半干旱区沟垄集雨种植谷子的肥料效应及其增产贡献

研究沟垄集雨种植施肥水平对谷子生长的影响及其对产量的贡献,为完善集雨种植技术理论体系及半干旱区谷子的合理施肥提供科学依据。在宁南旱农区进行了2个年型的二因素大田试验,研究了沟垄半覆膜集雨(R)和传统裸地平作(T)2种种植模式下4个施肥水平(高量N 270 kg hm–2+P2O5 180 kg hm–2,H;中量N 180 kg hm–2+P2O5120kg hm–2,M;低量N 90 kg hm–2+P2O5 60 kg hm–2,L;不施肥对照,CK)对谷子株高、叶面积、光合指标、干物质积累量和水肥利用效率的影响,并分析了集雨模式下的增产贡献来源。结果表明:(1)集雨模式有效促进了边行谷子光合生理和生长,在各施肥水平下谷子株高、顶三叶叶面积、Pn(净光合速率)、Tr(蒸腾速率)和生物量较平作模式分别提高7.1%~23.5%、1.7%~22.7%、10.4%~20.3%、8.0%~55.9%和9.8%~30.0%;中行各指标较平作模式均下降不显著。(2)集雨种植模式显著提高了谷子的水肥利用效率,配施氮磷肥水分利用效率显著增加,在丰水年高肥处理显著高于中、低肥处理,欠水年中肥处理最高且显著高于高肥处理,与低肥处理差异不显著;肥料利用效率随着施肥量的增加而下降,在丰水年低肥处理的肥料利用率显著大于高肥和中肥处理,欠水年各施肥水平间差异显著。(3)施肥对谷子的增产贡献大于种植模式。施肥对产量的贡献率在丰水年随施肥量的增加而增加,高、中、低施肥处理间差异显著,达27.8%~49.3%,欠水年各施肥处理间差异不显著(19.2%~23.7%);种植模式贡献率在2年中各施肥处理间差异均不显著。综合考虑,集雨模式在丰水年施高肥、欠水年施中肥可实现谷子高产高效生产。

泾惠渠灌区冬小麦适宜灌溉模式研究

采用大田试验,分别在冬小麦越冬期、返青期及灌浆期进行灌水处理,以确定一般水平年型下冬小麦的适宜灌水模式。结果表明,地上部分及根系干物质量和株高均随全生育期灌水量的增加而增大,越冬期和返青期灌水有利于冬小麦根冠生长。全生育期灌水下产量比全生育期不灌水和返青期灌水分别增加了24.72%和13.55%,全生育期不灌水处理下千粒质量最小,"返青期+灌浆期"灌水条件下产量和千粒质量大于"越冬期+返青期"灌水与"越冬期+灌浆期"灌水。株高与根系干物质量对产量均显著正相关,可作为评价冬小麦产量的主要因素。"返青期+灌浆期"灌水处理下,水分利用效率最高,产量也相对较高,实现了高产与高效的统一,为泾惠渠灌区适宜的灌水模式。

基于高光谱遥感水分指数的叶片与土壤含水率监测研究

通过冬小麦生育期的水分控制试验,利用便携式野外光谱仪(ASD FieldSpec 3)测量冬小麦的光谱,根据8个水分指数公式分别计算水分指数,并同时测定冬小麦的冠层叶片含水率和土壤含水率。结果表明,整个生育期内,冠层叶片含水率及土壤含水率与各水分指数的相关性呈先增大后减小的趋势,抽穗期、灌浆期及乳熟期是冠层叶片含水率及土壤含水率的最佳监测生育期。低覆盖度情况下,植被水分指数更多反映的是土壤水分状况;随着覆盖度的增大,植被水分指数对冠层叶片含水率比对土壤含水率的监测效果更好、覆盖时间更长。在最佳监测生育期,近红外(NIR)和波红外(SWIR)归一化型的水分指数对叶片含水率的监测效果较好,而近红外(NIR)简单比值型的水分指数对植被覆盖情况下的土壤含水率监测效果较好。

缓释氮肥与尿素掺混对玉米生理特性和氮素吸收的影响

【目的】研究不同施氮量下尿素与缓释氮肥掺混对大田玉米生理特性、氮素吸收和土壤硝态氮残留的影响,以期探索减少土壤硝态氮淋失、提高氮肥利用效率的高效施氮管理模式。【方法】试验在西北农林科技大学节水灌溉试验站进行,供试土壤质地为壤土,玉米品种为郑单958。设置了3种氮肥类型为尿素(U)、缓释氮肥(S)、尿素和缓释氮肥以3∶7比例掺混(SU); 4个施氮(N)水平为90 kg/hm^2 (N1)、120 kg/hm^2 (N2)、180kg/hm^2 (N3)、240 kg/hm^2 (N4),以不施氮肥(N0)为对照,共13个处理。在生育期内对玉米的产量和生理指标进行观测,并测定玉米主要生育期植株养分和土壤硝态氮含量。【结果】尿素掺混缓释氮肥(SU)处理的玉米生长后期叶绿素总量最大值分别比尿素(U)处理和缓释氮肥(S)处理最大值提高7.7%和1.3%。各生育期尿素掺混缓释氮肥(SU) N3处理的净光合速率和蒸腾速率最高,分别高于其他处理6.9%~88.6%和3.4%~90.3%。尿素掺混缓释氮肥(SU)处理能够更好地促进玉米对氮素的吸收利用,其中尿素掺混缓释氮肥(SU) N3处理氮素吸收量和籽粒的氮素分配量达最大,分别为156.0 kg/hm^2和79.7 kg/hm^2,高于其他处理8.1%~67.3%和6.2%~54.1%。尿素(U) N3处理与缓释氮肥(S) N2处理的氮素吸收量和籽粒的氮素分配量无显著差异;尿素掺混缓释氮肥(SU)在N3施氮量下,产量达到最高为6200.4 kg/hm^2,比尿素(U) N3处理和缓释氮肥(S) N2处理的产量分别增加了20.7%和19.8%。与单施尿素(U)和缓释氮肥(S)处理相比,尿素掺混缓释氮肥(SU)处理能充分利用0—40 cm土层养分,减少土壤氮素向更深土层淋失,提高氮肥利用率,降低土壤环境污染的风险。【结论】尿素与缓释氮肥掺混条件下,施氮量180 kg/hm^2是提高试验区玉米叶绿素含量和光合作用,促进氮素吸收,减少硝态氮向土壤深层淋失的最佳施肥管理模式。

温室黄瓜产量及品质对亏缺补偿交替灌水模式的响应

为了寻求日光温室蔬菜节水调质灌水模式,研究了温室黄瓜产量和品质对亏缺补偿交替灌溉的响应,并分析了不同亏缺补偿阈值下产量和品质效应。结果表明,黄瓜累积产量先呈指数增长,后呈抛物线增长,亏缺补偿灌溉下黄瓜产量增长较快,产量、灌溉水利用效率及效益均高于常规灌溉,表现了超补偿现象;亏缺补偿灌溉下,Vc与常规灌溉无显著差异,而可溶性糖与可溶性固形物均高于常规灌溉。轻度亏缺中水复水交替灌溉是最优的温室黄瓜节水调质灌水模式。