玉米根茬还田对玉米根系垂直分布的影响

试验结果表明,玉米根系干重的垂直分布趋势：地上为２０％以上,在０～２０ｃｍ土层内为５０％以上,在２１～４０ｃｍ土层内为１０％以上,在４１～６０ｃｍ土层内为７％左右,在６１～８０ｃｍ土层内为５％左右,在８１ｃｍ以下土层内为４％左右。玉米根茬还田在配施化肥的条件下,尤其是配施Ｎ肥,玉米根重明显增加;不配施化肥则有降低玉米根干重的趋势,这与调节土壤的碳氮比有关。从百分比分布看,根茬还田使玉米地上及０～４０ｃｍ土层内的根系比重增加,Ｎ肥也能增加玉米地上及０～４０ｃｍ土层内的根系比重,而Ｐ、Ｋ肥使４０ｃｍ以下土层内的根系比重增加。     

地下滴灌对旱薄轻盐碱地苹果生长发育的影响

地下滴灌可使生长在旱薄轻盐碱地上的龙冠苹果较好地生长发育，与漫灌相比，可提高新梢生长量２３７８％，增粗２０％，百叶重提高１９９９％，叶片增长０３５ｃｍ×０１５ｃｍ，基干直径增长９３８８％，根量密度提高１０４９％，座果率提高１０５％，百果重提高１２２３％，株产提高１７４９％；同时，与漫灌相比省水９２％，省微肥１／３，具有易调、易管、省工、省时的效果。     

玉米根茬还田与玉米根系的空间分布

玉米根茬还田后,玉米植株２０ｃｍ以外范围的地上及０～４０ｃｍ深的土体内玉米根系数量增加显著,０～２０ｃｍ的４０ｃｍ以下各土体根系数量有所降低。增施磷酸二铵和硫酸钾,４０ｃｍ以下各土体根系数量增加。增施氮肥,１０～２０ｃｍ的地上及０～４０ｃｍ深的各土体内根系数量增加。     

毛白杨根系分布的研究

对沙地上不同年龄毛白杨人工林的根系，从形态、数量和分布密度３个方面进行了调查研究。结果表明，其根系为水平斜生复合根型，１４ａ生林木根系的分布深度可达４．５ｍ，水平根幅达８ｍ左右。以重量划分７，９，１４ａ生林分的根系，分别集中在０￣６０ｃｍ、０￣１００ｃｍ和０￣１００ｃｍ土层内，占根系总重的８６％以上，树木周围２．０ｍ范围内根系的重量占总根量的８０％以上。以根系长度衡量，整个林地内根系分布较均匀，０     

小麦／玉米带田土壤肥力变化及培肥 Ⅰ．肥力变化及各种肥料对作物产量的影响

采用定位试验研究了不同肥料对小麦／玉米带田土壤肥力的影响及土壤培肥途径。结果证明：①带田不施肥时，肥力迅速降低，产量急剧减少；②在带田的产量构成中，玉米平均占６１．７％，且其对肥料的依赖性远大于小麦；③氮肥对带田产量特别是玉米产量起着主要作用，产量贡献率达５５．２％～８０．９％；④小麦对磷肥反应明显，玉米对钾肥反应明显；⑤有机肥料与无机肥料结合，以氮肥为主，氮、磷、钾平衡施肥是带田土壤培肥的基本途径     

灌淤土连续施用氯化铵效应的研究

１９８８～１９９３年的定位试验表明，对灌淤土连续６年施用氯化铵的肥效与等Ｎ量尿素和硝酸铵的肥效相同或略有提高。在每ｈｍ￣２施用１５０Ｋｇ的条件下，每公斤氯化铵Ｎ平均增产小麦１１．５Ｋｇ，尿素与硝酸铵Ｎ分别增产９．７和１０．２Ｋｇ。氯化铵对春小麦的生长发育、养分吸收和产品质量均无不良影响。６年中随氯化铵进入土壤中的Ｃ１￣－，有９．９％～１５．１％被作物带走，３８．３％～６８．２％被淋洗至１５０ｃｍ以下，０～１５０ｃｍ土层残留１６．７％～５１．８％。但耕作层（０～２０ｃｍ）残留很少。仅０．３５％～１．１％，因此不会对春小麦的种子萌发、出苗和生长造成危害。     

超高产水稻品种的根系分布特点

利用不同类型水稻品种和组合,采用根箱钉板法研究了全量根系在土壤中纵向和横向的分布特征。结果表明,根系生物量的５２％～６３％分布在０～１２ｃｍ土层中,７０％～７９％分布在０～２４ｃｍ土层中。后期耐早衰的协优９３０８表现奶系生物量大,深根系比例高。根系横向分布随土壤深度增加,趋向离开植株中心分布。根系重量密度以表层最高,并随深度增加逐渐下降。协优９３０８在表土层以下的根系重量密度比其他品种明显提高。     

苣卖菜芽根在土壤耕层中分布的研究

对苣卖菜芽根在土壤耕层中的分布以及土壤耕作对其的影响进行了调查分析，发现首荬莱芽根在小麦田和玉米田９０％以上分布于０～１０ｃｍ耕层内，而大豆田苣荬莱芽根分布相对较深，８０％左右分布于０～１０ｃｍ耕层．土壤耕作次数增多，芽根变短，但对根量分布的影响小麦田和大豆田表现不同，小麦田只翻地处理，０～１０ｃｍ土层内根量显著减少，进一步耙地虽有回升，但也不及原茬，而大豆田翻地之后０～１０ｃｍ耕层根量超过原茬，而进一步把地后又降低至原茬之下．     

苣荬菜芽根在土壤耕层中分布的研究

对苣荬菜芽根在土壤耕层中的分布以及土壤耕作对其的影响进行了调查分析，发现苣荬菜芽根在小麦田和玉米田９０％以上分布于０～１０ｃｍ耕层内，而大豆田苣荬菜根分布相对较深，８０％左右分布于０～１０ｃｍ耕层，土壤耕作次数增多，芽根变短，但对根量分布的影响小麦田和大豆田表现不同，小麦田只翻地处理，０～１０ｃｍ土层内根显著减少，进一步耙地虽有回升，但也不及原茬，而大豆田翻地之后０～１０ｃｍ耕层根量超过原茬，而进     

根圈深度和水分供给对春小麦生育的影响

通过该项研究表明：根圈深度浅的和无灌水区的土壤ＰＦ值高，其值达到２．３～２．６时作为春小麦需水的田间灌溉指标；单位面积根长、表面积、体积和根干重（根密度则相反）、株高、平均分蘖数，平均穗数随根圈深度的增加而增加，奠定了丰产的物质基础。１０和２０ｃｍ浅根区内实施喷灌比无灌水的植株地上部干物重，开花期分别增加９８和９４ｇ／ｍ￣２，收获期分别增加７４和９３ｇ／ｍ￣２，籽实干物重分别增加２９和４４ｇ／ｍ￣２，干物重比率增加１．８％，穗数增加４３个／ｍ￣２，穗粒数增加１．３和０．６粒，千粒重变幅小，约３３ｇ左右，每亩分别增产１３．９％和１６％。但仍以深根区比浅根区内小麦分别增产５７．８％和２９．５％为高。总之，在浅根区实施喷灌或加深耕层，促进根系发达，是旱作区提高春小麦产量的重要途径。     

潮土区小麦、玉米残体对土壤有机碳的贡献——基于改进的RothC模型

【目的】为进一步了解秸秆还田对土壤有机碳(SOC)的提升效果,探究作物残体(根系与秸秆)对潮土区SOC的贡献,为华北冬小麦-夏玉米区SOC提升提供理论依据。【方法】基于腐解试验的有机物料碳残留率数据,获得4种有机物料在RothC-26.3模型最优时对应的DPM/RPM参数值(易分解植物残体和难分解植物残体的比值)。利用修订的DPM/RPM参数,获得了改进的RothC-26.3模型,并用郑州潮土区短期腐解试验(2012年11月至2013年11月)和长期定位试验数据(1990—2008年)进行验证,模拟出郑州潮土区冬小麦-夏玉米轮作系统中小麦、玉米残体在3种不同施肥处理下(不施肥CK,平衡施肥NPK和秸秆还田NPKS)对新形成SOC的贡献。【结果】在模型达到最优时,小麦根系(wheat root,WR)、小麦秸秆(wheat straw,WS)、玉米根系(corn root,CR)和玉米秸秆(corn straw,CS)的DPM/RPM值分别为0.89、3.04、4.35和3.25。模型结果显示,CK处理小麦根系、玉米根系的碳投入占碳投入的比例均为50%,而来源于小麦根系、玉米根系的SOC(0—20 cm)占新形成的SOC比例分别为60%、40%;小麦根和玉米根固碳效率分别为15.5%、10.8%;NPK处理小麦根系、玉米根系的碳投入占碳投入的比例分别为60%、40%,而来源于小麦根系、玉米根系的SOC(0—20 cm)占新形成SOC的比例分别为71%、29%;小麦根和玉米根固碳效率分别为17.5%、11.4%;NPKS处理小麦根系、玉米根系、玉米秸秆的碳投入的比例分别为47%、21%、32%,而小麦根系、玉米根系、玉米秸秆对新形成的SOC(0—20 cm)贡献分别为50%、22%、28%;小麦根系、玉米根系、玉米秸秆的固碳效率分别为16.9%、11.2%、11.4%。总之,冬小麦-夏玉米轮作系统中无论是不施肥、平衡施肥还是秸秆还田处理,小麦根系对新形成SOC的贡献率(50%—71%)大于玉米根系和玉米秸秆对新形成SOC贡献率(22%—40%)。源自小麦的SOC占新形成SOC的比例均分别大于源自小麦的碳投入占总碳投入的比例,而源自玉米的投入及其对新形成SOC的贡献则反之。小麦根系的固碳效率(15.5%—17.5%)大于玉米根系和玉米秸秆的固碳效率(10.8%—11.4%)。【结论】改进后的RothC模型可用来探究潮土区冬小麦-夏玉米轮作系统中小麦、玉米残体对新形成SOC的贡献。郑州潮土区冬小麦-夏玉米轮作系统中小麦根系对新形成SOC的贡献率均大于玉米根系和玉米秸秆的贡献率。根茬还田(尤其是小麦根茬还田)更有利于提升土壤有机碳含量。     

黄土高原半干旱地区施氮对土壤硝态氮分布与累积的影响

黄土高原中部雨养农业区春小麦氮肥3 a定位试验结果表明,连续施氮3 a,第3季春小麦收获时,各处理0~200 cm土壤剖面硝态氮的平均含量较对照极显著增大(除处理N105,施氮105 mg/hm2处理),施氮对不同层次硝态氮含量的影响主要作用在50~80 cm和80~110 cm土层;对0~200 cm和0~110 cm土壤剖面硝态氮的总累积量及0~200 cm剖面肥料氮在土壤剖面中总残留量的影响均达极显著水平.连续施氮2 a后第3年不施氮与连续施氮3 a相比,0~200 cm土壤剖面硝态氮平均含量、各层次硝态氮含量0、~200 cm和0~110 cm土壤剖面硝态氮累积量及0~110 cm土壤剖面累积量占0~200 cm土壤剖面硝态氮累积总量的比例均降低.0~200 cm剖面累积率和残留率除处理N105增加外,其余均下降.硝态氮的残留、累积不仅与施氮量有关而且与氮磷的配合比例有关.     

不同禾豆间作复合群体根系的时空分布特征

通过土柱栽培试验,研究了小麦间作菜豆、小麦间作蚕豆及不同单作作物根系的时空分布特征。结果表明,小麦间作菜豆的总根干重在小麦苗期、开花期、灌浆期、成熟期与对照相比增减了50.80%、2.42%、31.94%、-4.83%,小麦间作蚕豆根干重的增减幅度分别为-6.82%、7.26%、14.66%和-7.25%。小麦间作菜豆和小麦间作蚕豆全生育期根干重按生育进程呈明显分移特性。两作生长前期,间作作物根系空间分布范围大于单作;生长后期,间作作物根系分布在0~50 cm的土层中,单作主要分布在0~70 cm的范围内。小麦间作蚕豆的总根重在全生育期呈小-大-小-大的双峰变动趋势;小麦间作菜豆根重变化趋势与单作相同,呈以生长盛期为峰值的单峰型。间作作物成熟期深层根系含水量高于单作。     

有机硅水溶缓释肥对小麦-玉米轮作的增产效应

在冀南小麦-玉米轮作区,采用盆栽和大田相结合,通过与施用单质等量常规肥对比,对施用有机硅水溶缓释肥的小麦和玉米的根系和产量及土壤性状进行了比较研究。结果表明,施用有机硅水溶缓释肥的小麦、玉米根系和产量性状明显优于对照常规肥;不同土层土壤毛管孔隙度在每层均有增加,特别是10~20 cm土层内差异极显著;小麦花后旗叶及单株的平均光合速率较对照表现出较大的优势,有机硅水溶缓释肥处理花后旗叶最大光合速率均较对照高,旗叶及整株衰老速度较慢。     

Quality Change of Cinnamon Soil Cultivated Land and Its Effect on Soil Productivity

【Objective】The quality of cultivated land is a key factor affecting soil productivity, which serves also as scientific basis for rational fertilization. Cinnamon soil is the main soil type at the production area of wheat and corn in China. This study examined the current status of cultivated land quality and the evolution characteristics of cinnamon soil during the past 31 years (1988-2018). Though considering the evolution of fertilizer application rate, their influence on productivity was studied, and the guidance for reducing fertilizer input and increasing efficiency in cinnamon soil area was proposed.【Method】Using the data of 103 long-term (31 years) location test points in China, the evolution of cinnamon soil cultivated land quality was analyzed by combining physical and chemical indexes. The factors influencing the yield were compared through the redundancy analysis (RDA). Based on these results, reasonable suggestions were put forward to reduce fertilizer input and increase efficiency in cinnamon soil area.【Result】(1) The present situation and evolution of soil physical and chemical properties in cinnamon soil area were shown in the study. Specifically, the average values of organic matter content, available phosphorus and available potassium in 2018 were 17.9 g·kg ^-1, 29.2 mg·kg ^-1-and 164 mg·kg ^-1, respectively, which represented an increase of 21.2%, 200.9% and 52.0% during 31years, respectively. The average values of total nitrogen and slow available potassium in 2018 were 1.1 g·kg ^-1 and 945 mg·kg ^-1, respectively, which remained relatively stable during the monitoring period. The contents of soil secondary elements and micronutrient elements and heavy metals were in an acceptable range. The pH was reduced by 0.3 unit. Topsoil thickness was 21.9 cm and bulk density was 1.33 g·cm ^-3, which belonged to the middle level. (2) The fertilizer application rate in cinnamon soil area was 730.2 kg·hm ^-2 in 2018. The proportion of N (N):P (P₂O₅):K (K₂O) was about 2:1:1, and the proportion of chemical fertilizer to organic fertilizer was about 3.45:1. The nitrogen fertilizer application rate was 378.9 kg·hm ^-2, which was stable during the past 31 years. The application rate of phosphate and potassium fertilizer decreased by 24.1% and 50.8%, respectively. (3) The wheat yield showed an upward trend during 31 years, and the maximum reached 6 651 kg·hm ^-2 at the end of monitoring, which was 27.6% higher than the value at the initial stage. The corn yield was stable, reaching 8 851 kg·hm ^-2 at the end of monitoring. The contribution rate of soil fertility in wheat season and corn season was 49.0% and 59.6%, respectively. The yield was influenced by soil physical factors, including the thickness of plough layer (which could explain the wheat production for 2.7%, denoted as explanation rate), bulk density (explanation rates of wheat and corn productions for 1.2% and 1.5%, respectively) and chemical index, such as organic matter explanation rates of wheat and corn productions for 2% and 1.7%, respectively, and available phosphorus (explanation rate of corn for 3.6%). The explanation rates of potassium fertilizer were the highest for wheat and corn productions, which reached 5.6% and 6%, respectively. The explanation rates of phosphorus fertilizer for wheat yield (1.3%) and of nitrogen fertilizer for corn yield (1.3%) were also relatively high.【Conclusion】The cultivated land quality in cinnamon soil area has been improved in 31 years, but the overall fertility was low and the physical properties were in middle level. Considering the impact of land quality on productivity, different fertilization schemes needed to be formulated for wheat and corn. Both of which needed to increase the input of potassium fertilizers, and focused on ensuring the supply of phosphorus fertilizers for wheat and nitrogen fertilizers for corn. Physical indicators needed to be highly concerned. The topsoil thickness and bulk density were at a medium level, but there was no need to continue to optimize, and maintaining the status quo was more conductive to obtaining high yield.     

间作小麦的边行效应及其与根系空间分布的关系

采用隔根试验,研究了间作与单作小麦边行效应的差异及其与根系空间分布的关系.结果表明:单作、不隔根间作、塑料薄膜隔根间作、尼龙网隔根间作小麦边1行产量较边2行分别高13.7%、18.2%、29.0%、33.7%,较边3行分别高22.5%、33.9%、19.4%、29.8%,除塑料布隔根处理外,间作小麦的边行优势明显高于单作小麦.0～100cm土层中的小麦根质量密度在处理间的大小关系为:不隔根间作尼龙网隔根塑料布隔根单作小麦;根系分布深度大小关系为:塑料布隔根尼龙网隔根不隔根间作单作小麦;小麦产量与20～40cm土层中的根质量密度呈显著正相关关系.     

机械深施化肥应用技术研究

:试验结果表明 ,在农作物上应用机械深施化肥技术 ,以肥料全部底施 ,深度为 2 0cm ,增产效果最明显。大田示范结果表明 ,小麦增产率为 8.3%～ 10 .5% ,玉米增产率为 7.4 %～ 11.7% ,谷子增产率为 8.9%～ 12 .8% ,其他作物增产率为 8.1%～ 11.5%。同时还具有省工省时、节支增效、减少污染等特点。     

河西地区麦田不同种植模式的水效益比较

本文研究了甘肃省河西走廊麦田不同种植模式农田水分利用效率及相应的干物质积累动态、籽粒产量、经济效益和能量产出各指标。结果表明：春小麦孕穗、抽穗期是提高春小麦农田水分利用效率的关键期。春小麦与玉米、马铃薯、甜菜套种农田水利效率高于单种春小麦；河西走廊区麦田节水型高产种植模式主要是春小麦／玉米，春小麦／马铃薯，节水高效模式主要是春小麦／马铃薯和春小麦／甜菜。     

秸秆还田与有机肥对银北盐碱地春小麦光合作用及生长的影响

为作物秸秆还田及有机肥施用改良盐碱地提供理论依据,分析秸秆还田(RS)、有机肥(M)及秸秆还田和有机肥配施(RSM)条件下盐碱地春小麦的光合作用、生长及土壤性质的变化。结果表明:与CK(只施化肥)相比,RS、M和RSM能够显著降低土壤pH和全盐含量,0~10cm土层pH分别降低0.9%、4.4%和6.8%,全盐含量分别降低41.6%、66.4%和67.8%;10~20cm土层pH分别降低3.5%、8.9%和7.6%,全盐含量分别降低56.6%、61.9%和71.4%,土壤环境得到明显改善。秸秆还田和有机肥施用显著提高春小麦的光合作用、生长及干物质积累,与对照相比,RS、M和RSM处理春小麦的株高分别增加12%、22%和35%,总生物量分别增加为21%、32%和58%,穗干重分别增加28%、44%和80%,茎干重分别增加63%、58%和79%,叶干重分别增加47%、48%和74%,且RSM处理春小麦的生长和总生物量显著高于RS和M。     

枣麦间作生态系统土壤养分的时空异质性

通过研究枣麦间作生态系统土壤养分的时空异质性,为系统内科学的肥料管理技术提供参考。基于枣麦间作生态系统(JIE)内部的异质性,在冬小麦不同生育期,对不同位点取样调查。结果表明:土壤有机质质量分数随冬小麦生育进程呈递增趋势,水平分布上表现出距枣树越远其土壤有机质质量分数越低,并且0~20cm土层有机质质量分数高于20~40cm土层。土壤速效N、P、K质量分数表现出明显的时空分布特性。土壤速效N、P、K质量分数随冬小麦生育进程基本呈下降趋势;水平分布上,土壤速效N、P、K质量分数随距枣树距离的增加而逐渐下降;而在垂直分布则表现出随土层深度的增加,土壤速效N、P、K质量分数呈逐渐降低。因此,在枣麦间作生态系统中,应适当增加20~40cm土层和距树体150~200cm的氮肥、磷肥施用量,以缓和枣树和小麦养分竞争。