施氮对中国棉田产量和水分利用效率影响的Meta分析

为系统分析不同气候条件、土壤基础条件和农田管理措施条件下施氮对棉花产量和水分利用效率的影响,收集了国内外已发表的103篇中英文文献,筛选其中37篇文献,共获得301组产量和127组水分利用效率数据。基于Meta分析方法定量分析了不同生产条件下施氮对棉花产量和水分利用效率的影响,同时利用偏相关分析找出施氮条件下棉花产量和水分利用效率的主要影响因素。结果表明,以不施氮为对照,施氮能够显著提高棉花的产量和水分利用率。在年均降水量200~500 mm的地区施氮对产量和水分利用率的提高作用最为明显,效应量分别为34.02%和54.15%;施氮对产量和水分利用率的提高作用均随着日照时数的增大而增大。当土壤pH值为6~8时,施氮对棉花产量和水分利用效率的提高作用最为明显,效应量分别为28.52%和24.59%;在不同土壤质地中施氮对产量和水分利用效率的提高作用均表现为在砂土中效应量最大,分别为46.71%和26.29%;随着施肥频次的增加,施氮对棉花产量和水分利用率的提高作用逐渐增大;施氮对产量的提高作用随灌水量的增加而增加,对水分利用率的提高作用随灌水量的增加呈先增加后降低趋势。当施氮量为300~450 kg/hm2时,施氮对产量和水分利用效率的提高作用最为明显;当种植密度为1.5×10^(5)~2.5×10^(5)株/hm^(2)时,施氮对产量和水分利用效率的促进作用最为明显,效应量分别为38.48%和16.46%。施氮量和土壤pH值是施氮条件下棉花产量的主要影响因子;施氮量和灌水量是施氮条件下棉花水分利用效率的主要影响因子。本研究结果可为不同生产条件下棉花实现高产高效提供参考。

秸秆还田配施稳定性氮肥对麦玉轮作水氮利用的影响

为探究秸秆还田配施稳定性氮肥对关中地区麦玉轮作体系作物生长及水氮利用的综合影响,并确定合理的高产高效施肥管理措施,设置两种秸秆还田模式(秸秆不还田、秸秆全量还田)和两种施氮措施(常规尿素和减量施用稳定性氮肥),以无秸秆还田且不施肥作为对照,共5个处理,研究分析作物产量、地上部生物量、土壤氨挥发累积量、土壤含水率、土壤硝态氮残留量及水氮利用效率。结果表明:秸秆还田配施氮肥会分别显著提高夏玉米和冬小麦产量28.03%~39.63%和90.10%~112.52%、地上部生物量27.88%~34.00%和78.96%~107.64%;施用稳定性氮肥较施用常规尿素分别降低夏玉米季和冬小麦季全生育期土壤氨挥发累积量50.18%~59.32%和68.21%~73.43%;秸秆还田会显著提高夏玉米季0~10 cm土壤含水率6.29%~21.38%,显著提高冬小麦季0~10 cm土壤含水率6.80%~25.06%;相同施肥措施下,秸秆还田会显著降低夏玉米与冬小麦收获期0~100 cm土壤NO_(3)^(-)-N残留量7.34%~10.78%和6.57%~11.24%,在相同秸秆还田模式下,施用稳定性氮肥较施用尿素会显著降低夏玉米与冬小麦收获期0~100 cm土壤NO_(3)^(-)-N残留量28.96%~31.63%和4.16%~9.54%;在相同施肥措施下,秸秆还田显著提高夏玉米季和冬小麦季水分利用效率、氮肥偏生产力和氮肥农学效率4.55%~7.85%、5.79%~12.08%、25.22%~41.43%和7.36%~9.73%、2.25%~14.38%、4.33%~30.35%,在相同秸秆还田模式下,施用稳定性氮肥显著提高夏玉米和冬小麦氮肥偏生产力、氮肥农学效率、氮素吸收效率、氮肥回收效率43.75%~52.29%、42.01%~60.39%、62.07%~66.67%、52.50%~72.73%和21.93%~36.41%、11.37%~39.14%、50.67%~53.85%、60.00%~64.15%。因此,秸秆还田配施减量稳定性氮肥会显著提高麦玉轮作体系水氮利用效率、减少氮素挥发损失及氮素淋失风险,综合考虑认为,秸秆还田配施180 kg/hm^(2)稳定性氮肥和秸秆还田配施150 kg/hm^(2)稳定性氮肥是关中地区夏玉米和冬小麦实现高产高效的合理施肥措施。