秸秆扩蓄肥的产品特性及在小麦上的施用效果研究

为了增强土壤保水力,改善土壤结构,提高土壤水肥利用率,将作物秸秆改性处理与聚丙烯酰胺挤压造粒形成的秸秆扩蓄肥应用于小麦大田栽培,并研究秸秆扩蓄肥的产品特性。结果表明:施入秸秆扩蓄肥具有较强的保水性,能增加土壤孔隙度,降低土壤容重,增加产量。和不施秸秆扩蓄肥相比,秸秆扩蓄肥的施入量达到1 500 kg/hm2,小麦产量增加21.9%,水分利用效率提高22.6%,此时效果最佳。为秸秆扩蓄肥的应用提供了参考依据。     

秸秆还田配施氮肥对春玉米水氮利用效率的影响

为了探明秸秆还田配施氮肥对春玉米水氮利用效率的影响,2014-2015年在辽宁铁岭设置了秸秆0.0 kg/hm~2+纯NPK 0.0 kg/hm~2(S0F0)、秸秆9 000 kg/hm~2+纯N 0.0 kg/hm~2+纯P 112.5 kg/hm~2+纯K 90.0kg/hm~2(SN0)、秸秆9 000 kg/hm~2+纯N 112.5 kg/hm~2+纯P 112.5 kg/hm~2+纯K 90.0 kg/hm~2(SN1),秸秆0.0 kg/hm~2+纯N 225.0 kg/hm~2+纯P 112.5 kg/hm~2+纯K 90.0 kg/hm~2(S0N2)(CK),秸秆9 000 kg/hm~2+纯N225.0 kg/hm~2+纯P 112.5 kg/hm~2+纯K 90.0 kg/hm~2(SN2),秸秆9 000 kg/hm~2+纯N 337.5 kg/hm~2+纯P 112.5kg/hm~2+纯K 90.0 kg/hm~2(SN3)6个处理开展了研究。结果表明,秸秆还田配施氮肥对春玉米产量、氮肥农学利用率影响明显。全量还田9 000 kg/hm~2和配施氮肥225.0 kg/hm~2产量最高,相同施氮条件下,2年秸秆还田比秸秆不还田增产1.10%~11.56%,增加的主要原因是百粒质量和行粒数的显著提高和秃尖的显著降低,但产量并未随着施氮量的增加而持续增加;秸秆还田配施氮肥春玉米干物质最大生长速率(Cm)和干物质最大积累量(Wm)均随着施氮量的增加而增加,秸秆未还田和不施氮肥春玉米干物质最大生长速率时间(tm)出现延后,这在一定程度上导致了干物质积累量的减少;秸秆还田配施氮肥对土壤水库起到了扩蓄增容作用,提高春玉米水分利用效率,相同施氮量条件下,秸秆还田比秸秆不还田有一定程度的提高,但并未达到显著差异(P0.05);秸秆还田配施氮肥能够提高氮肥农学利用率,提高土壤有机质含量,但速效养分增加并不明显。秸秆还田量9 000 kg/hm~2和配施氮肥225.0 kg/hm~2是辽北棕壤区比较理想的还田方式,在该区域农业发展中具有一定的应用价值。     

不同水分条件对小麦-玉米两熟制作物生长和水分利用的影响

为探明不同水分条件对小麦-玉米两熟制水分利用的影响,通过秸秆覆盖和施用保水剂等水分调控措施,进行了不同灌水量对小麦、玉米生长发育和产量、土壤水分及水分利用等方面的影响研究。结果表明:合理灌水有益小麦群体发育,提高成穗数量、株高、穗粒数和千粒重,从而促进小麦增产,其中以补充灌水1 200 m3/hm2效果最佳,增产11.83%;但过多灌水反而影响小麦产量,补充灌水2 400 m3/hm2减产1%,并影响玉米产量。小麦灌水处理的玉米分别比对照增产7.31%~16.15%,其中补充灌水1 800 m3/hm2增产效果最佳,增产16.15%。夏秋两季作物产量结果表明,河南省中产灌区在秸秆覆盖和施用保水剂的情况下,小麦-玉米两熟制最佳补充灌溉量为1 200~1 800m3/hm2。土壤含水量动态变化表明,秸秆覆盖与保水剂相结合,并进行适量补充灌水有利于改善和补偿土壤水分,而且有影响全年作物生长的趋势。玉米收获后,土壤有效养分和有机质有所下降,表明种植夏玉米应追施适量磷、钾肥,同时加大夏季作物秸秆的还田量,以提高土壤有机质。     

西北绿洲灌区水氮耦合对燕麦品种陇燕3号耗水特性及产量的影响

灌水和施肥,尤其是施氮肥,是调控作物生长和增加产量的两大重要技术措施,其互作是燕麦高产高效栽培中重要因素。2014—2015年连续2个生长季,在甘肃河西绿洲灌区的田间试验设3个定额灌溉和3个施氮(纯氮)水平,研究水氮耦合对陇燕3号农田0~150 cm土层耗水量、棵间蒸发、产量及水分利用效率的影响。3个灌溉处理的灌水量分别为270 mm(I_1)、337.5 mm(I_2)和405 mm(I_3),3个施氮水平分别为90 kg hm~(–2)(N_1)、120 kg hm~(–2)(N_2)和150 kg hm~(–2)(N_3)。从播种到成熟,燕麦阶段耗水强度呈先增后减趋势,抽穗至灌浆是最大耗水期,且同一施氮水平下,阶段耗水强度随灌水量增大而显著增加。在全生育期内,棵间蒸发量(E)及土壤水分蒸发量占总蒸发量的比例(E/ET)表现先降后升趋势,且相同施氮量下,拔节至灌浆期随灌水量的增大而增大,而灌浆至成熟期则随灌水量的增大而减小。相同施氮量下,燕麦产量随灌水量增加而显著增加,水分利用效率却随灌水量增加而降低。产量N_3I_3最高(5466.0~5727.5 kg hm~(–2)),N_3I_2次之(5428.5~5678.5 kg hm~(–2)),N_1I_1最低(4504.5~4804.3 kg hm~(–2));水分利用效率N_3I_2最大(12.11~12.82 kg mm~(–1) hm~(–2)),N_3I_1次之(12.04~12.63 kg mm~(–1) hm~(–2)),N_1I_3最小(9.79~10.58 kg mm~(–1) hm~(–2))。由此表明,水氮耦合对燕麦水分利用及产量具有显著互作效应。施氮量150 kg hm~(–2)、灌溉定额337.5 mm是西北绿洲灌区燕麦种植较佳的节水、高产水氮管理模式。     

黔南州秸秆腐熟剂不同用量对水稻产量的影响

为了解水稻秸秆还田中秸秆腐熟剂不同用量对水稻产量的影响,特在平塘县进行了油菜秸秆腐熟剂的对比试验。结果表明:在常规施肥基础上,只要施用秸秆腐熟剂进行处理均能不同程度提高水稻产量。从产量和效益看,施用45 kg/hm~2腐熟剂时投入产出比最高,增产效果最好。     

土壤扩蓄增容肥对小麦产量及品质的影响

2012—2013年在陕西三原县（水地）和永寿县（旱地）进行土壤扩蓄增容肥应用效果试验,研究了土壤扩蓄增容肥对小麦产量、产量构成因素和品质的影响。结果表明,土壤扩蓄增容肥对冬小麦有极显著的增产作用。水地较对照净增产1304.06 kg/hm²,增产幅度为16.8%;旱地较对照增产224.70 kg/hm²,增产幅度为8.6%。同时,土壤扩蓄增容肥处理的水地小麦多个品质指标较对照显著降低,其中蛋白质含量降低4.2%,硬度降低2.2%,湿面筋含量降低4.6%,沉降值降低11.6%,面团流变学特性中除吸水率外均显著减少;但土壤扩蓄增容肥对旱地小麦品质指标无显著影响。     

不同水分条件下保水剂对小麦产量和水分利用的影响

研究了不同水分条件下保水剂对小麦增产的效应,结果表明,施用保水剂可以增加小麦穗长和穗粒数、提高千粒重,从而提高小麦产量。不灌水条件下施用保水剂可增产8.42%~22.75%,以60 kg/hm2和45 kg/hm2处理较好;灌一水条件下施用保水剂可增产10.86%~19.86%,以45 kg/hm2处理最好;灌二水条件下施用保水剂可增产10.79%~18.42%。水分利用率在不同处理间也有很大差异,不灌水条件下施用保水剂降水利用率分别提高1.11~2.99kg/(mm.hm2),以60 kg/hm2处理提高最多;灌一水条件下施用保水剂时灌水利用率分别增加0.063~0.206 kg/m3,以30kg/hm2处理最高;灌二水条件下施用保水剂灌水利用率分别增加0.029~0.192 kg/m3,以90 kg/hm2处理提高最多。说明保水剂对旱地小麦产量和水分利用率的提高具有积极效果,并表现为水分匮乏时显著,充分时减弱的特点。     

耕作与保墒措施对小麦不同生育阶段水分利用及产量的影响

为探明不同耕作与保墒措施下冬小麦不同生育阶段的水分利用特征,采用田间试验,研究了普通耕作、深松、秸秆覆盖、保水剂、有机肥等措施对小麦不同生育阶段的耗水量、干物质积累量、水分利用及产量等的影响。结果表明,在小麦不同生育阶段均以秸秆覆盖和深松处理的保墒、储水效果较佳。在小麦整个生育期中,有机肥处理的耗水量最大,而深松和秸秆覆盖处理较少。在小麦拔节期前,有机肥处理更利于干物质的积累;在小麦拔节-孕穗期,以保水剂和深松处理积累的干物质量较高。孕穗期以后,秸秆覆盖处理的干物质积累量均高于其他处理,且秸秆覆盖处理在小麦全生育期的干物质积累量也较高。除返青-拔节期和孕穗-扬花期外,小麦不同生育阶段的水分利用效率均以秸秆覆盖处理最高,且其产量和水分生产效率均高于其他处理,其产量较普通耕作提高了50.9%,水分生产效率提高了11.7 kg/(mm·hm~2)。综上所述,秸秆覆盖处理较其他措施更能有效地改善小麦不同生育阶段的水分环境,从而促进小麦产量和水分利用率的提高。     

耕作方式与秸秆覆盖对土壤理化性状及花生产量的影响

采用大田裂区随机区组设计试验,研究了耕作方式(免耕、垄作)与秸秆覆盖对土壤理化性质及花生产量的影响,旨在为砂姜黑土区花生的高产、优质和小麦秸秆合理利用提供科学依据。结果表明:花生开花期,起垄覆盖小麦秸秆的耕层土壤温度和盐分均最高,而土壤水分含量最低;花生收获期,起垄覆盖小麦秸秆的耕层土壤p H最高,而土壤容重最小;花生不同生育期,起垄覆盖小麦秸秆的叶片SPAD值均最大;起垄覆盖小麦秸秆的花生产量最高,比免耕不覆盖小麦秸秆的和免耕覆盖小麦秸秆的花生产量分别增加664.7、818.1 kg/hm~2,增产率分别为19.4%、25.0%。免耕不覆盖小麦秸秆,起垄覆盖小麦秸秆和免耕覆盖小麦秸秆等3种方式下,‘远杂9307’分别比‘远杂6’产量增加13.8%、9.9%和15.8%。‘远杂9307’起垄种植,小麦秸秆覆盖量为4500 kg/hm~2,花生产量最高,为4290.0 kg/hm~2,对土壤理化性质改善较佳,建议在花生生产上示范应用。     

不同促芽肥施用量对再生稻生长及效益的影响

以籼稻‘两优6326’、‘岳优9113’、‘黄华占’为试验材料,在头季稻齐穗后15天进行促芽肥的不同施N量处理,探明促芽肥与再生稻的再生力、产量和综合效益的关系,为豫南稻区再生稻科学高效施肥提供依据。结果表明:不同促芽肥施N量对头季稻产量影响差异不显著,但对再生稻产量存在显著的差异,二者呈抛物线型相关,且影响再生稻产量因素以再生穗数量为主;当促芽肥施尿素量为345.00 kg/hm~2时,‘两优6326’和‘岳优9113’再生稻产量及综合效益最高,促芽肥施尿素量为390.00 kg/hm~2时,‘黄华占’的再生稻产量及综合效益最高。     

玉米秸秆还田条件下麦田氮素运转和籽粒产量对氮肥的响应

为给秸秆全部还田条件下豫北麦玉两熟高产地区冬小麦合理施用氮肥提供理论依据,以周麦18和济麦22为试材,于2011-2013年研究了不同施氮处理(小麦全生育期不施氮肥,及底施纯氮120 kg/hm2基础上拔节期分别追施0,60,100,140,180,210 kg/hm2)下麦田土壤和植株氮素含量的动态变化,分析了不同追氮量对植株氮素吸收、麦田氮肥利用率和籽粒产量的影响。结果表明,小麦植株氮素吸收积累和籽粒产量随施氮量的增加呈单峰曲线变化,周麦18和济麦22分别在220,260 kg/hm2和120,180 kg/hm2施氮量下植株氮素吸收积累达到峰值,籽粒产量较高。麦田氮流失量随施氮量增加呈先升后降变化趋势。秸秆还田配施适量氮肥能够显著提高氮肥偏生产力、氮肥农学利用率;随着施氮量的持续增加氮肥偏生产力、氮肥农学利用率显著降低。综合来看,玉米秸秆还田条件下兼顾氮肥效率和籽粒产量,豫北麦玉两熟区周麦18适宜的氮肥配施量为220~260 kg/hm2,种植济麦22适宜的氮肥配施量为120~180 kg/hm2。     

长期小麦秸秆还田对壤质潮土磷素含量及磷盈亏的影响

明确长期小麦秸秆还田壤质潮土土壤中磷素演变特征,可为潮土区土壤磷素管理和磷肥高效施用提供理论依据。利用壤质潮土长期定位试验（1992-2015年）,比较单施化肥处理（NP、NPK）和小麦秸秆还田配施化肥处理（NPS、NPKS）土壤有效磷、全磷含量变化,量化土壤磷盈亏和累积磷盈亏,并解析土壤有效磷变化量与累积磷盈亏之间的关系。结果表明,长期施用磷肥和小麦秸秆还田显著提高了土壤有效磷和全磷含量,提升了磷活化系数（PAC）,其年增量分别为0.68~0.78mg/kg、0.0031~0.0047g/kg和0.07%~0.09%,且小麦秸秆还田对土壤有效磷含量的增加速率有抑制作用,对全磷含量的增加有促进作用,但效应不显著。小麦秸秆还田增加土壤磷盈余。在土壤磷盈余时,土壤每盈余100kg/hm²磷,有效磷增加9.7~10.0mg/kg,小麦秸秆还田对其影响不大;在土壤磷亏缺时,土壤每亏缺100kg/hm²磷,秸秆不还田土壤有效磷含量降低12.6mg/kg,小麦秸秆还田土壤降低1.95mg/kg,小麦秸秆还田对土壤有效磷含量的维持有缓冲作用。小麦秸秆配施磷肥是提高和维持壤质潮土土壤磷素水平、增强土壤供磷潜力的重要措施。     

基于正交设计的玉米有机无机培肥模式优化研究

为优选有机无机培肥模式,采用L₉（3⁴）正交试验设计,研究不同氮磷钾施用量和秸秆还田量对土壤物理、化学性质及玉米产量的影响。结果表明：有机物料秸秆的施用对土壤物理性质的改善有极显著影响,而无机化肥用量对其影响不显著;秸秆和施氮量对土壤有机质和碱解氮含量影响显著;磷肥和钾肥用量分别对有效磷和速效钾含量影响显著,通过因素不同水平的综合平衡分析比较,在辽宁中部玉米主产区采用施氮量180kg/hm²、施磷量90kg/hm²、施钾量120kg/hm²、秸秆还田量6 000kg/hm²的玉米生产和土壤培肥技术模式,可达到改善土壤结构、提高土壤质量和增产增效的最佳效果。     

长期定位施肥对土壤有机质、不同形态氮含量及作物产量的影响

通过长期定位试验,研究不同施肥处理对河北省低平原区土壤有机质、不同氮形态含量及作物产量的影响,旨在为该区冬小麦–夏玉米轮作系统秸秆全量还田下土壤肥力和作物产量的提高提供理论依据。结果表明,经过36个小麦玉米轮作周期的不同施肥处理后,与不施肥处理（CK）相比,施肥可以提高土壤有机质和全氮含量,且随化肥施用量的增加而逐渐增加。在化肥施用量≤N 360kg/hm²+P₂O₅ 240kg/hm²时,秸秆还田较不还田可显著提高土壤有机质和全氮含量,在化肥施用量为N 540kg/hm²+P₂O₅ 360kg/hm²时,增加速度减缓。与CK相比,长期施肥提高了土壤碱解氮和硝态氮含量,而对土壤铵态氮含量没有显著影响。单施化肥时,表层土壤碱解氮和硝态氮含量随氮肥施用量的增加而增加;在秸秆还田下,N360+P240+S9000处理表层土壤碱解氮和硝态氮含量最高。施肥显著提高了作物产量,单施化肥处理,小麦、玉米产量均随施肥量的增加而逐渐增加;秸秆还田条件下,小麦产量在化肥施用量≤N 360kg/hm²+P₂O₅ 240kg/hm²时较单独施用化肥的处理增产。由以上结果可知,长期施肥可提高土壤肥力,增加土壤有机质和全氮含量,适宜的氮肥施用量配合秸秆还田可固持土壤有机碳和全氮,过量氮肥不利于土壤有机质的累积。长期单施化肥或化肥配合秸秆还田均可提高土壤碱解氮和硝态氮含量,对土壤铵态氮含量无显著影响。长期施肥可提高作物产量,在秸秆还田条件下,化肥施用量为N 360kg/hm²+P₂O₅ 240kg/hm²时,增产效果较好。     

稻麦两熟制下秸秆还田模式的产量和经济效益分析

明确不同秸秆还田模式对小麦、水稻产量和经济效益的影响,对推广秸秆还田具有重要意义。利用稻麦复种长期田间定位试验2012-2018年的数据,分析了秸秆不还田（S0）、麦秸还田（WS）、稻秸还田（RS）和稻麦秸均还田（WRS）4种秸秆还田模式对作物产量、氮肥利用率、秸秆增产率、秸秆边际产量和秸秆农学利用率的影响。结果表明：秸秆还田均增加水稻产量,其中RS和WRS模式增产效果均显著大于WS模式;小麦产量随秸秆还田年限呈“减产-稳产-增产”的变化趋势。秸秆的周年增产率和农学利用率分别为5.65%~13.60%和0.11~0.17kg/kg。与RS模式相比,WRS模式属于秸秆过量还田,其秸秆增产效率降低。秸秆还田提高稻麦氮肥周年利用率1.67~4.01kg/kg,其中RS和WRS模式较WS模式更利于作物的氮吸收。WS、RS和WRS模式的稻田周年净收益较不还田模式分别增加1 690、4 875和4 177元/（hm²·年）,其中RS和WRS模式均显著高于WS模式。综合以上结果,麦季稻秸还田模式（RS）既可提高还田秸秆利用率,又可增加稻田净收益,推荐在稻麦两熟农田采用。     

微孔膜覆盖穴播小麦生态效应研究

微孔膜小麦在冬前、拔节期有较好的生物学效应;在小麦全生育期有较好的温度效应;有效抑制了土壤水分的无效蒸发,较好地满足了小麦主要生育阶段水分需求,水分生产效率（１．０４１ｋｇ／ｍｍ）较对照提高３９．５％,产量达４４６１ｋｇ／ｈｍ＾２。     

夏玉米施氮量对后茬冬小麦土壤氮素供应与利用的影响

在冬小麦施氮144 kg/hm2的基础上,研究了夏玉米4个施氮量(0,90,180,270和360 kg/hm2)对后茬冬小麦生长期间土壤硝态氮含量变化、无机氮供应以及小麦氮素吸收与利用的影响。结果表明:与玉米不施氮(简称不施氮)相比,玉米施氮(简称施氮)0~200 cm土壤硝态氮含量在冬小麦生长期间显著增加,自冬小麦拔节起,0~40,0~130和0~200 cm 3层深的土壤硝态氮含量均随着玉米施氮量(简称施氮量)的增加而明显递增;与冬小麦播种时相比,不施氮0~130 cm土壤无机氮减少156 kg/hm2,施氮90 kg/hm2该层土壤无机氮富积41 kg/hm2,且富积量随着施氮量继续增加而递增;随着施氮量增加,冬小麦收获时的植株吸氮量和子粒氮素积累量均增加;当施氮量低于180 kg/hm2时,植物氮素积累量在不同施氮量之间无显著差异;当施氮量低于270 kg/hm2时,不同施氮量的子粒氮素积累量差异不明显。在本试验条件下,冬小麦子粒氮肥利用率随着施氮量增加而递增,但差异不显著。     

滴灌水肥一体化下施氮量对小麦氮素吸收及土壤硝态氮含量的影响

为探明华北地区山前平原水肥一体化条件下小麦合理的氮肥运筹。于2013-2015年2个小麦生长季,设置4个滴灌施氮量(N0-不施氮、N1-120 kg/hm~2、N2-240 kg/hm~2、N3-360 kg/hm~2)处理,研究滴灌水肥一体化下施氮量对小麦氮素吸收积累和土壤硝态氮含量的影响。结果表明:施氮量N1、N2和N3处理的小麦干质量及产量较处理N0显著增加,N1、N2和N3处理间无显著差异;施氮量对小麦茎秆的氮含量影响较大,但对籽粒氮含量的影响差异不显著;处理N3的小麦总吸氮量分别显著高于处理N0、N1和N2,但处理N1和N2之间无显著差异;氮肥收获指数以N2处理最高,氮肥当季回收利用率、氮肥农学效率、氮肥生产效率和氮肥利用效率均表现出随施氮量增加而降低的趋势;施氮量超过240 kg/hm~2,土壤硝态氮含量增加,且随种植年限的延长更加明显。采用一元二次方程拟合,获得小麦最高产量的施氮量为238.46~250.78 kg/hm~2,经济施氮量为174.28~207.18 kg/hm~2。综合考虑经济效益和生态效益,该条件下小麦滴灌经济施氮量以174~207 kg/hm~2为宜。     

麦秸覆盖对夏玉米生长发育及产量的影响

据１９９２－１９９３年大田试验结果，分析了不同时期麦秸覆盖对夏玉米生和发育和产量的影响，结果表明，麦秸覆盖后对夏玉米的产量有一定的影响，在１９９２年的降雨年型下，麦秸覆盖对夏玉米的产量有提高作用，在１９９３年的降雨条件下，麦秸覆盖数量在不超过９．０ｔ／ｈｍ＾２时对夏玉米的产量有提高作用，超过时则出现夏玉米产量低。从大田试验中采集的麦秸样品的水提液发芽试验中得出，麦秸中水溶性毒素物质随着降雨淋入土壤