秸秆带状覆盖对旱地冬小麦土壤温度及产量的影响

为探明秸秆带状覆盖对西北半干旱雨养农业区冬小麦土壤温度和产量的影响,以露地不覆盖为对照（CK）,设置秸秆带状覆盖4行（SM₁）、秸秆带状覆盖5行（SM₂）、黑膜覆盖（PM₁）和白膜覆盖（PM₂）共5个处理,利用大田试验研究了不同覆盖处理冬小麦土壤温度及产量相关指标的异同。结果表明,与CK相比,秸秆覆盖处理（SM₁、SM₂）显著降低了冬小麦全生育期0~25 cm土层温度,返青期和灌浆期降温幅度最大,平均降温2.0 ℃;越冬期降温幅度最小,平均降温0.1 ℃;上层土壤(0~10 cm)的降温幅度大于下层土壤(15~25 cm),SM₁降温效应大于SM₂。地膜覆盖在不同生育时期存在增温和降温的双重效应,成熟期增温幅度最大,较CK增加2.4 ℃;灌浆期5 cm土层降温幅度最大,降低1.8 ℃;无论增温还是降温,PM₁效应均高于PM₂。覆盖处理一天中,表层土壤温度以中午14:00变化最大,晚19:00次之,早7:00变化最小,且中午14:00均表现为降温效应;秸秆覆盖降温效应(4.9 ℃)大于地膜覆盖(0.8 ℃)。覆盖降低土壤有效积温,地膜覆盖有效积温显著高于秸秆覆盖。秸秆覆盖平均增产9.6%,SM₂增产率高于SM₁;地膜覆盖显著增产（20.8%）,PM₂增产率高于PM₁。产量三要素中,穗粒数受温度影响最大,与各生育时期0~25 cm土层土壤温度、阶段土壤有效积温均呈显著或极显著正相关。综合考虑土壤温度、土壤有效积温、产量、千粒重和穗数等,SM₂处理更有利于旱地冬小麦产量的形成。     

高产夏玉米施用硫肥对矿质元素吸收影响的研究

每公顷基施:0(CK)、36.3(S₁)、413.85(S₂)kg硫时,玉米每公顷产量分别为9 784.5、10 639.5、11 322 kg,处理分别比对照增产8.73%和15.71%,并提高了果穗长度,增加了穗行数、行粒数,对千粒重影响不大.单株对氮、磷、钾、锰、锌、镁的吸收量表现为S₂>S₁>CK.施入(NH₄)₂SO₄后,0～20 cm、21～40 cm、41～60 cm土层的pH值降低,收获后有所回升,各处理各土层的pH值均表现为CK>S₁>S₂.施入硫肥后,0～60 cm土层全氮含量降低,速效钾的含量提高,0～20 cm土层中的速效磷含量有所提高,21～40 cm土层变化不大,41～60 cm土层中的速效磷含量降低。     

小麦-玉米双晚种植对周年产量和资源利用的影响

为了了解黄淮海地区冬小麦晚播、夏玉米晚收"双晚"种植模式的增产效应,选用3个半冬性冬小麦品种和3个中晚熟夏玉米品种为材料,研究了冬小麦播期、夏玉米收获期对周年产量及水温资源分配利用的影响。结果表明,适期晚播冬小麦增产0.98%～8.17%,晚收夏玉米产量提高1 050.2～1 459.4 kg·hm-2,"双晚"种植模式周年最高产量达19 409.6 kg·hm-2,增幅16.64%。冬小麦适期晚播使降水生产效率和积温生产效率分别提高7.06%～14.68%和5.95%～13.49%,夏玉米晚收分别提高1.22%～4.44%和2.48%～5.50%。说明"双晚"种植模式能有效利用水、温资源,起到增产作用。     

有机肥部分替代化肥对旱地地膜冬小麦产量及水肥利用效率的影响

为探求旱地冬小麦全生物降解地膜绿色覆盖栽培条件下有机肥氮替代化肥氮的适宜比例，于2020—2021年在甘肃定西布设大田试验，比较分析了单施化肥（CK）、15%有机肥氮替代化肥氮（OR₁₅）、30%有机肥氮替代化肥氮（OR₃₀）、45%有机肥氮替代化肥氮（OR₄₅）处理下旱地冬小麦干物质积累、籽粒产量、耗水量、水分利用效率、氮素效率等的差异。结果表明，与CK相比，适宜比例的有机肥替代化肥可有效调节冬小麦生长发育，优化干物质积累和耗水过程，提高籽粒产量和水肥利用效率。有机肥替代处理的花前群体干物质积累量均显著低于CK，而OR₁₅和OR₃₀处理的花后群体干物质积累量分别较CK增加了20.22%和5.39%，OR₄₅处理则降低21.84%；与CK相比，OR₁₅处理增产6.15%，OR₃₀和OR₄₅处理分别减产2.87%和10.43%；OR₁₅和OR₃₀处理的水分利用效率较CK提高了7.76%和3.78%，OR₄₅处理降低了1.89%；OR₁₅、OR₃₀和OR₄₅处理的生育期耗水量分别较CK低1.53%、6.43%和8.67%，而花后耗水量分别高7.46%、1.82%和0.80%；相比于CK，适宜比例的有机肥替代化肥主要通过增加小麦穗数和千粒重提高籽粒产量；有机肥替代处理均显著提高了冬小麦氮素利用效率、氮素收获指数和化肥氮偏生产力，且分别平均较CK提高了10.36%、4.46%和42.16%；OR₁₅处理的籽粒氮积累量较CK增加了7.81%，OR₃₀和OR₄₅处理分别降低了8.63%和20.35%。通过综合分析，有机肥氮15%替代化肥氮可作为陇中旱地冬小麦全生物降解地膜绿色覆盖栽培条件下实现小麦稳产增产及提质增效的氮素管理模式。     

双行种植与空行覆盖模式对土壤水热条件及冬小麦产量的影响

为了探讨适宜冬小麦保水保墒增产的秸秆覆盖模式,于2014-2016年通过大田试验,研究了常规种植无玉米秸秆覆盖（CK）、常规条播+行间覆盖玉米秸秆4 500 kg·hm^-2（CPM1）、常规条播+行间覆盖玉米秸秆9 000 kg·hm^-2（CPM2）、双行条播+空行覆盖玉米秸秆4 500 kg·hm^-2（DPM1）、双行条播+空行覆盖玉米秸秆9 000 kg·hm^-2（DPM2）5种种植模式对麦田土壤温度、水分及冬小麦产量性状的影响。结果表明,相同秸秆覆盖量下,DPM的冬小麦产量显著高于CK和CPM;DPM2的增产效果优于DPM1,而CPM2 的减产率大于CPM1;穗数和地上部干物质量是籽粒产量增减的主要协同因素。与CK相比,秸秆覆盖对冬小麦生育期0~20 cm土壤均表现为生育前期增温和后期降温的双重作用;与CPM相比,DPM对冬小麦生长前期土壤增温效果好,后期降温幅度低且延迟降温时间;在同一覆盖模式下,覆盖量越大,前期增温效果越好,后期温度变幅越窄。总体上,秸秆覆盖对生育期均温表现为增加效应。秸秆覆盖使冬小麦整个生育期土壤贮水量增加,其中越冬期增加程度较高,CPM1、CPM2、DPM1、DPM2的土壤贮水量较CK两年平均增加28.7、42.3、25.6和38.3 mm。同一覆盖模式下,覆盖量越大,保水效果越好。生育后期DPM的保水效果优于CPM。因此,在无灌溉或少灌溉条件下,双行种植+空行覆盖模式下覆盖带和种植带结合可对山西晋南地区麦田土壤起到蓄水调温、提高冬小麦有效穗数和产量的作用。     

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。     

半湿润区秸秆还田及耕作技术对土壤水分、玉米光合特性及产量的影响

研究土壤水分、玉米光合特性及产量对秸秆不同还田耕作技术的响应,为半湿润区水分、光能高效利用及玉米增产栽培模式提供理论依据。2018和2019年,采用秸秆还田和土壤耕作相结合的方法,设置秸秆离田旋耕起垄（CK）、秸秆深翻还田（SP）、免耕秸秆覆盖还田（SC）、秸秆覆盖深松（SS）4个处理。研究结果表明,2018和2019年各生育时期土壤含水率、叶面积指数、叶片的P_n、G_s、C_i和T_r,SS处理均显著高于CK处理。与CK相比,SS、SP、SC处理2018和2019年的玉米产量分别增加13.88%和14.82%、7.59%和9.12%、7.42%和8.5%。秸秆条带覆盖深松技术适合作为半湿润区水分、光能高效利用和玉米增产的一种优化栽培技术进行推广应用。     

小麦玉米一体化群体配置对小麦冠层结构和产量影响

为探索冬小麦-夏玉米一体化种植中小麦的适宜群体配置模式,设置20 cm-20 cm（R₁）、12 cm-12 cm-12 cm-24 cm（R₂）及13 cm-20 cm（R₃）三种行距处理方式和120 kg·hm^-2（S₁）、157.5 kg·hm^-2（S₂）及195 kg·hm^-2（S₃）三种播量,研究了行距和播量对小麦冠层结构特征和光合特性及产量的影响。结果表明,不同处理对各指标的影响因小麦生育时期的变化而不同。在孕穗至开花期, R₁S₁处理的小麦叶片SPAD值、净光合速率（P_n）及气孔导度（G_s）高于其他处理,开花期后R₂S₂处理表现出明显的光合优势。其中,R₂S₂处理的小麦LAI、叶倾角（MTA）在开花期后高于其他处理,在花后10 d之后其SPAD、P_n值最高。在不同处理中,R₂S₂处理产量最高,这主要归因于其有较高的穗数和千粒重。因此,在本试验条件下小麦高产的最佳群体配置是行距12 cm-12 cm-12 cm-24 cm和播量157.5 kg·hm^-2。     

浅埋滴灌条件下优化施氮对春玉米田温室气体排放的影响

以传统漫灌常规常量追氮为对照（CK）,采用静态暗箱-气相色谱法测定浅埋滴灌下常量追氮（T₁）和优化追氮（T₂：70%常量追氮）春玉米田生育期内CO₂、N₂O和CH₄排放特征,探究西辽河平原浅埋滴灌条件下优化施氮对春玉米田土壤温室气体排放的影响。结果表明,T₁和T₂处理玉米产量无显著差异,均显著高于CK（P<0.05）。相同施氮量下,浅埋滴灌相比传统漫灌N₂O排放量增加11.78%,CH₄吸收量降低34.78%;T₂较T₁处理CO₂和N₂O排放量分别减少13.15%和20.27%。相同施氮量下,与CK相比,T₁处理降低了温室气体排放强度（GHGI）（P<0.05）,浅埋滴灌T₂处理GHGI较T₁处理降低10.46%;CK和T₁处理综合增温潜势（GWP）均显著高于T₂（P<0.05）;T₁和T₂处理净生态系统经济预算（NEEB）均显著高于CK（P<0.05）。综合来看,浅埋滴灌下T₂处理,既降低了GHGI和GWP,又保证了较高玉米产量和NEEB,是西辽河平原玉米兼顾高产、高效和生态的水氮管理模式。     

汾渭平原农户冬小麦氮磷养分投入调查与分析

为明确汾渭平原农户冬小麦施肥现状,并指导农户合理施肥,在汾渭平原冬小麦种植区选取22个区/县,连续2年进行农户冬小麦产量及氮、磷养分投入调查。结果表明,汾河平原和渭河平原农户冬小麦平均产量分别为6 949和6 442 kg·hm^-2,其中中等产量水平（5 500 kg·hm^-2）以上的农户超过80%。汾河平原农户冬小麦N和P₂O₅的平均投入量分别为272.6和139.1 kg·hm^-2,施氮不足、适中和过量的农户分别占11.84%、23.68%和64.47%,施磷不足、适中和过量的农户分别占14.03%、7.89%和78.07%。渭河平原农户N和P₂O₅的平均投入量分别为196.3和147.2 kg·hm^-2,施氮不足、适中和过量的农户分别占 28.63%、31.97%和39.40%,施磷不足、适中和过量的农户分别占5.95%、14.50%和79.56%。汾河平原农户冬小麦氮肥基肥和追肥比例分别为60.3%和39.7%,而渭河平原农户冬小麦氮肥基肥和追肥比例分别为 97.3%和2.7%。此外,汾河平原农户冬小麦N、P₂O₅的平均偏生产力分别为30.4和59.6 kg·kg^-1,渭河平原农户冬小麦N、P₂O₅的平均偏生产力分别为38.4和56.1 kg·kg^-1。总之,在汾渭平原农户冬小麦种植过程中,氮、磷肥过量施用依然严重,导致肥料利用率低,因此,未来需进一步加强对农民的宣传培训,使其科学合理施肥,促进农业绿色发展。