绿肥播前施肥和翻压方式对旱地麦田土壤水肥性状的影响

通过田间定位试验,研究种植并翻压绿肥3年以后渭北旱原不同施肥处理（不施肥、磷肥 P₂O₅ 40 kg·hm^-2、豆科绿肥专用肥30 kg·hm^-2）和夏季豆科绿肥翻压方式（提前翻压、提前覆盖、播前翻压和不种绿肥—即夏季休闲）对小麦播前和收获期麦田土壤性质的影响。试验结果表明：(1) 施豆科专用肥处理和施磷肥处理的绿肥生物量和养分还田量有高于不施肥处理的趋势,其中提前翻压时施专用肥处理与不施肥处理的差异达显著水平。(2) 小麦播前翻压绿肥由于有较高的绿肥生物量和养分还田量,从而显著提高了土壤有机质、活性有机质、全氮和速效钾含量,并增加土壤碳库管理指数（CPMI）。(3) 夏闲期种植绿肥显著提高了土壤剖面硝态氮的含量,并在160 cm左右的土层有明显的累积峰;绿肥提前翻压处理的土壤硝态氮含量有高于提前覆盖处理的趋势。(4) 绿肥翻压方式各处理160 cm以上土层水分含量没有显著差异,与夏季休闲相比,翻压绿肥时160～200 cm土层水分含量有降低的趋势,但只有绿肥提前覆盖土壤0～200 cm储水量显著低于休闲。     

旱地夏闲期秸秆覆盖和种植绿肥对冬小麦水分利用及养分吸收的影响

以夏季裸地休闲为对照,研究了免耕条件下小麦秸秆覆盖和种植豆科绿肥及二者混合对旱地冬小麦产量、作物水分利用、氮磷钾养分吸收的影响。结果表明,秸秆覆盖和种植绿肥对冬小麦籽粒产量和生物量无影响,但秸秆覆盖作物耗水量较对照增加10 mm,种植绿肥则减少11 mm,水分利用效率却无显著变化;夏闲期种植绿肥和秸秆覆盖+种植绿肥使小麦籽粒吸氮量分别降低6.0%和6.6%,差异显著,吸磷量降低5.9%和6.2%,籽粒吸钾量降低了7.9%和7.9%。可见,一年的秸秆覆盖和种植绿肥对冬小麦产量没有显著影响,但秸秆覆盖使小麦生育期耗水量增加而种植绿肥使之降低,种植绿肥和秸秆覆盖+种植绿肥使小麦对氮磷钾养分吸收有所降低。     

黄土高原旱地小麦与豆科绿肥轮作及施氮对小麦产量和籽粒养分的影响

小麦与豆科绿肥轮作和合理施用氮肥对黄土高原旱地缺素地区具有特别重要意义.本试验以夏休闲为对照,比较了小麦与绿豆、大豆、秋豆轮作和氮肥水平(0、108、135、162kg/hm2)对小麦产量和籽粒养分的影响.结果表明,小麦与豆科绿肥轮作,在黄土高原早地受水分限制影响,小麦产量降低9.7%～26.6%;同时,与休闲处理相较...     

覆膜对不同播期冬小麦根系生长和产量的影响

为探究覆膜对冬小麦根系生长和产量的影响,于2017—2018和2018—2019年度在冬小麦生育期设置2种栽培模式（CK: 裸地穴播,PM: 全膜穴播）和3个播种日期（0：传统播期,10：晚播10 d,20：晚播20 d）,分析了覆膜措施对不同播期冬小麦地上部和根系生长、产量及其构成,以及水分利用效率的影响。结果表明,覆膜处理有效增加了不同播期冬小麦返青期后的根长密度（RLD）、根表面积密度（RSD）、根系生物量、地上部生物量;各生育期PM0处理的RLD、RSD、根系生物量、地上部生物量均最大。覆膜对晚播冬小麦根系生长具有一定的加速作用,使得两季冬小麦PM10处理的RLD、RSD和根系生物量在返青期分别比CK0处理高2.90%、13.63%和23.04%。与CK0处理相比,两季冬小麦灌浆期 PM0、PM10、PM20处理的地上部生物量分别显著增加65.63%、75.57%和54.71%（P<0.05）。两季冬小麦覆膜处理的产量和水分利用效率均比同播期裸地处理高,其中,两季冬小麦PM0、PM10处理的产量分别比CK0处理提高28.92%、14.35%,水分利用效率分别比CK0处理提高17.87%、7.90%。此外,研究还发现,冬小麦返青期、开花期、灌浆期总RLD均与有效穗数、产量、水分利用效率呈极显著正相关关系（P<0.01）;冬小麦返青期总RSD、根系生物量均与有效穗数、产量及水分利用效率呈极显著正相关关系（P<0.01）。综上,覆膜措施通过改良土壤的水热环境,加速并促进了冬小麦根系的生长发育,进而改善了冬小麦根系对水分和养分的吸收,增加冬小麦植株的抗逆性。     

青海高原长期复种绿肥毛叶苕子对土壤氨氧化细菌和氨氧化古菌的影响

为了深入了解青海高原地区麦后复种绿肥,翻压、留茬条件下小麦田土壤氨氧化细菌(AOB)和氨氧化古菌(AOA)数量的响应以及微生物群落结构的变化,基于麦后复种绿肥毛叶苕子9 a定位试验,利用荧光定量PCR、高通量测序技术测定土壤氨氧化细菌和古菌数量及微生物群落结构。结果表明:在复种绿肥毛叶苕子的情况下,翻压绿肥可减施化肥30%,绿肥留根茬可减施化肥20%,且小麦、油菜表现为增产;化肥与绿肥毛叶苕子配施,土壤有机质、土壤微生物生物量碳、土壤微生物生物量氮均显著提高,其中处理70%化肥+绿肥翻压最高,提高幅度为1.26%～26.33%;绿肥不论翻压还是留根茬;与化肥配施产量增加且土壤氨氧化古菌(AOA)、氨氧化细菌(AOB)数量显著增加,尤其是AOA在数量上远高于AOB;其中施肥70%化肥+毛苕子翻压还田处理的土壤氨氧化古菌(AOA)、氨氧化细菌(AOB)数量最高,增幅为54.84%～72.51%;小麦苗期土壤氨氧化古菌(AOA)、氨氧化细菌(AOB)数量含量最低,至抽穗期土壤氨氧化古菌(AOA)、氨氧化细菌(AOB)数量含量达到最高,成熟期又有所降低;绿肥不论全量翻压还是留根茬,与化肥配施土壤AOA、AOB数量均有增加,尤其是AOA在数量上远高于AOB,表明不同土壤微生物丰度受种植模式、施肥量影响很大,长期复种绿肥、减施化肥提高了土壤微生物丰度和多样性,明显改变了微生物群落组成和结构。     

渭北旱区夏闲期豆科绿肥对土壤肥力性状的影响

通过长武县田间试验,研究渭北旱塬地区夏闲期种植并翻压大豆、长武怀豆和绿豆等短期豆科绿肥对土壤肥力和其它理化性状的影响.结果表明:长武怀豆和绿豆的生物量显著高于大豆;长武怀豆植株氮和钾的还田量均最高,大豆的最低;绿豆磷的还田量最高,大豆最低;长武怀豆的根瘤丰富,含氮量显著高于大豆和绿豆.与夏季休闲处理相比,种植并翻压绿肥...     

限量灌溉和施磷对冬小麦生长及水分利用的影响

在大田条件下研究了不同灌水和施磷组合对冬小麦生长及水分利用的影响。结果表明:灌水和施磷均可提高冬小麦的株高、生物量、产量及其产量构成。在不同水分条件下,冬小麦的株高随灌水量的增加而增加,水分对冬小麦的产量和千粒重的影响达到显著水平,而不同水分条件对穗长、穗重和穗粒数没有显著影响。在不同施磷处理下,随着施磷量的增加,分蘖数、穗数、千粒重、产量及其灌溉水利用效率有显著增加,但施磷对株高没有显著影响。本试验条件下,施磷量120 kg/hm2时,株高、干物质及其产量达到最大,当施磷量超过120 kg/hm2时,相关物质生产指标呈下降的趋势;灌水量为180 mm与施磷肥量为120 kg/hm2是冬小麦干物质积累和产量的最优组合。     

黄土旱塬区农田施肥、产量与土壤深层干燥化的关系研究

施肥作为稳定作物高产的关键措施之一,同时也会加强对土壤水分的耗损。于2007年小麦播种前测定了长期施肥的试验田0~300 cm土壤剖面水分含量。结果表明,不同施肥处理播前小麦地土壤在1 m深度范围内含水量变化很小,贮水量的极差值为14.7 mm;土壤水分的变化主要集中在100~300 cm土层,贮水量极差值为130.1 mm,且土层深度100~260 cm处出现土壤深层干燥化现象,并随肥料用量增加干燥化程度趋于严重;260 cm以下土壤含水量逐渐上升。氮磷肥配施土壤干层含水量显著高于单施氮肥,单施氮肥显著高于单施磷肥和不施肥,而不施肥和单施磷肥土壤干层含水量差异不显著。从产量角度看,小麦产量与干层水分含量呈线形显著负相关。当产量小于1 354 kg/hm2,土壤无干层;当产量在1 355~2 406 kg/hm2之间,土壤干层属于轻度干燥化;当产量在2 407~3 458 kg/hm2范围内,土壤干层属于中度干燥化。     

填闲种植和施氮量对旱作冬小麦农田土壤水分及作物产量的影响

田间试验研究了填闲种植和施氮对旱作冬小麦农田土壤水分和作物产量的影响。试验设双因素处理随机区组设计,填闲作物采用黑麦草单播(R)、长武怀豆单播(S)、黑麦草与怀豆混播(SR)以及裸地休闲(NC),氮肥水平设0、60、120 kg·hm-2三个水平。结果表明,与裸地休闲相比,长武怀豆单播和与黑麦草混播夏闲期降水贮存效率分别降低了9.2%和7.7%,小麦播前土壤含水量减少了19 mm和15 mm,进而导致后续小麦产量的显著下降;而黑麦草单播对土壤水分和后续小麦产量没有显著影响;种植小麦前施加氮肥可以提高粮食作物产量、收获指数和千粒重,同时可增加次年填闲作物生物量,但会加速土壤水分消耗、降低降水储存效率。从土壤水分和作物生产角度考虑,旱作冬小麦种植系统休闲期间可以考虑种植黑麦草以增加覆盖,提高肥力,但不建议填闲种植耗水量较高的怀豆等作物。     

绿肥和施氮对旱作冬小麦农田土壤酶活性的影响

基于田间定位试验研究了种植绿肥和施氮对旱作冬小麦农田土壤酶活性的影响。试验采用绿肥和氮肥双因素完全设计方案,其中绿肥作物在夏季休闲期种植,包括长武怀豆、苏丹草、怀豆+苏丹草混播和裸地休闲（对照）4种处理;氮肥于冬小麦播前施入,包括0、60、120 kg·hm^-2共3个水平;观测指标包括土壤β-葡萄糖苷酶、纤维二糖水解酶、乙酰氨基葡萄糖苷酶、亮氨酸氨基肽酶活性。结果表明,与对照相比,休闲期种植怀豆、苏丹草、怀豆+苏丹草混播均显著提高了以上4种土壤总体酶活性,0～10 cm和10～20 cm土层增幅分别达12.9%～59.3%和6.19%～48.8%。土壤β-葡萄糖苷酶和纤维二糖水解酶活性在不同绿肥处理间无显著差异,而种植怀豆较种植苏丹草和混播显著提高了乙酰氨基葡萄糖苷酶和亮氨酸氨基肽酶活性。施氮肥对土壤酶活性具有显著促进作用,且4种土壤酶活性均随着施氮水平提高而增加。氮肥与绿肥对纤维素二糖水解酶活性具有交互影响。黄土高原旱作种植系统休闲期间可以考虑通过种植绿肥作物尤其是豆科绿肥来提高肥力。     

翻压油菜绿肥对枸杞产量和土壤养分含量的影响

通过田间试验研究了化肥施用量减半条件下，种植绿肥对宁杞5号枸杞果实产量和土壤养分含量的影响，试验包括化肥减半+配施有机肥（T1）、化肥减半+翻压油菜（T2）和全施化肥（CK）三个处理。结果显示:与CK相比，T1和T2处理分别使枸杞干果年产量显著增加24.1%和19.1%; 在秋果采收后，T1和T2处理分别使枸杞地土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量较CK显著增加12.8%、13.2%、36.0%、28.2%和60.2%、23.1%、28.5%、57.9%。说明在化肥施用量减半条件下，配施有机肥或翻压油菜绿肥均可以提高枸杞地土壤养分含量，增加枸杞干果产量；而且在提高土壤养分含量方面，翻压绿肥油菜效果更为显著。枸杞行间套种油菜作为绿肥翻压，可以减少化肥施用量，也是提高枸杞产量和枸杞地土壤养分含量的重要技术措施。     

半干旱区夏闲期不同耕作方式对土壤水分及小麦水分利用效率的影响

在宁南旱平地进行了夏闲期深松、免耕及传统翻耕(对照)对土壤水分及后作冬小麦水分利用效率影响的研究结果表明,夏闲期深松和传统翻耕能有效地蓄雨保墒,提高旱平地冬小麦播前的土壤贮水量,深松和翻耕土壤蓄墒率极显著高于免耕处理,深松处理较翻耕高0.79%;夏闲期末深松处理0～200 cm土壤贮水量(310.78 mm)分别较免耕、传统翻耕高8.23 mm、1.61 mm.深松和免耕较传统翻耕显著改善了冬小麦苗期的土壤水分状况,对越冬期0～60 cm耕层土壤水分状况的改善有利于冬小麦的越冬.苗期0～200 cm土壤贮水量深松、免耕分别较传统翻耕(351.05 mm)高35.9 mm、28.8mm,不同的耕作处理对后作冬小麦苗期的土壤水分影响差异主要在80 cm以上土层.冬小麦返青期降雨主要使0～80 cm土层土壤贮水量有所增加,处理间的差异减小.夏闲期深松处理能有效地增加对降雨的蓄保能力,提高旱地冬小麦播前及整个生长阶段0～200 cm的土壤贮水量.不同耕作方式的冬小麦产量以夏闲期翻耕处理最高(3 475.9 kg/hm2),与深松处理(3 322.0 kg/hm2)无显著差异,免耕显著低于其它2种耕作处理;水分利用效率以翻耕最高[14.12 kg/(hm2·mm)],深松次之[13.62 kg/(hm2·mm)],免耕处理显著低于前二者[10.64 kg/(hm2·mm)].     

浙西南山区旱地多熟间套作不同培肥方法的效果研究

通过采取一年三熟间套作三年定位培肥的方法,设三季栏肥还地、三季秸秆 冬绿肥还地、三季秸秆还地、冬绿肥还地及主施化肥(对照)等5个处理,进行不同培肥方法对一年三熟间套作物增产效果和土质改良效果的研究。试验结果表明:栏肥还地对各熟作物增产效果显著,并有效改善了土壤肥力,其次为三季秸秆 冬绿肥>三季秸秆>冬绿肥>对照。     

Oregano green manure for weed suppression in sustainable cotton and corn fields

A 2 year field experiment was conducted in northern Greece to study the biomass effects of four oregano (Origanum vulgare) biotypes, used as incorporated green manure, on the emergence and growth of barnyard grass (Echinochloa crus‐galli), bristly foxtail (Setaria verticillata), common purslane (Portulaca oleracea), cotton (Gossypium hirsutum), and corn (Zea mays). The oregano biotypes were selected on the basis of their high phenolic content. The phytotoxic potential of the oregano biotype extracts also was determined in the laboratory by using a perlite‐based bioassay with cotton, corn, and barnyard grass. The bioassays indicated that the germination, root elongation, and fresh weight of cotton, corn, and barnyard grass were reduced by the oregano biotype extracts. In the field, the emergence of common purslane, barnyard grass, and bristly foxtail was reduced by 0–55%, 38–52%, and 43–86%, respectively, in the oregano green manure treatments, as compared with the oregano green manure‐free treatments (the controls). At harvest, the cotton lint and corn grain yields in the oregano green manure treatments were 24–88% and 5–16%, respectively, greater than those in the corresponding green manure‐free, weedy treatments. These results indicated that when the biomass of the oregano biotypes with a high phenolic content were incorporated into the soil as green manure, they could be used to suppress barnyard grass, bristly foxtail, and common purslane in cotton and corn and consequently to minimize herbicide usage.     

渭北旱地小麦留茬深松膜侧沟播耕作技术体系研究

试验结果表明,留茬、深松、膜侧沟播是融“深松储水效应”、“残茬覆盖保水增肥效应”和“起垄覆膜沟播聚水、保水、增温、透光效应”于一体的旱地小麦机械化保护性耕作技术体系,具有极好的生态效益、社会效益和经济效益;夏闲期留茬覆盖、深松耕可把占小麦全生产年度50％的夏闲期降水最大限度地蓄积并保存于土壤之中,较传统翻耕法多蓄水76.2mm,蓄水率达50％以上;在夏闲期多蓄水的基础上,种麦时再应用起垄覆膜沟播技术,既可以把夏闲期蓄积到土壤中的水分最大限度地保住,又可把小麦生育期的降水量最大限度地蓄住,加之地膜覆盖的增温效应,从而使旱地小麦的水、热条件明显改善,达到既增产增收,又保水保土的效果。     

基于DSSAT模型的京津冀地区主要农作物用水分析

以京津冀为研究区，将GIS（Geographic Information System）技术与DSSAT（Decision Support for Agrotechnology Transfer）模型相结合，对2016—2017年冬小麦和夏玉米的生长需水情况进行模拟，并分析了雨养条件及灌溉条件对冬小麦和夏玉米生物量的影响。结果表明：京津冀地区冬小麦的需水量在323.72~419.58 mm之间，夏玉米的需水量在333.47~438.51 mm之间；2种作物需水量较多的地区主要集中在种植区的东南部及北部，需水量相对较少的地区主要分布在种植区的西部。冬小麦从播种开始的第160天左右，耗水量显著增加，夏玉米对水分需求一直增加，30 d前后，夏玉米地上生物量显著增加，因此，在冬小麦播种的前160 d、夏玉米播种的前30 d内应适度灌溉，避免过度灌溉造成水资源浪费。     

麦玉两熟秸秆还田对作物产量和农田氮素平衡的影响

为探讨秸秆还田对作物产量和农田氮素平衡的影响,于2006~2007生长季在河南省滑县进行了田间小区定位试验。研究结果表明,与单施纯氮90、1802、70和360 kg/hm2相比,秸秆还田配施同量氮肥能够增加作物产量,冬小麦分别增产7.1%、8.4%、11.1%和10.2%,夏玉米籽粒产量分别增产5.8%、9.5%、10.1%和9.0%,其中,秸秆还田配施N 270 kg/hm2的冬小麦-夏玉米产量最高。为保持周年农田氮素平衡,冬小麦-夏玉米秸秆还田配施纯N不要超过360 kg/hm2。麦玉两熟秸秆还田配施纯N以360~540 kg/hm2为宜。     

黄土塬区降水变化对冬小麦土壤耗水特性及水分利用效率的影响

采用人工遮雨棚和自流滴灌系统来实时人工干预降水,研究了黄土塬区不同降水条件即正常降水(CK)、降水减少1/3(R-1/3)和降水增加1/3(R+1/3)条件下,麦田0~4 m土壤水分变化、冬小麦耗水特性及WUE。结果表明:(1)降水变化改变了冬小麦对土壤水的利用和补给;降水减少,冬小麦对土壤水的利用增强,导致生育期和休闲期深层土壤含水量降低,且很难补充恢复;降水增加,冬小麦也会部分利用深层土壤水,土壤含水量在生育期呈降低趋势,在冬小麦收获后,土壤水得到补给,土壤含水量会逐渐恢复并高于前期土壤含水量。(2)冬小麦优先利用降水转化而来的土壤水,然后利用土壤前期储水;对于越冬~成熟期的总耗水量(ET)组成,R-1/3处理的冬小麦对降水和0~2 m土壤水分的利用增强,降水量(P)和0~20 m土壤贮水变化量(ΔW0-2 m)各自约占ET的40%;R+1/3处理P占ET的比例约是ΔW0~2 m的1倍多;CK处理P占ET的比例比ΔW0~2 m高15%左右;降水减少,降水占耗水量的比例降低,0~2 m土壤水占耗水量比例增加;降水增加,则有相反的结果。(3)降水减少,WUEbio(基于生物量的WUE)相对于CK处理降低了1.3%,但产量下降程度(7.1%)小于耗水下降程度(14.2%),WUEgrain(基于籽粒产量的WUE)反而增加;降水增加,相对于CK处理生物量减少5.3%而籽粒产量增加4.5%,但水分的消耗增加了11.4%,WUEbio和WUEgrain均降低。总之,降水变化改变了冬小麦对土壤水的利用、土壤水的补给、冬小麦的耗水组成以及生物量和产量的平衡,最终影响冬小麦WUE。