优化水肥和传统水肥对冬小麦生长发育及产量的影响

在优化水肥条件下,冬小麦生育进程与传统水肥一致,株高、单位面积总茎数、叶面积指数和干物质积累量的动态变化与传统水肥差异不明显,物质生产结构优于传统水肥处理,主茎上四叶总叶面积略有减少,其基部节间长度明显缩短,穗下节间增长,穗数略微增加,穗粒数减少,收获时千粒重优势显著,最终产量略高于传统水肥。

优化水肥及传统水肥对冬小麦根系生长及水氮利用效率的影响

在优化水肥及秸秆还田优化水肥条件下 ,冬小麦总根量显著高于传统水肥 ,且根长密度和根重密度随土层深度的递减速度较传统水肥慢。优化水肥及秸秆还田优化水肥的氮肥当季利用率显著高于传统水肥 ,但各处理间水分利用效率差异不大。

优化水肥与传统水肥对冬小麦叶片生长、群体光分布及产量的影响

与传统水肥相比 ,优化水肥、秸秆还田优化水肥处理冬小麦主茎上第四叶叶面积和厚度略微减少 ,叶倾角、消光系数、各层透光率与传统水肥处理差异很小 ,株形尚好。优化水肥和秸秆还田优化水肥处理冬小麦籽粒产量略高于传统水肥处理。与优化水肥处理相比 ,秸秆还田优化水肥处理有利于增加光合面积 ,提高叶片质量 ,改善冠层结构和光分布状况 ,增加单位面积籽粒产量。

优化水肥及传统水肥对冬小麦根系生长及水氮利用效率的影响

针对我国华北地区冬小麦生产中所面临的水资源不足、氮素污染和秸秆资源严重浪费等问题,自1999年,中国农业大学和德国霍恩海姆大学(HohenheimUniversityofGermany)开展了华北平原作物高产高生产力条件下环境可承受的持续农业研究。分析结果表明:优化水肥及秸秆还田优化水肥条件下冬小麦总根量显著高于传统水肥,根长密度和根重密度随土层深度递减速度慢,氮肥当季利用率显著提高,但各处理间籽粒产量和水分利用效率差异不明显。

基于品质、产量与水肥利用效率的基质栽培辣椒水肥管理优化

【目的】探究灌溉频率和营养液供应量耦合对袋培辣椒品质、产量、水分利用效率和肥料偏生产力的影响,优化袋培辣椒水肥管理方案。【方法】以‘凯莱(37-83)RZ F1’辣椒为试材,以维持基质含水量55%—60%所需要的灌水量(IA)为每日单株总灌水量,设置3种单株灌溉频率和2个营养液供应量。单株灌溉频率是将IA分别按照1次(IF1)、2次(IF2)和4次(IF3)供应;营养液供应量为标准山崎辣椒营养液供应量(NS1,即门椒开花至三层果收获期和三层果采收后,每日供应量分别为250 mL/株和500 mL/株)和持续增加营养液供应量(NS2,即初始营养液供应量每日为250 mL/株,辣椒每采收一层果实后,单株营养液供应量增加50 mL,至500 mL/株时不再增加),共6个耦合处理。采用主成分分析-优劣解距离法、隶属函数分析法和灰色关联度分析法对果实品质、产量、水分利用效率和肥料偏生产力指标进行综合评价。【结果】除果肩长外,灌溉频率对辣椒果实的品质指标均有极显著影响(P<0.01);营养液供应量对辣椒果实的维生素C、可溶性蛋白、辣椒素和二氢辣椒素有极显著影响(P<0.01),对其他品质指标无显著影响;二者耦合对辣椒果实除果皮厚度之外的品质指标均有极显著影响(P<0.01);同时,灌溉频率、营养液供应量和二者耦合对辣椒产量和水分利用率均表现出极显著影响(P<0.01)。PCA-TOPSIS法、隶属函数分析法和灰色关联度分析法对测定指标的评价结果一致,排名前两位的处理均为IF1NS1和IF2NS2,其中,IF1NS1处理的果实品质最好,产量、水分利用效率和氮磷钾肥偏生产力均最高,分别为74482.24 kg·hm^(-2)、34.21 kg·m^(-3)、625.95 kg·kg^(-1)、679.54 kg·kg和367.23 kg·kg^(-1)。因此,IF1NS1为最优水肥耦合处理。【结论】袋培辣椒的最优灌溉频率和营养液管理方案为:单株灌溉频率为维持基质含水量55%—60%所需要的灌水量按照1次供应,门椒开花至三层果收获期和三层果采收后分别按照每日250 mL/株和500 mL/株供应标准山崎配方营养液。

华北夏谷水肥优化管理综合评价

目前水肥优化管理的评价方法难以兼顾产量、经济效益、养分效率、灌溉产出等多项目标,为优化谷子种植水肥管理方案,采用L_(9)(3^(4))正交试验设计,在成熟期取样,测定谷子形态、生物量、产量、养分含量,分析养分收获指数、肥料偏生产力、灌溉产出和经济效益,运用变异系数法和模糊隶属函数法分别确定指标的权重和隶属度,综合评价谷子水肥优化管理。结果表明,在灌溉、氮、磷和钾肥等4个因素中,对产量影响程度排序为:灌溉>氮肥>钾肥,磷肥产量无显著影响。每生产100 kg籽粒产量,平均吸收1.90 kg氮、0.31 kg磷、0.55 kg钾。氮、磷、钾肥和灌溉具有协同效应:灌溉对谷子植株养分分配与累积影响达到极显著水平,氮、磷和钾肥协同影响谷子植株养分分配与累积,氮和钾肥对水分利用率也有显著影响。谷子水肥管理优化需以目标为导向,当以环境友好、资源高效、投入低廉为主要目标时,采纳SF1组合为宜,即水150 t·hm^(-2)·次^(-1),灌溉4次,氮肥150kg·hm^(-2),磷肥75 kg·hm^(-2),钾肥75 kg·hm^(-2),当以高产、高经济效益兼顾某单一资源高效利用为主要目标时,采纳SF9组合为宜,即水450 t·hm^(-2)·次^(-1),灌溉4次,氮肥300 kg·hm^(-2),磷肥150 kg·hm^(-2),钾肥75 kg·hm^(-2)。研究对谷子高效生产具有一定指导价值。

水肥优化配施腐解剂对小麦-玉米轮作体系土壤养分含量和作物产量的影响

本试验以小麦‘烟农24’、玉米‘郑丹958’为材料,全量秸秆还田条件下,以农民常规水肥管理(漫灌+常规施肥)为对照(CK),设置常规水肥管理+腐解剂(CKD)、优化水肥管理Ⅰ(滴灌+缓控释肥,SS)、优化水肥管理Ⅰ+腐解剂(SSD)、优化水肥管理Ⅱ(水肥一体,SF)、优化水肥管理Ⅱ+腐解剂(SFD)5个处理,探究水肥优化配施腐解剂对小麦-玉米轮作体系土壤养分和作物产量的影响。结果表明,在玉米季,各处理土壤速效养分含量呈不规律的波动变化趋势,大喇叭口期追肥可有效缓解土壤养分下降,维持土壤肥力。小麦季,随生育期的推进,氮磷钾速效养分含量呈逐渐降低趋势。成熟期,水肥优化配施腐解剂(SSD和SFD)处理显著提高玉米季0~20 cm土层碱解氮和有效磷含量,较SS和SF分别提升27.9%、35.9%和12.5%、19.5%。CKD处理玉米产量最高,为10.0 t/hm^(2),其次为SFD、SF处理,较CK分别显著增产16.3%、11.6%、9.3%;SFD处理小麦产量最高,为8.6 t/hm^(2),其次为SS、SF处理,较CK分别显著增产19.4%、18.1%、15.3%。相关性分析表明,玉米产量与苗期0~20 cm土层和成熟期20~40 cm土层碱解氮及有效磷含量呈显著负相关,与大喇叭口期20~40 cm和灌浆期0~20 cm土层速效钾含呈显著正相关;而小麦产量主要与返青期土壤速效养分相关。综上,相同水肥管理下,配施腐解剂有助于维持土壤速效养分含量,对小麦、玉米产量有积极影响。玉米季以滴灌+缓控释肥和水肥一体配施腐解剂、小麦季以滴灌+缓控释肥配施腐解剂土壤速效养分含量较高,常规水肥管理配施腐解剂的玉米产量和水肥一体管理配施腐解剂的小麦产量较高。

设施辣椒无土栽培水肥优化方案探讨

设施辣椒不受气候影响,保水保肥性良好,能够实现高产优质栽培。但是在实际栽培中,精细化管理水平不足,导致水肥供应过度带来土壤退化、辣椒品质下降等问题。因此,采用无土栽培方式,对基质水肥方案进行了优化,实践证明,相对含水量55%~60%。采收前6天减少40%水肥可在维持产量的前提下,保持较高品质。

优化管理对小麦-玉米轮作系统植株干物质积累、转运与产量的影响

针对小麦-玉米轮作种植系统中因秸秆处理不当、肥料施用不合理造成的农田土壤退化、作物减产等问题,本研究设置6种水肥结合秸秆优化管理模式,探究其对小麦、玉米干物质积累、转运和产量的影响,以期为改善小麦-玉米轮作系统田间管理提供科学依据。试验以农民常规管理模式(漫灌+常规施肥+秸秆还田)为对照(CK),设两种水肥优化方案———滴灌+增效复混肥+稳定尿素(水肥优化Ⅰ,SS)、水肥一体+增效复混肥(水肥优化Ⅱ,SF),每种水肥优化方案下设3种秸秆处理方式———秸秆还田、秸秆还田+腐解剂(D)、秸秆不还田+秸秆炭(C),共组合为6个处理,分别标记为SS、SSD、SSC、SF、SFD和SFC。研究发现,SSC处理可有效提升玉米干物质积累和转运,花前干物质转运量、转运效率和花前干物质对籽粒的贡献率较CK分别显著提高56.6%、7.14个百分点和10.93个百分点;SS处理下小麦干物质积累量最高,其花后干物质积累量较其他处理显著增加23.2%(SSD)~115.1%(SF);SFD处理可有效促进干物质转运,其花前干物质转运效率、对籽粒的贡献率分别较CK显著提高3.04个百分点和7.08个百分点。SSC、SFD处理的玉米、小麦产量均显著高于其他处理,分别较CK显著提升21.8%、16.2%(SSC)和14.2%、23.6%(SFD)。综上,各优化措施处理中,SSC和SFD模式均能有效提升植株干物质积累并协调其向籽粒转运,提高成熟期籽粒干物质分配比例,提升小麦-玉米轮作系统下作物产量,可在生产中推广应用。

水肥优化耦合理论在烟草生产中的应用

水分和肥料是影响烟草生长发育以及烟叶产量和质量的两大关键因素。结合国内外水肥耦合的研究进展,分析了目前烟草水肥耦合研究的现状,阐明了烟草水肥优化耦合理论研究的重要性,并对其相应的研究和应用进行了讨论与展望。

不同水肥优化模式对冬小麦生长发育及产量的影响

【目的】在渭北旱塬有限灌溉条件下,优化小麦水氮管理,为渭北旱塬冬小麦高产及资源高效利用提供理论依据。【方法】通过大田试验,研究了优化施氮补灌、秸秆覆盖和有机无机肥结合对冬小麦群体动态、干物质量及产量的影响。【结果】各处理小麦从出苗开始群体数量不断增加,到返青期达最大后开始下降;返青期以前,各处理之间没有显著差异,且群体数量和干物质量都以农户模式2(农户传统施肥灌溉处理)最高;返青期后经拔节期追氮补灌,小麦群体数量和干物质量存在显著差异,以优化模式3-1(优化水氮管理并结合秸秆覆盖和配施有机肥)最高,施氮和灌水均提高了小麦的群体总茎(穗)数和干物质量。各处理产量以优化模式3-1最高,为5 542kg/hm2,较对照、农户模式1(不灌水的农户传统施肥处理)和农户模式2分别显著提高了110.8%,72.1%和17.8%。【结论】在渭北旱塬有限灌溉条件下,优化模式3-1不仅节约大量水资源,而且显著提高了小麦产量。

河西走廊灌漠土温室黄瓜水肥优化利用模型研究

为获得在河西走廊灌漠土日光温室滴灌栽培条件下的黄瓜水肥优化利用模型,以‘津优30号'黄瓜为试验材料,采用四因素二次回归通用旋转组合设计,建立了黄瓜产量的水肥耦合模型:Y=204.44+7.75X_1+6.84X_2+4.84X_3+5.33X_4-3.77X_(12)-3.43X_(22)-10.01X_(32)-4.76X_(42)+2.55X_1X_2-3.43X_1X_3+2.68X_1X_4+1.87X_2X_3+2.37X_2X_4-10.79X_3X_4.结果表明:在灌水量、尿素、过磷酸钙、硫酸钾优化的水肥用量分别为6 675.0 m^3/hm^2、525.0 kg/hm^2、630.0 kg/hm^2和480.0 kg/hm^2时,黄瓜产量最高,可达212.58 t/hm^2,同时施肥成本、施肥利润、肥料投资效率也最高,分别为0.80万元/hm^2、3.63万元/hm^2和4.54.

水肥优化管理对渭北旱塬冬小麦生长发育及产量的影响

为筛选出适合渭北旱塬冬小麦生产的高产栽培技术模式,通过田间试验,以只施磷钾肥处理为对照,设置2种农户模式和5种水肥优化模式,研究优化施氮、补灌、秸秆覆盖、配施有机肥等措施集成的水肥管理模式对渭北旱塬冬小麦群体动态、干物质积累、产量及其构成的影响。结果表明,冬小麦由苗期开始群体数量不断增加,至返青期达到最大值,然后开始下降。小麦干物质积累呈"慢-快-慢"变化趋势,以拔节至灌浆期积累最快。优化模式的全生育期干物质积累量较农户模式、对照分别提高21.8%和31.0%。在8个处理中,优化模式3-2[基施纯氮、磷(P2O5)、钾(K2O)、有机肥分别为87、120、45和30 000kg·hm-2,拔节期追氮43kg·hm-2,秸秆覆盖为4 500kg·hm-2,拔节初期灌水65mm]产量最高,为6 372.42kg·hm-2,比农户模式和对照分别增产23.5%和85.6%,是渭北旱塬南部有限灌溉条件下最适宜的冬小麦栽培技术模式。优化模式的有效穗数和穗粒数比农户模式分别增加5.8%～18.8%和3.6%～19.1%,是其增产的主要原因。

作物水肥优化耦合区域的图形表达及其特征

用中国科学院安塞实验站田间试验数据 ,建立了水肥供应与玉米产量、耗水量的关系模型。以作物水分利用效率与产量为目标 ,得到了两类作物水肥优化耦合区域。在水肥坐标面上 ,取两种方向 (与产量达到最大的点的连线的方向及产量曲面的梯度方向 ) ,得到的水分生产弹性系数等于 1和等于 0的点所形成的区域均呈椭圆形 ,分别称为第一类椭圆和第二类椭圆。第二类椭圆与第一类椭圆相比 ,短轴缩小 ,长轴没有变化。最大产量与最大水分利用效率处于长轴的两个端点上。由此椭圆 ,根据节肥要求等条件 ,得到了水肥优化耦合区域。

新疆膜下滴灌高产春玉米水肥优化研究

为研究新疆北疆膜下滴灌玉米水肥耦合规律,在玉米高密度116 596.7株/hm^2、宽窄行(90 cm+30 cm)配置的基础上,以耐密品种郑单958为试验材料,采用二次回归通用旋转组合设计,进行北疆春播膜下滴灌玉米4因素[灌水量(z_1)、施氮量(z_2)、施磷量(z_3)、施钾量(z_4)]组合施肥对产量影响的初步研究。以产量为因变量,获得回归方程:y=-1 040.7-0.000 053 165z_12-0.003 7z_22-0.016 9z_32+0.000 173 05z_1z_2+0.461 7z_1+2.571 5z_2+5.863 1z_3。因素效应分析结果表明,在缺氮、中磷、富钾的土壤肥力情况下,各因素对产量的影响大小表现为氮肥>水分>磷肥,钾肥对产量的影响不显著。因素交互作用分析表明,只有水氮存正向互作,当灌水量5 118 m^3/hm^2、施氮肥477.15 kg/hm^2、施磷肥179.85 kg/hm^2、施钾肥0 kg/hm^2时,理论产量最高,为18 831.75 kg/hm^2。通过95%置信区间计算,在生产上推荐采用密度116 655株/hm^2、宽窄行(90 cm+30 cm)的种植模式;推荐在灌水量4 849.5~5 317.5 m^3/hm^2、施氮肥量431.85~484.95 kg/hm^2、施磷肥量149.55~160.50 kg/hm^2范围内选择配置,有95%的置信度使产量大于140 88.75 kg/hm^2。

水肥优化管理对渭北旱塬红富士苹果水分利用的影响

【目的】在渭北旱塬无灌溉条件下，优化苹果水肥管理，为渭北旱塬雨养红富士苹果高产和水分高效利用提供理论依据。【方法】 201210-201309采用田间试验，以9年树龄“长富二号”为材料，设置农户传统栽培模式（农户模式）和现有水氮高效技术模式（现有模式）以及氮磷钾优化配比、合理基追比、树盘覆盖黑色膜、行间种植生草、配施有机肥等措施集成的创新水肥高效技术模式（创新模式），研究这3种水肥管理模式对苹果园土壤水分剖面分布、贮水量的动态变化以及苹果产量和水分利用效率的影响。【结果】6-9月，0~200 cm土层土壤平均含水率为农户模式＜现有模式＜创新模式；土壤贮水量随着生育期的推进呈先上升后下降再上升的趋势，总体呈增加趋势，创新模式土壤平均贮水量显著高于其他2种处理；3种处理中，创新模式的苹果产量和水分利用效率均最高，分别为 42 645 kg/hm2，100.69 kg/（mm·hm2），比农户模式和现有模式分别提高44.86%和34.48%及53.77%和36.92%，且差异达显著水平。【结论】在渭北旱塬无灌溉条件下，创新模式显著提高了苹果水分利用效率及产量，是渭北旱塬雨养果园最适宜的水肥管理技术模式。

基于CERES-MAIZE模型的夏玉米生产水肥优化管理技术方法与应用研究

运用CERES-MAIZE模型和“均匀设计”,建立了基于模拟模型的系统优化方法,以该方法为基础研究了曲周地区的夏玉米生产在不同气象、土壤条件下的水肥管理优化技术特征。结果表明:①肥力基础高的土壤:夏玉米在足墒的情况下播种,干旱年型应重视拔节期和灌浆期的灌溉;降雨正常、多雨年型可以不灌溉。②基础肥力低的土壤:干旱年型应重视底水、拔节水和抽雄前期灌水,追施底肥和拔节肥;降雨正常年型重视拔节期灌水施肥;多雨年型结合生育期降雨状况,重视拔节期至抽雄期施肥。同时,从系统优化的角度研究一个地区不同条件下的水肥利用特征,这对评价一个地区农田生态情况提供了一种新的技术方法。

水肥优化管理下秸秆处理方式对玉米干物质积累和产量的影响

在田间试验条件下,以玉米品种郑单958为材料,采用随机区组方式,设置常规水肥管理(漫灌+普通化肥)+秸秆还田(CK)、水肥优化Ⅰ(滴灌+增效复混肥+稳定尿素)+秸秆还田(SS)、水肥优化Ⅰ+秸秆还田+腐解剂(SSD)、水肥优化Ⅰ+秸秆炭(SSC)、水肥优化Ⅱ(水肥一体滴灌+增效复混肥+液体尿素)+秸秆还田(SF)、水肥优化Ⅱ+秸秆还田+腐解剂(SFD)、水肥优化Ⅱ+秸秆炭(SFC)共7个处理,研究水肥优化管理下秸秆处理方式对玉米干物质积累特征及产量的影响。结果表明,水肥优化结合适宜的秸秆处理方式,能在有效降低氮肥用量(减氮15%)基础上,调控玉米营养器官干物质积累,促进玉米生殖器官发育和中后期籽粒干物质积累,增加行粒数,显著提高玉米产量,比CK增产8.1%~21.8%。其中,水肥优化Ⅰ处理下,SSC处理可显著提高吐丝期玉米茎叶部干物质积累量,为产量形成奠定有效的物质基础,其产量较对照增加21.8%;水肥优化Ⅱ处理下,SFD茎叶部干物质积累量较CK虽无显著增加,但在灌浆和成熟期茎叶部干物质向籽粒器官转运较多,其产量也显著高于CK,增产14.2%。多因素分析发现,水肥优化和秸秆处理的交互作用对行粒数有显著影响,对产量有极显著影响,表明水肥优化结合适宜的秸秆处理方式能有效增加玉米行粒数,为产量提高奠定基础。基于本研究,建议在水肥优化Ⅰ处理(滴灌+增效复混肥+稳定尿素)下可通过施加秸秆炭提高玉米产量,而在水肥优化Ⅱ处理(水肥一体滴灌+增效复混肥+液体尿素)下可通过施加秸秆腐解剂提高玉米产量。

冬小麦水肥定量优化方案的研究

本文运用旋转设计理论和分析方法进行了冬小麦节水高产综合技术模型的研究,建立了水浇地条件下冬小麦产量及耗水量与灌溉定额、施氮量、施磷量的3因素效应数学模型,通过采用净决定系数法确定了在节水条件下对冬小麦产量的影响顺序。基本摸清了冬小麦生产中3个主要可控因素即灌溉定额、施氮量、施磷量对产量影响的大小和交互作用的大小与方向。确定了不同产量水平下冬小表灌溉定额、施氮量、施磷量的投入范围以及它们之间的比例。