施肥对农田入侵杂草光合作用特性的影响

本研究利用整合分析的方法,以入侵农田生态系统的入侵植物和本地植物作为研究对象,研究了施肥对入侵植物和本地植物光合作用特性的影响。结果表明,施肥能显著提高本地植物和入侵植物的净光合作用速率,入侵植物和本地植物的光合作用速率提高程度无显著差异;施肥能显著提高入侵植物的气孔导度,对本地植物的气孔导度未产生显著影响;此外,施肥还能显著提高入侵植物和本地植物的叶面积。     

不同秸秆还田对冬闲期农田杂草多样性的影响

为研究玉米（Zea mays）、花生（Arachis hypogaea）和大豆（Glycine max）的秸秆还田措施对冬闲期杂草多样性的影响,本文通过杂草物种调查和秸秆移除、秸秆全量还田及双倍秸秆还田控制实验,定量比较玉米、花生、大豆3种作物的田间杂草发生及多样性。研究结果表明：冬闲期间,大豆地田间杂草多样性在秸秆还田处理下显著增加36.0%,而玉米地杂草多样性在双倍秸秆添加时显著下降了71.6%,且二者田间杂草区系的差异随着秸秆添加量的增大而扩大（双倍秸秆还田时二者的Bray-Curtis距离达到0.72）,花生地杂草区系对秸秆还田的响应并不显著;不同秸秆还田类型和秸秆还田量对土壤碳氮的影响不同;冬闲期杂草群落多样性变化并不会影响来年生长季杂草的发生。因此,根据不同的作物类型科学地进行秸秆还田处理可控制农田生态系统多样性,平衡土壤碳氮。     

农田生态化学计量研究进展

生态化学计量学研究能量和多重化学元素(主要是C、N、P)之间的动态平衡,并分析这种平衡对生态系统的影响,现已成为全球研究热点之一.然而关于农田生态化学计量的研究相对较少.综述了在农田土壤生态化学计量、作物生态化学计量、土壤与作物生态化学计量的相关性3个方面的研究进展,以期为农田生态化学计量的相关研究提供参考.     

绿洲农田生态系统的特点及生态化学计量特征研究探析

生态化学计量学是研究生物系统能量平衡和多重化学元素之间平衡和分析多重化学元素质量平衡对生态交互作用影响的一种理论,目前已成为生态学研究的热点之一,但其针对农田生态系统的研究还相对滞后,尚需进一步加强,可望为建立良性可持续发展农田生态系统提供理论依据。     

休闲期施肥覆盖对旱地小麦越冬期幼苗生长的影响

采用大田试验研究了休闲期不同施肥、不同覆盖对旱地小麦越冬期0～20cm土壤蓄水量、农艺性状、倒二叶POD和SOD活性、MDA含量的影响,从而通过改革耕作技术,达到形成冬前壮苗的目的。结果表明:休闲期施农家肥可增加旱地小麦越冬期0～20cm土壤蓄水量,可增加越冬期分蘖数、单株干重,显著增加倒二叶的POD、SOD活性,显著降低MDA含量。无论施农家肥与否,0～20cm土壤蓄水量、单株干重、POD和SOD活性均以渗水地膜覆盖最高,不覆盖显著最低,液态地膜居中,且渗水地膜处理较液态地膜和不覆盖处理可显著增加0～20cm土壤蓄水量和单株干重;MDA含量以不覆盖最高,液态地膜覆盖居中,渗水地膜覆盖条件处理最低。可见,旱地小麦采用休闲期施农家肥+渗水地膜覆盖的栽培措施有利于提高土壤蓄水量,促进旱地小麦生长。     

保护性耕作对农田杂草群落组成及物种多样性的影响

以陇中黄土高原旱地连续7 a保护性耕作定位试验为基础,通过测定株数、盖度、鲜重等指标,计算了农田杂草群落的优势度、物种丰富度、香农威纳指数、辛普森指数、均匀性指数、相似性指数,并分析了不同耕作方式对农田杂草群落组成及物种多样性的影响,结果表明:传统耕作秸秆覆盖、免耕、免耕秸秆覆盖3种耕作方式下,豌豆、小麦田的藜科杂草发生较为普遍,灰绿藜(Chenopodium glaucum)、藜(Chenopodium album)、地肤(Kochia sco-paria)、猪毛菜(Salsola collin)的综合优势度达43.78,3种耕作方式下杂草群落物种多样性差异不显著(P<0.05).杂草群落之间种相似性系数的变化表明,传统耕作秸秆覆盖、免耕及免耕秸秆覆盖经过多年实施后,农田杂草群落开始逐步向较稳定的传统耕作杂草群落方向演替.     

袋控施肥对杉木人工林生长及生态化学计量特征的影响

为提高杉木人工林的蓄积量,进行了袋控施肥试验对杉木的生长及生态化学计量特征的研究,结果表明:施肥后第3年,树高年均增长1.70~2.07m,其中处理A(6孔、施肥深度15cm)较空白对照的年增幅最大,施肥后第4年,树高年增长1.32~1.55m,所有施肥处理年增长量均高于对照,其中处理C(10孔、施肥深度15cm)增幅最大,达17.1%。施肥可以有效提高杉木人工林的蓄积量,处理C效果最佳。6孔施肥深度25cm袋控处理的肥效释放速度可能更适合植物的生长需求。肥料的施入可提高杉木人工林林地中土壤C、N、P养分的浓度水平,每个施肥处理土壤中的养分含量均高于空白对照。袋控施肥可使养分更有效地持续释放,保证杉木在生长发育期对养分的吸收,袋控处理C蓄积量增长量最大。     

长期不同施肥方式对麦田杂草群落结构及生物多样性的影响

对郑州地区长期不同施肥结构下麦田杂草群落的物种构成和杂草密度等指标进行了调查。结果表明,长期不同施肥方式对小麦-玉米和小麦-大豆2种轮作方式中麦田杂草群落结构及多样性指数的影响存在差异,这可能是长期不同施肥处理影响了土壤的营养成分,以及不同杂草对养分的吸收积累能力不同所致。另外,像猪殃殃、荠菜等杂草表现出了对土壤特定养分的一定依赖性。     

休闲期施肥覆盖对旱地小麦产量、品质的影响

采用大田试验研究了休闲期不同施肥、不同覆盖材料对旱地小麦产量、籽粒蛋白质形成的影响。结果表明:旱地小麦采用休闲期施有机肥可增加穗长、小穗数、穗粒数、穗粒重、穗数和经济系数,且显著增产,显著增加了籽粒蛋白质含量及其产量。无论施有机肥与否,旱地小麦产量表现为地膜覆盖>纸覆盖>不覆盖>尼龙网覆盖,籽粒蛋白质含量及其产量均以地膜覆盖处理显著最高。结果还表明,休闲期施入有机肥可较大程度地调控旱地小麦成熟期单株农艺性状、灌浆后期籽粒蛋白质含量、成熟期籽粒蛋白质含量及其产量对不同覆盖物的响应。总之,采用休闲期施有机肥配合地膜覆盖可达到旱地小麦提高产量和品质的目的。     

不同缓释肥料对辣椒生态化学计量特征及产量的影响

以黔椒4号为试验材料,采用完全随机试验设计,探讨了不同用量(1 800、1 500、1 200 kg/hm~2)的两种缓释肥料(T1,N︰P_2O_5︰K_2O=18︰9︰18;T2,N︰P_2O_5︰K_2O=20︰10︰15)对辣椒茎叶、果实全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)养分及化学计量特征的影响。结果表明:两种缓释肥的效果差别不大,随着施肥量的增加,辣椒产量均呈现出先增加后降低的趋势,以1 500 kg/hm~2的处理产量最高,达7 000 kg/hm~2以上;辣椒茎叶N/P要明显高于果实N/P,当施肥量为1 800和1 200 kg/hm~2时,茎叶N/P都要显著低于施肥量1 500 kg/hm~2的水平,表明在施肥过量和不足的情况下,辣椒生长缓慢或贪青晚熟[21],茎叶生长速率加快,因此茎叶N/P相对较低。     

夏闲期种植不同绿肥作物对土壤养分及冬小麦产量的影响

为探明种植绿肥作物对关中土壤肥力及冬小麦产量的影响效果,在夏闲期种植光叶苕子（Vicia villosa Rothvar）、毛叶苕子（Vicia villosa Roth）、紫云英（Astragalus sinicus）和草木樨（Melilotus suaveolens Ledeb.）等四种绿肥作物,以免耕休闲为对照,分析了冬小麦主要生育时期的土壤速效养分动态变化及其产量效应。结果表明,夏闲期种植绿肥的土壤速效磷、速效钾和碱解氮都有不同程度的提高,增加量主要受绿肥的养分含量以及生物量影响。与对照相比,种植并翻压光叶苕子、毛叶苕子、紫云英和草木樨,均可显著提高冬小麦单位面积穗数、穗粒数和千粒重,冬小麦依次增产21.1%（P＜0.05）、24.3%（P＜0.05）、6.0%和11.6%。     

覆盖模式及施氮量对小麦休闲期土壤微生物数量的影响

【目的】探讨在冬小麦生长季进行的不同覆盖模式和施氮处理,是否在休闲期间仍对土壤微生物的活动有显著影响,为土壤施肥及栽培模式技术的完善提供参考。【方法】在小麦收获后夏季休闲季节,采集不同覆盖栽培(常规不覆盖、秸秆覆盖、平地覆膜)和不同施氮量(N0(不施N)、N120(施N 120 kg/hm2)、N240(施N 240kg/hm2))处理小区中小麦残留根系的根区、根外土壤样品,测定并分析土壤微生物数量的变化。【结果】①在冬小麦生长季进行的秸秆覆盖及平地覆膜处理,可不同程度地增加休闲期间小麦残留根系根区、根外土壤固氮菌和硅酸盐细菌的数量。根区固氮菌平均数量(×105CFU/g)表现为覆草(17.18)覆膜(12.90)常规(6.58);覆膜栽培处理下,根区、根外土壤硅酸盐细菌平均数量(×104CFU/g)最高,分别为常规栽培的3.43和4.64倍。②不同覆盖模式下,休闲期间根区土壤细菌数量、根区和根外土壤的放线菌、真菌和硅酸盐细菌数量均在施氮量为N240时最多,但根区、根外固氮菌数量则在施氮量为N240时最少。③小麦残留根系根区土壤微生物数量,尤其是放线菌及硅酸盐细菌数量均明显高于根外土壤。【结论】于冬小麦生长季进行覆膜及覆草栽培,能分别增加休闲期小麦残留根系根区土壤中的细菌、硅酸盐细菌和真菌、固氮菌数量,改变休闲地土壤中的微生物组成,有利于土壤肥力的恢复。施氮量的增加可调节小麦收获后残留根系周围的C/N比,有利于残留根系的分解,从而能明显增加休闲期间某些土壤微生物种群的数量。     

冬小麦休耕对土壤动物群落及其摄食活性的影响

为明确农田土壤动物对不同耕作制度的响应,本研究以华北小麦田土壤微节肢动物为研究对象,探究休耕对土壤微节肢动物群落及其摄食活性的影响。试验设置不播种作物的样方作为休耕处理,正常播种作为不休耕处理,分析处理间和不同土层的土壤温湿度时空差异,并利用诱饵薄条法（Bait-Lamina Test,BLT）原位解析土壤动物的摄食活性。结果表明：休耕与不休耕处理中的土壤微节肢动物均以真螨目为优势类群,其占总丰度的89%,并且具有明显的表聚效应。此外,休耕对不同土层深度土壤微节肢动物群落的影响不一致,0～5 cm土层、不休耕处理中的土壤微节肢动物丰度显著增加,约为休耕处理的4.4倍;5～10 cm土层、不休耕处理的微节肢动物数量相较于休耕处理增长了约46%。相关性分析显示,土壤微节肢动物摄食活性与土壤温湿度和不同种植模式均存在显著正相关关系。从小麦的拔节期到成熟期,休耕处理中土壤微节肢动物的摄食活性均显著高于不休耕处理,且在土壤湿度最高的抽穗期达到最大。研究表明,休耕显著降低了0～10 cm深度土壤微节肢动物的数量和多样性,但提高了其摄食活性,土壤微节肢动物群落的摄食活性主要受土壤湿度的影响。     

湘潭市郊冬闲田植物物种多样性的初步研究

对湘潭市郊冬闲田植物群落的物种多样性进行了初步研究 .结果表明 ,湘潭市郊冬闲田植物群落的物种组成较为丰富 ,共发现 2 0种 ,分属于 13科 17属 ;物种丰富度 :6～ 12 ;Simpson指数 :0 .4 72 6～ 0 .8191;Shannon -Wiener指数 :1.0 12 4～ 2 .0 4 2 3;均匀度指数 :0 .5 0 19～ 0 .8870 .其中多度和频度最大的 4个种是看麦娘 (Alopecumsaequalis)、碎米荞 (Cardaminehirsute)、稻搓菜 (Lapsanaapogonoides)和雀舌草 (Stellariaalsine) ,另外 ,该系统的物种多样性水平具有离市中心越远 ,物种多样性程度越高的变化特点     

施肥对不同时期遮阴小麦光合、产量和品质的影响

为探究通过施肥能否减缓太阳辐射减弱对小麦生长发育及产量形成的不利影响,通过田间模拟试验,研究了不同生育期遮阴下施肥对冬小麦植株光合生理、产量和品质的影响。采用3因素3水平正交试验设计,遮阴设3水平,即不遮阴(S0,遮阴率0)、开花-成熟期遮阴(S1,平均遮阴率68%)、分蘖-成熟期遮阴(S2,平均遮阴率68%);复合肥(N-P₂O₅-K₂O)施用量设3水平,即100 kg·hm^-2(F1)、200 kg·hm^-2(F2)和300 kg·hm^-2(F3);硅肥施用量(以SiO₂计)设3水平,即0(R0)、200 kg·hm^-2(R1)和400 kg·hm^-2(R2)。结果表明：S1提高冬小麦开花-灌浆期旗叶净光合速率(Pn),S1和S2降低开花-灌浆期气孔导度(Gs)和灌浆期蒸腾速率(Tr),提高胞间CO₂浓度(Ci);S1和S2降低千粒质量、结实率、产量,减少籽粒直链淀...     

麦田越年生杂草及其化学防除技术的研究

河北省麦田有越年生杂草20种，其中蔼菜和播娘蒿为优势种，麦田越年生杂草绝大部分在秋季出苗，秋季出苗杂草是防除的重点，在以越年生杂草为主的麦田，改春施2，4－滴丁酯为秋施，可省药3／4左右，并可显著提高除草效果，对绿黄隆，甲黄隆和苯黄隆等进行了研究，明确了各自的杀草谱，杀草活性，对小麦和后茬作物的安全性以及施药适期，最佳用药量等应用技术，提出了各药剂的适用范围。     

施氮和不同栽培模式对半湿润农田生态系统冬小麦库特征的影响

为了探讨半湿润农田生态系统施氮和栽培模式对冬小麦库特征的影响,以冬小麦小偃22为供试品种进行大田试验,试验设施肥(不施氮和施纯氮120 kg/hm2)和4种不同栽培模式(常规栽培、地膜覆盖、垄沟栽培和垄播覆膜),研究半湿润农田生态系统施氮和栽培模式对冬小麦库特征的影响。结果表明,栽培模式和施氮及其交互作用对小麦穗数有极显著影响(P<0.01),4种栽培模式中,垄播覆膜模式穗数最多,其次为地膜覆盖,垄沟栽培模式最少;不同栽培模式间穗粒数差异显著(P<0.05),而施氮、栽培模式与施氮之间的交互作用对穗粒数影响不显著,4种栽培模式中,地膜覆盖模式穗粒数最多,垄沟栽培最小;栽培模式、栽培模式与施氮之间的交互作用对小麦千粒重的影响不显著,而施氮对千粒重的影响达到极显著水平(P<0.01),4种栽培模式中,垄播覆膜模式千粒重最大,常规栽培最小,但差异不显著;施氮有助于提高小麦收获指数,4种栽培模式中,地膜覆盖模式收获指数最高,常规栽培最小;施氮和栽培模式对小麦产量均有极显著影响(P<0.01),栽培模式与施氮之间的交互作用对小麦产量的影响显著,垄播覆膜模式的小麦产量最高,常规栽培最小,与常规栽培模式相比,垄播覆膜、垄沟栽培和地膜覆盖模式的小麦产量分别增加27%,20%和9%。综合分析认为,在施氮条件下垄沟覆膜为最优种植模式,这对农业生产中合理选择小麦种植模式以达到高产具有借鉴作用。     

Effects of long-term organic fertilization on soil microbiologic characteristics,yield and sustainable production of winter wheat

We investigated the soil microbiologic characteristics, and the yield and sustainable production of winter wheat, by conducting a long-term fertilization experiment. A single application of N, P and K (NPK) fertilizer was taken as the control (CK) and three organic fertilization treatments were used: NPK fertilizer+pig manure (T1), NPK fertilizer+straw return (T2), NPK fertilizer+pig manure+straw return (T3). The results showed that all three organic fertilization treatments (T1, T2 and T3) significantly increased both soil total N (STN) and soil organic carbon (SOC) from 2008 onwards. In 2016, the SOC content and soil C/N ratios for T1, T2 and T3 were significantly higher than those for CK. The three organic fertilization treatments increased soil microbial activity. In 2016, the activity of urease (sucrase) and the soil respiration rate (SRS) for T1, T2 and T3 were significantly higher than those under CK. The organic fertilization treatments also increased the content of soil microbial biomass carbon (SMBC) and microbial biomass nitrogen (SMBN), the SMBC/SMBN ratio and the microbial quotient (qMB). The yield for T1, T2 and T3 was significantly higher than that of CK, respectively. Over the nine years of the investigation, the average yield increased by 9.9, 13.2 and 17.4% for T1, T2 and T3, respectively, compared to the initial yield for each treatment, whereas the average yield of CK over the same period was reduced by 6.5%. T1, T2, and T3 lowered the coefficient of variation (CV) of wheat yield and increased the sustainable yield index (SYI). Wheat grain yield was significantly positively correlated with each of the soil microbial properties (P<0.01). These results showed that the long-term application of combined organic and chemical fertilizers can stabilize crop yield and make it more sustainable by improving the properties of the soil.     

Divergent responses of tiller and grain yield to fertilization and fallow precipitation: Insights from a 28-year long-term experiment in a semiarid winter wheat system

Tillering is an important phenological stage, which is strongly related to the yield in spike components and final grain yield during winter wheat growth. Precipitation during the fallow season (fallow precipitation) influences tillering in winter wheat on the semi-arid Chinese Loess Plateau. However, little work has been done regarding tiller number changes under various types of fertilization and amounts of fallow precipitation on a long-term scale. Effects of fallow precipitation and fertilization on tiller were investigated in a winter wheat (Triticum aestivum L.) system in a 28-year field study (1990 to 2017) in a semiarid agro-ecosystem. Tiller number, spike number and grain yield were measured in four fertilization conditions: control without fertilizer (CK); mineral nitrogen fertilizer alone (N); mineral phosphorus fertilizer alone (P); mineral nitrogen and phosphorus fertilizer together (NP). Based on the long-term annual fallow precipitation, dry years (<mean annual fallow precipitation) and wet years (>mean annual fallow precipitation) were distinguished. Phosphorus fertilization alone significantly increased the mean annual tiller number (23%), and the increase in tiller number was higher in wet years (29%) than in the dry years (17%). However, nitrogen fertilization alone had little effect on mean tiller number, while nitrogen and phosphorus together significantly increased mean annual tiller number (30%), mean tiller number in wet years (45%) and mean tiller number in dry years (17%). Tiller number was significantly and positively correlated with fallow precipitation in dry years for all fertilizer treatments, whereas it was weakly and either positively or negatively correlated with fallow precipitation in wet years depending on the treatment. This study found positive correlations between tiller number and fallow precipitation in the CK and NP treatments, and it found negative correlations between tiller number and fallow precipitation in the treatments with nitrogen fertilization alone or phosphorous fertilization alone in wet years. Understanding the impacts of fallow precipitation and fertilization on tiller development shed light on ways to improve crop production in rain-fed agricultural regions.