小麦-玉米轮作体系下长期定位秸秆还田对籽粒产量及品质的影响

以莱阳潮土区长期定位秸秆还田小麦-玉米轮作为研究对象,探讨秸秆还田条件下施用氮肥以及单施有机肥对小麦、玉米产量以及籽粒品质的影响。采用氨基酸组成分析法、半微量凯氏定氮法以及残余法,对不同秸秆还田施肥处理下籽粒品质做出分析,得出2季秸秆还田施氮肥(WCN)处理小麦、玉米籽粒粗脂肪含量较1季秸秆还田施氮肥(WN)处理显著提高5.72%和9.49%。秸秆所占比例越大越有利于提高籽粒粗脂肪含量。WCN处理小麦、玉米籽粒蛋白质含量较2季秸秆还田(WC)处理显著提高32.53%,72.44%,表明氮肥所占比例越大越有利于提高蛋白质含量。单施有机肥与2季秸秆还田施氮肥能显著提高小麦、玉米产量。不同秸秆还田处理对小麦籽粒赖氨酸、胱氨酸、丙氨酸影响较小,对玉米籽粒胱氨酸、谷氨酸、甘氨酸影响也较小,除天门冬氨酸、亮氨酸、缬氨酸、赖氨酸、胱氨酸、丙氨酸外,长期不同秸秆还田处理对其他氨基酸的影响趋势与氨基酸总量的变化规律类似。综上所述,在秸秆还田的基础上配施氮肥能够得到较高的产量,提高籽粒品质。     

秸秆还田与生物炭配施对麦-玉轮作体系产量和氮素利用率的影响

通过探究秸秆还田与生物炭配施对麦-玉轮作体系产量和氮素利用率的影响,为黄褐土粮食生产科学施肥提供指导。本研究选取不施肥(CK)、单施生物炭(B)、单施化肥(NPK)、化肥配施秸秆(NPKS)、化肥配施生物炭(NPKB)和化肥配施生物炭和秸秆处理(NPKBS),分析不同处理对作物产量、养分含量和氮肥利用率的影响。结果表明：秸秆与生物炭配施化肥均可显著提高作物穗粒数、产量、土壤全氮、碱解氮、植株籽粒氮积累量;秸秆与生物炭配施化肥均可以显著提高氮素利用率,且小麦利用率高于玉米,真实利用率较当季利用率提高了17.72%~37.43%,其中化肥配施生物炭和秸秆效果最好。综上,化肥配施生物炭和秸秆可以显著提高作物产量,提高氮素真实利用率。     

小麦-夏玉米周年耕作措施对夏玉米茎秆和穗部性状的影响

为了探索山东省半湿润易旱区夏玉米高产稳产适宜耕作措施,将冬小麦和夏玉米两季耕作技术作为一体,设置了10种周年耕作措施,比较分析不同耕作措施对夏玉米茎秆、穗部性状及产量的影响。耕作试验（一周年）结果表明,不同耕作措施对玉米株高和穗位高没有显著性影响,而对茎粗和穗高系数影响显著,其中对照即常规耕作方式（小麦旋耕+玉米直播+秸秆不还田）茎秆最细,穗高系数最高,而A1B11（小麦旋耕+玉米旋耕+秸秆还田）、A2B21（小麦免耕+玉米直播+秸秆还田）、A3B31（小麦深松+玉米深松+秸秆还田）和A4B41（小麦深耕+玉米深耕+秸秆还田）耕作处理间茎秆粗度均显著高于其他处理。与对照相比,各耕作措施显著增加了玉米穗行粒数和百粒重,秃顶长度减小,籽粒产量和生物量均显著增加,其中A1B11（小麦旋耕+玉米旋耕+秸秆还田）耕作处理籽粒产量最高,比对照高35.83%。     

不同施肥处理对粮饲兼用玉米品质及产量的影响

研究内蒙古农牧交错带不同施肥处理对粮饲兼用玉米品质及产量的影响,对该区域生态农业建设具有重要的意义。试验于2006年在内蒙古呼和浩特市园艺中心试验地进行,设6种不同施肥处理方式,种植作物为玉米(承3359),观测了全生育期不同处理下玉米的粗脂肪、粗蛋白和粗纤维,并进行鲜、干质量及产量的测定。结果表明:有机肥与无机肥配施处理能够提高玉米的粗脂肪含量,完熟时叶、茎、穗分别较不施肥处理提高了19.0%,15.6%,17.4%。有机肥与无机肥配施处理能够提高玉米的粗蛋白含量,完熟时叶、茎、穗分别较不施肥处理提高了16.1%,16.3%,17.8%。有机肥与无机肥配施处理降低了玉米的粗纤维含量,完熟时叶、茎、穗分别较不施肥处理降低18.7%,7.4%,18.4%。有机肥与无机肥配施能够增加玉米秸秆和果穗的产量,收获后玉米的秸秆和果穗的产量分别较不施肥提高了9.1%,16.2%。因此,牛粪+氮肥+磷肥配施可作为农牧交错带提高作物产量和品质的有力措施,同时为农牧复合地带农业和牧业的相互依存发展提供了依据。     

长期定位施肥对夏玉米光合性状及产量的影响

基于 30年的长期定位试验, 研究了长期定位施肥对夏玉米光合性状及产量的影响。研究结果表明：随着施肥量的增加,玉米穗位叶叶绿素含量,光合速率,干物质积累量都显著提高。有机肥与氮肥配施的处理与偏施氮肥的处理相比,各项指标提高最为显著。长期不施肥,玉米的穗粒数最低偏施氮肥可以提高穗粒数,但与对照差异不显著,有机肥与氮肥配施可以显著提高小麦的穗粒数,产量较高,高有机肥与高氮肥配施的处理产量最高。     

腐殖酸及腐殖酸有机肥对玉米养分吸收及肥料利用率的影响

为了促进腐殖酸资源在农业生产上的合理利用,缓解中国有机肥源不足的问题,通过小区试验,研究了不施肥、施化肥、风化煤与化肥配施、腐殖酸有机肥对玉米植株性状、干物质积累、籽粒产量、养分吸收量及肥料利用率的影响。结果表明,不同施肥措施均能显著改善玉米植株生长,促进玉米干物质积累,提高籽粒产量及养分吸收量;风化煤与化肥配施、腐殖酸有机肥较单施化肥显著改善了玉米生长,增加了根重、秸秆重、籽粒产量,提高各部位氮磷含量及氮磷肥的利用率;风化煤与化肥配施、腐殖酸有机肥还能促进植株对钾的吸收,显著提高根系和秸秆中钾含量,对籽粒中钾含量的影响不显著。     

长期施肥措施下潮土土壤碳氮及小麦产量稳定性的变化特征

研究了长期不同施肥方式对潮土区土壤有机碳、全氮含量的影响,以期为小麦高产稳产及培肥技术提供指导。以长期定位肥料试验为平台,选择4个处理:不施肥(CK)、氮磷钾化肥(NPK)、氮磷钾化肥配施有机肥(MNPK)、氮磷钾化肥配施秸秆还田(SNPK)。测定1990-2018年间土壤有机碳、全氮含量及小麦产量。结果表明,施肥处理下小麦产量总体表现为上升趋势,其中前18 a SNPK和MNPK处理小麦产量大体上低于NPK处理,后11 a SNPK和MNPK处理大体上高于NPK处理,分别提高8.90%,8.93%。与CK相比,NPK、MNPK、SNPK处理均增加产量的稳定性;在施肥处理中,SNPK处理产量可持续性指数最高,为0.66。拟合方程表明,农田基础地力每增加1 000 kg/hm~2,肥料贡献率降低14.35～19.57百分点。长期施肥能提高土壤有机碳、全氮含量,其中MNPK处理有机碳、全氮提升作用最明显,年均增幅分别为0.158,0.014 g/kg。土壤全氮含量与有机碳含量呈现正相关(R~2=0.620),有机碳含量每升高1 g/kg,土壤全氮含量增加0.078 g/kg。施肥可提高小麦产量,提升小麦产量稳定性和可持续性指数。在小麦-玉米轮作体系下,氮磷钾化肥配施秸秆还田最有利于维持可持续生产能力。氮磷钾化肥配施有机肥可有效提高土壤有机碳、全氮含量。在潮土区施有机肥及秸秆还田是提升土壤肥力和保障可持续利用的重要措施。     

秸秆还田与减氮对砂姜黑土理化指标及小麦产量的影响

旨在为砂姜黑土区减肥增效技术在小麦生产上的推广应用提供参考,在豫南典型砂姜黑土区小麦/玉米轮作体系下进行大田试验。田间试验以秸秆还田作为主处理,以不同氮肥施用为副处理,包括：0%（不施氮肥,CK）、普通尿素100%（农民习惯施肥,普N100）、普通尿素70%（普N70）、控失氮肥70%（控N70）。结果表明,与不还田条件下的减氮处理相比,还田条件下普N70和控N70处理土壤容重分别显著降低12.3%、17.9%,土壤全氮含量显著提高25.0%、27.3%,然而减氮处理与全量氮肥处理之间无明显差异。与不还田的对应处理相比,还田处理的普N70、控N70和CK的土壤有机碳显著增加38.6%、30.5%、30.6%。秸秆还田显著影响土壤容重、全N和有机碳含量,施肥处理间并不显著。小麦氮肥利用率(NRE)以及氮肥收获指数(NHI)均以控N70处理最高,但与普N100、普N70处理无显著差异。小麦产量以还田条件下的控N70处理最高,较不还田的普N100增产13.9%。综上,秸秆还田比减氮(30%)对砂姜黑土理化性状和产量的影响更大,与普通尿素100%相比,施用控失氮肥70%与普通尿素70%的产量无明显差异。     

麦玉两熟秸秆长期全量还田模式下氮肥对冬小麦生长发育、产量及品质的影响

为了探讨小麦-玉米两熟区长期秸秆还田模式下氮肥的适宜用量,采取秸秆不还田、秸秆全量还田为主因素,氮肥用量（设0、90、180、270、360 kg/hm2 5 个水平）为辅因素的裂区试验设计,研究了麦玉两熟秸秆长期还田配施氮肥对冬小麦生长发育、产量及品质的影响。研究结果表明：同一氮肥水平秸秆还田处理能够增大叶面积,增强光合作用,提高叶绿素含量及地上干物质量,增加产量。随施氮量的增加,叶绿素呈增长趋势,但叶面积、地上干物质量、穗数、穗粒数及产量均呈先增后减的趋势。蛋白质及湿面筋含量随施氮量增加而提高。过量施用氮肥(270、360 kg/hm2),产生盐害,会抑制小麦生长,导致减产。秸秆还田配施180 kg/hm2氮肥处理能明显促进冬小麦的生长发育,提高产量和品质。经模拟分析,秸秆全量还田模式下小麦最高产量的推荐施氮肥量为216.11 kg/hm2。     

长期定位条件下秸秆还田对土壤有机碳及腐殖质含量的影响

为了探讨不同秸秆还田条件对土壤有机碳与腐殖物质含量的影响,利用连续进行6年的莱阳潮土区长期定位秸秆还田试验,研究了小麦-玉米秸秆还田条件下,施用氮肥以及不施肥或单施有机肥对土壤有机碳及腐殖物质的影响。结果表明,在供试的5个处理中,两季秸秆还田施肥处理(WCN)的有机碳以及腐殖物质含量最大,为最优处理。主要效应从大到小依次是氮肥、有机肥、秸秆还田+氮肥、秸秆还田。与对照(CK)相比,氮肥与秸秆配施大幅增加土壤胡敏酸(HA)、胡敏素(HM)、富里酸(FA)含量并使之处于稳定水平上,与单施有机肥相比,随着年限增加,秸秆与氮肥配施(WN、WCN)能够显著增加土壤腐殖质各组分含量,其中两季秸秆还田施氮肥(WCN)处理增幅最显著。通过对不同秸秆还田模式下土壤有机碳、腐殖质含量变化趋势的研究,表明秸秆还田与氮肥配施能够提高土壤有机碳含量,提高土壤腐殖质品质。     

稻草还田条件下基施有机肥对小麦产量及生长的影响

为了研究稻草还田条件下高效氮肥运筹,笔者利用小区试验研究了稻草还田条件下基肥有机肥对小麦产量及生长的影响,结果表明：（1）基肥有机肥替代无机氮肥可以实现小麦增产,在有机肥替代25%无机氮肥条件下,小麦增产最大;（2）有机肥替代无机氮肥施用提高了小麦成穗率;（3）基肥有机肥替代无机氮肥对小麦株高、穗重、小穗数、不育小穗数、每穗粒数、千粒重影响不大。稻草还田条件下,基施有机肥可以使小麦增产,尤其是在有机肥替代25%无机氮肥条件下,小麦实现增产,基施有机肥使小麦增产的途径是提高了小麦有效穗数。     

秸秆深翻还田对不同地区玉米(Zea mays L.)生长及产量的影响

本试验材料为‘翔玉998’,分别在松原和九台地区设秸秆全量深翻还田和秸秆不还田两个处理,研究玉米株高,穗位高、叶面积指数及干物质积累与分配的动态变化。结果表明,松原和九台地区秸秆深翻还田下的株高及穗位高都大于秸秆不还田处理,但差异不显著。通过秸秆深翻还田处理下玉米叶面积指数的峰值有明显提高,都显著高于对照处理,同时成熟期的干物质量均明显大于对照处理。两地区地上部物质运转与分配上表现趋势一致,都是茎、叶中干物质运转率较高,且对籽粒贡献率也较大,但九台地区的干物质转运量相比对照提高最大;对比产量数据,两地区在秸秆深翻还田方式下的玉米产量都高于对照。最终得出结论秸秆深翻还田对玉米生长发育及产量的提升有一定促进作用,但是对其株高和穗位高影响程度不明显。本研究为建立区域秸秆还田体系提供理论帮助和技术支持。     

小麦秸秆覆盖对夏玉米干物质生产及主要性状的影响

研究了小麦秸秆覆盖对夏玉米干物质生产及主要性状的影响。结果表明:与传统露地栽培相比,小麦秸秆覆盖有利于夏玉米根系的生长和干物质的积累,叶面积系数前期增长快,后期下降慢,叶面积高值持续期长,干物质积累快,穗粒数多,千粒重高,产量性状明显改善,增产显著。小麦秸秆覆盖对表土层(0～30cm)具有明显的保墒效果,尤其是夏玉米生长前期。     

长期定位施肥对土壤有机质、不同形态氮含量及作物产量的影响

通过长期定位试验,研究不同施肥处理对河北省低平原区土壤有机质、不同氮形态含量及作物产量的影响,旨在为该区冬小麦–夏玉米轮作系统秸秆全量还田下土壤肥力和作物产量的提高提供理论依据。结果表明,经过36个小麦玉米轮作周期的不同施肥处理后,与不施肥处理（CK）相比,施肥可以提高土壤有机质和全氮含量,且随化肥施用量的增加而逐渐增加。在化肥施用量≤N 360kg/hm²+P₂O₅ 240kg/hm²时,秸秆还田较不还田可显著提高土壤有机质和全氮含量,在化肥施用量为N 540kg/hm²+P₂O₅ 360kg/hm²时,增加速度减缓。与CK相比,长期施肥提高了土壤碱解氮和硝态氮含量,而对土壤铵态氮含量没有显著影响。单施化肥时,表层土壤碱解氮和硝态氮含量随氮肥施用量的增加而增加;在秸秆还田下,N360+P240+S9000处理表层土壤碱解氮和硝态氮含量最高。施肥显著提高了作物产量,单施化肥处理,小麦、玉米产量均随施肥量的增加而逐渐增加;秸秆还田条件下,小麦产量在化肥施用量≤N 360kg/hm²+P₂O₅ 240kg/hm²时较单独施用化肥的处理增产。由以上结果可知,长期施肥可提高土壤肥力,增加土壤有机质和全氮含量,适宜的氮肥施用量配合秸秆还田可固持土壤有机碳和全氮,过量氮肥不利于土壤有机质的累积。长期单施化肥或化肥配合秸秆还田均可提高土壤碱解氮和硝态氮含量,对土壤铵态氮含量无显著影响。长期施肥可提高作物产量,在秸秆还田条件下,化肥施用量为N 360kg/hm²+P₂O₅ 240kg/hm²时,增产效果较好。     

砂姜黑土区小麦玉米轮作制下有机肥适宜替代比例研究

以砂姜黑土区小麦玉米轮作制为研究对象,探讨不同有机肥替代化肥比例对小麦、玉米产量和土壤物理、化学性质的影响,为砂姜黑土区有机肥合理施用提供理论依据。2012—2020年,在安徽省蒙城县开展了定位试验,试验设置不施氮肥对照(CK)、常量化肥(F)、在常量化肥基础上有机肥氮替代20%化肥氮(F_0.8M_0.2)、在常量化肥基础上有机肥氮替代40%化肥氮(F_0.6M_0.4)、在常量化肥基础上有机肥氮替代60%化肥氮(F_0.4M_0.6)、在常量化肥基础上有机肥氮替代80%化肥氮(F_0.2M_0.8)、有机肥氮替代100%化肥氮(M)等7个处理,小区面积30 m²,重复3 次。结果表明：有机肥替代比例为20%时,小麦多年平均产量增加1.8%,玉米上有机肥替代比例为40%时,多年平均产量增加0.2%,随有机肥替代化肥比例的增加,作物产量有降低趋势。回归分析表明,小麦上有机肥替代比例为10.4%、玉米上为25.6%时可获得最高小麦、玉米产量。随着试验年限的延长,高比例有机替代处理小麦、玉米相对产量逐渐提高。有机肥替代化肥能提高土壤pH,能降低土壤容重。有机肥替代化肥可以提高土壤有机质和全氮含量,随着有机肥替代比例的增加,土壤有机质和全氮含量呈上升趋势;有机肥替代化肥对土壤有效磷和速效钾含量的影响受磷钾素投入量、作物产量、土壤中磷钾素的有效性等因素综合影响。砂姜黑土区小麦玉米轮作下,小麦季适宜的有机替代比例为20%,玉米上为40%,高于这一比例,小麦、玉米产量下降,随着试验年限的延长,有机肥残效迭加效应增加;有机肥替代部分化肥可以改善土壤生态环境,提高土壤有机质和全氮含量,提高土壤肥力水平;有机肥替代化肥作物的产量效应受有机肥替代比例、试验持续年限等众多因素的影响,只有通过连续多年的定位研究,才能得出适合区域的有机肥氮替代化肥氮的最佳比例。     

不同膜上遮挡措施对旱地玉米土壤理化性状及产量的影响

Aiming at the phenomenon of premature senescence of plants under long-term maize plastic film mulching in rainfed and arid regions in Northwest China, adding cooling measures on mulched maize were taken to study the effects of soil temperature change on maize yield formation and analysis the changes of soil physical and chemical properties in topsoil of maize from the perspective of never changing the water conserving function of plastic film, which would provide the theoretical reference for the analysis of the early senescence in the later growth stage of ordinary plastic film maize. This experiment design using Shaandan 609 (SD 609) as tested materials, based on a 2-year field experiment, compared with the effects of three modes, ordinary plastic film mulch + black sunshade net (A), ordinary plastic film mulch + straw (B) and ordinary plastic film mulch (C) on soil temperature, soil nutrients, dry matter mass accumulation yield and water and fertilizer use efficiency in yield. The results were as follows: (1) Adding coverings on plastic film mulching (black sunshade net, straw) can effectively decrease the soil temperature and compactness, especially early stage of maize growth. (2) Compared with the control treatment C, cooling treatment A and treatment B significantly increased the content of organic matter, total nitrogen and total potassium in the later stage of maize growth, and the average partial fertilizer productivity increased by 7.24% and 6.97%, respectively. (3) Cooling treatments can delay the attenuation of green leaf area in the later stage of maize growth, improve the accumulation rate of dry matter and increase the kernel weight of maize. Compared with treatment C, the 2-year average maize yields of cooling treatment A and treatment B were increased by 6.39% and 5.93% and the average water use efficiency by 8.17% and 7.67%, respectively. In rainfed and arid regions in Northwest China, properly reducing the temperature under the film of mulched maize are helpful to improve soil physical and chemical properties, promote the accumulation of dry matter and the formation of yield and improve the high utilization efficiency of fertilizer and water.     

长期定位施不同氮源有机肥替代部分含氮化肥对陇东旱塬冬小麦产量和水分利用效率的影响

在陇东黄土旱塬覆盖黑垆土大田,利用陇鉴301进行了连续10年的定位试验,观测长期施用不同氮源有机肥(发酵有机肥、农家肥)或小麦秸秆还田各处理对冬小麦产量相关性状和水分利用效率的影响。结果显示,小麦产量和水分利用效率年际间变化较大,与降雨量有直接关系;不同有机氮源替代部分含氮化肥处理对提高冬小麦产量和水分利用效率具有明显作用。在干旱、平水和丰水年型,较不施肥对照分别增产53.1%~103.7%、40.3%~79.3%和73.1%~94.8%,较单施化肥对照分别增产6.6%~41.8%、7.0%~36.8%和-2.9%~9.3%。以发酵有机肥做替代物处理的产量和水分利用效率最高,增产幅度最大,10年平均产量较不施肥和单施化肥对照分别增加88.9%和25.4%,水分利用效率和边际水分利用率也最高,分别为10.8 kg mm~(-1) hm~(-2)和1.03 kg m~(-3);并且产量构成因素和植株生理指标也优于其他处理。因此,发酵有机肥是陇东半湿润偏旱雨养农业区(年降水量约550 mm)冬小麦生产上替代部分含氮化肥的首选有机氮源。     

生物有机肥用量及部分替代化肥对小麦产量效应的研究

为验证商品有机肥部分替代化肥对小麦产量的影响,以确定有机肥替代化肥的最优比例,本试验采用大田小区试验的方法,以商品生物有机肥为材料,研究生物有机肥用量和部分替代化肥对小麦生长、产量与产量构成因素的影响。结果表明:小麦产量随生物有机肥施用量的增加而提高,当用量为5636.5 kg/hm²时,产量为7800.6 kg/hm²。在等养分条件下,生物有机肥料与化肥配合施用,能促进小麦植株个体的生长,有机肥替代17%~34%化肥比单施化肥处理增产11.3%~11.8%。在施用有机肥1500 kg/hm²的基础上,化肥减量34%,小麦产量达7542.0 kg/hm²,较单施化肥提高了11.8%,化肥减量34%与减量17%相比小麦产量差异不显著,主要原因是施用生物有机肥料可以增加有效穗、穗粒数、千粒重。本试验条件下,单施商品生物有机肥5600 kg/hm²,有机肥替代化肥的比例20%~30%,能有效减轻小麦菌核病的发生,改善小麦的产量结构,有利于产量的提高。     

不同有机肥用量对玉米植株生长及产量的影响

旨在利用农业生产中大量秸秆、畜禽粪便等废弃物,制成有机肥料,明确有机肥的最适用量,探讨不同有机肥用量对玉米生长及产量的影响。于2016—2017年利用田间小区试验,有机肥用量为2.5、7.5、15、20、30、40 t/hm² 6个水平,设计常规施肥处理、有机肥单施处理及有机肥化肥配施处理。结果表明：单施有机肥、有机肥化肥配施植株长势弱于常规施肥,抽雄期间单施有机肥延缓了玉米雄蕊抽出,与常规施肥间抽雄率差异极显著(P<0.01);单施有机肥较常规施肥减产6%~10%,差异极显著(P<0.01)。有机肥配施底肥增产效果较好,较常规施肥最高可增产4.53%,差异显著(P<0.05);随着有机肥用量的增加,肥料成本增加,效益值下降。玉米生产中不推荐单施有机肥,从增加产量、保证一定经济效益角度出发,在施底肥基础上,有机肥20 t/hm²为最适用量。