隔年深耕对夏玉米花后叶片衰老和子粒产量的影响

通过田间定位试验,研究不同耕作方式对华北小麦、玉米一年两熟农作区夏玉米开花后叶片衰老生理特性及产量的影响。结果表明,秸秆还田和隔年深耕可以显著提高玉米叶片各生育期SOD、POD活性,且MDA含量一直保持在较低水平,维持了叶片后期较高的生理功能,最终产量表现为秸秆还田与隔年深耕相结合时产量高于其他处理,起到良好的增产效果。     

三个不同穗型小麦品种的高产特性分析

对重穗型8761，中穗型9133和多穗型温6小麦品种的高产特性进行了研究。结果表明，中穗型9133的成产三因素比较协调，在生产上容易获得高产。     

施磷水平对不同茬口下冬小麦生长发育及产量的影响

【目的】研究施磷水平对不同茬口下冬小麦生长发育及产量的影响,探明小麦合理轮作制度和磷肥管理。【方法】于2018—2019和2019—2020连续两年在花生（PCR）、玉米（MCR）和花生‖玉米（ICR）茬口下种植冬小麦,分别设P₀（0 kg P₂O₅·hm^-2）、P₉₀（90 kg P₂O₅·hm^-2）、P₁₈₀（180 kg P₂O₅·hm^-2）和P₂₇₀（270 kg P₂O₅·hm^-2）4个施磷水平,研究施磷水平对不同茬口下冬小麦分蘖及成穗率、灌浆速率、干物质积累与分配、产量及产量构成的影响。【结果】（1）同一茬口下,随着施磷量的增加,冬小麦单位面积最大分蘖数、有效分蘖数、干物质积累量和单穗干重均呈P₂₇₀>P₁₈₀>P₉₀>P₀处理;冬小麦穗粒数、干物质向籽粒中分配率和产量呈先增加后降低的趋势,P₁₈₀施磷水平下达到最大值。（2）不同茬口下,各施磷水平冬小麦单位面积最大分蘖数、有效分蘖数均表现为PCR>ICR>MCR;在不施磷（P₀）和低磷（P₉₀）水平时,花生茬口下的冬小麦各时期干物质量、产量均大于花生‖玉米茬口和玉米茬口,但在P₁₈₀、P₂₇₀施磷水平时,花生‖玉米茬口下的冬小麦各时期干物质量、产量则均大于花生茬口和玉米茬口。（3）结合施磷量与产量拟合曲线,花生茬口冬小麦最高产量为10 493.6 kg·hm^-2,最佳经济产量施磷量为177.0 kg·hm^-2;花生‖玉米茬口最高产量为10 749.8 kg·hm^-2,最佳经济产量施磷量为178.9 kg·hm^-2;玉米茬口最高产量为9 936.2 kg·hm^-2,最佳经济产量施磷量为189.3 kg·hm^-2。【结论】花生茬口及花生‖玉米茬口的冬小麦分蘖成穗、干物质积累与转移、籽粒灌浆和产量形成方面均优于玉米茬口,冬小麦产量潜力大,最佳经济产量施磷量低,为177.0—178.9 kg·hm^-2。     

生态技术在现代农业中的地位及其技术群构成

提出了现代农业的主要支撑技术包括生态技术、生物技术和管理技术,并分析了此三类支撑技术的相互关系;通过深入比较,指出生态技术在现代农业中应占主导地位,这是现代农业发展的内在要求,是中国生态环境现状的必然选择,是建立社会主义和谐社会的必然趋势;同时提出了生态技术群中应该重点发展的主要技术:立体农业技术、综合养殖生态技术、特色农业技术、多色农业技术、设施农业技术、农业综合节水技术、农业污染综合防治技术和无公害绿色农产品标准化生产技术等。     

保护性耕作对土壤微生物特性及酶活性的影响

大田试验研究了保护性耕作对土壤微生物量、活跃微生物量、土壤呼吸、呼吸商、土壤酶的影响。结果表明，秸秆还田能够显著提高土壤微生物量碳和活跃微生物量，深松耕还田能显著提高土壤活跃微生物量。随耕作作业之后时间的推迟，活跃生物量减小。秸秆还田初期（小麦越冬期）能显著提高土壤呼吸作用，提高99．7％；后期（小麦播种期）能显著降低土壤呼吸，降低16．6％。随耕作作业之后时间的推迟，秸秆还田和保护性耕作都会减少农田向大气中CO2的排放，减少土壤碳库的亏损。深松耕还田显著提高土壤脲酶、蔗糖酶活性。土壤呼吸和土壤活跃微生物量是衡量土壤微生物特性和土壤酶的较好指标。     

残茬覆盖与耕作方式对土壤性状及夏玉米水分利用效率的影响

采用田间和小面积模拟降水试验的方法，对小麦机械收获后残茬覆盖与不覆盖两种条件下免耕、翻耕和间隔深松3种土壤耕作方式夏玉米田的土壤物理性状和水分利用效率进行了研究。结果表明，残茬覆盖与深松相结合，可平衡和改善耕层土壤温度状况，在土壤温度较低时具有保温作用，在土壤温度较高时具有降温作用；可以增加土壤的蓄水和保水能力，模拟降水后24 h测定1 m土层含水量比免耕不盖多26.1 mm，全生育期平均耕层土壤含水量比免耕不覆盖高9.37%；土壤通透性也得到改善；最终水分利用效率比免耕不盖提高25.26%。     

玉米花生间作复合群体的光合物质积累与叶面积指数变化

玉米花生间作虽然降低了玉米和花生的产量,但间作体系表现出明显的产量间作优势,可提高土地利率13.5%,其生物学基础是玉米花生间作复合群体后期具有较高的光合物质积累量,最大叶面积指数高于单作玉米和单作花生,后期保持较高的叶面积指数。     

不同覆盖方式对土壤水分分布的影响

在位于典型半湿润灌区的山东农业大学农业生态实验站研究了冬小麦秸秆覆盖与起垄覆膜沟内播种(膜垄)2种覆盖模式的土壤水分时空动态变化。结果表明,秸秆覆盖能有效提高冬小麦30 cm以下土壤含水率,膜垄对0-30 cm土壤含水率的提高贡献最大。进入拔节期后,随着冬小麦生育进程的推进,膜垄在30-120 cm土层含水率降幅较大,形成一个水分亏缺带,而秸秆覆盖在该土层的含水率一直较高。该试验表明,膜垄在保水保墒和土壤水分垂直分布方面表现出与秸秆覆盖完全不同的特点。     

生物炭对豫西丘陵区农田土壤团聚体稳定性及碳、氮分布的影响

为研究生物炭对豫西丘陵地区农田土壤团聚体分布、稳定性及其碳、氮在团聚体中分布的影响,进一步探明生物炭对丘陵区农田土壤结构和养分的长期作用效果。采用田间长期定位试验,生物炭用量为0(C0),20(C20),40(C40)t/hm~2 3个处理,研究生物炭施用5年后对土壤团聚体组成及稳定性的影响,探究土壤团聚体中有机碳和全氮分布特性。结果表明:施加20,40 t/hm~2生物炭可提高0—20,20—40 cm土层的机械性0.5 mm以上粒级和水稳性0.053 mm以上粒级团聚体含量。在0—20 cm土层中,C20和C40处理下0.25 mm的机械性团聚体(DR_(0.25))分别较对照增加3.78%和6.83%,0.25 mm水稳性团聚体(WR_(0.25))分别较对照增加31.0%和49.45%,土壤不稳定团粒指数(E_(LT))分别较对照降低4.30%和6.85%,土壤团聚体破坏率(PAD)分别较对照降低9.71%和14.77%,土壤团聚体平均质量直径(MWD)分别较对照增加28.44%和45.34%,几何平均直径(GMD)分别较对照增加32.04%和54.92%。各粒级的有机碳和全氮含量随生物炭施用量的增加而增加,有机碳和全氮含量都以0.25～0.053 mm粒级最高,且0—20 cm土层的有机碳和全氮含量高于20—40 cm土层的有机碳和全氮含量;随着生物炭施用量的增加,2,2～0.25,0.25～0.053 mm粒级团聚体有机碳和全氮贡献率随之增加,而0.053 mm粒级微团聚体有机碳和全氮贡献率随之降低。总体来说,生物炭能够改善豫西丘陵地区农田土壤的团聚体结构,增加土壤大团聚体的含量,增强团聚体的稳定性,提高土壤团聚体中碳、氮含量,有利于豫西地区农田土壤肥力的保持和持续健康发展。     

灌溉与尿素类型对玉米花后穗位叶衰老、产量和效益的影响

 【目的】研究不同水分条件下,包膜控释尿素与常规尿素用量对玉米穗位叶衰老、产量和效益的影响。【方法】采用随机区组设计5个施氮水平和2个水分水平,研究不同类型尿素与水分耦合对玉米花后不同时期穗位叶含水量、净光合速率、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性、丙二醛（MDA）和可溶性蛋白含量的影响,比较处理间的产量和经济效益差异,讨论花后穗位叶衰老与产量的关系。【结果】相同水分条件下,与常规尿素相比,开花期包膜控释尿素处理玉米穗位叶净光合速率较低,花后始终保持较高值,且越到后期优势越大。相同施氮水平下,与常规尿素相比,包膜控释尿素处理可显著提高玉米穗位叶含水量、SOD、POD和CAT酶活性,增加可溶性蛋白含量,降低MDA积累量,因而包膜控释尿素处理可显著提高玉米籽粒产量和经济效益;灌浆水有利于延缓穗位叶衰老,可显著提高籽粒产量和经济效益。由于包膜控释尿素成本较高,在灌浆水条件下施氮量较高时经济效益低于常规控释尿素。【结论】与常规尿素相比,包膜控释尿素与灌溉对籽粒产量和经济效益的耦合效应更显著,其原因是提高了叶片活性氧清除酶活性,增加了可溶性蛋白含量,降低了MDA的积累量,延缓叶片衰老和提高净光合速率,有利于高产。随着包膜控释尿素产量的增加和成本的降低,它在粮食作物生产上应用前景非常广阔。