冬小麦-夏玉米轮作条件下氮素反硝化损失研究

  在北京潮土上研究了冬小麦-夏玉米轮作体系下土壤氮素反硝化损失。结果表明，不同氮肥用量处理，土壤氮素反硝化损失量为4.71～9.67 kg·ha-1。夏玉米生育期是反硝化损失的关键时期。氮肥施用后的1～2周是氮素反硝化损失的最剧烈阶段。土壤N2O的生成、排放与反硝化作用有相似的规律性，N2O可能大部分来自于硝化作用。     

冬小麦—夏玉米轮作体系优化施氮对土壤硝态氮的影响

为了建立小麦/玉米轮作体系下的作物营养诊断推荐施肥技术体系,确定最佳施肥方案,对不同施肥方式下每一季作物进行硝态氮、产量、施肥量进行观测。结果表明,不同的施肥处理对作物产量影响显著,优化施肥产量提高2.73%￣6.39%。不施肥处理条件下,二、三季作物产量显著降低,四季作物减产幅度趋于平衡;长期优化施肥使0￣60cm土壤硝态氮含量维持在同一个水平,而长期习惯施肥则使土壤硝态氮含量有增高的趋势;长期不施肥使土壤硝态氮含量稳定在较低水平;优化施肥节约化肥36.84%￣52.97%。上述三种施肥方式以优化施肥最佳。     

长期不同施肥措施冬小麦-夏玉米轮作体系周年氨挥发损失的差异

目的 基于定位试验平台,比较长期不同施肥处理下小麦-玉米轮作体系周年土壤氮素氨挥发损失的差异,为降低氨挥发损失、提高氮肥利用率提供理论依据。方法 2019—2021年,依托山东农业大学黄淮海玉米技术创新中心定位试验平台,以冬小麦品种石麦15和夏玉米品种郑单958为试验材料,以不施氮肥为对照（CK）,采用有机肥（腐熟牛粪M）和无机氮肥（U）两种氮肥类型,设置两个施氮量分别为380 kg N·hm^-2（M1、U1、U2M2）和190 kg N·hm^-2（U2、M2）,试验共计6个处理,其中氮肥在两季作物间的分配是小麦47.4%、玉米52.6%。采用通气法比较各处理土壤氨挥发速率、累积损失量、籽粒产量及氮肥利用效率的差异。结果 两个种植周期内不同施肥处理均显著影响土壤氨挥发。各处理施肥后氨挥发损失速率变化趋势基本一致,小麦和玉米两季的土壤氨挥发均主要发生在施肥后0—7 d,之后处理间的差异逐渐变小。小麦玉米轮作体系周年氨挥发损失量可达8.6—79.4 kg N·hm^-2,以U1处理最高,达到79.4 kg N·hm^-2,其氨挥发损失量较U2、U2M2、M1、M2和CK分别增加18.5%、111.7%、162.3%、20.5%和825.7%,表明高施氮量增加土壤氨挥发损失量,无机氮肥较有机肥增加氨挥发损失量。U2M2、M1和M2处理的氨挥发损失率比U1处理降低80.9%、61.3%、24.8%,表明有机氮肥与无机氮肥配施或单施有机氮肥可显著降低氨挥发损失。周年籽粒产量以U2M2处理最高,达到24 621.8 kg·hm^-2,较U1、U2、M1、M2分别增产10.1%、24.7%、11.7%和32.7%。U2M2处理周年氮肥利用率达52.6%,较U1、U2、M1和M2处理分别提高11.3%、4.1%、13.4%和10.7%。U2M2处理降低了氨挥发损失、同步提高了产量和氮肥利用率,是冬小麦玉米周年轮作的理想施肥策略。结论 施用有机肥可以显著降低小麦玉米轮作体系的周年氨挥发损失量,提高周年籽粒产量和氮肥利用效率。考虑到有机肥源及施用便捷性可将有机无机配施作为当前小麦玉米轮作生产体系降低氨挥发损失、提高氮肥利用效率的主要施肥方式。     

冬小麦与夏玉米轮作体系中氮肥效应及氮素平衡研究

 在华北平原北部研究了不同降水年型、不同水氮管理措施对冬小麦和夏玉米产量和氮素平衡的影响。结果表明 ,在施氮量为 0、12 0、2 4 0和 36 0kg·ha-1的条件下 ,12 0kg·ha-1的施氮水平已经达到较高的产量。不施氮肥在第 2季即显著减产 ,但再增加施氮量对产量的影响不大。通过土壤测试进行分期优化施氮 ,夏玉米 冬小麦 夏玉米 3季作物累计施入氮肥 2 2 5kg·ha-1,比常规施氮 (90 0kg·ha-1)少施 6 75kg·ha-1,但作物产量并没有降低。年际供水变化是作物产量年际变化的主要原因。施氮量、播前Nmin和生育期内的氮素矿化量在氮素输入项中均起着重要作用 ,总输入量随着氮肥施用量的增加而显著增加。在氮素输出项中 ,作物携出量并不随输入量的增加有显著的变化 ,从而导致施氮量很高时氮素盈余量也很高。在高量施氮条件下 (≥ 2 4 0kg·ha-1) ,氮盈余主要以残留Nmin积累在土壤剖面中 ,氮素表观损失量随施氮量增加而显著增加。     

保护性耕作对冬小麦-夏玉米农田氮肥氨挥发损失的影响

【目的】保护性耕作有利于水土保持和提高土壤有机碳库,而对氮素氨挥发的影响并不是很清楚。研究长期定位试验下华北农田施肥后氨挥发发生规律,探索保护性耕作条件下的氮素利用率。【方法】采用间歇动态箱式法对翻耕、旋耕和免耕3种耕作方式下冬小麦-夏玉米农田氨挥发通量及其影响因素进行比较研究。【结果】相对于翻耕和旋耕处理,免耕显著促进了小麦季和玉米季地表追肥的氨挥发,但显著降低了小麦基肥期的氨挥发速率。翻耕、旋耕和免耕下小麦-玉米全生育期氨挥发损失量为15.8、18.4和28.6 kg?hm-2?a-1,分别占施肥量的4.9%、5.7%和8.8%。实验室培养分析表明,免耕和旋耕显著提高了表层（0—5 cm）土壤脲酶活性,加速尿素水解为NH4+,从而促进氨挥发。【结论】免耕条件下,肥料表施易发生氨挥发,采用一次性深施是减少免耕氨挥发的有效途径之一。     

碳氮管理措施对冬小麦/夏玉米轮作体系作物产量、 秸秆腐解、土壤CO2排放的影响

【目的】系统地研究华北平原冬小麦/夏玉米轮作体系对不同碳氮管理措施的响应,为作物增产、土壤培肥、环境友好的“三赢”局面提供数据支持和理论依据。【方法】分别采用Nmin测试法、尼龙网袋埋藏法、静态碱液吸收法研究不同碳氮管理对冬小麦/夏玉米不同时期0—1 m土层硝态氮累积量、秸秆腐解、土壤CO2排放的影响。【结果】基于Nmin测试法的优化碳氮（Nopt, C+Nopt）处理和平衡氮素的碳氮（C+M, C+W）处理在冬小麦产量上为传统碳氮（Ncon, C+Ncon）处理的100.8%—115.9%;在夏玉米产量上,为传统处理的96.0%—116.4%;且能够节省48.2%—70.4%的氮肥用量。传统处理0—1m土层硝态氮累积量最高可达456.7和419.8 kgN•hm-2,而优化处理和平衡处理最高仅为283.3和180.6 kgN•hm-2,传统处理土壤中的硝酸盐被淋洗的风险要远高于优化处理和平衡处理。在低温干燥的冬小麦季,玉米秸秆腐解较慢,最后秸秆腐解率为61.7%—70.1%;在高温多雨的夏玉米季,小麦秸秆腐解较快,最后秸秆腐解率为56.7%—79.3%。土壤CO2排放具有明显的季节性变化,冬小麦季的日平均CO2排放量为4.8—10.8 gC•m-2,而夏玉米季为12.7—20.7 gC•m-2。施有机肥处理的土壤CO2排放量最大,为3 844.2和4 642.3 gC•m-2,且显著高于其它处理。【结论】基于Nmin测试法的优化碳氮管理措施和平衡氮素的碳氮管理措施不仅能够减少氮肥投入,稳定作物产量,还能降低0—1 m土层硝态氮累积量,培肥土壤。     

夏玉米不同施氮水平土壤硝态氮累积及对后茬冬小麦的影响

【目的】探讨夏玉米季不同施氮水平土壤硝态氮（NO3--N）累积及对后茬冬小麦的影响,利用作物轮作降低土壤NO3--N累积,减缓其淋洗,以提高氮肥周年利用率。【方法】夏玉米季设置不同施氮量处理,冬小麦采取节水省肥栽培,研究夏玉米收获后土壤剖面累积的NO3--N对冬小麦生长发育、产量及NO3--N累积动态的影响。【结果】夏玉米季施氮量与作物收获后土壤剖面NO3--N累积量,NO3--N累积量与冬小麦的产量都呈极显著线性正相关关系。冬小麦季采取限氮或不施氮处理作物收获后土壤剖面各层NO3--N含量,与夏玉米收获后相比都有显著降低。夏玉米季施氮240 kg•hm-2、冬小麦季施氮157.5 kg•hm-2（N240+157.5）或者冬小麦季不施氮前茬夏玉米季施氮360 kg•hm-2（N360+0）都能满足冬小麦各生育时期对氮的需求,产量、吸氮量和周年氮肥利用率相近且都保持较高的水平,但夏玉米季高施氮处理,当季氮存在很大的淋洗等损失风险。【结论】夏玉米季施入的氮肥对后茬冬小麦有很强的有效性,小麦季采取节水省肥栽培,能显著减少前茬作物收获后残留的NO3--N,减缓其淋洗,同时保障作物产量,提高氮肥利用率。生产中氮肥的合理分配应充分考虑前茬残留氮素对后茬的有效性。     

不同施氮处理对夏玉米生长及其氮素吸收的影响

采用田间小区试验,研究了不同施氮量(0,103.5,151.8,200.1,248.4 kg/hm2)对夏玉米产量及其不同生长期土壤剖面硝态氮含量变化的影响。结果表明,施氮处理的籽粒产量明显高于不施氮处理,且增产效果明显(增产3.7%～10.6%),以施氮248.4 kg/hm2处理的产量最高。从土壤硝态氮的含量来看,不同施氮处理表层0～40 cm土壤硝态氮含量较高,且随施氮量增加呈逐渐降低趋势;40～90 cm土壤硝态氮含量相对较低且波动较小,在大喇叭口期达到最低值;各生长期表层0～40 cm土壤硝态氮含量大体上施氮处理均高于不施氮处理,施氮能提高土壤硝态氮含量。表明在玉米生长发育期合理施氮是提高籽粒产量的一个重要因素,值得进一步研究氮肥供应期与玉米生长期的配合。     

冬小麦—夏玉米轮作中的磷肥推荐

由轮作推荐施肥模型的数学分析得到一个轮作周期中的磷素推荐施用量。结果表明：磷肥一随着冬小麦播前Ｏｌｓｅｎ－Ｐ含量下降而上升,而夏玉米的推荐施磷量变化不大,冬泪科推荐施磷量高于夏玉米,可将一个轮作周期的土壤分含量变化规律拓展到多个轮作周期。结果表明：各轮作周期中冬小麦播前土壤Ｏｌｓｅｎ－Ｐ含量,冬小麦推荐施磷量存在着平衡点,轮作系统具有稳定性。     

我国水稻主要雄性不育类型花粉发育的细胞学观察

水稻杂种优势的利用,三系育种是重要的途径,而三系选育的关键,在于有一个稳定的水稻雄性不育系。李泽炳认为,按照细胞质来源和恢、保关系进行分类,我国水稻雄性不育系可以划分为三个主要类型,即野败型、红莲型和滇一型。为了配合杂交水稻的生产实践,近年来,我们系统地进行了有关水稻雄性不育系及其相应的保持系花粉发育的细胞学观察,现将观察结果报道如下。     

我国小麦栽培研究的进展

小麦栽培研究的中心任务,是研究小麦生长发育规律与外界条件的关系及其调节控制措施,探索充分利用自然资源。合理使用生产资料,发挥小麦最大生产力并获得最高经济效益的栽培技术及其理论依据。建国以来,我国小麦栽培科学工作者,在研究小麦高产规律和大面积丰产栽培技术等方面,做了大量工作,许多研究成果对指导小麦生产和发展栽培科学起到重大作用。     

夏玉米同化产物积累与养分吸收分配规律的研究：Ⅱ.氮、磷、钾的吸收、分配与转移规律

在第一报中,我们对夏玉米干物质积累与可溶性糖和氨基酸的变化规律作了报道。本文则就夏玉米对氮、磷、钾的吸收、分配与转移规律进行分析。 玉米对氮、磷、钾的吸收规律,前人已做了不少的研究,但大都着眼于群体的吸收量或仅对某个时期、某些器官的养分进行过分析。本试验是以玉米丰产群体为条件,以个体为主要研究对象,在全生育期对各器官中的养分状况进行测定分析,目的是了解玉     

关于大白菜自交不亲和性稳定性问题的探讨

大白菜杂交种具有生长整齐一致、抗病、丰产和种子繁殖系数高等特点,目前许多国家在大白菜生产上多采用选育自交不亲和系的方法配制一代杂交种子。我所自1972年起着手选育大白菜(Brassica campestris L.var.pekinensis Rupr.)自交不亲和系及进行杂种优势利用的研究,到1981年初为止,共选育成10个自交不亲和系,用它们配制F_17—8个,经推广种植后,现在已占京郊秋季大白菜种植面积的40—50%。     

反映我国小麦育种科学发展的新成就——评《中国小麦品种及其系谱》

我国从事现代小麦品种改良工作是从本世纪二十年代开始的。半个多世纪特别是解放三十多年来,通过各种育种途径和方法,育成了数以千计的优良品种,全同已实现三至五次的品种更换,每次更换又都有力地促进了小麦生产的发展。回顾小麦品种演变的历史,总结不同时期各麦区利用小麦种质资源开展工作的经验,对提高小麦育种水平,促     

江苏淮南地区千斤小麦栽培技术原理与应用

为了促进南方小麦的高产稳产,从1975年起我院组织省内有关科研单位、院校和部分高产社队进行小麦高产研究及攻千斤联合试验。现将我院近几年的小麦高产栽培研究,并结合淮南地区小麦高产经验,对千斤小麦栽培技术及高产生理进行总结和分析。 我省淮南和苏南地区,冬季气温不很低,小麦越冬期0℃以下的天数,一般只占越冬天数的1/4到1/2,多栽培春性大叶型品种,分蘖期较短,每亩成穗数较少。春季多     

半血野牦牛人工授精试验

半血野牦牛系含1/2野牦牛基因(纯野牦牛♂×家牦牛♀)的杂交牛。据报道曾有猎获和圈养等试验,但驯化调教、诱导人工采精,试制冷冻精液和人工授精尚属初次。 野牦牛代表着牛属(Bos)亚属(Poephagus)中一个独立的畜种,至今仍存在于青藏高原,沿唐古拉山、昆仑山、巴颜喀拉山和祁连山等海拔存5,000-6,000米以上的高峻山岳地区。它具有比家牦牛更强的耐寒、抗逆的生活习性,不受人为不利因素的影响,成年公牛体高可达2米,体重     

对湖北光感雄性核不育水稻的初步研究：Ⅰ.“光感雄性核不育基因”表达初探

 本文重点观察了由穗分化开始至扬花期分别处于人工控制的短日（10小时）或长日（16小时）光周期条件下以及只在穗分化的某一个或某几个阶段暂时地或持续地处于长日（16小时）光周期下栽培时湖北光感核不育水稻的花粉败育度和自交结实率。获得的结果表明,在短日光周期下“光感雄性核不育基因”不表达;然而,在穗分化的任何阶段给予长日光周期,该基因便可做出表达;只给予一或三天的长日光周期已可导致雄性败育,但只有从第二次枝梗原始体分化期起持续地处于日光周期下,才能使花粉彻底败育。     

几种田间设计的小气候效应

田间设计的基本任务就是研究在不同的耕作水平下如何合理配置作物,改变整地和播种方式,以达到最充分地利用光热资源,获得最高单位面积产量的目的。