),4 a树龄施氮量为668 kg/hm^(2),5 a树龄施氮量为854 kg/hm^(2),有利于枸杞冠层结构生长发育且会获得理想的产量,研究结果可为宁夏枸杞水肥管理及冠层结构调整提供理论依据。

水氮耦合对饲用油菜干物质积累分配及产量的影响

为促进新疆饲草高产优质及水肥科学管理,选用油菜品种华油杂62作为供试材料,进行不同的水氮耦合处理,分别设置3个不同灌水量,3000 m^(3)·hm^(-2)(W1)、3750 m^(3)·hm^(-2)(W2)和4500 m^(3)·hm^(-2)(W3),3个不同施纯氮梯度,121.5 kg·hm^(-2)(N1)、142.2 kg·hm^(-2)(N2)和162.9 kg·hm^(-2)(N3),进行随机组合,共9个处理,对不同处理饲用油菜的干物质积累及分配进行分析,筛选出适合于新疆饲用油菜种植的最优水肥配比。结果表明,饲用油菜干物质积累随灌水量的增加而增加,高水高氮(W3N3)处理干物质积累较中水高氮(W2N3)、低水高氮(W1N3)处理增加了47.70%和108.62%,产量增加了9.77%和74.02%。在水分良好条件下,干物质积累与施氮量呈正相关,但在干旱胁迫下,干物质积累呈现先增后减的趋势。在干物质分配上随着生育期的推进茎秆生物量占比逐渐增加,叶片占比逐渐降低。说明本研究条件下在高水高氮的W3N3处理(灌水量4500 m^(3)·hm^(-2),施氮162.9 kg·hm^(-2))下更有利于饲用油菜干物质的积累,可以获得更多的生物量。

南瓜对水氮耦合的响应研究进展

水分和氮素是农业生产中最重要的资源。水分和氮素在供给达到时空上的最佳配比时,可以发挥两者之间的协同效应,提高作物对其吸收利用效率,达到“以水促氮,以氮调水”的目的。文章阐释了水氮耦合的定义与效应及其技术发展应用历程,论述了水氮耦合对南瓜生长发育、光合特性、产量和品质的研究进展,发现水氮耦合技术是南瓜优质高产的生产管理方法,旨在为优化水氮耦合对南瓜农业生产的应用和指导南瓜生产提供理论依据。

宁南山区设施芹菜水氮耦合效应研究

针对宁南山区水资源短缺、设施芹菜生产中水肥管理粗放、水肥利用效率低等问题,采用二因素二次通用旋转组合设计,通过田间试验和室内分析研究了设施芹菜生长发育、产量和品质对灌水量和施氮量的水肥耦合效应,为宁南山区设施芹菜高产、优质、高效、安全生产提供科学依据。结果表明,水氮耦合能显著促进芹菜的生长发育,增加植株的株高和茎粗,随着芹菜生育期的延长,株高和茎粗呈明显增加趋势,且不同试验组合间存在显著差异,SPAD值生育期内整体呈现缓慢上升的趋势,且组合间存在显著差异;水氮耦合对提高芹菜产量和改善品质有显著正效应,水氮组合1产量最高,为94.82 t·hm^(-2),比产量最低的组合5增产9.26%,且水氮组合1的品质最好。过量的施用氮肥和灌水,反而会抑制芹菜品质的提升。在本试验条件下,经主效应分析得出水是影响芹菜产量的主要因素,由水肥耦合效应方程可得出最佳水和氮肥组合为灌水量1395 m^(3)·hm^(-2)+氮肥施肥量337.5 kg·hm^(-2),此组合可推广成为该地区设施芹菜的水肥管理制度。

水氮耦合对王草产量和品质的影响

采用盆栽试验的方法,以热研4号王草为材料,研究不同水氮条件对王草生长性状的影响及生理响应机制,为王草生产的合理水氮配合施用提供科学依据。结果表明,在W1(35%~45%)、W2(55%~65%)和W3(75%~85%)土壤水分条件下,王草的最高产量相应施氮量分别为271.78、355.05和329.06 kg/hm^(2),粗蛋白含量最高时对应的施氮量为361.54、505.44、647.88 kg/hm^(2)。随着水分胁迫的加深,脯氨酸积累量增加,且在相同水分条件下随着施氮量的增加而增加。CAT酶活力则随着水分胁迫的加剧而显著降低,且在相同水分条件下随施氮量的增加而增加。土壤水分条件对王草产量及品质的影响程度高于施氮量的影响,且它们之间存在明显的协同效应,故水氮搭配得当,便能获得较高的产量和品质。在该试验条件下,最佳的水氮条件为土壤含水量W3(75%~85%)、施氮量329.06 kg/hm^(2),此配比可显著提高王草的产量和品质。

水氮耦合对小麦新品种洛麦45产量及构成因素的影响

水肥投入是作物高产高效生产的主要因素,为了明确小麦新品种洛麦45高产高效的水肥组合,本研究于2021-2022年在大田条件下,选用洛阳市农林科学院选育的矮秆大穗、多抗广适新品种洛麦45为试验材料,设置不同梯度的水氮耦合模式,分析了不同水氮组合对小麦产量及其构成因素的影响。结果表明,灌越冬水+拔节水+孕穗水条件下洛麦45号产量最高,仅灌越冬水的处理产量最低;灌水次数和氮肥耦合交互作用,洛麦45产量最高的组合是在灌越冬水+拔节水+孕穗水条件下配合施纯氮360 kg/hm^(2),其次是灌越冬水+拔节水+孕穗水配合施纯氮270 kg/hm^(2),再次是灌越冬水+拔节水配合施纯氮270 kg/hm^(2),3个处理组合无显著差异。可见只有水肥相互配合,才能充分发挥小麦的生产潜力。本研究以灌越冬水+拔节水配合施纯氮270 kg/hm^(2)组合为高产高效的最佳水肥组合,既降低了成本又获得了较高的效益。

高海拔寒区水氮耦合对青稞产量和品质的影响

为阐释青稞产量、品质与灌水量和施肥量的关系,以藏青3000为材料,在西藏高海拔寒区进行了为期两年的水肥耦合试验。结果表明:土壤肥力充足的条件下,灌水对藏青3000产量、籽粒淀粉含量、籽粒支链淀粉含量与面筋含量影响显著;施氮对藏青3000产量、面筋含量影响显著。灌水与施氮对藏青3000籽粒蛋白质含量、面筋含量与稳定性有显著的交互效应。本试验条件下,拔节期、抽穗期、灌浆期分别灌水1次,每次灌水40 m^(3)/667m^(2),施氮量为180 kg/hm^(2)时,藏青3000产量最高。

水氮耦合对玉米生长及产量的影响研究进展

在农业生产中,水、肥是必不可少的元素,二者紧密相连但又彼此制约。水氮耦合可调节土壤对水分和养分的吸收,并实现水肥一体化管理模式,在保证水肥资源高效利用的同时提高作物产量。玉米是典型的需水量大、需氮量多的作物,在其关键生育期水氮供应不足会影响其光合作用,进而影响干物质积累,最终降低玉米产量,浪费农业资源。本文综述了水氮耦合对玉米干物质积累、光合作用、产量及构成因素、水肥利用效率的影响,以期为玉米合理灌溉及施肥提供指导。

水氮耦合效应对贵州烟田土壤水分的影响

采用两因素裂区设计试验,研究了水氮耦合对烟田土壤水分动态变化、水分利用率及水分产值率的影响。结果表明,氮肥用量在60-90 kg·hm^-2时,土壤各土层的含水量、贮水量、水分利用率、水分产值率随着氮肥用量的增加而增加,氮肥用量为90 kg·hm^-2时,水分利用率和水分产值率均达到最高,分别为4.26元/（mm·hm^2）和28.12元/（mm·hm^2）;氮肥用量在90-120 kg·hm^-2时,随着氮肥用量的增加,烟田土壤含水量、土壤贮水量和水分产值率逐渐降低。综合分析表明,补水条件下,90 kg·hm^-2的氮肥水平是贵州优质烤烟生产的最优水氮组合。

不同水氮耦合对水稻根系形态生理、产量与氮素利用的影响

为了探讨不同水氮耦合处理对水稻根系形态生理、产量及氮肥利用率的影响,以徐稻3号为材料,进行防雨棚池栽试验,设置浅水层灌溉、轻度水分胁迫(-20 k Pa)和重度水分胁迫(-40 k Pa)3种灌溉方式及不施氮肥,中氮(normal nitrogen,MN,240 kg/hm2)和高氮(high nitrogen,HN,360 kg/hm2)3种氮水平,研究不同水氮耦合对根系形态、根系吸收面积、根系氧化力、根系氮代谢酶活性的影响。结果表明:灌溉方式与施氮量存在明显的互作效应,轻度水分胁迫增加了主要生育期根长、根质量、根质量密度、根系氧化力、总吸收面积、活跃吸收面积及根系氮代谢酶活性,降低穗分化后水稻根冠比,且与MN耦合后产量及氮肥农学利用率最高,为该试验最佳的水氮耦合运筹模式;重度水分胁迫则降低根长、根质量、根系活力及氮代谢酶活性,增加主要生育期根冠比。相关分析表明:幼穗分化始期至成熟期根冠比与水稻籽粒产量呈负相关关系,而其他根系形态、根系氧化力及氮代谢酶活性均与产量呈显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)的正相关;根系质量、根质量密度及根冠比与氮肥农学利用率呈负相关,而穗分化至成熟期根系活跃吸收面积及穗分化至抽穗期根系氧化力均与氮肥农学利用率呈显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)的正相关。表明通过适宜的水氮耦合调控,创造良好的根系形态、提高根系活力和氮代谢酶活性,将更有利于提高产量及氮肥利用效率。该研究对认识水氮耦合下根系形态生理差异、指导水稻高产高效栽培实践提供理论依据。

水氮耦合对冬小麦氮肥吸收及土壤硝态氮残留淋溶的影响

在高肥力条件下,大田试验采用裂区设计,主区为不同灌水频次（0-3次）,裂区为不同施氮量（0-240 kg/hm^2）,结合15N微区示踪技术,研究了水氮耦合对冬小麦氮肥的吸收利用及生育后期土壤硝态氮累积迁移的影响。结果表明,在一定氮肥水平下,不灌水处理的氮肥利用率高于各灌水处理,各灌水处理的氮肥利用率随灌水次数增加呈上升趋势;增加灌水次数,氮肥耕层残留量和残留率显著降低,氮肥损失量和损失率则明显增加。在一定的灌溉水平上,随施氮量（0-240 kg/hm^2）增加,植株总吸氮量、氮肥吸收量、氮肥耕层残留量、氮肥损失量以及损失率均呈上升趋势,而氮肥利用率和耕层残留率呈下降趋势。氮肥水平一定时,在灌0至灌2水范围内,籽粒产量随灌水次数增加呈上升趋势,灌3水处理中施氮处理（N168、N240）的籽粒产量较灌2水处理显著降低;灌水生产效率随灌水次数增加显著下降。在一定灌溉水平上,施氮量由168 kg/hm^2增至240 kg/hm^2,氮素收获指数和氮肥生产效率显著降低,各灌水处理的生物产量、籽粒产量和籽粒蛋白质含量均无显著变化,不灌水处理的生物产量、籽粒产量显著降低。灌水促进了施氮处理（N168,N240）中土壤硝态氮向下迁移,从开花到收获0-100 cm土层中部分硝态氮迁移到了100-200 cm土层。灌水次数是导致收获期0-100 cm土层残留NO3^--N累积量变化的主导因素;水氮互作效应是决定收获期100-200 cm土层残留NO3^--N累积量变化的主导因素,且灌水效应大于施氮效应。

水氮耦合对膜下滴灌马铃薯产量、品质及水分利用的影响

该文通过田间试验,研究在西北旱区对膜下滴灌条件下水氮耦合效应及其对马铃薯产量、品质和水分利用效率的影响,从而确定马铃薯适宜的水氮用量,以求达到节水、节肥和高产优质的目的。试验设置2个土壤湿润比水平:40%(P1)和70%(P2),5个施氮水平:90(N1)、135(N2)、180(N3)、225(N4)、270kg/hm2(N5),共10个处理。试验结果表明:相同水分条件下,马铃薯块茎质量、块茎淀粉含量、块茎维生素C含量、耗水量、产量和水分利用效率都随施氮量的增加而呈抛物线趋势变化,块茎蛋白质含量随施氮量的增加呈增加趋势。相同氮肥条件下,湿润比P2处理的马铃薯块茎质量、块茎淀粉含量、块茎维生素C含量、块茎蛋白质含量均高于湿润比P1,湿润比P2处理的耗水量比湿润比处理P1高11%,湿润比P2处理的产量比湿润比处理P1高5%,但是湿润比P1处理的水分利用效率比湿润比P2处理高5.4%。其中,P2N3处理的马铃薯单株块茎质量、块茎维生素C含量表现最好,P1N5处理的马铃薯块茎蛋白质含量最高,P2N2处理的马铃薯块茎淀粉含量和产量表现最优,产量最高为54187kg/hm2,P1N2处理的水分利用效率最高为12.86kg/m3。P2N3处理的马铃薯高产优质,且水分利用效率较高,是西北旱区膜下滴灌条件下马铃薯生产中适宜的水氮组合。