不同改良物料及其配施组合对黄河三角洲滨海盐碱土的改良效果

以玉米为研究对象,在盆栽条件下,探究脱硫石膏、蚯蚓粪、硫磺、糠醛渣、沸石对土壤改良的效果,并据此设计改良剂配施组合,研究不同改良剂配施组合对玉米生长发育及土壤性状的改良作用。结果表明:在0—20cm土层中,脱硫石膏、硫磺、糠醛渣、蚯蚓粪、沸石处理的土壤pH值均有不同程度的降低,轻度盐碱条件下降低了0.05~0.19个单位;中度盐碱条件下降低了0.20~0.33个单位。脱硫石膏可显著降低0—20cm土层水溶性Na~+含量。根据不同改良剂的改良特点,设计了T1(脱硫石膏+硫磺+蚯蚓粪)和T2(蚯蚓粪+沸石+脱硫石膏+糠醛渣)两种具有综合改良效果的改良剂配施组合,均能显著增加玉米植株生物量,在轻度盐碱条件下,较空白处理分别增加了77.75%和129.22%;中度盐碱条件下,分别增加了148.13%和170.31%。并且各配施处理(T1和T2)均能降低0—20cm表层土壤的pH。在滨海盐渍土中施用综合改良剂能促进作物生长和改善土壤性状,可以作为未来滨海盐渍土快速改良的重要措施之一。     

好氧发酵猪粪部分替代化肥提高夏玉米氮素利用率和土壤肥力

  【目的】  化肥及畜禽粪便的不合理施用不仅影响作物增产，还严重威胁土壤健康和环境安全。探究不同发酵方式猪粪有机肥及有机肥替代化肥的比例对夏玉米氮素吸收及土壤碳、氮含量的影响，为规模化养猪场粪便快速处理，及制定其与化肥的适宜配比提供理论依据。  【方法】  以‘先玉335’为供试材料，在中国农业大学丰宁动物试验基地进行田间试验。设置5个处理:不施肥 (CK)，100%化肥氮 (CF)，100%自然堆肥猪粪氮 (PM)，100%好氧发酵猪粪氮 (PC)，50%好氧发酵猪粪氮 + 50%化肥氮 (FM)。分析猪粪不同发酵方式及有机氮替代比例对夏玉米氮素吸收及土壤碳氮的影响。  【结果】  在等氮条件下，与CF处理相比，FM处理产量、穗粒数、千粒重均以FM处理最高，其中FM处理显著增产13.2%，PC、PM处理与CF处理差异均不显著。FM处理玉米氮素积累量最高，两年平均为304.6 kg/hm2，较CF处理氮素累积量显著提高15.5%；PC、PM处理与CF处理氮素积累量差异不显著。与CF 处理相比，FM处理的氮素当季回收率、氮素农学利用率和偏生产力两年平均分别显著提高85.9%、59.5%和13.2% (P < 0.05)，PC、PM处理与CF 处理之间无显著差异。在玉米拔节期和抽穗期，FM处理0—40 cm土壤无机氮含量均最高，与 CF 无显著差异；在成熟期，FM处理土壤无机氮含量较CF处理显著增加41.8%，而PC和PM处理与CF处理无显著差异。此外，施用有机肥可不同程度地增加土壤有机碳和全氮含量，与CF处理相比，PC和FM处理使有机碳含量分别显著提高13.3%和9.8%；FM处理土壤全氮含量显著提高33.4%。  【结论】  在等氮条件下与单施化肥相比，50%好氧发酵猪粪氮 + 50%化肥氮配施不仅显著提高了夏玉米产量和氮素累积吸收量，还提升了土壤全氮和有机碳含量以及0—40 cm土层土壤无机氮含量。单独施用自然堆肥、好氧发酵猪粪及化肥在产量和氮素积累方面没有显著差异，但可增加土壤全氮和有机碳含量，有利于土壤培肥，而施用好氧发酵猪粪的效果又优于施用自然堆肥。     

中国玉米区域氮磷钾肥推荐用量及肥料配方研究

研究中国玉米不同区域氮磷钾肥推荐用量及肥料配方,为引导区域科学施肥和复合肥产品优化提供科学依据。总结分析2005―2010年在全国玉米主产区进行的1 752、7 081和6 328组氮、磷和钾肥肥效试验并参考有关文献资料的基础上,将我国玉米主产区分为4个大区和12个施肥亚区,以氮肥总量控制、磷肥恒量监控、钾肥肥效反应的技术原理计算不同区域的氮磷钾肥的优化用量,并根据"大配方、小调整"的技术思路确定区域肥料配方。结果表明,东北春玉米区(Ⅰ)和西北春玉米区(Ⅲ)的产量水平较高(9.0~10.5 t hm-2),华北夏玉米区(Ⅱ)和西南玉米区(Ⅳ)的产量水平相对较低(7.5~8.3 t hm-2)。12个施肥亚区的氮肥推荐用量平均为N 181 kg hm-2,其中东北冷凉春玉米区(Ⅰ-1)最低(N 150 kg hm-2),西北绿洲灌溉春玉米区(Ⅲ-3)最高(N 219 kg hm-2);磷肥推荐用量平均为P2O5 75 kg hm-2,其中华北中北部夏玉米区(Ⅱ-1)最低(P2O5 46 kg hm-2),西北绿洲灌溉春玉米区(Ⅲ-3)最高(P2O5 123 kg hm-2);钾肥推荐用量平均为K2O 54 kg hm-2,其中西北绿洲灌溉春玉米区(Ⅲ-3)最低(K2O 30 kg hm-2),华北南部夏玉米区(Ⅱ-2)最高(K2O 64 kg hm-2)。根据不同生态区域的养分推荐用量及气候、栽培和土壤条件的差异,在12个施肥亚区总共确定了16个区域肥料配方,包括12个基追结合施肥下的配方和4个一次性施肥配方。区域间养分推荐用量较好反映了区域土壤供肥能力、肥效反应和产量水平的特异性,我国玉米区域大配方的制定不仅为区域肥料配方生产提供技术支撑,也为其他相关作物的区域配肥提供理论参考。     

4种典型土壤上玉米产量潜力的实现程度及其因素分析

土壤条件是否或在多大程度上限制了我国玉米产量潜力的实现是亟需回答的科学问题。本文选择我国4个玉米主产区的典型土壤(黑龙江黑土、陕西黑垆土、河南潮土和四川紫色土)进行了实证研究。结果表明:不同土壤条件下玉米产量潜力的实现程度不同,黑龙江852农场、陕西长武、河南温县与四川简阳4个试验点在设定的高产栽培管理条件下获得的产量分别为10.7 t.hm 2、14.1 t.hm 2、9.2 t.hm 2与6.7 t.hm 2,分别实现了当年光温水条件下该栽培体系产量潜力的92%、104%、84%与78%。相关分析表明,土壤容重与产量潜力实现程度呈显著负相关,根干重密度与产量潜力实现程度呈显著正相关。土壤物理(容重)与肥力(有机质含量)条件对玉米根系的生长和产量潜力的实现有显著影响。对土壤容重和有机质含量分析表明,黑龙江852农场黑土土壤容重适中,土壤有机质含量高,耕层有机质为69.3 g.kg 1,陕西长武黑垆土土壤容重最小,耕层容重为1.15 g.cm 3,土壤质地为壤质土,两地的土壤条件有利于根系生长,玉米根量较大,0～40 cm横向分布广泛,有利于产量潜力的实现,分别实现92%和104%产量潜力;河南温县潮土10 cm以下土壤容重大,尤其10～20cm的犁底层容重最大为1.53 g.cm 3,土壤有机质含量较低,四川简阳紫色土土壤有机质含量较低,整个土体容重较高,并且土壤黏重,两地的土壤性状不利于根系生长,分别实现了产量潜力的84%和78%。因此,应根据各主产区的土壤状况进行针对性的土壤改良与培肥,为实现玉米产量潜力与大面积均衡增产奠定基础。     

氮素分期优化管理方法对冬小麦籽粒品质的影响

采用田间试验,对氮素分期优化管理方法对小麦籽粒品质的影响进行了研究,以期为高产、优质、资源高效、环境保护等多重目标并重的养分资源优化管理提供理论依据.结果表明:氮素供应量最优的处理(冬小麦返青期氮素供应量即0～60 cm土壤Nmin+肥料氮为90 kg/hm2,拔节期追氮量即施用肥料氮30 kg/hm2)的冬小麦籽粒产量和其他氮素供应量处理没有显著差异;氮素供应量最优的处理冬小麦籽粒的粗蛋白和面筋含量显著低于在返青期和拔节期供氮量都高的处理(冬小麦返青期氮素供应量即0～60 cm土壤Nmin+肥料氮为150kg/hm2、拔节期追氮量即施用肥料氮90kg/hm2),但与其他处理相比差异不显著;以高产、资源高效和环境保护为前提的冬小麦氮肥分期优化施用量获得了最高产量的同时兼具较好的小麦籽粒品质.     

洱海流域植烟土壤养分时空变异特征及肥力评价

【目的】通过研究洱海流域植烟土壤养分时空变异特征,实现对该区域植烟土壤肥力分级评价及其空间可视化的目标,进而为洱海流域烟田养分分区管理、平衡施肥、农业面源污染防控等提供科学依据。【方法】以2011—2013年、2018年和2020年洱海流域植烟区964个土壤样品为研究对象,采用地统计学和地理信息系统（Geographic Information Systems,GIS）技术探究养分的时空变异特征和区域分布格局,并采用Fuzzy综合评价法对植烟区土壤肥力进行定量评价。【结果】2011—2020年洱海流域植烟土壤pH、有机质、全氮、有效磷和速效钾的均值为7.3、59.6 g·kg^-1、3.5 g·kg^-1、54.4 mg·kg^-1、192.0 mg·kg^-1,均表现为中等变异。植烟土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量丰富,丰缺等级处于中上等级及以上的区域面积占比分别为85.2%、93.8%、94.5%及78.8%,存在明显的区域变异性。植烟土壤肥力处于I—V级的区域面积占比分别为8.4%、25.0%、40.3%、23.3%、3.0%。洱海流域植烟土壤整体偏碱性,pH值呈现出洱海北部高于南部的现状;有机质和全氮含量高值区主要分布于洱海北部和西部;有效磷含量高值区以斑块状分布在洱海北部、东部和西部;速效钾含量高值区呈片状分布在洱海北部和东部。【结论】洱海流域植烟土壤整体肥力较高,III级及以上高肥力区主要分布在洱海北部和东部。同时,洱海北部和西部植烟土壤氮磷元素含量丰富,区域内存在农业面源污染风险。     

中国主要粮食作物肥料利用率现状与提高途径

总结了近年来在全国粮食主产区进行的1 333个田间试验结果,分析了目前条件下中国主要粮食作物水稻、小麦和玉米氮磷钾肥的偏生产力、农学效率、肥料利用率和生理利用率等,发现水稻、小麦和玉米的氮肥农学效率分别为10.4 kg kg-1、8.0 kg kg-1和9.8 kg kg-1,氮肥利用率分别为28.3%、28.2%和26.1%,远低于国际水平,与20世纪80年代相比呈下降趋势。造成肥料利用率低的主要原因包括高产农田过量施肥,忽视土壤和环境养分的利用,作物产量潜力未得到充分发挥以及养分损失未能得到有效阻控等。要大幅度提高肥料利用率就必须从植物营养学、土壤学、农学等多学科联合攻关入手,充分利用来自土壤和环境的养分资源,实现根层养分供应与高产作物需求在数量上匹配、时间上同步、空间上一致,同时提高作物产量和养分利用效率,协调作物高产与环境保护。     

植物营养学科发展报告

植物营养学是研究植物吸收、转运和利用营养物质规律,探讨植物与外界环境之间交换营养物质与能量的科学,是支撑农业高产、高效、优质、生态安全及可持续发展的重要基础学科之一。近二十年来,中国植物营养学研究秉承“学科交叉、瞄准前沿、强化基础、应用优先、立地顶天”的发展理念,在植物营养生物学、植物-土壤-微生物互作、养分资源管理、养分再利用与污染控制、以及可持续农业研究等诸多领域取得了显著进展。植物营养学科未来将积极应对中国粮食安全、农产品品质安全、资源与生态环境安全的重大挑战,为“乡村振兴、绿色发展”的国家重大需求做出重要贡献。     

花后营养调控对冬小麦灌浆期物质生产、氮素吸收及再运移的影响

花后营养调控已成为高产超高产冬小麦栽培中抗早衰,增加籽粒重的重要措施之一。为了验证花后不同养分调控策略对高产超高产冬小麦灌浆期物质生产,氮素吸收及再转移的影响,并为高产超高产冬小麦花后养分调控提供理论支撑,在大田试验中,研究了花后1次氮肥调控、4次氮肥调控、喷施磷酸二氢钾处理对小麦籽粒灌浆及氮素再运移的影响。结果表明,在高产栽培条件下,花后无调控处理（对照）的小麦籽粒产量为8.7 t/hm2。即使在高产条件,花后营养调控仍增加籽粒产量,其中花后4次氮肥、一次氮肥处理和花后喷施磷酸二氢钾分别较对照处理提高产量9.9%,8.9%和11.6%。与对照相比,花后营养调控增加了后期干物质与养分积累,促进花前干物质与养分的再转移,增加小麦千粒重,最终提高小麦籽粒产量。综合以上结果,在高产超高产条件,冬小麦花后的氮素管理有利于保证氮素充分供应,结合喷施磷酸二氢钾有助于延缓花后胁迫导致的早衰,改善灌浆过程,可以明显增加小麦籽粒产量。     

Sunscan冠层分析仪在测量小麦叶面积指数中的应用

Sunscan冠层分析仪可以间接测量叶面积指数,具有简单快捷,对植物无损伤的特点。在大田情况下,本研究通过与传统手测叶面积进行比较,研究Sunscan冠层分析仪在小麦叶面积测定中的可行性。Sunscan冠层分析仪测定的叶面积指数与传统方法测定的叶面积指数有很好的相关性（r2=0.59-0.86）。在小麦生育后期,冠层枯黄叶片影响Sunscan冠层分析仪测定数据,导致测定结果偏大,抬高底端的测量位置可以减小枯黄叶片对测量的影响。