随着人口增加,土地面积减少,粮食问题是当今举世瞩目的迫切问题之一,因此提高粮食作物单产是实现我国粮食安全的必然选择。小麦、玉米作为我国主要的两大粮食作物,对于保障我国粮食安全,改善人民生活水平具有重大意义。冬小麦/夏玉米轮作体系主要在陕西省中部地区(关中平原),该地区是陕西省粮食的主产区。化肥对作物的增产作用毋庸置疑,但近几年来,随着化肥投入量的增加,产量并未随之而同步增长,而出现了化肥利用率下降及产出下降的现象。在陕西关中地区,氮肥的过量施用相当普遍,农民施肥已成习惯,而磷钾肥的重视程度不够。过量的施用氮肥,不仅造成大量的经济损失,更重要的是引起一系列环境问题。本研究在陕西关中不同地区通过大田试验,研究了不同施肥模式、施肥水平、栽培方式对冬小麦/夏玉米作物产量、氮肥利用率的影响以及氮、磷、钾养分的吸收、累积,旨在了解和掌握高产条件下水、肥、品种、密度等栽培管理技术体系以及作物对养分的吸收和累积规律,为实现粮食产量稳定高产、科学施肥和养分资源优化管理提供理论依据。取得的主要研究结果如下:1.氮肥后移对冬小麦产量、氮肥利用率及氮素吸收的影响氮肥后移技术是结合目前小麦“一炮轰”施肥存在的弊端而把用作基肥的氮肥用量的相当一部分改作追肥。本文通过设置两个田间试验(陕西杨凌区和凤翔县),研究了不同氮肥后移模式对冬小麦产量、氮肥利用率及氮素吸收、累积的影响,旨在了解冬小麦对氮素吸收和转运规律,为实现冬小麦超高产和合理施肥提供依据。结果表明,与传统“一炮轰”施肥技术相比,氮肥后移可以提高冬小麦的籽粒产量、穗数及氮肥利用率,其中以处理N4(50%作为基肥,50%返青后追施)均为最高,两试验产量分别达到3857kg/hm2和8240kg/hm2,增产25.8%和17.3%,增穗6.0%和18.1%,提高氮肥利用率111.8%和107.4%。冬小麦氮素累积主要集中在返青后期至灌浆期阶段,因此在保证基肥的条件下,返青期后追施氮肥显得尤为重要。本试验研究结果表明,在本试验条件下,比较合理的氮肥后移模式为50%作为基肥,50%返青后追施。2.氮磷钾平衡施肥对夏玉米产量及养分吸收、累积的影响结合目前夏玉米施肥存在的种种弊端,探讨平衡施肥对夏玉米产量及养分吸收的影响,为实现夏玉米高产和合理施肥提供理论依据。本文通过在陕西省扶风县殿背湾村的大田试验,设置了6个处理:NPK,NP,NK,PK,FP(习惯施肥),CK。研究了不同施肥模式对夏玉米产量、氮肥利用率及养分吸收、累积的影响。结果表明,氮磷钾平衡施肥(NPK)对夏玉米籽粒产量有显著的增产作用,产量达6426 kg/hm2,分别比PK、NK、NP、FP、CK处理增产13.2%、12.9%、19.3%、12.0%、22.9%。夏玉米生物量累积曲线与N、P、K养分累积曲线基本一致,都呈“S”型,养分累积量的次序为N > K> P,生物量和养分累积主要集中在喇叭口期以后。氮、磷、钾平衡施用可提高夏玉米产量、氮肥利用率以及养分的吸收。3.氮磷钾平衡施肥对冬小麦产量及养分吸收、累积的影响结合目前冬小麦施肥存在的弊端,研究了不同施肥模式对冬小麦产量、养分吸收、累积的影响,旨在了解冬小麦对氮素吸收和转运规律,为实现冬小麦高产和合理施肥提供依据。本文通过在陕西省扶风县殿背湾村的大田试验,设置了6个处理:NPK,NP,NK,PK,FP(习惯施肥),CK。研究了不同施肥模式对冬小麦产量及养分吸收、累积的影响。结果表明:氮磷钾平衡施肥(NPK)对冬小麦籽粒产量有显著的增产作用,产量达7926 Kg/Ha,比CK处理增加2059 Kg/ha,提高35.1%,冬小麦生物量累积曲线与N、P、K养分累积曲线基本一致,都呈“S”型,养分累积量的次序为N > K> P,生物量和养分累积主要集中在返青期以后。氮、磷、钾平衡施用可提高冬小麦籽粒产量以及养分的吸收,在返青期追施肥料尤为重要。4.夏玉米超高产栽培管理技术尝试性研究为了探索关中地区土地的最大生产潜力,研究超高产栽培的技术措施和模式,本试验进行了超高产尝试性研究。试验设置在陕西省陈仓区,根据不同目标产量(15000kg/ Ha和12750kg/Ha)、不同栽培模式(宽窄行和等行种植)、不同施肥方式(施钾肥和不施钾肥)以及空白试验共设7个处理。由于气候、光照等多方面综合原因,其生产潜力未曾充分发挥,因而产量水平未能达到预期的目标产量。结果表明:目标产量12750kg/Ha,宽窄行种植,宽行70 cm,窄行50 cm,施钾肥)对夏玉米籽粒产量有显著的增产作用,产量达8727 Kg/Ha,比CK处理增产29.9%;该处理对夏玉米各农艺性状也有提高作用。夏玉米各处理生物量发展均是随着生育期的延长而呈增加趋势,呈“S”型曲线。因此本试验认为合理的肥料用量、增施钾肥、宽窄行种植能促进夏玉米的生长,提高产量以及各农艺性状。