施用小麦秸秆或其生物炭对烟田土壤理化特性及有机碳组分的影响

  【目的】  以2年田间定位试验为依托，研究小麦秸秆及其生物炭连续施用对植烟土壤理化性状和有机碳组分的影响，为烟区土壤质量提升提供依据。  【方法】  田间试验在山东省诸城市潮褐土烟田上进行。试验设4个处理，分别为:常规施肥且秸秆不还田(CK)，常规施肥+小麦秸秆还田(FS)，常规施肥+小麦秸秆生物炭2.25 t/hm2 (FB1)和4.50 t/hm2 (FB2)。在烟叶收获后，采集0—20 cm耕层土样，测定了土壤基础理化指标和总有机碳(TOC)、微生物生物量碳(MBC)、热水溶性有机碳(HWC)、活性有机碳(LOC)及轻组有机碳(LFOC)含量，并计算土壤碳库管理指数(CPMI)。  【结果】  连续施用小麦秸秆或其生物炭2年后，FB1和FB2处理TOC含量显著高于CK，增幅分别为74.9%和116.0%，而FS与CK处理间差异不显著。LFOC含量的变化趋势与TOC类似，FB1和FB2处理LFOC含量分别较CK处理显著增加154%和326%。FS处理HWC含量显著高于CK和FB1处理，而与FB2处理差异不显著。与CK相比，FS处理HWC含量增加了107%。FS和FB2处理MBC含量较CK分别增加了252%和144%，而FB1处理与CK相比差异不显著。FS处理LOC含量较CK显著增加了68.9%，而FB1、FB2处理LOC含量与CK相比差异不显著。FS处理还能显著降低土壤容重、增加土壤含水量及有效磷含量，其对部分土壤理化特性的改良效果优于生物炭处理(FB1和FB2)。此外，CPMI也以FS处理最高，较CK显著增加了73.5%，而FB1、FB2处理与CK处理差异不显著。  【结论】  连续秸秆还田有利于提升烟田土壤活性有机碳(MBC、HWC和LOC)含量，降低土壤容重，提高有效磷含量，提高土壤CPMI。而同量秸秆转化为生物炭后连续还田能够提高土壤总有机碳和轻组有机碳含量，更有利于土壤有机碳的长期固存。     

施氮对冬小麦生长及产量影响的模拟研究

为了定量分析施氮量与冬小麦生长和产量的关系,以‘济麦22’为材料,于2016—2018年度开展了小麦施氮量试验。利用2016—2017年度试验资料,分析了施氮量对冬小麦产量的影响规律,引入冬小麦地上部干物质量影响因子、产量及产量构成影响因子,构建了施氮量对冬小麦产量影响的模拟模型。经2017—2018年小麦生长季试验数据检验,根均方差值、绝对误差和绝对误差占实测值比率均显示模拟值和实测值有较高的一致性,除产量和单位面积穗数相关系数不理想外,地上部干物质量、穗粒数、千粒重和收获指数的相关系数均较高,所建模型可较好地模拟施氮对冬小麦地上部干物质量、籽粒产量、单位面积穗数、穗粒数、千粒重和收获指数的影响,可为冬小麦氮肥高效利用和精准减量施肥提供一定的参考。     

不同耕种模式对小麦群体光合和氮肥利用的影响

为解决山东省小麦播种作业环节多、肥料利用率低等问题,本研究在济南、淄博设置小麦振动深松免耕施肥播种(MT处理:使用2BMZS-12-6振动深松免耕施肥播种机)、深翻播种(DT处理)、旋耕播种(RT处理) 3个单环节对比试验,研究不同耕种模式对土壤理化性状、小麦光合生产和氮肥利用效率的影响。结果表明:小麦振动深松免耕施肥播种可显著降低20～40 cm土层土壤容重,显著提高籽粒氮素含量,较深翻播种、旋耕播种提高氮素收获率和氮肥偏生产效率,显著提高小麦群体透光性和群体光合特性,两试点MT处理小麦产量较RT、DT分别增产7.4%、1.4%和4.4%、2.7%。     

铵硝混合营养对烟草苗期氮代谢酶及内源生长素的影响

为探究不同硝响应型烟草品种氮素代谢关键酶活性对不同铵硝配比的响应,以硝响应度强的烟草品种NC89和硝响应度弱的烟草品种中烟100为供试材料,在控制条件下进行水培处理,研究3种铵硝配比对2个品种烟株生物量积累和氮素吸收的影响,以及氮素同化过程中相关酶活性和内源生长素含量对不同硝铵配比的响应。结果表明,铵硝比50/50处理可显著促进不同硝响应型烟草品种生物量的增加和氮素积累;硝响应度强烟草品种NC89低硝处理地上部硝酸还原酶(NR)活性显著高于铵硝比50/50处理,而根系中的差异则相反,硝响应度弱烟草品种中烟100不同处理下NR活性无显著差异;中烟100和NC89烟株体内谷氨酰胺合成酶(GS)活性整体随铵态氮比例的增加而提高;中烟100和NC89根系中谷氨酸脱氢酶(GDH)活性均以全硝处理最低,中烟100较NC89具有更高的GDH活性来缓解高浓度NH_4~+;中烟100和NC89地上部和根系的生长素含量均表现为最佳铵硝比50/50处理全硝处理低硝处理,中烟100全硝处理和低硝处理根系生长素含量较铵硝比50/50处理的降幅与地上部基本一致,而硝响应度强烟草品种NC89全硝处理和低硝处理根系中生长素含量较铵硝比50/50处理的降幅远大于其地上部。由此推论,不同铵硝营养下,不同硝响应型烟草品种氮代谢酶及内源生长素存在响应差异。     

冬前镇压和灌溉对冬小麦植株形态和产量的影响

为明确冬前镇压和灌溉对山东省冬小麦生长发育的影响,在2016—2017年小麦生长季,以‘济麦22’为材料,利用大田随机区组试验,分析冬前镇压+灌溉(C+I)、单独灌溉(I)和单独镇压(C)处理对冬小麦植株形态和产量的影响。结果表明,1)与对照(常规种植管理,CK)相比,冬前镇压+灌溉、单独灌溉或镇压都可提高分蘖数、分蘖成穗率和成熟期株高,其中镇压+灌溉处理提高值最大,其次是单独镇压或灌溉处理;2)冬前镇压+灌溉、单独镇压和单独灌溉处理均可降低灌浆期小麦基部第一和二节间长度,增加其比茎重、茎粗以及壁厚,镇压+灌溉处理作用最大,其次是单独镇压和灌溉处理;3)冬前镇压+灌溉、单独灌溉和镇压处理可降低小麦花前贮藏物质的转运量、转移率以及对籽粒的贡献率,却可显著提高花后干物质的积累、转运量、转运率及其对籽粒的贡献率,其中冬前镇压+灌溉处理对物质转运影响最大;4)冬前镇压+灌溉、单独灌溉和镇压处理显著提高小麦单位面积穗数、产量和收获指数,其中最大值出现在镇压+灌溉处理,其次是灌溉和镇压处理。本研究表明,镇压+灌溉(C+I)或单独灌溉(I)或镇压(C)都可以促进小麦生长,提高小麦抗倒伏性和最终产量,其中镇压和灌溉相结合作用要大于单独措施,所以山东省小麦生产中冬前镇压+灌溉措施最佳,但即使在无灌溉条件下,镇压措施仍有利于小麦生产。