不同留茬高度秸秆还田冬小麦田甲烷吸收及影响因素

为了探讨不同留茬高度的玉米秸秆还田下冬麦田甲烷(CH4)的吸收规律,为评估该地区温室气体排放量与发展循环农业提供依据,该研究基于连续10a的不同耕作措施进行定位试验,采用静态箱—气相色谱法研究了4种不同玉米秸秆留茬高度还田对冬麦田CH4吸收通量的影响。结果表明:随着秸秆留茬高度即秸秆还田量的增加,麦田CH4吸收通量逐渐减少,表现为秸秆不还田(AS)≈秸秆留茬0.5m还田(S-0.5)>秸秆留茬1m还田(S-1)≈秸秆全量还田(PS),常规耕作不还田处理(AC)和免耕不还田处理(AZ)分别比常规耕作全量还田(PC)和免耕全量还田处理(PZ)高18.3%和15.1%;CH4的吸收通量在小麦整个生育期呈高低相间的三峰曲线,并且与地表温度呈显著的正相关性,与20cm土层的土壤有机碳含量显著性负相关,与土壤水分相关性不明显;在CH4吸收通量的日变化中,常规和免耕的秸秆全量还田处理白天(6:00-18:00)分别比夜间(18:00-6:00)高18.2%和17.7%,CH4吸收通量与气温、地表温度和20cm地温有显著的正相关关系。试验表明,常规耕作麦田的CH4吸收通量比免耕要高8.65%。从CH4的吸收和秸秆合理利用的角度来看,常规耕作0.5m的秸秆留茬高度还田是较合理的还田方式,值得今后推广和应用。     

耕作方式对麦–玉轮作农田固碳、保水性能及产量的影响

【目的】 农田固碳保水性能是影响作物产量的关键因素,研究耕作方式对耕层 (0—20 cm) 土壤碳、水含量和产量的影响,为选择适宜该地区的最佳耕作措施提供参考。 【方法】 保护性耕作长期定位试验始于2002年,种植制度为冬小麦–夏玉米一年两熟,两季秸秆全量粉碎 (3～5 cm) 还田,试验设传统翻耕、深松、旋耕和免耕4种耕作方式。对2015—2016年作物生长各时期土壤有机碳含量、土壤含水量、碳水储量、产量和等价产量等进行了测定。 【结果】 不同处理麦–玉轮作农田0—20 cm土层有机碳含量有所不同。耕作措施对土壤有机碳含量有显著 (P < 0.05) 影响,表现为深松和免耕能显著增加0—10 cm土层有机碳含量,且以深松效果最为显著 ( P < 0.05)。与传统翻耕相比,免耕和旋耕降低了10—20 cm土层土壤有机碳含量;深松比传统翻耕显著 ( P < 0.05) 增加了小麦季土壤有机碳含量,玉米季没有显著性差异 ( P < 0.05)。0—10 cm土层,玉米季旋耕和免耕处理的土壤含水量高于深松和传统翻耕;在10—20 cm土层小麦季免耕处理土壤含水量高于其他三种耕作方式。产量结果表明,深松能有效增加作物的有效穗数、穗粒数和千粒重,进而增加籽粒产量和周年等价产量;免耕显著 ( P < 0.05) 降低了亚表层 (10—20 cm) 有机碳含量,降低穗粒数和千粒重,不利于作物增产。两年小麦玉米单作产量和周年等价产量均表现为深松 > 传统翻耕 > 旋耕 > 免耕。 【结论】 深松能有效促进耕层土壤有机碳积累和保水性能提高,增加作物的有效穗数、穗粒数和千粒重,从而增加产量;免耕显著 (P < 0.05) 提高了表土层 (0—10 cm) 碳储量,有助于增强耕层土壤的保水性能。      

灌溉和尿素类型对玉米水分利用效率的影响

水分和氮素运筹是提高作物产量的重要措施。为了研究不同灌水条件下常规尿素和控释尿素用量对玉米各生育期土壤含水率、籽粒灌浆速率和水分利用效率的影响,该文选用了常规尿素和控释尿素2种类型,施N量各设75和 150 kg/hm2 2个水平,以不施氮为对照;水分设置全生育期不灌水、浇85 mm灌浆水2个水平,随机区组设计。结果表明：相同灌水条件和施氮水平下,与常规尿素相比,控释尿素处理0～140 cm土层土壤含水率在玉米小口期前较高,而收获期却较低,实现了土壤水分的“前贮后用”。相同灌水条件和施氮水平下,与常规尿素相比,控释尿素处理玉米籽粒灌浆速率、总水分利用效率和灌溉水增产效率均显著提高。增加施N量显著提高总水分利用效率和灌溉水增产效率。与不灌溉相比,灌溉降低了玉米的总水分利用效率,但提高了玉米籽粒灌浆速率和籽粒产量。与常规尿素相比,控释尿素与水分对总水分利用效率和灌溉水增产效率的耦合效应更显著,利于高产与水分高效利用的同步。进一步分析表明,土壤水分的“前贮后用”和较高的灌浆速率是控释尿素能提高玉米总水分利用效率和灌溉水增产效率的重要原因。这对半湿润地区玉米节水高产栽培有重要参考价值。     

秸秆还田与施氮量对小麦、玉米产量与品质的影响

为了研究高产条件下秸秆还田与不同施氮量对冬小麦/夏玉米一年两熟灌溉农田作物产量、品质的影响,在山东龙口进行了田间试验。结果表明,高产条件下,短期(2 a)秸秆还田对小麦、玉米增产效果不显著,但可以提高小麦籽粒蛋白质含量、延长面团稳定时间,改善加工品质。麦季施氮240 kg/hm2(N2)和减氮处理168 kg/hm2(N1)、玉米季施氮皆为112.5 kg/hm2条件下,N1、N2处理间小麦产量2 a均无显著差异,麦季氮肥后效对玉米季产量亦无显著影响。试验第1年,N1、N2处理对小麦和玉米籽粒品质无显著影响,试验第2年,小麦籽粒湿面筋含量及淀粉含量,N1处理显著高于N2处理,N2处理玉米籽粒的淀粉含量显著高于N1,同时也改变了玉米籽粒直链淀粉与支链淀粉比值。综合比较认为,在秸秆还田条件下,氮肥用量以麦季168 kg/hm2、玉米季112.5 kg/hm2较适宜。     

间套作条件下作物根系数量与活性的空间分布及变化规律研究 Ⅱ.间作早春玉米根系数量与活性的空间分布及变化规律

本文在冬小麦‖早春玉米 /夏玉米条件下 ,研究了麦田间作地膜覆盖早春播种玉米 (简称早春玉米 )根系数量与活性的空间分布及变化规律 ,主要结果 :(1)间作地膜覆盖早春玉米拔节期根深 10 0cm左右 ,大口期 140 cm左右 ,乳熟期达到最大根深 160 cm左右。 (2 )随生育进程推进 ,根量与根重密度基本呈小→大→小变化 ;根系数量及重量密度在垂直土体中呈“T”型分布 ,0～ 2 0 cm为高密度层 ,2 0～ 4 0、 4 0～ 80 cm为中密度层 ,80～ 12 0 cm为低密度层 ,12 0～ 160 cm为稀密度层。根系相对稳定后 ,约有 75 %的根干重分布在 0～ 2 0 cm土层 ,85 %左右在 4 0 cm以上 ,95 %左右在 80 cm以上。 (3)根系含水率在垂直空间呈上低下高趋势 ,随生育期推进 ,含水率呈下降趋势。 (4 )根系活性与根量相反呈倒“T”型分布 ,根系活性随生育进程推进 ,呈减低趋势 ,且活力高位点又呈下移变化 ,拔节期 2 0～ 4 0cm根系活性较高 ,大口期 4 0 cm以下较高 ,乳熟期和成熟期以 80 cm以下较高。 (5 )根系 TTC还原总量及总量密度随生育进程推进呈低→高→低变化 ,以大口期为高。上下又呈“T”型分布 ,0～ 2 0 cm为高量高密度区 ,2 0～ 80 cm为中量中密度区 ,80～ 12 0 cm为低量低密度区 ,12 0～ 160 cm为稀量稀密度区。 (6)成熟期 2 0     

北方灌区节水农业发展若干问题探讨

农业是中国的用水大户,主要消耗于灌溉,约占总用水量的90%。发展灌区节水农业是缓解农业用水紧张状况的必由之路。以山东省为例,通过对水资源短缺状况及灌溉和灌溉水利用现状的分析,指出中国北方灌区节水农业存在的主要问题。提出北方灌区节水农业研究的重点领域:注重农艺节水技术研究;雨水资源的高效利用;节水型种植结构研究;设施条件下的节水理论与技术研究;非充分灌溉制度地研究确立;开展生物节水技术地研究与应用。     

小麦花生玉米不同间套作模式产量品质效益比较

研究了不同间套作模式对小麦花生玉米产量、品质、效益的影响，结果表明小麦、花生和玉米间套作提高了小麦、玉米的产量，花生的产量有所降低，而且玉米的品质得到很大的改善，而对花生的品质没有显著的影响。综合全年作物的产量、品质及经济效益，花生和玉米6：2的间作种植模式最好，说明小麦玉米花生间套作增产的关键在于田间带距和行比的合理搭配。     

玉米花生间作氮磷营养间作优势分析

以玉米花生单作为对照,主要研究了玉米花生间作对玉米和花生氮磷营养吸收的影响,及玉米花生间作复合群体氮磷营养间作优势。结果表明:玉米花生间作极显著地降低了玉米和花生氮磷营养的吸收量,但间作复合群体却表现出明显的氮磷营养间作优势,其大小分别为N:61.5~85.9kg/hm2和P2O5:36.6~51.6kg/hm2,增施氮肥能提高氮营养间作优势,增施磷肥能提高磷营养间作优势;玉米对花生氮磷营养竞争比率CRmp均大于1,表明花生处于氮磷营养竞争劣势,而间作花生全株氮含量略有降低,磷含量明显升高,证明玉米对花生氮磷营养的竞争并不是间作花生生长的限制因素;增施氮肥可提高间作玉米和间作花生全株氮含量,极显著提高间作玉米氮营养吸收,而间作花生氮营养吸收变化不明显,增施磷肥均明显提高间作玉米和间作花生全株磷含量,极显著提高了间作玉米和间作花生磷营养吸收。     

山东现代农作制特征及其发展策略

从山东省的农业自然资源状况入手,简要介绍了山东省60多年农作制度的演变特征。针对山东省发展现代农作制面临的资源消耗、区域经济发展、劳动力转移、农村社会化服务体系及农业基本建设等方面的问题与挑战,提出了向现代经营体制转变、全面改善和提高农业生态环境、强化投入和政策支撑及全面实现农作制度现代化技术支撑等发展对策。     

施氮量和玉米-花生间作模式对氮磷吸收与利用的影响

2004—2005年在山东泰安研究了施氮量与种植方式对玉米和花生产量、生物量、氮磷吸收与利用以及蛋白质产量的影响。结果表明, 与单作相比, 玉米-花生间作显著提高了玉米产量和氮、磷吸收量, 但降低了花生产量和氮吸收量。2行玉米4行花生间作模式(2∶4间作模式)的产量、生物量、蛋白质产量、氮磷吸收量以及氮磷吸收利用效率均高于2行玉米8行花生间作模式(2∶8间作模式); 2∶4间作模式的氮、磷吸收效率均显著高于单作模式, 土地当量比(LER)和蛋白质土地当量比(PLER)均大于1, 土地利用率提高8%~17%, 间作优势明显。与不施氮处理相比, 施氮处理显著提高间作玉米产量, 间作花生增产不显著, 促进玉米-花生间作体系氮、磷积累, 提高了氮、磷吸收总量及磷吸收利用效率, 从而显著提高了间作体系的产量和蛋白质产量, 间作优势却随施氮量的增加而降低。