微噴補灌水肥一體化調(diào)控冬小麥水氮高效利用的生理生態(tài)機制
發(fā)布時間:2021-02-12 19:03
為解決傳統(tǒng)灌溉施肥方式落后導(dǎo)致的水氮利用效率低下問題,課題組集成創(chuàng)新冬小麥微噴補灌水肥一體化技術(shù),并深入研究其實現(xiàn)小麥高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、水氮高效利用和生態(tài)環(huán)保的調(diào)控機制,以期深化水氮高效利用的灌水施肥技術(shù)研究,為冬小麥節(jié)水節(jié)肥高產(chǎn)高效栽培提供理論依據(jù)。本試驗于2017—2019年冬小麥生長季,以山農(nóng)29為試驗材料,采用三因素裂裂區(qū)設(shè)計,以灌溉模式為主區(qū),設(shè)微噴補灌(W1)和傳統(tǒng)畦灌(W2)兩種模式;小麥生長季總施氮量為副區(qū),設(shè)96 kg ha-1(N1)、192 kg ha-1(N2)和288 kg ha-1(N3)三個水平;拔節(jié)期氮肥追施方式為副副區(qū),設(shè)置均勻施氮(T1)和集中施氮(隔行溝施,T2)。在微噴補灌模式下均勻施氮(W1T1)采用隨水施肥的辦法即按水肥一體化操作,在傳統(tǒng)畦灌模式下均勻施氮(W2T1)為灌水前將氮肥均勻撒施,然后及時畦灌。探索不同水氮供應(yīng)方式對冬小麥根系形態(tài)、葉片光合、產(chǎn)量形成及水分和氮素利用效率的調(diào)節(jié)作用,主要結(jié)果如下:1不同水氮供應(yīng)方式下冬小麥耗水特性變化在W1N2和W1N3條件下,與T2處理相比,...
【文章來源】:山東農(nóng)業(yè)大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:112 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
中文摘要
Abstract
1 前言
2 材料與方法
2.1 試驗地概況
2.2 試驗設(shè)計
2.3 主要測定內(nèi)容和方法
2.3.1 土壤含水量的測定
2.3.2 土壤貯水消耗量的計算
2.3.3 農(nóng)田耗水量的計算
2.3.4 水分利用效率的計算
2.3.5 旗葉凈光合速率的測定
2.3.6 旗葉葉綠素?zé)晒鈪?shù)測定
2.3.7 旗葉葉綠素相對含量的測定
2.3.8 植株干物質(zhì)積累與分配的測定
2.3.9 植株氮素含量的測定
2.3.10 土壤硝態(tài)氮含量的測定
2.3.11 旗葉硝酸還原酶及谷氨酰胺合成酶活性測定
2.3.12 葉片蛋白水解相關(guān)酶活性
2.3.13 葉片光合系統(tǒng)中氮分配估算
2.3.14 根系形態(tài)特征和根干重測定
2.3.15 籽粒產(chǎn)量及其構(gòu)成因素
2.4 數(shù)據(jù)分析
3 結(jié)果與分析
3.1 不同水氮供應(yīng)方式下冬小麥耗水特性變化
3.1.1 麥田土壤相對含水量的時空變化
3.1.2 主要生育階段耗水量變化
3.1.3 農(nóng)田耗水量及其來源
3.1.4 水分利用效率
3.2 不同水氮供應(yīng)方式下麥田土壤硝態(tài)氮含量的時空變化
100cm土層土壤硝態(tài)氮含量變化"> 3.2.1 拔節(jié)期追肥后0100cm土層土壤硝態(tài)氮含量變化
100cm土層土壤硝態(tài)氮增加量"> 3.2.2 拔節(jié)期追肥后0100cm土層土壤硝態(tài)氮增加量
200cm土層土壤硝態(tài)氮時空變化"> 3.2.3 不同生育時期0200cm土層土壤硝態(tài)氮時空變化
3.3 不同水氮供應(yīng)方式下冬小麥根系形態(tài)變化
3.3.1 根長密度變化
3.3.2 根表面積密度變化
3.3.3 根重密度變化
3.4 不同水氮供應(yīng)方式對冬小麥氮素吸收和利用的影響
3.4.1 氮素同化和蛋白質(zhì)水解關(guān)鍵酶活性
3.4.2 氮素的積累、分配和轉(zhuǎn)運
3.4.3 氮素利用效率
3.5 不同水氮供應(yīng)方式對冬小麥光合同化和產(chǎn)量形成的影響
3.5.1 光合生理特性
3.5.2 干物質(zhì)積累與分配
3.5.3 籽粒產(chǎn)量及其構(gòu)成因素
3.6 不同水氮供應(yīng)方式的生態(tài)和經(jīng)濟效益分析
4 討論
4.1 不同水氮供應(yīng)方式下麥田土壤耗水特性變化
4.2 不同水氮供應(yīng)方式下麥田土壤硝態(tài)氮含量的時空變化
4.3 不同水氮供應(yīng)方式下冬小麥根系形態(tài)變化
4.4 不同水氮供應(yīng)方式對冬小麥氮素吸收和利用的影響
4.5 不同水氮供應(yīng)方式對冬小麥干物質(zhì)同化、積累和分配的影響
4.6 不同水氮供應(yīng)方式對籽粒產(chǎn)量的影響
5 結(jié)論
參考文獻
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文情況
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Differences in Chlorophyll Fluorescence Parameters, Yield and Its Components Between Different Genotypes of Wheat Under Waterlogging Conditions at Anthesis[J]. Mingmei WEI,Xiaoyan WANG. Agricultural Biotechnology. 2019(04)
[2]調(diào)虧灌溉對新疆滴灌春小麥土壤水分、硝態(tài)氮分布及產(chǎn)量的影響[J]. 萬文亮,郭鵬飛,胡語妍,張筱茜,張坤,刁明. 水土保持學(xué)報. 2018(06)
[3]小麥水氮耦合效應(yīng)與水肥高效利用研究[J]. 李武超,李磊,王煒,李晶晶,尹鈞. 華北農(nóng)學(xué)報. 2018(05)
[4]氮肥運籌對南方雙季晚粳稻產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J]. 成臣,曾勇軍,王祺,譚雪明,商慶銀,曾研華,石慶華,金霄. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報. 2018(05)
[5]基于Bezier曲面的麥穗生長建模研究[J]. 薛均曉,孫晨陽,徐明亮,殷輝,于海玉. 系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2018(07)
[6]長期不同施氮量下冬小麥-夏玉米復(fù)種系統(tǒng)土壤硝態(tài)氮累積和淋洗特征[J]. 翁玲云,楊曉卡,呂敏娟,辛思穎,陳帥,馬文奇,魏靜. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報. 2018(08)
[7]施氮量對滴灌冬小麥光合特性、產(chǎn)量及氮素利用效率的影響[J]. 薛麗華,趙連佳,陳興武,孫詩仁,張宏芝,賽力汗,雷鈞杰,張永強. 中國農(nóng)學(xué)通報. 2018(10)
[8]測墑補灌和施氮對冬小麥產(chǎn)量及水分、氮素利用效率的影響[J]. 金修寬,馬茂亭,趙同科,安志裝,姜玲玲. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(07)
[9]水氮耦合對滴灌冬小麥氮素吸收、轉(zhuǎn)運及產(chǎn)量的影響[J]. 陳慧,黃振江,王冀川,潘雪嬌,張迪,徐雅麗. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(01)
[10]不同底墑條件下補灌對冬小麥耗水特性、產(chǎn)量和水分利用效率的影響[J]. 林祥,王東. 作物學(xué)報. 2017(09)
博士論文
[1]不同灌溉模式對冬小麥籽粒產(chǎn)量、水分利用效率和氮素利用效率的影響[D]. 賈殿勇.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
碩士論文
[1]不同補灌時期和擬濕潤層深度對小麥產(chǎn)量和水分利用效率的影響[D]. 張洪波.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
本文編號:3031304
【文章來源】:山東農(nóng)業(yè)大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:112 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
中文摘要
Abstract
1 前言
2 材料與方法
2.1 試驗地概況
2.2 試驗設(shè)計
2.3 主要測定內(nèi)容和方法
2.3.1 土壤含水量的測定
2.3.2 土壤貯水消耗量的計算
2.3.3 農(nóng)田耗水量的計算
2.3.4 水分利用效率的計算
2.3.5 旗葉凈光合速率的測定
2.3.6 旗葉葉綠素?zé)晒鈪?shù)測定
2.3.7 旗葉葉綠素相對含量的測定
2.3.8 植株干物質(zhì)積累與分配的測定
2.3.9 植株氮素含量的測定
2.3.10 土壤硝態(tài)氮含量的測定
2.3.11 旗葉硝酸還原酶及谷氨酰胺合成酶活性測定
2.3.12 葉片蛋白水解相關(guān)酶活性
2.3.13 葉片光合系統(tǒng)中氮分配估算
2.3.14 根系形態(tài)特征和根干重測定
2.3.15 籽粒產(chǎn)量及其構(gòu)成因素
2.4 數(shù)據(jù)分析
3 結(jié)果與分析
3.1 不同水氮供應(yīng)方式下冬小麥耗水特性變化
3.1.1 麥田土壤相對含水量的時空變化
3.1.2 主要生育階段耗水量變化
3.1.3 農(nóng)田耗水量及其來源
3.1.4 水分利用效率
3.2 不同水氮供應(yīng)方式下麥田土壤硝態(tài)氮含量的時空變化
100cm土層土壤硝態(tài)氮含量變化"> 3.2.1 拔節(jié)期追肥后0100cm土層土壤硝態(tài)氮含量變化
100cm土層土壤硝態(tài)氮增加量"> 3.2.2 拔節(jié)期追肥后0100cm土層土壤硝態(tài)氮增加量
200cm土層土壤硝態(tài)氮時空變化"> 3.2.3 不同生育時期0200cm土層土壤硝態(tài)氮時空變化
3.3 不同水氮供應(yīng)方式下冬小麥根系形態(tài)變化
3.3.1 根長密度變化
3.3.2 根表面積密度變化
3.3.3 根重密度變化
3.4 不同水氮供應(yīng)方式對冬小麥氮素吸收和利用的影響
3.4.1 氮素同化和蛋白質(zhì)水解關(guān)鍵酶活性
3.4.2 氮素的積累、分配和轉(zhuǎn)運
3.4.3 氮素利用效率
3.5 不同水氮供應(yīng)方式對冬小麥光合同化和產(chǎn)量形成的影響
3.5.1 光合生理特性
3.5.2 干物質(zhì)積累與分配
3.5.3 籽粒產(chǎn)量及其構(gòu)成因素
3.6 不同水氮供應(yīng)方式的生態(tài)和經(jīng)濟效益分析
4 討論
4.1 不同水氮供應(yīng)方式下麥田土壤耗水特性變化
4.2 不同水氮供應(yīng)方式下麥田土壤硝態(tài)氮含量的時空變化
4.3 不同水氮供應(yīng)方式下冬小麥根系形態(tài)變化
4.4 不同水氮供應(yīng)方式對冬小麥氮素吸收和利用的影響
4.5 不同水氮供應(yīng)方式對冬小麥干物質(zhì)同化、積累和分配的影響
4.6 不同水氮供應(yīng)方式對籽粒產(chǎn)量的影響
5 結(jié)論
參考文獻
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文情況
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Differences in Chlorophyll Fluorescence Parameters, Yield and Its Components Between Different Genotypes of Wheat Under Waterlogging Conditions at Anthesis[J]. Mingmei WEI,Xiaoyan WANG. Agricultural Biotechnology. 2019(04)
[2]調(diào)虧灌溉對新疆滴灌春小麥土壤水分、硝態(tài)氮分布及產(chǎn)量的影響[J]. 萬文亮,郭鵬飛,胡語妍,張筱茜,張坤,刁明. 水土保持學(xué)報. 2018(06)
[3]小麥水氮耦合效應(yīng)與水肥高效利用研究[J]. 李武超,李磊,王煒,李晶晶,尹鈞. 華北農(nóng)學(xué)報. 2018(05)
[4]氮肥運籌對南方雙季晚粳稻產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J]. 成臣,曾勇軍,王祺,譚雪明,商慶銀,曾研華,石慶華,金霄. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報. 2018(05)
[5]基于Bezier曲面的麥穗生長建模研究[J]. 薛均曉,孫晨陽,徐明亮,殷輝,于海玉. 系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2018(07)
[6]長期不同施氮量下冬小麥-夏玉米復(fù)種系統(tǒng)土壤硝態(tài)氮累積和淋洗特征[J]. 翁玲云,楊曉卡,呂敏娟,辛思穎,陳帥,馬文奇,魏靜. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報. 2018(08)
[7]施氮量對滴灌冬小麥光合特性、產(chǎn)量及氮素利用效率的影響[J]. 薛麗華,趙連佳,陳興武,孫詩仁,張宏芝,賽力汗,雷鈞杰,張永強. 中國農(nóng)學(xué)通報. 2018(10)
[8]測墑補灌和施氮對冬小麥產(chǎn)量及水分、氮素利用效率的影響[J]. 金修寬,馬茂亭,趙同科,安志裝,姜玲玲. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(07)
[9]水氮耦合對滴灌冬小麥氮素吸收、轉(zhuǎn)運及產(chǎn)量的影響[J]. 陳慧,黃振江,王冀川,潘雪嬌,張迪,徐雅麗. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(01)
[10]不同底墑條件下補灌對冬小麥耗水特性、產(chǎn)量和水分利用效率的影響[J]. 林祥,王東. 作物學(xué)報. 2017(09)
博士論文
[1]不同灌溉模式對冬小麥籽粒產(chǎn)量、水分利用效率和氮素利用效率的影響[D]. 賈殿勇.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
碩士論文
[1]不同補灌時期和擬濕潤層深度對小麥產(chǎn)量和水分利用效率的影響[D]. 張洪波.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
本文編號:3031304
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