土壤含水量对温室樱桃番茄生长发育及果实品质的影响

以樱桃番茄红宝石为研究材料,以5个梯度的土壤含水量(分别为田间持水量的40%~50%、50%~60%、60%~70%、70%~80%和80%~90%)进行处理后,测定并分析植株生长状况、果实品质、产量和水分利用效率的变化规律。结果表明:在土壤含水量为田间持水量的70%~80%时,同化物在樱桃番茄上积累的最多,产量最高,为6.25 kg/m2;在土壤含水量为田间持水量的60%~70%时,樱桃番茄果实品质的各项指标均达到最大值,其中Vc、可溶性糖和干物质的含量分别为652.2 mg/kg,72.8 g/kg,71.8 g/kg,可溶性固形物占总质量的9.8%,水分利用率也最大,为13.9 kg/m3。综合分析水分对植株生长发育、果实品质、水分利用效率和产量的影响,认为土壤含水量为田间持水量的60%~70%,可以作为樱桃番茄生长期间理想的土壤水分控制指标。     

水氮耦合对油菜生长及氮肥利用效率的影响

在油菜种植主产区,定量研究了不同水分管理和氮素施入对油菜生长和氮肥利用的影响,为油菜高产高效生产科学施肥提供理论依据。于2015—2017年度在重庆西南大学日光温室开展油菜水肥耦合效应盆栽试验,比较高水W1(90%田间持水量)、中水W2(70%田间持水量)、低水W3(50%田间持水量)三个水分梯度和高氮N1(150%常规施氮量)、中氮N2(100%常规施氮量)、低氮N3(50%常规施氮量)三个氮肥水平共9个处理对油菜产量、生长性状、氮素吸收和氮肥利用率的影响。结果表明:油菜株高、茎粗、叶片数、有效分枝数对水分因素不敏感,主要受氮素影响。本试验中当土壤含水量达到田间最大持水量的90%,施氮量才对根系形态特征指标、根系干物质量产生影响。水氮因素对土壤的全氮含量影响不显著,主要影响作物的全氮含量,作物氮含量随着施氮量的增加而增加,随着土壤含水量的增加则呈下降趋势;油菜产量在不同施氮水平下差异不显著,随着土壤含水量的增加呈增加趋势。氮肥表观利用率、氮肥偏生产力、氮肥农学效率和氮肥生理利用率均随着施氮量的减少而增加,同一施氮水平下随着土壤含水量的增加而增加。综合考虑,本研究中最优水氮组合为W1N3,即灌水水平控制在田间持水量的90%、施氮量为0.12 g·kg~(-1)。     

不同配方土壤熟化调理剂对新修梯田土壤改良效果的影响

针对西北黄土高原半干旱区新修梯田土壤瘠薄、保水保肥能力差的特点,通过3年的田间定位试验,在氮磷肥平衡施用基础上,研究添施不同配方土壤熟化剂对新修梯田土壤理化性状、养分状况与作物产量等方面的影响。结果表明:(1)施用不同配方土壤熟化剂可降低新修梯田土壤容重,增大毛管孔隙度和田间持水量,增加土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾含量;且表层(0~10 cm)熟化效果好于底层(10~20 cm)。与试验前相比,表层土壤容重降低5.14%~18.49%,孔隙度和田间持水量分别增加9.14%~18.86%和10.96%~17.19%;土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾分别增加56.11%~114.19%、9.84%~78.69%、48.52%~268.50%、70.10%~427.53%;(2)与CK相比,A处理的培肥效果最显著,容重年均降低0.06 g·cm-3,孔隙度和田间持水量年均分别增加3.15、0.45%;土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾的年增加速率分别提高2.48 g·kg~(-1)、0.2 g·kg~(-1)、7.82mg·kg~(-1)、129.23 mg·kg~(-1);其余培肥处理的效果为BC、D、ECK;(3)施用土壤熟化剂提高了作物产量和水分利用效率,以A配方的效果最好,2012、2013年马铃薯产量较CK分别提高37.69%、50.93%,2014年小麦产量较CK提高94.41%;3年A配方的水分利用效率较CK分别提高43.09%、48.71%、102.31%,且差异显著。综合可知,A配方(黑矾、腐植酸、氯化钾、微肥、DA-6用量分别为375、600、150、45、150×10-3kg·hm-2)对于改善土壤理化性状、提高土壤养分、水分利用效率和作物增产效应最佳,为西北黄土高原半干旱区新修梯田快速培肥较适宜的措施。     

不同水氮水平对马铃薯产量和水氮利用效率的影响

为了给马铃薯生产提供科学合理的水氮管理依据,以品种"大西洋"脱毒组培苗为材料,通过3个水分水平(90%,70%和50%的土壤田间持水量)和3个氮肥水平(不施氮,施N 0.2 g·kg~(-1),施N 0.4 g·kg~(-1))完全组合的盆栽试验研究了不同水氮水平对马铃薯产量和水氮利用效率的影响。结果显示:在同一水分水平下,中氮处理的块茎产量、整株生物量和水氮利用效率明显高于低氮和高氮处理;在同一施氮量下,随着土壤含水量的增加,马铃薯的块茎产量、整株生物量和氮肥利用率明显提高。在9种水氮组合方式下,正常水分和中氮处理下的块茎产量、整株生物量、氮肥农学利用率和氮肥偏生产力最高,分别为273 g·株~(-1)、359 g·株~(-1)、52.5 g·g~(-1)和143.9 g·g~(-1)。这说明90%的田间持水量和0.2 g·kg~(-1)土有利于马铃薯植株获得较高的产量和水氮利用效率。此外,中氮下较高的整株生物量和较低的收获指数说明:适量施用氮肥增加产量主要是因为其增加了整个植株同化物的积累,而非增加了同化物向块茎的分配。     

耕作模式与氮肥运筹对土壤主要理化性状及作物产量的影响

在冬小麦-夏玉米轮作条件下,以小麦品种矮抗58和玉米品种郑单958为材料,研究了不同耕作方式(小麦季深耕、玉米季免耕;小麦季旋耕、玉米季免耕)及不同氮肥总量(540,420,300 kg·hm~(-2))和不同氮肥运筹方式(不同追肥比例及追肥时期)对豫东潮土和豫南砂姜黑土物理性状及氮含量的周年变化以及作物产量的影响。结果表明:深耕能显著降低潮土和砂姜黑土20~40 cm土层土壤容重,显著提高两类土壤20~40 cm土层土壤总孔隙度以及田间持水量,且深耕处理下两类土壤周年作物产量分别比旋耕处理增加4.30%和2.63%;土壤全氮以及碱解氮含量均随着氮肥施用总量的增加而升高,在氮肥施用量相同条件下,追施氮肥前土壤全氮和碱解氮含量随着底施氮量的增加而升高,追施氮肥后随着追氮量的增加而增加。研究认为,本试验条件下,考虑到经济效益,建议采用小麦季隔年深耕而玉米季免耕直播的耕作方式,在潮土区的B1C3(小麦季300 kg·hm~(-2)纯氮,按照底肥与拔节期追肥之比为1∶1施入,玉米季240 kg·hm~(-2)纯氮,按底肥与拔节期追肥大喇叭口期追肥之比为2∶1∶1施入)施肥模式,和砂浆黑土地区的B2C1(小麦季240 kg·hm~(-2)全底施,玉米季180 kg·hm~(-2)纯氮,底肥与拔节期追肥之比3∶1施入)施肥模式为两地最优的氮肥施用模式。     

不同灌溉施氮方式夏玉米生长效应

通过盆栽试验研究了不同灌溉施肥方式对玉米生长及水分和养分利用效率的影响。结果表明,滴灌施肥不同程度地提高了玉米根系活力、叶绿素含量、叶片硝酸还原酶活性和作物叶片的瞬时水分利用效率,显著增加了玉米对氮素养分的吸收和干物质的累积,其中地上部总干重和籽粒干重增加幅度分别为49.55%和67.57%。滴灌施肥与浇灌施肥相比,水分利用效率增加幅度为109.20%;肥料氮素利用率达73.55%,增加幅度为110.44%。滴灌施肥可以明显地提高水分和肥料氮素的利用率与滴灌施肥可以合理地调控土壤水分和养分供应,为作物生长提供一个理想的生长环境有关。     

水分胁迫下肥料配比对葡萄光合速率与氮代谢的影响

以无核白鸡心葡萄为试材,设置3个水平的水分处理和3个肥料配比,研究水分胁迫下肥料配比对无核白鸡心葡萄叶片叶面积、叶绿素含量、光合速率及氮代谢相关酶活性的影响。结果表明:萌芽期和坐果期土壤水分含量为田间持水量的55%~60%、施肥配比为N∶P∶K=2∶5∶3的水肥处理能有效促进叶面积增加,提高光合速率,是较好的水肥处理组合;转色期和采收后需维持正常含水量和适当增施钾肥可提高光合速率;土壤水分含量为田间持水量的55%~60%、施肥配比为N∶P∶K=2∶5∶3的水肥处理无核白鸡心葡萄硝酸还原酶活性较高,能有效促进氮肥的吸收利用;水分胁迫处理使谷氨酰胺合成酶活性先升高后降低,且使谷丙转氨酶活性升高。在生长期中轻度水分胁迫、适当增施钾肥能明显提高硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶与谷丙转氨酶活性,提高氮肥的转化利用。     

六盘山区旱作春玉米养分投入与肥料生产效率

为了明确半干旱地区玉米生产养分投入状况及肥料生产效率,提高旱地农业资源效率,连续三年对宁夏六盘山区不同类型旱地玉米施肥及生产状况进行调查。调查结果显示:六盘山区玉米生产中的氮肥(纯N)、磷肥(P_2O_5)和钾肥(K_2O)的平均投入量分别为323.7、210.1 kg·hm~(-2)和28.6 kg·hm~(-2),氮、磷、钾比例为1∶0.64∶0.08,磷的比例偏高,而钾肥比例偏低;氮、磷肥施肥量明显偏高,分别集中在高于330 kg·hm~(-2)和高于165 kg·hm~(-2)水平的农户比例高达48.5%和70.1%,造成了浪费和环境污染,钾肥用量偏低,集中处于低于42 kg·hm~(-2)水平,样本比例高达69.3%;施肥基追比大致为6∶4,追肥主要为尿素,平均用量为121.9 kg·hm~(-2),适宜玉米生长,但施追肥量处于两个极端,大多数追肥量或者很高或者很低;调研区玉米三年平均产量为9 864 kg·hm~(-2),由于降雨不足与施肥不合理,玉米产量呈逐年递减趋势;氮肥、磷肥和钾肥的三年平均偏生产力分别为30.7、47.8 kg·kg~(-1)和391.3 kg·kg~(-1),氮肥和磷肥的偏生产力偏低。该区域玉米生产有机肥投入以牛羊粪便为主,投入量偏低。综上所述,调研区施肥方面存在投入量和比例不合理问题,需进行科学指导与调整。     

水肥供应对番茄生长及产量形成的影响

以"金鹏1号"番茄为试验材料,通过盆栽试验,对处于不同灌水量和氮、磷、钾肥用量条件下的番茄生长及产量进行分析。在此试验条件下,各因素对叶片数的因子贡献率的主次关系为:施氮量=施磷量灌水量施钾量;对叶果比的影响表现为:灌水量施氮量施磷量施钾量;坐果率表现为:灌水量施氮量施磷量施钾量;60%~83.78%的灌水量有利于降低叶果比进而促进产量的增加;氮肥、磷肥用量达到0.96 g·kg~(-1)、P_2O_50.528 g·kg~(-1)土时会导致叶片数和叶果比增加,坐果率和产量下降;随着灌水量、施氮量、施钾量的增加番茄产量呈先增后减的趋势,在灌水量为83.78%W,施氮量为0.77N g·kg~(-1)土,施磷量为P_2O_50.421 g·kg~(-1)土,施钾量为K2O 0.670g·kg~(-1)土时产量达到最大值为467.5 g·株~(-1)。     

生物炭对土壤理化性质和玉米生长的影响

以玉米品种‘利禾1号’为试验材料,设计6个施肥处理,分别为空白对照(CK,不施肥);常规施肥处理(T1,N∶P_2O_5∶K_2O=27∶12∶6);在常规施肥处理基础上减氮20%并分别增施生物炭,生物炭施用量分别为2.25 (T2)、4.50 (T3)、6.75 (T4)、9.00 t·hm~(-2)(T5),研究生物质炭基施对宁夏扬黄灌区土壤理化性质和玉米生长的影响。结果表明:在常规施肥减氮20%的基础上,与T1相比,T2、T3、T4、T5处理的有机质含量分别显著增加27.06%、30.59%、37.65%、48.24%,速效钾含量分别显著增加10.84%、11.82%、20.20%、43.84%(P0.05);随着生物质炭施用量的增加,土壤稳定性显著增强,其中T3、T4、T5的水稳性大团聚体(0.25 mm)数量较T1分别显著增加55.35%,128.49%、133.50%(P0.05);当生物质炭的施用量达到4.5 t·hm~(-2)时,细菌数和总菌数达到最大值;土壤酶活性在生物炭施用量超过4.5 t·hm~(-2)时显著增加,其中蔗糖酶活性在T4处理处达到最大,较T1显著增加了140.23%(P0.05);另外T4处理的农艺性状表现最好,产量较T1增加了41.4%;施用生物质炭均能显著增加氮肥利用效率、氮肥农学效率、氮肥偏生产力,其中T4处理增加的最为明显,较T1处理分别增加38.02%、18.79 kg·kg~(-1)和23.54 kg·kg~(-1)。推荐常规施肥减氮20%配施生物炭6.75 t·hm~(-2)作为扬黄灌区玉米生物炭配施化肥的参考配比。     

Effects of variation in rainfall on rainfed crop yields and water use in dryland farming areas in China

Crop production in the dryland farming areas of northern China is constrained by low and variable rainfall. This article presents the analysis of the relationships between variations in rainfall and yields of winter wheat and spring maize. The analysis is based on data from both several short-term and our ongoing long-term field experiments in dryland farming research projects in Tunliu, Linfen, Shouyang, and Luoyang. Grain yields of wheat and maize ranged from 1,548 to 5,169 and from 2,612 to 8,789 kg ha^-1 respectively, with differences up to above 200% (between dry and wet years). Wheat yields are sensitive to growing season rainfall but also correlated to water use (ET), whereas maize yields are sensitive to the critical time of water supply (especially June rainfall) but not correlated to ET. The ratio of grain yields to soil water at sowing is an important indicator, showing close relationships between yields and soil water-related ratio within the rainfed crops site. Comparison between the indices of water use efficiency (WUE) and precipitation use efficiency (PUE) suggests that the index WUE is more grain-related indicator than the PUE used for assessing rainfed crop water use by both maize and wheat. The index PUE should be used in caution, especially for wheat crops in dry years. Our results indicate that options to alleviate crop moisture stress must be tailored to the rainfall pattern. This holds especially for conservation tillage with response nutrient management practices that aim at enhancing water use efficiency.     

氮肥类型对夏玉米及后作冬小麦产量与水、氮利用的影响

研究了华北平原夏玉米季施用不同类型氮肥对当季与后作冬小麦及周年产量与水、氮利用的影响,结果表明:(1)随施氮量增大,夏玉米产量、耗水量与水分利用效率(WUE)增大,氮肥利用率(NUE)降低。夏玉米WUE与NUE受到氮肥类型的影响,WUE以复合肥处理较大,NUE以包膜尿素和复合肥较高,且存在较明显的基因型差异,WUE以郑单958较大,NUE以农大108较大;(2)夏玉米季施氮使冬小麦氮生理效率降低,氮肥效率增大,并显著影响冬小麦产量和WUE,但因夏玉米季品种、氮肥类型与施氮量不同而表现有差异。夏玉米季氮肥后效明显,但氮肥类型间差异显著,一般以尿素处理及包膜尿素与复合肥高N处理较大;(3)夏玉米—冬小麦轮作制度下,两季总产量、总氮素累积量、总耗水量及水、氮利用效率明显受到夏玉米季氮肥类型与施氮量的影响,且受到夏玉米基因型的影响。     

氮肥深施对旱作覆膜农田土壤养分含量及春玉米产量的影响

以春玉米为供试作物,于2021—2022年在甘肃省定西市进行不同深度施肥田间试验,以双垄沟覆膜种植为基础,设置3个氮肥施用深度：5 cm(D5)、15 cm(D15)和25 cm(D25),以不施氮(N0)处理为对照,共4个处理,分析不同氮肥施用深度对农田土壤养分含量、干物质积累、水分利用及玉米产量的影响,为优化施肥模式和进一步提升其节水增产效能提供理论依据。结果表明,随施肥深度的增加,农田0～40 cm土层土壤养分含量逐渐增大,D25处理较D15和D5处理的土壤有机碳、全氮、速效磷和速效钾含量分别平均提高8.67%、2.23%、22.11%和15.18%;氮肥深施可提高生育后期养分供给能力,玉米干物质积累量显著提高,D25处理播后105 d～收获期干物质积累量分别较D15和D5提高6.53%和25.30%;2个试验年份农田耗水量和水分利用效率均随着施肥深度的增加逐渐增大,D25处理分别较D15和D5平均提高10.09%和10.08%;D25处理玉米生物产量和经济产量较D5处理分别平均提高27.20%和34.93%。在西北旱作区,氮肥25 cm深施模式能为玉米提供更好的养分供给,是提高...     

施磷量对旱地全膜双垄沟播玉米产量土壤速效磷和磷肥利用率影响

针对黄土高原半干旱区春玉米全膜双垄沟播栽培中施肥不科学和磷肥利用率低的问题,2011—2013年在甘肃省定西市安定区设置了三年定位试验,研究了P2O5投入量为0 kg·hm-2(CK)、120 kg·hm-2(P1)、240kg·hm-2(P2)和480 kg·hm-2(P3)对春玉米产量、土壤速效磷及磷肥利用效率的影响。结果表明:磷肥能显著增加玉米产量,但过量投入磷肥会使玉米减产,玉米产量整体表现为P1P2P3CK;在同一生育时期,随着施磷量的增加,土壤速效磷累积量呈增加趋势;随着种植年限延长,施磷处理土壤速效磷累积量增幅呈增大趋势,与2011年播前基础量相比,2013年收获后累积量增加53.6%~208.5%;磷肥利用率随施磷量的增加而降低,优化施磷量下,磷肥当季和累计利用率达到最大,为15.51%、13.91%。综合考虑玉米产量、磷肥利用率和生态环境安全,P2O5的投入量以120 kg·hm-2为宜。     

灌溉量和氮肥增效剂对夏玉米产量及水肥利用的影响

为探究水分和氮肥增效剂对夏玉米生长及水肥利用的综合影响，通过设置40 mm（W1）和60 mm（W2）两个灌水水平下不施氮肥（N0）、施用氮肥（U）、氮肥+硝化抑制剂（U+DCD）、氮肥+脲酶抑制剂（U+NBPT）、氮肥+双效抑制剂（U+N+D）5种氮肥施用措施，开展夏玉米田间试验。结果表明：相较于施用氮肥处理，氮肥配施增效剂可以显著提高夏玉米产量、成熟期地上生物量、净收益、水分利用效率和氮肥偏生产力，增幅分别为5.92%~13.82%、5.85%~18.07%、11.12%~24.30%、12.35%~41.83%和5.93%~13.80%，其中氮肥配施双效抑制剂效果较优；氮肥配施脲酶抑制剂和双效抑制剂可以降低夏玉米农田土壤氨挥发累积量和成熟期土壤硝态氮残留量，前者效果最优。相比于W1，W2水平下氮肥配施双效抑制剂处理玉米产量、成熟期地上生物量、净收益、水分利用效率和氮肥偏生产力分别提高10.54%、15.51%、19.40%、20.31%和27.36%；氮肥配施脲酶抑制剂处理农田土壤氨挥发累积量和硝态氮残留量分别降低11.33%和48.46%。综合考虑夏玉米施肥灌水方案的经济效益、环境效益、水肥利用效率和玉米植株生长，构建模糊综合评价体系，得到最优处理为灌水量60 mm下氮肥配施双效抑制剂。     

有机-无机长效复混肥对新疆棉田土壤肥力的影响

通过棉花有机-无机长效复混肥的田间试验,分析了土壤氮磷钾养分在不同土层中的分布状况,论述了棉花有机-无机长效复混肥对新疆策勒地区土壤肥力的影响,并对棉花各生育时期土壤中氮磷钾养分的变化做了进一步探讨.     

加气灌溉对根区土壤肥力质量与作物生长的影响

水、肥、气、热、光是保障作物生长发育的五大要素,传统的灌溉方式不但用水量大,还会导致土壤通气性不足、团粒结构破坏,五要素之间的平衡被打破,造成土壤板结、盐碱化等土壤退化现象,从而土壤肥力质量下降,对作物生长发育造成不利影响。综述了加气灌溉研究背景、加气灌溉条件下土壤肥力质量评价指标、加气灌溉对土壤和土壤肥力质量的影响、加气灌溉对作物生长的影响,总结了加气灌溉对土壤微环境、酶环境、营养环境和作物根系的影响规律以及加气灌溉对土壤微环境和作物根系的调节机理。大量研究表明,加气灌溉能够有效改善根区土壤结构和水力学特性,增强作物根区土壤通透性,明显增加作物根区土壤中细菌、真菌和放线菌的数量,提高土壤中过氧化氢酶与脲酶活性,改善作物根区土壤微环境;加气灌溉可以增加土壤中速效氮和速效磷的含量,提高土壤肥力质量,促进根系对营养物质的吸收和作物的生长发育,提高灌溉水利用效率,作物增产高达10%以上。最后总结了现阶段加气灌溉还存在加气设备研发、加气时间与频次问题以及加气灌溉对土壤、微生物、作物根系、生态环境等的影响机制问题,提出了目前加气灌溉处于定量研究的探索阶段,还需要对加气灌溉中水-土-气-作物的耦合机制进一步开展研究。     

中国北方农牧交错带怀来盆地的生态潜力分析

本文对怀来盆地光合、光温、光温水以及光温水土壤肥力生态潜力进行了分析 ,同时还进行了环境因子的权重矢量分析。研究结果表明 ,土壤贫瘠是限制怀来盆地作物生产力提高的最重要的限制因子 ,其次是温度与水分因子。这一结论可以为怀来盆地进行草田轮作、发展舍饲畜牧业、提高土壤肥力与作物生产力提供一定的科学依据     

Increasing Farm Productivity and Soil Fertility on Sustainable Basis Through “Summer Gap” Utilization with Biochar and Legumes

To reduce reliance on scientific fertilizer due to rapid increase of fertilizer prices and environmental constraint, it necessary to improve crop productivity and soil fertility on sustainable basses. Utilization of “summer gap” through biochar and legumes have pleasant effects on improving crop productivity and soil fertility on long term basses. Two years’ field experiments were conducted on wheat and maize crops with “summer gap” utilization with legumes and biochar at research farm of agronomy, the University of Agriculture Peshawar during 2011–2013. Wheat-maize-wheat cropping system was followed with the adjustment of legumes in “summer gap” (land available after wheat harvest till maize sowing). Legumes i.?e. mung bean, cowpea and Sesbania with a fallow were adjusted in the “summer gap” with and without biochar application. Biochar was included at the rate of 0 and 50?t?ha^-1 with four N levels of 0, 90, 120, 150 and 0, 60, 90, 120?kg?ha^-1 to subsequent maize and wheat crops, respectively. In legumes’ experiment, biochar increased fresh and dry fodder yield in cowpea and Sesbania, grain and biological yields in mung bean. In maize experiments, biochar improved grain yield. Nitrogen application increased grain and biological yields. In wheat experiments with increasing nitrogen level enhanced biological and grain yields. It is concluded that use of biochar and legumes in “summer gap” improve overall farm productivity and soil fertility on sustainable basses.     

土壤水分和氮素对春小麦叶片抗氧化系统的影响

植物的抗逆性与其清除活性氧(ROS)的能力相关,提高抗氧化代谢水平是增强植物胁迫耐性的有效途径.以抗旱性不同的3个品种为材料,研究土壤水分和氮素水平及其耦合效应对春小麦叶片抗氧化系统的影响,以探讨水、氮对春小麦抗氧化系统的影响规律及抗氧化系统与抗旱性间的关系.结果表明:干旱胁迫使春小麦叶片丙二醛(MDA)含量升高,膜质...