边界线分析法评价小麦/西瓜/玉米间作体系产量的限制因子

本研究旨在分析小麦/西瓜/玉米间作体系限制作物产量的关键因子,为该体系的优化提供科学依据。采用农户调研的方式,对河北省曲周县的小麦/西瓜/玉米间作模式展开调查,主要调研内容是小麦和玉米的播种量、养分投入量和产量以及西瓜的养分投入量和产量,应用边界线分析方法评价小麦/西瓜/玉米间作高产体系的限制因子。结果表明,限制小麦产量的关键因子为小麦播种量,贡献率达17.8%,而养分投入量的贡献率分别为:P₂O₅ 12.5%、K₂O 11.7%、N 8.0%。限制西瓜产量的关键因子为钾肥投入量,贡献率达15.8%,N、P₂O₅的贡献率分别为14.2%和11.8%。限制玉米产量的关键因子为氮肥投入量,贡献率达20.6%,其他因子的贡献率分别为:K₂O 14.2%,P₂O₅ 11.5%,播种密度9.2%。因此,在小麦/西瓜/玉米间作体系中,应适当调控小麦播量,优化西瓜的钾肥和玉米的氮肥投入量,促进该间作模式的产量优势。     

不同氮用量下小麦/玉米/大豆周年体系的干物质积累和产量变化简

 通过２０１１,２０１２连续两年田间定位试验,研究了“小麦／玉米／大豆”套作体系在不同氮用量下（小麦,０,６０,１２０,１８０,２４０ｋｇＮ／ｈｍ^２,记为ＷＮ_１、ＷＮ_２、ＷＮ_３、ＷＮ_４、ＷＮ_５;玉米,０,９７．５,１９５,２９２．５,３９０ｋｇＮ／ｈｍ^２,记为ＭＮ_１、ＭＮ_２、ＭＮ_３、ＭＮ_４、ＭＮ_５;大豆ＳＮ_１、ＳＮ_２、ＳＮ_３、ＳＮ_４、ＳＮ_５）的干物质积累和产量变化。结果表明,施氮显著提高了作物地上部干物质积累量和籽粒产量（P＜０．０１）。小麦各时期的干物质积累量和籽粒产量都随氮用量增加而呈增大趋势,收获期干物质积累量以ＷＮ_４处理最高,为２０６１０ｋｇ／ｈｍ^２,产量以ＷＮ_５ 处理最高,为８１７６ｋｇ／ｈｍ^２,但ＷＮ_３、ＷＮ_４、ＷＮ_５ 间无显著差异。玉米拔节期、喇叭口期和吐丝期的干物质积累量随氮用量增加而先增大后减小,在ＭＮ_３时达最大;玉米成熟期干物质积累量和产量随氮用量增加而增大,在ＭＮ_５ 处理最高,分别为１３１４３ｋｇ／ｈｍ^２和６９７６ｋｇ／ｈｍ^２,但ＭＮ_４、ＭＮ_５ 间差异不显著。大豆在盛花期、收获期的干物质积累和籽粒产量随氮用量增加而呈先减少再增大的变化趋势,收获期干物质积累和籽粒产量以ＳＮ_４ 处理最高,分别为５４５７ｋｇ／ｈｍ^２ 和１９７７ｋｇ／ｈｍ^２,但ＭＮ_４、ＭＮ_５ 间差异不显著。小麦／玉米／大豆周年体系的总籽粒产量和产值随氮用量增加而增大,在Ｎ_５处理最高,分别为１１９５９ｋｇ／ｈｍ^２ 和２７２８８ 元／ｈｍ^２,但总产值减去氮投入的产值效益在Ｎ_４ 时最高,为２５１９６元／ｈｍ^２,Ｎ_３、Ｎ_４、Ｎ_５ 间无显著差异。小麦、玉米、大豆的产值占体系周年总产值的比重分别为３２％,５５％,１３％,因此,小麦／玉米／大豆周年体系中玉米为主要作物,其次是小麦,再次是大豆。适宜施氮量小麦为１２０ｋｇ／ｈｍ^２,玉米为１９５～２９２．５ｋｇ／ｈｍ^２,大豆可据苗情不施或适当追施氮肥,周年体系氮肥用量应为２５５～３８２．５ｋｇ／ｈｍ^２。     

犏牛补饲维生素E的试验

对多元杂交不同组合犏母牛补饲维生素E,结果表明：通过补饲维生素E后,西黄牦犏牛子宫内膜炎的发病率比对照组降低20％,荷黄牦犏牛的比对照组降低30％,西黄牦犏牛和荷黄牦犏牛乳房炎的发病率均比对照组降低30％。给犏母牛补饲维生索E能显著提高犊牛初生重和犊牛产后成活率,对母牛产奶量影响不明显。     

不同新型磷肥对黄瓜产量、品质及磷肥利用率的影响

为了探明不同新型磷肥对黄瓜产量、品质及磷肥利用效率的影响,遴选适合黄瓜的最优新型磷肥品种,为土壤-黄瓜-新型磷肥匹配提供理论依据。选用不同新型磷肥进行田间栽培试验和室内培养试验,以黄瓜为研究对象,设置4个处理：不施磷肥（CK）、普通磷酸二铵（DAP）、控失活化磷酸二铵（LC-DAP）和聚磷酸铵（APP）。通过田间试验探究不同新型磷肥对黄瓜品质和磷肥利用率的影响;基于室内培养试验利用X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和X射线光电子能谱（XPS）等手段解析新型磷肥对磷有效性的化学增效机制。结果显示：与DAP处理相比,APP处理中黄瓜产量增加18.5%,黄瓜可溶性糖和维生素C含量分别提高了33.5%和16.7%,硝酸盐含量降低了3.7%。相比DAP处理,LC-DAP与APP处理均可以显著提高土壤有效磷含量和黄瓜植株磷素累积量（P < 0.05）,磷肥吸收利用率分别提高了4.7%和10.9%,磷肥贡献率分别提高了13.6%和13.4%;磷肥农学利用率分别提高了170.4%和172.9%;磷肥偏生产力分别提高了18.3%和18.5%,除磷肥吸收利用率外,LC-DAP与APP处理差异不大,APP处理磷肥吸收利用率增幅最大。通过XRD、FT-IR、和XPS等技术得出APP处理残留物的H₂PO₄^-形态磷酸盐含量占比最高,为36.54%,比DAP处理高出15.0%,这表明施用APP可减少难溶性磷酸盐产生。结果表明,与普通磷酸二铵相比,控失活化磷酸二铵和聚磷酸铵均可显著提高黄瓜产量及磷肥利用率,并可改善品质,其中以聚磷酸铵效果最佳。聚磷酸铵可更有效地减少磷肥固定,提高土壤可溶性正磷酸盐含量,从而保障磷肥持续供应。     

食用百合产量影响因素的整合分析

食用百合的产量受到种植区域、土壤pH值、肥料种类和用量、覆膜与否等因素的影响,目前已有的研究更多是针对单个因素,缺乏将这些单因素整合在一起进行综合分析的研究,从而无法为食用百合种植区的科学管理与合理施肥提供理论依据.通过搜集2019年12月31日以前国内外32篇食用百合大田试验相关文献,建立食用百合产量数据库,应用整合分析方法、主成分分析方法,探究不同因素对食用百合产量的综合效应及影响.结果显示,当pH值<7时,食用百合的平均产量为12122 kg/hm2,当pH值≥7时,食用百合的平均产量为19991 kg/hm2,随着土壤的pH值升高,食用百合的产量逐渐增加.就地域分布而言,河北地区食用百合种植区的平均产量为26022 kg/hm2,浙江地区食用百合的平均产量为10327 kg/hm2,湖南地区食用百合的平均产量为15198 kg/hm2,甘肃、宁夏地区食用百合的平均产量为18189 kg/hm2,河北、甘肃、宁夏地区食用百合的平均产量高于浙江、湖南地区.对有机肥与无机肥配施和单施无机肥2种不同施肥类型下食用百合的产量进行对比分析发现,有机肥与无机肥配施获得的食用百合平均产量为14458 kg/hm2,单施无机肥处理的食用百合平均产量为20689 kg/hm2,有机肥与无机肥配施的食用百合平均产量低于单施无机肥处理.在覆膜条件下食用百合的平均产量为23559 kg/hm2,不覆膜条件下食用百合的平均产量为16866 kg/hm2,与不覆膜处理相比,覆膜处理显著提高了食用百合的鳞茎产量,其提高幅度为39.7％.施肥量与食用百合产量呈极显著的线性相关关系,随着施肥量的增加,食用百合产量不断增加,相较于氮肥与钾肥,磷肥与食用百合产量之间的关系更为密切,磷肥是影响食用百合的一个主要因素.由结果可以看出,食用百合适宜生长在pH值为中性、弱碱性的石灰性土壤上,单施无机肥、适当增施磷肥并覆膜有利于食用百合增产.     

四川轮套作体系的干物质积累、产量及氮素利用效率研究

以"小麦/玉米/大豆"、"小麦/玉米/甘薯"2种三熟套作体系和"小麦-大豆"、"小麦-甘薯"、"蚕豆-玉米"3种两熟轮作体系为研究对象,通过2011和2012年2年的田间试验,探讨了不同种植模式下小麦、玉米干物质积累分配、产量、氮素利用效率和体系产量产值的变化。结果表明:套作小麦各时期地上部干物质积累量从拔节期后均显著高于单作小麦,套作玉米各时期干物质积累量与对应单作相比略有降低,但差异不显著;2种三熟套作模式中小麦/玉米、玉米/大豆和玉米/甘薯套作体系的土地当量比(LER)均大于1,具有明显的产量优势;与相应单作相比,玉米/大豆套作提高了体系的氮素利用效率(ΔNUE_ms＞0),平均提高38.5%,玉米/甘薯套作降低了体系的氮素利用效率(ΔNUE_ms＜0),平均降低46.0%;全年总收益2年平均以三熟套作"麦/玉/薯"体系最高,比三熟套作"麦/玉/豆"体系高13.1%,比两熟轮作体系小麦-甘薯、小麦-大豆和蚕豆-玉米分别高14.7%、2.4%和41.2%。综上,三熟套作相对两熟轮作能提高体系产量和产值,与大豆套作能提高体系氮素吸收利用效率。     

我国水稻秸秆钾资源分布及其还田对土壤钾平衡的重要性

  【目的】  我国钾肥资源不足但秸秆资源丰富,有待科学高效循环利用。本研究估算了我国水稻秸秆钾养分的量和空间分布特征,为利用水稻秸秆还田保持土壤钾素平衡提供参考。  【方法】  本研究基于《中国农村统计年鉴》和其他文献资料数据,结合草谷比法对我国各省份不同季别水稻秸秆钾资源量及还田情景下的土壤钾输入量进行测算。  【结果】  2019年我国水稻秸秆钾(K₂O)养分总产量为493.9万t,其中早稻、晚稻和中晚稻秸秆钾养分量的占比分别为13.1%、14.6%和72.4%。不同稻区的水稻秸秆钾资源量占总量的比例为:长江中游(33.4%)?长江下游(21.7%)?西南(15.3%)?东北(13.1%)?华南(12.8%)?华北(3.7%)。早稻和晚稻秸秆钾养分主要源自湖南(25.2%和24.7%)、江西(23.8%和24.4%)、广东(18.6%和19.5%)及广西(17.2%和14.8%)。中晚稻秸秆钾养分资源在主产省区间的分布表现为:江苏(14.3%)?黑龙江(12.9%)?湖北(12.2%)?四川(10.7%)?安徽(10.5%)?湖南(8.8%)。在双季稻主产省区湖南、江西、广东和广西,早稻秸秆还田可向土壤输入钾量分别为148.7、140.6、143.9和145.0 kg/hm2,早稻籽粒钾的携出量分别为25.6、24.2、24.8和25.0 kg/hm2;晚稻秸秆还田可向土壤输入钾量分别为153.4、145.3、146.3和131.1 kg/hm2,晚稻籽粒钾的携出量分别为30.3、28.7、28.9和25.9 kg/hm2;不施钾肥条件下,4个省区双季稻体系秸秆不还田的土壤钾素周年亏缺量分别为357.9、338.8、343.9和327.0 kg/hm2,秸秆还田后的土壤钾素周年亏缺量分别降至55.9、52.9、53.6和50.8 kg/hm2。中晚稻主产区为东北、长江下游、长江中游和西南稻区,中晚稻秸秆钾养分资源量分别为125.8、203.8、201.1和189.0 kg/hm2,相应的籽粒钾携出量分别为32.6、29.4、29.0和27.3 kg/hm2,说明如果秸秆全部还田,可以提高土壤钾素盈余。  【结论】  我国70%以上的水稻秸秆钾养分资源来自于中晚稻,50%以上的水稻秸秆钾养分资源分布在长江中游和长江下游稻区。早稻和晚稻秸秆还田可以大大降低土壤钾素亏缺,而中晚稻秸秆全部还田则可以提升土壤钾素的年盈余量。     

马铃薯氮、磷、钾肥料效应的研究

在大面积生产背景下,采用3因素6水平的U12(1212)回归均匀设计,研究氮、磷、钾的施肥量和比例,并通过肥料效应方程分析马铃薯对氮、磷、钾肥需求量的差异。结果说明,马铃薯的块茎产量随养分供应量的增加而增加,达到一定水平后,产量增加趋于平缓,处于一个高的“平台”。通过效应拟合得出马铃薯产量与氮、磷、钾养分供应量的肥料效应方程及施肥量、养分比例,说明马铃薯对钾肥需求量最大,其次是氮肥,对磷肥需求相对较少。     

麦/玉/豆周年套作体系氮素积累分配及转运

【目的】四川盆地特殊的高温寡照气候,使得作物间套作十分广泛。麦/玉/豆体系有利于资源循环高效利用和农业可持续发展。本项目研究了麦/玉/豆周年套作体系中各作物的氮素积累分配和花后氮素转运特征,旨在明确体系各作物的氮素营养吸收特性,为该体系的氮肥合理施用及高产高效提供理论依据。【方法】通过2011、 2012连续两年田间定位试验,研究了小麦/玉米/大豆套作体系在不同氮用量下（小麦设N 0、 60、 120、 180、 240 kg/hm2,分别表示为WN1、 WN2、 WN3、 WN4、 WN5;玉米设N 0、 97.5、 195、 292.5、 390 kg/hm2,分别表示为MN1、 MN2、 MN3、 MN4、 MN5;大豆不施肥,依前作的施氮处理依次记为SN1、 SN2、 SN3、 SN4、 SN5）各作物的氮素积累分配、 花后氮素的转运。【结果】 1）小麦各部位氮积累量都随氮用量增加而增大,籽粒、 茎鞘、 叶片和颖壳穗轴分别占地上部总氮积累量（平均为218.6 kg/hm2）的71.5%、 12.2%、 9.2%和7.1%;小麦花后从营养器官向籽粒转移的氮量及其贡献率随施氮量增加而增大,但转移率在不同氮处理下差异不显著,平均为61.5%;随氮用量增加,籽粒的氮分配比例逐渐减少,而非籽粒部分的氮分配比例则随之增大;小麦籽粒产量随施氮量增加而增大,但WN3~WN5处理间差异不显著。2）玉米各部位氮积累量随氮用量增加而增大,籽粒、 叶片、 茎鞘和苞叶芯分别占地上部总氮积累量（平均为108.1 kg/hm2）的67.2%、 3.9%、 11.8% 和 7.0%;玉米花后从营养器官向籽粒的氮素转移量、 转移率和贡献率均随施氮量的增加呈先增加后降低的变化趋势,都以MN3处理最大;玉米各部位的氮积累比例在叶片、 茎鞘中以MN1处理最大,MN2MN5处理明显降低,在苞叶芯中不同氮处理间无明显变化,在籽粒中表现为施氮处理显著高于不施氮处理,而施氮处理间差异不显著;玉米籽粒产量随施氮量增加而增大,但MN4、 MN5处理间差异不显著。3）大豆收获期茎秆、 荚皮、 籽粒的氮积累量都有随施氮量增加而逐渐增大的趋势,以SN4和SN5两个处理显著高于另外三个处理,而在SN1~SN3、SN4与SN5间无显著性差异;籽粒、 茎秆、 荚皮的氮积累比例在5个处理间无显著变化,平均分别为82.2%、5.2%、12.6%;大豆花后从营养器官向籽粒转移的氮量从SN1SN5处理有先显著降低后又逐渐升高的变化趋势,而氮素转移率和转移氮素的贡献率在各处理之间无显著差异,平均分别为80.8%和26.6%;大豆籽粒产量以SN4和SN5两个处理显著高于另外三个处理,而在SN1~SN3、 SN4与SN5间无显著性差异。【结论】低氮处理显著影响套作小麦、玉米、大豆3种作物的产量及氮素的积累,高氮投入会促使氮素滞留在营养器官中,阻碍其花后向籽粒中转移;体系全年施氮量在255~382.5 kg/hm2为宜,其中小麦120～180 kg/hm2,玉米195～292.5 kg/hm2,大豆不施或依苗情适当追施氮肥。     

稻虾共作模式下龙虾品种和养殖密度对CH4和N2O排放的影响

为探究稻虾共作体系中不同龙虾品种和养殖密度对稻田温室气体排放的影响,本研究通过设置不同龙虾品种和养殖密度试验,采取密闭静态箱-气相色谱法研究稻虾共作对温室气体排放规律、排放量及综合增温潜势（GWP）的影响。结果表明：在整个稻虾共作期间,各处理CH₄和N₂O排放规律基本一致,均在拔节期出现排放高峰; CH₄累积排放量表现为DZ（水稻单作） ＞DA（水稻澳龙共作） ＞DD（水稻低密度克氏原螯虾共作） ＞DG（水稻高密度克氏原螯虾共作）,而N₂O累积排放量表现为DG＞DD＞DA＞DZ; GWP表现为DZ＞DA＞DD＞DG,与DZ处理相比,DG、DD和DA处理GWP分别降低36.9%、30.7%和18.1%。土壤氧化还原电位、水体溶解氧、铵态氮、硝态氮与CH₄排放呈显著负相关（P＜0.05）,与N₂O排放呈显著正相关（P＜0.05）。研究表明,稻虾共作降低稻田CH₄排放,增加N₂O排放,减少GWP,其中DG处理减缓GWP效果最好。在稻虾共作体系中,为了更有效降低稻田系统中温室气体的排放,需要考虑龙虾品种和养殖密度的选择。