灌溉对麦田土壤线虫区系的影响

通过对不同灌水处理麦田的不同层次土壤样品的采集、线虫的分离、鉴定及分析,研究不同灌水条件对麦田土壤生态系统中线虫区系的影响,共鉴定线虫20科35属,包括植物寄生性线虫(PP)、食真菌线虫(F)、食细菌线虫(B)和杂食/捕食线虫(OP)等4个营养类群,食细菌线虫为优势营养类群,占鉴定线虫总数的56.1%;头叶属、真滑刃属、矮化属为优势属;拔节水(T1处理)土壤中线虫总数和食细菌线虫数大于其它两个灌水处理,且差异达显著水平(P＜0.05);灌水处理对土壤线虫的垂直分布有显著影响,T1处理条件下0～10 cm土层线虫数显著高于其他处理(P＜0.01).不同灌溉处理对土壤线虫群落生物多样性的垂直分布有一定的影响.麦田灌溉处理中,拔节水(T1)处理可促进麦田土壤中食细菌线虫群体的增殖,改善土壤健康状况,有利于土地资源的可持续性.     

放牧强度对干旱区高寒草地土壤线虫群落结构的影响

为了解不同放牧强度对巴音布鲁克高寒草地土壤线虫群落结构的影响,以巴音布鲁克高寒草地不同放牧强度(以羊数量计)下的土壤为研究对象,研究了轻度放牧(0.65只·hm-2)、中度放牧(2.09只·hm-2)和重度放牧(4.15只·hm-2)对土壤线虫群落结构的影响.结果 表明:三种放牧强度样地共获得土壤线虫1698条,分属于32科38属,中度放牧强度下土壤线虫数量最多,达22属1427条,重度放牧强度下土壤线虫的种类最多,达到26属191条.轻度放牧和中度放牧的共同优势属为绕线属(Plectus)和前矛线属(Prodorylamus),重度放牧强度下土壤线虫的优势属为丽突属(Acrobeles)和微矛线属(Microdorylaimus).土壤线虫数量主要分布在0～5 cm土层,并随土层深度的增加而逐渐减少;中度放牧强度下食细菌类(Bacterivores)、食真菌类(Fungivores)、植物寄生类(Plant-parasites)和捕食/杂食类(Predators/Omnivores)线虫的数量显著高于轻度放牧和重度放牧.不同放牧强度下,土壤含水量、养分和pH影响土壤线虫数量、群落多样性和功能结构.研究表明,中度放牧强度下土壤线虫个体密度最高,土壤生态系统食物网相对稳定,有利于高寒草地生态系统的维持.     

Effects of long-term straw incorporation on nematode community composition and metabolic footprint in a rice–wheat cropping system

Soil nematode communities can provide valuable information about the structure and functions of soil food webs, and are sensitive to agricultural practices, including short-term straw incorporation. However, currently, such effects under longterm straw incorporation conditions at different fertility levels are largely unknown. Thus, we conducted a 13-year ongoing experiment to evaluate the effects of long-term straw incorporation on the structure and functions of the soil food web in low and high fertility soils through analyzing its effects on nematode communities, food web indices and metabolic footprints. Four treatments were included: straw removal(–S) under non-fertilized(–NPK) or fertilized(+NPK) conditions; and straw incorporation(+S) under –NPK or +NPK conditions. Soil samples from a 0–20 cm depth layer were collected when wheat and rice were harvested. Compared with straw removal, straw incorporation increased the abundances of total nematodes, bacterivores, plant-parasites and omnivores-predators, as well the relative abundances of omnivores-predators with increases of 73.06, 89.29, 95.31, 238.98, and 114.61% in –NPK soils and 16.23, 2.23, 19.01, 141.38, and 90.23% in +NPK soils, respectively. Regardless of sampling times and fertilization effects, straw incorporation increased the diversity and community stability of nematodes, as indicated by the Shannon-Weaver diversity index and maturity index. Enrichment and structure index did not show significant responses to straw incorporation, but a slight increase was observed in the structure index. The analysis of nematode metabolic footprints showed that straw incorporation increased the plant-parasite footprint and structure footprint by 97.27 and 305.39% in –NPK soils and by 11.29 and 149.56% in +NPK soils, but did not significantly influence enrichment, bacterivore and fungivore footprints. In conclusion, long-term straw incorporation, particularly under a low fertility level, favored the soil nematodes and regulated the soil food web mainly via a top-down effect.     

沼渣施用对土壤线虫群落结构的影响

为了解沼渣施用对土壤生物环境的影响,以土壤线虫为指示工具,通过盆栽试验对比沼渣(BR)、有机肥(OR)、化肥(CF)和不施肥(CK)4个处理下土壤线虫群落结构,评估不同施肥对土壤健康的影响,结果表明:沼渣可极大地刺激r-策略线虫的增长,使得线虫总数高出其他处理。各处理共获得线虫22个属,以食细菌线虫的种类和比例最高,然而不同处理食细菌线虫功能群的组成差异较大,沼渣处理几乎全部为cp值为1的小杆科线虫,有机处理cp1和cp2线虫比例相当,化肥和对照处理则主要是cp2的线虫。植食性线虫在沼渣处理中受到了明显的抑制。利用线虫群落评价不同施肥后的土壤状况,发现施用沼渣的土壤最优,食物网呈结构化,土壤养分富集;而化肥和不施肥对照土壤则表现出一定胁迫的状态。     

夜间增温下施硅对稻田CH4好氧氧化及其氮响应的影响

【目的】研究硅肥对增温稻田甲烷（CH₄）好氧氧化速率的影响效应,为探索未来全球变暖背景下稻田温室气体减排措施提供科学依据。【方法】采用田间开放式增温系统对稻田土壤进行夜间增温,共设4个处理:夜间常温不施硅 （CK）、夜间增温不施硅 （NW）、夜间常温施硅 （Si）和夜间增温施硅 （NW+Si）。采集上述处理4年后的耕层根际土和非根际土,在无氮添加和氮添加（NH4+、 NO3-和尿素）条件下进行室内培养,采用13CH₄标记方法,研究稻田CH₄好氧氧化速率和固碳特征及其对氮肥的响应。【结果】 Si处理稻田土壤的总有机碳和水溶性有机碳含量分别为23.2 g/kg和216.7 mg/kg,较CK稻田提高10.5%和26.7%;而NW处理的总有机碳和水溶性有机碳则分别较CK稻田降低11.9%和9.9%。施硅处理 （Si和NW+Si）根际土的CH₄好氧氧化速率显著高于不施硅处理 （CK和NW）（P<0.05）,其中Si处理的氧化速率最高,为10.9 μg/ （g·d）,较NW处理提高45.3%。施硅处理 （Si和NW+Si）非根际土壤中CH₄氧化驱动的13C有机碳 （ 13C-SOC）净增量为12.5~13.2 μmol/g,固碳效率达61%~66%,均高于不施硅处理 （CK和NW）。添加氮条件下4个处理的CH₄氧化速率总体上大幅增加,其中以NW+Si处理的非根际土最明显。相反,氮添加对稻田的13C-SOC净增量无明显影响,从而降低了稻田土壤CH₄氧化驱动的固碳效率。【结论】施硅可缓解夜间增温对稻田CH₄氧化过程的抑制作用,同时也提高其固碳效率。     

不同土壤类型蕉园土壤线虫群落结构的分布特征

为了研究不同土壤类型蕉园中土壤线虫群落结构的分布特征,以海南香蕉种植区为例,分别采集了砖红土、黄壤土和潮土3种不同类型的蕉园土壤,分析了不同土壤类型蕉园土壤线虫群落结构的变化规律。结果表明：整个生育期不同土壤类型蕉园共发现土壤线虫27 科39 属。原杆属（Protorhabditis）和巴兹尔属（Basiria）为临高砖红土地块的优势属,针属（Paratylenchus）为乐东潮土地块和东方黄壤土地块的优势属,拟丽突属（Acrobeloides）为所有土壤类型地块的优势属。土壤线虫总数和植物寄生线虫数量由低到高的顺序为潮土<黄壤土<砖红土,食细菌线虫数量由低到高的顺序为黄壤土<砖红土<潮土,食真菌线虫数量和捕食/杂食线虫数量由低到高的顺序为砖红土<潮土<黄壤土。本研究显示袁不同土壤类型的蕉园中土壤线虫的群落结构差异显著,通过对土壤线虫群落结构特征的分析,能够从土壤生物学角度揭示我国热区不同土壤类型的蕉园土壤生态环境的差异。     

农田管理对夜间增温稻-麦农田CH4和N2O排放强度的影响

为研究夜间增温下农田管理（节水灌溉/晚播）对稻-麦轮作农田作物产量及CH₄和N₂O排放的影响，采用2因素2水平试验设计进行田间模拟试验。夜间温度设2水平，即常温对照（CK）和夜间增温（NW），用铝箔膜夜间（19：00—次日6：00）覆盖植株冠层模拟夜间增温。水稻季水分管理设2水平，即常规灌溉（F，间歇淹水，5 cm水层）和节水灌溉（M，湿润，无水层）；冬小麦季播期设2水平，即正常播期（NS）和晚播（LS）。结果表明：与对照相比，夜间增温或湿润灌溉均降低水稻生物量和产量，降幅分别为14.69%~18.16%和7.27%~9.14%；而增温下适度晚播则使冬小麦产量增加0.71%。与常温淹水灌溉相比，夜间增温或湿润灌溉均显著降低稻田CH₄排放通量，但湿润灌溉下夜间增温则显著提高稻田CH₄排放通量。常温对照下，与淹水灌溉相比，湿润灌溉使稻田CH₄累积排放量降低79.46%，而使N₂O累积排放量增加97.21%。夜间增温下，与淹水灌溉相比，湿润灌溉使稻田CH₄和N₂O的累积排放量分别增加39.98%和45.62%。晚播使麦田N₂O累积排放量降低21.46%~53.77%。用持续变化全球增温/冷却潜势（SGWP/SGCP）评估稻田和麦田温室气体排放对稻麦系统增温潜势的贡献，各处理稻田CH₄排放的贡献均为主导作用。夜间增温显著降低淹水/正常播期稻麦轮作系统温室气体排放强度（GHGI），显著增加湿润/晚播稻麦轮作系统的GHGI。研究认为，综合考虑产量和环境效益，水稻季采用常规灌溉和冬小麦季正常播种是长江下游稻麦轮作农田应对气候变暖的有效技术措施。     

佳木斯郊区农田土壤线虫群落时空分布特征

对佳木斯郊区农田土壤线虫群落时空分布特征进行研究,结果表明：试验期间共鉴定线虫39属,包括植物寄生性线虫（PP）8个属、食细菌线虫（BF）17个属,食真菌线虫（FF）6个属和捕食杂食线虫（0P）8个属。食细菌线虫为优势营养类群,Mersorhabitis、Heterodera和Rhabditis为优势属。土壤线虫总数和食细菌线随土壤深度变化明显。土壤线虫总数、植物寄生性线虫数量、Mersorhabitis、Heterodera及均匀度指数随取样时间变化明显。玉米田和大豆田土壤线虫群落存在明显的时空分布。     

广州白云山不同林分修复模式秋冬季土壤线虫群落结构特点

对广州市白云山6种林分修复模式下土壤线虫群落结构进行了调查研究,共得到土壤线虫7184头,分别隶属于37科63属。不同修复模式对土壤动物群落的组成和数量具有较大的影响。从季节变化来看,秋末冬初时线虫种类和数量均高于冬季。从土壤动物类群数量的垂直分布来看,总体趋势是随着土壤层次的加深而递减。食细菌类群和植物寄生类群土壤深度间差异显著(p0.05),植物寄生类群和杂食/捕食类群在不同样地间差异显著(p0.05)。生态学指数中Iw和线虫成熟指数(Im)在土层间差异显著(p0.01)。在不同调查层和修复模式中的丰富度最大的是食细菌类群线虫。     

夜间增温对小麦-土壤系统影响的研究进展

目前,我国粮食生产正遭受以非对称性增温为特征的气候变暖影响,以春冬季和夜间升温明显为特征的非对称性增温过程与我国主要粮食作物小麦的生育期基本重叠,因此,亟须明确夜间增温对小麦优质高产的影响,为准确判断和预测全球气候变暖背景下农田生态系统对夜间增温的响应程度与趋势以及制定对策提供科学依据。综述了夜间增温对小麦物候期、农艺性状、产量、品质及土壤微生物、养分含量、呼吸等方面的影响,并对夜间增温对小麦-土壤系统影响的未来研究方向进行展望,以期为气候变暖背景下小麦安全生产研究方向的确立及粮食安全生产措施的制定提供理论依据。     

棉花黄萎病菌对土壤线虫群落结构的影响

为了探讨棉花黄萎病菌对土壤线虫群落结构的影响,对比研究了新疆棉花黄萎病区和对照区土壤线虫总数、各营养类群数量和生态指数之间的差异。结果表明：黄萎病区和对照区共鉴定出土壤线虫属42个,其中黄萎病区36个,对照区35个。黄萎病区0~40 cm土壤线虫总数、食细菌线虫数量、食真菌线虫数量显著低于对照区（P<0.01）,植物寄生线虫和捕食-杂食线虫数量没有显著变化（P>0.05）。从相对丰富度来看,黄萎病区植物寄生线虫和捕食杂食线虫的相对丰富度显著高于对照（P<0.01）,食细菌线虫的相对丰富度显著低于对照（P<0.01）。从生态指数来看,黄萎病区土壤线虫的香农-威纳多样性指数（H′）、均匀度指数（J′）、营养多样性指数（TD）均显著高于对照区（P<0.05）;优势度指数（λ）、通道指数（NCR）均显著低于对照区（P<0.05）。总体而言,棉花黄萎病菌会明显改变土壤线虫的群落结构,对其多样性产生显著影响。     

不同施肥处理对陇东旱塬冬小麦产量及土壤肥力的影响

通过6 a冬小麦连作田间定位试验,研究等量氮（N）磷（P）养分投入条件下施用不同形态有机物料对陇东黄土旱塬土壤肥力及冬小麦产量、水分利用效率的影响。结果表明,氮磷化肥与不同有机物料配合施用,土壤养分及冬小麦产量、水分利用效率比氮磷配施（CK2）及不施肥（CK1）处理有进一步改善和提高。生物有机肥配施化肥处理效果最明显,2011年收获时土壤有机质、全氮、全磷、全钾较2006年分别提高15.5%、 21.4% 、14.1%和5.9%,速效磷和速效钾分别提高14.2 mg·kg^-1 和48.0 mg·kg^-1,显著高于其他配施处理;冬小麦平均产量（3 536.3 kg·hm^-2）最高,较CK2、CK1分别提高53.2%和86.7%;平均水分利用效率（11.7 kg·mm^-1·hm^-2）最高,较CK2、CK1分别提高30.2%和71.2%。因此,生物有机肥配施氮磷化肥处理在陇东黄土旱塬雨热条件下对于全面提升土壤质量具有重要意义,且该施肥处理的土壤养分状况、作物产量具有很好的一致性,可以表征土壤肥力状况及产量水平。     

Effect of Aspergillus niger NBC001 on the soybean rhizosphere microbial community in a soybean cyst nematode-infested field

Soybean cyst nematode (SCN, Heterodera glycines Ichinohe) is one of the most important pests causing considerable damage to soybean (Glycine max (L.) Merr.) around the world. Biocontrol provides a strategy for sustainable nematode control. Previously, Aspergillus niger NBC001 was isolated from the cysts of Heterodera spp. and able to control H. glycines and promote the growth of soybean in a pot experiment. In this study, the effects of NBC001 on H. glycines density and on the soybean rhizosphere microbial community in a soybean cyst nematode-infested field were studied. The results showed that NBC001 could suppress H. glycines by 31.7% in the field. High-throughput sequencing analysis showed that NBC001 had no significant influence on soybean rhizosphere microbial community structure, indicating that seed coat-dressing with the concentrated culture filtrate of NBC001 was safe for the soil ecological environment. In addition, high-throughput sequencing results demonstrated that at 10 days post transplantation, NBC001 increased the abundances of Actinobacteria and Acidobacteria, but decreased the abundances of Bacteroidetes and Gemmatimonadetes at the phylum level. Meanwhile, the abundances of Phyllobacterium, Ralstonia and H16 were increased, while the abundances of Adhaeribacter, Gemmatimonas, Sphingomonas, Flavisolibacter were suppressed by application of NBC001. However, at 90 days post transplantation, NBC001 only increased the abundances of Aeromicrobium and RB41 whereas it decreased the abundance of H16. The results indicated that application of NBC001 increased the relative abundances of the beneficial microorganisms such as Actinobacteria, Acidobacteria, Aeromicrobium and Phyllobacterium in the soil. In summary, NBC001 is an eco-friendly biocontrol agent for H. glycines control.     

东北黑土线虫群落对长期免耕后土壤扰动的响应

【目的】目前对长期免耕土壤实施扰动后土壤生态系统稳定性的响应情况尚不了解。本研究选择土壤线虫作为指示生物,研究土壤线虫群落结构对长期免耕扰动前和扰动后的响应情况,为东北黑土区合理选择耕作措施提供科学依据和参考。【方法】以吉林省德惠市中国科学院东北地理与农业生态研究所黑土长期保护性耕作实验站为依托平台,分别设置长期免耕（NT）及长期免耕后扰动（DNT）两种不同免耕耕作方式;在作物播种前,采集耕层（0—15 cm）土壤,进行线虫的分离鉴定。使用效应值（lnR）,以常规耕作（CT）为对照,度量不同轮作方式下（玉米-大豆轮作,CS;玉米连作,CC）长期免耕及长期免耕后扰动对土壤线虫的属数、多度和生态指数的影响效应。利用主成分分析（PCA）和冗余分析（RDA）进行土壤线虫群落组成及其驱动因子的分析。【结果】与CT相比,NT处理促进了各轮作方式下杂食/捕食线虫的多度,DNT处理显著（P<0.05）促进了玉米-大豆轮作下食细菌线虫的属数及多度、食真菌线虫和总线虫的多度,而对玉米连作下所有线虫营养类群的属数及多度具有抑制效应。NT、DNT处理的线虫群落组成与CT处理截然不同,其主要的土壤驱动因子分别是全氮含量和容重,可以解释线虫群落组成差异的10.5%和11.4%。此外,与CT相比,NT处理显著（P<0.05）促进了各轮作方式下的结构代谢足迹（Fs）,而DNT处理显著（P<0.05）抑制了几乎所有生态指数（除自由生活线虫与植物寄生线虫成熟度指数比率（MI/PPI）之外）。DNT处理对土壤线虫生态指数的抑制程度因轮作方式而异,与玉米连作相比,玉米-大豆轮作仍能维持对MI/PPI的促进效应。【结论】长期免耕能够在各轮作方式下形成较为稳定的土壤线虫群落结构;深翻和移除秸秆等土壤扰动会破坏长期免耕下土壤线虫群落结构的稳定性,但破坏程度因轮作方式而异。     

生物土壤结皮对荒漠土壤线虫群落的影响

在干旱的沙漠生态系统中,生物土壤结皮对于沙丘的固定和土壤生物的维持起着相当重要的作用.土壤线虫能敏感的指示土壤的恢复程度,是衡量沙区生态恢复与健康的重要生物学属性,而目前关于生物土壤结皮与土壤线虫的关系研究很少.为探明生物土壤结皮对土壤线虫的影响,以腾格里沙漠东南缘的人工植被固沙区藻结皮和藓类结皮覆盖的沙丘土壤为研究对象,根据固沙年限的不同将样地分为4个不同的区进行采样(1956、1964、1981和1991年固沙区),以流沙区作为对照;同时,在不同季度(4、7、9和12月)分别采集腾格里沙漠东南缘的人工植被固沙区藻结皮和藓类结皮覆盖下不同土层(0-10、10-20和20-30 cm)的沙丘土壤,以沙坡头地区的红卫天然植被区为对照,分析生物土壤结皮下土壤线虫的时空变化.采用改良的Baermann漏斗法进行分离线虫,用光学显微镜鉴定并统计.研究表明:1956、1964、1981和1991年人工植被固沙区的藻结皮和藓类结皮均可显著提高其下土壤线虫多度、属的丰富度、Shannon-Weaver多样性指数、富集指数和结构指数(P＜0.05),这可能是因为生物土壤结皮的存在为土壤线虫提供了重要的食物来源和适宜的生存环境;固沙年限与结皮下土壤线虫多度、属的丰富度、Shannon-Weaver多样性指数、富集指数和结构指数存在显著的正相关关系(P＜0.05),这说明固沙年限越久,越有利于土壤线虫的生存和繁衍;结皮类型显著影响土壤线虫群落,相对于藻结皮而言,藓类结皮下土壤线虫多度与属的丰富度更高(P＜0.05),这说明演替后期的藓类结皮比演替早期的藻结皮更有利于土壤线虫的生存和繁衍.此外,藻结皮和藓类结皮均可显著增加其下0-10、10-20和20-30 cm土层线虫多度和属的丰富度(P＜0.05),但随着土壤深度的增加,这种影响逐渐减弱,表明生物土壤结皮更有利于表层土壤线虫的生存;而且,随着季节的变化,藻结皮和藓类结皮下土壤线虫多度基本表现为秋季＞夏季＞春季＞冬季,这些反映了生物土壤结皮的生物量、盖度和种类组成随着季节变化而变化.因此,腾格里沙漠东南缘的人工植被固沙区生物土壤结皮的存在与演替有利于土壤线虫的生存和繁衍,增加了线虫数量、种类和多样性,这指示了生物土壤结皮有利于该区土壤及其相应生态系统的恢复.     

兴平市小麦孢囊线虫发生危害及药剂防治技术

小麦孢囊线虫病是近年在陕西省兴平市发现的一种新的有害生物，为对其进行有效控制，设置该虫害的发生、危害及药剂防治试验。研究结果表明：2011年小麦成熟期，小麦孢囊线虫在全市皆有发生，但为轻微感染，单株孢囊数均小于20，无中、重度感染田块。小麦播种前用吡虫啉+戊唑醇和吡虫啉+甲基异柳磷拌种，以及用阿维菌素、克百威和毒死蜱3种药剂处理土壤，均可降低小麦孢囊线虫的病情指数，增加小麦产量。吡虫啉+戊唑醇拌种对小麦孢囊线虫病有一定抑制作用，对小麦出苗率、根系和分蘖等无影响。3种药剂处理土壤，毒死蜱处理的小麦增产率最高，为20.07%；克百威次之；阿维菌素最低，为4.23%。播种后踩踏处理的产量显著高于对照，小麦增产率为1.73%。可见：克百威处理地块小麦病情指数显著低于其他处理，对小麦孢囊线虫病防治显著。     

土壤磷钾供应能力研究

为给冬小麦-夏玉米高产提供合理施肥和培肥土壤的科学依据,采用田间试验法,在河北省宁晋县大陆村镇试验地,研究该地土壤磷钾供应能力。结果表明,冬小麦季,土壤磷素贡献率达100%,钾素贡献率为94.5%;不施肥处理的土壤供P、K量分别为55.4和139.2 kg/hm^2,NP配施土壤供K量比对照提高15.7%;NK配施土壤供P量比对照提高6.3%。施入钾肥改善了冬小麦的株高、基本苗数、分蘖数、总茎数、成穗数、穗粒数和最终产量,提高土壤的钾素营养。增施磷肥,不能增加冬小麦产量,只能增加生产成本,造成土壤中磷的残留增多。对照区土壤中的磷钾在支持6 750 kg/hm^2的小麦产量后,还能继续满足9 810 kg/hm^2的夏玉米需求,说明供试土壤补钾能显著提高冬小麦产量,土壤中的磷钾不是限制夏玉米产量的主要因素。     

大气CO2浓度和温度升高对麦田土壤呼吸和酶活性的影响

以同步模拟大气CO_2浓度和温度升高的田间开放式气候变化平台为依托,研究大气CO_2浓度和温度的对照处理(CK)、CO_2浓度升高(CE)、试验增温(WA)以及两者同时升高(CW)对小麦土壤呼吸、脲酶和转化酶的影响。结果表明:与对照相比,CE处理的小麦季土壤呼吸速率没有显著变化,而升温处理(WA和CW)的土壤呼吸速率显著提高;在分蘖期土壤脲酶和转化酶活性没有明显变化,在抽穗和成熟期,升温处理显著提高了转化酶活性,而CE处理显著提高了抽穗期转化酶活性;与对照相比,CE处理土壤脲酶活性没有变化,而WA处理显著提高了抽穗期的土壤脲酶活性。可见,大气CO_2浓度和温度升高对不同生育期的土壤呼吸和酶活性影响存在差异,而且土壤呼吸、脲酶和转化酶活性对温度升高的响应比较敏感。     

施用生物炭对华北平原冬小麦土壤水分和籽粒产量的影响

为探究施用生物炭对华北平原农田土壤水分和冬小麦籽粒产量的影响,于2014—2017年在中国农业大学吴桥实验站设置施用生物炭7 200(BH)、3 600(BM)、1 800(BL)和0kg/hm~2(CK)4个处理。结果表明:与CK处理相比,BH、BM和BL处理3年平均增产分别为1.84%、7.28%和5.03%,并且降低了耗水量,水分利用效率分别提高5.96%～14.86%、9.42%～19.18%和5.96%～13.50%。同时施用生物炭增加了土壤含水量,与CK处理相比,土壤上层0～60cm BM处理增幅最大;中层60～120cm和下层120～200cm均为BL处理增幅最大(P0.05)。综上所述,施用生物炭可以增加土壤含水量和籽粒产量。统计分析表明,当施炭量分别为3 389～3 882和3 500～4 357kg/hm~2,0～60cm土层土壤含水量和籽粒产量均最高,且0～60cm土层土壤含水量与籽粒产量间存在显著的正相关关系(P0.05)。因此,施用生物炭可以增加土壤含水量,降低水分消耗,提高冬小麦籽粒产量和水分利用效率,在本试验条件下以施用3 000～4 500kg/hm~2为宜。     

不同覆膜方式对旱作冬小麦耗水特性及籽粒产量的影响

【目的】研究黄土高原雨养条件下,不同地膜覆盖方式对冬小麦耗水特性、产量和休闲期土壤水分补给的影响,为促进增产和提高水分利用效率提供理论依据。【方法】2008-2009和2009-2010年小麦生长季,设置全膜覆土穴播（A）、全膜覆盖穴播（B）、垄膜沟播（C）和露地条播（CK）4种不同栽培模式,测量不同处理的土壤贮水量、耗水量、产量和水分利用效率。【结果】全膜穴播可使冬小麦增产64.4%-79.1%,水分利用效率提高22.1%-24.0%,达到11.9-16.6 kg·hm^-2·mm^-1;全膜覆土穴播可增产43.4%-44.4%,水分利用效率提高8.8%-14.6%,达到11.0-14.8 kg·hm^-2·mm^-1;垄膜沟播可增产37.0%-39.3%,水分利用效率提高4.2%-4.4%,达到10.0-14.2 kg·hm^-2·mm^-1。主要原因是,地膜覆盖可增加冬小麦拔节前0-200 cm土层贮水量,提高拔节至成熟阶段的耗水量及其占总耗水量的比例,促进生育期对土壤贮水的利用,同时干旱年份可促进冬小麦利用深层土壤水分,最终提高冬小麦成熟期的生物量和籽粒产量;虽然生育期耗水增加,但水分利用效率也提高。冬小麦产量与生育期耗水量呈显著正相关（r=0.96*）。覆膜的高产建立在高耗水基础上,但通过休闲期水分补充,地膜茬0-200 cm土层水分在冬小麦秋播前可恢复到露地水平。覆膜处理间的耗水差异远小于覆膜与露地间的差异。综合考虑产量、经济效益和田间操作难易程度,全膜覆土穴播一次覆膜可多茬使用,节省地膜成本,田间操作简单,经济效益高,是本试验条件下的最优栽培方式。【结论】全膜覆土穴播是西北黄土高原旱地小麦兼顾高产高效的栽培模式。