【目的】为明确旱地麦田土壤水分变化与植株氮素吸收利用及产量形成的关系,探索极端年型可采取的耕作蓄水、覆盖播种等应急措施。【方法】2011—2016年于山西运城闻喜县开展大田试验,选取2011—2013、2015—2016 3年降雨量极端年份,在休闲期深松和免耕2个耕作基础上,对全膜覆土穴播、膜际条播、常规条播3类播种方式进行研究,分析极端年型休闲期深松蓄水配套覆盖播种对旱地麦田水分消耗与植株氮素吸收和利用关系的影响。【结果】不同降水年型休闲期深松较免耕,覆盖播种较常规条播,播种—拔节阶段土壤耗水量及其比例降低,拔节—开花和开花—成熟两阶段土壤耗水量及其比例增加,生育期总耗水量增加;各生育阶段吸氮量增加,尤其是拔节—开花阶段吸氮比例;花前各器官氮素运转量及其对籽粒的贡献率增加;深松较免耕显著提高产量16%—30%,覆盖播种较常规条播提高产量13%—28%,同时水分利用效率提高,氮素吸收效率和氮素生产效率显著提高。不同降水年型、深松与否均影响了全膜覆土穴播和膜际条播两播种方式对麦田水分消耗、氮素吸收利用、产量、水分和养分利用效率。丰水年深松条件下,全膜覆土穴播较膜际条播生育期总耗水量增加,拔节—开花阶段吸氮量显著增加,叶片中氮素运转量对籽粒的贡献率显著提高,产量、氮素吸收效率和氮素生产效率显著提高;而欠水年和丰水年在未深松条件下,两覆盖播种间生育期总耗水量差异不显著,膜际条播较全膜覆土穴播花前各器官氮素运转量、茎秆+叶鞘氮素积累量对籽粒的贡献率和花后氮素积累量提高,产量提高、氮素吸收效率也显著提高。此外,丰水年播种—拔节0—120 cm,拔节—开花120—300 cm,开花—成熟180—300 cm土层耗水量与花前各器官氮素运转量和花后氮素积累量相关性达显著或极显著水平;欠水年,播种—拔节0—100 cm,拔节—开花120—240 cm,开花—成熟120—300 cm土层耗水量与花前各器官氮素运转量和花后氮素积累量相关性达显著或极显著水平。【结论】旱地小麦休闲期深松、生育期采用覆盖播种可增加小麦生育期耗水,促进各生育阶段植株对氮素的吸收及运转,从而提高产量、水分和养分效率。休闲期深松条件下,丰水年采用全膜覆土穴播,欠水年采用膜际条播,增产增效明显。

【目的】明确旱地麦田休闲期深松的蓄水效果,探索旱地小麦构建合理群体的最适播量,有利于寻求产量与品质同步提升的最佳耕作及播种技术途径。【方法】于2012—2014年在山西闻喜县开展大田试验,以休闲期深松与否为主区,以67.5、90、112.5 kg·hm-2共3个播量为副区,测定休闲期土壤水分、冬前群体分蘖数、植株各器官干物质量及含氮率、产量及其构成因素,研究休闲期深松蓄水调节播量对植株氮素吸收和利用、产量及籽粒蛋白质含量的影响。【结果】休闲期深松较对照休闲期土壤蓄水效率提高60%以上。深松较对照冬前群体分

【目的】明确旱地麦田休闲期深松蓄水和覆盖保水的技术效果,有利于探索旱地小麦增产提质的最佳耕作及覆盖播种技术新途径。【方法】于2012—2014年度在山西农业大学闻喜小麦试验基地开展大田试验,以休闲期深松和当地传统耕作为主区,以全膜覆土穴播、膜际条播、常规条播为副区,研究深松和覆盖播种对3 m内土壤水分、小麦籽粒蛋白质含量及其产量的影响。【结果】旱地麦田休闲期深松处理播种至开花期0—300 cm土层蓄水量较免耕处理显著提高,产量提高12%—30%,且籽粒谷蛋白含量、蛋白质产量显著提高。两覆盖播种较常规条播,土壤蓄水量越冬至开花期均显著提高,产量提高6%—24%,籽粒醇溶蛋白、总蛋白含量及蛋白质产量显著提高,清蛋白提高。深松条件下,膜际条播较全膜覆土穴播开花期土壤水分显著降低;免耕条件下,两覆盖处理间各生育时期土壤水分差异不显著。膜际条播较全膜覆土穴播产量提高,在2012—2013深松条件和2013—2014免耕条件下差异显著。深松条件下,膜际条播较全膜覆土穴播籽粒蛋白质组分含量,总蛋白质含量及其产量显著提高。此外,相关性分析表明,开花期0—100、100—200、200—300 cm土层土壤蓄水量通过直接与间接作用对籽粒蛋白质积累的总影响均表现为正向作用,且2012—2013年100—200 cm土层土壤水分对籽粒蛋白质含量的提高贡献最大,2013—2014年200—300 cm土层土壤水分对籽粒蛋白质含量的提高贡献最大。从籽粒蛋白质产量形成的贡献来看,休闲期深松主要通过影响开花期土壤水分影响籽粒蛋白质产量,且深松条件下覆盖播种主要是通过影响孕穗期土壤水分而影响籽粒蛋白质产量,且膜际条播对蛋白质产量的贡献显著大于全膜覆土穴播。【结论】休闲期深松有利于蓄积休闲期降雨,覆盖播种有利于保蓄土壤水分,其效果延续至开花期,而生育中期土壤水分与籽粒蛋白质积累密切相关,休闲期深松配套膜际条播覆盖播种有利于旱地小麦产量和品质协同提高。

【目的】明确旱地麦田休闲期覆盖的增产效果，探索旱地小麦休闲期覆盖保水技术途径，为促进旱地小麦产量和水分利用效率的提高提供理论依据。【方法】于２０１０—２０１３年在山西省闻喜县邱家岭村以冬小麦品种运旱２０４１０为试验材料，设休闲期深翻后覆盖与不覆盖２个处理，测定休闲期和小麦各生育时期土壤水分及产量和产量构成因素，研究休闲期覆盖对麦田土壤水分积耗规律和小麦产量、水分利用效率的影响。【结果】休闲期覆盖后播种期３ ｍ内土壤蓄水量提高，丰水年提高４７ ｍｍ，平水年提高５５ ｍｍ，欠水年提高６３ ｍｍ，且欠水年更有利于土壤水分蓄保于深层。休闲期覆盖后土壤蓄水效率显著提高，丰水年提高３５％，平水年提高４８％．．．

【目的】冬干春旱、土壤有机质和速效磷缺乏是四川丘陵旱地冬小麦生产的主要限制因素,通过研究休闲期秸秆覆盖还田和施磷对旱地冬小麦产量和磷素吸收利用的影响,以期为四川丘陵旱地小麦高产稳产及磷素高效利用提供技术方案。【方法】试验于2018—2020年在四川仁寿进行,采用裂区设计,以秸秆覆盖(SM)和不覆盖(NSM)为主区;3个磷水平0(P0)、75 kg·hm~(-2)(P75)和120(P120)kg·hm~(-2)为副区。分析秸秆覆盖和施磷下小麦干物质积累与转运、产量性状及磷素吸收利用的差异。【结果】秸秆覆盖的增产效应高于施磷效应。2018—2019和2019—2020年度秸秆覆盖处理较不覆盖处理小麦有效穗分别增加17.7%和8.48%,穗粒数增加15.6%和11.2%,产量提高18.6%和13.5%;两年度施磷75 kg·hm~(-2)较不施磷处理小麦有效穗分别增加18.2%和8.79%,穗粒数增加21.1%和6.09%,产量提高30.2%和16.1%;施磷120 kg·hm~(-2)比不施磷处理有效穗分别增加21.2%和9.53%,穗粒数增加20.2%和4.03%,产量提高31.8%和17.9%。秸秆覆盖显著提高了小麦开花期和成熟期的干物质、磷素积累量,且均随施磷量的增加而增加;同时秸秆覆盖与施磷均可显著提高小麦花前干物质和磷素转运、花后干物质和磷素积累能力。秸秆覆盖显著提高花前干物质转运量对籽粒的贡献率,但降低了花前磷素转运量对籽粒的贡献率,而施磷显著提高了花前干物质转运量对籽粒的贡献率和花前磷素转运量对籽粒的贡献率。秋闲季秸秆覆盖还田促进了磷的吸收利用,磷肥吸收效率2年分别提高27.3%和23.7%,磷肥偏生产力提高17.8%和14.7%。【结论】秸秆覆盖更有利于促进花前干物质和磷素转运,同时促进花后磷素积累和提高磷肥吸收利用效率,通过增加有效穗和穗粒数实现增产。在本试验条件下,秸秆覆盖+75 kg·hm~(-2)磷肥是适用于四川丘陵旱地小麦高产高效的耕作栽培措施和磷肥管理方案。

为探明豆科绿肥光叶紫花苕(Vicia villosa Roth var. glabrescens)覆盖还田对春玉米产量和氮素利用的影响,采用盆栽试验,测定不施氮肥(N0)、单施氮肥(N1)、豆科绿肥半量还田配施氮肥(N2)、全量还田配施氮肥(N3)处理下春玉米的产量、氮素吸收与转运、氮肥利用率以及土壤残留~(15)N的当季回收率。结果表明:绿肥覆盖还田配施氮肥处理(N2、N3)的籽粒产量和生物产量比单施氮(N1)处理的有所提高,且叶、籽粒和地上部植株氮素吸收量均显著高于N1处理的,但茎、叶氮素转运量及转运率与N1处理的无显著差异;与N1处理相比,绿肥覆盖还田配施氮肥处理显著提高或明显提高玉米氮肥利用率,但土壤残留~(15)N当季回收率(28.13%～31.43%)处理间无显著差异。2种绿肥覆盖还田处理对玉米产量、植株氮素吸收与转运、氮肥利用率和土壤残留~(15)N回收率的影响无显著差异。

【目的】针对西北旱区水分缺乏和氮肥施用不合理的问题,探索作物增产与水肥高效的施肥与栽培模式,以指导旱地农业生产。【方法】通过在黄土高原旱地进行的长期田间定位试验,研究早春追肥、氮肥调控、垄覆沟播、播种密度、夏闲期秸秆覆盖等措施对作物产量与氮素利用,以及收获后土壤硝态氮残留,夏闲期残留硝态氮淋溶和土壤氮素矿化的影响。【结果】旱地早春追肥、氮肥调控+早春追肥、氮肥调控+垄覆沟播、氮肥调控+垄覆沟播增密处理小麦产量比农户常规施肥分别提高15.7%、22.2%、38.6%和24.8%,作物氮吸收增加25.0%、32.0%、36.4%和6.4%,氮素收获指数提高3.8%、3.3%、5.7%和6.8%,当...

【目的】明确旱地麦田休闲期覆盖的蓄水增产效果和生育期覆盖播种的节水增产效果,探索旱地小麦不同降水年型休闲期覆盖和生育期覆盖的保水技术新途径。【方法】于2011—2014年在山西闻喜县开展大田试验,以休闲期覆盖渗水地膜与不覆盖为主区,以生育期膜际条播、条播为副区,研究覆盖对旱地麦田3 m内土壤水分、小麦产量构成、水分利用效率和节水增产效率的影响。【结果】休闲期覆盖较不覆盖处理提高了播种期0—300 cm土层土壤蓄水量,丰水年达40—41 mm,平水年达55—58 mm,欠水年达70 mm,且欠水年更有利于蓄积土壤水分于深层,显著提高了不同降水年型休闲期土壤蓄水效率,达到20%以上,其覆盖的蓄水效...

【目的】提高开花后营养器官氮素转运量和开花后氮素积累量，改善籽粒氮素积累特性，有利于提高小麦氮素积累量和产量。为明确不同产量水平麦田植株氮素利用效率差异形成的生理机制，缩小产量差和提高氮素利用率，实现小麦高产高效生产提供理论依据。【方法】于2020—2022年连续两年在山东省小孟镇史王村进行大田试验，以烟农1212为种植材料，选择常年冬小麦产量水平在10 500 kg·hm^-2（S）、9 000 kg·hm^-2（H）和7 500 kg·hm^-2（M）左右的3个产量水平麦田，比较分析不同产量水平麦田植株氮素积累与转运、籽粒氮素积累特征和籽粒产量的差异。【结果】相较于H和M麦田，S麦田显著提高了单位面积穗数和千粒重，籽粒产量比H、M麦田分别高19.64%—27.91%、51.68%—80.87%，从而获得了最高的氮素吸收效率、氮肥偏生产力和氮素收获指数；S麦田开花期营养器官氮素积累量较H、M麦田分别提高14.22—42.11、53.74—103.16 kg·hm^-2，成熟期营养器官氮素积累量表现为S、H>M；与H和M麦田相比，S麦田显著提高了开花前营养器官氮素的转运量和开花后氮素积累量，提高了开花后营养器官氮素积累量对籽粒的贡献率，从而获得最高的成熟期籽粒氮素积累量；S麦田显著提高了开花后旗叶游离氨基酸和可溶性蛋白含量，促进了氮素的源库间转运；Logistic方程拟合可知，S麦田显著提高了籽粒氮素最大积累速率和平均积累速率，延长籽粒氮素积累持续时间，是其获得最高籽粒氮素积累量的主要原因。【结论】S麦田适宜的土壤环境显著提高了单位面积穗数和千粒重，有利于促进营养器官贮存氮素向籽粒的转运量，提高籽粒氮素积累速率，延长籽粒氮素积累持续期，是其获得最高籽粒产量和氮肥利用效率的主要原因。

【目的】针对黄土高原旱地小麦降水少且分配不均、水分和氮素利用效率低的问题,探索旱地小麦覆盖保水和氮肥施用的最佳技术途径。【方法】于2010—2013年在山西省闻喜县邱家岭村开展试验,主区为覆盖方式,设夏闲期深翻后覆盖与不覆盖2个水平,副区为施氮量,设低(纯氮75 kg·hm(-2))、中(纯氮150 kg·hm(-2))、高(纯氮225 kg·hm(-2))3个水平,明确年际间夏闲期深翻覆盖配施氮肥对旱地麦田土壤水分、植株氮素利用、产量的影响。【结果】各生育时期土壤水分、植株氮素积累量、花前氮素转运量及其

通过大田试验,研究了Pb在小麦植株中的吸收、分配和累积的动态变化规律。结果表明,在小麦整个生长过程中,不同部位Pb含量和Pb累积量随着时间的推移而变化,但从总体上看是根>茎>子粒。在灌浆末期,各部位Pb含量从大到小依次为:根>废弃物>叶>茎>叶鞘>颖片>穗轴>子粒,地上各部位Pb累积量从大到小依次为:废弃物>茎>叶鞘>颖片>叶>子粒>穗轴。从结果还可以看出,小麦植株中较易富集Pb的部位是根、废弃物、茎和叶,而子粒中Pb含量和累积量均比较低。小麦在生殖生长阶段的Pb吸收量大于营养生长阶段;拔节-抽穗期和灌浆初期-灌浆中期Pb吸收量及吸收速率显著高于其他时期。

针对覆盖保水增产但会降低籽粒含氮量问题,以休闲期深翻后全覆盖、半覆盖和不覆盖(对照)为主区,以播前配施磷肥(P2O5) 75(低磷,LP),135(中磷,MP),180 kg/hm~2(高磷,HP)为副区,在山西省南部开展试验,以期为该地区旱地小麦提供产量与品质同步提升的耕作栽培技术。结果表明,与不覆盖相比,夏覆盖播种期土壤蓄水量显著提高,达27. 47～43. 09 mm,休闲期蓄水效率显著提高,达7. 51%～11. 79%,且全覆盖显著高于半覆盖;夏覆盖配施磷肥有利于增加花前土壤蓄水量,降低开花期土壤蓄水量,全覆盖配施135 kg/hm~2磷肥幅度最大;同等磷肥条件下,夏覆盖产量和水分利用效率分别提高27%～51%和18%～29%,全覆盖产量高于半覆盖;全覆盖条件下,135 kg/hm~2磷肥可促进灌浆初期和中期籽粒淀粉积累、灌浆初期蛋白质积累;夏覆盖配施135 kg/hm~2磷肥成熟期籽粒的淀粉含量、淀粉和蛋白质产量提高,但籽粒蛋白质含量降低,且全覆盖高于半覆盖,籽粒蛋白质含量相反。此外,旱地麦田夏覆盖配施磷肥条件下,籽粒产量与播种期、返青期、拔节期土壤蓄水量呈显著正相关,与淀粉含量呈极显著正相关、与蛋白质含量呈负相关;开花期土壤蓄水量与淀粉含量和蛋白质含量呈负相关。籽粒产量、淀粉和蛋白质产量回归方程拟合曲线为线性函数,最高点是全覆盖配施135 kg/hm~2磷肥处理。可见,休闲期深翻后覆盖能够显著提高播前底墒,配施磷肥有利于返青期和拔节期土壤蓄水量增加,开花期土壤蓄水量降低,促进营养器官前期生长发育和灌浆前期的籽粒碳氮积累,最终达到产量和品质同步提升的目的。综合而言,山西省南部旱地小麦采用休闲期深翻后全覆盖配施135 kg/hm~2磷肥是实现产量和品质同步提高的耕作栽培技术。

受季节性干旱和土壤条件制约,四川丘陵地区旱地小麦产量常年处于不高不稳的被动局面,深入研究小麦节水栽培机理具有重要意义。覆盖与底墒对丘陵旱地小麦产量与水分利用的研究结果表明:①底墒是决定小麦出苗质量和分蘖进程的最重要的因素,到最高苗时,A2和A3分别比A1提高15.60%和15.25%;②底墒对小麦分蘖成穗能力的影响不显著,不同覆盖之间分蘖成穗能力差异显著,地膜和秸秆覆盖比不覆盖提高21.19%和24.06%;③底墒和覆盖处理下小麦产量存在显著性差异,但交互作用不显著,且底墒是影响小麦产量的最主要因数,足墒地膜覆盖增产30%以上;④底墒对小麦水分利用率影响不显著,薄膜覆盖和秸秆覆盖处理水分利用率...

【目的】探究不同降水年型及夏闲期降水量下磷肥对旱地小麦产量及磷素吸收利用的影响，为优化管理旱地冬小麦磷肥施用及稳产增产提供理论依据和实践指导。【方法】基于陕西渭北旱塬2018年7月开始的冬小麦磷肥定位试验，设置优化施磷（+P）和不施磷处理（-P），在不同降水年型下分析磷肥施用对冬小麦产量、降水利用效率、土壤贮水量、磷肥利用效率、冬小麦磷素吸收和土壤磷盈余的影响。【结果】干旱年和平水年小麦产量分别为3 432和4 549 kg·hm^-2，而丰水年冬小麦产量可达7 634 kg·hm^-2。与-P处理相比，+P处理显著提高小麦产量5.8%。冬小麦产量与年降水量、夏闲期降水量均呈线性加平台相关关系。干旱年，+P处理年降水利用效率和夏闲期降水利用效率显著低于-P处理，分别降低9.5%和8.0%，但在丰水年，+P处理年降水利用效率和夏闲期降水利用效率显著高于-P处理，分别提高13.1%和12.9%。平水年，1 m土层贮水量显著低于干旱年和丰水年，分别降低了10.8%和10.5%；在丰水年，磷肥施用对0—3 m土层贮水量无显著影响；在干旱年和平水年，+P处理表层土壤速效磷含量较-P处理显著增加了29.1%和17.8%；磷肥利用效率随着年降水量和夏闲期降水量的增加而增大，其中丰水年磷肥偏生产力和磷肥农学效率较干旱年分别显著提高74.0%和176.3%。此外，丰水年，+P处理土壤磷盈余最少，与干旱年和平水年相比，分别显著降低了67.9%和62.9%。-P处理土壤磷均亏缺，且丰水年的土壤磷亏缺量显著高于干旱年和平水年。【结论】冬小麦产量及磷素吸收利用在不同降水年型有不同效应，故旱地冬小麦生产中施用磷肥时需要考虑降水量变化。夏闲期降水量和年降水量对小麦产量的影响有相似的规律，因此应当更关注夏闲期降水量，以此来预测目标产量和优化磷肥施用量，保证合理施用磷肥和作物稳产增产。

试验结果表明 ,两种灌溉方法下各处理之间的产量不存在显著差异 ,与两水处理相比 ,四水处理公顷穗数提高 ,但拔节水导致千粒重极显著降低。四水条件下小麦的氮素吸收量高于两水条件下的相应氮肥处理 ,而氮素生理效率降低。灌四水使氮素在小麦营养器官中的分配比例提高 ,两水灌溉更有利于氮素向子粒转运。各营养器官对子粒氮的贡献率依次为叶片 >茎秆=颖壳 >叶鞘 >根系 ,其中叶片的氮素转移量最高 ,两水灌溉制度下 ,常规施肥量适宜于部分基施、部分于拔节期追施 ,而省肥用量可以考虑全部基施