为解决降雨偏少且季节分布不均和施肥偏多但方式不合理等我国旱地小麦生产面临的主要问题,并探讨旱地小麦增产增收的栽培模式。设置常规平作(平作+均匀施肥)、垄沟种植(起垄沟播+均匀施肥)、垄沟种植减肥(起垄沟播+减肥25%+均匀施肥)、垄沟种植定位施肥(起垄沟播+减肥25%+播种行侧下定位条施)4种栽培模式,比较了小麦主要生育时期的茎蘖数和干物质积累量,播前和收获期0～200 cm土壤水分以及产量、水分利用效率和肥料偏生产力。与常规平作相比,垄沟种植促进了休闲季土壤蓄水,从而使播前土壤蓄水量提高5.4%～5.5%,主要生育时期的群体茎蘖数和干物质积累量显著增加,进而使小麦产量、水分利用效率和肥料偏生产力分别提高10.1%～11.2%,7.2%～8.6%,10.3%～11.4%。垄沟种植减肥较垄沟种植,肥料偏生产力显著增加,增幅为22.9%～34.6%,产量和水分利用效率在第1年无显著差异,后2 a显著降低,但上述指标均优于常规平作。与其他3个处理相比,垄沟种植定位施肥的产量和水肥利用效率均最优,虽然产量和水分利用效率较垄沟种植的增幅不显著,但肥料偏生产力显著提高35.2%～37.8%。可见,在豫西旱地,垄沟种植有利于提高小麦产量和水分利用效率,垄沟种植+减肥25%会在一定程度上降低小麦产量,但有利于提高肥料偏生产力。垄沟种植定位施肥协同提高了产量、水分利用效率和肥料偏生产力,是适宜于旱区推广的冬小麦栽培措施。

【目的】探究垄沟集雨种植模式下谷子的生长、产量对氮肥的响应，以期为黄土高原半干旱区谷子高产高效生产提供理论依据。【方法】于2022—2023年选用陕豫谷3号谷子品种进行大田试验，采用裂区设计，主因素为种植模式（垄沟集雨种植模式，R；传统平作种植模式，T），副因素为施氮量（0 kg·hm~(-2),N0;60 kg·hm~(-2),N1;135 kg·hm~(-2),N2;210 kg·hm~(-2),N3），在不同种植模式下测定谷子旗叶净光合速率、叶绿素相对含量、各生育时期地上部群体干物质积累量、氮素积累量，以及成熟期农艺性状和产量，并计算氮素利用率。【结果】同一施氮量下，与传统平作种植模式相比，垄沟集雨种植模式下谷子旗叶的净光合速率、叶绿素相对含量在降雨较多的2022年仅灌浆期有所提高，在降雨较少的2023年抽穗期、开花期、灌浆期则均有提高，两年间垄沟集雨种植模式均增强了谷子生育中后期的光合能力，延缓叶片衰老；谷子地上部群体干物质积累量、氮素积累量在2022年的拔节期、灌浆期、成熟期有所提高，在2023年各生育时期均有增加，且N1、N2、N3间均无显著性差异，地上部干物质积累量、氮素积累量分别提高了0.6%—39.5%、0.9%—51.1%；籽粒氮素积累量、花后氮素积累量、花后氮素对籽粒贡献率在两年间均有显著增加，满足了谷子全生育期的养分需求，改善了传统平作种植模式下谷子生育后期氮肥供应不足问题；氮肥偏生产力在两年间均有增加，分别提高了3.7%—14.3%、2.8%—27.6%，氮肥农学利用效率在2022年于210 kg·hm~(-2)施氮量下略有降低，氮肥农学利用效率、氮肥利用效率在2023年施氮量超过135 kg·hm~(-2)时均有所降低，三者均随施氮量的增加而降低；谷子穗粗、单穗重在两年间均有提高，穗长则有所下降；产量在两年间均有显著性提高，分别增加了3.7%—14.3%、2.8%—27.6%，在降雨较少的2023年增产效果更为显著，且当施氮量超过60 kg·hm~(-2)时，产量无显著性增加。【结论】在黄土高原半干旱区，垄沟集雨种植模式配施60—135 kg·hm~(-2)氮肥更有利于谷子氮素利用和产量形成。

【目的】为优化西北旱作区春小麦施肥量及施肥方式，提高小麦产量和水分利用效率。【方法】于2018—2020年开展大田试验，以陇春35号为供试品种，设4个处理，分别为氮肥常量浅施（PM）、氮肥减量浅施（PM-N）、氮肥减量深施（PMD）和氮肥减量分层施肥（PMA），测定春小麦不同生育期0—300 cm土层土壤含水量、生物量、叶片叶绿素含量（SPAD）、冠层温度、叶面积指数、产量等指标，计算土壤贮水量、阶段耗水量、水分利用效率、植株氮素累积量和氮肥偏生产力等，从土壤水分-冠层发育-产量角度揭示化肥分层和深施对土壤水肥利用和产量的影响。【结果】PMA和PMD处理显著调节春小麦生育期耗水进程。苗期到拔节期，PMA和PMD处理在0—300 cm的耗水量较PM处理分别提高11.8—20.4 mm和15.1—25.4 mm，较PM-N处理分别提高10.7—14.6 mm和9.3—20.0 mm；抽穗到灌浆期，较PM处理分别提高15.1—39.8 mm和16.5—26.5 mm，较PM-N处理分别提高18.1—48.7 mm和19.5—35.4 mm。PMA和PMD处理在春小麦生育期的叶片SPAD值、叶面积指数、生物量分别较PM处理平均提高7.2%和4.2%、23.0%和19.4%、34.6%和17.8%，较PM-N处理平均提高7.6%和5.4%、17.7%和10.8%、38.5%和23.4%;PMA处理拔节后和PMD处理抽穗后的冠层温度分别较PM处理降低8.5%和4.5%，较PM-N处理降低8.6%和4.8%。PMA和PMD处理穗粒数较PM处理平均提高4.3%和4.0%，较PM-N处理平均提高4.8%和4.2%；公顷穗数较PM处理平均提高10.1%和6.2%，较PM-N处理平均提高11.0%和7.8%。PMA和PMD处理的产量、WUE、植株氮素累积量、氮肥偏生产力较PM处理分别提高10.5%和5.1%、11.8%和6.2%、48.0%和35.7%、38.2%和31.3%，较PM-N处理分别提高15.7%和10.0%、14.1%和8.0%、51.8%和40.4%、15.7%和10.0%。PMA处理较PMD处理增产5.2%,WUE和氮肥偏生产力分别提高4.8%和5.2%。PM-N处理的氮肥偏生产力较PM处理提高21.0%(P

垄沟集雨种植是我国半干旱黄土高原丘陵区缓解干旱和控制水土流失的有效节水耕作措施，耐久环保覆盖材料缺乏是限制垄沟集雨种植技术发展的关键因素。为探寻适宜覆盖材料，本研究以生物炭-土壤结皮作为垄沟集雨种植覆盖材料，采用裂区试验设计，主区为2种生物炭类型(玉米秸秆炭和牛粪炭)，副区为3种生物炭施加量[0(土垄)、3×10~4(单倍炭)和6×10~4 kg·hm~(-2)(双倍炭)]，研究生物炭-土壤结皮覆盖垄沟集雨种植对径流、土壤水分、养分、紫花苜蓿(Medicago sativa)营养成分和产量的影响。结果表明，与牛粪炭-土壤结皮覆盖集雨垄相比，玉米秸秆炭-土壤结皮覆盖集雨垄提高径流系数、土壤水分、紫花苜蓿干草产量和水分利用效率，玉米秸秆炭-土壤结皮覆盖集雨垄的紫花苜蓿全生育期干草产量和水分利用效率分别提高3.34%和0.82 kg·(hm~2·mm)~(-1)。径流系数和土壤贮水量随生物炭施加量的增加而降低，土壤养分、pH、紫花苜蓿品质和相对饲喂价值随生物炭施加量的增加而升高；与土垄相比，单倍炭垄和双倍炭垄的紫花苜蓿干草产量分别增加3.96%～11.05%和3.33%～6.43%，水分利用效率分别增加0.96～1.88和0.98～1.38 kg·(hm~2·mm)~(-1)。综合紫花苜蓿干草产量和水分利用效率结果分析，单倍(3×10~4 kg·hm~(-2))玉米秸秆炭-土壤结皮适宜于垄沟集雨种植模式。

以旱地小麦晋麦 4 7号为试验材料 ,研究了不同时期水肥藕合方式对旱地小麦光合速率和产量的影响。结果表明 :不同时期水肥藕合对旱地小麦灌浆期光合性能和产量具有明显差异。其中拔节期水肥藕合方式 (补水 2 0m3+N2 0 P2 0 K16 )的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO2 浓度分别比对照 (不补水 +N2 0 P2 0 K16 )高出 4 1 4 6 % ,31 79% ,10 5 2 8%和 97 8%。产量比对照高出 30 5 %。小麦增产影响因素通径分析为 :单位面积成穗数 >穗粒数 >千粒重。

【目的】减氮增钾和有机肥替代是提高中国作物生产中资源利用效率、改善农田生态环境、提升农产品质量和降低作物生产病害风险的有效途径。研究明确半干旱区全膜覆盖垄沟种植马铃薯减氮追施、有机肥替代和增施钾肥对马铃薯干物质积累和水分利用的影响，为该区域实施水肥高效管理提供依据。【方法】在４年大田定位试验基础上，通过测定全膜覆盖垄沟种植条件下传统施肥（ＰＭ）、减氮２５％并花期追施和增施钾肥（ＰＭＮ）和减氮５０％与有机肥替代并花期追施（ＰＭＯ）的土壤贮水量、马铃薯的生物量和产量等指标，计算不同施肥模式的耗水量、生长速率、水分利用效率和肥料偏生产力，以明确不同养分管理模式对马铃薯耗水过程的调控及其对干物质积累和．．．

在覆盖补水条件下 ,设置了不同覆盖方式、不同补水时期、不同追肥时期和不同施肥量等试验。结果表明 ,地膜穴播公顷穗数、穗粒数、千粒重三者均衡协调 ,产量较高 ,较对照增产 4 1 3% ,比膜侧条播增产 2 1 1%。在覆盖基础上 ,底墒较差时 ,越冬前补水较对照增产 30 5% ;底墒较好时 ,拔节期补水较对照增产 15%以上。覆盖补水后 ,改为拔节、越冬和孕穗 3个时期追肥 ,以拔节期追肥的产量最高 ,比对照增产 14 3% ;越冬追肥增产 9 0 %。产量随施肥量的增加而增加 ,在不同施氮和钾水平中 ,产量均随施磷量的增加而增加。旱地麦田应采用底施 +拔节期追肥技术 ,且应增加肥料投入 ...

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。

为探明不同微喷灌施氮方式对冬小麦产量及水分利用效率的影响,以‘济麦22’为材料,在底施纯氮105kg/hm~2条件下,2016年春季设置追施纯氮45(N1)、90(N2)和135kg/hm~2(N3),每个追氮量采用微喷灌拔节期一次性追施(JS)和分别在拔节、孕穗、开花和灌浆期4次等量追施(4T)2种方式,测定冬小麦的产量和水分利用效率。结果表明:1)微喷灌条件下,随施氮量的增加,冬小麦产量先增加后降低,以N2处理产量最高;相同施氮量下,分次施氮处理产量显著高于拔节期一次性施氮,产量的增加主要由于显著提高千粒重;2)拔节期一次性施氮提高冬小麦开花期群体叶面积指数,而分次施氮处理灌浆期的叶面积指数显著高于拔节期一次性施氮,相同施氮量下分次施氮延缓灌浆中后期旗叶的衰老,从而有利于花后干物质积累和粒重的提高,但过多施氮导致粒重下降,总干物质积累量减少;3)不同施氮量处理间水分利用效率以N2处理最高,相同施氮量下分次施氮处理水分利用效率显著高于拔节期一次性施氮处理。综上所述,与拔节期一次性施氮相比,微喷灌采用分次施氮显著提高冬小麦的产量和水分利用效率,微喷水肥一体化N2处理下分次施氮为最佳的高产高效氮肥运筹模式。

以甜高粱(Sorghum dochna)吉甜5号和九甜杂3号为材料,在海拔2 040m的青海旱地覆膜进行了不同种植密度(行株距分别为40cm×40cm、40cm×30cm、40cm×20cm)和追施不同尿素量(0、150和225kg·hm(-2))对草产量及品质影响的研究。结果显示,吉甜5号和九甜杂3号两个品种在行距×株距为40cm×20cm(12.00万穴·hm(-2))时的鲜草产量和干草产量最高,鲜草产量分别达99.75和108.17t·hm(-2),干草产量分别达17.89和22.58t·hm(-2

为探索旱地荞麦生产的施肥培肥技术，在晋中地区研究了不同氮磷配比对苦荞农艺性状、干物重、籽粒产量及水肥利用率的影响。结果表明，在施用有机肥的基础上，通过增施氮磷肥能有效地改善苦荞的农艺性状，提高干物重、籽粒产量和水分利用率，且这些参数基本上呈现出随氮肥施用量增大而增大的趋势；对于磷肥，在低氮水平下（Ｎ１），随着施磷量的提升，产量增幅明显，且氮肥利用率提高明显，表明磷肥对氮肥利用有促进作用，而在中氮（Ｎ２）和高氮（Ｎ３）水平下，产量和水分利用率随施磷量的提升呈现出先增加后减少的趋势。综合比较，单施有机肥在当季的荞麦生产中没有取得较好的增产效果，而在高氮中磷（Ｎ３Ｐ２）处理下效果最好，不仅产量最高（．．．

探讨了不同水肥条件对旱地小麦产量和水肥利用率的影响。结果表明,不同水肥条件对小麦株高、穗长、穗粒数和千粒重有明显影响;补充灌水和不灌水施肥处理分别比相应对照增产39 2%～142 6%和34 2%～152 3%,同时补充灌水比不灌水各处理增产21 0%～40 2%。不同肥料配比以N1P1处理的肥料利用效率最高,并以适当补灌效果最佳,补充灌水和不灌水每千克N分别增产小麦18 0kg和13 0kg。不同肥料配比处理灌水利用效率分别比对照提高0 17～0 72kg/m3,并以N1P1最高,为1 16kg/m3。

【目的】探究不同垄沟种植模式对旱地玉-麦轮作体系作物生产力、土壤性状及土壤硝态氮累积量的影响，为改善旱地土壤肥力，提高作物产量和效率，降低环境风险提供科学依据。【方法】基于中国农业科学院洛阳旱农试验基地始于2004年的长期定位试验，设置6行固定道垄沟种植（6RPRF）、6行每年起垄垄沟种植（6REYRF）、4行固定道垄沟种植（4RPRF）、4行每年起垄垄沟种植（4REYRF）和传统平作（CF）5个处理，分析了2015—2021年度玉米、小麦及其周年的产量、水分利用效率，2020年玉米收获期0—40 cm不同土层的容重、养分含量和酶活性，以及2019—2020年度小麦收获期0—380 cm土层土壤硝态氮累积量。【结果】与CF相比，4种垄沟种植下玉米、小麦、周年的6年平均产量分别显著提高8.6%—32.1%、12.5%—25.6%、11.3%—29.6%，水分利用效率分别显著提高8.6%—31.4%、12.5%—31.1%、12.8%—30.3%;0—5 cm和20—40cm土层的容重分别显著降低7.3%—11.3%和4.9%—11.5%;0—40 cm土层平均有机质、全氮、有效磷和速效钾含量及脲酶活性分别提高6.0%—19.8%、80.8%—100.0%、28.5%—80.9%、58.5%—141.2%和24.0%—46.9%,0—100 cm土层的硝态氮累积量显著提高38.8%—116.0%，其中，总体以4RPRF处理效果最优，其还可以在硝态氮累积量总量维持在CF水平的同时使0—100cm土层显著提高38.8%、200—380 cm土层显著降低15.0%，具有提高根层、降低深层土壤硝态氮累积量的作用。固定道垄作模式（PRF）与每年起垄模式（EYRF）相比，玉米和周年的6年平均产量分别显著提高10.6%和9.1%，垄面种植6行模式（6R）下玉米、垄面种植4行模式（4R）下小麦和周年的6年平均水分利用效率分别显著提高21.1%、15.2%和8.2%，土壤养分含量表层提高、下层降低，0—380 cm土层的硝态氮累积量显著降低4.9%—30.2%。4行模式较6行模式，玉米和周年的6年平均产量分别显著提高9.9%和6.8%,EYRF下玉米、PRE下小麦和周年的6年平均水分利用效率分别显著提高7.4%、16.5%和6.7%，土壤特性有改善趋势，但其效应因指标而异，且在不同起垄模式和不同土层表现不同。【结论】4行固定道垄沟种植（4RPRF）既可降低土壤容重，提高土壤有机质、全氮和速效钾含量，又可使玉米、小麦、周年的产量和水分利用效率在多数条件下表现最优，还可以有效降低200—380 cm土层的硝态氮累积量，是协同实现旱地雨养玉-麦轮作区作物高产高效和环境友好生产的种植模式。

以已进行18年的小麦连作肥料定位试验为基础,研究了长期施用氮肥和磷肥对小麦的增产效应及对小麦吸收氮磷养分的影响。结果表明:(1)单施氮肥90 kg/hm2和180 kg/hm2时,小麦的增产率分别为198.42%和122.14%,小麦籽粒的氮含量分别比不施肥增加33.3%和35.9%;单施磷肥无明显的增产作用;氮磷配施对小麦有明显的增产作用,不同氮磷配施处理的增产率为267.84%-472.88%。(2)秸秆氮含量与氮肥施用量间的正相关关系显著,与磷肥施用量的相关性不显著,而秸秆磷含量与氮肥和磷肥施用量相关性均不显著;籽粒氮含量、磷含量与氮肥、磷肥施肥量的相关性均不显著。(3)当氮肥施用量小于...

以糯小麦新品种华糯1号为试验材料,研究了不同种植密度、氮肥施用量以及二者的交互作用对糯小麦产量和品质影响。结果表明:当基本苗种植密度为120×104～240×104/hm2时,随着种植密度的增加,籽粒产量明显增加,籽粒粗蛋白含量明显降低;当基本苗种植密度达300×104/hm2时,籽粒产量增加不明显,面团形成时间明显缩短、评价值明显降低。氮肥施用量为75～225 kg/hm2,增施氮肥可同步提高籽粒产量、籽粒粗蛋白含量、湿面筋含量和评价值,而当氮肥施用量达300 kg/hm2时,籽粒产量和评价值下降,籽粒粗蛋白含量和湿面筋含量增加,但增幅较小。本试验条件下使华糯1号高产和优质的最佳组合是基本苗...