渭北旱塬化肥减施协同宽幅条播实现小麦增产增效的技术途径

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渭北旱塬是黄土高原中部重要的小麦产地,但在生产中存在着肥料施用量大、小麦产量不稳定现象,进而导致资源浪费、土壤质量退化等。为响应我国化肥零增长政策、缓解过量施肥造成的环境压力、改善小麦群体质量,建立适宜的施肥和配套栽培技术,进而实现水肥资源高效利用和提高小麦产量,本论文于2019-2021年在渭北旱塬永寿县采用大田试验开展研究,分析了不同播种方式与施肥模式对土壤水分、冬小麦群体动态、产量及产量构成、养分吸收特性、肥料利用率的影响作用,主要结果如下:1、宽幅条播(WS)处理能充分有效地利用降水和土壤水分。相较于常规条播(CS)处理,宽幅条播(WS)能显著地降低冬小麦前期(播种-返青期、返青-拔节期)的阶段耗水19.5%和14.8%,提高返青期、拔节期土壤深层蓄水(120-200 mm)5.6%和7.54%,为后期冬小麦生殖生长提供水分。同时宽幅条播(WS)可以有效地提高降水生产效率和水分利用效率2.9%和4.6%。2、宽幅条播(WS)能有效地改善冬小麦的群体质量与群体数量。宽幅条播(WS)有助于冬小麦分蘖的发生,在返青期每株可增加0.68个分蘖数;促进冬小麦开花期、成熟期地上部干物质的累积,较常规条播平均提高17.3%和5.8%。3、本试验条件下,宽幅条播(WS)与传统条播相比,显著提高冬小麦产量及生物量14.7%和18.4%,明显提高冬小麦的公顷穗数、穗粒数、千粒重7.6%、6.8%和4.1%;同时还提高了氮磷钾肥的偏生产力15.4%、16.1%和13.5%,分别提高了氮磷、钾、肥的回收利用率0.34、1.9和29.5个百分点。4、宽幅条播与传统条播处理下,与农户(FP)施肥处理相比,监控施肥(ST)处理对冬小麦的群体质量与群体动态(冬小麦单位总茎数、叶面积指数、干物质量)均无显著影响,同时对小麦生育期养分吸收量也无显著影响。5、宽幅条播处理下,与农户(FP)施肥处理相比,监控施肥(ST)、监控施缓释肥(STS)处理小麦产量略有降低,但在传统条播处理下均无显著影响。此外,化肥减施处理能有效提高冬小麦的肥料利用效率,其中STS处理的氮磷肥偏生产力较FP处理提高1.5%和95.0%,ST处理氮磷肥回收利用率较FP处理提高10.7和4.8个百分点,STS处理的氮磷肥回收利用率较FP处理提高5.7和9.6个百分点。6、宽幅条播与传统条播处理下,氮肥施用对冬小麦群体动态与产量影响显著。缺施肥试验处理中,无磷(ST-P)、无钾(ST-K)处理对冬小麦的单位总茎数、叶面积指数(LAI)、干物质累积量无显著影响,而无氮(ST-N)处理均显著降低冬小麦各生育阶段的单位总茎数、叶面积指数(LAI)、干物质累积量。无氮(ST-N)、无磷(STP)处理的产量、生物量、穗数、穗粒数较施肥(ST)处理有所下降,特别是ST-N处理。综上所述,在渭北旱塬永寿县冬小麦的生产过程中,合理的化肥减施处理能有效地提高肥料的利用效率。宽幅条播(WS)处理能充分有效地利用降水和土壤水分,改善冬小麦的群体质量与群体数量,增加产量和生物量,提高肥料利用率。因此,宽幅条播与监控施肥结合,可以提高水肥利用率与籽粒产量,可在渭北旱区的冬小麦生产中推广使用。
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