秸秆还田对连作玉米田土壤微生物学特性的影响

以冷凉地区玉米秸秆还田土壤为研究对象,在大田条件下设玉米秸秆不还田(CK)、玉米秸秆旋耕还田(XG)和深翻还田(SF)3个处理,经过两年田间定位试验,分析短期秸秆还田对连作玉米田土壤微生物学特性的影响。结果表明,秸秆旋耕还田和深翻还田显著提高0~30 cm土壤酶活性及土壤细菌多样性,秸秆旋耕还田可提高耕层(0~30 cm)土壤细菌多样性,秸秆深翻还田可提高耕层(11~30 cm)土壤细菌多样性。秸秆深翻还田土壤中富含功能微生物,可作为筛选功能微生物的样品。     

新型尿素对玉米产量及养分积累、利用的影响

以西都森玉1号为试材,在N、P_2O_5、K_2O总投入量相同条件下,以施用普通尿素处理为对照,分析大田试验下施用几种新型尿素(控失尿素、腐殖酸尿素、聚能网尿素、含锌尿素)后玉米农艺性状、产量、生物量、养分积累及利用情况。结果表明,相对于普通尿素处理,几种新型尿素处理玉米产量及植株地上部分生物量均显著增加,控失尿素一次性施用增产率和生物量最高,分别为23.48%和387.21 g/株。控失尿素处理可显著增加作物氮、磷、钾积累量,聚能网尿素施用后显著增加作物对氮和钾吸收积累,腐殖酸尿素处理显著增加作物对氮、磷的吸收积累。控失尿素一次施用处理氮肥利用率、偏生产力、氮素吸收效率、氮肥农学效率均最高,分别为34.04%、66.09 kg/kg,102.09%、17.08 kg/kg。综合考虑,控失尿素一次性施用在贵州地区玉米作物上施用效果最好。     

玉米地上部分养分的积累与分配

种植具有高产潜力的杂交种,适当期早播,采用窄行距和扩大群体密度,施足肥料,必要时辅以灌水,并使用药物防止因养料、水不足和病虫害所引起的植株倒伏,可以获得较高的玉米产量(Larson和Hanway, 1977)。     

秸秆还田对黄壤农田氮、磷养分平衡的影响

分析2018～2020年不同处理土壤养分、玉米产量、土壤氮磷平衡的差异,筛选出集增产、土壤养分维系及生态环境保护为一体的施肥模式。结果表明,秸秆还田后,土壤有机质、全磷、碱解氮、有效磷含量均有提高,以T4处理(氮、磷减量10%,秸秆还田)最高。秸秆还田增产效果随还田时间增加逐渐明显;T1处理(不施肥、秸秆不还田)经济产量逐年降低,其他处理产量均显著提高。各施肥处理土壤氮素均有盈余,其中,T4处理盈余量随时间增加有下降趋势,T5处理(氮、磷减量30%,秸秆还田)盈余量最低。各施肥处理磷盈余量为165.41～270.16 kg/hm2。相较T2处理(单施化肥),秸秆还田伴随氮、磷化肥减施利于降低环境污染风险。秸秆还田伴随化肥减施能提升土壤养分含量,增加玉米产量,减轻环境污染风险,综合结果显示,T4处理较优。     

玉米秸秆还田对土壤肥力的影响

利用田间微区方法连续3年在沈阳地区草甸土研究玉米秸秆粉碎后直接还田对土壤基本理化性质的影响。结果表明,施用有机物料不仅能够改善土壤的理化性质、培肥地力,还能增加玉米产量,增产效果没有无机肥的增产效果显著。与单施无机肥相比,无机肥配施有机物料能够增加土壤有机质含量,降低土壤容重,提高土壤田间持水量和土壤孔隙度,同时改善土壤的氮、磷、钾养分状况。在等碳量的条件下,玉米秸秆对保持和提高土壤有机质含量的效果好于猪粪肥。     

秸秆还田量对免耕黑土速效养分和玉米产量的影响

研究了不同秸秆还田量对免耕黑土速效养分含量和玉米产量的影响.结果表明:秸秆还田可以增加土壤表层(0～10 cm)碱解氮、速效磷和速效钾含量,以5000 kg/hm~2秸秆还田处理效果最为明显.研究同时发现,玉米产量与碱解氮含量呈显著的相关性(P<0.05).     

秸秆还田对玉米生长发育及产量的影响

在沙质碳酸盐草甸土壤上,设置常量化肥、半量秸秆还田 常量化肥、全量秸秆还田 常量化肥三个处理,研究了秸秆还田对玉米生长发育及产量的影响。结果表明,与常量化肥相比,半量秸秆还田处理的植株抗倒伏能力增强,叶面积指数提高,叶绿素含量增加,并且显著提高了产量;而全量秸秆还田处理的各项指标与对照基本相近。     

CO2浓度升高对玉米叶片光合生理特性的影响

以沈糯3号为研究材料,利用开顶式气室(OTCs)法研究了二氧化碳(CO2)浓度升高处理下,玉米叶片叶绿素含量、光合生理特性及其子粒产量的变化,揭示CO2浓度升高对玉米光合生理特性及子粒产量的影响机理.结果表明,在整个生育期内,与对照相比,高浓度CO2处理下,玉米叶片叶绿素a、叶绿素b及叶绿素(a+b)的含量增加,而叶绿素a/b的值则先升高后降低;在整个处理期间,净光合速率均高于对照(p＞0.05),升高幅度为12.6%～71.1%,气孔导度低于对照(p＞0.05),其降低幅度为2.9%～18.8%.处理至抽雄期和灌浆期,胞间CO2浓度分别增加152%和161%,均极显著高于对照(p＜0.01);蒸腾速率的变化较小.高浓度CO2处理下,玉米穗粒数和穗粒重均明显高于对照(p＜0.05).CO2浓度升高在一定程度上促进了玉米的光合作用,从而使玉米子粒产量增加.     

不同根构型基因型玉米的养分累积特征及其对密度的响应

以同一回交群体中8个基因型组配的测交种为材料,在种植密度分别为60 000株/hm²（MD）和75 000株/hm²（HD）的条件下,对其生物量、产量及养分积累量进行分析。结果表明,随种植密度的增加,基因型L105、L132、L224的生物量和产量显著降低,降低幅度分别为16.6%～26.1%和6.5%～29.3%;基因型L160、L219的生物量和产量则显著增加,平均为15.3%和19.0%。从养分累积情况来看,随种植密度的增加,基因型L105、L132、L224的氮磷钾养分积累量显著降低,降幅分别为17.0%～26.2%、14.3%～30.8%、16.0%～29.4%;基因型L160的氮素积累量随密度的增加显著增加,基因型L109与L219对钾素的积累量随着种植密度的增加分别增加21.0%、29.0%。综合生物量、产量及养分积累量来看,基因型L105、L132、L224耐密性不强,基因型L160、L219的耐密性较好。     

施用生物质炭6年后对玉米生长前期养分吸收和光合生理特征的影响

2014年在新疆石河子121团炮台土壤改良试验站设置田间原位试验,设置5个处理,分别为不施生物质炭处理(CK)、一次施用生物质炭15.75 t/hm²(C1)、31.50 t/hm²(C2)、63.00 t/hm²(C3)和126.00 t/hm²(C4),研究施用不同量生物质炭6年后(2020)对玉米前期生长、养分吸收及光合生理特征的影响。结果表明,玉米在苗期和拔节期的株高、茎粗、各器官生物量、叶面积指数、总根长和总根表面积均随着生物质炭施用量的增加而增加,其中C4处理的增幅最高。在苗期和拔节期各器官养分含量和吸收量也随着生物质炭施用量的增加而显著增加,C4处理增幅最高,根系、茎秆、叶片的养分积累量较CK增加了98.21%～279.08%,且养分主要在叶片中积累。施用生物质炭对苗期玉米的光合生理特征无显著影响,但显著促进了拔节期的净光合速率,气孔导度、蒸腾速率和胞间CO2浓度,C4处理增幅最高,净光合速率较CK显著增加了111.01%,气孔导度显著增加了123.23%,蒸腾速率显著增加了108.6...     

稻秆还田量对盆栽冬小麦生理特性的影响

为确定小麦优质高产条件下适宜的稻秆还田模式,通过盆栽试验,研究了稻秆还田量对小麦出苗、根系生长、根系活力、旗叶叶绿素含量、光合速率、SOD和CAT活性及产量的影响。结果表明,稻秆还田量不影响小麦出苗率,但影响出苗整齐度。适当的稻秆还田量能提高旗叶叶绿素含量、SOD和CAT活性及光合速率,延缓生育后期旗叶衰老,使其保持较高的光合能力,促进小麦根系生长,增加次生根数目、根冠比、根系总吸收面积、活性吸收面积及活性,实现增产,其中以9 000kg.hm-2稻秆还田量较为突出。     

生物炭还田条件下磷肥减施对玉米产量及养分利用的影响

通过4年田间定位试验,研究辽宁昌图棕壤区生物炭还田条件下磷肥减施20%对玉米产量及养分利用的影响。结果表明,与常规施肥相比,生物炭还田(3 000 kg/hm~2)后各处理促进玉米增产,最高增产5.5%,生物炭还田配施磷肥减量20%处理的产量表现略有增加的趋势。生物炭还田后各处理均提高了玉米植株N、P和K的养分吸收量,提高玉米植株氮素和磷素回收率,生物炭还田配施常规肥处理可更好促进玉米氮、磷、钾养分吸收,提高玉米氮素回收率,4年综合提高5.3个百分点;生物炭还田配施磷肥减量20%处理可更好提高玉米磷素回收率,提高4.9个百分点。     

密度对玉米光合生理特性和产量的影响

以廊玉6号和农大108为试验材料,研究密度对玉米光合生理特性和产量的影响。结果表明:叶片光合速率、叶绿素含量、可溶性蛋白质含量、单株叶面积和单株干物重随着密度增加均降低;叶面积指数(LAI)、群体干物重(PDW)、光合势(LAD)和作物生长率(CGR)随密度增加而增大。生育前期差别不明显,中后期效应显著。无论单株性状还是群体性状,廊玉6号对密度的反应均比农大108迟钝,廊玉6号的耐密性强于农大108。本试验条件下,廊玉6号和农大108的适宜密度分别为67500株/hm2和60000株/hm2。     

耕层构建方式对土壤理化性状、玉米养分累积及根系形态的影响

以郑单958为试验材料,大田条件下设置T1（浅灭茬后直接播种）、T2（苗带深松后镇压）、T3（行间深松且苗带镇压）、T4（苗带行间全部深松）4种耕作方式,探明不同耕作方式对土壤理化性状、玉米根系空间分布、养分累积及产量的影响。结果表明,T2和T3处理的土壤三相比及土壤含水量均优于T1处理。与T1处理相比,T2和T3处理的根系总干重、总根长和总根表面积增幅分别为10.6%~55.7%、32.6%~43.6%、23.1%~38.9%,各土层间的根系分布更加合理化,提高了根系对土壤养分的吸收利用能力。T2和T3处理显著增加了子粒干重和子粒养分含量,增幅均在15.0%以上（P<0.05）。综上,苗带深松后镇压和行间深松且苗带镇压两种耕作方式均有利于玉米地上部生物量和养分的积累,可改善土壤结构,提高土壤含水量,增加土壤的液相和气相比例,进而促进玉米根系的生长发育及其对更深层次土壤养分的吸收。     

氮磷钾配比对高产夏玉米产量、养分吸收积累的影响

通过大田试验研究了高产夏玉米土壤养分限制因素及植株养分吸收积累规律。结果表明：各施肥处理均比不施肥显著增产,增产7.3%～15.9%,氮磷钾推荐施肥(OPT)处理产量最高,达到12 051.2 kg/hm²,增产1 651.2 kg/hm²;施用氮肥、钾肥能显著提高夏玉米的产量,N、K是高产夏玉米主要养分限制因素。高产夏玉米植株体内氮、磷、钾的积累量均随生育期的延长而增加,养分积累量的大小顺序为N>K>P,从拔节期至大喇叭口期是氮素、磷素和钾素吸收量和吸收速率最大的时期,整个生育期,高产夏玉米能持续吸收N、P、K养分。N当季回收率为18.05%,P₂O₅为14.55%,K₂O为18.34%,每生产100 kg经济产量需吸收的N、P₂O₅、K₂O的量分别为1.62、0.69、1.83 kg。     

种植密度对夏玉米果穗叶生理功能衰退的影响

以郑单958为供试品种,在大田条件下研究不同种植密度对夏玉米果穗叶生理功能衰退特性的影响。结果表明：果穗叶叶绿素a+b含量、原初光化学效率(F_v/F_m)、光系统Ⅱ(PSⅡ)潜在活性(F_v/F_o)、可溶性蛋白、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性均随果穗叶功能期的推进呈下降趋势,且随密度的增大下降趋势明显,吐丝后39d下降最显著;果穗叶叶绿素a/b、丙二醛(MDA)含量呈逐渐上升趋势。随着种植密度的增大,果穗叶光能转化和自身保护酶系活性下降,光合生产能力减弱,造成果穗叶生理功能早衰,缩短了叶片功能期。     

玉米秸秆还田对土壤呼吸速率的影响

对传统耕法、宽窄行立茬交替休闲+条带深松、宽窄行立茬+秸秆粉碎还田+条带深松、宽窄行立茬+秸秆条带覆盖+条带深松、宽窄行立茬+全方位深松5个耕作模式下土壤呼吸速率进行研究。结果表明,少免耕模式与传统耕法相比土壤呼吸速率降低,宽窄行立高茬+秸秆粉碎还田+条带深松降低最为明显,降低了42.63%。相关分析表明,土壤呼吸速率与土壤温度存在显著线性关系。