平原地区农田土壤养分变异与合理取样研究

本文以随机抽样方法取样、土壤养分系统研究法评价土壤养分状况 ,研究了华北平原地区及浙江绍兴水网平原农田土壤养分变异特性。通过分析不同村地块、同村地块不同取样方( 10 0× 10 0 m2 )、同取样方不同农户地块土壤养分的差异 ,结果表明 ,经过多年实行以家庭承包分散经营为主的生产方式之后 ,土壤养分地域性的差异仍然大于不同农户经营的相邻地块间的差异 ,这便为区域性的土壤养分管理和合理推荐施肥提供了依据。通过对两个平原地区大约2 0 hm2 面积的粮田进行抽样调查和统计分析 ,结果显示 ,同一取样区域土壤养分变异不大 ,多数养分的频数分布在 1～ 2个分级范围。根据统计学原理进行抽样估计 ,在两个平原地区面积大约2 0 hm2 的粮田上 ,用随机取样方法选择 8个农户地块取样 ,从统计上来说基本能满足其土壤肥力评价要求。     

施用钾肥和有机肥对小麦产量、品质的影响

利用布置在河北玉田县的一个钾肥定位试验,研究了在施用氮磷化肥的基础上,施用钾肥和有机肥对小麦子粒产量、17种氨基酸、粗蛋白和粗淀粉含量的影响。结果表明,施用钾肥明显提高了小麦子粒产量,同时提高了天门冬氨酸、蛋氨酸、酪氨酸和赖氨酸的含量;施用有机肥明显提高了蛋氨酸、赖氨酸和脯氨酸的含量;钾肥和有机肥配合施用明显提高了产量、天门冬氨酸、蛋氨酸、酪氨酸和赖氨酸的含量,对上述氨基酸的提高幅度均在10%以上。施用钾肥和(或)有机肥提高了小麦子粒的氨基酸总量、粗蛋白含量,但降低了粗淀粉含量。     

粮田土壤磷、钾养分的垂直分布特征

本文研究了粮田土壤磷、钾养分垂直分布特征。结果表明 ,0～ 2 0 cm土层 N( NH4 - N)、P、K、Mn、Zn、Fe、Cu等主要养分速效含量明显高于 2 0～ 4 0和 4 0～ 60 cm土层 ,其中 0～ 2 0 cm土层 P含量数倍高于 2 0～ 4 0和 4 0～ 60 cm土层 ,显示磷肥应尽可能深施 ,以提高下部土层 P素肥力 ,2 0～ 4 0和 4 0～ 60 cm土层养分含量差异不大。不同施肥措施对上部土层 ( 0～ 2 0 cm) P、K等养分含量有较明显影响 ,而对下部土层 ( 2 0～ 4 0和 4 0～ 60 cm) P、K等养分含量影响较小     

施钾对高油玉米和普通玉米吸钾特性及子粒产量和品质的影响

采用田间试验研究钾肥用量对高油玉米和普通玉米吸钾特性及子粒品质和产量的影响。结果表明,两品种钾素吸收最大速率随施钾量的增加呈增加趋势,在施K2O.90150.kg/hm2范围内,通油1号的钾素吸收最大速率大于四密25。成熟期通油1号的吸钾总量明显高于四密25,但其子粒产量却低于四密25。玉米子粒的钾素绝大部分来源于开花后根系的吸收。通油1号开花后根系钾素吸收量和成熟期子粒钾素吸收总量明显高于四密25。高油玉米通油1号含有较高的脂肪酸和蛋白质含量,但淀粉含量较低。施钾在提高产量的同时,增加了子粒中脂肪和蛋白质及其组分含量,但减少了淀粉总量和支链淀粉含量。表明子粒中淀粉、蛋白质、脂肪和产量之间存在内在联系。     

有效积温与不同氮磷钾处理夏玉米株高和叶面积指数定量化关系

【目的】探究基于有效积温的不同氮磷钾处理夏玉米株高和叶面积指数（LAI）的生长动态预测模型及其特征参数,以期为利用有效积温定量模拟夏玉米生长发育动态提供理论依据。【方法】在河北廊坊两年大田试验（2019—2020年）基础上,以郑单958为试验材料,分为氮、磷、钾3个单因素肥效试验,每个因素设4个水平,分别为不施肥、低肥、适量肥和高肥处理。采用Logistic模型拟合不同氮磷钾营养水平下夏玉米株高和叶面积指数基于有效积温的动态方程,并利用增长速率曲线及其特征参数定量分析了夏玉米生长发育特征。【结果】（1）在本试验条件下,与其他处理相比,适量施肥处理（N2、P2和K2）夏玉米株高最大值均为最大。过量施用钾肥对夏玉米最大株高有显著的抑制作用。适量施肥处理夏玉米株高进入平台期所需积温为952.43—958.83℃·d。适量施肥能有效增加夏玉米叶面积指数,养分过量或过少均影响叶面积的形成。适量施肥处理夏玉米叶面积指数进入平台期所需积温为849.18—952.43℃·d。（2）各施肥处理条件下以有效积温为自变量建立的夏玉米株高和叶面积指数方程的拟合度R²分别为0.9949—0.9970和0.9840—0.9939,方程均达到极显著水平,具有生物学意义。基于有效积温的株高拟合方程得出的模拟值和实测值的相关系数（r）在0.9961—0.9983;基于有效积温的叶面积指数拟合方程的模拟值和实测值的r在0.9815—0.9981。（3）各施肥条件下,夏玉米株高和叶面积指数增长速率均表现为“单峰曲线”,适量施肥处理条件下,增长速率曲线呈现上升快下降也快的特点,不施氮肥、不施磷肥和不施钾肥处理增长速率曲线呈现上升慢下降也慢的特点。（4）适量施肥处理条件下夏玉米株高进入快增期积温、进入缓增期积温和达到最大增长速率积温分别为394.17、776.63和585.40℃·d,均与N0、P0和K0处理差异显著,株高最大增长速率和快增期平均增长速率分别为0.4907和0.4302 cm·(℃·d)^-1,均与N0、P0和K0处理差异不显著。（5）适量施肥处理条件下夏玉米叶面积指数进入快增期积温、进入缓增期积温和达到最大增长速率积温分别为609.69、855.08和732.38℃·d,叶面积指数最大增长速率和快增期平均增长速率分别为0.0135和0.0118℃·d。【结论】养分供应不足能够增加夏玉米株高和叶面积指数进入平台期所需有效积温。基于有效积温的Logistic模型能够很好地模拟和预测不同氮磷钾处理下夏玉米株高和叶面积指数的动态变化。适量施肥条件下方程的拟合度和稳定性优于养分过量或过少的拟合方程。不施肥处理相比适量施肥处理,夏玉米株高和LAI达到关键期所需积温（进入快增期所需积温、进入缓增期所需积温、最大增长速率所需积温）明显增加,关键期增长速率（最大增长速率、快增期平均增长速率）明显减小。本研究为有效积温定量模拟夏玉米生长发育动态提供了理论依据。     

不同品种春小麦对钾素营养的反应

选有代表性的三个春小麦品种,采用砂培和田间实验方法研究不同品种春小麦对钾素营养的反应,根据不同品种小麦在相同和不同供钾水平下植株生物学特性和需钾情况,明确不同品种小麦对钾素营养反应类型.研究发现,优质强筋小麦龙麦26为钾肥敏感型品种,新克旱9为耐低钾品种.     

钾对春小麦生理特性、产量及品质的影响

采用盆栽和田间试验方法研究钾对春小麦生理特性、产量和品质的影响。盆栽试验设5个处理,于三叶期和拔节期采植株倒二叶,于开花期、灌浆期和蜡熟期采植株旗叶测定叶绿素含量、光合作用速率和硝酸还原酶活性。结果表明,适量的钾肥能提高小麦叶片叶绿素含量和光合作用速率,增加硝酸还原酶活性,延缓叶片衰老。田间试验在黑龙江省小麦主产区黑土和白浆土上进行。试验设5个处理,于收获期测产,并取子粒样品进行品质分析。试验结果表明,黑龙江省春小麦钾的适宜用量为(K2O)37.5～52.5kg/hm2,施钾平均增产9.9%;适量的钾肥能提高小麦品质,尤其是对加工品质效果显著。     

东北平原不同类型土壤有机质含量高光谱反演模型同质性研究

土壤有机质含量是反映土壤肥力的重要特征,利用高光谱技术对耕层土壤有机质（OM）含量进行定量化反演可为土壤信息化管理和精准施肥提供重要的依据。本文利用ASD FR 2500高光谱仪在室内条件下测定了风干土壤样品的可见近红外光谱,分析了东北平原不同土壤类型土壤光谱反射率曲线形状变化及土壤有机质含量的光谱反演模型,结果表明,根据土壤光谱反射率曲线变化特点可以初步将东北平原的几种土壤类型划分为三类,其主要区别在于460～1350nm范围内曲线斜率变化的差异。通过相关分析进一步确定了土壤有机质敏感波段为650～750nm,建立了不同土壤类型的有机质含量回归预测模型,并且对不同模型的回归系数和截距进行了方差同质性检验。结果显示,黑土和黑钙土、黑土和暗棕壤的模型没有显著差异,即可以分别构建同质性模型来简化有机质的预测,但是预测精度有所降低。     

基于光谱分析的玉米氮素营养诊断

利用光谱技术实时、快速、无损监测作物氮素营养状况是现代农业的研究热点之一。试验根据玉米氮素营养的生理特点,在关键生育期有针对性地选择第6片完全展开叶和第12片完全展开叶（果穗叶）进行光谱监测。结果表明,被考察的19个光谱特征参量中,红边斜率（Dr）、绿峰最大反射率（Rg）、比值植被指数（RNIR/Red）和归一化差值植被指数（R(NIR-Red)/(NIR+Red)）与叶片氮含量均存在较好的相关关系。考虑到诊断模型的简单实用性,选择RNIR/Red与叶片氮含量建立估测模型。根据RNIR/Red在玉米生育前期和后期与不同叶片氮含量的相关性,确立在玉米生育前期以第6片完全展开叶为诊断对象; 在生育后期以第12片完全展开叶（果穗叶）为诊断对象。经过回归分析和验证,RNIR/Red与叶片氮含量建立的对数模型和指数模型分别在生育前期和生育后期具有较高的可靠性和稳定性,确立玉米生育前期以对数模型,生育后期以指数模型为氮素营养的光谱诊断模型。该结果为研发低成本便携式作物氮素营养光谱诊断仪提供依据。