施氮和覆膜对旱作春玉米农田土壤微生物量和土壤酶活性的影响

为研究长期不同施氮水平和覆膜对黄土高原旱作春玉米高产体系土壤微生物活性的影响，设置田间试验包含施氮水平和覆膜2个因子，施氮量分别为0（N0）、100 kg·hm^-2（N100）、250 kg·hm^-2（N250）和400 kg·hm^-2（N400），每个施氮水平下分别有覆膜（F）与不覆膜（B）处理，供试玉米品种为先玉335。2014年采集0~10 cm和10~20 cm土层土壤样品，测定土壤微生物量和酶活性，分析微生物量计量学特征并进行综合评价。结果表明，无论覆膜与否，土壤微生物量碳、氮和磷均随施氮量的增加而增加（除不覆膜时N400处理），施氮量高于250 kg·hm^-2时土壤微生物量增加不显著。覆膜对土壤微生物量碳、氮无显著影响，而显著增加土壤微生物量磷；覆膜在一定程度上降低N0、N100和N400处理土壤微生物量碳氮比，施氮则显著增加微生物量碳氮比和微生物量氮磷比。0~10 cm土层脲酶活性随施氮量的增加而增加，但覆膜对脲酶活性无显著影响。覆膜和施氮均显著增加碱性磷酸酶活性，0~10 cm和10~20 cm土层覆膜N400处理碱性磷酸酶活性在相应土层最大，分别为1.49 mg·g^-1·d^-1和1.61 mg·g^-1·d^-1。主成分分析结果表明施氮量为250 kg·hm^-2时土壤微生物活性最强。研究表明无论覆膜与否，250 kg·hm^-2的施氮量是该地区适宜的施氮量。     

轮作休耕模式对土壤细菌群落的影响

以黄土高原半干旱区9种轮作休耕模式土壤为研究对象，分别设残膜覆盖（T₂1）、伏天深耕（T₂2）、施牛羊粪（7 500 kg·hm^-2）+深翻耕（30 cm）+连续休耕3 a（T₂3）、施牛羊粪（7 500 kg·hm^-2）+深翻耕（30 cm）+连续种植豌豆3 a并在盛花期翻压还田（T₂4）、施牛羊粪（7 500 kg·hm^-2）+深翻耕（30 cm）+连续3 a种植豌豆（每kg豌豆种子拌根瘤菌粉8.5 g）并在盛花期翻压还田（T₂5）、玉米秸秆粉碎（还田量7 500 kg·hm^-2）+施牛羊粪（7 500 kg·hm^-2）+深翻耕（30 cm）+连续休耕3 a（T₂6）、玉米秸秆粉碎（还田量7 500 kg·hm^-2）+施牛羊粪（7 500 kg·hm^-2）+深翻耕（30 cm）+连续3 a种植毛苕子并在盛花期翻压还田（T₂7）、玉米秸秆粉碎（还田量7 500 kg·hm^-2）+施牛羊粪（7 500 kg·hm^-2）+深翻耕（30 cm）+连续3 a种植毛苕子并在盛花期翻压还田（T₂8）等8个处理，以连续休耕3 a为对照（CK）,采用16S rRNA扩增子测序技术对土壤细菌群落组成、丰度和多样性等特征进行研究，分析了土壤养分与细菌种群多样性的相关关系。结果表明，9种休耕轮作模式下，土壤细菌群落中相对丰度较高的前5位菌门依次为变形菌门（Proteobacteria）（26.33%～37.33%）、酸杆菌门（Acidobacteria）（17.93%～21.43%）、放线菌门（Actinobacteria）（12.42%～19.41%）、芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）（6.98%～10.99%）和绿弯菌门（Chloroflexi）（6.48%～10.50%）。其中T₂1、T₂5处理显著升高了硝化螺旋菌门的相对丰度（分别为50.04%和42.44%），T₂2处理显著提高了变形菌门和拟杆菌门的相对丰度（分别为31.51%和159.96%），T₂6、T₂7处理显著增加了芽单胞菌门的相对丰度（分别为28.36%和28.33%），T₂8处理显著增高了奇古菌门的相对丰度（519.79%）。不同轮作休耕模式的土壤全氮含量均高于CK。细菌群落丰富度指数除T₂7处理外，其余处理均高于CK。冗余分析和Monte Carlo置换检验结果显示，土壤全氮、全钾、速效氮含量对土壤细菌群落结构影响显著（P＜0.05）。     

施用生物菌肥对桃园土壤养分及微生物功能多样性的影响

以不同施肥处理下的桃园土壤为试验材料，设置不同梯度的生物菌肥 T1（200 kg·667m^-2）、T2（300 kg·667m^-2）、T3（500 kg·667m^-2）及T4（1 000 kg·667m_-2）4个处理，以鸡粪为 CK（2 000 kg·667m^-2），研究生物菌肥对桃园土壤养分及微生物功能多样性的影响。结果表明：随生物菌肥施用量的增加，桃园土壤pH值、有机质、铵态氮、速效钾、有效磷含量、微生物单孔颜色平均变化率(AWCD)、微生物多样性指数及微生物对六类碳源的利用强度先增加后降低，硝态氮含量下降。生物菌肥200 kg·667m^-2处理下，0~20 cm土层有效磷含量较CK提高53.98%（P＜0.05），而与生物菌肥300 kg·667m^-2处理差异不显著。生物菌肥300 kg·667m^-2处理下，土壤微生物对羧酸类化合物利用强度最高，较CK提高22.67%(P＜0.05)。生物菌肥300 kg·667m^-2处理下20~40 cm土层的土壤有效磷、速效钾含量、微生物多样性指数（Simpson 优势度指数）及微生物对碳水化合物利用强度较CK分别提高33.49%、129.61%、0.22%和18.06%（P＜0.05）。冗余分析表明，土壤微生物对氨基酸化合物利用强度与有机质显著正相关，相关系数为0.68。主成分分析中，生物菌肥300 kg·667m^-2处理对土壤微生物多样性指数、碳源利用强度及土壤养分影响得分最高，分别为2.42和1.36。因此，生物菌肥能够提高土壤微生物活性、功能多样性、微生物对碳源的利用强度及养分含量，其中以生物菌肥300 kg·667m^-2处理效果最佳。     

不同残膜量对棉田土壤氮素、八大离子及微生物的影响

通过田间试验，设置150 kg·hm^-2（T1）、230 kg·hm^-2（T2）、465 kg·hm^-2（T3），857 kg·hm^-2（T4）、1 250 kg·hm^-2（T5）、1 640 kg·hm^-2（T6）以及原位土512 kg·hm^-2（CK1）和无残膜（CK2）等8个残膜梯度，测定不同残膜量下棉田土壤氮素养分、八大离子含量、微生物群落多样性等指标。结果表明：随着残膜量的增加, 土壤TN、NO^-₃-N含量逐渐降低，而NH⁺₄-N含量则呈现先升高后降低趋势；在残膜量大于512 kg·hm^-2时，土壤NO^-₃-N、NH⁺₄-N含量显著降低；在高残膜量1 640 kg·hm^-2（T6）时，土壤TN、NO^-₃-N、NH⁺₄-N含量较CK2分别降低38.77%、49.21%、34.38%；土壤Na⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Cl^-、SO^2-1₄、HCO^-₃、CO^2-₃、K⁺含量随着残膜量的增多逐渐积聚在0~20 cm土层；当残膜量大于512 kg·hm^-2时,土壤微生物均匀度及多样性低于T1、T2、T3和CK2处理。可见残膜影响土壤微生物活性，导致盐分浅表积累，使土壤养分退化；因此，高强度残膜不利于农业的健康发展。     

不同秸秆还田量对旱地土壤水肥和玉米生长与产量的影响

以阜新地区为例,开展不同秸秆还田量对旱地土壤水肥和玉米生长与产量的影响研究。试验设计0 kg·hm^-2,6 000 kg·hm^-2,12 000 kg·hm^-2,18 000 kg·hm^-2、24 000 kg·hm^-2共5个处理,3次重复,共15个小区,小区面积(4 m×15 m)为60 m²。研究结果表明,对照CK不施用秸秆处理,深耕加秸秆的方法,土壤含水量显著增加,除了对照之外,各个处理剂量之间的差异并不明显,且呈先上升而后下降趋势。说明秸秆在土壤中始终处于水分的非饱和状态,并不是秸秆剂量越大越好。各个层次土壤容重与对照相比变化较明显,其中10～20 cm深处土壤容重变化最大,各个处理土壤容重表现出随秸秆还田量增加土壤容重降低值减少的趋势,下降幅度为12 000 kg·hm^-2>6 000 kg·hm^-2>18 000 kg·hm^-2。秸秆还田处理,提高了植物的叶绿素含量,促进了植物的光合效率,以12 000 kg·h m^-2处理较好。不同处理对玉米产量影响差异显著,达到了5%的显著水平,施入量在0～12 000 kg·hm^-2之间,玉米产量呈上升趋势,超过18 000 kg·hm^-2产量呈下降趋势,因此建议推广剂量为12 000 kg·hm^-2。     

河套灌区盐渍化土壤玉米水氮耦合效应

为了探求适用于盐渍化地区的节水、施肥优化模式，采用大田试验，以玉米为研究对象，选取了轻度和中度两种盐分土壤，设置了10种不同水、氮处理，建立不同盐分土壤玉米产量与灌水量及施氮量之间的回归模型并对其进行了分析，研究不同盐分土壤水、氮用量对玉米产量的影响。结果表明：在轻度和中度盐分土壤条件下，灌水和施氮对玉米均有增产效应，水、氮交互作用为正效应，水分的作用大于施氮的作用。通过边际效应分析可知，轻度和中度盐分土壤施氮肥的增产速率没有明显差异，轻度盐分土壤灌水的增产效率明显高于中度盐分土壤。轻度和中度盐分土壤玉米最高产量分别为13 581 kg·hm^-2和11 115 kg·hm^-2，对应的水、氮配比均为灌水编码为0.77（全生育期灌水量2 250 m³·hm^-2），施氮编码为0.69（总施氮量225 kg·hm^-2）。通过模型寻优，得到轻度和中度盐分土壤种植玉米的最佳水、氮配比方案均为全生育期灌水量为1 900.95~2 389.08m³·hm^-2，总施氮量为174.04~240.7 kg·hm^-2。优化方案的水、氮用量分别比当地灌水量（2 925 m³·hm^-2）节水18.2%~35%, 施氮量（325 kg·hm^-2）节肥26.0%~46.4%。优化范围包含了轻度和中度盐分的最高产量水、氮用量，产量与当地产量基本一致，符合当地灌水施肥要求。但从维持目前玉米产量和长期盐碱地改良的角度看，建议中度盐化土壤应选取水、氮优化范围中中等偏上灌水量和中等偏下的施肥量，以便于从根本上降低土壤盐分背景值，便于长期产量的提高；轻度盐分土壤选取优化范围适中的水、氮用量。     

马铃薯多功能专用肥配方筛选及其对土壤理化性质的影响

在甘肃省河西内陆灌区的耕种栗钙土上,采用田间试验方法,研究了多功能专用肥配方筛选及与土壤理化性质和马铃薯经济效益间的关系。结果表明：影响马铃薯产量因素由大到小的顺序依次是：多元复混肥>保水剂>聚乙烯醇＞5406菌剂＞糠醛渣;因素间最佳组合是：5406菌剂101.25 kg·hm^-2、多元复混肥1 500 kg·hm^-2、保水剂22.50 kg·hm^-2、聚乙烯醇67.50 kg·hm^-2、糠醛渣11.25 kg·hm< sup>-2。多功能专用肥施肥量与土壤孔隙度、团聚体、蓄水量、碱解氮、速效磷、速效钾、微生物数量、马铃薯植物学性状、经济性状和产量呈正相关关系,与土壤容重、pH呈负相关关系。随着多功能专用肥施肥量的增加,马铃薯产量、肥料贡献率在增加,但边际产量、边际利润在递减,多功能专用肥施肥量在1.40 t·hm^-2的基础上,再继续增加施肥量,边际利润出现负值。经回归统计分析,多功能专用肥施肥量与马铃薯产量间的肥料效应回归方程是：y=24.79+6.5408x-0.9251x²,经济效益最佳施肥量为1.3999 t·hm^-2,马铃薯理论产量为35.7602 t·hm^-2。在耕种栗钙土上施用多功能专用肥,有效改善了土壤的理化性质和生物学性质,提高了马铃薯的施肥利润和产量。     

灌水量及可降解膜覆盖对滴灌玉米土壤呼吸及产量的影响

以小区试验，设置3个灌水水平(W1：4 625 m³·hm^-2，W2：5 625 m³hm^-2，W3：6 625 m³·hm^-2)，2种可降解膜（M1：诱导期60 d，M2：诱导期：80 d）和普通塑料地膜（M3），研究不同处理对滴灌玉米土壤呼吸速率及其影响因子、产量等指标的影响。结果表明：各处理土壤呼吸速率日变化呈单峰型曲线，在14∶00出现最高值；土壤呼吸速率自苗期至成熟期呈先升高后降低的变化趋势，抽雄期W2M3取得最大值7.89 μmol·m^-2·s^-1。土壤呼吸速率与土壤温度、气温均呈显著正相关关系，与土壤含水率无相关关系。土壤温度敏感系数（Q₁₀）变化范围1.584～2.034，玉米生育期内土壤呼吸总量变化范围是17.75～23.44 t·hm^-2，籽粒产量变化范围是11.60～12.81 t·hm^-2。W2M3的Q₁₀为2.034、土壤呼吸总量为23.44 t·hm^-2、产量为12.81 t·hm^-2、收益为6 815元·hm^-2，均达到最大值；但其iWUE为2.28 kg·m^-3、经济-环境效益为1.83 kg·kg^-1，均未达到最大值。iWUE在W1M2取得最大值为2.51 kg·m^-3，W2M2经济-环境效益最优为1.42 kg·kg^-1。通过综合分析土壤呼吸总量、籽粒产量、经济—环境效益值、收益、iWUE的关系模型，认为最优灌水量为5 625 m³·hm^-2，诱导期为80 d。     

缓释尿素减施对冬小麦产量和氮素利用效率的影响

为优化旱地小麦高效施氮管理，实现高效生产目标，通过2 a（2019—2020年度和2020—2021年度）田间试验，设不施肥（CK）、不施氮（T1）、300 kg·hm^-2尿素N（T2，常规施氮处理）、300 kg·hm^-2缓释尿素N（T3）、195 kg·hm^-2缓释尿素N（T4）和90 kg·hm^-2缓释尿素N（T5）6个处理，分析不同缓释尿素减施量对农田土壤硝态氮分布及累积、氮素吸收与转运、冬小麦产量和氮素利用效率的影响。结果表明，缓释尿素减施处理（T4和T5）显著降低收获期0~200 cm土层的土壤NO^-₃-N累积量，同时提高0~40 cm土层NO^-₃-N占比。施用缓释尿素显著提高冬小麦氮素转运量和花后氮素吸收量，T3处理较当地常规施氮处理分别提高12.9%和13.6%。氮素转运对籽粒的贡献率随缓释尿素减施比例的增加呈先增后降的变化趋势，T4处理最大，较其他施氮处理提高0.2%~50.0%。施用缓释尿素可不同程度地改善冬小麦产量构成因素和提高产量；T4处理两年产量分别为8 434、9 060 kg·hm^-2，2019—2020年度较T2和T3处理分别提高19.7%和13.9%，2020—2021年度分别提高17.3%和10.4%，其经济效益2019—2020年度较T2和T3处理分别提高33.3%和34.0%，2020—2021年度分别提高26.8%和23.2%。缓释尿素减施显著降低氮素表观损失，提高了氮素利用效率和氮肥偏生产力。通过拟合分析发现，缓释尿素施用量为208.7 kg·hm^-2时，两年产量分别为8 054、8 806 kg·hm^-2，净效益分别为6 890、8 475 CNY·hm^-2，NHI分别为78.2%和78.9%，可实现西北旱区冬小麦高产高效。     

水肥供应对马铃薯根层养分及产量的影响

以陕北地区普遍种植的马铃薯品种荷兰15号为供试材料，设置灌水水平和施肥量两因素，研究水肥供应对马铃薯根层养分及产量的影响。以100%ET₀（W1）和当地推荐施肥量（F1，N-P₂O₅-K₂O为240-120-300 kg·hm^-2）为基础，3个灌水量处理分别为W1，W2（80%ET₀）和W3（60%ET₀），3个施肥水平分别为F1，F2（75%F1）和F3（50%F1），以60%ET₀灌水水平和不施肥处理为对照组（CK），共10个处理。结果表明：不同水肥供应对马铃薯各生长阶段耗水量及水分利用效率有显著的影响，随着灌水量增加，土壤水分逐渐向下层迁移；在马铃薯整个生育期，W3F2处理水分利用效率最高，为44.69 kg·hm^-2·mm^-1，其次为W2F2(44.41 kg·hm^-2·mm^-1),比CK分别高39.64%和38.75%;W3F1处理在10~60 cm土层硝态氮含量平均值最高，比CK高166.1%，W2F2在10~60 cm土层铵态氮含量平均值最高，比CK高61%，W3F3在10~60 cm土层电导率平均值最高，比CK增高48.44%。W2F2处理的土壤养分含量较高，主要集中在10~30 cm土层；W2F2处理的产量最高，为12 539.33 kg·hm^-2，比CK处理的产量高55.65%，且变异系数小。因此，该地区推荐的灌水量为80%ET₀，施肥量N-P₂O₅-K₂O为180-90-225 kg·hm^-2。     

不同水肥组合对高原夏季露地紫甘蓝产量和土壤理化性状的影响

为探究不同水肥条件对高原夏季露地紫甘蓝产量和土壤理化性状的影响效应,筛选适宜水肥管理制度,以当地灌水量和施肥量为对照(CK),设置3个灌水下限水平,即土壤相对含水量分别为田间持水量的80%(W1)、60%(W2)、40%(W3),3个施肥水平分别为当地常规施肥量的100%(F1:N、P、K分别为466.5 kg·hm~(-2)、756 kg·hm~(-2)、269.91 kg·hm~(-2))、80%(F2:N、P、K为373.2 kg·hm~(-2)、604.8 kg·hm~(-2)、215.93 kg·hm~(-2))、60%(F3:N、P、K为279.9 kg·hm~(-2)、453.6 kg·hm~(-2)、161.95 kg·hm~(-2)),共10个处理,分析紫甘蓝产量、土壤养分积累、pH、EC、土壤酶、土壤呼吸对不同水肥组合的响应规律。结果表明:(1)水肥一体化处理紫甘蓝单球重、经济产量、生物产量和经济系数均大于当地施肥灌水(CK)处理,其中,W2F2处理单球重、经济产量和经济系数较CK显著提高,分别提高了16.37%、16.37%、10.42%;(2)水肥一体化处理土壤蔗糖酶活性、过氧化氢酶活性和土壤呼吸强度均高于CK,其中,中水中肥(W2F2)处理较CK土壤有机质含量显著提升,增加26.76%;(3)在灌水下限相同时,随施肥量的增加,土壤蔗糖酶活性、过氧化氢酶活性和土壤呼吸强度表现为中肥(F2)处理高于高肥(F1)和低肥(F3)处理,土壤有机质含量表现为先升后降的趋势,在中水(W2)处理中F1、F2显著高于F3处理,而W1和W3各处理间并无显著差异;(4)施肥水平相同时,土壤蔗糖酶活性、过氧化氢酶活性和土壤呼吸强度表现为中水(W2)处理高于高水(W1)和低水(W3)处理。因此,60%田间持水量和N、P、K分别为373.2、604.8、215.93 kg·hm~(-2)的组合(W2F2)在节水减肥的基础上能最大程度提高产量和维持土壤理化性状,是高原夏季露地紫甘蓝适宜的灌水施肥组合。     

生物菌肥和钾肥配施对苹果钾素吸收及果实品质的影响

为了研究生物菌肥和钾肥对苹果果实品质及生长发育的协同作用,以7 a生‘瓦里短枝’(Vallee spur Del)为研究对象,设置T1(K_2O 420 kg·hm~(-2))、T2(生物菌肥2 520 kg·hm~(-2))、T3(生物菌肥2 520 kg·hm~(-2)+K_2O 294 kg·hm~(-2))、T4(生物菌肥2 520 kg·hm~(-2)+K_2O 420 kg·hm~(-2))、T5(生物菌肥2 520 kg·hm~(-2)+K_2O 546 kg·hm~(-2))和CK(不施肥)6个处理,研究了不同施肥处理对苹果钾素吸收、土壤酶活性、根际微生物数量及果实品质的影响。结果表明:(1)与T1相比,T3、T4及T5显著提高了果园钾肥农学效率、钾肥贡献率和钾肥偏生产力(P0.05),但T4和T5差异不显著。(2)各处理不同器官中钾素累积量大小顺序依次为T5T4T3T1T2CK,T4和T5差异不显著,但均显著高于其它处理(P0.05)。(3)生物菌肥和钾肥配施后显著提高了土壤蔗糖酶、多酚氧化酶、碱性磷酸酶、脲酶活性和根际土壤细菌、放线菌及真菌的数量(P0.05),但T3、T4及T5之间差异不显著(P0.05)。(4)配施后显著提高了0～120 cm土层内根系活力(P0.05),显著提高了果实的平均单果重、可溶性固形物含量、Vc含量及果实硬度(P0.05),但T4和T5差异不显著(P0.05)。(5)果实单果重、可溶性固形物含量及Vc含量均与土壤微生物数量和土壤酶活性呈显著正相关。综上,生物菌肥2 520 kg·hm~(-2)+K_2O 420 kg·hm~(-2)是试验区合理的施肥量,能有效提高钾肥利用效率,提高土壤肥力和改善果实品质。     

耕作协同物料添加对苏打盐碱化耕地土壤理化性质的影响

为探究耕作协同物料添加对苏打盐碱化耕地土壤障碍消减及作物产量的影响,采用大田试验,设置9个处理：对照(CK),深松+脱硫石膏(SG),深松+腐植酸(SF),深松+复合调理剂(ST),深松+复合调理剂+腐植酸(STF),粉垄+脱硫石膏(FG),粉垄+腐植酸(FF),粉垄+复合调理剂(FT),粉垄+复合调理剂+腐植酸(FTF),脱硫石膏、复合调理剂和腐植酸施用量分别为15 000、22 500 kg·hm^-2和6 000 kg·hm^-2。试验结果表明：与CK相比,在0～40 cm土层,耕作协同物料添加处理的土壤容重降低2.7%～18.4%,土壤总孔隙度增加3.8%～25.3%,土壤三相比得到改善。与CK相比,耕作协同物料添加降低了0～40 cm土层土壤pH、钠吸附比(SAR)和总碱度,降低幅度分别为6.8%～21.3%、20.7%～78.3%和17.1%～47.7%;在0～40 cm土层,耕作协同物料添加处理增加了土壤有机质含量,增加幅度为2.5%～63.9%。玉米穗行数、行粒数和理论产量较CK分别提高4.8%～10.1%、8.9%～22.0%和...     

油菜不同还田量对新疆盐碱土壤线虫群落的影响

油菜适应性广、抗逆性强,作绿肥还田可以改善土壤环境,有利于土壤生态系统的可持续发展。试验设置油菜不同还田量处理(CK:不还田;T1:21 000 kg·hm^-2;T2:42 000 kg·hm^-2;T3:84 000 kg·hm^-2),利用高通量测序技术研究土壤线虫群落对油菜还田的响应。结果表明：(1)相较于CK,油菜不同还田量能够使土壤pH降低4.19%～6.59%,土壤总盐含量降低4.07%～6.86%,土壤容重降低9.68%～12.90%;T2处理土壤有机质含量较CK增加了27.42%,T3处理土壤碱解氮和速效钾含量较CK增加了35.46%和11.12%;(2)土壤样品中共检测出线虫3纲3目13科19属24种,各处理优势营养类群均为食细菌类线虫;随着油菜还田量的增加,食细菌类线虫与捕食杂食类线虫相对丰度逐渐降低,而食真菌类线虫与植物寄生类线虫的相对丰度逐渐升高;与CK相比,油菜还田后土壤线虫丰富度指数降低,多样性指数升高,富集指数EI与结构指数SI降低;(3)土壤有机质和速效钾是影响线虫群落结构变化的主要环境因子。...     

旱地小麦全膜覆土穴播技术高效施肥机理研究

采用多点田间小区试验研究了不同旱作区小麦全膜覆土穴播技术的高效施肥机理。结果得出,随年降雨量由350→600 mm增加,全膜覆土穴播小麦氮、磷、钾最佳施肥量分别由N 103.2 kg·hm-2→181.3 kg·hm-2、P2O570.3 kg·hm-2→134.1 kg·hm-2、K2O 32.4 kg·hm-2→73.0 kg·hm-2显著增加;最高施肥量分别由N113.2 kg·hm-2→214.4 kg·hm-2、P2O576.1 kg·hm-2→153.0 kg·hm-2、K2O 40.1 kg·hm-2→88.0 kg·hm-2显著增加。全膜覆土穴播小麦氮、磷、钾肥料利用率和利用效率随降雨量增加而明显提高。表现在:随降雨量由350→600 mm增加,全膜覆土穴播小麦平均氮、磷、钾肥利用率分别由26.4%、17.0%、20.2%增加到32.8%、22.6%、26.8%,氮、磷、钾肥料利用效率平均分别由8.8、17.2、7.0 kg·kg-1增加到10.9、22.9、9.3 kg·kg-1。结果还得出,全膜覆土穴播小麦氮、磷、钾肥料利用率和利用效率随施肥水平提高而明显降低。表现在:随施肥量增加,全膜覆土穴播小麦平均氮、磷、钾肥料利用率分别由37.1%、25.6%、31.4%降低到17.8%、13.2%、11.8%;平均氮、磷、钾肥料利用效率分别由12.4、25.9、10.7 kg·kg-1降低到5.9、13.4、4.1 kg·kg-1。在旱地全膜覆土穴播小麦肥料高效利用机理方面取得明显研究进展。     

有机物料还田和减施氮肥对小麦氮素利用及经济效益的影响

为探讨长期有机物料还田和减施氮肥对小麦氮素利用效率及麦田经济效益的影响,本试验以常规单施氮肥处理为对照(CK),设置了秸秆还田(J)、秸秆还田+牛粪(JF)、秸秆还田+菌渣(JZ)3种有机物料还田措施,耦合减施氮肥10%(N1)、20%(N2)、30%(N3)3个施氮水平共10个处理。试验结果表明:有机物料还田处理可以使小麦增产1.90%～69.64%,各有机物料还田下小麦产量表现为JZJFJCK。JZ条件下N1水平的小麦产量最高,为10 478.04 kg·hm~(-2);JF条件下N3水平的小麦产量最高,为8 113.05 kg·hm~(-2);J条件下N2水平的小麦产量最高,为8 138.14 kg·hm~(-2),分别较CK增加了69.64%、31.35%、31.76%。各有机物料还田下小麦的经济效益与去除环境成本后的净经济效益均表现为JZJJFCK,经济效益最高的JZNI、JN2、JFN3处理分别较CK增加了123.49%、59.35%、37.72%,净经济效益分别较CK增加了186.41%、96.35%、71.94%。综上所述,有机物料还田下减施氮肥可以显著增加小麦的氮素利用效率,提升小麦的产量,从而增加麦田的经济效益与净经济效益。     

秋覆盖的保水效应及对春玉米生长的影响

设置高(9000 kg·hm^-2)、中(6000 kg·hm^-2)、低(3000 kg·hm^-2)3种不同量秸秆覆盖和平覆、垄覆2种不同方式的地膜覆盖,以全程不覆盖为对照,研究了秋季雨后覆盖(休闲期加生育期全程覆盖)对土壤水分及春玉米生长状况的影响。结果表明：在冬闲期,各覆盖处理(除秸秆覆盖3 000 kg·hm^-2处理)的土壤蓄水量分别较不覆盖处理(CK)增加了21.22 mm、20.49 mm、18.37mm和19.5mm,使玉米出苗较CK至少提前了3 d。在播种期~大喇叭口期(播后70 d),平覆地膜和垄覆地膜平均土壤蓄水量分别较对照增加15.57 mm和15.73 mm;秸秆覆盖6 000 kg·hm^-2和9 000 kg hm^-2处理平均土壤蓄水量分别较对照增加12.05 mm和12.03 mm。秸秆覆盖处理在玉米生长后期土壤蓄水量较对照增加不显著。秋覆盖处理均可促进春玉米个体的生长,地膜覆盖处理可以显著提高春玉米生长前期的单株干重、株高和叶面积,秸秆覆盖在生育后期较对照显著提高。平覆地膜、垄覆地膜两个处理的玉米籽粒产量和水分生产效率分别较对照增加14.6%、13.9%和11.0%、11.1%(P<0.05),秸秆覆盖处理增产均不显著。     

间作绿肥饲草与减施氮肥对河西绿洲灌区玉米产量和土壤肥力的影响

通过3年定位试验,在河西绿洲灌区,研究不同比例减少化学氮肥用量的情况下,间作针叶豌豆和毛叶苕子2种豆科绿肥饲草对玉米产量、经济效益和土壤肥力的影响。结果表明,间作针叶豌豆时,施用农民习惯化学施氮量90％的效果最好,虽然该模式下玉米籽粒产量下降了0．63％,但是差异不显著,而且可以多收针叶豌豆籽粒1987．34 kg?hm －2、针叶豌豆干草1374．35 kg?hm －2,同时经济效益最高,为36364元?hm －2,高于农民习惯施肥18．05％。间作毛叶苕子时,虽然所有化学氮肥减施处理的玉米籽粒产量均低于农民习惯施肥,但是在施用农民习惯化学施氮量90％的情况下减产幅度最低,只有2．76％,达到了14263 kg?hm －2,与农民习惯施肥处理之间的差异不显著,而且可以多收毛叶苕子干草3175．47 kg?hm －2,同时经济效益最高,为32136元?hm －2,高于农民习惯施肥4．33％。而且这2种种植体系下的土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾含量与农民习惯施肥处理之间的差异不显著。可见,在河西绿洲灌区进行玉米种植时,间作收获籽粒为主的针叶豌豆和间作以收获豆科饲草为主的毛叶苕子,均能减少10％的化学氮肥用量,其中间作针叶豌豆的经济效益高于间作毛叶苕子。     

盐碱地不同施氮量对土壤微生物区系与食葵产量的影响

在内蒙古河套灌区盐碱食葵田进行大田试验,以不施氮肥为对照(CK),设置了75 kg·hm~(-2)(N1)、150kg·hm~(-2)(N2)、225 kg·hm~(-2)(N3)、300 kg·hm~(-2)(N4)、375 kg·hm~(-2)(N5)五个氮肥施用水平,研究了不同氮肥施用量对土壤微生物区系和食葵产量的影响。结果表明:(1)盐碱地施用氮肥可提高土壤微生物数量和细菌优势菌菌群多样性,各处理0~20 cm土层根区土壤微生物数量大小顺序为N4N3N5N2N1CK,各施肥处理较CK差异极显著(P0.01);(2)盐碱地施用氮肥可促进食葵生长发育,提高产量,随氮肥施用量由低到高,食葵长势和干物质积累呈逐渐增加趋势,产量与施氮量呈抛物线型关系,各处理产量分别较CK提高0.06%、36.27%、61.95%、105.36%和85.03%;(3)适量施氮可抑制土壤积盐,食葵收获后,各处理积盐量大小顺序为N2CKN5N3N1N4;(4)土壤微生物的数量和优势菌菌群数与氮肥施用量、食葵根干重呈正相关关系,与土壤含盐量和积盐量呈负相关关系。综合试验结果,内蒙古河套灌区中度盐碱地食葵生产中氮肥适宜施用量为300 kg·hm~(-2)。     

东北黑土区长期不同磷肥施用量对大豆生长及产量的影响

以中国科学院海伦生态实验站的长期定位试验为基础,分析了不同磷肥施用量包括对照(CK)、低磷处理(25.58 P2O5kg·hm~(-2),N1P1K)、中磷处理(51.75 P_2O_5kg·hm~(-2),N1P2K)和高磷处理(77.65 P_2O_5kg·hm~(-2),N1P3K)对大豆生长、结瘤及产量的影响。结果表明:不同处理对大豆株高和生物量的影响表现为N1P3KN1P2KN1P1KCK(鼓粒期株高除外),说明当前黑土磷素水平下,磷肥的施用能够显著促进大豆植株的生长;与CK,N1P1K和N1P2K相比,N1P3K苗期的根瘤数量和根瘤干重分别增加了56.7%～152.8%和87.4%～463.1%;与CK相比,N1P3K和N1P2K处理固氮酶活性分别增加了74.0%和94.0%;大豆的单株荚数和单株粒数均表现为随着磷肥施用量的增加而增加,虽然百粒重和产量表现出了相似的趋势,但是N1P3K和N1P2K处理之间没有显著差异(P0.05),说明过多磷肥的施用在东北黑土区对大豆增产效果不明显。因此,在东北黑土区在考虑生产成本、大豆产量等因素的情况下,建议适宜的磷肥施用量为N1P2K,即磷肥的施用量为51.25 P2O5kg·hm~(-2)。