【摘 要】
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水分和养分是黄土高原旱地小麦生产的主要限制因素,根据降水波动应变施肥,可有效提高旱地小麦水肥利用效率。为明确该区旱地小麦施肥管理现状,本文于2016-2020年在山西闻喜、洪洞,陕西三原、富平开展施肥管理生产调研;为明确降水与产量、效率之间的关系,探索产量与水肥利用效率同步提升的最佳氮肥用量,本文开展了1983-2020年休闲期降水与产量形成的相关分析,并于2009-2017年在山西农业大学闻喜旱
【基金项目】
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黄土高原特色作物优质高效生产省部共建协同创新中心； 国家现代农业产业技术体系建设专项（CARS-03-01-24）； 国家重点研发计划子课题（2018YFD020040105）； 山西省“1331工程”重点创新团队建设计划项目；
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水分和养分是黄土高原旱地小麦生产的主要限制因素,根据降水波动应变施肥,可有效提高旱地小麦水肥利用效率。为明确该区旱地小麦施肥管理现状,本文于2016-2020年在山西闻喜、洪洞,陕西三原、富平开展施肥管理生产调研;为明确降水与产量、效率之间的关系,探索产量与水肥利用效率同步提升的最佳氮肥用量,本文开展了1983-2020年休闲期降水与产量形成的相关分析,并于2009-2017年在山西农业大学闻喜旱地小麦试验示范基地开展施氮量(0、90、120、150、180、210和240 kg hm-2)对不同降水年型水氮利用、产量形成影响及生理机制的研究;为进一步明确该区主栽品种高产优质的施肥管理措施,本文于2018-2020年开展运旱20410、运旱618、运旱805、长6359、晋麦92和洛旱6号的筛选研究。主要结果如下:（1）黄土高原旱作麦区平均产量为4001.69 kg hm-2,将产量划分为5个水平,其中14.8%的农户属于调研区高产水平,产量高于4235 kg hm-2,且62%的农户施氮量大于173kg hm-2,主要集中在中低产水平的农户。（2）黄土高原旱作区1983-2020年休闲期（6-9月）平均降水量为296 mm,占全年58%,产量随休闲期降水量的增加呈对数上升趋势（R~2=0.42*）。根据休闲期降水划分年型,Pi＞Pm+0.33δ为湿润年（Pi:当年全年降水量,mm;Pm:多年平均年降水量,mm;δ:年降水量均方差,mm）;Pm-0.33δ≤Pi≤Pm+0.33δ为常年;Pi＜Pm-0.33δ为干旱年。将试验基地山西闻喜1983-2020年的年型进行划分:休闲期降水量＜220 mm为干旱年,220 mm＜休闲期降水量＜440 mm为常年,休闲期降水量＞440 mm为湿润年。（4）本试验地2010-2011、2011-2012、2013-2014和2014-2015为常年,施氮量180 kg hm-2较210 kg hm-2,显著提高了拔节—开花80-240 cm土层土壤耗水量,达22.7%,显著提高了拔节—开花干物质积累量,达9%,显著提高了花后干物质积累量,达34.3%;显著提高了花后氮素吸收量,达37%;显著提高了分蘖成穗率7%,增产5.5%,显著提高水分利用效率,达8.5%,氮肥利用效率17%,氮肥偏生产力15%。2009-2010、2012-2013、2015-2016和2016-2017为干旱年,施氮量150 kg hm-2较210 kg hm-2,显著提高了拔节—开花80-240 cm土层土壤耗水量,达36.6%;显著提高拔节—开花干物质积累量,达14.8%,显著提高了花后干物质积累量,达34.5%;显著提高了花后氮素吸收量,达28.7%;显著提高了分蘖成穗率20.3%,增产5%;显著提高了水分利用效率,达6.1%,氮肥利用效率,达36%,氮肥偏生产力,达32%。试验结果还表明,干旱年施氮150 kg hm-2、常年施氮180 kg hm-2可显著提高拔节—开花耗水量,且拔节—开花耗水量与开花期叶面积指数、分蘖成穗率关系密切,开花期叶面积指数,分蘖成穗率,拔节—开花、开花—成熟干物质及氮素积累量均与产量及其构成因素关系密切。（5）试验地2018-2020年休闲期降雨量分别为245.5 mm和288.9 mm,按照休闲期降水划分办法属于常年,施氮量选择180 kg hm-2;不同旱地小麦品种产量以运旱20410最高,达4890 kg hm-2,显著高于运旱805、晋麦92、长6359和洛旱6号,但与运旱618差异不显著;籽粒蛋白质含量以运旱618最高,达15.2%,显著高于运旱20410和长6359,与晋麦92、运旱805和洛旱6号差异不显著;氮肥利用效率和氮肥吸收效率均以运旱618显著最高,分别达11.6 kg kg-1和0.61 kg kg-1。总之,黄土高原旱作麦区产量低且变异大,农户施肥过量现象严重,依据休闲期降水量科学施用氮肥,即干旱年施氮150 kg hm-2,常年施氮180 kg hm-2,并结合高产氮高效品种,可实现高产及水分和养分高效,促进黄土高原旱作麦区高产高效安全生产。
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