水肥高效利用专题

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1. 滴灌施肥对马铃薯根层土壤养分含量、产量及水分利用效率的影响

郭涛, 邢英英, 姜文婷, 李卓远, 张腾, 密菲瑶, 王秀康

河南农业科学 2021, 50 (9): 16-25. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2021.09.003

摘要（361）

PDF （7089KB）（119）

以马铃薯荷兰15号为材料，于2019年进行2次种植试验。设置F1（氮、磷、钾肥施用量分别为240、120、300 kg/hm ²）、F2（氮、磷、钾肥施用量分别为180、90、225 kg/hm ²）、F3（氮、磷、钾肥施用量分别为120、60、150 kg/hm ²）3个施肥量，W1（100%马铃薯需水量）、W2（80%马铃薯需水量）、W3（60%马铃薯需水量）3个滴灌量，以灌溉60%马铃薯需水量和不施肥处理为对照（CK），研究滴灌施肥对马铃薯根层土壤养分含量、产量和水分利用效率的影响，以确定马铃薯优质高产的滴灌施肥模式。结果表明，对于2次试验平均值，W1F3处理0～60 cm土层的硝态氮、有效磷和速效钾含量均达最高，分别较CK提高72.72%、58.00%和69.33%，W1F1处理最低；W1F1处理马铃薯水分利用效率最高，为113.1 kg/(hm ²·mm），较CK提高153.5%；W1F1处理产量最高，为26 164 kg/hm ²，较CK提高136.98%。综合考虑，马铃薯滴灌施肥的最佳用量组合为W1F1。

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2. 滴灌水肥一体化下氮磷减施对春小麦产量及养分利用的影响

张磊, 李怀胜, 刘金霞, 王贺亚, 梁飞, 王国栋, 李金科, 杨杰

河南农业科学 2021, 50 (7): 15-22. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2021.07.003

摘要（1180）

PDF （7200KB）（327）

设置不施肥处理（T1）、监控施肥处理（T2）、监控施肥不施氮肥处理（T3-N）、监控施肥不施磷肥处理（T4-P）和农户常规施肥处理（T5），研究水肥一体化下氮磷减施对滴灌春小麦产量及养分利用的影响，以期为滴灌春小麦水肥一体化化肥减施提供科学依据。结果表明，合理的水肥运筹均能提高滴灌春小麦干物质积累量，T3-N和T4-P处理春小麦干质量相近，均较高，其次为T2处理。T2、T3-N和T4-P 处理春小麦籽粒、颖壳、茎叶氮和磷含量总体上均高于T5和T1处理。与T5和T1处理相比，水肥一体化下氮磷合理配施的T2处理可显著提高春小麦产量，分别增产20.07%和33.44%；与T5处理相比，T2处理施N量减少25%、施P2O5量减少112%，而春小麦不减产，甚至有增产效果。与农户常规施肥处理相比，水肥一体化条件下的施肥处理（T2、T3-N、T4-P处理）均能提高氮肥和磷肥的农学效率、偏生产力、利用率。总体来看，水肥一体化条件下的施肥处理T2、T3-N、T4-P均可提高春小麦产量和肥料利用效率，并减少化肥施用量，达到了减肥不减产的目的。

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3. 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

潘晓莹, 武继承, 杨永辉, 高翠民, 张洁梅, 王越, 何方

河南农业科学 2020, 49 (3): 17-23. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2020.03.003

摘要（137）

PDF （1744KB）（201）

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N ₃₄P ₆K ₈ 750 kg/hm ²(T1)、底施N ₃₄P ₆K ₈ 750 kg/hm ²+追施纯N 75 kg/hm ² (T2)、底施N ₂₈P ₁₅K ₅ 750 kg/hm ²(T3)、底施N ₂₈P ₁₅K ₅ 750 kg/hm ²+追施纯N 75 kg/hm ²(T4)、底施控释肥600 kg/hm ²(T5)、底施控释肥600 kg/hm ²+追施纯N 75 kg/hm ²(T6)、底施N ₂₈P ₁₅K ₅375 kg/hm ²+底施控释肥300 kg/hm ²(T7)、底施N ₂₈P ₁₅K ₅ 375 kg/hm ²+底施控释肥300 kg/hm ²+追施纯N 75 kg/hm ²(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%～0.07%，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/m ³，移动喷灌处理分别提高0.21～1.96、0.82～2.08、0.91～1.63 kg/m ³。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N ₂₈P ₁₅K ₅ 375 kg/hm ²+底施控释肥300 kg/hm ²+追施纯N 75 kg/hm ²处理节水增产效果最佳。

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4. 水氮运筹对小麦、玉米周年产量及水分利用的影响

杨永辉, 武继承, 徐为霞, 潘晓莹, 张洁梅, 高翠民, 何方, 王越

河南农业科学 2019, 48 (12): 8-14. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2019.12.002

摘要（128）

PDF （2007KB）（269）

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/hm²，玉米季施纯氮270 kg/hm²）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 m³/hm²）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8 207.8 kg/hm²、26.7 kg/(mm·hm²)和1.42 kg/m³。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。

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5. 滴灌条件下施氮量对冬小麦根系生长及产量的影响

姜丽娜，朱娅林，张雅雯，赵凌霄

河南农业科学 2019, 48 (6): 14-19,45.

摘要（108）

PDF （1512KB）（234）

为明确豫北地区滴灌冬小麦高产栽培的氮肥施用量，选用矮抗 58为试验材料，分析了滴灌条件下不同施氮量［0(N₀)、120(N₁)、180(N₂)、240(N₃)、300(N₄)kg/hm²］对0～40 cm土层冬小麦根系生长及产量的影响。结果表明，各处理0～40 cm土层冬小麦根长密度和根质量密度均表现为抽穗期＞灌浆期＞拔节期；抽穗期和灌浆期，随着施氮量（0~240 kg/hm²）增加，0~40 cm土层根长密度和根质量密度均随之增加，当施氮量达到300 kg/hm²时，根长密度和根质量密度均有所下降。根长和根质量主要分布在0～10 cm土层，随着土层深度增加，各处理不同生育时期冬小麦的根长密度和根质量密度总体上逐渐降低，少数处理在30~40 cm土层有小幅回升；拔节期至灌浆期，0～40 cm 4个不同土层根系的根长密度和根质量密度均在抽穗期达到最大值；抽穗期，在一定范围内(0~240 kg/hm²)增施氮肥既有利于增加表层又有利于增加深层土壤根系的根长密度，然而根系生物量却主要集中在表层。冬小麦产量随着施氮量的增加也呈逐渐增加趋势，N₃和N₄处理产量显著高于其他处理，但两处理之间无显著差异。综合来看，合理增施氮肥可以通过促进冬小麦根系的生长，进而提高产量，在本试验条件下，最适宜的施氮量为240～300 kg/hm²，在此条件下产量为9 286.62～9 306.04 kg/hm²。

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6. 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

潘晓莹，武继承，杨永辉，何方，张洁梅，王越

河南农业科学 2018, 47 (10): 21-26.

摘要（63）

PDF （2319KB）（232）

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 ₂₈P ₁₅K ₅ 375 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19.41 μmol/(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 ₂₈P ₁₅K ₅ 375 kg/hm ²+底施控释肥300 kg/hm ²+追施N 75 kg/hm ²。

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7. 测墒灌溉条件下不同养分配置对小麦 -玉米产量及水分利用效率的影响

武继承，杨永辉，潘晓莹，张洁梅，何方

河南农业科学 2017, 46 (9): 11-17.

摘要（54）

PDF （735KB）（182）

为寻求节水节肥增产增效的水肥配置模式，在河南省通许县进行测墒灌溉［亏缺灌溉（田间持水量的 50%～60%）、限量灌溉（田间持水量的65%～75%）、充分灌溉（田间持水量的75%～85%）］条件下不同养分配置［底施专用肥750 kg/hm²+追施N 75 kg/hm²、底施控释肥600 kg/hm²、底施控释肥600 kg/hm²+追施N 75 kg/hm²、底施控释肥750 kg/hm²、底施控释肥750 kg/hm²+追施N 75 kg/hm²］对小麦-玉米产量及水分利用的影响研究。结果表明，限量灌溉处理可促进作物生长发育，与亏缺灌溉处理相比，小麦株高、穗长、小穗数、穗粒数和千粒质量总体均增加，不孕穗数下降，玉米有效穗长和千粒质量增加；与充分灌溉处理相比，小麦小穗数、穗粒数、千粒质量和玉米双行粒数、千粒质量总体均增加。对于小麦来说，限量灌溉处理较亏缺灌溉处理增产6.73%～11.61%，较充分灌溉处理增产0.71%～4.11%；水分利用效率较亏缺灌溉处理提高0.51～1.29 kg/（mm·hm²），较充分灌溉处理提高0.63～1.12 kg/（mm·hm²），以底施控释肥750 kg/hm²处理效果最好，其次为底施控释肥750 kg/hm²+追施N 75 kg/hm2处理。对于玉米来说，限量灌溉处理较亏缺灌溉处理增产17.44%～21.45%，较充分灌溉处理增产1.20%～9.04%；水分利用效率较亏缺灌溉处理提高2.06～3.42 kg/（mm·hm²），较充分灌溉处理提高1.28～3.09 kg/（mm·hm²）,以控释肥750 kg/hm²+追施N 75 kg/hm²处理效果最好。对于小麦-玉米来说，限量灌溉处理周年产量较亏缺灌溉处理增产11.99%～15.33%，较充分灌溉处理增产0.96%～4.99%；周年水分利用效率较亏缺灌溉处理提高1.51～1.81 kg/（mm·hm²），较充分灌溉处理提高0.88～1.67 kg/（mm·hm²），以底施控释肥750 kg/hm²+追施N 75 kg/hm²处理效果最好。根据作物产量和水分利用效率的分析结果，在该降水年型条件下，采用限量灌溉、底施控释肥750 kg/hm²+追施N 75 kg/hm²处理，既能提高小麦-玉米产量和水分利用效率，同时实现了节水增效的目的。

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8. 水氮耦合对棉花幼苗根冠生长和水分利用效率的影响

李文娆，范雨龙，冯士珍，王唤芳

河南农业科学 2017, 46 (9): 18-24.

摘要（89）

PDF （2177KB）（179）

为明确节水灌溉条件下配施氮肥提高水分利用效率（ WUE）的可行性，采用分根交替灌溉（APRI）和常规供水（NI）的方式分别培养棉花幼苗，同时配施不同水平氮素（高氮200 kg/hm²、中氮120 kg/hm²、低氮80 kg/hm²），研究了干旱胁迫后棉花幼苗生长、光合作用、根系形态、根冠生物量、瞬时和生物量水分利用效率（WUEi和WUEb）等的变化。结果表明：干旱胁迫显著降低了棉花幼苗的株高、叶面积、光合作用参数［净光合作用速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）和气孔导度（Gs）］、蒸腾耗水量和根冠生物量，但显著增加了棉花幼苗的根冠比、根系长度（总根长和直径<2 mm的细根长度）和根系表面积；同时干旱处理也显著增大了WUEi和WUEb。与正常施氮（中氮处理）相比，增施氮肥促进了棉花幼苗株高、茎粗、叶面积、Pn、Tr、Gs、蒸腾耗水量以及根冠生物量、总根长、根系表面积等的增大，显著降低了WUEi但未改变NI处理的WUEb；减施氮肥则加大了干旱对棉花幼苗生长、光合作用能力和根冠生物量积累的抑制程度，但在干旱条件下提高了WUEi和WUEb。与NI处理相比，APRI处理的棉花幼苗株高、茎粗、叶面积、Pn、Tr、Gs、根冠生物量、总根长和根系表面积增加，蒸腾耗水量减少，WUEi和WUEb增加。综上，APRI配施氮肥处理可以减轻干旱对棉花幼苗生长和根系形态的抑制程度，并提高WUE；虽然在干旱条件下APRI配施低氮处理具有最大的WUE，但APRI配施高氮处理棉花幼苗的根冠生长最好。

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9. 小麦 -玉米滴灌水肥一体化的节水增产效应

武继承,杨永辉,潘晓莹,丁晋利,韩伟锋,何方

河南农业科学 2017, 46 (2): 16-21.

摘要（80）

PDF （577KB）（207）

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/m3;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。