旱地小麦土壤氮素移动与深层根系几何空间构型的研究

本项目从2009—2014年在山西农业大学闻喜旱地小麦试验示范基地连续5年进行旱地小麦土壤氮素移动与深层根系几何空间构型的研究。本文通过不同降水年型休闲期耕作蓄保休闲期降水，研究施氮量、施磷量、氮磷配比、施肥深度、播种方式（条播、沟播、膜际条播、全膜覆土穴播、宽幅精播）0—300 cm土壤水分的变化、土壤氮素的分布、根系特性、植株氮素吸收利用、产量和品质形成的影响。主要结果如下：.1、明确了旱地小麦休闲期耕作的蓄水效果：休闲期深翻或深松较农户模式可提高播前0—300 cm土壤蓄水量37—112 mm，提高了土壤深层水分，尤其60—180 cm土壤蓄水量，可提高休闲期土壤蓄水效率24%—191%，且欠水年效果显著。.2、明确了氮磷肥对旱地麦田土壤养分的影响：欠水年，施氮量180 kg/hm2 +施磷量180 kg/hm2可提高土壤有机质、碱解氮、速效磷含量。深施磷肥可提高20—40 cm土层有机质含量、40—60 cm土层碱解氮含量、20—60 cm土层速效磷含量。丰水年，施氮量210 kg/hm2+氮磷比1：0.75可提高0—40 cm土壤有机质含量和速效磷含量，可提高0—100 cm各土层碱解氮含量。.3、明确了氮磷肥对旱地小麦根系特性的影响：丰水年，施氮量210 kg/hm2+施磷量180 kg/hm2可提高各生育时期根系活力和0—80 cm根系生长特性指标。深施磷肥可提高越冬—成熟期根系活力。底墒土壤水分600 mm左右，施氮量210 kg/hm2，氮磷比1：0.75，有利于提高各生育时期根系活力。.4、明确了氮磷肥对旱地小麦植株氮素吸收利用的影响：底墒土壤水分600 mm左右，施氮量210 kg/hm2，氮磷比1：0.75；底墒土壤水分500 mm左右，施氮量180 kg/hm2，氮磷为1：1，可提高出苗—拔节阶段吸氮量及比例、拔节—开花阶段吸氮量，提高花前氮素转运量和花前转运氮贡献率，促进成熟期籽粒氮素积累，提高氮素吸收效率、氮素收获指数、氮素生产效率。.5、明确了氮磷肥对产量和品质形成的影响，总结出旱地小麦“蓄水增加氮、稳磷深施”技术。即：播种时0—300 cm土壤蓄水量在400—700 mm范围内，每增加100 mm土壤水分应增加纯氮30 kg/hm2；播种期不同土壤水分，均采用施磷量180 kg/hm2，可获得较高产量和水分利用效率。