【目的】研究覆膜栽培条件下黄土高原旱地冬小麦产量形成规律和氮肥吸收运移特征,为旱地小麦高产高效生产提供理论依据。【方法】于2012—2016年在晋南黄土旱塬冬小麦种植区,通过农户模式(FP)、农户施肥+垄膜沟播模式(RFSF1)、监控施肥+垄膜沟播处理(RFSF2)和监控施肥+全膜覆土穴播处理(WFFHS)4种不同栽培模式,具体分析不同施肥和覆膜措施互作对黄土旱塬冬小麦产量形成、地上部氮素积累转移、土壤硝态氮残留以及土壤氮素平衡的影响。【结果】试验期间,农户模式冬小麦平均产量为3 367 kg·hm~(-2),通过监控施肥覆膜种植,平均产量可提升至4 491 kg·hm~(-2),监控施肥对籽粒产量形成的贡献率为14.8%,监控施肥和覆膜协同贡献率达24.7%—42.1%。黄土旱塬冬小麦产量形成主要取决于公顷穗数,其次是千粒重。WFFHS处理因其合理的群体构建和良好水肥条件具有最高公顷穗数、千粒重和籽粒产量,平均分别为581×104穗/hm2、44.3 g和4 785 kg·hm~(-2)。从地上部氮素转运看,冬小麦地上部吸收氮素的花后转运量与生物产量和经济产量呈极显著正相关,相关系数分别为0.959**和0.960**。农户模式小麦籽粒中3/4氮素来源于花前营养器官的转移,1/4氮素来源于花后根系土壤吸收。通过监控施肥覆膜种植可显著提高花前营养器官氮素向籽粒的转移量,其转运贡献率在81.4%—88.8%。从土壤氮素残留看,长期过量施氮已导致黄土旱塬麦田土壤硝态氮在1 m土层的累积,累积量在100 kg·hm~(-2)以上,20—60 cm土层为累积峰值。经过连续4年种植,农户模式2 m土壤硝态氮累积量达277 kg·hm~(-2),较2012年播前增加了87.7%,其中75%的硝态氮集中在0—120 cm土层,监控施肥覆膜种植处理2 m土壤硝态氮累积量较2012年播前仅增加15.7%—24.2%。试验期间土壤残留硝态氮有随降水向下淋移的趋势,表现为2016年收获期各处理在120—200 cm土层较2012年播前有10.2%—133.7%的增幅。从4年土壤氮平衡角度总体评价,土壤残留氮素具有一定后效作用,各处理氮肥表观利用率在28.8%—56.7%,氮肥表观残留率在12.1%—28.9%,氮肥表观损失率在31.2%—49.6%。监控施肥覆膜种植可减少土壤氮表观损失量和土壤残留量,增加氮表观矿化量。其中WFFHS处理更大程度上利用了历年土壤残留硝态氮和有机质的矿化氮,具有相对低的氮素表观残留率(12.1%)和氮素表观损失率(31.2%)以及相对高的氮素表观利用率(56.7%)。【结论】全膜覆土穴播监控施肥种植可更好地改善土壤水肥供应条件,更大程度利用历年土壤残留硝态氮,增加地上部氮素积累量、积累氮素向籽粒的转移贡献率,构建合理群体,最终获得显著的增产效应和较高的氮素利用效率,是黄土高原冬小麦区有效的栽培措施。

黄土高原半干旱地区麦棉全年全覆盖沟垄种植技术,即采用地膜和秸秆全年交替覆盖的方法,通过整地起垄、条带种植、沟垄覆盖、间作套种,实现旱地一年多作、一膜多用,旱涝保收,高产高效的节水型耕作新技术。该项技术经历了旱、涝、平三个同年型的试验结果,亩产小麦248.5公斤,棉花45.2公斤,每亩增收效益190—340元。

【目的】研究玉米秋冬闲期地膜覆盖保墒及优化氮肥秋基春追比例,为抗旱保苗及合理施肥提供理论依据。【方法】采用秋季与春季地膜覆盖对比试验(1999—2010年),监测0—200 cm土层土壤蓄水效率及不同降水年型产量变化。开展氮肥管理试验(2001—2003年),分析氮肥不同基、追肥比例的玉米籽粒产量和关键营养品质。【结果】秋覆膜春播玉米播前1 m土层多贮水36.7 mm,土壤蓄水效率为78.4%,产量和水分利用效率(WUE)达到11 149.8 kg.hm-2、33.1 kg.hm-2.mm-1,较春季地膜覆盖分别提高16.7%、14.9%。秋覆膜且氮总量(180 kg.hm-2)一定时,即秋季...

【目的】明确氮肥在黄土高原地区不同种植条件下对冬小麦生产的影响及各条件下合理的施氮量。【方法】通过文献检索共获得82篇大田试验文献,包含355个独立研究的1 169组观测数据,采用整合分析比较氮肥在黄土高原不同区域、不同年均温、不同年降水量及不同耕层有机质含量下对冬小麦产量和水分利用效率的影响,并采用回归分析探究各分组产量和水分利用效率与施氮量间的关系。【结果】施氮整体上显著提高了黄土高原冬小麦产量和水分利用效率,相对增长率分别为66.09%和72.38%(P10℃地区;年均温>10℃地区施氮189 kg·hm~(-2)和187 kg·hm~(-2)时产量和水分利用效率分别达到最高,而年均温≤10℃地区施氮225 kg·hm~(-2)时产量才趋于最大,水分利用效率在施氮239 kg·hm~(-2)时达到最高。施氮后在年均降水≤600 mm地区产量相对增长率(70.48%)更显著,而水分利用效率则在年均降水>600 mm时更显著;年均降水≤600 mm地区在施氮量235 kg·hm~(-2)和244 kg·hm~(-2)时,产量和水分利用效率分别达到最高,年均降水>600 mm地区实现高产的施氮量为250 kg·hm~(-2)。施氮后耕层有机质含量≤12 g·kg~(-1)条件下,产量和水分利用效率的相对增长率(78.24%, 86.55%)均高于>12 g·kg~(-1)条件,前者在施氮量226 kg·hm~(-2)和212 kg·hm~(-2)时产量和水分利用效率分别达到最高,而后者获得最高产量和最高水分利用效率的施氮量分别为163 kg·hm~(-2)和175 kg·hm~(-2)。【结论】在黄土高原,冬小麦在东南部和西北部获得高产的合理施氮量分别为227 kg·hm~(-2)和212 kg·hm~(-2);年均温>10℃地区合理施氮量为187kg·hm~(-2),年均温≤10℃地区为239 kg·hm~(-2);年均降水>600 mm地区合理施氮量为250 kg·hm~(-2),年均降水量≤600mm地区为235 kg·hm~(-2);耕层有机质含量≤12 g·kg~(-1)条件下的合理施氮量为226 kg·hm~(-2),高于12 g·kg~(-1)时则为163 kg·hm~(-2)。

以晋麦４３号为材料，对３种覆膜条件下，旱地冬小麦产量及光合特性的研究表明：不同覆膜方式下其产量为地膜穴播＞条播盖苗＞膜侧条播＞露地条播（对照）。覆膜处理的净光合速率及气孔导度高峰期比对照提前，地膜穴播和膜侧条播小麦增产潜力大，灌浆期的净光合速率下降慢，蒸腾速率、气孔导度、灌浆速度等生理指标都显著高于条播盖苗和对照。

【目的】探求不同覆膜方式对旱地农田土壤水温变化规律、降水高效利用和玉米产量的影响,以期高效利用和开发有限的自然降水资源。【方法】对6种覆膜方式下玉米关键生育期耕层土壤昼夜24h温度变化、0—2m土壤水分动态进行定位监测,结合作物产量分析农田水分利用效率。【结果】玉米苗期,垄膜沟播(包括全膜双垄沟和半膜双垄沟)能防止白天耕层土壤温度过度上升和晚上温度过度下降;灌浆期,耕层平均温度最低;整个生育期,耕层平均地温比露地高2.4℃;垄膜沟播能把小于5mm的无效降水转化为有效水分贮存于土壤中,提高降水利用率。在平水年份,全膜双垄沟玉米的产量和水分利用效率最高,较露地分别提高91%和85%;干旱年份,半膜...

在长期肥料定位试验的基础上,研究了施肥对小麦品质和籽粒氨基酸含量的影响。结果表明,施氮 能提高小麦营养品质,增强面团强度和筋力,降低面团的延展性,提高籽粒氨基酸含量;施磷对小麦营养品质和籽 粒中氨基酸含量无明显影响,但能增强面团延展性,降低面团强度和筋力;NPK配施和NP配施对小麦营养品质改 良作用明显,均有利于提高面团的耐揉性、强度和筋力,降低面团的延展性,但二者之间的差异并不明显。NPK配 施对小麦籽粒中总氨基酸含量影响不明显,但能提高小麦籽粒中的必需氨基酸含量;NP配施能提高小麦籽粒中的 总氨基酸含量。但对非必需氨基酸含量的提高作用更为明显。施肥对小麦品质影响的大小排序为N>NPK>NP...

【目的】明确施锌肥引起的土壤有效锌、小麦产量和籽粒锌含量的变化，为优化小麦锌营养强化技术提供重要依据。【方法】基于2017年在黄土高原旱地石灰性土壤上开始的定位试验，于2020—2021年和2021—2022年两个小麦生长期取样，研究锌肥用量对土壤有效锌、小麦产量、产量构成、籽粒及其不同部位锌吸收分配的影响。【结果】施用锌肥对小麦产量及产量构成要素无显著影响，但籽粒锌含量提高28.8%—46.0%，在施锌24.9 kg·hm~(-2)时，籽粒锌含量最高达31.1 mg·kg~(-1)；麸皮和面粉锌含量分别提高31.8%—58.8%、26.3%—41.3%，施锌27.3 kg·hm~(-2)时，麸皮锌含量最高，达87.6 mg·kg~(-1)；施锌24.0 kg·hm~(-2)时，面粉锌含量最高，达11.3 mg·kg~(-1)。在籽粒中，锌主要分配在麸皮，占77.7%—80.0%，平均锌含量78.9 mg·kg~(-1)；面粉占20.0%—22.3%，平均锌含量10.8 mg·kg~(-1)。施锌提高了麸皮和面粉的锌含量，麸皮锌含量增幅高于面粉。0—20和20—40 cm土层土壤有效锌含量分别提高235.2%—1233.8%和207.4%—825.9%，在最高施锌量27.3 kg·hm~(-2)时，土壤有效锌含量分别达9.47和2.50 mg·kg~(-1)。0—100 cm不同土层有效锌对小麦锌吸收的贡献存在差异，表层土壤对籽粒锌含量提高的作用显著高于深层土壤。【结论】在黄土高原旱地石灰性土壤上，施锌肥显著提高土壤有效锌含量和小麦籽粒锌含量；进一步改善小麦籽粒锌营养，应将锌肥用量、施锌方式和多种农艺措施，如水分和氮磷肥供应、绿肥种植等综合优化，充分挖掘旱地小麦籽粒锌含量提升的潜力。

【目的】分析中国主要农业生态区小麦的化肥增产效应,为小麦进一步增产和提高化肥效率提供依据。【方法】总结近年来全国测土配方施肥试验示范数据,通过化肥偏生产力、农学效率等指标分析中国主要农业生态区小麦施肥的增产效应及其变化特点。【结果】各区域施肥量水平较高且差异明显,其中黄淮海区施肥量最高,为383 kg.hm-2;北部高原区施肥量最低,为233 kg.hm-2。西北区和长江中下游区的化肥增产作用高于北部高原区和黄淮海区。化肥偏生产力水平最高的区域是西北区,为23.9 kg.kg-1;最低的地区是黄淮海区,为17.4 kg.kg-1。化肥农学效率的最高的地区是西北区,为9.7 kg.kg-1;最低...

在豫西褐土区研究了钾、锰配施对旱地冬小麦的增产效应。结果表明 :钾、锰配施对旱地冬小麦有显著的增产效应 ,增产幅度为 6 .9%～ 2 5 .4 %;施用 0～ 112 .5 kg/ hm2 K2 O和质量分数为 0～ 0 .3%的 Mn SO4 ,小麦穗数、穗粒数、千粒重和产量均随钾、锰肥施用量的增加而增加 ;钾、锰肥的合理施用量为每公倾施钾 (K2 O) 75 kg,同时配合叶面喷施质量分数为 0 .2 %～ 0 .3%的锰肥 (分拔节期和灌浆初期 2次喷施 ,每次喷施液为 75 0 kg/ hm2 )

以黄土高原10个试区的攻关资料为基础 ,从区域旱作产量潜势、试区攻关水平和试区所在县的产量现状三个层次 ,详细剖析了黄土高原水土流失区粮食现状和增产潜力。结果指出 ,该区粮食增产潜力很大 ,目前整体产量水平仅达到试区攻关水平的74.7 % ,达到旱作粮食产量潜势水平的54.2 %。在黄土台塬区和丘陵区中 ,丘陵区的粮食增产潜力较台塬区大 ,前者尚有117.6 %增产能力 ,后者仅56.6%。但考虑到人口增长和坡耕地的退垦等因素 ,未来30年内黄土高原水土流失区的粮食供需仍处于负平衡。

在长期冬小麦潜势试验和肥料试验的基础上 ,建立了作物光温水肥产量模型 ,从光温生产潜力、旱作产量潜势、现阶段施肥水平下光温水肥产量潜力和目前试区产量现状共4个层次 ,对黄土塬区旱作冬小麦的增产潜力进行了分析。结果指出 ,目前黄土塬区冬小麦实际产量仅达到了光温潜力的41 6 %、旱作产量潜势的49 3 %、试区施肥水平下光温水肥产量潜力的78 6 %。因此 ,采用合理施肥方式和加强田间管理 ,黄土高原塬区旱作冬小麦还有较大的增产潜力。

文章通过对西北５省２０００～２０１３年小麦生产情况、小麦高产创建取得的效益综合分析，结果显示：西北５省小麦种植面积持续下降，单产稳步提升，高产创建万亩片的效益远高于西北５省的平均单产。推广综合集成技术和加大投入是增产的关键，西北５省区小麦生产仍有很大的挖掘潜力。今后挖掘西北５省小麦增产潜力要依靠科学技术，加大优良新品种选育，建全新优品种的推广力度，改善农田基础设施，提高耕地产出能力，促进土地承包经营，推动生产全程机械化，持续加大投入，加强灾害预警与抗逆减灾技术研发，科学抗灾减损。提出要将高产田的种植技术推广应用到大田生产中，实现在现有种植面积不扩大的前提下，产量大幅度提高。为实现口粮绝对安全，．．．

在自然条件下,小麦接种联合固氮菌(土生克雷伯氏菌)43菌株、获得了显著增产效果.本研究结果表明.其增产的主要原因是菌株与小麦根系结合.在根毛细胞、表皮细胞、皮层细胞的间隙及输导组织中存在大量的菌体细胞.在小麦抽穗期固氮酶活性达到148.8n mol C_2H_4株~(-1)h(-1),~(15)N稀释法测定固氮量占植株总氮量的15.3%～22.1%.由于菌株产酸,在砂培条件下,速效磷增加16.1%～39.7%.提高了植株磷素营养水平.同时菌株代谢物中存在生长素、赤霉素和细胞分裂素,可刺激植株生长发育.显然,小麦接种43菌株增产是因菌株固氮、解磷和产生多种激素综合作用的结果.

在年降水量 4 1 5 m m的黄土高原中部黄绵土上 ,以春小麦 (Triticum aestivum)为供试作物进行大田试验 ,研究地膜覆盖 (设不覆膜、播种后覆膜 30 d、覆膜 6 0 d和全程覆膜 )、底墒 (设低、高 2种底墒 )和施氮 (设不施氮和施氮 75 kg/hm2 )对春小麦根系生长的影响。结果表明 ,覆膜后作物根系生长加快 ,中下层根系比例增加 ,有利于吸收土壤深层水分。相对发达的根系保证了作物吸收器官 (根 )和失水器官 (叶 )间的平衡 ,协调根冠间的干物质分配关系 ,能在不影响根系吸收能力的前提下 ,提高光合产物的繁殖分配比例。适时揭膜能够改善光合产物分配 ,促进根...