华北平原冬小麦-夏玉米生产肥料管理现状分析

集约化农业生产在创造了粮食的高产,同时也造成了养分等资源的低效利用和环境的污染。通过对典型农区肥料利用现状的调查和了解,为实现作物高产、资源高效制定技术规程具有现实意义。本研究通过对河北省曲周县典型的冬小麦/夏玉米生产肥料利用现状的调查,发现在习惯管理模式下:(1)冬小麦平均产量为5.9 t/hm2,夏玉米平均产量为7.6 t/hm2,是典型的中产区;(2)氮磷过量或超量施用的现象较为普遍,而且氮肥在生育期之间的配比不合理,表现为前氮较重;(3)轻视钾肥使用,特别是玉米季施钾较少,极少施用有机肥和微肥;(4)习惯管理模式下,适宜施氮量是在239~242 kg/hm2,产量为456.3~456.9 kg/667 m2,氮素的偏生产力25.0 kg/kg,氮素利用效率较低。小麦产量达到545 kg/667 m2时磷肥的偏生产力最高,需要很高的施磷量才能达到。基于高产和高效考虑,当地管理模式下夏玉米季适宜施磷量是65 kg/hm2。推广氮素分期调控技术等科学的施肥管理措施,才能在当地实现高产高效。     

冬小麦–夏玉米高产模式周年气候资源分配与利用特征研究

探明周年产量20,000kghm–2以上冬小麦–夏玉米种植模式周年气候资源分配与利用特征,并建立资源优化配置定量指标,为进一步提升黄淮海该模式周年产量潜力和气候资源利用效率提供理论依据,具有重要意义。本研究利用2006—2010年黄淮海区9个高产点共45个田间试验的数据,定量分析了冬小麦–夏玉米模式高产形成与季节间光温水资源分配的关系。结果表明,三省9个试验点冬小麦–夏玉米均实现了周年20,000kghm–2以上高产,但区域间差异较大,河南和山东小麦产量最高,山东夏玉米产量最高,河南和山东周年产量分别高于河北16.9%和21.5%。产量的变化主要由光温水分配差异造成,河南和山东小麦季积温量在1924.2～2608.0°C和降雨量小于201.1mm范围时产量均高于河北,山东玉米季辐射量在2168.5～2953.8 MJ m–2、积温量小于2990.7°C和降水量小于591.3 mm范围时产量均高于河南和河北。然而省份间冬小麦–夏玉米模式季节间热量资源分配率和分配比值相对固定,即小麦季和玉米季积温分配率分别为43%和57%,两季间积温比值为0.7,这是该区当前生产和生态条件下冬小麦–夏玉米模式季节间资源合理配置的定量标准。在不增加任何投入的前提下依据该定量指标来指导黄淮海不同生态区冬小麦–夏玉米种植模式的资源优化配置,对促进黄淮海该种植模式可持续发展具有重要意义。     

不同水分处理对当季冬小麦及后茬夏玉米生长与产量的影响

在冬小麦播前灌足底墒水的基础上,2007～2008年度大田设置3个水分处理、2008～2009年度设置4个水分处理,后茬夏玉米设置5个氮肥处理,研究了不同水分处理对当季冬小麦及后茬夏玉米干物质积累与产量的影响.结果表明,冬小麦干物质积累量随供水量的增加而增加,但2个年度的最高产量均出现在春二水处理,过量的水分供应并未促进产量的进一步增加;后茬夏玉米干物质积累量与子粒产量有随前茬冬小麦供水量的增加而降低的趋势,夏玉米季施氮肥增产效果显著.在华北平原冬小麦-夏玉米轮作体系中,冬小麦节水栽培可以实现小麦和玉米的周年持续高产,实现节水与高产的统一.     

水氮配置对华北冬小麦-夏玉米种植体系氮素利用及土壤硝态氮残留的影响

针对华北平原冬小麦-夏玉米轮作体系存在过量的水、氮投入问题,本研究于2008 -2010年在河北吴桥设置了传统水氮、传统水氮调整、节水减氮和最少水氮4个水氮模式,以分析减少水氮投入后冬小麦-夏玉米体系的产量、氮素利用和土壤氮残留情况.结果表明:与传统水氮相比,节水减氮模式的氮肥投入量下降55％,水分投入量下降36.6％...     

麦季氮肥运筹对冬小麦–夏玉米种植体系物质生产及氮肥利用的影响

2009-2011年在山东临沂冬小麦-夏玉米生产田,探讨了麦季施氮水平和施氮时期对两季作物干物质积累与分配、籽粒产量、氮肥农学利用率和氮肥偏生产力的影响。施氮量设4个处理,分别是0 (N0)、168.75 (N1)、225 (N2)和281.25 kg hm^-2 (N3);氮肥追施时期设2个处理,分别为拔节期(S1)和拔节期+开花期(S2)。在S1条件下,冬小麦和夏玉米的籽粒干物质积累量及夏玉米和周年生物产量均表现为N3>N2>N1,冬小麦和夏玉米的籽粒产量N2和N3处理间无显著差异;氮肥农学利用率和氮肥偏生产力在麦季随施氮量增加显著降低,而在玉米季则逐渐升高,但玉米季氮肥偏生产力N3与N2处理间无显著差异。S2条件下麦季施氮量由N2处理增加25% (N3),冬小麦和夏玉米籽粒干物质积累量、生物产量和籽粒产量无显著变化,氮肥农学利用率和氮肥偏生产力在麦季显著降低、在玉米季无显著变化。与S1相比,S2有利于提高N1和N2条件下冬小麦籽粒与营养器官的干物质积累量、生物产量、籽粒产量和氮肥农学利用率及氮肥偏生产力,但对N3条件下的这些指标无显著影响;而在玉米季,3个施氮量水平下夏玉米的各项指标均显著升高。综合周年生物产量、籽粒产量和氮肥农学利用率及氮肥偏生产力结果,麦季总施氮量225 kg hm^-2及拔节期+开花期追氮是本试验条件和种植模式下的最佳麦季氮肥运筹模式。     

不同水肥组合对岗南水库周边冬小麦-夏玉米体系中氮素平衡及淋失的影响

针对岗南水库水体中度富营养化的现状,在保证作物稳产的同时,最大限度减少农田养分流失是降低农田面源污染、缓解水体富营养化的必由之路。以氮平衡原理研究氮素的盈余或亏缺,开展了不同水肥组合对岗南水库周边冬小麦-夏玉米种植体系中氮素淋失的影响研究。结果表明：在岗南水库周边旱地小麦-玉米轮作体系下,施氮量、施肥类型和灌水共同影响了硝态氮向深层的淋失,且施氮效应大于灌水效应。除不施氮的对照处理以外,其他水肥组合的土壤氮素均有盈余,淋失到140 cm以下的硝态氮量在35．23～212．53 kg／（hm2· a）。推荐环境友好水肥组合为缓控释肥的精确施用处理N控W2,比农民习惯施肥量的处理N2W2氮素淋失量减少141．19 kg／（hm2· a）,减少了80％。通过合理施肥与灌溉能有效降低岗南水库周边旱地小麦-玉米农区氮素淋失,提高肥料利用率,减少硝酸盐对地下水的威胁,对于保护石家庄珍贵的水资源具有十分重要的意义。     

冬小麦–夏玉米与双季玉米种植模式产量及光温资源利用特征比较

优化传统冬小麦-夏玉米模式并探索新型种植模式是挖掘黄淮海区周年高产潜力,提高资源利用效率的重要途径。本研究以冬小麦-夏玉米传统种植模式为对照(CK),建立了冬小麦–夏玉米优化种植模式(T1)和双季玉米模式(T2),于2009—2012年在河南新乡进行田间试验,对其周年资源分配、产量及资源利用效率进行了比较。结果表明:(1)T1模式通过播/收期调整,协调了两季的光、温资源分配比例(0.7∶1.0和1.4∶1.0);T2模式两季积温基本为均等分配,光照资源分配比例为1.5∶1.0。(2)资源分配的变化引起了产量的变化。与CK比,T1模式周年产量平均增幅为7.8%,其产量的增加主要来自于夏玉米季,T1模式夏玉米季平均叶面积指数(MLAI)、生物量和产量均显著高于CK,且冬小麦晚播并未造成减产。双季玉米(T2)是"双C4作物"的新型种植模式,其第1季的MLAI、生物量和产量均显著高于CK和T1,第2季(除MLAI外)显著低于CK和T1。T2与T1周年产量差异不显著,但显著高于CK,平均增幅为9.2%。另外,T2模式周年日产量显著高于CK和T1,平均增幅分别为53.9%和46.2%。(3)T2模式周年光、温生产效率及籽粒光能利用效率显著高于CK和T1,平均增幅分别为30.5%和23.3%,15.5%和9.7%,30.3%和23.0%。综上所述,T1和T2高产高效模式建立的核心均是充分利用C4作物玉米高物质生产能力的优势,二者的建立为黄淮海区周年产量潜力的挖掘及种植结构调整提供了思路。     

冬小麦不同种植形式对产量及水分利用的影响

在冀中南山前平原小麦-玉米一年两熟区,研究了小麦的缩行种植(10cm等行距)与常规种植(16.5cm:16.5cm:26.4cm)两种种植形式对产量与田间土壤水分变化的影响。结果表明:在该生态区域内,应用缩行种植技术有利于作物生长发育及产量三要素的优化构成,最终表现为作物产量的提高;有利于水分的经济利用,提高水分利用效率,小麦缩行种植是实现高产、节水农业的一项重要措施。     

冬小麦-夏玉米作物蒸散量及其水热关系研究

作物蒸散量（ET_c）是作物水分消耗的主要途径之一,在灌溉预报中有重要作用。为研究ET_c与土壤含水量（SWC）和温度（T_s）的协同关系,以黄淮南部井灌区冬小麦-夏玉米为研究对象,设置4种灌溉水分下限（I1、I2、I3、I4）,构建了ET_c-水分-温度协同方程。结果表明,小麦季I1处理10~30cm的SWC最低,为15.1%,较其他处理降低10.5%。30~100cm土层SWC为19.5%~21.0%,差异不显著。玉米季各处理0~100cm SWC在24.3%~25.1%,差异不显著。冬小麦ET_c在灌浆中期最大,夏玉米ET_c在拔节期、大喇叭口期和抽雄吐丝期呈多峰曲线变化趋势。冬小麦-夏玉米ET_c与0~30cm T_s、SWC呈多元线性相关关系（P < 0.001）。小麦季20cm的T_s对ET_c的影响显著高于10和30cm,表层0cm的T_s影响最小。小麦季20和30cm的SWC对ET_c的影响显著高于10cm。玉米季各处理对ET_c的影响以10~30cm T_s为主,对SWC的影响较小。     

五改夏玉米种植方式促增收

多年来,由于夏玉米种植方式存在一些误区,造成玉米产量一直徘徊不前.近几年,笔者进行了大量的试验研究,证明了改变夏玉米种植方式是促进夏玉米增产增收的关键.其增产措施主要有以下五改.     

华北平原蚯蚓对玉米秸秆直立还田冬小麦免耕播种的响应

蚯蚓是最古老的耕耘者,它对于改善土壤结构,提高土壤肥力具有重要作用。农作措施对蚯蚓产生强烈的影响,集约化生产降低农田蚯蚓群体数量,影响土壤质量。本研究旨在弄清我国华北平原冬小麦-夏玉米轮作体系下玉米秸秆直立状态还田冬小麦免耕播种(直免)对蚯蚓的影响。结果表明,该地区冬小麦-夏玉米轮作体系下,蚯蚓主要分布于土壤的表层(0~10 cm),表层蚯蚓数量同时受到秸秆管理和耕作措施的影响,直免上层数量与下层数量的差异较大;在10~20 cm土层,蚯蚓数量主要受耕作措施的影响;玉米秸秆直立还田免耕播种冬小麦能显著提高土壤蚯蚓数量;蚯蚓数量季节性变化明显,9-10月份是该地区小麦玉米轮作体系下的高峰期。秸秆清除及免耕措施下蚯蚓数量季节性波动较大,数量稳定性较低,直免蚯蚓数量稳定性相对较高;在0~10 cm的土层,蚯蚓数量和土壤水分含量、土壤微生物量碳含量、土壤水稳定性团聚团粒(0.25 mm)含量呈显著正相关,在10~20 cm土层则没有显著相关。直免措施下,生物因子和土壤环境之间的互作有利于土壤肥力水平的提高,为该地区土壤肥力的调控提供了一条重要的途径。     

2022 年鹤壁市夏玉米生产及品种利用现状和建议

在夏玉米生产的关键生育期,组织专家通过对河南省鹤壁市品种试验田、展示示范田、大田等具有代表性田块进行实地考察。经过品种生产利用现状、生产特点等对比分析认为：2023年鹤壁市夏播玉米主导品种推荐迪卡653、陕科6号、浚单29、郑单958、MY73、豫单132、东单1331、郑单538、浚单20等,搭配品种为秋乐368、德单5号、中玉303、东单1775、中科玉505、永优618、泛玉298、浚单3136等,扩大种植面积品种为浚单658、良玉99、商道909、豫单9953等。     

冬小麦-夏玉米轮作区土壤磷与磷肥产量效应变化

为了给作物持续高产下科学施用磷肥提供依据,采用1978年以来土壤有效磷变化的大数据分析、不同时段磷肥定位试验、大面积磷肥产量效应试验等方法分析了冬小麦-夏玉米轮作区土壤有效磷变化、土壤和肥料磷的产量效应。结果表明,冬小麦-夏玉米轮作区土壤有效磷含量平均为22.43 mg/kg,表现为太行山山麓平原﹥冲积平原。1996—1999年,太行山山麓平原、冲积平原区供试土壤有效磷含量分别为15.09,11.90 mg/kg,冬小麦P₂O₅用量180 kg/hm²时土壤供磷能力：冬小麦分别为83.9%,75.8%,夏玉米分别为83.3%,89.7%。冬小麦秸秆还田下,土壤磷收支表观平衡分别为盈余52.8%,55.4%。2010—2012年,太行山山麓平原土壤有效磷27.22 mg/kg,冬小麦、夏玉米P₂O₅用量分别为108,60 kg/hm²时土壤供磷能力：冬小麦为84.6%,夏玉米为90.1%。小麦秸秆不还田下,土壤磷收支表观平衡：冬小麦盈余6.7%,夏玉米亏缺4...     

冬小麦-夏玉米“双晚”种植模式的产量形成及资源效率研究

为了进一步明确黄淮平原冬小麦晚播、夏玉米晚收的“双晚”增产及资源高效的效应,选用2个中熟冬小麦品种和2个中晚熟夏玉米品种,于2006—2008年先后在河南温县和焦作进行大田试验,研究作物群体物质生产、产量形成参数定量指标及光温资源的分配利用。结果表明,冬小麦晚播产量降低不明显,夏玉米晚收产量显著提高747~2 700 kg hm^-2,“双晚”周年产量21 891~22 507 kg hm^-2,比对照提高442~2 575 kg hm^-2。冬小麦晚播平均叶面积指数、每平方米穗数和穗粒数降低,但平均净同化率、收获指数和粒重提高达5%显著水平;夏玉米晚收平均叶面积指数、收获指数、生育期天数和粒重均显著提高。“双晚”栽培优化了周年资源分配,提高生育期与光、温资源变化的吻合度,其生产效率分别提高2.22%~10.86%和0.47%~11.56%。小麦和玉米品种的遗传类型是影响“双晚”栽培技术的关键。因此,选用小麦晚播早熟高产和玉米长生育期晚熟品种,通过有效调节资源配置,将小麦冗余的光温资源分配给C₄高光效作物玉米,是提高周年高产高效的重要途径。     

玉米节水减肥高效种植模式探讨

从优良玉米品种选择、水肥管理、病虫害综合防治等方面探讨了玉米节水减肥高效栽培模式,旨在为河南省玉米生产提供理论依据。     

冬小麦-夏玉米轮作体系下不施氮对作物产量和土壤无机氮的影响

一季不施氮对冬小麦产量影响显著，对夏玉米产量影响不大；连续二季和三季不施氮使冬小麦和夏玉米产量都大幅度减产；连续四季以上不施氮使冬小麦和夏玉米产量分别稳定在1693～1807kg／hm^2和4575～4782kg／hm^2范围的较低水平。不施氮条件下，冬小麦的减产幅度大于夏玉米。不施氮主要通过降低两种作物的穗粒数影响产量。一季和连续两季不施氮使土壤无机氮含量迅速下降，连续两季以上不施氮使土壤无机氮含量稳定在较低水平。     

水分调控对小麦开花后水分利用特性及产量的影响

在全生育期防止天然降雨和人工控制灌水条件下，对豫麦34号和洛阳8716开花后不同水分处理的水分利用特性及产量进行了研究。结果表明，花后7－27d随灌水次数增多耗水量增大，水分利用率下降；耗水高峰期发生在开花期至花后14d，以后逐渐下降；花后6d至成熟期间豫麦34号和洛阳8716耗水量分别占总耗水量的33％－355和27％－30％；花后7－14d灌水，千粒重和产量增加明显。豫麦34号水分利用效率较高，生育后期节水灌溉下仍能发挥其高产潜力；要提高洛阳8716的产量，应注意保持开花后的土壤水分含量。     

大面积冬小麦夏玉米农田土壤的氨挥发

报道了利用微气象学法 (梯度扩散法 )测定大面积农田土壤氨挥发的试验结果。在华北平原种植冬小麦夏玉米的生产实际中 ,施肥后土壤氨挥发的损失量 (N)在 18 9～ 6 3 5kg·hm- 2 之间 ,占施N量的 9 9%～ 37 0 %。氨挥发过程主要发生在日间 ,日内挥发高峰多出现在 12 :0 0～ 16 :0 0 ,并与季节有关 ,土壤施尿素或碳铵后氨挥发日间变化方式基本一致。当表层 1cm土壤的NH4 (N)下降到 2 0～ 30mg·kg- 1时 ,施肥引起的氨挥发基本结束。