绿肥播前施肥和翻压方式对旱地麦田土壤水肥性状的影响

通过田间定位试验,研究种植并翻压绿肥3年以后渭北旱原不同施肥处理（不施肥、磷肥 P₂O₅ 40 kg·hm^-2、豆科绿肥专用肥30 kg·hm^-2）和夏季豆科绿肥翻压方式（提前翻压、提前覆盖、播前翻压和不种绿肥—即夏季休闲）对小麦播前和收获期麦田土壤性质的影响。试验结果表明：(1) 施豆科专用肥处理和施磷肥处理的绿肥生物量和养分还田量有高于不施肥处理的趋势,其中提前翻压时施专用肥处理与不施肥处理的差异达显著水平。(2) 小麦播前翻压绿肥由于有较高的绿肥生物量和养分还田量,从而显著提高了土壤有机质、活性有机质、全氮和速效钾含量,并增加土壤碳库管理指数（CPMI）。(3) 夏闲期种植绿肥显著提高了土壤剖面硝态氮的含量,并在160 cm左右的土层有明显的累积峰;绿肥提前翻压处理的土壤硝态氮含量有高于提前覆盖处理的趋势。(4) 绿肥翻压方式各处理160 cm以上土层水分含量没有显著差异,与夏季休闲相比,翻压绿肥时160～200 cm土层水分含量有降低的趋势,但只有绿肥提前覆盖土壤0～200 cm储水量显著低于休闲。     

降水和人类活动对北洛河径流变化的定量化研究

径流变化是降水和人类活动综合作用的结果,如何分离其单独的水文效应是水科学研究中的热点问题。根据北洛河流域1954—2011年实测降水、径流资料,采用M-K趋势分析法确定了突变点。在此基础上,分别利用双累计曲线法和AWY(annual water yield)模型法分离出了由降水及人类活动引起的实测径流变化量,并对其结果进行了分析。结果表明:北洛河流域实测径流呈减少趋势,2004年为突变年份;人类活动是引起流域径流减少的主要原因,其中双曲线分析法中,人类活动的影响量为6.4mm,贡献率为56%;AWY模型法表明人类活动的影响量为7.6mm,贡献率为67%。     

氮肥用量和配施硝化抑制剂对柴达木枸杞产量及氮素吸收利用的影响

研究氮肥用量和硝化抑制剂对枸杞产量和氮素平衡等的影响,以期为柴达木地区枸杞科学施氮提供依据。设置8个处理,N₆₆₇、N₄₀₀、N₂₆₇、N₁₃₃、CK处理分别施用纯氮667（当地农民习惯施氮量）、400、267、133、0 kg/hm²,N₄₀₀I_2.00、N₂₆₇I_1.33、N₁₃₃I_0.67处理分别施用纯氮400、267、133 kg/hm²并配施纯氮量0.5%的2-氯-6-三氯甲基吡啶（硝化抑制剂）2.00、1.33、0.67 kg/hm²,测定枸杞产量、植株吸氮量和土壤无机氮累积量等指标。结果表明：枸杞产量随施氮量的增加呈先增加后降低的趋势,配施硝化抑制剂可有效提高枸杞产量。2019年N₄₀₀I_2.00、N₂₆₇I_1.33处理的枸杞产量较N₄₀₀、N₂₆₇处理分别增加5.8%、5.0%。两年N₄₀₀I_2.00处理的枸杞产量较N₆₆₇处理分别增加9.3%和6.7%。枸杞的氮肥偏生产力随施氮量的增加而降低。N₄₀₀I_2.00~N₁₃₃I_0.67处理的氮肥偏生产力较N₆₆₇处理增加8.9~45.1 kg/kg。与农民习惯施氮处理相比,减施氮肥及配施硝化抑制剂显著提高植株及果实吸氮量。N₄₀₀I_2.00处理的植株吸氮量及果实吸氮量最高,较N₆₆₇处理提高18.5%及12.8%。同等施氮量下硝化抑制剂的施用降低氮素表观损失量。N₄₀₀I_2.00~N₂₆₇I_1.33处理的表观损失量较N₄₀₀~N₂₆₇处理降低30.7~44.4 kg/hm²。在农民习惯施氮量的基础上减少40%~60%施氮量可保证较高的枸杞产量及植株氮素吸收量。相同施氮量配施硝化抑制剂可显著提高枸杞植株吸氮量,降低氮素表观损失量。在本试验条件下,以施氮量267~400 kg/hm² 同时配施1.33~2.00 kg/hm² 的2-氯-6-三氯甲基吡啶为青海省柴达木地区枸杞生产的适宜施氮组合。     

黄河中游不同地区来沙对三门峡库区及下游河道的淤积作用

利用输沙量平衡法分析了黄河中游6站来水来沙对库区及下游的淤积作用,利用断面法分析了黄河中游、多沙粗沙区和粗泥沙集中来源区来沙对下游的淤积指标。结果表明,龙门来沙对下游的淤积贡献最大,华县、河津和状头来沙对下游淤积影响较小,而黑石关和武陟来水来沙有利于下游河道的冲刷。通过断面法得出黄河中游、多沙粗沙区以及粗泥沙集中来源区来1．00×10^8t泥沙对三门峡库区及下游河道淤积危害分别为2．50×10^7,2．57×10^7和3．29×10^7t,且粒径越粗对下游河道淤积危害越大。     

农田秸秆覆盖条件下冬小麦增产的水氮条件

通过田间试验建立了冬小麦产量与灌水量及施氮量的关系模型,并作了模拟分析,以期研究旱地农田秸秆覆盖条件下冬小麦增产的水氮条件.结果表明:秸秆覆盖的冬小麦能否增产与水肥供应关系密切.生育期间没有补充灌水时,覆盖增产主要取决于氮肥用量,氮肥投入较少时覆盖冬小麦经济产量能取得显著的增产效果;氮肥用量较高时产量低于未覆盖处理.因此,在雨养农业区,通过配合适量的氮肥完全能够做到秸秆覆盖下增产增收.在不同氮肥用量前提下,覆盖的增产效果除了与生育期总灌水量有关外,还与灌水量在各生育期间的分配有关.因此,在有灌溉条件的地区,根据氮肥投入情况,将有限的水分配在作物最需要的时期才能取得秸秆覆盖下的节水高产.     

喷施铁肥对不同基因型小麦产量和铁吸收的影响

为研究小麦的最佳喷施铁肥时期并筛选高铁基因型小麦,采用盆栽方法,以14个不同基因型小麦为材料,通过不同时期喷施铁肥,比较其对小麦产量和铁吸收的影响。结果表明,小麦拔节期叶面喷施铁肥可以增加籽粒产量、籽粒铁含量、籽粒铁累积量及占植株总铁积累量的比例。拔节期喷施铁肥提高了小麦根系的铁含量、累积量及根系铁占植株总铁累积量的比例。不同基因型小麦喷施铁肥时茎中的铁含量、铁累积量及占植株总铁累积量的比例均显著降低。小麦体内的铁主要储存在根系中,地上部的铁主要分布在叶片等营养器官中。与低铁基因型相比,高铁基因型小麦具有较低的籽粒产量和生物量,但籽粒产量占全株总生物量的比例却高于低铁基因型。无论是否喷施铁肥,高铁基因型小麦籽粒铁含量、铁累积量及占植株总铁累积量的比例均显著高于低铁基因型小麦。无论是否喷施铁肥,高铁基因型的根系生物量显著低于低铁基因型,但根系铁含量则显著高于低铁基因型,铁累积量则没有显著差异。拔节期喷施铁肥是促进不同基因型小麦生长、改善小麦铁营养状况的有效途径。     

不同N效率甘蓝型油菜对N肥的响应

采用盆栽方法,在0、0.05、0.1、0.15、0.2 g/kg 5个N水平下对甘蓝型油菜13号(N高效基因型)和4号(N低效基因型)的N效率、N吸收效率、N利用效率,生物学产量、籽粒产量以及农学性状进行了比较研究。结果表明,在N水平0~0.2 g/kg,油菜N效率和吸收效率随N水平增加呈降低趋势,N利用效率则随N水平增加呈先增加后降低趋势;N高效基因型的N效率和吸收效率比N低效基因型对N响应更敏感。N高效与低效基因型的N效率、N吸收效率的差异在N水平较低时更显著。N水平对不同N效率油菜的生长具有相似的影响,N高效基因型的单株产量、根系生物量、地上部分生物量、总生物量、各器官生物量占总生物量的比例、单株角果数、千粒质量、株高、第一分枝高度和一级分枝数等随N水平变化而变化的规律均与N低效基因型的基本一致。N高效基因型的单株产量、根系生物量、地上部生物量、总生物量、根系、茎叶和籽粒占总生物量的比例、根冠比、收获指数、单株角果数、角果粒数、株高、一级分枝数和茎粗均高于N低效基因型,角果皮占总生物量的比例、千粒质量和第一分枝高度低于N低效基因型,其差异显著性随N水平变化而不同。     

不同根区温度对冬小麦生长发育及养分吸收的影响

以Hoagland营养液为介质,采用自制的恒温培养系统研究了不同根区温度对冬小麦生长发育以及N、P、K养分吸收的影响。结果表明:小麦冬前至返青期低温处理明显抑制根系发育,根长、根体积、根系生物量、叶面积、地上部生物量、养分累积量均比常温处理显著降低,其中越冬前低温处理对地上部的影响大于对根系的影响,而返青期低温处理对根系的影响大于地上部;越冬前和越冬期高温促进了根系生长,但地上部生物量和养分累积量呈降低趋势,返青期高温抑制了根长和根体积的增加,但有促进地上部生长的作用。     

不同价态铬的土壤碱性磷酸酶效应模拟研究

铬是环境中四大污染元素之一,其不同价态间对生物的生态毒性差异较大。采用模拟方法对Cr3+和Cr6+的土壤碱性磷酸酶效应进行了研究。结果表明,铬显著抑制了土壤碱性磷酸酶活性,其中Cr3+的抑制作用远强于Cr6+,土壤轻度Cr3+和Cr6+污染时的临界浓度分别为151和1132mg·kg-1,二者相差6.5倍;碱性磷酸酶活性及动力学特征参数Vmax、k等与Cr浓度间达显著或极显著负相关,揭示土壤磷酸酶活性及Vmax、k可作为土壤Cr污染的监测指标之一;模型U=β0(/β1×C+1)揭示酶与铬间的机理为完全抑制,动力学则进一步细化为非竞争性抑制;计算获得的抑制常数Ki为Cr3+Cr6+,反映出Cr3+与土壤酶活性位点的亲合力远强于Cr6+。     

陕西省农户小麦施肥调研评价

【目的】明确陕西省小麦施肥现状,对陕西省小麦养分资源管理进行科学指导。【方法】选取2个小麦主产区一年一熟区渭北旱塬和一年两熟区关中平原连续5年进行农户施肥调查。【结果】渭北旱塬小麦产量由于年季间降水不均表现出低而不稳的趋势,年均产量3473 kg/hm2; 关中平原由于补灌小麦产量年季间波动较小,年均5882 kg/hm2。渭北和关中绝大多数农户施氮过量,渭北20.2%农户施氮偏高,43.5%很高,施氮合理的仅占29.7%,偏低的占4.6%,很低的仅有2.0%,氮肥平均用量为N 197.6 kg/hm2; 关中20.3%农户施氮偏高,37.5%很高,施氮合理的仅占17.5%,偏低的占14.2%,很低的仅有10.5%,平均施氮量为N 199.2 kg/hm2。陕西省农户磷肥投入总量基本合理,但投入偏低和偏高并存,渭北磷肥平均投入量适中的农户占12.0%,偏低的占41.5%,很低的10.7%,偏高的26.7%,很高的9.2%,磷肥投入平均P2O5123.4 kg/hm2; 关中磷肥平均投入量适中的农户占14.3%,偏低的占27.2%,很低的13.8%,偏高的31.0%,很高的13.7%,平均为P2O5 141.6 kg/hm2。渭北旱塬小麦钾投入平均K2O 32.9 kg/hm2,关中平原为K2O 37.3 kg/hm2,渭北和关中超过90%农户钾肥投入不足。陕西省冬小麦养分投入以基施为主,追施为辅,渭北和关中冬小麦氮素平均基施量为N 189.9和185.4 kg/hm2,占氮素总投入的96.1%和93.1%,追施量N 7.7和13.8 kg/hm2,仅占3.9%和6.9%。陕西省冬小麦氮磷养分投入以化肥为主,有机肥为辅,渭北和关中有机肥投入的氮素平均仅有N 4.7和3.1 kg/hm2,仅占全部氮素投入的2.4%和1.6%,P2O5平均2.4和1.7 kg/hm2,占1.9%和1.2%,而化肥投入的氮、 磷相对较大,渭北和关中氮素平均N 192.9和196.0 kg/hm2,P2O5平均120.8和139.9 kg/hm2来自化肥。渭北N、 P2O5 和 K2O平均PFP(化肥偏生产力)分别为20.0 kg/kg、 33.3 kg/kg和83.5 kg/kg; 关中PFP分别为36.8 kg/kg、 53.9 kg/kg和131.8 kg/kg。陕西省渭北旱塬冬小麦基肥中尿素和碳铵是农户较为喜欢的氮肥品种,平均有55.7%和47.2%的农户选用; 而关中农户较为喜欢的氮肥品种为尿素,有42.8%农户选用。普钙是渭北农户较为喜欢的磷肥品种,平均有50.2%的农户施用; 而关中农户较为喜欢的磷肥品种为磷酸二铵,有40.2%的农户施用。复合肥施肥面积逐年增加,渭北和关中平均有30.8%和40.2%的农户施用。有机肥施肥农户较少且在逐年下降,渭北和关中由2008~2009年的10.0%和11.7%减少到2012~2013年的0.8%和0.8%。【结论】陕西省农户小麦施肥存在氮肥过量,磷肥施用过量和不足并存,钾肥重视不足,有机肥投入偏少,追肥偏少等问题。