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1.
基于临界氮浓度的宁夏玉米氮吸收与亏缺模型研究 总被引：1，自引：0，他引：1
以宁夏回族自治区当地玉米主栽品种天赐19为试验材料,设置6个氮素水平(0、90、180、270、360、450 kg/hm~2),研究滴灌玉米地上部生物量和氮累积动态变化,构建玉米临界氮稀释曲线模型,在此基础上构建氮吸收模型和氮累积亏缺模型,实现对滴灌玉米氮素营养状况的快速诊断。结果表明,滴灌玉米地上部干物质量增长和氮吸收累积均受施氮水平的影响,且随生育进程的推进呈上升趋势,氮累积量过高或过低均不利于产量形成,玉米植株存在氮奢侈消费现象;滴灌玉米临界氮浓度、最高和最低氮浓度与地上部干物质量之间均可用幂函数方程表示,其平均决定系数R~2分别为0. 976、0. 903和0. 941,均达到极显著水平;基于临界氮浓度构建的氮吸收模型和氮累积亏缺模型对滴灌玉米生育期内氮素营养诊断结果一致,综合施氮量与产量的拟合曲线,推荐宁夏引黄灌区滴灌玉米施氮量以270～311 kg/hm~2为宜。研究结果可为宁夏引黄灌区滴灌玉米实现精准施肥和优化氮素管理提供理论参考。 相似文献
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为提高宁夏引黄灌区滴灌水肥一体化下玉米光响应生理参数的计算精度,探讨玉米吐丝期光合响应机制及光合响应特征,以天赐19为试验材料,设置6个施氮水平,采用Li-6400XT型光合仪测定了2017—2018年玉米吐丝期穗位叶的光响应曲线。选用直角双曲线修正模型等4种常用模型对滴灌玉米光响应过程进行拟合分析,评价和筛选出不同氮素水平下玉米吐丝期最优模型,并利用最优模型计算玉米光响应参数。结果表明,4种模型拟合精度存在差异,且直角双曲线、非直角双曲线和指数模型对氮亏缺处理（N0）的光响应曲线拟合度差,直角双曲线修正模型对各处理拟合度最高,可作为最优模型对玉米吐丝期光响应参数进行计算。玉米光合能力随施氮量增加呈先增后减趋势,光补偿点、光饱和点、最大净光合速率、表观量子效率、暗呼吸速率在施氮360kg/hm2（N4）条件下玉米穗位叶的光响应参数均高于其他处理,在450kg/hm2（N5）条件下出现下降趋势,但降幅较小。由此可见,利用光合参数可判断玉米吐丝期的氮素营养状况,调控滴灌玉米最佳施氮量,提高滴灌玉米光合能力,进而提高产量。 相似文献
3.
覆膜滴灌条件下灌水量对玉米根系分布特征的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
根系生长决定了植物吸收养分和水分的能力,在作物生长中扮演了重要的角色。为了探讨水分差异对玉米根系分布规律的影响,在民勤试验站进行了不同灌水量对覆膜滴灌玉米0~100cm土层根系质量、根径及根长的影响研究,结果表明,灌水量对膜下滴灌玉米根系特征产生了重要影响:灌水量越大,其根系所占百分比和根径越大;同一生育时期,各处理不同土层根重变化较大,但其变化规律基本一致,均随着土层深度的增加,根重逐渐减小,0~40cm土层所占的重量百分比较大,同时0~40cm土层平均根径及根长也较大。试验为探索覆膜滴灌条件下玉米根系分布特征提供一定的参考,为完善覆膜滴灌灌溉制度提供一定的指导意义。 相似文献
4.
水氮互作对宁夏沙土春玉米产量与氮素吸收利用的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
为探明滴灌不同水氮调控对宁夏沙土地区春玉米生长、产量、氮素吸收和根区土壤硝态氮分布及残留量的影响,设计灌水和施氮2因素、3个灌水量水平(W0.6,0.6KcET0; W0.8,0.8KcET0; W1.0,KcET0,Kc为作物系数,ET0为潜在作物蒸发蒸腾量)和4个施氮量水平(N150,150 kg/hm~2; N225,225 kg/hm~2; N300,300 kg/hm~2; N375,375 kg/hm~2),进行了大田试验。结果表明:相同灌水条件下,春玉米地上部干物质累积速率和氮素累积速率(W0.8灌水水平除外)均随施氮量的增加先增加后减小。快增期内,W1.0N300处理的春玉米地上部干物质平均累积速率和W0.8N375处理的氮素平均累积速率最大,分别为513.71、2.75 kg/(hm~2·d)。春玉米地上部干物质累积量(W0.8N375除外)和产量随施氮量的增加先增加后减小,其中W0.8N300处理的产量最大,为16 387 kg/hm~2。相比其他灌水处理,W0.8灌水水平下的营养器官氮素转运量较大,最大为41.14 kg/hm~2。随着灌水量和施氮量的增加,60～100 cm土层硝态氮累积量所占的比例逐渐增加,其中,W0.6灌水水平下,土壤残留的硝态氮主要聚集在0～60 cm土层中,W0.8灌水水平下,土壤残留的硝态氮主要聚集在0～90 cm土层中。考虑试验区年际降雨量分布不均,选取灌水量与有效降雨量之和为532 mm、施氮量300 kg/hm~2为宁夏沙土地区适宜的滴灌灌水施肥制度。 相似文献
5.
针对宁夏扬黄灌区降水少、春季低温不利于玉米出苗和生长,而作物生育中后期高温胁迫导致玉米生产力低下等问题,在滴灌条件下设置秸秆全量还田(9 000 kg/hm2)配施3个不同纯氮用量:150,300,450 kg/hm2(即处理N1,N2,N3),并以秸秆还田不施氮肥为对照处理(CK),研究不同施氮量对土壤水分、土壤温度、土壤碳氮(土壤有机碳和全氮含量及碳氮比C/N)、玉米产量及水分生产率的影响.结果表明,N3处理对提高0~40 cm层土壤有机碳、全氮含量效果最佳,分别较CK处理显著提高41.5%和41.7%,而N2处理对调控土壤C/N效果最显著,较CK处理显著增加5.2%.秸秆还田配施氮肥均可提高玉米苗期(播后20 d)0~25 cm土层土壤的温度,且对玉米生育期内0~100 cm土层土壤具有很好的保水作用,以N2处理对土壤调温保水效果最佳.处理N1和N2能显著影响玉米的产量构成,较CK处理可显著增产46.2%~63.7%.同时,N2处理可显著提高玉米水分生产率,与CK处理相比,N2处理可显著促进玉米水分生产率提高36.1%.可见,秸秆配施300 kg/hm2氮肥还田在宁夏扬黄灌区对调控土壤水热环境和土壤碳氮比、促进玉米产量和水分生产率增加方面,效果最佳. 相似文献
6.
为分析不同水氮供应对宁夏沙土春玉米主要评价指标的影响,采用灌水和施氮2因素交互设计,灌水量设置3个水平(W0.6(0.6KcET0)、W0.8(0.8KcET0)和W1.0(KcET0),Kc为作物系数,ET0为潜在作物蒸发蒸腾量),施氮量设量4个水平:N150(150 kg/hm2)、N225(225 kg/hm2)、N300(300 kg/hm2)和N375(375 kg/hm2),进行了大田试验。结果表明:灌水量和施氮量的交互作用对产量、水分利用效率(WUE)和氮肥偏生产力(PFPN)有极显著影响,对地上部干物质累积量和籽粒氮素累积量有显著影响;在相同灌水条件下,春玉米地上部干物质累积量、产量、WUE均随施氮量的增加先增加后减小。主成分分析法、隶属函数分析法、灰色关联度分析法与基于组合赋权的TOPSIS模型两两之间具有良好的相关性,各模型之间相关系数均值为0.465～0.787;基于整体差异组合评价模型得出W0.8N300评价值最高。考虑试验区年际降雨量分布不均,经回归分析拟合得出,当春玉米生育期内灌水量与有效降雨量之和为544 mm、施氮量为260 kg/hm2时,春玉米综合指标评价值最高(1.47),为适宜的春玉米滴灌灌水施肥量。本研究可为沙土地区春玉米滴灌施肥过程中水氮科学管理提供指导依据。 相似文献
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探讨地下滴灌玉米高产的科学合理施肥技术。在地下滴灌条件下,通过设置不同施氮量和施氮次数研究氮肥运筹管理对玉米产量和构成要素的影响。结果表明:施氮次数、施氮量及交互作用对穗长和百粒重影响不显著,施氮量对秃尖长、施氮次数对穗粒数、施氮次数和施氮量的交互作用对穗粒数影响差异显著,施氮量对穗粒数和施氮次数对玉米产量影响极显著,三次施氮平均玉米产量比一次施氮处理提高了7.60%,T3N120、T3N180处理分别比T1N120、T1N180处理增加了11.36%、9.13%;施氮量、施氮次数与施氮量的交互作用对玉米产量影响不显著;建立了以施氮次数和施氮量为自变量的玉米产量回归模型,能够反映玉米产量与施氮次数和施氮量的关系。建议黑龙江省黑土区地下滴灌玉米采用3次施氮、施氮量120~180 kg/hm~2的管理措施。 相似文献
8.
为寻求农田最佳废水利用模式,以当地习惯施氮量(冬小麦季施氮228 kg/hm2,夏玉米季施氮150 kg/hm2)为对照(CK),研究牛场废水灌溉与化肥配施对冬小麦和夏玉米轮作体系作物产量、吸氮量以及0~100 cm土层氮素分布的影响。结果表明,冬小麦越冬期废水灌溉与拔节期追施化肥处理冬小麦产量达到与CK同一水平,且冬小麦植株吸氮量超过了CK;冬小麦季土壤表层(0~20 cm)NO3--N量最高,20~100 cm土层NO3--N量随深度变化不明显,夏玉米收获后0~100 cm土层NO3--N量随深度增加先降低后升高,80~100 cm土层与0~20 cm土层NO3--N量达到同一水平。冬小麦越冬期灌溉废水与拔节期追施氮肥是养殖废水安全农田利用的最佳模式。 相似文献
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氮肥运筹对夏玉米根系生长与氮素利用的影响 总被引：8，自引：0，他引：8
基于2季夏玉米田间试验,对比研究了尿素(纯氮0、80、160、240 kg/hm~2,基追比为2∶3;记为N0、N80、N160、N240)和控释氮肥(纯氮0、60、120、180、240 kg/hm~2,一次性基施;记为K0、K60、K120、K180、K_240)运筹对夏玉米根系生长、产量及土壤硝态氮分布和氮素吸收利用的影响。结果表明,施用尿素和施用控释氮肥的夏玉米整根各参数均表现为随施氮水平的提高呈先增加后减小的趋势。其中处理N160和处理K120的根系各项指标较高,且根长比根表面积和产量的拟合效果更优,更能反映不同氮肥运筹间产量的差异。与尿素相比,控释氮肥各处理土壤硝态氮累积量与作物需肥规律吻合较好,收获后0~200 cm土层硝态氮含量变幅较小,且硝态氮峰值所在土层深度较浅。2种氮肥中,处理N160与处理K120的籽粒产量、氮收获指数和氮素利用效率较高。其中处理K120的节肥增效潜力显著,其2季夏玉米平均氮收获指数和氮素利用效率分别较处理N160提高5.38%和4.96%,是适宜的氮肥运筹方式。 相似文献
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辽宁棕壤土区不同滴灌施氮模式对玉米光合特性、产量及品质的影响 总被引：3，自引：2，他引：1
为了深入了解滴灌施肥技术在粮食生产中的作用,进一步探寻合理的施氮模式,采用小区试验,以玉米为研究对象,研究了滴灌施肥条件下辽宁棕壤土区不同施氮量和施氮次数对玉米光合特性、产量和品质的影响。试验设置3个施氮量水平(不含底肥):125 kg/hm~2(N125)、175 kg/hm~2(N175)和225 kg/hm~2(N225),施氮次数设置1次(T1)、2次(T2)和3次(T3)3个水平,另设不施氮处理为对照(CK),总共10个处理。结果表明,在灌水次数相同的条件下,玉米光合能力、产量及品质随施氮量的增加呈增加趋势,施氮量为175和225 kg/hm~2时,三者均达到较高水平;当N施量相同时,分期多次施氮较1次施氮能有效地延缓光合作用在玉米生育后期的下降,增加玉米叶片高光合持续期,延缓叶片衰老,提高光能利用率,增产效果显著,有效改善玉米品质。综合分析表明,3次施氮,施氮量175~225 kg/hm~2的处理玉米光合作用强,优质高产,是有利于辽宁棕壤土区滴灌条件下大田玉米生产中适宜的施氮模式。 相似文献
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基于临界氮浓度的滴灌棉花氮素营养诊断模型研究 总被引：10，自引：0，他引：10
在新疆滴灌棉田,选择新陆早45号作为试验材料,设置5个施氮水平(0、120、240、360、480 kg/hm2),研究滴灌棉花各器官氮素吸收分配规律及生物量和氮浓度的动态变化,并建立滴灌棉花的临界氮浓度稀释模型,确定临界氮营养指数,实现对滴灌棉花氮素营养丰缺程度的诊断。结果表明,滴灌棉花生物量随施氮量的增加而增加,氮浓度随滴灌棉花的生长进程而降低;滴灌棉花临界氮浓度与地上部生物量间符合幂函数关系,其相关系数为0.906。通过均方根误差RMSE对模型进行验证,验证结果表明,所得模型的模拟性能较好。基于临界氮浓度建立的氮素营养指数模型(NNI)可作为滴灌棉花氮素营养状况的判别指标,由氮营养指数得到滴灌棉花的适宜施氮量为240~360 kg/hm2。 相似文献
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氮肥运筹对夏玉米氮素盈亏与利用的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
基于2年田间试验,确立了尿素(纯氮0、80、160、240 kg/hm2,基追比为2∶3)和控释氮肥(纯氮0、60、120、180、240 kg/hm2,一次性基施)运筹下夏玉米临界氮浓度稀释曲线模型,据此构建氮素吸收模型、氮素营养指数模型和氮积累亏缺模型进行夏玉米氮素营养诊断,并比较不同氮肥运筹的氮素利用效率。结果表明,夏玉米临界氮浓度与地上部最大生物量间符合幂函数关系。利用独立试验数据对模型进行验证,结果表明该模型可靠性较高(相对误差为0.46%~4.08%)。氮素营养指数模型和氮积累亏缺模型可用于诊断植株氮素营养并定量调控氮肥管理。尿素和控释氮肥的适宜施氮范围分别为160~174 kg/hm2和120~150 kg/hm2。与尿素相比,控释氮肥的氮肥利用率显著提高,获得理论最高产量时,可节省氮肥用量约14%。 相似文献
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Simulation of nitrate distribution under drip irrigation using artificial neural networks 总被引：4，自引：0，他引：4
Accurate knowledge of nitrate distribution in the soil under fertigation through drip-irrigation systems is fundamentally important for system design and management. The determination of nitrate distribution through modeling represents a highly complex nonlinear problem that includes adsorption, transformation, convection, and dispersion. For this reason, an alternative methodology is proposed, which combines artificial neural networks (ANN) and laboratory experiments. Seventeen experiments with apparent discharge rates varying from 0.6 to 7.8 l/h, the apparent cylindrical applied volume from 6 to 15 l, and the input concentration from 100 to 700 mg/l were conducted to provide a database for establishing the ANN architecture. The model input parameters were initial soil water content, initial nitrate concentration in the soil, discharge rate, input concentration of fertilizer (NH4NO3), applied volume, and final soil water content. The model output was nitrate concentration in the soil after fertigation. A total of 298 vectors were used to train the ANN model, and 212 independent vectors were used to test the model. Results of the test show a good correspondence with a determination coefficient (r
2) of 0.83 between the model-estimated nitrate concentration in the soil and laboratory-measured nitrate concentration in the soil. These results show that the optimized ANN models are reasonably accurate and can provide an easy and efficient means of estimating nitrate distribution in the soil under fertigation through drip-irrigation systems.Communicated by J.E. Ayars 相似文献
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采用盆栽试验,研究了不同水肥调控措施对玉米生长、根系分布及植株氮、磷、钾养分的影响。结果表明,与常规灌溉施肥处理相比,滴灌深施处理能显著提高10cm以下土层的总根长和根表面积;在试验条件下,不同处理对玉米地上、地下部含磷量影响差异不显著,在玉米生长后期对地上部氮及地上、地下部含钾量的影响差异显著,表现为常规灌溉施肥处理要显著低于土壤表层滴灌施肥、土壤深层滴灌施肥处理。玉米在3个取样时期的生物量均表现为土壤表层滴灌施肥、土壤深层滴灌施肥处理显著高于常规灌溉施肥处理,其增长率达59.0%～75.3%、30.0%～32.5%和13.6%～16.5%。 相似文献
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采用随机区组设计了7个施氮水平,以不施氮为对照,研究了包膜复合肥用量及施用方法对夏玉米氮肥利用以及产量的影响。结果表明:增加肥料的用量,夏玉米叶面积指数、干物质积累量、产量及蛋白质产量也显著增加;施氮量相同时,玉米的产量和氮肥利用率均表现为:底施包膜复合肥＞侧施包膜复合肥＞普通尿素;与包膜复合肥侧施相比,底施分别使产量、蛋白质产量和氮肥利用率提高9.6%～12.4%、12.0%～19.0%和16.1%～26.8%。综合分析表明,与普通尿素和复合肥侧施相比,底施包膜复合肥225 kghm2,可显著提高玉米氮肥利用率和产量,是适宜该地区大面积推广的施肥模式。 相似文献
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滴灌施肥下水氮供应对夏玉米产量、硝态氮和水氮利用效率的影响 总被引：3，自引：1，他引：2
《灌溉排水学报》2019,(9)
【目的】寻找滴灌夏玉米最佳施氮量。【方法】本试验在测坑-防雨棚设施条件下进行,试验设置2个灌水定额,分别为50 mm(WH为充分灌溉)25 mm(WL为限水灌溉);4个氮肥水平,即0、90、180、270 kg/hm~2,分别以N0、N1、N2和N3表示。采用完全区组设计,共计8个处理,3次重复。研究了滴灌施肥条件下,灌水定额和氮肥互作对土壤水分消耗、NO3--N运移积累以及夏玉米产量和水氮利用效率的影响。【结果】灌水、氮肥及其交互作用均显著影响夏玉米地上部干物质量、籽粒产量和水氮利用效率。限水灌溉条件下,玉米拔节期—灌浆初期发生中轻度水分亏缺,对后期产量形成产生显著影响,但限水灌溉显著提高了土壤贮水的消耗量和水分利用效率。在2种灌溉水平下,施氮量与产量均成抛物线关系,充分灌溉条件下施氮量264.3 kg/hm~2时为转折点,限水灌溉条件下施氮量176.9 kg/hm2为转折点。充分灌溉条件下,随着施氮量的增加氮肥农学利用率呈增加趋势;但在限水灌溉条件下,随着施氮量的增加氮肥农学利用率表现出降低的趋势。随着施氮量增加,各土层土壤硝态氮量显著增加,且60～100 cm土层硝态氮累积所占比例增加。与充分灌溉相比,限水灌溉作物吸氮量降低,各生育期土壤中硝态氮残留增加。【结论】玉米产量对氮素的响应与供水量相关,水分亏缺下,产生最大产量需要的氮素用量随之降低。因此,生产中应根据土壤含水率调整施氮量,以实现最高产量和水肥利用效率。 相似文献
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《Journal of Agricultural Engineering Research》1998,69(4):331-341
This study concerns the evaluation of the root zone water quality model (RZWQM) to simulate the seasonal water and nitrate movement in a level basin irrigated corn field under three different nitrogen (N) fertilizer treatments. The three N treatments, superimposed over a split basal dose applied before and at planting, were: a single broadcast application of 150 kg N/ha as urea (100% amidic form), a single fertigation application of the same N as UAN (50% amidic, 25% ammonium and 25% nitrate) with the first irrigation, and multiple UAN fertigations with three irrigations. Certain variety-specific maize crop parameters in the model were obtained by fitting these parameters to field data from the single fertigation treatment. The model was then evaluated on water and N results for the treatments. The model adequately simulated the water and nitrate transport for the season, with the seasonal averages of measured and predicted values differing by less than 5%. The most significant differences between measured and simulated water and nitrate occurred near the soil surface (15 cm depth), mostly during the days when the soil was extremely wet following irrigations. With the soil hydraulic properties estimated by simple means, the model tends to overestimate downward water fluxes and related nitrate transport through a compacted layer; however, it is found to be a useful tool to study the relative impacts of alter- nate nitrogen fertilizer and irrigation practices on root zone water quality. 相似文献