旱地高产小麦品种籽粒氮含量与产量形成及氮磷钾吸收分配的关系

【目的】明确高产小麦品种间籽粒氮含量差异及其与产量形成和氮磷钾养分吸收、转移及分配的关系，为旱地高产高氮含量的优质小麦品种选育和小麦丰产优质绿色生产的养分管理提供依据。【方法】于2017—2022年，以14个产量相近、籽粒氮含量差异显著的高产小麦品种为供试材料，在陕西黄土高原旱地连续5年开展田间试验，研究小麦籽粒氮含量差异及其与产量、产量三要素和各器官氮磷钾养分含量的关系，并分析高产高籽粒氮含量小麦品种的生物量累积、产量构成和氮磷钾吸收、转移及分配对施肥的响应。【结果】小麦品种的籽粒氮含量与千粒重显著正相关，籽粒千粒重每增加1.0 g，籽粒氮含量增加0.3 g·kg^-1。高产小麦品种间籽粒氮含量差异显著，高氮品种籽粒含氮量平均为24.9 g·kg^-1，比低氮品种(21.5g·kg^-1)高16%。高产高氮品种产量、生物量和穗数在施氮和施磷后增加幅度均高于低氮品种。高产高氮小麦品种籽粒含磷量和茎叶含钾量在不同施肥条件下均高于低氮品种，籽粒和地上部氮磷钾吸收量在施氮和施磷后增幅均高于低氮品种。高产高氮品种颖壳向籽粒转移氮的能力...     

渭北旱地夏闲期秸秆还田和种植绿肥对土壤水分、养分和冬小麦产量的影响

研究渭北旱地秸秆和绿肥还田土壤水分、养分的变化,对黄土高原旱区作物高产稳产有重要意义。以夏季裸地休闲为对照,研究免耕小麦秸秆还田和种植豆科绿肥及二者混合对渭北旱地冬小麦产量,播前、开花期和收获后土壤水分、硝态氮、铵态氮、有效磷和速效钾数量的影响。试验结果表明,秸秆还田和种植绿肥对冬小麦籽粒产量和生物量无影响;夏闲期种植绿肥和秸秆+绿肥处理使播前和开花期60~160cm土壤贮水减少;种植绿肥处理表层0~20cm土壤硝态氮在播前显著增加10.7kg·hm-2,收获期增加18.4kg·hm-2;开花期种植绿肥土壤有效磷提高43.4kg·hm-2,收获期有效磷数量仍较对照高24.4kg·hm-2;秸秆还田和种植绿肥对土壤铵态氮和速效钾没有显著影响。可见,一年秸秆还田和种植绿肥对冬小麦产量没有产生显著影响,种植绿肥降低了土壤贮水,但提高了表层土壤硝态氮和有效磷数量,不同栽培方式对土壤铵态氮和速效钾含量没有影响。     

秸秆还田措施下施氮量对冬小麦产量及养分吸收的影响

【目的】研究关中地区秸秆还田措施下不同施氮量对冬小麦产量及养分吸收的影响,为相同区域秸秆还田条件下冬小麦氮肥的优化管理提供科学依据。【方法】以"周麦23"为供试材料,进行一季以5个氮肥用量(0,84,168,252,336kg/hm2)为主处理、秸秆还田与否为副处理的田间裂区试验,分析不同氮肥用量对秸秆还田措施下小麦产量、产量构成要素及地上部养分吸收的影响。【结果】与单施氮肥处理相比,在低施氮量(<168kg/hm2)下,氮肥配合秸秆还田处理的冬小麦产量有降低趋势,在高施氮量(>252kg/hm2)下,氮肥配合秸秆还田处理的冬小麦产量呈增加趋势,但两者差异不显著;氮肥表观利用率和氮肥农学效率均呈现为相同施氮量下,秸秆还田处理高于秸秆不还田处理,分别提高了3.29%~24.46%和15.04%~30.05%。秸秆还田条件下,冬小麦籽粒、茎叶和颖壳中的氮素含量及茎叶和颖壳中的钾素含量均随着施氮量的增加而显著增加,而颖壳磷素含量随着施氮量的增加有降低趋势,籽粒中钾素含量受施氮量的影响差异不显著。相同施氮量下,与单施氮肥处理相比,氮肥配合秸秆还田处理籽粒的磷素及钾素含量均呈增加趋势,但差异不显著。【结论】氮肥配合秸秆还田能提高冬小麦氮素利用效率。秸秆还田配施适量的氮肥有提高冬小麦产量的趋势,秸秆还田后氮肥施用量应高于非秸秆还田的田块,但考虑到生产成本及潜在环境污染的可能性因素,在秸秆还田条件下,关中地区冬小麦施氮量不宜高于336kg/hm2。     

休闲期覆盖下施氮量对旱地小麦籽粒蛋白质的影响

采用大田试验研究了休闲期不同覆盖条件下施氮量对旱地小麦籽粒蛋白质形成的影响,从而通过改革耕作技术,达到提高旱地小麦品质的目的。结果表明,随着施氮量的增加,籽粒蛋白质含量在地膜覆盖和纸覆盖条件下显著增加;籽粒GMP含量的峰值随施氮量的增加而增加。结果还表明,3个不同施氮水平,在灌浆后期籽粒游离氨基酸和蛋白质含量以地膜覆盖最高;籽粒蛋白质产量均表现为地膜覆盖>纸覆盖>不覆盖>尼龙网覆盖,且处理之间差异显著。施氮量可较大地调控籽粒游离氨基酸、花后25~37 d籽粒GMP含量、籽粒灌浆后期籽粒蛋白质含量对不同覆盖材料的响应。总之,休闲期采用地膜覆盖,施氮量为150 kg.hm-2可获得较高的籽粒蛋白质含量及产量。     

免耕与覆盖对贵单8号玉米氮磷钾 养分吸收及产量的影响

在贵阳市花溪区黄壤旱地上进行田间试验,观测和分析了翻耕和免耕条件下秸秆低量,中量、高量覆 盖,地膜覆盖对贵单8 号玉米氮磷钾养分吸收及产量的影响,以评价和筛选出最佳的免耕覆盖组合模式,结果表明 与翻耕处理相比,免耕处理玉米单株氮,磷,钾平均吸收量分别增加了9.7%,11.8%和26.3%,2,不同耕作方式对 根茎叶分配量的影响为免耕>翻耕,翻耕\免耕条件下;氮素在根茎叶中的分配量为秸秆中量处理>地膜处理>秸秆高 量处理>秸秆低量处理>不覆盖处理与翻耕处理相比,免耕各处理玉米产量平均增加了5.1%~7.9%翻耕和免耕 下,玉米单株氮,磷,钾素吸收量,玉米亩产量均以秸秆中量覆盖处理最高地膜覆盖处理次之,秸秆高量覆盖处理大 于秸秆低量覆盖处理,不覆盖处理最低与传统的翻耕耕作方式相比免耕种植有利于贵单8 号玉米植株吸收氮磷 钾营养元素免耕地膜覆盖和免耕秸秆中量覆盖两种模式的产量较高,在生产中值得推广。     

减氮结合覆盖下冬小麦养分累积及转移规律研究

研究减施氮肥结合不同覆盖措施下旱地冬小麦养分累积和转移规律,以期为西北旱地冬小麦优质高效生产提供理论依据和实践经验.于2012年至2017年进行大田试验,以不施氮肥为对照,设置农户模式(施氮量为195 kg/hm~2)、农户减氮(150 kg/hm~2),在施用氮肥150kg/hm~2的基础上设置垄覆沟播、全膜穴播、秸秆覆盖3种地表覆盖处理,共6个处理,测定了5季冬小麦籽粒产量和生物量. 2016年至2017年测定各处理的氮磷累积量、转移量、转移率、转移氮磷对籽粒的贡献率,钾累积量、转移量、花后钾损失量及籽粒钾占转移钾比例.据2012-2017年5季产量和生物量平均值来看,农户减氮较农户模式籽粒产量及生物量有下降趋势,但未达到显著水平,在减氮基础上垄覆沟播有增产趋势,全膜穴播、秸秆覆盖较农户减氮分别增产8.4%, 5.0%,垄覆沟播、全膜穴播、秸秆覆盖处理的生物量较农户减氮分别增加7.1%, 15.5%, 10.0%.据2016-2017年数据显示,较农户模式,农户减氮处理氮磷的累积量、转移量、转移率、转移氮磷贡献率、钾素累积量和转移量,花后钾损失量以及籽粒钾占转移钾比例均无显著差异.较农户减氮处理, 3种覆盖处理下氮素累积量、转移量、转移率及转移氮贡献率无显著差异,垄覆沟播与全膜穴播处理促进了磷、钾的累积和转移,但对磷转移率及转移磷贡献率无明显影响,钾的花后损失量较高,籽粒钾占转移钾的比例有下降趋势,秸秆覆盖处理下磷钾累积量显著增加,磷的转移量、转移率及转移贡献率有下降趋势,钾的转移量和损失量均较低,但籽粒钾占转移钾的比例较高. 150 kg/hm~2氮肥用量基本满足旱地冬小麦生长需求,可见减施氮肥可行.全膜穴播及秸秆覆盖处理下产量有增加趋势,垄覆沟播与全膜穴播处理促进磷钾累积及转移,秸秆覆盖提高了籽粒钾占转移钾比例,因此地表覆盖很有必要.     

保护性耕作对旱地春玉米产量及养分吸收的影响

为探索黄土旱作区保护性耕作对春玉米产量及养分吸收的影响,通过大田试验,以传统耕作和免耕两种耕作方式为基础,研究不覆盖、秸秆覆盖、地膜覆盖和秸秆地膜双覆盖4种覆盖方式对春玉米产量和养分吸收的影响。结果表明:两种耕作方式下秸秆地膜双覆盖增产效果明显,传统耕作增产98.9%,免耕增产78.8%;秸秆地膜双覆盖可以有效促进春玉米穗部性状的发育,显著增加百粒重和穗粒数,从而达到增产效果。免耕秸秆地膜双覆盖可提高籽粒中养分比例,氮素养分比例提高14.6%,磷素养分比例提高12.1%,钾素养分比例提高28.9%。     

起垄覆盖秸秆对花生生长发育及养分利用的影响

采用大田随机区组设计,在花生起垄种植方式下,研究了秸秆覆盖方式对花生生长发育及养分利用的影响。结果表明,与不覆盖秸秆相比,秸秆覆盖降低了花生主茎高、侧枝长、分枝数,减少了花针期、结荚期、饱果期花生叶片SPAD值的含量,不利于花生根瘤菌的形成,降低了花生不同部位全氮、全磷、全钾的含量,减少了花生对氮磷钾的吸收积累;其中,垄沟覆盖秸秆对花生生长发育及产量的影响较小,产量降低181.4 kg/hm~2,降低幅度仅为3.9%。试验条件下,小麦秸秆覆盖量为4 500 kg/hm~2,花生能获得较高的荚果产量和氮、磷、钾的积累量,分别为4 481.0,234.6,33.5,112.5 kg/hm~2;垄沟覆盖秸秆种植花生是既能够充分利用小麦秸秆资源,又能保证花生丰产的合理栽培方式。     

减氮覆膜对黄土旱塬小麦产量及养分吸收利用的影响

【目的】明确长期减氮定量监控施肥和地膜覆盖措施下黄土旱塬冬小麦产量变化规律和土壤养分吸收利用情况,指导该区小麦科学施肥、实现区域小麦增产。【方法】基于在晋南旱地冬小麦种植区的长期定位试验区,于2012—2019年设置农户施肥种植模式（农户模式）、减氮定量监控施肥（减氮处理）和减氮定量监控施肥+垄膜沟播（减氮覆膜）3种处理,具体分析在减氮覆膜条件下连续7年冬小麦产量及产量构成、冬小麦对氮磷钾肥吸收及利用效率、冬小麦花前花后营养元素转移和吸收以及0—2 m土层氮素残留状况。【结果】减氮处理较农户模式在总施氮量减少33.5%、平衡施用磷钾肥的情况下,籽粒产量、生物产量无显著差异。籽粒吸氮量提高8.9%,氮肥、磷肥表观回收率和氮肥偏生产力分别提高7.6%、2.7%和55.0%。花前营养器官转移量提高24.2%,0—2 m土层硝态氮总残留量降低了34.4%。在减氮处理基础上进行地膜覆盖后,籽粒产量和生物产量分别较不覆膜提高24.3%和25.5%,籽粒的氮磷钾吸收量分别提高20.9%、35.0%和33.1%,氮、磷、钾肥表观回收率及其偏生产力分别提高3.7%、2.7%、4.8%和22.8%、22.8%、22.0%,花前氮素和磷素吸收量分别显著增加25.4%和57.5%,0—2 m土层硝态氮总残留量降低25.1%。【结论】通过减少氮肥用量和平衡施用磷钾肥,可在实现冬小麦稳产的前提下,提高肥料的利用效率,减少土壤中氮素的残留量。在减氮处理基础上进行覆膜种植后,可实现冬小麦产量的增加,促进养分的吸收转移,进一步提高肥料利用效率,同时在降低硝态氮累积带来环境风险方面有更加显著的效应。     

施肥对陕西关中西部灌区小麦养分吸收及肥料利用率的影响

【目的】研究不同施肥处理对陕西关中西部灌区小麦氮、磷、钾养分吸收及肥料利用率的影响。【方法】在户县、周至和扶风3个县设置16个田间试验点,采用"3414"试验设计,研究不同施肥处理对冬小麦氮、磷、钾养分吸收及其利用率的影响。【结果】不同施肥处理中,均以氮、磷、钾配合施用处理(N2P2K2)的氮、磷、钾养分吸收量、肥料利用效率及肥料偏生产力最高,其中以氮、磷吸收量的增加幅度较为显著;N2P2K2处理的氮、磷、钾肥料利用率分别为30.94%,21.65%和41.49%;随着产量水平的增加,每形成100 kg籽粒时的冬小麦氮、磷、钾养分携出量呈降低趋势,当小麦籽粒产量由4 000增加到8 000 kg/hm2时,每形成100 kg小麦籽粒的氮、磷、钾养分携出量分别降低了18%,15%和17%。【结论】在推荐施肥过程中,有必要根据产量水平确定适宜的单位经济产量养分携出量参数,以较准确地确定作物养分携出量。     

地膜和秸秆覆盖土壤肥力效应分析与比较

【目的】通过研究地膜（PM）和秸秆（SM）覆盖土壤肥力效应的特点，为二者的选择利用提供依据。【方法】利用盆栽和大田试验研究了地膜和秸秆覆盖对玉米农田土壤水分、温度、养分和微生物影响的差异。【结果】地膜和秸秆覆盖都有明显保水作用，但前者主要表现为增加了表层土壤水分含量，深层土壤含水量反而明显降低，而后者各层土壤水分都有明显提高；地膜覆盖兼有显著的增温效应，而秸秆覆盖土壤温度却明显低于对照，但在冬季低温短日照条件下，地膜覆盖土壤温度反而低于秸秆覆盖；秸秆覆盖不同程度地增加了土壤有机质和速效氮、磷、钾等养分含量，而地膜覆盖无此作用，甚至降低了表层土壤有机质含量；秸秆和地膜覆盖都不同程度地增加了土壤三大种群微生物数量，但秸秆覆盖增加幅度大于地膜覆盖。【结论】覆盖的主要目的是增温时，应选择地膜，主要目的是保水时，秸秆的效果更好，同时秸秆覆盖还具有增加土壤养分和生物活性的作用。     

不同方式周年覆盖对黄土高原玉米农田土壤水热的调控效应

【目的】探究黄土高原半干旱区不同覆盖方式调控土壤水、热与持续增产、增效的协同效应,为该区确立高效、环保覆盖方式提供理论依据。【方法】设置塑料地膜全膜覆盖(PM)、降解膜全膜覆盖(BM)、膜垄种植(RH)和秸秆覆盖(SM)4种不同周年覆盖(休闲期+生育期)方式,以裸地不覆盖为对照(CT),通过3年大田定位试验,研究不同覆盖方式对土壤水、热时空动态变化规律及其利用特征的影响。【结果】周年覆盖能有效抑制休闲期土壤水分无效蒸发,提高降水潜在利用效率,PM、BM、RH和SM处理休闲期分别较CT多储水53、51、32和36 mm,降水潜在利用效率分别提高了14%、12%、11%和10%。地膜覆盖增温显著,有效提高了玉米干物质累积速度,缩短了其生育进程,其中PM、BM和RH处理拔节期分别较CT提前了15、8和7 d,成熟期分别提前了17、7和7 d。与CT处理相比,PM、BM和RH处理产量增幅分别为52%、32%和27%,积温生产效率分别提高了57%、15%和58%,水分利用效率分别提高了31%、14%和26%,降水利用效率分别提高了53%、27%和29%,耗水系数则分别降低了33%、21%和22%。SM处理能有效增加玉米生育期土壤储水量,但土壤温度的降低导致其生长发育迟缓,其拔节期和成熟期分别较CT推迟了4 d和5 d,最终产量、水分生产效率和积温生产效率分别降低了21%、18%和9%。PM处理增加了农田耗水量,其季末供水能力分别较BM、RH和SM降低了19、56和86 mm。但PM处理土壤水分平衡受生育中后期降水量影响较大,2015年7—9月降水量较多年平均值减少71 mm,PM处理收获期100—200 cm土层土壤储水量较CT处理减少28 mm,并较土壤稳定度降低5.4 mm,造成深层土壤水分亏缺。【结论】塑料地膜全膜覆盖是黄土高原半干旱区协同提高土壤水、热资源利用效率,增加玉米产量的有效措施,然而在玉米生育中后期遭遇干旱容易引起深层土壤水分亏缺和产量波动;降解膜全膜覆盖和膜垄种植处理的增温和增产效果均弱于塑料地膜全膜覆盖,但更有利于维持土壤水分平衡;秸秆覆盖降温、减产效果明显,不推荐在气温较低的半干旱区应用。     

夏闲期覆盖配施氮肥对旱地小麦土壤水分及氮素利用的影响

【目的】针对黄土高原旱地小麦降水少且分配不均、水分和氮素利用效率低的问题,探索旱地小麦覆盖保水和氮肥施用的最佳技术途径。【方法】于2010—2013年在山西省闻喜县邱家岭村开展试验,主区为覆盖方式,设夏闲期深翻后覆盖与不覆盖2个水平,副区为施氮量,设低(纯氮75 kg·hm~(-2))、中(纯氮150 kg·hm~(-2))、高(纯氮225 kg·hm~(-2))3个水平,明确年际间夏闲期深翻覆盖配施氮肥对旱地麦田土壤水分、植株氮素利用、产量的影响。【结果】各生育时期土壤水分、植株氮素积累量、花前氮素转运量及其对籽粒的贡献率均以丰水年最高,欠水年最低,丰水年、平水年较欠水年分别提高产量80%、69%,提高水分利用效率7%、20%,提高氮素利用效率6%、5%。夏闲期覆盖较不覆盖,播种期0—300 cm土壤蓄水量显著提高,达50—62 mm;花前各生育时期土壤蓄水量显著提高,各生育时期植株氮素积累量提高,籽粒氮素积累量显著提高;丰水年和平水年拔节后各阶段氮素积累量显著提高,花前叶片和穗氮素转运量对籽粒贡献率提高;欠水年花前各阶段氮素积累量及其所占比例提高,花前茎秆+茎鞘氮素转运量对籽粒贡献率显著提高;产量显著提高,达23%—41%;水分利用效率提高3%—15%;丰水年和平水年氮素利用效率显著提高,达14%—26%,欠水年低氮条件下也显著提高,达10%。丰水年配施高氮,平水年和覆盖条件下的欠水年配施中氮,不覆盖条件下的欠水年配施低氮,孕穗期前土壤蓄水量、产量和水分利用效率均较高。丰水年配施高氮,花前氮素转运量和花后氮素积累量均最高,且各处理间差异显著,主要是由于促进花前叶片和穗中氮素向籽粒转运;平水年和覆盖条件下的欠水年配施中氮,花前氮素转运量和籽粒氮素积累量最高,且各处理间差异显著,平水年主要促进叶片和穗中氮素向籽粒转运,穗叶片,覆盖条件下的欠水年主要促进茎秆+茎鞘和穗中氮素向籽粒中转运,茎秆+茎鞘穗;不覆盖条件下的欠水年配施低氮,籽粒氮素积累量最高,且各处理间差异显著,花前氮素转运量及其对籽粒贡献率最高,茎秆+茎鞘和穗氮素转运量及其对籽粒贡献率最高,且各处理间差异显著。【结论】旱地麦田夏闲期覆盖有利于蓄积降水,有利于促进丰水年和平水年小麦生育中后期氮素积累,促进叶片和穗中氮素向籽粒转运;有利于促进欠水年生育前中期氮素积累,促进茎秆+茎鞘中氮素向籽粒转运。丰水年施氮225kg·hm~(-2),平水年和覆盖条件下的欠水年施氮150 kg·hm~(-2),不覆盖条件下的欠水年施氮量75 kg·hm~(-2)可实现产量和水分利用效率的同步提升。     

黄土高原旱地秋覆膜及氮肥秋基春追比例对春玉米产量和品质的影响

【目的】研究玉米秋冬闲期地膜覆盖保墒及优化氮肥秋基春追比例,为抗旱保苗及合理施肥提供理论依据。【方法】采用秋季与春季地膜覆盖对比试验（1999—2010年）,监测0—200 cm土层土壤蓄水效率及不同降水年型产量变化。开展氮肥管理试验（2001—2003年）,分析氮肥不同基、追肥比例的玉米籽粒产量和关键营养品质。【结果】 秋覆膜春播玉米播前1 m土层多贮水36.7 mm,土壤蓄水效率为78.4%,产量和水分利用效率（WUE）达到11 149.8 kg•hm-2、33.1 kg•hm-2•mm-1,较春季地膜覆盖分别提高16.7%、14.9%。秋覆膜且氮总量（180 kg•hm-2）一定时,即秋季基施72 kg N•hm-2、春季追施108 kg N•hm-2 ,玉米WUE和籽粒蛋白质含量最高。【结论】旱地玉米采用秋覆膜栽培可显著提高土壤蓄水效率和作物水分利用效率。兼顾玉米产量和目标品质的最佳氮肥施肥比例为秋季基施氮占总量的40%—60%,剩余量春季追施可以达到品质与产量同步提高,抗逆增产保优。     

有机肥氮替代化肥氮提高玉米产量和氮素吸收利用效率

【目的】有机肥替代部分化肥是实现中国化肥零增长的重要技术途径之一。利用在紫色土上8年定位试验研究有机肥氮连续替代化肥氮玉米生产力和氮素吸收利用效率的变化,为紫色土区合理利用有机养分资源和玉米施肥结构的调整提供科学依据。【方法】本试验为8年定位试验,试验施肥模式有5种:不施氮肥对照(CK)、农民常规施肥(FP)、化肥优化施用(OP)、在化肥优化的基础上有机肥(鸡粪)氮替代50%化肥氮(MF)、有机肥(鸡粪)氮替代100%化肥氮(OM)。试验研究了不同施肥处理下玉米产量、生物量和氮素吸收利用的变化。【结果】有机肥氮替代部分化肥氮能够显著增加玉米籽粒产量和生物量。相比常规施肥(FP)、有机肥氮替代100%化肥氮(OM)和化肥优化施用(OP),有机肥氮替代50%化肥氮处理(MF)的8年玉米籽粒平均增产率分别为13.7%、13.5%和12.5%,地上部生物量增产11.3%、7.0%和8.6%。与对照相比,各施肥模式均降低了玉米产量年度变异系数,提高了可持续指数和收获系数,其中有机肥氮替代50%化肥氮(MF)年度变异最小、可持续指数和收获指数最高。有机肥氮替代部分化肥氮促进了玉米对氮的吸收累积和向籽粒的转运。与化肥优化施(OP)和有机肥氮替代100%化肥氮(OM)处理相比,有机肥氮替代50%的化肥氮处理(MF)籽粒中氮素累积吸收量增加7.0%和29.6%,氮的总表观利用率提高2.5个百分点和26.5个百分点。有机肥氮替代50%化肥氮处理(MF)的氮肥偏生产力、氮收获指数和氮肥贡献率分别比OP提高6.2 kg·kg~(-1)、3.5个百分点和6.3个百分点,比OM提高6.6 kg·kg~(-1)、0.8个百分点和5.8个百分点。不同施肥处理每生产1 t玉米对氮素的需求量存在明显差异,化肥优化(OP)和有机肥氮替代50%的化肥氮(MF)处理生产1 t玉米籽粒对氮素的需求量(9.4 kg和10.8 kg)明显低于FP和OM处理(14.5 kg和12.9 kg),提高了氮素的生产效率。【结论】有机肥氮替代50%化肥氮显著提高了玉米经济产量和生物产量,提高了产量的稳定性和可持续性;促进了玉米对氮素的吸收和向籽粒的转运,提高了氮的利用效率。有机肥氮替代部分化肥氮是西南紫色土地区玉米增产稳产、氮肥增效的合理施肥方式。     

长期不同施肥处理对红壤水稻土微生物量氮周转的影响

【目的】土壤微生物生物量是土壤重要的活性养分库。研究长期不同施肥处理下土壤微生物生物量的周转特性,探究施肥对土壤养分转化与供应能力的影响。【方法】对田间长期单施或配施无机氮肥（N）、无机磷肥（P）、无机钾肥（K）、有机质循环（C）及1/2秸秆回田（S）的试验进行采样分析,研究不同施肥处理下土壤微生物生物量、微生物量氮周转及水稻产量变化。【结果】施用磷肥有利于提高土壤微生物量碳、微生物量氮、微生物量氮周转速率以及作物产量,比未施用磷肥处理平均提高了13.2%、33.1%、31.2%及173.4%。单施有机肥也有利于提高土壤微生物量碳、微生物量氮和作物产量,比对照提高了36.1%、28.1%和68.1%,但微生物量氮周转速率降低了4.3%。有机无机肥配合施用显著提高了土壤微生物量碳、微生物量氮、微生物量氮周转速率及水稻产量,NPKC和NPKS处理的土壤微生物量碳、微生物量氮、微生物生物量氮周转速率及水稻产量分别比对照高40.1%、26.3%、177.1%、204.1%和36.1%、20.9%、192.9%、203.3%。【结论】有机无机肥配施能够提高土壤活性养分库,增强土壤养分转化和供给能力,提高稻田生产力。     

秸秆覆盖与施磷对丘陵旱地小麦产量和磷素吸收利用效应的影响

【目的】冬干春旱、土壤有机质和速效磷缺乏是四川丘陵旱地冬小麦生产的主要限制因素,通过研究休闲期秸秆覆盖还田和施磷对旱地冬小麦产量和磷素吸收利用的影响,以期为四川丘陵旱地小麦高产稳产及磷素高效利用提供技术方案。【方法】试验于2018—2020年在四川仁寿进行,采用裂区设计,以秸秆覆盖（SM）和不覆盖（NSM）为主区;3个磷水平0（P0）、75 kg·hm^-2（P75）和120（P120）kg·hm^-2为副区。分析秸秆覆盖和施磷下小麦干物质积累与转运、产量性状及磷素吸收利用的差异。【结果】秸秆覆盖的增产效应高于施磷效应。2018—2019和2019—2020年度秸秆覆盖处理较不覆盖处理小麦有效穗分别增加17.7%和8.48%,穗粒数增加15.6%和11.2%,产量提高18.6%和13.5%;两年度施磷75 kg·hm^-2较不施磷处理小麦有效穗分别增加18.2%和8.79%,穗粒数增加21.1%和6.09%,产量提高30.2%和16.1%;施磷120 kg·hm^-2比不施磷处理有效穗分别增加21.2%和9.53%,穗粒数增加20.2%和4.03%,产量提高31.8%和17.9%。秸秆覆盖显著提高了小麦开花期和成熟期的干物质、磷素积累量,且均随施磷量的增加而增加;同时秸秆覆盖与施磷均可显著提高小麦花前干物质和磷素转运、花后干物质和磷素积累能力。秸秆覆盖显著提高花前干物质转运量对籽粒的贡献率,但降低了花前磷素转运量对籽粒的贡献率,而施磷显著提高了花前干物质转运量对籽粒的贡献率和花前磷素转运量对籽粒的贡献率。秋闲季秸秆覆盖还田促进了磷的吸收利用,磷肥吸收效率2年分别提高27.3%和23.7%,磷肥偏生产力提高17.8%和14.7%。【结论】秸秆覆盖更有利于促进花前干物质和磷素转运,同时促进花后磷素积累和提高磷肥吸收利用效率,通过增加有效穗和穗粒数实现增产。在本试验条件下,秸秆覆盖+75 kg·hm^-2磷肥是适用于四川丘陵旱地小麦高产高效的耕作栽培措施和磷肥管理方案。     

直播冬油菜干物质积累及氮磷钾养分的吸收利用

 【目的】了解高产直播冬油菜的养分吸收和利用规律。【方法】高产栽培条件下，在冬油菜整个生育期内定期取样，测定油菜各部位干物质量和养分含量，计算各生育时期氮、磷、钾养分积累量，明确甘蓝型冬油菜在4 500 kg•hm-2产量条件下的干物质积累及氮、磷、钾养分吸收利用规律。【结果】直播冬油菜总干物质积累呈“S”形曲线，表现为薹花期＞苗期＞角果成熟期。根、茎、绿叶、落叶的干物质量分别在播种后185、200、130、230 d达最大值，干物质量分别为2 286、5 450、2 306、2 162 kg•hm-2。各器官氮含量（籽粒除外）随生育时期的推进逐渐降低，苗期变化平缓，蕾薹期后降幅较大。茎、绿叶中磷含量苗期略有上升，蕾薹期后迅速降低。根、落叶、角壳中磷含量则持续下降。根、茎中钾含量在苗期波动较大，蕾薹期后迅速降低。叶片中钾含量在苗期略有降低，其后一直稳定。落叶中钾含量一直波动变化，无明显规律。氮、钾的积累规律相似，出苗后持续增加，花期达最大值，而后略有下降，两者积累量均表现为苗期＞蕾薹期＞花期。整个生育期磷积累量持续上升，表现为角果期＞苗期＞薹花期。高产栽培条件下直播油菜N、P、K最大养分需求量分别为217.6、39.9、219.8 kg•hm-2，需求比例为1.00﹕0.18﹕1.01。【结论】除落叶和生殖器官外，各器官干物质积累量、养分含量、养分积累量均呈现苗期升高花期后降低的变化趋势。根、茎、叶中的部分养分在花期后会转移到籽粒中，保证直播冬油菜花期前充足的养分供给是高产的前提。     

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。     

基于养分专家系统的小麦-玉米推荐施肥效应研究

【目的】探求冬小麦-夏玉米轮作体系科学施肥技术。【方法】采用田间试验研究了小麦、玉米养分专家系统和国际农化服务中心(Agro Services International Inc,ASI)法推荐施肥对冬小麦-夏玉米轮作周期产量、经济效益、养分积累量、肥料利用效率及周年磷钾素平衡的影响。【结果】施肥显著增加冬小麦、夏玉米产量,新郑市航空港区和鹤壁轮作周年分别增产24.75%—65.26%和8.18%—35.53%,施氮分别增产31.14%和24.40%、施磷增产11.62%和9.42%、施钾增产11.52%和8.64%,施氮、磷和钾肥平均增收9 369、4 095和3 923元/hm2。养分专家系统推荐施肥较习惯施肥,植株氮、磷和钾积累量分别增加了7.87%、12.72%和4.79%,分别增产6.63%和4.63%,增收18.27%和20.48%,产投比为4.01,与ASI推荐施肥效果相当。基于养分专家系统推荐施肥的周年氮、磷和钾肥平均农学效率分别为10.99、10.67和10.69 kg·kg-1,氮、磷和钾肥当季利用率分别为35.82%、22.30%和45.33%。冬小麦、夏玉米秸秆全量还田下,推荐磷钾肥量可实现周年磷钾素分别盈余49.6和71.5 kg·hm-2。【结论】小麦(玉米)养分专家系统推荐施肥优化了氮磷钾肥配比,促进了冬小麦和夏玉米对氮、磷、钾养分的吸收利用,在冬小麦-夏玉米轮作体系中较习惯施肥具有增产增收效果,肥料利用效率较高,实现了周年磷钾素养分盈余,方便快捷,可在冬小麦-夏玉米轮作区推广应用。