为揭示不同水肥管理竹叶花椒的耐涝适应机制,以竹叶花椒为试验材料,采用土壤水分[包括0％、40％、60％和80％田间持水量(FWC)]、氮肥[包括0、75、150和300 kg/hm2 (N)]、磷肥[包括0、30、60和120 kg/hm2 (P2O5)]和钾肥[包括0、75、150和300 kg/hm2 (K2O)]四因素四水平正交设计试验,经水肥处理盆栽90 d后,测定持续淹水0、1、3、5d植株叶片质膜透性、渗透物质含量和外观表型及排水后的恢复情况,并利用隶属函数法对各水肥处理后植株耐涝性进行综合评价.结果显示,在淹水过程中,T12 (N300P30K0+ 60％ FWC)处理植株叶片受害程度最轻、耐涝性最强,T8 (N300P60K75+ 40％ FWC)、T9 (N0P60K300+ 60％ FWC)、T10(N75P120K150+ 60％ FWC)、T11 (N150P0K75+ 60％ FWC)和T12(N300P30K0+ 60％ FWC)处理排水后期可恢复正常生长,而其余处理植株均死亡.淹水期间,各水肥耦合竹叶花椒质膜透性和脯氨酸含量均表现为上升趋势;可溶性糖和可溶性蛋白含量均呈现出先上升后下降的趋势,在第3天达到最大值.通过综合隶属函数法估算出在60.8％ FWC、243 kg/hm2 (N)、97 kg/hm2 (P2O5)、243 kg/hm2 (K2O)水肥管理条件下植株可获得较强的耐涝性.因此,适宜的土壤水分和N、P、K配施对促进竹叶花椒幼苗生长和抗逆性提高具有重要作用.

以两年生苹果幼苗‘红将军’/平邑甜茶为试材,通过保水剂吸收15N-尿素溶液的方法,研究了干旱条件下保水剂对苹果幼苗的生长及氮的吸收分配特性的影响.结果表明,干旱条件下,保水剂处理减少了根系生长的营养消耗;干物质总量增加8.63％.保水剂处理的细根、粗根、一年生枝、叶的Ndff(％)值显著高于对照,叶芽和花芽的Ndff(％)值显著低于对照.保水剂处理叶片的15N分配率升高20.04％,粗根15N分配率降低16.15％.保水剂处理整株的尿素利用率升高52.38％,除叶芽与细根外,其他各部位尿素利用率均显著升高,其中以叶片最为显著,为85.8％.在干旱胁迫下,保水剂的施用可以减少植物根系生长的营养消耗,增加地上部的养分积累,促进花芽形成;增加同化物积累量,优化同化产物分配格局,将更多的同化产物用于地上部器官的生长发育,促进植株的生殖生长和增加贮藏营养.

甜菜(Beta vulgaris)是我国北方重要的糖料作物,其根部是榨糖的原料.水肥科学管理是作物栽培中重要的农艺措施,在甜菜生产中氮肥施用量普遍偏高,造成甜菜生长源库关系失调,产量和含糖率下降.为此,本试验于2016～2017年在内蒙古乌兰察布市凉城县研究了水氮耦合条件下,不同水氮供应对甜菜氮素吸收、积累、分配、氮同化酶活性、氮肥利用效率和产质量的影响,为甜菜生产水氮科学管理提供生理基础和理论依据.结果 表明:膜下滴灌条件下,甜菜氮吸收量和叶片硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)活性均随施氮量和灌水量的增加而增加;叶丛快速生长期叶片NR和GS活性最高,块根及糖分增长期块根中GS活性最高,与不同器官生长速率相一致;随施氮量的增加,氮素吸收利用率、氮素偏生产力、氮素生理利用率和氮素农学利用率均减小.甜菜生育期灌水1 350～1 427m3·hm2,配合施氮量150～179.22kg·hm-2,有利于甜菜产质量增加,同时水氮利用效率也提高.

通过下乡调研,总结并分析福建省山区茶园成功的经验与面临的挑战;主要针对山地茶园存在水土流失与茶园经营单一及生产质量有待提高等突出问题,结合红壤山地生态复合茶园的研究成果,提出了新时期发展山区“生产-生态-生活”耦合茶园(简称“三生”)的总体思路,阐述了“三生”耦合茶园的理论内涵,其是按照生态经济学的原理,通过茶园系统内部各结构要素的优化组合,促进其在时序有效链接、空间合理布局和生产生态匹配中产生正向联系和优势叠加作用,实现山区茶园生产、生态、生活功能的影响挖掘与充分利用,形成山区茶园整体性的耗散结构与有序性耦合链接的特定农业开发系统.从科学开垦与水肥调控工程、水土保持与立体种养工程、生态恢复与地力保育工程、水分涵养与茶园景观工程、绿化环节与茶旅结合工程、多样发展与康悦养生工程等6个方面总结提出了“三生”耦合茶园模式构建要素与技术实施要点.通过定位试验的能值分析表明,“三生”茶园能值自给率比常规茶园提高36.31％,可持续发展指数是传统茶园的2.68倍,说明在生产效率和和可持续发展方面“三生”茶园模式均优于常规茶园.结合福建茶业绿色振兴实际,提出了发展“三生”耦合茶园的技术与管理对策,以期为茶业企业与家庭农场在绿色发展过程提供参考及其借鉴.

为揭示辽西半干旱区浅埋滴灌水肥耦合春玉米的产量效应,采用水、氮、钾三因子五水平二次回归正交设计,于2017-2018年开展了田间试验.研究以产量(y)为因变量,以灌溉量(W)、施氮量(N)、施钾量(K)为自变量,建立二次回归模型,分析y与W、N、K之间的耦合关系.结果 表明:浅埋滴灌水肥耦合对产量有显著影响.W、N、K单因子对y的提高均有促进作用,影响程度为W＞N＞K;二因子交互作用对产量的影响呈先提高后降低的变化趋势,交互作用的大小顺序为WN＞WK＞NK;三因子耦合产量效应表现为丰水丰氮丰钾配合处理最高,高水高氮高钾次之,低水低氮低钾最低.利用模型寻优,得到较高产量8000～8810kg· hm-2的浅埋滴灌适宜水肥配比范围,即在自然降雨条件下,灌溉量43～ 61 mm、施氮量138～343 kg· hm-2、施钾量79～163 kg· hm-2.研究结果可为北方半干旱区浅埋滴灌水肥一体化种植模式的应用推广提供依据.

为减少油松定植后的死亡率,在控制成本的基础上促进油松良好生长,该研究采用裂区实验设计方法,选取三个灌溉水平与三个园林废弃物有机肥施用量进行比较试验,通过测定油松树高、胸径、叶绿素及叶片养分含量指标探究灌溉和施用有机肥对油松林木生长的影响.结果表明:灌溉可以显著提高油松在胸径、树高、生理等方面的生长指标,树高和胸径在中水灌溉(A2)下的促进效果甚至高于高水灌溉(A3);试验处理1a后,施肥对油松的生长影响显著,但三个施肥水平间的差异不显著;灌溉与施用有机肥之间不存在显著交互作用.综上可知,施肥和灌溉对油松的生长会产生显著的促进作用,从施肥和灌溉的效果并综合资源利用效率的角度考虑,少量施用有机肥,并以80 L·(10天·株·次)-1的灌水量在生长季(4月—9月)进行滴灌是较为经济、有效的油松生态林管护措施.

目的:探寻不同水氮耦合配比对绿洲灌区蒙古黄芪开花期光合生理特性的影响.方法:2018年在“甘肃省农业工程技术研究院试验基地”开展大田试验,以一年生蒙古黄芪为供试材料,采用裂区设计,以灌水量(W1:3 200 m3/hm2,W2:3 600 m3/hm2,W3:4 000 m3/hm2)做主区,施氮量(N0:0 kg/hm2,N1:50 kg/hm2,N2:100 kg/hm2,N3:150 kg/hm2)为副区,测定蒙古黄芪开花期的光合特征.结果:灌水量和施氮量的互作效应对开花期蒙古黄芪的净光合速率、蒸腾速率和叶绿素含量具有显著影响(P＜0.05).在蒙古黄芪生育期减量20％灌水(W1)条件下,N2(中施氮)处理的净光合速率、蒸腾速率和叶绿素含量(SPAD)较N.(对照)、N1(低施氮)和N3(高施氮)分别提高147.62％、16.84％、42.60％,61.37％、10.97％、53.21％和57.83％、13.97％、9.13％.表明生育期减量20％灌水与中施氮处理耦合能够显著提高开花期蒙古黄芪的净光合速率、蒸腾速率和叶绿素含量,增强蒙古黄芪开花期的光合作用.结论:在绿洲灌区,采用蒙古黄芪生育期减量20％灌水(3 200 m3/hm2)与中施氮量(100 kg/hm2)组合的最优栽培模式,可为实现该区黄芪高产、优质水肥管理提供技术指导和理论支撑.

以水稻'徐稻3号'为材料进行土培试验,设置浅水层灌溉(保持2～3 cm浅水层)、轻度干湿交替灌溉(-20 kPa)和重度干湿交替灌溉(-40 kPa)3种灌溉方式与铵态氮、铵硝混合50∶50、硝态氮3种氮肥形态处理,研究干湿交替灌溉与氮肥形态耦合对水稻土壤养分含量、土壤酶活性及地上部干物质质量的影响.结果 表明:在同一氮肥形态下,与浅水对照相比较,轻度干湿交替灌溉下水稻土壤脲酶、蔗糖酶、磷酸酶活性分别增加8.4％～64.6％、4.1％～100％、4.6％～42.1％;碱解氮、速效磷、速效钾含量分别增加2.9％～51.5％、8.0％,～82.0％、2.5％～29.7％;水稻地上部干物质质量明显提高,比浅水对照平均提高13.6％.重度干湿交替灌溉则抑制土壤脲酶、蔗糖酶、磷酸酶活性,降低土壤碱解氮、速效磷、速效钾含量,地上部干物质质量显著降低(P＜0.05).在相同干湿交替灌溉下,铵硝混合50:50处理提高了土壤脲酶、蔗糖酶及磷酸酶活性,增加了土壤碱解氮、速效磷、速效钾含量,提高了水稻地上部干物质质量.多元回归分析表明,水稻地上部干物质质量与土壤蔗糖酶活性和土壤碱解氮含量呈显著或极显著的正相关关系.水稻生长期采用轻度干湿交替灌溉与施用铵硝50:50混合氮肥,可以充分发挥水肥的耦合效应,提高土壤酶活性,提高土壤养分含量,提高地上部干物质质量.

为优化双季稻水肥管理措施,在福建省东部双季稻区设置田间径流小区试验,研究了 T0(对照,未施肥+常规灌溉)、T1[习惯施肥(273 kg N·hm-2,59 kg P·hm-2,112 kg K·hm-2)+常规灌溉]、T2[优化施肥(240 kgN·hm-2,52 kg P·hm-2,198 kg K·hm-2)+常规灌溉]和T3(优化施肥+节水灌溉)4种水肥耦合处理下双季稻产量、养分吸收利用及田面水氮、磷流失变化.结果表明:与T0相比,T1、T2和T3处理早稻稻谷产量显著提高了 0.7、1.0和1.1倍,晚稻稻谷产量显著提高了 0.9、1.1和1.0倍;T1、T2和T3处理早、晚稻植株地上部分,尤其稻谷氮、磷吸收量增加显著,早稻稻谷氮吸收量分别增加1.1、1.2和1.2倍,磷吸收量增加0.9、1.4和1.6倍,晚稻稻谷氮吸收量增加0.8、1.0和1.0倍,磷吸收量增加0.7、0.9和0.9倍.T3比T1处理早稻氮、磷肥农学利用率分别显著增加71.1％和69.2％,晚稻分别显著增加26.4％和25.0％,但田面水可溶性总氮流失量减少了 16.0％,并以硝态氮流失为主;T2与T3处理早晚稻氮、磷肥农学利用率差异均不显著.本试验中的优化水肥管理措施(T3)既能促进水稻氮、磷吸收利用,提高双季稻产量,又能降低早稻田面水氮素尤其是硝态氮的流失.本研究可为福建省东部双季稻区水肥利用管理和氮、磷面源污染防治提供理论支持.