水氮运筹对滴灌冬小麦产量和水氮利用效率的影响

为探究水氮运筹对滴灌冬小麦产量和水氮利用效率的效应,于2019—2021年开展了连续2年小麦田间试验,设置2个施氮水平210(N1)和240(N_(2))kg·hm^(-2),4个灌水处理W1(不灌水)、W2(每次30 mm)、W_(3)(每次45 mm)、W_(4)(每次60 mm),分析不同处理小麦产量及水氮利用率相关指标。结果表明,2019—2021年,施氮量和灌水量对冬小麦抽穗期、扬花期和灌浆期叶片净光合速率的影响为极显著(P<0.01)或显著(P<0.05),且三个生育时期均以N_(2)W_(4)处理最高,与N1W_(4)和N_(2)W_(3)处理间没有显著差异;三个生育时期的土壤铵态氮和硝态氮含量均以N_(2)W_(3)、N1W_(4)或N_(2)W_(4)处理最低。小麦越冬期、灌浆期和成熟期土壤铵态氮与产量和氮肥偏生产力(NPFP)均呈显著或极显著负相关;抽穗期、灌浆期和成熟期土壤硝态氮与产量和NPFP均呈显著或极显著负相关。2个年度,水氮运筹较对照显著提高了冬小麦的产量和水氮利用效率,产量增幅分别为38.9%~62.0%和40.9%~68.3%,水分利用效率(WUE)增幅分别为8.0%~15.7%和10.1%~16.4%,NPFP增幅分别为38.9%~62.0%和40.9%~65.5%;冬小麦产量和WUE均以N_(2)W_(4)处理最高,N_(2)W_(3)处理次之,两者间没有显著性差异;但N_(2)W_(3)处理的水分利用效率均显著高于N_(2)W_(4)处理。综上,在本试验条件下,施氮量240 kg·hm^(-2)、每次灌水45 mm(N_(2)W_(3))为该地区滴灌冬小麦最佳水氮运筹组合,可以实现保障产量和提高水氮利用效率的目标。

滴灌条件下灌水量对冬小麦、夏玉米周年水分利用的影响

为探明滴灌条件下灌水量对小麦、玉米周年水分利用的影响,采用田间试验,开展滴灌条件下灌水量(小麦季:处理W1—W6,分别为0、20、40、60、80、100 mm/次;玉米季:处理M1—M6,分别为0、15、30、45、60、75 mm/次)对小麦生长、叶片SPAD值、光合生理特征及小麦、玉米产量和水分利用等的影响研究。结果表明:滴灌提高了小麦叶片的SPAD值、改善了小麦光合生理特征,小麦、玉米产量构成要素及产量均相应提高。随灌水量的增加,小麦叶片的SPAD值、光合速率、蒸腾速率及小麦、玉米单位面积产量及周年总产量均表现为先增加后降低的趋势。小麦、玉米周年总耗水量随灌水量的增加而增加,小麦叶片水分利用效率在灌浆期随灌水量的增加呈逐渐降低的趋势,小麦、玉米籽粒水分利用效率及灌水利用率随灌水量的增加均表现为先降后增再降的趋势。不同灌水量处理中,处理W3和W4更利于提高小麦叶片的SPAD值,处理W5对光合速率的提高更为显著,处理W4更利于提高小麦的产量,而处理W3对小麦的水分利用效率的提高更为有利。处理M5的玉米产量和灌水利用率显著高于其他处理,且籽粒水分利用效率也相对较高。对于小麦、玉米周年产量而言,处理W5+M5增产效果最佳。

分期灌溉与施肥耦合对砂质潮土地作物产量和水分利用效率的影响

为了提高砂质潮土水肥利用率，在通许县开展了分期灌溉与施肥耦合的试验研究。结果表明，分期灌溉和施肥能够显著提高小麦、玉米产量。与对照相比，各处理小麦产量增产2．10％-24．67％，其中l200m＾3／hm＾2灌水量分次灌溉比一次灌溉提高3．02％-7．55％，以灌水量1500m＾3／hm＾2分2次灌溉增产效果最好。l200m＾3／hm＾2灌水量分次灌溉的灌溉水水分利用效率比一次灌溉提高0．15-0．38kg／m＾3。小麦-玉米复合产量比对照提高4．40％-24．50％，以750＋750m＾3／hm＾2灌水处理增产效果最好，其中l200m＾3灌水量分次灌溉下产量比一次灌溉提高2．58％-7．89％，小麦-玉米全年水分利用效率提高0．9-l.65kg／（mm·hm＾2）。因此，砂质潮土区以灌水2次、每次灌水量600m＾3／hm＾2为宜。

不同灌溉方式氢、氧同位素分布与夏玉米水分利用特征

利用氢氧稳定同位素示踪法,研究了人工控水条件下小白龙常规灌溉(X)与滴灌(D)不同灌水量(X1、D1:15 mm;X2、D2:30 mm;X3、D3:45 mm)夏玉米土壤水稳定同位素分布特征,以及土壤耗水量、光合作用及水分利用特征。结果表明:随生育期的推进,根系吸水逐渐加深。在拔节期,均以0~20 cm土层的水分贡献率最大,达60%以上。在D1和D2条件下,60~80 cm和20~40 cm土层的贡献率分别占21.4%和23.8%。到灌浆期,与常规灌溉相比,滴灌条件下更利于促进根系对40 cm以下土层水分的利用,从而减少水分的无效蒸发。随生育期的推进与灌水量的增加,玉米的日耗水量明显增加,滴灌低于传统灌溉。与常规灌溉相比,滴灌D2处理更利于提高玉米光合速率、蒸腾速率、气孔导度及叶片水分利用效率。此外,滴灌处理明显提高了收获期玉米的生物量。最终,与常规灌溉相比,滴灌降低了玉米总的耗水量,产量提高了5.3%~21.7%和水分利用效率提高了9.2%~26.8%,均以D2处理最高。相关分析表明:玉米拔节期20~40 cm和灌浆期60~80 cm土层水分更利于促进玉米产量的提高,而拔节期60~80 cm和80~100 cm土层的水分更利于促进玉米水分利用效率的提高。

小麦-玉米滴灌水肥一体化的节水增产效应

在河南省通许县节水农业试验示范基地开展了滴灌和小白龙水肥一体化的对比研究,氮肥施用设置一次性底施、底施70%+拔节期追施30%、底施50%+拔节期追施50%、底施70%+灌浆期追施30%、底施50%+灌浆期追施50%和底施50%+拔节期追施30%+灌浆期追施20%,以期找出小麦-玉米周年节水增效措施。结果表明,滴灌水肥一体化更有利于改善水肥的协调供应,促进小麦-玉米的生长发育。与小白龙处理相比,滴灌处理小麦株高增加0.9~7.6 cm,穗长增加0.4~1.6 cm,小穗数增加1.1~2.8个,穗粒数增加0.6~5.2粒,不孕穗数减少1.1~3.3个,千粒质量增加0.1~1.4 g;玉米株高增加2.4~8.2 cm,叶片数增加0.2~0.8片,茎粗增加0.44~0.68 cm,穗行数增加0.2~1.2行,双行粒数增加0.8~7.3粒,有效穗长增加0.04~1.67 cm,穗周长增加0.39~1.40 cm,百粒质量增加0.2~2.1 g,总体上,小麦和玉米均以底施50%+灌浆期追施50%处理效果较好。与小白龙处理相比,滴灌水肥一体化处理小麦显著增产14.29%~18.96%,灌溉水利用效率显著提高1.93~2.79 kg/m3;玉米显著增产21.79%~47.19%,灌溉水利用效率显著提高3.97~6.07 kg/m^3;小麦-玉米周年显著增产19.98%~33.37%,灌溉水利用效率显著提高3.26~4.43 kg/m^3,均以底施70%+灌浆期追施30%效果最佳。与一次性底施处理相比,滴灌水肥一体化处理小麦、玉米及小麦-玉米周年产量及灌溉水利用效率均以底施50%+拔节期追施30%+灌浆期追施20%处理最高。由此可见,滴灌水肥一体化有利于实现节水增效,氮肥适当后移效果明显。

不同耕作保墒措施下施氮量对小麦耗水量、产量及水分生产效率的影响

采用大田试验,探讨了普通耕作、深松、秸秆覆盖、保水剂与氮肥(0、120、240 kg/hm^2N)相结合对小麦耗水量、产量及水分生产效率的影响,以期找出潮土区小麦高产的合理保墒施肥模式。结果表明:总体上氮肥用量适中时,小麦全生育期的总耗水量较大,而不施氮肥和氮肥用量较大时,小麦耗水量较低,其中以秸秆覆盖处理最低。随氮肥用量的增加,总体上小麦净光合速率、蒸腾速率均表现为先增后降的趋势,而叶片水分利用效率随氮肥用量的增加而提高。各处理以处理6(深松+120 kg/hm^2N)的净光合速率最高,以处理10(深松+240 kg/hm^2N)和处理11(秸秆覆盖+240 kg/hm^2N)的叶片水分利用效率较高。各保墒措施均显著提高了小麦产量和水分生产效率。小麦产量随氮肥用量的增加先增加后降低,以处理6最高,较对照(普通耕作)提高30.5%,其次为处理8(保水剂+120 kg/hm^2N),两者差异不显著,之后为处理7(秸秆覆盖+120 kg/hm^2N)、处理10、处理11;但水分生产效率以处理11最高,较对照提高50.4%,其次为处理10、处理8,三者差异显著。

不同灌溉技术下水氮耦合对小麦光合特性、灌水利用特性及产量的影响

为了探索不同灌溉技术和水氮耦合下小麦最佳节水增效模式,采用普通灌溉、喷灌(PG)和滴灌(DG)3种灌溉技术,以小麦品种郑麦103为研究对象,设置4个灌水量(B1、B2、B3和B4)和2个施氮量(C1和C2)。3种灌溉技术设置共同不灌水对照(B1C1和B1C2),共20个处理。结果表明:灌水显著提高了小麦SPAD值、净光合速率、蒸腾速率和产量,其中,均以灌水量为B2时最高。普通灌溉、PG灌溉技术下均以B2C2处理的小麦SPAD值最高,分别为51.1,52.1;而DG灌溉技术下以B2C1处理的最高,为51.8。普通灌溉、PG、DG均以B2C1处理的小麦净光合速率和产量最高,净光合速率分别达到了13.84,14.44,14.22μmol/(m^2·s);产量分别达到了10802,10559,10641 kg/hm^2。灌水利用效率和灌水效益则随着灌水量的减少而增加(除普通灌溉下灌水效益外)。普通灌溉、PG、DG均以B4C1处理的灌水利用效率最高,分别达到了227.8,247.4,249.7 kg/m^3。节水灌溉技术下(PG和DG)小麦灌水效益均以B4C2处理的最高,分别为66.3,69.0 kg/m^3,而普通灌溉技术下以B3C2处理最高,为47.5 kg/m^3。结果还表明,灌水量相对充足(B2和B3)条件下,3种灌溉技术下小麦光合特性、灌水利用特性及产量均没有显著差异,但是在低灌水量(B4)条件下,节水灌溉技术下(PG和DG)小麦净光合速率、蒸腾速率、灌水利用效率、灌水效益和产量均显著高于对应普通灌溉处理。综合考虑小麦产量和灌水利用特性,节水灌溉技术下(PG和DG)+B4C1为最佳节水增效模式。

不同保墒与土壤结构改良措施对土壤结构及小麦、玉米水分利用的影响

为探明不同保墒与土壤结构改良措施对小麦、玉米水分利用等的作用机理,采用大田试验,研究了秸秆覆盖、地膜覆盖、保水剂及有机肥对小麦—玉米生长、光合生理特征、产量、水分利用效率及土壤结构等。结果表明:地面覆盖和土壤结构改良措施均改善了土壤团粒结构,且促进了土壤有机碳含量的提高。同时,不同措施改善了小麦、玉米不同生育期的光合生理特征,提高了小麦、玉米不同生育期的株高、叶面积及生物量,且成产要素也显著提高,地膜覆盖较其他措施更利于小麦产量的提高,其较普通耕作增产14.7%。对玉米而言,以秸秆覆盖和地膜覆盖处理增产效果较佳,分别较普通耕作增产10.4%和10.3%。对小麦—玉米周年而言,地膜覆盖的总产量和总水分生产效率均最高,分别较普通耕作提高了12.5%和17.1%。相关分析表明,小麦、玉米周年总产量和总水分生产效率与小麦不同生育期的土壤水分、灌浆期叶面积、小麦单产、玉米大喇叭口期的叶面积以及土壤有机碳含量密切相关。

不同灌溉方式下养分配置对冬小麦灌浆期光合特性及产量的影响

为了探索冬小麦的最佳灌溉方式、养分配置组合模式,以百农207为试验材料,研究喷灌、移动喷灌、小白龙灌溉3种灌溉方式及不同养分配置对冬小麦旗叶净光合速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度、蒸腾速率及产量的影响。结果表明,与一次性底施相比,底施+追施可有效提高冬小麦净光合速率和产量,喷灌、移动喷灌、小白龙灌溉3种灌溉方式下产量分别提高4.19%~5.55%、5.90%~8.01%、4.13%~7.97%。喷灌处理冬小麦光合特性和产量总体上优于移动喷灌和小白龙灌溉处理,其中产量总体表现为喷灌>移动喷灌>小白龙灌溉。喷灌方式下,产量以T8处理(底施N_(28)P_(15)K_5375 kg/hm^2+底施控释肥300 kg/hm^2+追施N 75 kg/hm^2)最高,达10 360.05 kg/hm^2;净光合速率以T7处理最大,达19.41μmol/(m^2·s),T8处理次之,两者差异不显著;气孔导度以T7处理最大,随后依次为T2、T8处理,三者间差异均不显著;胞间二氧化碳浓度以T7处理最低,其余处理间差异均不显著;蒸腾速率以T1处理最低,其余处理间差异均不显著。综合分析,冬小麦最佳的灌溉方式、养分配置组合模式为喷灌+底施N_(28)P_(15)K_5375 kg/hm^2+底施控释肥300 kg/hm^2+追施N 75 kg/hm^2。

氮肥分期施用对不同土体构型玉米生长和养分利用的影响

为探明潮土不同土体构型对玉米产量和肥料利用的影响,分别在清丰县王什乡（浅位黏砂壤土）、大流乡（底黏砂壤土）开展了玉米氮肥（0、90、180、270、360、450 kg/hm2）分期施肥技术研究,追肥量为小喇叭口期和孕穗期各占50%。结果表明,分期施肥对玉米生长发育具有积极效果,叶片数在抽雄孕穗期后较对照增加1~2片;株高在小喇叭口期后,增加0.04~0.16m。浅位黏砂壤土上的玉米在抽雄孕穗期后,N 90 kg/hm21次追施、N 90 kg/hm2分2次追施、N 270 kg/hm2分2次追施、N 360 kg/hm2分2次追施等处理的株高较高,其他处理株高则低于底黏砂壤土;茎粗,除N 360 kg/hm2分2次追施外,均低于底黏砂壤土。浅位黏砂壤土的穗长、穗质量和百粒重分别比对照增加1.0~2.5 cm、16~68 g/穗和2.0~3.0 g。浅位黏砂壤土不同氮肥追施处理较对照增产8.00%~96.85%,以N 360 kg/hm2分2次追施效果最好;底黏砂壤土不同氮肥追施处理较对照增产10.29%~110.02%,以N 450 kg/hm2分2次追施效果最好;底黏砂壤土较夹浅位黏砂壤土增产效果好。氮肥利用率均以N 90 kg/hm2和N 180 kg/hm2分次施用较好。综合考虑产量和氮肥利用率,底黏砂壤土的最佳施肥量为N 180~270 kg/hm2,分2次施用,浅位黏砂壤土则为N 270~360 kg/hm2,分2次施用。因此,针对潮土区不同土体构型应选择不同的氮肥用量和施用方式,从而实现经济产量和肥料利用率的双重提高。

水氮运筹对小麦、玉米周年产量及水分利用的影响

在田间试验条件下,采用喷灌带进行灌水,研究不同氮肥基追比(A1:70%基施、30%追施;A2:60%基施、40%追施;小麦季施纯氮240 kg/hm^2,玉米季施纯氮270 kg/hm^2)和不同灌水量(B1:0次;B2:2次;B3:3次;小麦季和玉米季每次的灌水量均为450 m 3/hm^2)对小麦、玉米生长过程中土壤储水量、光合生理特性、产量和水分利用等的影响,以期明确小麦、玉米合理的氮肥追施比例和灌水量。结果表明,随灌水量增加,小麦抽穗期、灌浆期及玉米灌浆期、收获期土壤储水量总体呈增加趋势,小麦收获期土壤储水量呈降低趋势。小麦前期氮肥供应较多更有利于光合速率的提高,而适度干旱更有利于叶片水分利用效率的提高。随着灌水量的增加,小麦产量和水分利用效率均先增加后降低,而生物量和千粒质量均增加。不同处理中,小麦产量、水分利用效率和灌水利用率均以A1B2处理最高,分别为8207.8 kg/hm^2、26.7 kg/(mm·hm^2)和1.42 kg/m^3。对玉米而言,A2B2处理产量最高,A1B3处理水分利用效率和灌水利用率最高。小麦、玉米的周年耗水量表现为A1<A2;A2B2处理小麦、玉米周年产量最高,A1B3处理周年水分利用效率和灌水利用率最高。

氮、磷、钾配施对不同土壤类型小麦-玉米产量及灌水利用率的影响

采用田间试验,研究了等量灌溉条件下,不同氮(N1、N2、N3、N4小麦生长季节分别为120、180、240、360 kg/hm^2,玉米生长季节分别为180、270、360、450 kg/hm^2)、磷(P1、P2分别为90、135 kg/hm^2)、钾(K1、K2分别为75、150 kg/hm^2)配施对通许、西平和安阳3个不同土壤类型地区小麦、玉米产量及灌水利用率的影响,以期为指导当地农民合理施肥提供科学依据。结果表明,与不施肥(CK)处理相比,不同氮、磷、钾配施均能够显著提高小麦、玉米及小麦-玉米周年产量和灌水利用率。在小麦季,通许、西平和安阳3个地区分别以N3P2K2、N3P2K1和N2P2K1处理产量和灌水利用率最高,产量分别为8 606 kg/hm^2、9 977 kg/hm^2和10 305 kg/hm^2,分别较CK增产28.95%、52.48%和32.71%,灌水利用率分别为9.56 kg/m^3、11.09 kg/m^3和11.45 kg/m^3。在玉米季,通许、西平和安阳3个地区则分别以N4P2K2、N4P2K1和N2P2K2处理产量和灌水利用率最高,产量分别为10 998 kg/hm^2、8 828 kg/hm^2和11 715 kg/hm^2,分别较CK增产32.44%、55.29%和28.21%,灌水利用率分别为12.22 kg/m^3、9.81 kg/m^3和13.02 kg/m^3。通许、西平和安阳3个地区分别以N3P2K2、N4P2K1和N1P2K2处理小麦-玉米周年产量和灌水利用率最高,周年产量分别为19 515 kg/hm^2、18 576 kg/hm^2和21 080 kg/hm^2,分别较CK增产30.29%、51.92%和24.70%,灌水利用率分别为10.84 kg/m^3、10.32 kg/m^3和11.71 kg/m^3。

DSSAT模型对长期保护性耕作与土壤改良措施下玉米生长过程的模拟及验证

在豫西褐土区,应用DSSAT模型研究长期不同保护性耕作与土壤改良措施下夏玉米的生长过程,验证和评估DSSAT模型在豫西褐土区的适用性,为此模型在该区夏玉米上的应用提供依据。采用DSSAT 4.6内嵌的Glue软件,利用河南省农业科学院节水农业禹州试验基地2013年不同措施(常规耕作、深松、秸秆还田、有机肥)处理夏玉米田间试验观测的土壤体积含水率以及夏玉米的叶面积指数、生物量、产量等观测结果,对玉米的遗传特性参数进行率定,并利用2015年不同处理条件下土壤体积含水率以及夏玉米的叶面积指数、生物量、产量等进行验证。结果表明,在模型率定过程中,2013年夏玉米的叶面积、生物量及产量模拟的归一化的相对均方根误差(RRMSE)和绝对相对误差(ARE)均小于16%。在验证过程中,2015年产量实测值与模拟值之间的RRMSE和ARE分别在1.3%~12.6%和0.8%~12.4%;生物量实测值与模拟值的RRMSE和ARE分别为3.0%~7.3%和2.6%~5.3%;叶面积指数实测值与模拟值之间的RRMSE和ARE分别为2.5%~3.3%和3.6%~7.6%。此外,模拟产量与实测产量具有较佳的相关性,模拟值和实测值较一致。综上,DSSAT模型中的CERES-Maize模型能较好地模拟豫西褐土区夏玉米的生长过程、生物量以及产量。

不同保墒耕作措施对小麦、玉米耗水特征及周年水分利用的影响

为探明土壤结构改良与保墒耕作措施对小麦、玉米周年水分利用的作用机制。采用田间试验,研究了常规耕作、秸秆还田、保水剂、有机肥、免耕、深松、深松+秸秆覆盖等措施对小麦、玉米生长过程中的耗水特征、光合特征及周年水分利用的影响。结果表明:深松+秸秆覆盖在小麦生育期内储水量较高。从小麦播种-返青期,深松+秸秆覆盖处理的耗水量最低。而在返青-拔节期,该处理最大,而其在孕穗-抽穗期的耗水量却最低。在拔节-孕穗期,保水剂处理的耗水量最大,而在抽穗-灌浆期,其耗水量最小。在灌浆-收获期,秸秆还田和保水剂处理的耗水量较其他处理低。在玉米整个生育期内,保水剂和免耕处理的耗水量较其他处理低。不同措施改善了小麦和玉米的光合生理特征,促进了小麦、玉米产量和水分利用率的提高。各处理中,以免耕处理的小麦产量和水分生产效率最高,分布较常规耕作提高了18.3%和20.0%。以秸秆还田处理的玉米产量和水分生产效率最高,分别较常规耕作提高了21.6%和23.8%。而深松处理的小麦-玉米复合产量最高,其次为免耕处理,其分别较常规耕作处理增产14.9%和14.3%。而深松+秸秆覆盖处理和免耕处理的总水分生产效率较其他处理高,分别较常规耕作处理提高了18.5%和18.1%。说明深松和免耕处理更利于小麦、玉米周年节水增产。

不同灌溉方式下养分配置对小麦、玉米产量和水分利用的影响

为了寻求小麦、玉米生产的最佳水肥配置模式,在不同灌溉方式(喷灌、移动喷灌、小白龙)下设置8个不同养分配置[底施N34P6K8750 kg/hm2(T1)、底施N34P6K8750 kg/hm2+追施纯N 75 kg/hm2(T2)、底施N28P15K5750 kg/hm2(T3)、底施N28P15K5750 kg/hm2+追施纯N 75 kg/hm2(T4)、底施控释肥600 kg/hm2(T5)、底施控释肥600 kg/hm2+追施纯N 75 kg/hm2(T6)、底施N28P15K5375 kg/hm2+底施控释肥300 kg/hm2(T7)、底施N28P15K5375 kg/hm2+底施控释肥300 kg/hm2+追施纯N 75 kg/hm2(T8)],研究不同灌溉方式下养分配置对小麦、玉米产量及水分利用的影响.结果表明,与小白龙灌溉处理相比,移动喷灌和喷灌处理均可提高小麦株高、穗长、小穗数、穗粒数、千粒质量;喷灌处理小麦、玉米、小麦—玉米周年产量分别增加1.64%~14.04%、1.40%~6.89%、3.94%~10.07%,移动喷灌处理分别增加1.37%~12.88%、6.81%~16.47%、6.71%~11.21%;喷灌处理小麦、玉米、小麦—玉米周年灌水利用率分别提高0.26~2.03、0.19~0.90、0.57~1.27 kg/m3,移动喷灌处理分别提高0.21~1.96、0.82~2.08、0.91~1.63 kg/m3.喷灌和移动喷灌条件下,T8处理小麦产量高于其他处理;3种灌溉方式下,玉米及小麦—玉米周年产量均是T8处理高于其他处理.综合考虑,以移动喷灌结合底施N28P15K5375 kg/hm2+底施控释肥300 kg/hm2+追施纯N 75 kg/hm2处理节水增产效果最佳.

水氮运筹对玉米产量及水氮利用效率的影响

【目的】确定适合豫北灌溉区玉米的高产高效和节水增效的水氮运筹模式。【方法】采用随机区组设计实施了为期3 a田间定位试验,试验设置3个灌水量:灌0水(A1),灌2水(A2)和灌3水(A3);2个氮肥运筹:B1:基肥(70%)+小喇叭口期(20%)+灌浆期(10%),B2:基肥(60%)+小喇叭口期(25%)+灌浆期(15%),共6个处理,并分析灌水次数和氮肥运筹对玉米产量和水氮利用效率的影响。【结果】灌水次数(A)和氮肥运筹(B)对玉米产量、水分利用效率(WUE)、灌水利用效率(IWUE)和氮肥偏生产力(NPFP)的影响均极显著,而A×B交互作用对其没有显著影响。2017年和2019年玉米产量、WUE和NPFP的变化规律为A3B2处理>A2B2处理>A3B1处理>A2B1处理>A1B2处理>A1B1处理;而2018年玉米产量和NPFP为A3B2处理>A3B1处理>A2B2处理>A2B1处理>A1B2处理>A1B1处理,WUE为A3B2处理>A3B1处理>A2B2处理>A1B2处理>A1B1处理>A2B1处理,且2017—2019年A3B1处理玉米产量、WUE和NPFP与A2B2处理间没有显著性差异。与对照(A1B2处理)相比,2017—2019年A3B2处理玉米产量、WUE和NPFP分别增加20.2%~39.6%、4.8%~10.9%和20.2%~39.6%。2017—2019年玉米IWUE均随着灌水次数的增加而降低,其中均以A2B2处理最高,较A3B2处理增加30.2%~91.9%。此外,2017—2019年A2B2处理玉米产量和NPFP显著高于A1B2处理,分别增加11.3%~21.1%和11.3%~21.2%。【结论】A3B2处理为豫北灌区玉米最佳高产高效模式,A2B2处理为豫北灌区玉米最佳节水增效模式。

水肥耦合效应研究的现状与前景

我国是一个水资源短缺,水资源时空分布不均,土地资源较少以及化肥消费量较大的人口大国和农业大国。在有限的资源条件下,充分利用水肥的增产效应对我国农业发展具有重要的意义。水肥耦合是研究水肥关系,以达到更经济有效地利用水分和养分目的的一项重要技术。鉴于此,从水肥耦合的含义及其对作物生理形态、产量、生态环境的影响等方面综述了水肥耦合的研究现状和发展前景。

砂质潮土不同土体构型对花生生长和土壤养分的影响

为探明砂质潮土不同土体构型对花生产量和土壤养分的影响,在清丰县浅位黏砂壤土、砂壤土和砂土上开展了花生不同氮（0、90、180 kg/hm2）、磷（0、90、135、180 kg/hm2）肥料配施增产增效试验。结果表明,氮磷配施对花生生长具有积极作用,不同生育期不同肥料配比处理个花生单穴分枝数和株高均高于对照,其中单穴分枝初花期增加1-7个、盛花期增加1-10个、盛果期和成熟期增加1-9个;株高增高,初花期增加1-6 cm、盛果期增加1-9 cm、盛花期和成熟期增加1-7 cm,但不同土体构型之间无显著差异。花生较对照增产6.01%-71.16%,其中砂壤土增产6.01%-67.58%,浅位黏砂壤土增产18.83%-68.19%,砂土增产14.46%-71.16%,均以N 180 kg/hm2＋P2O590 kg/hm2处理最好。其关键在于饱果数、百果重的增加,其中饱果数单穴增加1-9个,百果重增加8-39 g。同时,氮磷配施可有效提高土壤耕层有机质,相应施磷和施氮处理的有效磷和水解氮也有明显增加,但钾素表现为整体降低。因此,砂质潮土花生施肥应根据土体构型采用不同比例的氮磷配施,并将氮肥分期施用,有条件时适量补钾,从而提高肥料利用和产量。

氮磷配施对玉米生长和养分利用的影响

为探明丘陵旱地中低产田施肥对玉米增产和养分利用的影响,在禹州开展了玉米氮（0、90、180、270、360 kg/hm2）、磷（0、135 kg/hm2）配施研究。结果表明,合理的氮磷配比对改善玉米生长具有积极效果。单施氮肥,玉米株高随施氮量增加而增加,在180 kg/hm2纯氮时达到最高,穗长、有效穗长、穗粒数和粒茎比则以270 kg/hm2纯氮时达到最高;百粒重则随施氮量增加而增加。配施135 kg/hm2P2O5后,玉米株高、穗长随施氮量增加而升高,穗位、有效穗长、百粒重和穗粒数等在270 kg/hm2纯氮时达到最高。施磷肥处理与不施磷肥相应处理比较,株高增加3-10 cm,有效穗长增长0.26-0.45 cm,百粒重增加0.5-3.0 g,穗粒数增加8.8-39.8粒。与P0N0处理相比,各施肥处理平均增产5.81%-36.88%,以P135N270处理效果最好;不施磷时,随施氮量的增加产量递增,分别增产5.81%-25.23%,以P0N360处理效果最好;配施135 kg/hm2P2O5后,随施氮量增加产量增加,在N270时效果最好,增产21.56%。施磷肥处理与相应不施磷肥处理相比,分别增产6.21%-13.77%,以P135N90处理增产效果最佳。按照设定的产量目标,在常规不施磷肥时,要达到8 700 kg/hm2的产量目标,氮肥的用量最少需要270 kg/hm2;而在配施磷肥时,氮肥的需要量仅为180 kg/hm2。氮肥利用率随施氮量的增加而降低,磷肥利用率则随施氮量增加而提高,至P135N270时达到最高。同时,土壤耕层有机质增加0.2-2.2 g/kg,施磷处理有效磷提高0.50-1.75 mg/kg,不施磷处理有效磷则降低0.25-1.07 mg/kg,施氮处理水解氮提高3.3-16.2 mg/kg。因此,夏玉米要实现高产高效的目标,在追施氮肥的同时,需要配施适量的磷钾肥。

河南省潮土区主要粮食生产潜力研究

为探讨河南省的粮食生产潜力,发掘限制粮食产量的限制因子,以通许和延津2个县的潮土区试验为例,在对试验区的光、温、水、土诸要素分析的基础上,计算出河南省潮土区粮食的光合生产潜力、光温生产潜力、气候生产潜力。结果表明,河南潮土区粮食生产潜力为15 535-21 927kg/hm2,粮食生产潜力指数在0.21-0.67。进一步分析出限制粮食产量的主要限制因子为水分,其次为温度和土壤,并提出了提高粮食产量的方法。