CO2浓度与温度升高对谷子各生育期土壤微生物生物量的影响

为探究CO₂浓度升高、增温以及二者交互作用对谷子各生育期土壤微生物生物量的影响,采用盆栽试验,通过人工气候室控制环境CO₂浓度和温度,设置对照(400μmol·mol^-1 CO₂浓度和22℃环境温度,CK)、CO₂浓度升高(700μmol·mol^-1 CO₂浓度和22℃环境温度,EC)、 CO₂浓度升高和增温4℃(700μmol·mol^-1 CO₂浓度,26℃环境温度,EC+T)3种气候条件,且每个气候条件均设置充分供水（70.0%田间持水量）和轻度干旱（50.0%田间持水量）两种水分处理,分析CO₂浓度升高、增温4℃以及二者交互作用对谷子各生育期（开花期、开花后10 d、灌浆期、成熟期）土壤微生物生物量碳（MBC）、土壤微生物生物量氮（MBN）、土壤微生物生物量磷（MBP）的影响。结果表明:在充分供水条件下,CO₂浓度升高使...     

氮肥减施对棉花产量、干物质生产与氮素吸收利用的影响

为探究北疆棉花干物质积累、产量及氮素利用效率对不同减氮水平的响应，本研究通过两年的田间试验(2020—2021年),设置农户常规施氮375 kg·hm^-2(N_100%)、常规减量20%为300 kg·hm^-2(N_80%)、常规减量40%为225 kg·hm^-2(N_60%)和不施氮肥(N₀)4个施氮水平，研究减氮下棉花干物质积累、农艺性状及产量的变化规律，分析植株氮素吸收量、氮肥利用率对减氮的响应。研究结果表明，两年试验期棉花的株高均表现为N_100%>N_80%>N_60%>N₀,而茎粗表现为N_80%>N_100%>N_60%>N₀。各处理的年均干物质积累量在棉花生育期内基本表现为N_80%最高，且最终(120～13...     

：氮肥和有机肥配施对盐碱地酿酒高粱生长、氮素利用效率及土壤N2O排放的影响

采用田间小区试验,依照等氮替换原则,设不施氮肥处理,优化氮肥施用量180 kg·hm^-2单施化肥、40%有机肥替代化肥、60%有机肥替代化肥,常规氮肥施用量240 kg·hm^-2单施化肥、40%有机肥替代化肥、60%有机肥替代化肥共7个处理,探究河套灌区盐渍土氮肥与有机肥配施对酿酒高粱生长特性、氮素利用效率及土壤N₂O排放的影响。结果表明：(1)相同施氮量下,60%有机肥替代化肥处理成熟期土壤全氮、碱解氮和有机质含量较单施化肥处理分别增加10.52%～12.77%、36.36%～50.64%、41.58%～51.33%。(2)相同施氮量下,40%有机肥替代化肥处理高粱产量均高于其他施肥处理,增产6.63%～15.72%。(3)施氮量180 kg·hm^-2 40%有机替代处理较其他施肥处理氮肥利用率提高1.98%～22.84%,氮肥偏生产力提高3.49～17.19 kg·kg^-1;施氮量240 kg·hm^-2 40%有机替代处理较其他施肥处理氮肥农学利用率提...     

氮肥配施生物炭和脲酶抑制剂对夏玉米-冬小麦产量及氮素利用的影响

于2019—2021年采用再裂区设计,设置氮肥、生物炭和脲酶抑制剂3个因素,主处理设5个氮水平：0、75、150、225 kg·hm^-2和300 kg·hm^-2,副处理设2个生物炭水平：0 t·hm^-2和7.5 t·hm^-2,副副处理设2个脲酶抑制剂水平：0%和2%,共20个处理,研究氮肥配施生物炭和脲酶抑制剂对夏玉米-冬小麦轮作体系作物产量和氮肥吸收利用的影响。结果表明,施用生物炭显著提高夏玉米和冬小麦产量、植株氮素吸收量、氮肥表观利用率、氮素收获指数以及夏玉米地上部生物量,较不施生物炭处理分别增加4.4%和2.9%、2.3%和3.0%、25.8%和13.5%、4.9%和6.1%、4.5%;氮肥单独配施生物炭可显著提高夏玉米和冬小麦产量、植株氮素吸收量和氮肥表观利用率,且氮肥和生物炭具有显著的交互效应。施用脲酶抑制剂显著增加夏玉米植株氮素吸收量和氮肥表观利用率,较不施脲酶抑制剂处理分别提高1.5%和3.0%;氮肥单独配施脲酶抑制剂可提高夏玉米植株氮素吸收量和氮肥表观利用率,但氮肥与脲酶抑制剂无显著...     

滴灌减氮对四川盆地玉米吐丝后叶片衰老和物质积累的影响

为研究滴灌减氮对玉米吐丝后叶片衰老特性、碳氮代谢及物质积累的影响,设置正常施氮(240 kg·hm^-2,N₂₄₀)和减氮25%(180 kg·hm^-2,N₁₈₀)2个氮肥量和4个滴灌水平(0 m³·hm^-2,B₀;375 m³·hm^-2,B₁;750 m³·hm^-2,B₂;1 125 m³·hm^-2,B₃),并以不施氮且不滴灌为对照组(CK),分析比较了不同氮肥水平下滴灌对玉米吐丝后穗位叶叶绿素含量、保护酶(超氧化物歧化酶,SOD;过氧化物酶,POD;过氧化氢酶,CAT)和碳氮代谢酶(蔗糖合成酶,SS;谷氨酰胺合成酶,GS)活性及物质积累的影响。结果表明：玉米吐丝后穗位叶叶绿素含量、保护酶和碳氮代谢酶活性以及吐丝后物质积累量均随施氮量和滴灌...     

生物炭施加对微咸水滴灌棉田土壤水热盐及棉花生长的影响

为解决北疆淡水缺乏和土壤质量下降的问题,通过大田试验探明不同灌水矿化度及生物炭施加量对棉田土壤水热盐环境及棉花生长的影响。设置4个生物炭施加水平(B0:0 t·hm^-2、B1:20 t·hm^-2、B2:40 t·hm^-2、B3:60 t·hm^-2)和3个灌水矿化度水平(S1:1 g·L^-1、S2:3 g·L^-1、S3:5 g·L^-1),采用双因素完全随机组合试验,研究不同处理对土壤水盐温分布、棉花生长指标、干物质积累量、产量及水分利用率的影响。结果表明：施加生物炭与灌水矿化度的增加均使得土壤含水率和含盐量升高。生物炭施加量的增加使得平均土壤温度升高,升高幅度介于5.9%～15.1%,灌水矿化度对平均土壤温度存在显著影响,但各处理间差异不显著。生物炭施加提高棉花株高、叶面积指数和地上部干物质量。棉花籽棉产量和水分利用率最大值均出现在B2S2处理,为6526.4 kg·hm^-2和2.01 kg·hm^-2     

磁氮耦合对膜下滴灌加工番茄产量及水肥利用效率的影响

为探究适合膜下滴灌加工番茄的磁化水施肥制度,本研究以产量和水肥利用效率为目标,设置4个磁化水强度0 Gs(M0)、2000 Gs(M1)、3000 Gs(M2)、4000 Gs(M3)和3个施氮量水平200 kg N·hm^-2(N1)、250 kg N·hm^-2(N2)和300 kg N·hm^-2(N3),采用裂区试验设计,进行田间试验。通过监测加工番茄生育期内的土壤含水率、株高、茎粗及地上部生物量,并结合最终产量指标,探究各磁氮组合对加工番茄水肥利用效率的影响。结果表明：磁化水滴灌显著提高了加工番茄的土壤含水率,增加了土壤储水量,磁氮耦合显著提升了20～40 cm土层土壤含水率。磁化水强度在2270～3678 Gs,施氮量220～230 kg·hm^-2时,可促进加工番茄生长,磁化强度大于4000 Gs且施氮量超过250 kg·hm^-2时,不能进一步提高加工番茄的生长。随磁化强度的增加,加工番茄产量及水肥利用效率呈先增后减的变化,施氮量的增加,会提高产量和水分利用效率,但会降低...     

西北地区小麦生产环境风险时空特征

利用CROPWAT模型和生命周期评价(LCA)方法，对西北地区2005—2020年小麦生产的投入、环境风险和水分需求进行分析和评价。结果表明：西北地区氮、磷、钾平均肥料投入量分别为238、142、62.5 kg·hm^-2;农药、柴油、种子、人工的投入量分别为4.35 kg·hm^-2、1.26 L·hm^-2、305 kg·hm^-2、771 h·hm^-2。西北地区平均小麦产量3.68 t·hm^-2,排放温室气体3 589 CO₂-eqkg·hm^-2,土壤酸化潜值87.0 SO₂-eqkg·hm^-2,消耗能量3.3×10⁸ J·hm^-2。肥料投入对温室气体排放和能量消耗的贡献最大，分别达到86.5%和77.8%;农作阶段在土壤酸化潜值中贡献率最高，占比达90%以上。西北地区小麦生产平均需水量为331 mm,平均灌溉需水量为227 m...     

秸秆还田及蚯蚓活动对小麦-玉米轮作下土壤水分运移的影响

为探讨关中平原小麦-玉米水分高效利用的栽培技术方式,采用田间定点观测方法,研究秸秆还田+接种蚯蚓处理对土壤含水量的影响。设置CK(对照)、S₁(秸秆还田3 000 kg·hm^-2)、S₂(秸秆还田6 000 kg·hm^-2)、E(接种蚯蚓)、S₁E(秸秆还田3 000 kg·hm^-2+接种蚯蚓)、S₂E(秸秆还田6 000 kg·hm^-2+接种蚯蚓)共6个处理。结果表明：各处理较CK处理均提高了土壤含水量,S₁、S₂、E、S₁E、S₂E处理下土壤含水量分别增加0.21%～27.47%、0.43%～32.85%、1.00%～15.53%、3.25%～36.52%、2.97%～51.24%。CK、S₁、S₂、E、S₁E、S₂E处理下土壤含水量分...     

有机-无机肥配施对黄土高原半干旱区农田土壤N2O排放的影响

为探明不同施肥方式对旱作麦田土壤N₂O排放的影响,以不施肥(CK)为对照,设置单施有机肥(M)、单施无机肥(N)、有机-无机肥配施(MN)3种施肥方式,采用静态箱-气相色谱法对春小麦地土壤N₂O排放通量进行测定,并对其影响因子(NO^-₃-N、NH⁺₄-N、土壤温度、土壤含水量)和春小麦产量进行同期测定。结果表明：春小麦地在整个生育期内表现为N₂O排放源,各处理均在施肥后出现N₂O排放峰。不同处理土壤N₂O累积排放量表现为N>MN>M>CK,N₂O净损失量(以氮计算)为1.175 8～1.428 kg·hm^-2,占当季施氮量的1.12%～1.36%,有机-无机肥配施降低了氮肥中氮素以气态形式的损失量。MN、N、M处理春小麦产量分别较CK处理增加了45.1%、31.0%、18.8%,各处理土壤NO^-_3<...     

不同水肥条件下春小麦耗水量和水分利用率

通过温室盆栽试验,研究了不同土壤水分和施氮量条件下春小麦的耗水量和水分利用率等相关参数的变化情况。结果表明:春小麦耗水量、生物产量及经济产量均因土壤水分和施氮量的不同而变化。水分充足,春小麦耗水量、生物产量及经济产量均随施氮量的增加而显著增加;中度水分胁迫下,低氮处理的耗水量、生物产量及经济产量均最高,最适氮处理与CK处理接近;干旱条件,低氮与CK处理耗水量和产量接近,而最适氮处理则极显著降低。各生育时期的耗水量和日耗水量在不同生育时期存在差异,其中以灌浆期春小麦日均耗水量为最高。在不同土壤水分条件下,春小麦地上部分干重和籽粒的水分利用效率随施氮量的增加而增加,尤以水分充足条件下水分利用率随施氮量的增加最为显著。     

不同盐渍化土壤N2O排放对生物炭添加和土壤水分的响应

为探讨不同盐渍化程度土壤N₂O排放对生物炭添加和土壤水分的响应,开展为期30 d的室内培养试验,设置5个土壤盐渍化水平(S0、S1、S2、S3、S4:盐分添加量分别为土壤质量的0%、0.25%、0.5%、0.75%、1%)、2个生物炭添加方式(B0:不添加;B1:添加量为土壤质量的5%)和2个水分条件(W0:60%田间持水量;W1:100%田间持水量)。结果表明：土壤盐分对N₂O累积排放量具有显著影响,盐分含量越高则降幅越大,与S0处理相比,S1、S2、S3、S4处理N₂O累积排放量分别降低43.9%、66.5%、91.9%、93.2%。土壤水分对N₂O累积排放量具有极显著影响,水分含量越高则累积排放量越大,与W0处理相比,W1条件下各盐分处理N₂O累积排放量分别增加3.0%、84.8%、187.4%、729.4%、306.7%。生物炭添加对N₂O累积排放量存在一定影响,与B0处理相比,低水含量下,B1处理累积排放量增幅为3.4%～20.6%,高水含量增幅...     

两种除草剂对水葫芦和大薸的防除效果

采用枯叶指数、枯柄指数、新根抑制、鲜重防效等指标,评价480g/L灭草松水剂和10%硝磺草酮可分散油悬浮剂对水葫芦及大薸的防除效果。盆栽毒力测定结果表明,10%硝磺草酮可分散油悬浮剂对水葫芦和大薸新根有很好的抑制作用,药后10d,LC50分别为14.22和7.21mg/L;480g/L灭草松水剂对水葫芦和大薸鲜重的毒力较强,药后10d,LC50分别为548.22和3.49mg/L;药后20d,LC50分别为53.28和3.31mg/L;而2种除草剂对水葫芦叶片、叶柄和大薸的叶片毒力均较低,其中480g/L灭草松水剂对水葫芦叶片和叶柄毒力优于10%硝磺草酮可分散油悬浮剂,药后30dLC50分别为94.40和93.43mg/L;对大薸叶片毒力较强的是10%硝磺草酮可分散油悬浮剂,药后20dLC50为165.07 mg/L,在实际应用中,为提高防治效果,可适当提高剂量或进行混配处理。     

玉米施水播种增加灌水下渗的松土方法和试验

研究了下插式土壤松耕方法,分析了其工作原理、理想的刀具结构和合适的松土距离为50～70 mm,并用这种方法松土后进行了施水试验。结果表明：灌水入渗深度比未耕地或旋耕地对应值平均增加20 mm以上,且土壤湿润区整体下移约13 mm,灌水水平方向和垂直方向入渗深度的比值由1.3降低到0.8,而且,土壤紧实度和含水率均满足玉米施水播种的需要。这种方法有效增加了玉米施水播种灌溉水的下渗深度,减少了水分蒸发。     

渭北旱塬区不同栽培模式对小麦产量与土壤水分及硝态氮累积的影响

渭北旱塬小麦生产中需要克服的主要限制因子是水分不足,寻求合理的栽培措施以提高天然降水的利用率对于产量提高具有重要意义.本试验通过2a大田试验,研究了不同栽培措施对冬小麦产量及0～200 cm土层水分与硝态氮累积的影响.结果表明:(1)推荐施肥+垄上覆膜+沟内覆草(NP+ PF+ S)与推荐施肥+垄上覆膜(NP+ PF)两种垄沟栽培模式,虽然单位面积穗数明显降低,但由于穗粒数、千粒重显著高于其它栽培模式,因此产量和水分利用效率在所有模式中为最高.(2) NP+ PF+S和NP+ PF模式在小麦生育期内明显增加了土壤储水量,尤其在冬小麦易遭水分胁迫的时期(3-5月),其土层中储水量要明显高于其他模式.(3)土壤中硝态氮的累积主要集中在60cm以上,随着土壤深度的增加,累积量逐渐减少.在第二季,塬面冬小麦NP+ PF+S处理的硝态氮累积显著高于其它处理.在梯田,NP+S处理出现明显累积.由此可见,推荐施肥+垄沟栽培模式虽然促进土壤中氮素的累积,但是显著提高降水的有效贮蓄,是渭北旱塬区雨养农业条件下维持冬小麦高产的合理栽培模式.     

大气CO_2浓度增高和施氮量对抽穗期春小麦光合参数及水分利用效率的影响

在开顶式小型温室内模拟大气CO2浓度增高,并在N0,N100,N200计3个氮素水平〔施N量分别为纯N0、0.1、0.2 g/kg(土)〕下盆栽小麦,研究小麦光合作用和水分利用效率(WUE)对大气CO2升高的响应及其氮素调控机制。结果表明,760μmol/molCO2浓度×N素小麦叶片的净光合速率、叶片胞间CO2浓度、气孔限制值及叶片水分利用效率较对照呈明显上升趋势,叶片气孔导度显著降低,蒸腾速率则呈先降后升的趋势;在400μmol/molCO2浓度下,N0和N100处理的小麦光合速率明显下降,但N200处理较当前CO2浓度处理明显升高;气孔导度,胞间CO2浓度以及蒸腾速率呈现下降的趋势,小麦的气孔限制值Ls和WUE在N200条件下表现最高,较各个处理均达到极显著水平。两种大气CO2浓度下的小麦叶片光合速率和气孔导度均随氮素水平的升高而明显升高,胞间CO2浓度和蒸腾速率表现均不一致。因此,长期高CO2浓度使得小麦叶片WUE和Ls值显著升高,在低中氮处理下产生明显的光合下调现象,但在高氮处理下却不发生。     

水银行制度下水权交易综合定价研究

水银行制度实施的关键环节是确定水权在转让和交易过程中的价格。文中基于ANP模型/熵权法,提出一种在水银行制度下进行水权交易综合定价的新构思。基本思路是:基于成本核算定价法、供求定价法和收益现值定价法建立定价指标体系,运用ANP模型,通过DEMATEL方法改进内部依赖矩阵,得到水权交易定价各个因素的权重,并用熵权法对权重进行修正,最终得到各定价方法的综合权重并求得水权交易价格。这一方法综合考虑各定价方法的特点,避免定价过程中的局限性,从整体上为最终确定水权交易价格提供重要参考。     

不同土壤水分含量对玉米气孔发育过程和蒸腾耗水量的影响

以盆栽玉米为材料,采用三个水分梯度进行处理,显微观察和比较了新生叶的气孔密度、气孔器的长度和宽度、气孔开张度,测定了水分胁迫对气孔导度、植株蒸腾耗水量和各个器官生物量的影响.结果表明:土壤水分含量降低使得玉米叶片气孔密度增大,气孔导度减小,气孔器宽度的降低幅度明显大于长度的降低.轻度和中度土壤水分胁迫使得全生育期单株蒸...     

水分胁迫和斜发沸石应用对花生产量及水分利用的影响

为探究水分胁迫和斜发沸石应用对花生产量及水分利用的影响,利用滑动遮雨棚开展了花生的盆栽试验。结果表明:水分胁迫极显著降低花生地上部干重,相比W3(轻度胁迫),W1(重度胁迫)和W2(中度胁迫)处理花生地上部干重分别降低24.00%和10.60%;随着斜发沸石的施入,花生地上部干重提高了7.74%,中度水分胁迫、施加斜发沸石处理花生地上部干重最大,中度水分胁迫下,花生产量为38.05±4.82 g,较轻度水分胁迫产量降低了7.69%,为最小降幅,且施加斜发沸石后花生产量为42.37±1.04 g,增产幅度为最大值(25.65%);中度水分胁迫(W2)花生水分利用效率最大(1.50±0.21 g·L~(-1)),且施加斜发沸石后花生水分利用效率达到1.68±0.09 g·L~(-1),成为在数值上推荐获得水分利用效率最优的处理。采用中度水分胁迫和施用斜发沸石能够实现花生节水高产的生产目标。     

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。