彬县旱塬农田土壤物理现状分析及改良措施

为了摸清旱塬耕地土壤物理性状,对耕层厚度、土壤容重和紧实度做了调查与分析。结果显示,耕层和犁底层土壤厚度均值分别为16.9、19.6 cm,耕层土壤较薄、犁底层土壤较厚。耕层和犁底层土壤容重均值分别为1.24、1.47g/cm~3,耕层土壤容重适宜、犁底层土壤容重较大。耕层和犁底层土壤紧实度均值分别为747、2 620 k Pa,耕层土壤紧实度尚合适、犁底层土壤紧实度过大。鉴于旱塬农田土壤紧实障碍严重程度,根据障碍形成原因,有针对性地采取适当措施以改良土壤。     

千金子对水稻生长的影响及其经济阈值

【目的】千金子是直播稻田的恶性杂草,严重危害水稻生长发育,降低水稻产量。研究直播稻田千金子对水稻生长的影响及其经济阈值,为制定稻田千金子的防治指标和措施提供科学依据。【方法】在大田条件下,采用添加系列试验法研究不同密度千金子（0、1、3、6、9、12、15、18和21株/m²）对直播中稻和双季早、晚稻生长和产量的影响,采用模型拟合法研究不同密度千金子与水稻产量构成因子及其损失率间的函数关系,依据经济危害允许水平（EIL）公式推导不同类型稻田千金子的防治经济阈值。【结果】直播水稻在千金子的竞争干扰下,植株的株高、分蘖数、有效穗数、每穗实粒数、千粒重及产量均随千金子密度的增加而逐渐降低。与无千金子对照比较,在千金子密度为21株/m²时,早稻、中稻和晚稻株高分别下降11.73%、4.80%和7.82%,分蘖力分别下降22.08%、29.67%和19.22%,有效穗数分别下降12.00%、25.57%和21.43%,每穗实粒数分别下降13.28%、15.07%和14.82%,千粒重分别下降12.11%、11.99%和7.03%,从而导致产量分别降低39.22%、44.36%和37.80%。采用二次曲线函数y=ax²+bx+c可较好地拟合千金子密度与早稻（y=-0.0037x²-0.1389x+57.2631,P＜0.001）、中稻（y=-0.0007x²-0.0816x+77.0617,P＜0.001）和晚稻（y=-0.0006x²-0.2032x+78.0150,P＜0.001）株高的关系,与早稻（y=0.0229x²-3.5944x+331.5809,P＜0.001）、中稻（y=-0.0529x²-5.3734x+464.9348,P＜0.001）和晚稻（y=0.0302x²-3.7612x +399.7899,P＜0.001）分蘖力的关系,以及与早稻（y=-0.0259x²-1.3288x+282.2607,P＜0.001）、中稻（y=0.0208x²-4.9362x +366.0443,P＜0.001）和晚稻（y =0.0412x²-3.6170x+326.3593,P＜0.001）有效穗数的关系;而采用对数函数y=alnx+b可较好地拟合千金子密度与早稻（y=-2.8309lnx+87.8309,P＜0.001）每穗实粒数的关系,二次曲线函y=ax²+bx+c可较好地拟合中稻（y=0.0434x²-1.6046x+94.9940,P＜0.001）和晚稻（y=0.0084x²-0.8042x+93.7427,P＜0.001）每穗实粒数的关系。同时,采用二次曲线函数y=ax²+bx+c还可较好地拟合千金子密度与早稻（y=0.0051x²-0.2633x+27.1196,P＜0.001）、中稻（y=-0.0003x²-0.1312x+25.7605,P＜0.001）和晚稻（y=-0.0022x²-0.0335x+26.0215,P＜0.001）千粒重的关系,以及与早稻（y=2.1426x²-144.7765x+6674.9628,P＜0.001）、中稻（y=5.3452x²-298.2884x+8933.8063,P＜0.001）和晚稻（y=1.4743x²-156.4516x+7906.4028,P＜0.001）产量的关系;而早稻、中稻和晚稻产量损失与千金子密度之间的关系分别以幂函数y= 8.6313x^0.4757（P＜0.001）、y=2.5916x^0.9722（P＜0.001）和y=4.6306x^0.6864（P＜0.001）拟合的效果最佳。在早稻、中稻和晚稻产量水平分别为7 500、9 750和8 625 kg·hm^-2时, 人工防除千金子的经济危害允许水平分别为12.73%、8.80%和10.07%,经济阈值分别为2.26、3.52和3.56株/m²;使用氰氟草酯和嗪草酮进行化学除草时,早稻、中稻和晚稻的经济危害允许水平分别为2.26%-2.72%、1.56%-1.88%和1.77%-2.12%,经济阈值分别为0.06-0.09、0.59-0.72和0.25-0.32株/m²。【结论】千金子对水稻的抑制效应与其密度呈正相关,早稻、中稻和晚稻间存在差异;通过对经济阈值分析,化学药剂防治千金子的经济阈值表现为早稻＜晚稻＜中稻。     

陕西省农田土壤紧实度空间变异及其影响因素

为探明陕西省农田土壤紧实度现状及区域差异,2013年在全省选取228个调查点,对1 100多块地的农田土壤紧实度进行调查。结果表明:陕西省农田耕层土壤紧实度为250.0~2 080.0kPa,平均为781.3kPa,变异性中等;全省各区犁底层紧实度为716.0~5 650.0kPa,平均为2 900.5kPa,中等变异。耕层土壤紧实度以关中东部和陕南东部较大,1 000kPa以上,陕北大部分县区耕层比较疏松;犁底层紧实度以关中地区及陕南东部较大,在3 000kPa以上,陕北地区犁底层紧实度普遍较低。耕层土壤紧实度主要受区域位置、农田利用类型、地形、作物类型、耕作方式及土壤类型影响(P0.05);犁底层紧实度受区域位置、作物类型、地形、耕作方式、熟制、机耕年限、灌溉情况、土壤类型以及土壤含水量等因素影响(P0.05)。     

基于数字图像技术的冬油菜氮素营养诊断

【目的】利用田间氮肥梯度试验探讨数字图像技术对冬油菜氮素营养无损评估预测的可行性,明确该技术的最佳数码参数和方程模型,为数字图像技术进行冬油菜氮素无损诊断提供依据。【方法】2013-2014年在湖北省武穴市开展不同施氮处理田间试验,以冬油菜为试验材料,设置不同氮素水平（0、90、180、270和360 kg·hm^-2）,分别于六叶期、十叶期、蕾薹期和开花期,利用数码相机获取冠层数字图像数据,同时采集植株样品分析其生长特征值,研究其相关性并建立氮素营养参数的方程模型。利用2014-2015年独立氮肥水平试验,对上述方程模型拟合精度进行验证并绘制1﹕1线性关系图。【结果】数字图像红光值（R）、红光标准化值（NRI）和绿光与蓝光比值（G/B）与冬油菜氮营养状况常规诊断指标地上部生物量、叶片氮浓度和叶绿素浓度等呈负相关关系,而绿光值（G）、蓝光值（B）、绿光与红光比值（G/R）、蓝光与红光比值（B/R）、绿光标准化值（NGI）和蓝光标准化值（NBI）则与上述指标呈正相关关系,红光标准化值（NRI）与其他数码参数相比能更好地表征冬油菜的氮素营养状况,蕾薹期红光标准化值NRI与氮肥用量、地上部生物量、叶片氮浓度、叶绿素浓度、氮素吸收量和氮营养指数之间的关系可分别用线性方程y(t·hm^-2)=-8.003x+2.706、y(t·hm^-2)=-106.072x+38.200、y(g·kg^-1)=-692.99x+ 261.84、y(mg·g^-1)=-12.750x+5.665、y(kg·hm^-2)=-4087.416x+1414.274和y=-27.198x+9.812来表达,其相关性达到极显著水平。2014-2015年独立试验模型检验结果表明,叶片氮浓度、叶绿素浓度和氮营养指数实测值与预测值的决定系数R²分别为0.917^**、0.746^**和0.953^**;均方根误差RMSE分别为0.821、0.330和0.228;相对误差RE %分别为26.32%、28.57%和28.39%,模型预测精度较好。【结论】数字图像技术可以用于冬油菜氮素营养的评估预测,评估时期为蕾薹期（包括）之前均可,最佳预测参数为红光标准化值NRI,参数的最佳方程模型为直线方程函数。     

基于南方红壤耕地气压深松铲的设计与深松仿真分析

针对现有深松机在红壤耕地犁底层土壤深松阻力大、幅宽小、效率低等问题,设计一种基于气压劈裂的气压深松铲。采用CFD软件建立南方耕地红壤犁底层土壤的模型进行深松气压范围标定,并针对相同气压2 MPa下不同容重犁底层土壤的扩散特性进行研究。结果表明:红壤犁底层容重1.8g/cm~3土壤的有效起劈气压范围为1.6～2.4MPa;容重1.6g/cm~3、1.8g/cm~3的犁底层土壤裂隙主要沿水平方向扩散,容重1.4g/cm~3的犁底层土壤裂隙则同时沿竖直方向与水平方向扩散;容重越大的犁底层土壤,深松效果越好。     

沂南县土壤耕层变浅改良培肥技术初探

<正>山东省沂南县自20世纪90年代开始,大量采用旋耕机械进行土壤耕作,而多年旋耕的结果是耕层变浅,犁底层上升。据调查大部分农田耕层厚度为13~15cm,耕层下面形成了比较坚硬的犁底层,严重影响作物根系发育、下扎,大幅缩小了根系吸收养分的范围,制约农作物产量进一步提高。通过土壤改良培肥可以有效增加土壤有机质含量,提高土壤通透性,有利于作物根系的生长,可以提高耕地的保水保肥能力,对增加作物产量,改良土壤结构有着无可替     

土壤深耕对冬小麦根系在土壤剖面分布的影响

随着耕作种植制度的改变,旋耕已成为中国北方冬小麦生产的主要耕作整地方式。常年以旋代耕,使耕层下面形成了一个比较坚硬的犁底层,影响作物根系发育、下扎,最终造成作物减产。对河北省曲周县的曲周县-中国农业大学"双高"基地2个采用不同耕作方式(旋耕和深耕)的麦田中0～100 cm土壤剖面小麦根系分布状况进行研究,结果表明:深耕田小麦根系数量较旋耕田块高76.6%,深耕田块耕层以下土壤剖面(15～100 cm)中根系数量是旋耕田的1.22倍。     

农产品中黄曲霉毒素的时间分辨荧光免疫层析快速检测技术研究

【目的】黄曲霉毒素严重污染农产品,威胁人畜生命健康,是政府重视、社会关注的一大焦点问题,因此亟需研究建立黄曲霉毒素高灵敏高快速检测方法。目前已研制出高特异性高灵敏度黄曲霉毒素单克隆抗体,本研究旨在应用该抗体,建立黄曲霉毒素时间分辨荧光免疫层析快速检测技术,为农产品质量监管、风险评估提供技术支持。【方法】本研究通过将黄曲霉毒素抗体与乳胶铕进行偶联标记,利用自主研制的黄曲霉毒素时间分辨荧光免疫层析试纸条进行黄曲霉毒素检测,通过检测线T信号值与质控线C信号值的比值和标准溶液浓度的自然对数值实现定量。针对花生、稻米、植物油等不同农产品,研究建立样品粉碎均质提取一体化技术。对铕标记时间分辨荧光免疫层析检测技术进行方法学考核,以花生、稻米、植物油等为例,进行实际样品检测,并与HPLC法进行结果比对。【结果】在花生、稻米、植物油等农产品实际样品检测中,本研究建立的时间分辨荧光免疫层析检测技术检测黄曲霉毒素B₁得到检测限均为0.3 μg·kg^-1,线性范围分别为0.8-25、0.8-15和0.8-30 μg·kg^-1。上述3种农产品对应的标准曲线的线性方程分别为y=0.238x+0.654（R²=0.992）、y=0.321x+0.811（R²=0.990）和y=0.146x+0.173（R ²=0.993）,标准偏差分别为0.024、0.039和0.021。该方法的批内准确度和精密度添加回收试验结果表明,添加回收率在81.0%-113.0%,变异系数在7.2%-14.2%;批间准确度和精密度试验结果显示,添加回收率在75.8%-114.9%,变异系数在7.7%-15.3%。说明该检测技术批内、批间均具有良好的准确度和精密度。该方法与HPLC法检测结果相比,相对误差小于10%,说明黄曲霉毒素时间分辨荧光免疫层析技术与行业标准方法检测结果具有良好的一致性。【结论】时间分辨荧光免疫层析检测技术灵敏度高、线性范围宽,重复性和稳定性好,是一种适合中国国情的实用快速检测技术,具有广阔的应用前景。     

条耕种植对薄层黑土农田土壤物理性质与玉米产量的影响

【目的】探究不同种植年限与种植方式对松辽平原南部薄层黑土农田土壤改良与产量的影响。【方法】采用田间定位试验,分析条耕（ST）、免耕（NT）与常规垄作（CT）3 种种植方式下土壤物理性质与产量性状的变化。【结果】种植 2 年地块,ST、NT 与 CT 处理的耕层厚度与田间持水量无显著差异,而种植 4 年地块 ST处理耕层厚度和田间持水量分别较 CT 增加 15.46% 和 30.28%,与 NT 无差异。0~20 cm 耕层土壤,ST 处理下种植 2、4 年地块土壤穿透阻力分别较 CT 增加 57.57%、42.86%,较 NT 处理分别降低 5.2%、19.22%,3 种耕作方式处理下种植 2 年和 4 年地块土壤容重与土壤孔隙度均无显著差异。20~40 cm 亚耕层土壤,仅种植 4 年地块的ST 处理土壤容重较 CT 降低 11.56%,与 NT 无差异,而 ST 处理下种植 2、4 年地块的土壤穿透阻力分别较 CT 降低 5.22%、19.62%,土壤孔隙度相应分别提高 11.80%、15.92%。产量上,种植 2 年地块 ST 处理较 CT、NT 分别增产 3.62%、3.52%,而种植 4 年地块,ST 处理较 CT、NT 分别提高 16.08%、9.29%。产量构成因素分析结果表明,单位面积有效穗数增加是条耕种植玉米实现增产的主要原因,随机森林模型结果进一步表明,耕层厚度与耕层穿透阻力分别是种植 2 年和 4 年条件下影响玉米产量最主要的因子。【结论】松辽平原南部薄层黑土农田种植玉米,采用条耕种植方式有利于薄层黑土农田良好耕层结构构建与产量水平提升。     

基于模拟耕作模式容重对玉米根系生长的影响

以耕层棕壤(0~20 cm)和犁底层棕壤(20~40 cm)为试验材料,采用盆栽的方法模拟翻耕、旋耕模式及不同层次容重对玉米根系生长的影响。结果表明:下层土壤容重增加导致玉米总根量显著或极显著降低,表层根量的占比升高;中层土壤容重有差异,但根量差异不显著。拔节期模拟的翻耕与旋耕模式对玉米根干质量无显著影响,拔节期至生育期末模拟翻耕处理根量高于或显著高于模拟旋耕处理。表层土壤容重为1.2 g/cm3、下层土壤容重为1.4 g/cm3时最适合玉米根系生长。     

中国不同麦区小麦籽粒硒的含量及调控

【目的】通过取样调查和田间叶喷硒肥试验,研究中国不同麦区小麦籽粒硒含量状况、硒含量的影响因素以及提高硒含量的农艺措施。【方法】分别于2008-2009、2009-2010、2010-2011年小麦季收集中国不同麦区73份春小麦和582份冬小麦共计655份田间小麦样品,调查籽粒产量并测定籽粒硒含量。于2010-2011年在14个省（市）的30个国家小麦产业技术体系综合试验站开展叶面喷施硒肥试验,设叶面喷施清水或0.017%亚硒酸钠2个处理,于拔节中、末期各喷施1次,完全随机区组设计,重复3次,测定拔节前植株样品的硒含量和收获后籽粒产量和硒含量。【结果】655份小麦籽粒样品平均硒含量为64.6 µg·kg^-1,远不能满足以小麦为主食人群对硒的营养需求,变幅为0-821.0 µg·kg^-1,春、冬小麦平均分别为67.5和64.2 µg·kg^-1。有63%缺硒,19%偏低,仅有8%富硒,未发现有小麦籽粒硒含量达到中毒水平。小麦籽粒硒含量在不同区域表现为北部高于南部、西部高于东部。各地的田间试验表明,叶面喷施亚硒酸钠对小麦籽粒产量没有显著影响,不喷硒和喷硒平均产量分别为6 650和6 649 kg·hm^-2。叶喷硒肥使籽粒硒含量显著提高,不喷硒时,籽粒硒含量平均为31.0 µg·kg^-1,喷硒116 g·hm^-2使籽粒硒含量平均增加到647.8 µg·kg^-1,达到了富硒水平,但没有达到中毒水平。每施用1.0 g Se·hm^-2,籽粒硒含量平均提高5.3 µg·kg^-1,施用51 g Se·hm^-2可将小麦籽粒硒含量从平均31.0 µg·kg^-1提高到300 µg·kg^-1以上。小麦籽粒硒含量不受产量的影响,但不喷硒时籽粒硒含量与0-20 cm土层土壤有效硒含量和拔节前植株硒含量分别呈显著和极显著正相关。土壤有效硒含量在6.3-30.7 µg·kg^-1每增加1.0 µg·kg^-1,不喷硒时籽粒硒含量平均增加2.1 µg·kg^-1,拔节前植株硒含量在0-147.2 µg·kg^-1每增加1.0 µg·kg^-1,不喷硒籽粒硒含量平均增加0.7 µg·kg^-1。喷硒后籽粒硒含量和硒强化指数均与拔节前植株硒含量极显著正相关。拔节前植株硒含量每增加1.0 µg·kg^-1,喷硒籽粒硒含量平均增加5.7 µg·kg^-1,籽粒硒强化指数平均增加0.043 μg·kg^-1（g·hm^-2）^-1。【结论】在农业生产中,通过拔节前土壤施硒提高土壤有效硒水平、在拔节中期或末期叶面喷施硒肥等,均可使植株累积较多的硒,并在灌浆期向籽粒转移,从而提高籽粒硒含量。     

连续周年耕作对砂姜黑土农田蓄水保墒及作物产量的影响

【目的】筛选利于改善黄淮区砂姜黑土农田蓄水保墒效果及提高作物产量的夏玉米-冬小麦周年耕作方式。【方法】在秸秆全量还田条件下设置5个夏玉米季-冬小麦季周年耕作方式处理:免耕-旋耕(对照)、免耕-深耕、深松-旋耕、深松-免耕、免耕-免耕,通过多年定位试验研究周年耕作方式对砂姜黑土农田土壤容重、土壤水分及作物籽粒产量的影响。【结果】与对照处理相比,免耕-深耕处理显著降低夏玉米收获期15—25 cm土层土壤容重和冬小麦收获期20—35 cm土层土壤容重,深松-免耕和深松-旋耕处理显著降低夏玉米收获期15—40 cm土层土壤容重和冬小麦收获期20—25 cm土层土壤容重,而免耕-免耕处理显著增大夏玉米收获期0—10 cm土层土壤容重和冬小麦收获期5—20 cm土层土壤容重。免耕-深耕、深松-旋耕和深松-免耕处理显著增加夏玉米收获期0—40 cm土壤贮水量,而深松-旋耕和免耕-免耕处理却降低冬小麦收获期0—40 cm土壤贮水量。与对照免耕-旋耕处理相比,深松-免耕处理提高夏玉米-冬小麦整个周年内20—40 cm土层土壤含水量,免耕-免耕处理提高作物收获期40—160 cm土壤含水量,而深松-旋耕处理在冬小麦收获期则降低40—160 cm各土层土壤含水量。深松-旋耕和深松-免耕处理显著增加夏玉米-冬小麦周年籽粒产量,增幅分别为7.67%和10.21%,免耕-深耕处理冬小麦籽粒产量增加而夏玉米产量降低,最终周年籽粒产量降低0.44%,免耕-免耕处理夏玉米-冬小麦周年籽粒产量降低2.19%。【结论】深松-旋耕和深松-免耕处理能够降低土壤容重、提高作物籽粒产量,其中深松-免耕处理能够改善土壤蓄水保墒能力,产量及经济效益增加效果较优,可作为相对较适宜的黄淮区砂姜黑土农田夏玉米-冬小麦周年耕作方式。     

还田玉米秸秆氮释放对关中黄土供氮和冬小麦氮吸收的影响

【目的】在陕西关中冬小麦-夏玉米轮作区,研究还田玉米秸秆的氮释放对土壤供氮和冬小麦氮吸收的影响,为优化区域秸秆还田的小麦氮素管理提供理论依据。【方法】田间试验于2012年10月至2013年5月在陕西省周至县终南镇进行,冬小麦播种后,在小麦行间填埋装有风干玉米秸秆的尼龙网袋,采用网袋法与¹⁵N同位素交叉标记还田玉米秸秆和氮肥,在秸秆还田条件下,设置不施氮和施氮200 kg N·hm^-2两个处理,重复4次,定期取样测定网袋中剩余秸秆的氮素变化和收获期小麦不同器官的氮含量,研究小麦生长季还田玉米秸秆的氮素释放,秸秆氮和肥料氮的去向,及不同来源的氮素对小麦地上部氮吸收的贡献。【结果】残留在玉米秸秆中的总氮量从小麦播种到越冬前降低,此后到返青期上升,返青期后又逐渐下降。从播种至收获,不施氮和施氮量200 kg N·hm^-2时,秸秆自身氮素的释放量分别为19.7和18.3 kg·hm^-2,吸持的土壤氮为10.4和7.5 kg·hm^-2;吸持肥料氮（施氮时）为3.6 kg·hm^-2,因此秸秆向土壤净释放的氮素分别为9.4和7.2 kg·hm^-2。小麦收获期,不施氮和施氮200 kg N·hm^-2时分别有65.1%和67.7%的秸秆氮残留在未腐解的秸秆中,31.5%和30.4%随着秸秆腐解释放进入土壤或损失,小麦当季吸收利用的秸秆氮很少,分别为3.4%和1.9%。秸秆还田条件下,施氮量为200 kg N·hm^-2时,经吸收进入小麦地上部、残留于土壤及损失、被玉米秸秆吸持的肥料氮分别占施入土壤肥料氮总量的25.0%、73.2%和1.8%。土壤氮对小麦当季氮吸收的贡献最大,肥料氮次之,秸秆氮的贡献最小,不施氮与施氮时,分别为98.3%和69.2%、0和30.1%,1.7%和0.6%。小麦吸收的土壤、肥料和秸秆氮素主要分配在小麦籽粒中,不施氮与施氮时分别为98.1%和68.8%、0和30.5%、1.9%和0.7%。【结论】在陕西关中冬小麦-夏玉米轮作区,种植一季小麦后,还田秸秆氮主要残留在田间未腐解的秸秆中,占65%以上;肥料氮以残留于土壤或损失为主,高于70%;土壤氮对小麦氮吸收的贡献最大,约为70%。     

山东省小麦施肥特征与评价

【目的】进入21 世纪,人口、资源、环境的矛盾日益突出,中国农业生态环境面临多个方面的严峻挑战,施肥对环境的影响受到越来越多的关注。山东省是中国北方典型的高投入高产出集约农业区,对该省施肥状况的研究分析,对全国农作物施肥管理具有参考借鉴作用。论文针对山东省主要粮食作物--冬小麦的施肥状况进行系统分析,旨在理清其施肥特征与问题,为冬小麦的施肥决策与管理提供科学依据。【方法】以山东省测土配方施肥项目数据和统计资料为数据源,采用调查分析与统计分析相结合的方法,摸清小麦施肥现状及特征,并通过MATLAB建模分析建立最佳施肥模型,明确小麦施肥参数。【结果】2015年山东省冬小麦化肥消耗系数（Fec）较2010年减少了5.71 %。冬小麦氮、磷、钾肥的平均施用量高于全国平均水平,施用比例存在磷肥比重较大,钾肥比重不足的状况。冬小麦基肥与追肥中多元素肥料占比增加,单质肥料占比总体减少。全省施肥总量、氮肥、磷肥的施用量呈自西向东递减的趋势,皆为鲁西和鲁北平原区最高,鲁东丘陵区最低。钾肥的施用量则与之相反。潮土地区小麦施氮、磷量最高,其次为砂姜黑土、褐土和棕壤,盐碱土区较低,钾素的投入则以棕壤最高,其次为砂姜黑土和褐土,盐碱土和潮土区钾素投入量较少。氮磷钾肥施用量与土壤全氮、有效磷和速效钾含量之间存在一定的不匹配状况,可适当增加东部丘陵区氮素用量,减少高产区肥料投入,增加低产区施肥水平。山东省以产量为目标的冬小麦氮磷钾肥最佳施用量分别为182.02、82.58和83.22 kg·hm^-2,与此相比,目前氮肥、磷肥分别超25.60 kg·hm^-2和37.77 kg·hm^-2,钾肥亏3.84 kg·hm^-2。【结论】山东省冬小麦施肥状况正在向良性发展,但仍存在施肥量偏高,施肥方式及比例不够合理问题。     

深翻、有机无机肥配施对稻田水分渗漏和氮素淋溶的影响

【目的】针对我国长江中下游地区稻麦轮作区常年浅耕与不合理施肥导致的土壤犁底层增厚与土壤板结的问题,研究深耕（打破部分犁底层）与施肥方式对稻田土壤容重、土壤紧实度、土壤水分渗漏量、氮素淋溶量及氮素形态的影响,阐明稻田氮素淋溶量与耕作、施肥方式的响应机制,为稻田合理耕层构建提供理论依据。【方法】（1）基于2015年安徽省舒城县设置两种耕作方式（旋耕12 cm、深翻20 cm）、3种等氮量施肥方式（仅施化肥处理T1、秸秆还田配施化肥处理T2、有机与无机肥配施处理T3）的田间定位试验,2019—2020年监测土壤容重与紧实度以及稻季水分渗漏与氮素淋溶量。（2）通过原状土柱模拟试验,研究深翻30 cm（打破犁底层）对稻田水分渗漏量的影响。【结果】（1）田间试验结果表明,深翻20 cm较旋耕12 cm降低了耕层土壤容重与紧实度,但没有显著增加水稻生育期的水分渗漏量,仅在分蘖期增加7.4%,孕穗期之后无显著影响。（2）土柱试验结果显示,深翻30 cm（打破犁底层）水分渗漏量较旋耕12 cm和深翻20 cm显著增加,淹水时分别增加19.0%与11.0%,非淹水时分别增加23.0%与21.5%。（3）田间试验水分渗漏液中的氮素主要以硝态氮的形式存在,T3较T1和T2处理在水稻进入孕穗期后显著降低渗漏液中硝态氮的浓度;各施肥处理间铵态氮浓度差异不显著。（4）从整个水稻生育期看,两种耕作方式对氮素淋溶量影响不显著,而3种施肥方式下氮素淋溶量存在明显差异,T3处理降低了氮素淋溶量。深翻条件下T1、T2与T3处理氮素淋溶量分别为10.69、11.74和9.14 kg N·hm^-2,旋耕条件下分别为9.83、11.21和8.58 kg N·hm^-2。【结论】深翻20 cm可以改善土壤物理性状,但不会增加土壤水分渗漏及氮素淋溶;相同耕作方式下,有机与无机肥配施不会增加土壤水分渗漏与氮素淋溶。因此,在长江中下游黏质且犁底层厚（如红黄壤型）的水稻土区,部分打破犁底层,有机与无机肥配施,可构建深厚肥沃的耕作层,且不会增加水分渗漏和氮素的淋溶。     

深旋松耕作法对华北缺水区壤质黏潮土物理性状及作物生长的影响

【目的】针对华北高产农区连年旋耕导致耕层变浅、犁底层变厚变硬、耕层生产能力下降的问题,探讨深旋松耕作法在华北地区作物生产上的可行性。【方法】在河北吴桥地区设置了4种耕作处理,即传统旋耕15 cm、间隔深松耕30 cm、深旋松耕30 cm、深旋松耕50 cm,研究大田条件下不同耕作方法对土壤性质与作物产量的影响。【结果】（1）不同耕作处理对土壤蓄水量的影响较大,深旋松耕处理表现出利于降水入渗、储蓄更多水分的优势,并且越是干旱的时段,表现越突出。在冬小麦返青期深旋松耕处理土壤蓄水量均极显著高于旋耕处理和间隔深松处理,其中深旋松耕50 cm处理的0—50 cm土层土壤蓄水量分别比旋耕处理和间隔深松处理增加11.69 mm和10.56 mm,提高12.21%和10.90%。（2）不同耕作方法对土壤容重影响很大,耕作一年半之后,深旋松耕两个处理在0—30 cm土层容重显著低于深松和旋耕两个处理,其中深旋松耕30 cm在20—30 cm土层容重分别比深松和旋耕低了13.67%和13.99%,深旋松耕50 cm在20—30 cm土层分别比深松和旋耕低了14.20%和14.51%,30—50 cm土层深旋松耕50 cm土层依然显著低于其他处理,其中,40—50 cm土层分别比深松和旋耕低了22.66%和22.80%,深松处理在冬小麦播前略低于旋耕处理,之后的时期则与旋耕处理间几乎没有差异。（3）耕作方式的不同对土壤性质有影响,并进而影响作物群体LAI、干物质积累和灌浆速率以及产量的形成,对冬小麦季影响最为显著,其中冬小麦花期深旋松耕50 cm处理的群体LAI分别比旋耕处理和间隔深松处理提高51.98%和39.22%,干物质积累量分别比旋耕和间隔深松处理提高26.78%和16.92%,冬小麦灌浆30 d时深旋松耕50 cm分别比深松和旋耕的籽粒干重提高10.37%和11.40%。（4）所有耕作处理中,深旋松耕土壤耕作处理的作物产量显著高于深松耕作和旋耕耕作,其中耕作一年半后夏玉米季深旋松耕50 cm处理产量达到了13 822.68 kg•hm-2,深旋松耕30 cm处理产量也达到了13 127.87 kg•hm-2,均显著高于旋耕处理,对比旋耕处理分别增产38.19%、31.24%。【结论】考虑生态经济等因素的综合考虑,深旋松耕30 cm处理为最适合华北缺水区的耕作方法。     

长期施肥对砂姜黑土作物产量及土壤物理性质的影响

【目的】保持和提高土壤肥力,提升土壤生产力,是农业持续发展的重要内容。研究无机肥与牛粪、猪粪和小麦秸秆长期配合施用对砂姜黑土作物产量及土物理性质的影响,为培肥改良砂姜黑土、提升砂姜黑土生产力提供理论依据。【方法】利用1982年建立在安徽省蒙城县砂姜黑土上的长期定位试验,分析牛粪、猪粪、秸秆等不同有机物料与无机肥料配施对作物产量、土壤容重和土壤田间持水量的影响,评价有机物料与无机肥配施对砂姜黑土的培肥效果。【结果】长期不施肥处理的小麦、大豆产量持续下降,平均年降低分别为39.0和70.9 kg·hm^-2,25年后产量在极低水平波动。单施无机肥或无机肥与有机物料配施,小麦产量均呈逐年增高的趋势。无机肥和有机物料配施的处理与单施无机肥（NPK）处理相比均表现出增产效果,年均增产率在5%以上。不同有机物料处理间的增产效果是牛粪处理（NPK+CM）优于猪粪处理（NPK+PM）,而猪粪处理优于秸秆处理（NPK+S）。小麦、大豆产量年际间波动幅度较大,长期不施肥处理小麦产量变异系数（CV）最高,增施肥料可以降低CV,有机物料和无机肥配施的处理CV低于单施无机肥处理,牛粪处理CV最小。牛粪、猪粪、秸秆与无机肥料长期配合施用能降低砂姜黑土土壤容重,显著提高土壤田间持水量,小麦、大豆产量与土壤容重呈显著负相关,与土壤田间持水量呈显著正相关,有机物料与无机肥配施可以改善砂姜黑土不良的物理性状。【结论】长期均衡施用无机肥料或有机物料与无机肥配施均能提高土壤肥力水平,小麦产量呈逐年增高的趋势。有机物料与无机肥配施能提高作物产量,降低产量变异,增强产量稳定性,作物高产稳产;能改善砂姜黑土不良的物理性状,提高土壤肥力。有机物料与无机肥配施是安徽省砂姜黑土地区较为适宜的施肥模式。     

氮肥管理和秸秆腐熟剂对~(15)N标记玉米秸秆氮有效性与去向的影响

【目的】研究氮肥用量、有机无机配合和添加秸秆腐熟剂对秸秆氮当季有效性、后效及去向的影响,为桔秆还田条件下的氮肥管理提供理论依据【方法】运用~(15)N同位素示踪技术,采用盆栽试验连续种植一季冬小麦和两茬玉米,研究~(15N)标记玉米秸秆(~(15)N-秸秆)氮的生物有效性和对土壤氮库的贡献试验推荐施氮量210kg N·hm~(-2),约0.1 g N·kg-1土,桔秆粉碎后按3.0 g·kg~(-1)土掺入每盆中设4个氮水平:不施氮;100%化肥氮;80%化肥氮;有机无机配施(80%化肥氮+20%腐熟猪粪氮)。各施氮水平下设添加和不添加桔秆腐熟剂2种情况,腐熟剂用量为0.1 g·kg~(-1)土。【结果】冬小麦吸氮量来自~(15)N-秸秆氮的比例(%Ndfs)为6.30%-14.25%,施氮比不施氮减少%Ndfs,有机无机配施比单施氨肥提高%Ndfs,添加腐熟剂不影响冬小麦的%Ndfs。第一茬和第二茬玉米吸收氮的%Ndfs分别为1.13%-3.73%和1.67%-5.97%,不施氮高于施氮处理,施氮处理间无显著差异,添加腐熟剂降低%Ndfs冬小麦对~(15)N-桔秆氮的当季利用率为7.14%-10.2%。第一茬玉米和第二茬玉米对残留~(15)N-桔秆的利用率分别为3.75%-5.51%和2.28%-3.18%。三茬后作物对~(15)N-桔秆氮的利用率为13.13%-18.60%,土壤残留率55.63%-69.16%,损失率17.26%-26.09%。三茬中施氮比不施氮提高~(15)N-秸秆氮的利用率,不同氮肥管理不影响当季利用率和第二茬后效,氮肥减量(80%推荐氮)降低~(15)N-桔秆氮第一茬后效和总利用率,但若配施有机肥则提高利用率添加腐熟剂提高~(15)N-秸秆氮当季、第一茬玉米和三茬总利用率,降残留率和损失率。冬小麦和两茬玉米收获后土壤矿质氮和微生物量氮含量变化较大,但其来源于~(15)N-桔秆氮的比例都小于3%,施氮处理的影响不明显,而添加腐熟剂增加冬小麦和第一茬玉米收获后土壤矿质氟%Ndfs,减少土壤微生物量氮%Ndfs,不影响第二茬玉米收获后土壤矿质氮和微生物量氮%Ndfs。三茬收获后残留的~(15)N-桔秆氮中矿质氮和微生物量氮也小于3%,说明残留在土壤中的~(15)N-桔秆氮主要以有机态氮存在【结论】在秸秆还田条件下,采用化肥氮与有机肥氮配施并结合施用桔秆腐熟剂是提高桔秆氮素转化和有效性的有效措施     

测墒补灌和施氮对冬小麦产量及水分、氮素利用效率的影响

【目的】测墒补灌是近年来研究的一种小麦节水灌溉新技术。论文旨在探索测墒补灌与施氮对冬小麦生长的影响,为该区节水、节氮提供依据。【方法】采用漫灌的方式设置测墒补灌和施氮两因素田间试验,补灌设置4个处理,于冬小麦拔节期、开花期依据0-40 cm土层土壤质量含水量进行测墒补灌,补灌至土壤田间持水量的50%（W₁）、60%（W₂）、70%（W₃）、80%（W₄）。施氮设置4个处理,不施氮（N₀）、施纯氮180 kg·hm^-2（N₁₈₀）、240 kg·hm^-2（N₂₄₀）和300 kg·hm^-2（N₃₀₀）。在此处理下研究了测墒补灌和施氮对冬小麦产量及水分、氮素利用效率的影响。【结果】(1)各施氮处理下,补灌量的增加可增加冬小麦籽粒产量,当补灌量至土壤田间持水量的60%-80%范围内时,冬小麦籽粒的增产效应差异不显著。各补灌处理下,当施氮量超过240 kg·hm^-2时籽粒产量无显著性变化。本试验条件下当补灌至土壤田间持水量的60%,施氮量为240 kg·hm^-2时冬小麦籽粒产量达到最高,为8 104.6 kg·hm^-2。(2)增加施氮量和补灌量均可显著增加麦田总耗水量,但当施氮量超过240 kg·hm^-2时,施氮的提高效果不显著。补灌量的增加会显著增加麦田总耗水量,但当补灌至土壤田间持水量60%（W₂）、70%（W₃）时较补灌至80%（W₄）处理显著降低耗水量,说明有利于节约灌水而获得较高产量。(3)相同施氮处理下,补灌量的增加可显著提高冬小麦水分利用效率,当补灌量增至土壤田间持水量的60%时,冬小麦水分利用效率达到最大值,为14.7 kg·hm^-2·mm^-1。相同补灌处理下,增施氮肥可显著提高冬小麦水分利用效率,但施氮量不宜超过240 kg·hm^-2,否则将导致水分利用效率降低。(4)相同施氮处理下,应控制补灌量至土壤田间持水量的60%时冬小麦氮素干物质生产效率及氮素利用效率最高,为60.1 kg·kg^-1、22.4 kg·kg^-1。相同补灌处理下,施氮量应控制在240 kg·hm^-2时可获得较高的氮素干物质利用效率及冬小麦氮素利用效率最高,为63.9 kg·kg^-1、23.5 kg·kg^-1。【结论】本试验条件下当施氮量为240 kg·hm^-2、冬小麦拔节期、开花期补灌至土壤田间持水量的60%时冬小麦籽粒产量、水分利用效率、氮素干物质利用效率、氮素利用效率均最高,为最优的节水、节氮、高产组合,推荐其作为该区域适宜水、氮用量。     

深松（耕）方式对砂姜黑土耕层特性、作物产量和水分利用效率的影响

【目的】研究深松（耕）方式对砂姜黑土耕层特性、作物产量、水分利用效率和经济效益的影响,筛选砂姜黑土区适宜的土壤耕作制度,为构建砂姜黑土合理耕层提供依据。【方法】试验设置5个冬小麦-夏玉米周年耕作处理,分别为秋季旋耕+夏季免耕（ART+SNT,对照）、秋季深松+夏季免耕（ASS+SNT）、秋季深耕+夏季免耕（ADMP+SNT）、秋季深耕+夏季下位深松（ADMP+SSSS）和秋季深耕+夏季侧位深松（ADMP+SSSL）。研究深松（耕）方式对冬小麦-夏玉米土壤物理特性、根系形态、作物产量和水分利用效率的影响。【结果】深松（耕）显著降低了土壤紧实度和土壤三相比R值,促进了冬小麦和夏玉米根系生长,提高了作物产量和水分利用效率,且深耕的效应大于深松,在冬小麦季深松（耕）的影响大于夏玉米季。与秋季旋耕+夏季免耕相比,秋季深松（耕）土壤紧实度降低20.9%,土壤三相比R值降低12.9%,作物根系干重密度增加29.8%,冬小麦、夏玉米及周年总产分别增加22.0%、8.8%和15.2%,冬小麦季、夏玉米季及周年水分利用效率分别增加18.2%、7.9%和14.0%,经济效益增加19.8%。秋季深耕+夏季深松对土壤耕层特性的改良效果优于单一秋季深松（耕）,其作物根系生长、产量和水分利用效率均高于单一秋季深松（耕）。与单一秋季深松（耕）相比,秋季深耕+夏季深松土壤紧实度和土壤三相比R值降低5.6%和15.0%,作物增产4.4%,水分利用效率和经济效益增加4.0%和3.3%。5个处理中,以秋季深耕+夏季侧位深松对土壤耕层特性的改良效果最好,作物根系生长量、产量和水分利用效率最高。秋季深耕+夏季侧位深松土壤紧实度和土壤三相比R值比秋季旋耕+夏季免耕分别降低28.4%和26.6%,夏玉米根长、根系表面积、根系体积和根系干重密度分别增加67.0%、45.3%、23.1%和49.5%。秋季深耕+夏季侧位深松冬小麦、夏玉米和周年作物产量比秋季深耕+夏季免耕分别增加5.5%、3.4%和4.4%,比秋季旋耕+夏季免耕分别增加27.8%、11.6%和19.4%;冬小麦季、夏玉米季及周年水分利用效率比秋季深耕+夏季免耕分别增加3.7%、3.5%和4.1%,比秋季旋耕+夏季免耕分别增加20.9%、10.7%和18.1%;经济效益比秋季旋耕+夏季免耕增加24.4%。【结论】秋季深耕+夏季深松的作物产量和水分利用效率均高于单一秋季深松（耕）。在5个不同的深松（耕）方式处理中,秋季深耕+夏季侧位深松的产量和水分利用效率最高,是砂姜黑土区适宜的深松（耕）方式。