密度对不同玉米品种产量形成和耗水量的影响

不同密度条件下,用农大108和郑单958为材料,分析了两者的产量形成和耗水量之间的差异及原因。结果表明：同等密度条件下,郑单958产量高于农大108,并随着密度的增加,郑单958与农大108之间的产量差异增大,郑单958在高密度下产量优势更加明显;低密度下,农大108穗粒数多,郑单958百粒重大,两者产量差异不大;高密度下,郑单958的穗粒数、百粒重均高于农大108,增加密度对郑单958形成产量更有利。从干物质积累和转化的角度分析表明,低密度下,郑单958增产途径主要来源于提高收获指数;高密度下,生物量增加和收获指数提高是郑单958产量高于农大108的主要原因。在试验密度范围内,农大108和郑单958的耗水量在390-422mm,密度相差1倍左右情况下,生育期耗水量相差约30mm,耗水量差异主要来源于出苗至大喇叭口生育阶段。     

土壤物理性状空间变异性研究

根据64个样点的测定数据,应用经典统计分析方法,探讨了褐土容重和含水量的空间变异性,并给出了不同置信水平和不同精度要求下两者的合理取样数目。在此基础上,应用半方差分析方法,进一步讨论了容重和含水量的空间变异结构和半方差函数模型。结果表明,容重和含水量的空间变异都是有结构的,容重的相关域为13m,含水量的相关域为10m。两者的半方差函数均可用球函数模型拟合。     

结球甘蓝叶水提液对糯玉米和西葫芦幼苗生长的化感作用

  目的  探讨结球甘蓝Brassica oleracea var. apitata化感作用与茬口障碍的关系,为建立合理轮作制度提供理论依据。  方法  以结球甘蓝风干叶片为供试材料,以适宜山西寒旱区栽培且经济收益相对较高的2种作物:糯玉米Zea mays和西葫芦Cucurbita pepo作为受体植物,采用室内生物测定法,比较了不同质量浓度结球甘蓝叶水提液对上述2种受体作物幼苗营养生长的影响,并计算相应的化感效应指数和综合效应指数。  结果  当结球甘蓝叶水提液质量浓度≥0.06 kg·L?1时均显著(P＜0.05)抑制盆栽糯玉米苗期根系与地上部的生长。仅当添加的结球甘蓝叶水提液质量浓度为0.10 kg·L?1时,显著降低(P＜0.05)西葫芦的苗高与根长。在水提液同一质量浓度下,对糯玉米根长的化感抑制作用始终大于苗高。对西葫芦则表现为当结球甘蓝叶水提液质量浓度≥0.08 kg·L?1时,对根长的化感抑制作用大于苗高;当水提液质量浓度降至0.06 kg·L?1时,对根长的化感抑制作用小于苗高。由综合效应指数可知,对西葫芦的化感综合抑制作用要小于糯玉米。  结论  西葫芦可用于结球甘蓝轮作体系,以减轻化感作用而引起的障碍。图2表3参28     

黄土旱塬区玉米产量最优的有机肥与化肥配施组合研究

为揭示化肥减量、有机肥源替代化肥对黄土高原东部山西旱塬地玉米增容蓄水及增产效应,为旱地玉米增产增效及合理施肥、解决用地养地矛盾提供重要的理论依据。研究以金科玉3306为材料,采用3因素5水平二次通用旋转组合设计,于2018～2020年进行田间定位试验。设5个化肥用量,395.4、600、900、1200、1404.6 kg·hm-2;5个秸秆还田比例,32.95%、50%、75%、100%、117.05%;5个有机肥用量,2385、7500、15000、22500、27615 kg·hm-2;并以单施化肥(1200 kg·hm-2)作为对照。结果表明:随化肥用量增加,土壤容重不断增加。而施用有机肥和秸秆还田可使土壤容重降低,有利于土壤蓄水。随着施肥水平的增加,增施有机肥和提高秸秆还田量均可提高0～200 cm土层土壤的贮水量,但秸秆还田对提高0～200 cm土层土壤的贮水量大于有机肥施用。化肥配施秸秆还田、化肥配施有机肥均可使玉米增产,且增产大小为化肥配施有机肥>化肥配施秸秆还田。可见,有机肥配施可显著降低土壤容重,增加土壤贮水,提高作物产量和水分利用效率。研究提出了玉米化肥减量,有机肥和秸秆还田替代化肥的最优组合为化肥用量795～1061 kg·hm-2、秸秆还田比例69%～89%(即还田4399～5674 kg·hm-2)、有机肥量11723～18848 kg·hm-2,预期产量为13232 kg·hm-2。该产量较单施化肥对照(11729 kg·hm-2)增产12.8%,使化肥减施139～405 kg·hm-2。     

长期施肥对栗褐土有机碳含量及其组分的影响

【目的】作为土壤质量的重要指标,土壤有机碳及其组分在耕地生产力和作物产量方面发挥着重要作用。本文以25年长期定位施肥试验为依托,分析了不同施肥处理对栗褐土有机碳含量及其组分的影响,为调控农田土壤肥力及栗褐土有机碳库的管理提供科学依据。【方法】田间试验开始于1988年,设置8个施肥处理为不施肥(CK);单施氮肥(N);氮磷肥合施(NP);单施低量有机肥(M1);低量有机肥与氮肥合施(M1N);低量有机肥与氮磷肥合施(M1NP);高量有机肥与氮肥合施(M2N);高量有机肥与氮磷肥合施(M2NP)。于第25年玉米播种前,采集以上处理的耕层(0—20 cm)土壤样品。借助有机碳物理分组方法和化学分析方法,测定了土壤总有机碳和有机碳各组分的含量。【结果】长期施用不同肥料不同程度地提高了栗褐土总有机碳、游离态颗粒有机碳以及闭蓄态颗粒有机碳含量,其中有机肥与化肥配施尤其是高量有机肥与化肥配施的作用更加明显。与不施肥相比,高量有机肥与无机肥配施(M2N、M2NP)总有机碳含量增加了121.1%、166.8%,游离态颗粒有机碳增加了239.2%、359.2%,闭蓄态颗粒有机碳增加了288.4%、289.9%。单施氮肥(N)及有机肥与氮磷肥配施(M1NP、M2NP)可显著提高矿物结合态有机碳含量,增幅分别为27.8%、34.8%、33.3%。不施肥条件下,栗褐土有机碳中颗粒有机碳与矿物结合态有机碳所占的比例相当,长期施肥提高了颗粒有机碳特别是闭蓄态颗粒有机碳的比例,降低矿物结合态有机碳所占的比例,闭蓄态颗粒有机碳成为栗褐土有机碳的主要贮存库。相关分析表明,长期施肥条件下栗褐土游离态、闭蓄态颗粒有机碳含量之间及其与总有机碳含量之间均呈极显著正相关,矿物结合态有机碳含量与总有机碳及其他组分的有机碳之间均无明显相关。【结论】化肥、有机肥以及有机肥与化肥配施能够提高栗褐土游离态颗粒有机碳、闭蓄态颗粒有机碳以及总有机碳含量。高量有机肥与化肥配施更有助于栗褐土游离态、闭蓄态颗粒有机碳的积累,有利于土壤养分有效性的提高和有机碳品质的改善。氮肥单施、有机肥与氮磷肥配施则是提高矿物结合态有机碳含量的有效措施。     

消毒剂和复合肥对连作设施番茄产量和品质的影响

试验结果表明,在一定用量范围内,施用消毒剂和复合肥均可以提高连作设施番茄产量,改善其品质,两者配合施用表现出良好的加合效应,比单独施用消毒剂或复合肥中的任何一种增产等效果都好。试验条件下,施用消毒剂和复合肥的最佳用量范围是300～450kg/hm2。     

长期施肥对栗褐土区土壤-作物系统可持续性的影响

利用长期施肥定位试验开展土壤-作物系统的可持续性评价,可为农田合理施肥和管理提供理论支撑。在黄土丘陵区栗褐土农田进行了26年长期肥料定位试验,设置8个处理,分别是不施肥(CK)、单施氮肥[120.0 kg(N)·hm~(-2),N]、氮[120.0 kg(N)·hm~(-2)]和磷[75 kg(P_2O_5)·hm~(-2)]肥配施(NP)、单施低量有机肥(22 500 kg·hm~(-2),M1)、低量有机肥与氮肥配合施用(M1N)、低量有机肥与氮磷肥配合施用(M1NP)、高量有机肥(45 000 kg·hm~(-2))与氮肥配合施用(M2N)和高量有机肥与氮磷肥配合施用(M2NP)。测定了19项指标,根据三角性面积法计算了土壤养分指数、土壤微生物指数、作物指数和可持续性指数,分析讨论了长期施肥对栗褐土区土壤-作物系统可持续性的影响。结果表明:1)N、M1处理的可持续性指数较CK分别提高27.1%、141.7%,但较临界值(1.30)低53.1%和10.8%;NP处理的可持续性指数虽然较N处理提高62.3%,但仍比临界值(1.30)低23.8%。说明长期单施氮肥、低量有机肥和氮磷配施下土壤-作物系统均不可持续。2)施用无机肥处理(N和NP)的土壤养分指数、土壤微生物指数和作物指数较CK提高7.1%和46.4%、-6.0%和25.4%、40.0%和60.0%;单施低量有机肥(M1)的土壤养分指数、土壤微生物指数和作物指数较CK提高98.2%、41.8%和31.7%。说明施用无机肥有利于作物指数的提升,而施用有机肥有利于土壤养分指数和土壤微生物指数的提升。3)M1N处理的土壤养分指数(1.06)、土壤微生物指数(1.04)、作物指数(1.00)和可持续性指数(1.38)均超过或等于临界值,使土壤-作物系统具有较好的可持续性。4)M1NP、M2N、M2NP处理的土壤养分指数较M1N处理分别提高21.7%、37.7%和72.6%,土壤微生物指数较M1N处理分别提高15.4%、7.7%和18.3%,作物指数与M1N处理相比差异很小,可持续性指数较M1N处理分别提高28.3%、32.6%和68.1%。说明在M1N基础上再增施磷肥或有机肥,可持续性指数可进一步提升是由于土壤养分指数和土壤微生物指数提高的缘故,同时也增加了潜在的环境风险。适量有机肥与无机氮配合施用(M1N)是实现栗褐土区土壤-作物系统可持续生产的较佳施肥模式。     

覆膜穴播条件下降水年型和群体密度对张杂谷5号分蘖成穗及产量的影响

在地膜覆盖穴播条件下,选用张杂谷5号为材料,设4.95万、7.50万、15.00万穴/hm ² 3个单位面积穴数水平与1、2、3、4苗/穴4个每穴留苗数水平,共12个密度处理,研究不同降水年型和群体密度对谷子分蘖成穗及产量的影响。结果表明：张杂谷5号产量与群体密度的关系表现为“线性加平台”方式;4.75万~11.97万苗/hm ²范围内,产量随密度增加呈线性方式增加;13.56万~47.25万苗/hm ²很宽的密度范围内,产量对密度的响应表现不敏感,在一个窄幅平台内波动。群体密度相差9.88~10.59倍,张杂谷5号单位面积穗数、穗粒数和千粒重分别相差2.58~3.87倍、2.06~3.00倍、1.03~1.05倍。随群体密度的增加,张杂谷5号每苗分蘖数、每苗成穗数、分蘖成穗率相应减少,密度最高的处理较密度最低的处理,每苗的分蘖数、每苗穗数和分蘖成穗率分别减少2.3~5.2个、2.8~4.9个和37.2~47.7个百分点;群体密度相同时,增加单位面积穴数比增加每穴留苗数能形成更多的分蘖数和穗数。偏丰水年张杂谷5号子粒产量比干旱年高20.3%,原因是单位面积穗数和千粒重的显著增加。偏丰水年,张杂谷5号产量以7.5万穴/hm ²和4苗/穴的组合处理最高,较其他处理高3.9%~27.1%;干旱年,产量以15万穴/hm ²和1苗/穴的组合处理最高,较其他处理高0.1%~30.5%,而7.5万穴/hm ²和4苗/穴的组合处理产量次之。     

长期施肥对栗褐土钾素含量的影响

在栗褐土上进行的长期定位施肥试验结果表明,18年后不同施肥处理土壤全钾含量无显著差异,而土壤速效钾含量和缓效钾含量则产生了极显著差异。就表层土壤而言,无外源钾补充的3个处理(NP、N、CK),土壤速效钾含量较低,在78~90 mg.kg-1之间,已接近中等水平的下限,施低量有机肥的3个处理(M1、M1N、M1NP),土壤速效钾含量为150~185 mg.kg-1,施高量有机肥的2个处理(M2NP、M2N),土壤速效钾含量达240mg.kg-1以上。不同处理对土壤缓效钾含量的影响与土壤速效钾含量基本一致,施高量有机肥的处理>施低量有机肥的处理>没施有机肥的处理,但处理间土壤缓效钾的变化幅度明显低于土壤速效钾含量的变化幅度。不同处理对20~40 cm土壤速效钾和缓效钾含量也产生了一定影响,变化规律与耕层相似,但没有耕层明显。     

土壤水分时域反射仪(TDR)自制探头的校正与应用

根据TDR工作原理制作了TDR探头,并对其进行了室内标定,结果表明,介电常数的平方根(Ka)与体积含水量(,θ%)有良好的线性相关(R2=0.995)。并在田间与中子仪测定结果进行了对比,结果表明,平均绝对偏差为0.17%,平均相对偏差为8.58%,说明TDR自制探头可以在黄土高原地区推广应用。