秸秆颗粒改良剂对川西北高寒沙地土壤氮素和黑麦草生长的影响

为探明秸秆颗粒改良剂对川西北高寒沙地土壤氮素和黑麦草生长的影响,以农业废弃物(秸秆)为主要原料,复合聚丙烯酰胺、微生物菌剂和氮磷钾肥,加工成秸秆颗粒改良剂,设4个施用量水平(6,12,18,24t/hm2),以空白对照(CK0)和当地常规牦牛粪处理(CK1)为对照。结果表明:与CK0相比,秸秆颗粒改良剂和CK1均能显著增加土壤全氮、全氮密度、全氮储量和硝态氮含量,增加黑麦草株高、总根长、总根表面积、总根体积、平均根系直径和单株干重(p0.05),达到增加土壤氮素含量和促进黑麦草生长的效果。与CK1相比,秸秆颗粒改良剂处理的平均全氮含量、全氮密度、全氮储量和硝态氮含量分别增加了12.50%,22.73%,20.90%和344.56%,黑麦草地上和地下部平均单株干重分别增加了57.50%和66.86%。增施秸秆颗粒改良剂可有效增加土壤氮素含量,黑麦草各生长指标也随改良剂施用量增加呈逐渐增加的趋势。施用量超过18t/hm2时,0—10cm土层的全氮、全氮密度、全氮储量和黑麦草各生长指标差异不显著。土壤氮素指标与黑麦草单株干重存在正相关关系,其中土壤全氮、全氮储量与黑麦草单株干重的相关性最高(r≥0.90**)。随改良剂施用量增加,外源养分淋溶率呈先降低后升高的趋势,在18t/hm2处有最小值。综合考虑土壤氮素含量、外源养分淋溶率和黑麦草生长的变化,秸秆颗粒改良剂以18t/hm2为川西北沙地土壤改良的最佳施用量。     

群体密度对夏玉米穗下茎秆性状及抗倒伏力学特性的影响

设置5个密度处理,2015～2016年研究种植密度对川中丘区夏玉米穗下茎节性状和抗倒伏力学特性的影响。结果表明,随群体密度增加,穗下由基部向上第2～5节节长增长;第3、5节7.50万株/hm~2密度处理较4.50万株/hm~2分别增加了19.04%、13.93%(2015)和22.84%和26.76%(2016);第6～8节变化不显著,穗下各节节粗变细。节干重、单位茎长干物质重、穿刺强度和压碎强度均随密度的增加而降低。相关分析结果表明,茎秆倒伏率与茎秆节间直径、茎秆干重、单位茎长干物质重呈极显著负相关,与种植密度、节间长度呈显著正相关;与第3～5节和第8节(穗下第1节)穿刺强度和压碎强度均呈极显著负相关,茎秆压碎强度和外皮穿刺强度相关系数为r=0.96**。     

耕作方式对华北冬小麦.夏玉米周年产量和水分利用的影响

在冬小麦季设置秸秆不还田翻耕(CT)、秸秆还田翻耕(CTS)、秸秆还田旋耕(RTS)和免耕秸秆覆盖(NTS)4种处理,研究耕作方式对华北小麦-玉米两熟区作物周年产量和水分利用的影响。结果表明:耕作方式对当季冬小麦产量和水分利用影响显著,对夏玉米产量和水分利用影响不大,但秸秆还田提高了夏玉米产量。RTS、CTS、CT 3个处理小麦季产量差异不显著,而NTS由于有效穗数不足,产量显著低于其他处理;与CT相比,NTS周年产量平均减产5.13%,RTS增产2.69%,CTS增产2.33%。耕作方式对当季小麦土壤水分含量影响大,而对后茬夏玉米土壤水分含量的影响较小。NTS提高了小麦季土壤水分含量,增加了土壤储水量,与CT相比,0~60 cm土壤储水量2010年和2011年分别增加39.07 mm和26.65 mm。从耗水构成来看,土壤水在冬小麦耗水中所占比例最大,其次为灌水和降水;而夏玉米耗水以降水为主,且降水中有一部分转化为土壤水储存起来。NTS提高了冬小麦季土壤储水量,降低了土壤水分的消耗,冬小麦季耗水最少。与CT相比,NTS小麦季平均节水22.40 mm,周年耗水量也以NTS最少;但NTS冬小麦产量降低导致其小麦季和周年水分利用效率均最低。从作物周年产量和水分利用的角度来看,如何提高免耕秸秆覆盖小麦季产量,进而提高周年产量,发挥其节水优势,是该耕作模式在华北地区冬小麦?夏玉米两熟区推广应用亟需解决的关键问题。     

不同玉米品种籽粒耐破碎性差异及影响因素

为明确不同玉米品种机械收获时籽粒的耐破碎性差异和影响籽粒耐破碎性的因素,以13个玉米品种为材料,设置不同收获时间,对不同玉米品种籽粒的破碎率、含水率和硬度等指标的动态变化特征进行研究,分析籽粒破碎率与含水率和硬度的关系,采用积分法评价不同玉米品种籽粒的耐破碎性。结果表明:随收获时间的推迟,籽粒破碎率先快速降低后稍有升高,籽粒含水率逐渐降低,籽粒硬度逐渐增大,且玉米品种间差异显著。破碎率与籽粒含水率符合二次曲线关系,当籽粒含水率为19.70%时破碎率最低;破碎率与籽粒硬度极显著负相关,其中胚乳穿刺强度与破碎率的相关性最高,当籽粒胚乳穿刺强度为88.35 N时破碎率最低;籽粒硬度与含水率呈极显著的负相关关系。降低籽粒含水率进而提高其硬度是增强玉米籽粒的耐破碎能力和降低籽粒破碎率的关键。不同玉米品种籽粒的硬度和耐破碎能力存在显著差异,在含水率相近的条件下,耐破碎能力强的玉米品种均具有较高的籽粒硬度。籽粒硬度指标中的胚乳穿刺强度可作为鉴选宜机械粒收玉米品种的重要指标;参试的所有硬粒型玉米品种、半马齿型‘仲玉3号’、半硬粒型 ‘辽禾308’、‘先玉1171’和马齿型‘正红6号’的籽粒耐破碎能力强,可作为适宜机械粒收的品种。     

四川盆地玉米多灾害应急联合防控技术

玉米是四川第3大粮食作物,主要种植在盆地丘陵和盆周山区,玉米生产过程中干旱、风雨、病虫害等自然灾害频发,制约了四川玉米生产的发展.本文针对四川盆地玉米生产生态特点和农业灾害发生规律,制定了四川盆地玉米多灾害应急联合调控技术方案,为四川玉米抗逆稳产高产栽培提供技术指导.     

四川春玉米生理成熟后穗下茎秆倒折的影响因素

以四川省大面积推广的春玉米品种(正红6号、仲玉3号、先玉1171、成单30)为材料,研究其生理成熟后穗下茎秆倒折率、含水率、干质量、机械强度的动态变化规律,以明确春玉米生理成熟后穗下茎秆倒折的主要影响因素。结果表明:四川春玉米生理成熟后穗下茎秆倒折率呈增加的趋势,在本试验条件下,正红6号、仲玉3号、先玉1171、成单30分别于生理成熟后2.6、17.9、14.6、19.3 d前收获能满足机收倒伏要求;玉米生理成熟后穗下茎秆含水率、干质量、机械强度呈降低趋势,且部分品种间差异显著;穗下茎秆倒折率与穗下茎秆含水率、干质量、机械强度均呈极显著负相关,而穗下茎秆含水率、干质量、机械强度两两间呈极显著正相关;穗下茎秆含水率、干质量、第3节压折强度、第3节穿刺强度与穗下茎秆倒折率均符合指数函数关系,拟合的方程F检验均达到极显著水平。     

秸秆和菌渣改良剂对高寒沙地土壤有机碳库的影响

采用田间定位试验研究了秸秆颗粒(JG)和菌渣颗粒(JZ)改良剂(施用量分别为6,12,18,24 t/hm~2)对川西北高寒沙地土壤碳库的影响。结果表明:施用JG和JZ改良剂可显著提高沙化土壤有机碳含量、有机碳储量、活性碳、土壤微生物量碳、微生物熵和碳库管理指数,其中对土壤微生物量碳和微生物熵的提升效果最为显著。与CK相比,施用第2年JG处理土壤有机碳含量、有机碳储量、活性有机碳、碳库管理指数平均增加96.2%,100.0%,157.1%,169.4%,JZ处理平均增加69.2%,66.3%,85.7%,81.7%;而JG处理土壤微生物量碳、微生物熵分别较CK平均增加934.0%,433.0%,JZ处理平均增加956.2%,546.4%。JG改良剂对土壤有机碳库组分和碳库管理指数的提升效果优于JZ,而JZ改良剂更有利于提升土壤微生物量碳含量和土壤有机碳的周转速率。秸秆和菌渣改良剂均可增加沙化土壤有机碳库各组分含量,提高土壤有机碳周转速率和碳库管理指数,具有快速培肥沙化土壤的效果。     

收获时期对四川春玉米机械粒收质量的影响

开展收获时期对玉米机械粒收质量影响的研究,对确定玉米适宜机械粒收时期和粒收技术的推广应用具有重要意义。本文以四川4个主栽玉米品种为材料,研究不同收获时期(7月31日、8月7日、8月13日、8月19日、8月25日、8月31日)对四川春玉米机械粒收质量的影响,并分析籽粒含水率与机械粒收质量之间的关系。结果表明:随收获日期推迟,玉米籽粒含水率逐渐降低,破碎率先快速降低后略有升高,杂质率快速降低并趋于稳定,而落穗损失率显著增加,落粒损失率变化规律不明显。机械粒收损失主要为落穗损失,占总损失率的比例平均为76.34%。随收获日期推迟籽粒破碎率和杂质率在品种间的差异逐渐减小,而落穗损失和总损失率在品种间的差异逐渐增大。籽粒含水率是影响机械粒收质量的关键因素,破碎率与籽粒含水率拟合方程为y=0.032 9x2-1.332 8x+15.529(R2=0.55**),含水率为10.76%～29.76%,破碎率低于5%;杂质率与籽粒含水率拟合方程为y=0.031 8e0.118 5x (R2=0.71**),含水率低于38.37%,杂质率低于3%;落穗损失率与籽粒含水率拟合方程为y=2 083.3/x2.135(R2=0.68**);籽粒总损失率与籽粒含水率拟合方程为y=911.02/x1.769(R2=0.68**),含水率高于18.96%,籽粒总损失率低于5%。推迟收获有利于降低籽粒破碎率和杂质率,但增加落穗风险和籽粒总损失率。本试验播期条件下,玉米适宜机械粒收的籽粒含水率范围为18.96%～29.76%,适宜机械粒收时间在8月7—19日,较传统收获日期推迟10～15 d。     

低氮胁迫对不同耐低氮性玉米品种幼苗根系形态和生理特征的影响

采用水培方法,以2个耐低氮品种和2个不耐低氮玉米品种为材料,以正常氮处理B3[15 mmol(N)·L?1]为对照,研究2个低氮胁迫水平B1[0.05 mmol(N)·L?1]、B2[0.5 mmol(N)·L?1]对不同耐低氮性玉米品种苗期根系形态和伤流量及氮代谢关键酶活性的影响。结果表明:与正常供氮处理相比,在B1和B2低氮胁迫处理下,玉米幼苗根系伤流量和硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸脱氢酶(GDH)活性均下降,耐低氮品种上述各指标的降幅(29.8%和8.7%、46.9%和39.6%、7.3%和4.4%、31.3%和19.8%)均小于不耐低氮品种(37.0%和27.5%、68.8%和56.6%、24.5%和18.7%、60.7%和42.7%),且在B1处理下耐低氮品种根系NR、GDH活性分别是不耐低氮品种的1.4倍、1.35倍。低氮胁迫对玉米苗期地上部生长的影响大于对地下部生长的影响,使地上部干重显著降低,根冠比显著增大,根数减少;在B1和B2处理下,不耐低氮品种根冠比增幅(81.6%和25.4%)、根数降幅(22.2%和31.1%)均大于耐低氮品种(61.0%和21.1%、19.8%和19.4%)。随着低氮胁迫程度的增大,耐低氮品种根长增长,根粗减小,对低氮胁迫的响应能力增大,表现为根系伸长变细以增加对氮的吸收面积。与不耐低氮品种相比,低氮胁迫下耐低氮品种根系形态较好,根系生理活性和对低氮胁迫的耐性较强,能维持较稳定的生长;随着低氮胁迫时间的延长,耐低氮品种对低氮胁迫的适应性增强,不耐低氮品种则降低。     

轮耕措施对小麦玉米两熟制农田土壤碳库特性的影响

针对华北麦玉两熟区长期免耕土壤存在的问题,研究不同耕作方式对连续5年免耕土壤有机碳、活性碳及土壤碳库特性的影响。结果表明:0-30cm土壤有机碳、活性有机碳均表现为翻耕旋耕免耕。翻耕、旋耕显著影响土壤有机碳和活性碳的分布,即0-5cm表现为免耕旋耕翻耕,5-10cm旋耕翻耕免耕,10-20cm翻耕旋耕免耕;与连续免耕相比,翻耕0-5cm,10-20cm变化显著,旋耕5-10cm变化显著。长期免耕后,土壤耕作对碳库各项指数影响比较大,表现出层次差异性,翻耕显著降低表层0-5cm土壤各项指数,增加10-20cm各项指数,旋耕显著增加了10-20cm的活度指数和碳库管理指数。总之,轮耕能够提高长期免耕土壤的有机碳、活性碳和碳库管理指数,对提高长期免耕土壤质量有重要作用。