耕作措施与施氮量对旱作玉米产量及土壤水氮利用效率的影响

于2018-2019年依托甘肃农业大学旱作综合试验站2012年建立的长期定位试验,研究4种耕作措施[翻耕(T1)、旋耕(T2)、深松耕(T3)与免耕(T4)]和2个施氮水平[基施纯氮200 kg·hm~(-2)(N2)、基施纯氮200 kg·hm~(-2)+拔节期纯氮100 kg·hm~(-2)(N3)]下土壤水分的时空动态、耗水量、产量及水氮资源利用效率。结果表明:在黄土高原半干旱区,200 kg·hm~(-2)施氮水平下,与翻耕和旋耕相比,深松耕与免耕能显著提高玉米花后土壤贮水量和含水量,同时,两个处理的水氮协同利用较好,其在降低耗水12.8%～20.6%的条件下,产量增加11.5%～16.2%,致使水分利用效率提高28.7%～31.9%,300 kg·hm~(-2)施氮水平未起到增产和提高水分利用效率的作用,反而降低氮肥偏生产力。因此,200 kg·hm~(-2)施氮水平和免耕或深松耕是该区全膜双垄沟播玉米稳产高产和高水分利用效率的施氮水平和耕作措施。     

不同耕作措施对粮饲兼用玉米产量形成的影响

2012~2013年在陇中黄土高原半干旱丘陵沟壑区采用大田试验研究了不同耕作措施(传统耕作、免耕、旋耕、深松耕)对全膜双垄沟播技术下粮饲兼用玉米产量形成及水分利用的影响.结果表明:深松耕与旋耕下叶面积指数相近,较传统耕作与免耕提高27.12%~40.24%,光合势动态变化与叶面积指数基本一致;各生育时期干物质积累量都表现为旋耕、深松耕免耕传统耕作,旋耕和深松耕处理双穗率、穗粗、千粒质量均高于传统耕作和免耕;2年平均生物产量、经济产量及秸秆产量旋耕与深松耕处理较高,且有较高的水分利用效率.因此,深松耕与旋耕通过增加叶面积指数提高了叶片光合势,从而增加了玉米干物质积累,且提高了双穗率、源器官光合产物向籽粒的转移量、促进果穗发育,最终有利于粮饲兼用玉米籽粒产量和生物产量及水分利用效率的提高.深松耕与旋耕是适合于黄土高原水土流失地区全膜双垄沟播技术下粮饲兼用玉米栽培的理想技术.     

耕作、施氮和密度及其互作对旱地春玉米土壤水分及产量形成的影响

【目的】黄土旱塬半湿润易旱区属于雨养农业区,水分亏缺为主要限制因素,因此,有必要筛选适于黄土旱塬半湿润易旱区春玉米综合栽培模式,从而提高旱地春玉米水分利用效率和产量。【方法】2017—2018年玉米生长季,探讨不同耕作方式(翻耕、免耕、深松)、施氮(0、150、225 kg·hm-2)和种植密度(52 500、67 500株/hm2)对春玉米田土壤水分动态、水分利用效率、春玉米生长、产量及其构成因素的互作效应,提高玉米综合生产力。【结果】(1)2017—2018年春玉米播种期0—200 cm土层土壤蓄水量均表现为免耕深松翻耕,2年平均免耕与深松播种期0—200 cm土层土壤蓄水量较翻耕分别提高6.1%和4.1%。2年春玉米水分利用效率均在深松高密高氮(STH2)处理最高。(2)深松与免耕处理较翻耕处理显著提高叶面积指数与干物质积累量,随密度与施氮量的增加,春玉米叶面积指数与干物质积累随之增加,耕作×密度对拔节、抽雄期叶面积指数有显著影响,密度×施氮对灌浆中期叶面积指数有显著影响。STH2处理下,玉米成熟期干物质积累量较其他处理提高3.3%—32.9%。(3)穗粒数和百粒重与施氮呈显著正相关关系(P0.05),深松与免耕处理玉米产量显著高于翻耕。STH2处理产量最高,2017年STH2产量较其他处理增幅为1.4%—63.3%;2018年增幅为2.9%—39.6%。【结论】在黄土旱塬半湿润易旱区,深松耕配施150—225 kg·hm-2施氮量与67 500株/hm2种植密度,不仅可以提高春玉米水分利用效率,还可获得较高的玉米产量效益;免耕配施225 kg·hm-2施氮量与67 500株/hm2种植密度,可获得较高的经济效益。     

氮磷钾肥量对玉米产量及养分吸收、利用效率的影响

[目的]探明粮棉轮作模式下玉米经济合理施肥量,以期提高肥料利用效率。[方法]在大田条件下采用随机区组试验,按照N、P_2O_5、K_2O分别设置了0、75、150、225、300kg·hm~(-2) 5个用量梯度,研究了不同肥料用量对玉米产量、养分吸收及肥料利用率的影响。[结果]氮用量在0~225kg·hm~(-2)之间时随施氮量增加,玉米籽粒产量增加,N225达到10 382kg·hm~(-2),氮用量超过225kg·hm~(-2)后产量下降,生物量与经济系数变化规律相似;秸秆氮含量随施氮量增加持续升高,N300处理达到0.680%,显著高于N0、N75与N150,但与N225差异不显著,秸秆氮携出量变化规律相似;籽粒氮含量随施氮量增加先升后降,以N225最高达到1.224%,氮携出量变化规律相似,N225达到127.1kg·hm~(-2)。施磷对玉米产量、生物量与经济系数无显著影响;但随施磷量增加,秸秆与籽粒中P含量均先升后降,秸秆中以P_225最高达到0.187%,籽粒中以P150最高达到0.582%,均显著高于对照;秸秆中P_2O_5携出量随施磷量增加而增加,籽粒中P_2O_5携出量不同处理间差异不显著。施钾增加玉米籽粒产量,K75、K150、K_225与K300分别较K0增加10.8%、12.0%、13.3%、13.4%,但不同用量间差异不显著,生物量变化规律相似,经济系数则变化不大;秸秆K含量与K_2O携出量均随施钾量增加先升后降,以K_225最高,分别达到2.352%与217.4kg·hm~(-2),籽粒K含量不同处理间差异不显著,籽粒K_2O携出量对照显著低于各施钾处理,但不同钾肥用量间差异不显著。[结论]综合考虑产量、养分吸收与肥料利用率结果,玉米季肥料适宜用量为N 225kg·hm~(-2),K_2O 75kg·hm~(-2),免施磷肥。     

耕作、施氮和密度及其互作对旱地春玉米土壤水分及产量形成的影响

【目的】 黄土旱塬半湿润易旱区属于雨养农业区,水分亏缺为主要限制因素,因此,有必要筛选适于黄土旱塬半湿润易旱区春玉米综合栽培模式,从而提高旱地春玉米水分利用效率和产量。【方法】 2017—2018年玉米生长季,探讨不同耕作方式（翻耕、免耕、深松）、施氮（0、150、225 kg·hm^-2）和种植密度（52 500、67 500 株/hm²）对春玉米田土壤水分动态、水分利用效率、春玉米生长、产量及其构成因素的互作效应,提高玉米综合生产力。【结果】 （1）2017—2018年春玉米播种期0—200 cm土层土壤蓄水量均表现为免耕>深松>翻耕,2年平均免耕与深松播种期0—200 cm土层土壤蓄水量较翻耕分别提高6.1%和4.1%。2年春玉米水分利用效率均在深松高密高氮（STH2）处理最高。（2）深松与免耕处理较翻耕处理显著提高叶面积指数与干物质积累量,随密度与施氮量的增加,春玉米叶面积指数与干物质积累随之增加,耕作×密度对拔节、抽雄期叶面积指数有显著影响,密度×施氮对灌浆中期叶面积指数有显著影响。STH2处理下,玉米成熟期干物质积累量较其他处理提高3.3%—32.9%。（3）穗粒数和百粒重与施氮呈显著正相关关系（P<0.05）,深松与免耕处理玉米产量显著高于翻耕。STH2处理产量最高,2017年STH2产量较其他处理增幅为1.4%—63.3%;2018年增幅为2.9%—39.6%。【结论】 在黄土旱塬半湿润易旱区,深松耕配施150—225 kg·hm^-2施氮量与67 500株/hm²种植密度,不仅可以提高春玉米水分利用效率,还可获得较高的玉米产量效益;免耕配施225 kg·hm^-2施氮量与67 500株/hm²种植密度,可获得较高的经济效益。     

不同施氮量下缓释氮肥与尿素掺混对玉米生长与氮素吸收利用的影响

【目的】研究不同施氮量下,尿素与缓释氮肥掺混对大田玉米生长、干物质累积量、产量、氮肥利用率和土壤硝态氮残留的影响,为作物高效施氮管理提供理论依据。【方法】试验选用玉米品种郑单958,设置了3种氮肥类型(尿素(U)、缓释氮肥(S)、尿素缓释肥3∶7掺混(SU))和4个施氮水平(N1(90 kg·hm~(-2))、N2(120 kg·hm~(-2))、N3(180 kg·hm~(-2))、N4(240 kg·hm~(-2))),以不施氮肥(N0)为对照,共13个处理。生育期内对玉米株高、茎粗和叶面积指数进行观测,并统计干物质累积量、产量及产量构成因素。【结果】氮肥类型与施氮量及两者交互作用对玉米生长指标、干物质累积量、产量及产量构成要素都有显著的影响。尿素掺混缓释氮肥(SU)在N3施氮量下玉米最大干物质累积量和氮素累积吸收量分别为17 927.9 kg·hm~(-2)和156.1 kg·hm~(-2),较其他处理分别提高了16.0%—61.7%和8.1%—45.2%。尿素掺混缓释氮肥(SU)在N3施氮量下,产量达到最高,为6 200 kg·hm~(-2),比尿素(U)N3处理和缓释氮肥(S)N2处理的产量分别增加了19.8%和20.7%;其中,缓释氮肥处理(S)和尿素掺混缓释氮肥处理(SU)在N2施氮量下比尿素处理施氮量减少30%时,产量无显著性差异。玉米的产量并不是随着施氮量的增加而增加,尿素(U)和尿素掺混缓释氮肥处理(SU)在N3施氮量时玉米产量比N4施氮量分别增加了19.7%和19.0%,缓释氮肥处理(S)中N2施氮量的玉米产量比N3和N4施氮量分别提高10.9%和26.5%。尿素掺混缓释氮肥(SU)N3处理玉米吐丝期后营养器官中氮素向籽粒中转运量最大,比尿素(U)N3处理和缓释氮肥(S)N2处理分别增加了14.7%和8.2%,有利于促进籽粒的增产。土壤硝态氮的累积量随着施氮量的增加而增加,但是尿素掺混缓释氮肥(SU)处理的土壤硝态氮累积量比尿素(U)处理和缓释氮肥(S)处理分别平均减少21.2%和9.5%,尿素掺混缓释氮肥(SU)处理土壤硝态氮含量主要分布在0—40 cm土层,不仅促进玉米的吸收,更减少土壤氮素向更深土层的淋失,提高耕作层的土壤养分。【结论】尿素与缓释氮肥掺混,施氮量180 kg·hm~(-2)是试验区玉米高效生产的最佳施氮量。     

化学调控和氮肥对高密度下春玉米光热水利用效率和产量的影响

【目的】探讨高密度下化学调控和氮肥对玉米光合特性、籽粒灌浆及光热水利用效率的影响,为玉米密植抗逆高产高效栽培提供依据。【方法】于2017—2018年哈尔滨区域玉米生长季,在大田高密度种植下(90 000株/hm2),设置3个不同氮肥水平N100(100 kg·hm~(-2))、N200(200 kg·hm~(-2))和N300(300 kg·hm~(-2)),7叶期喷施化控剂(玉黄金,30%胺鲜酯·乙烯利水剂),研究化控和氮肥对高密度种植下玉米生长发育和光热水利用效率的影响。【结果】随氮肥施用量的增加,玉米叶片净光合速率(Pn)、最大光化学效率(Fv/Fm)、籽粒内源激素含量、灌浆速率、光热水利用效率(RUE、HUE和WUE)及产量均呈先升高后降低趋势,在施氮量200 kg·hm~(-2)下达到最大。与单施氮肥处理相比,化控和氮肥共同作用显著提高了叶片Pn和Fv/Fm,提高了籽粒内源激素含量和灌浆速率,RUE、HUE和WUE显著提高,使产量得到进一步增加。相关分析表明,灌浆速率与籽粒内源激素生长素(IAA)、细胞分裂素(CTK)、赤霉素(GA)和脱落酸(ABA)含量极显著正相关,产量与RUE、HUE和WUE显著正相关。【结论】高种植密度下,200 kg·hm~(-2)施氮量和化控显著改善玉米的光合特性,促进了籽粒灌浆进程,提高了光热水利用效率,显著提高了产量。     

地膜覆盖、氮肥与密度及其互作对黄土旱塬春玉米氮素吸收、转运及生产效率的影响

【目的】以紧凑型玉米品种先玉335为供试作物,研究地膜覆盖、施氮量、种植密度及其互作对春玉米氮素吸收转运及利用效率的影响,以期为黄土高原半干旱区春玉米高产高效栽培提供理论依据。【方法】2013—2014年春玉米生长季,设置覆盖方式(覆膜和不覆膜)、施氮量(2013年为0、170、200和230 kg N·hm~(-2),2014年为0、170、225和280 kg N·hm~(-2))和种植密度(5.0×10~4、6.5×10~4和8.0×10~4株/hm~2)3个因子,分析不同处理的氮素累积与转运、产量及氮肥生产效率。【结果】地膜覆盖显著增加了玉米吐丝前氮素累积量,促进了吐丝后氮素累积和吐丝前累积氮素的再转移,从而显著提高了籽粒氮素累积量和籽粒产量。覆盖方式与氮肥或密度互作显著影响春玉米氮素吸收、累积和转移。地膜覆盖条件下更多的氮肥(200—230 kg N·hm~(-2))或更高的密度(6.5×10~4—8.0×10~4株/hm~2)投入能有效促进吐丝前储存更多的氮素向籽粒转运,提高吐丝后期氮同化量及其对籽粒的贡献率,从而提高了籽粒氮素累积量;而不覆盖条件下当施氮量超过170 kg N·hm~(-2)或密度超过5.0×104株/hm~2时,吐丝后氮同化量及其对籽粒的贡献显著减少,从而导致吐丝前氮素储备的增加未能有效增加籽粒氮素累积。氮肥与密度互作显著影响氮素累积、吸收和转移。氮肥偏生产力(PFPN)和氮素收获指数(NHI)与吐丝前氮素累积量、氮素转移量、吐丝后氮素累积量及籽粒产量呈正相关,达到了显著水平。从春玉米氮素累积、转移及与产量和氮肥偏生产力关系看,全膜双垄沟播种植技术的合理施氮量为200—230 kg N·hm~(-2)、密度为8.0×10~4株/hm~2,其产量可达13.7—14.6 t·hm~(-2),PFPN可达64.8—68.7 kg·kg~(-1)。【结论】地膜覆盖与适宜的施氮量和种植密度相结合的综合管理实践,有利于促进灌浆期营养器官储存氮向籽粒转移和吐丝后氮同化的协同增加,从而实现高产和高氮肥生产力。     

减氮处理对苏北稻茬麦产量、氮肥利用率及经济效益的影响

在大田常规施磷条件下,研究4个播期(11月5日、11月10日、11月15日、11月20日)下,4个氮肥水平(常规,施纯N 318.9 kg·hm~(-2);减氮10%,施纯N 287.0 kg·hm~(-2);减氮20%,施纯N255.0 kg·hm~(-2);减氮30%,施纯N 223.2 kg·hm~(-2))对淮麦28产量、氮肥利用率及综合效益的影响。结果显示,与常规施氮处理相比,11月10日及11月15日播种,减氮10%后产量变化不大,经济效益明显增加,11月5日及11月20日播种处理的产量和效益都明显降低。表明11月10日及11月15日播种后进行适度减氮有利于小麦稳产增效。     

不同施氮水平对春玉米氮素利用及土壤硝态氮残留的影响

过量施用氮肥造成的环境问题日益严重,氮肥合理使用成为了人们研究的热点.通过研究不同施氮水平对春玉米氮索利用及土壤硝态氮残留的影响,为氮肥的合理利用提供依据.通过在北京市通州区农业技术推广站进行田间小区试验,研究了不同施氮量(0、50、100、200和300kg·hm~(-2))对春玉米产量及氮素利用效率、氮平衡和土壤硝态氮累积量的影响.结果表明:(1)春玉米在施氮量为200kg·hm~(-2)时达到最高产量,为9 006.4 kg·hm~(-2),不同氮肥水平的氮肥利用率在19.7%～25.8%之间,在100 kg·hm~(-2)时的利用效率最高,达到25.8%.(2)作物吸氮量随输入量的增加而增加,氮盈余主要以土壤残留为主,表观损失在氮盈余中的比例虽小,但随施氮量的增加而增加的趋势更加明显.(3)硝态氮在180cm土层中的累积量随氮素输入量的增加而显著增加,在300 kg·hm‘2时达到最高值,为195 kg·hm~(-2),在施氮水平为100 kg·hm~(-2)时作物生长的需要就基本上能够得到满足,而在高施氮水平下(200和300 kg·hm~(-2))时土壤中的硝态氮出现富集现象,对环境形成一定的威胁.     

土壤耕作和施肥方式对夏玉米干物质积累与产量的影响

【目的】改善土壤耕作方式和氮肥施用技术是进一步提高玉米产量和氮肥利用效率的重要措施。本研究拟通过分析浅旋、免耕和条带深松3种耕作方式下缓释肥和常规施肥对夏玉米干物质积累、转运及光合特性的影响,阐明其产量及氮肥效率差异形成的生理过程。【方法】试验于2013—2014年在河南新乡进行。采用裂区设计,耕作方式为主区,设浅旋耕作(rotary tillage,R),免耕直播(no-tillage,N)和条带深松(sub-soiling,S)3种耕作方式;肥料类型为副区,设缓释肥(slow release fertilizer,SRF)和常规施肥(conventional compound fertilizer,CCF)2个处理。【结果】与传统施肥和土壤耕作方式比,施用缓释肥与条带深松耕作均能维持植株开花后较高的叶面积指数和光合速率,且条带深松与缓释肥耦合处理的值最大。成熟期,3种耕作方式下,缓释肥处理叶面积指数降幅两年平均分别低于常规施肥处理7.5%(N)、9.7%(R)和11.8%(S);缓释肥处理净光合速率降幅两年平均分别低于常规施肥处理7.3%(N)、11.5%(R)和16.8%(S)。条带深松耕作下缓释肥处理LAI高于其他处理16.0%—47.9%,穗位叶光合速率较其他处理高14.5%—52.3%。花后较高的叶面积指数和光合速率可促进玉米中后期干物质积累速率及积累持续期的增加,从而显著提高花后光合产物的积累量及同化量。3种耕作方式下,缓释肥处理花后干物质同化量较常规施肥处理两年平均分别提高1.5%(N)、21.4%(R)和24.4%(S);缓释肥处理花后干物质积累量较常规施肥处理两年平均分别提高11.0%(N)、12.2%(R)和17.0%(S)。其中条带深松耕作与缓释肥耦合处理花后干物质积累量和同化量显著高于其他处理,两年平均增幅分别为13.4%—28.9%和17.4%—39.6%。玉米花后干物质积累及同化量的增加是玉米籽粒产量提高的主要原因。因此,施用缓释肥通过增加千粒重,条带深松耕作通过增加收获穗数分别显著提高夏玉米产量;条带深松与缓释肥耦合处理产量显著高于其他处理,增幅为9.2%—23.2%。【结论】条带深松满足了作物对氮素的空间要求,缓释肥满足了作物对氮素的时间要求,施用缓释肥并结合条带深松,可有效调控土壤的养分供应状况,提高土壤氮素供应与作物需氮的时空吻合度,有利于实现黄淮海区夏玉米高产高效及生态安全生产的目标。     

周年减氮对玉米-大蒜轮作系统作物光合特性和干物质积累及产量的影响

通过设置粮菜二熟制农田不同施氮量的组合试验,分析减少氮投入对玉米-大蒜轮作系统作物光合特性、生长特征及产量的影响,为粮菜轮作模式下的减氮决策提供依据。田间试验于2020-2021年进行,玉米季设置3个施氮水平：常规施氮量（220 kg·hm^-2）、减氮20%（176 kg·hm^-2）和减氮40%（132 kg·hm^-2）,大蒜季两个施氮水平：常规施氮量（300 kg·hm^-2）和减氮20%（240 kg·hm^-2）。结果表明,与常规周年施肥模式相比,玉米季减氮20%+大蒜季常规施氮的模式下玉米产量增加1.4%、大蒜蒜薹和蒜头产量无明显变化,该模式维持了玉米吐丝期较高的叶绿素相对含量,显著提高净光合速率6.0%,延长重要生育时期的光合作用时间,保证干物质生产,对大蒜和玉米产量均无显著影响,其他减氮处理的玉米产量显著降低5.4%~25.8%,大蒜蒜薹和蒜头产量分别显著降低6.9%~29.0%和14.9%~ 39.0%。综合考虑,玉米季适量减氮20%即施氮176 kg·hm^-2和大蒜季常规施氮300 kg·hm^-2可保证轮作周期作物的光合生产能力,促进干物质的积累,在保证作物产量的同时减少投入,实现轮作系统减肥增效。     

种植密度对春玉米干物质、氮素积累与转运及产量的影响

以玉米品种陕单609和郑单958为材料,设置4.5(D1)、6.0(D2)、7.5(D3)、9.0(D4)万·hm-2 4个种植密度,研究种植密度对春玉米产量及干物质、氮素转运的影响。结果表明,在D1到D4密度区间,2个品种产量均随密度的增加而增加,在D4密度下最高,分别为13 660.5和13 452kg·hm-2。与D1密度相比,陕单609在D2、D3、D4密度下的产量分别增加16.75%、28.74%、35.34%;郑单958在D2、D3、D4密度下的产量分别增加16.38%、29.96%、37.06%。通过回归方程可知,陕单609最高产密度为10.238万·hm-2,郑单958为9.049 8万·hm-2。叶面积指数、光能截获率随种植密度增加显著增大,而底层透光率显著减小。2个品种的群体干物质积累量和各器官的干物质及氮素积累量、转运量(率)、物质转运对籽粒的贡献率均随种植密度增加而增大。各器官中,氮素积累量、转运量与干物质积累量、转运量呈显著性相关。说明,种植密度通过干物质积累与转运来影响氮素的积累与转运。增加玉米种植密度,有助于增加光合面积、提高有效光能截获率、提高干物质及氮素的积累量和转运量,从而提高玉米籽粒产量。     

马铃薯燕麦间作和施氮对马铃薯干物质累积、产量及品质的影响

基于宁南山区马铃薯连作障碍、用养地矛盾导致产量低下等问题,通过设置4个氮水平和2种种植模式的裂区试验,研究间作和施氮对马铃薯干物质累积参数、产量及品质的影响规律,为提高马铃薯产量、缓解连作障碍提供一定的理论依据和技术支撑。研究表明,单作马铃薯施氮处理较不施氮处理干物质量积累最大速率分别增加17.26%、27.41%、26.14%,间作施氮处理分别增加10.38%、33.69%、41.10%。与不施氮处理相比较,单作模式下干物质活跃积累时间随施氮量分别降低57.44%、85.09%、31.92%,干物质积累速率最大时生长量分别增加84.75%、8.41%、50.43%;间作模式下干物质活跃积累时间随施氮量分别降低7.04%、16.9%、15.50%,干物质积累速率最大时生长量分别增加18.28%、22.57%、30.96%。间作和施氮对干物质积累和产量的提升明显,其中以间作施氮150kg·hm~(-2)和225kg·hm~(-2)处理最佳。通过对产量模拟得出间作马铃薯最佳施氮量为154.08 kg·hm~(-2),理论产量可达到34 674.7 kg·hm~(-2)。与不施氮处理相比,间作下还原糖含量随施氮量的增加分别增加4.26%、2.71%、1.16%,淀粉含量分别增加0.53%、49.13%、26.85%,施氮处理间粗蛋白含量、淀粉含量、可溶性糖含量差异显著,施氮及间作交互作用下还原性糖含量差异显著;对产量和品质因素进行主成分分析,表明间作施氮处理综合值高于单作且施氮150kg·hm~(-2)处理下最高。马铃薯燕麦间作施氮在干物质累积、产量及营养品质方面均优于单作,间作马铃薯施氮量宜为150～154.08kg·hm~(-2)。     

内蒙古河套灌区主要作物农田氮素平衡及潜在污染状况分析

为从氮素平衡的角度研究河套灌区氮素潜在污染风险,本文以河套灌区主要种植作物玉米和向日葵为研究对象,分析了传统种植模式下玉米和向日葵收获期农田土壤无机氮残留现状,并从氮素平衡角度利用氮素盈余、氮素潜在损失对玉米和向日葵种植的环境污染风险进行了分析。结果表明：河套灌区农田土壤残留无机氮随着施氮量的增加而增加,玉米田和向日葵田0~90 cm土壤无机氮（以N计）平均残留量分别为66.11 kg·hm^-2和45.53 kg·hm^-2。灌区中部的五原县玉米田土壤无机氮残留量最高,可达336.93 kg·hm^-2,向日葵田以东部乌拉特前旗最高,残留量达273.66 kg·hm^-2。玉米田和向日葵田平均氮素年输入总量分别为514.81 kg·hm^-2和314.73 kg·hm^-2,以化肥氮为主,占总氮素输入的85%以上。氮素输出主要是作物吸收带走,玉米和向日葵平均氮素年输出总量为362.10 kg·hm^-2和209.65 kg·hm^-2。过高的氮素输入导致玉米和向日葵年平均氮素盈余分别高达235.71 kg·hm^-2和168.08 kg·hm^-2,并伴随着每年169.60 kg·hm^-2和122.55 kg·hm^-2潜在损失的氮素。通过氮素平衡的综合分析得出,内蒙古河套灌区保持现有产量水平的玉米氮肥推荐用量约为280 kg·hm^-2,向日葵为150 kg·hm^-2,与目前河套灌区玉米和向日葵氮肥投入相比,分别节约198 kg·hm^-2和128 kg·hm^-2,同时该施用量也可以显著降低潜在损失的氮,降低环境压力。     

耕作措施对土壤水稳性团聚体及有机碳分布的影响

通过9a不同耕作的定位试验,研究了深松、旋耕、免耕和传统耕作4种耕作措施对关中塿土小麦-玉米轮作条件下土壤水稳性团聚体及有机碳垂直分布的影响。结果表明,与传统耕作相比,深松、旋耕、免耕措施均提高了0～40cm土层中>2mm和0.25～2mm大团聚体含量、团聚体有机碳贡献率和团聚体平均重量直径,而传统耕作相应地增加了0～40cm土层中0.053～0.25mm微团聚体和<0.053mm粘砂粒含量及其有机碳贡献率。同时深松、旋耕、免耕措施提高了各土层总有机碳和耕层0～10cm所有级别团聚体有机碳含量,相比较而言,深松的作用效果更大。秸秆还田进一步提高了各土壤层次上总有机碳和所有级别团聚体的有机碳含量及大团聚体的形成与稳定。在玉米秸秆不还田的条件下,隔年深松比连年深松更有利于0～30cm大团聚体形成及总有机碳和各级别团聚体有机碳的积累。     

不同施氮时期对陆地棉叶片光合特性及产量构成的影响

在已确定棉花施氮总量的基础上,2011年进一步进行了不同施氮时期对陆地棉叶片光合特性和产量构成因素的研究。研究结果表明：在播前施150 kg·hm^-2基肥和花铃期施150 kg·hm^-2追肥的N3处理功能叶片的SPAD值和净光合速率在花铃期以后均处于较高水平,而叶面积指数则表现为蕾期和花铃期各追施150 kg·hm^-2氮肥的N4处理自花铃期保持最高水平,其次为N3处理。N3处理抑制蕾铃的脱落,其蕾铃脱落率分别比N2、N4处理低48.98%和44.44%。各处理皮棉产量以N3处理最高,达1324.7 kg·hm^-2,比施肥各处理的平均产量高出14.9%。     

不同施氮量对两系杂交中籼稻产量和衰老的影响

以超高产水稻品种丰两优香1号为材料,在常规大田生产条件下,分析不同氮肥用量对两系杂交中籼稻产量、氮肥农学利用效率以及功能叶衰老的影响。结果表明,施氮量在0~255 kg·hm-2范围内,两系稻产量、群体质量和氮肥农学利用效率随施氮量增加而提高,以255 kg·hm-2施氮处理的产量最高(11786.4 kg·hm-2)、氮肥农学利用率最大;施氮量增加到300 kg·hm-2,产量、群体质量和氮肥农学利用率均下降。氮素营养影响水稻衰老进程,适宜施氮量(255 kg·hm-2)和较高氮肥农学利用率,能保证两系杂交中籼稻齐穗后功能叶不早衰,有利于后期植株光合能力提高和光合产物积累,使后期物质积累贡献率提高,为获得高产奠定基础。     

控释氮肥对洋葱-棉花套作体系产量及土壤氮含量的影响

2012—2013年在济宁市鱼台县,通过大田试验研究了速效氮肥和控释氮肥在0、100、200、300 kg·hm-2 4个氮素水平下对洋葱-棉花套作体系产量及土壤氮素含量变化的影响。结果表明:氮素用量200、300 kg·hm-2时,速效氮肥和控释氮肥处理棉花产量显著高于氮素用量100 kg·hm-2处理;氮素用量100、200 kg·hm-2时,控释氮肥棉花产量较速效氮肥处理分别显著增加17.3%和7.7%;施氮200 kg·hm-2的控释氮肥处理较氮素用量100 kg·hm-2的控释氮肥处理的籽棉显著增产14.5%,但与施氮300 kg·hm-2的控释氮肥处理相比差异不显著。控释氮肥较速效氮肥更能提高0~20 cm土层NO-3-N的含量,但对土壤中NH+4-N含量无显著影响。施用控释氮肥能够提高洋葱和棉花产量,施氮量为200 kg·hm-2的控释氮肥处理为本试验条件下的最优施肥处理。     

水肥耦合对糜子干物质运转和产量的影响

以晋黍7号为材料,研究了不同水肥条件下糜子叶面积、净光合速率、干物质转运及产量构成因素变化。结果表明,糜子叶面积和净光合速率基本呈现出先上升后下降的变化趋势,叶面积在抽穗期达到最大值,净光合速率在开花期达到最大值;各处理均以叶片干物质的移动率高于茎,茎干物质的转运率均高于叶片,茎和叶的移动率以施氮量150 kg·hm^-2、施磷量120 kg·hm^-2和保水剂60 kg·hm^-2处理最大,分别为 41.82%和43.28%;与不施肥无保水剂（CK）相比,施氮量150 kg·hm^-2、施磷量120 kg·hm^-2和保水剂60 kg·hm^-2处理的产量最高,为5 389.36 kg·hm^-2,增产36.47%;产量与有效穗数、单株穗重和主穗长呈极显著正相关,相关系数分别为0.88、0.80和0.71。一定范围内,随着施肥量的增大,产量增加,保水剂处理比无保水剂处理产量高;施氮量150 kg·hm^-2、施磷量120 kg·hm ^-2和保水剂60 kg·hm^-2处理组的糜子产量最高,茎和叶的干物质移动率最高,对籽粒的贡献率最大,为理想的水肥组合。