隔年秸秆还田对连作玉米养分积累及叶片生理特性的影响

以秸秆不还田为对照,设置秸秆深翻还田和旋耕还田配施秸秆腐熟剂、深翻和旋耕还田不施秸秆腐熟剂5个处理,测定玉米茎秆、叶片、穗部和子粒氮磷钾养分积累量及叶片生理活性,研究秸秆还田配施秸秆腐熟剂对玉米生长及产量的影响。结果表明,不同秸秆还田方式显著提高玉米穗位叶以上第3叶(上位叶)及穗位叶以下第3叶(下位叶)叶绿素含量、叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性、茎鞘氮和钾积累量,并提高玉米产量,增产率为7.56%～28.00%。旋耕和深翻秸秆还田配施腐熟剂处理显著提高穗位叶叶绿素含量,显著降低叶片丙二醛(MDA)活性,显著提高叶片磷积累量;深翻还田配施腐熟剂极显著提高叶片、穗部、子粒氮积累量。冷凉地区玉米秸秆还田提高玉米叶片生理活性,旋耕还田配施秸秆腐熟剂增产率高,干物质积累量较多;深翻还田配施腐熟剂显著提高玉米叶片、穗部和子粒氮积累量。     

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。     

接种菌剂条件下玉米秸秆还田对玉米产量、品质和土壤肥力的影响

通过田间试验研究接种菌剂条件下玉米秸秆还田对玉米产量、品质以及土壤肥力的影响。结果表明,除可溶性固形物、可溶性糖含量、植株磷含量和吸收量以外,施肥处理各项指标均优于对照。与单施化肥处理相比,化肥配施玉米秸秆直接还田导致玉米产量、农艺性状、品质和植株氮素与钾素含量下降,但接种菌剂能够改善农艺性状,降低减产幅度,而且能够改善玉米籽品质,提高植株氮素与钾素养分含量及吸收量。不同菌剂处理间以FSB2农艺性状较好,而品质和植株养分无明显差异。另外,化肥配施玉米秸秆直接还田能够增强土壤酶活性、提高土壤养分有效性,接种菌剂时效果更佳,在土壤养分方面以FSB2效果较好,而土壤酶无明显差异。说明接种降解菌剂有利于提高秸秆还田效果。     

化肥减量配施不同肥料对燕山丘陵区春玉米水肥利用效率及土壤养分的影响

为了解决化肥过量使用导致的肥料利用率低、污染严重等问题,探索燕山丘陵区春玉米田化肥减量配施技术模式,采用随机区组设计方法,以赤单218为材料,设置常规施肥(NPK)、常规施肥基础上减氮20%(RN)、RN基础上有机肥替代总氮量的20%(RN+OM)、RN基础上缓控释肥替代总氮量的20%(RN+CRU)、RN基础上秸秆全量还田(RN+SR)和RN基础上生物炭基肥替代总氮量的20%(RN+BC)等6个施肥处理,研究化肥减量配施有机肥、缓控释肥、秸秆和生物炭对玉米水肥利用效率及土壤养分的影响。结果表明：秸秆还田、生物炭与化肥减量配施可以明显增加土壤含水量,降低土壤容重;化肥减量配施有机肥可以增加土壤中有机质含量;减氮配施有机肥、缓控释肥和秸秆还田处理均可增加氮肥利用率,其氮肥偏生产力分别较常规施肥处理提高了40.31%、39.42%和38.24%;水分利用效率以秸秆还田处理最高,其次为减氮处理、减氮配施缓控释肥处理和减氮配施有机肥处理,均显著高于常规施肥处理,增加幅度为6.63%～11.06%。综合分析,化肥减量配施不同肥料可以改良土壤、提高水肥利用效率。     

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。     

不同改良措施对碱化土壤特性及玉米生长的影响

2018年在西辽河平原灌区碱化土壤实施玉米秸秆还田基础上配施中农绿康腐熟剂和人元秸秆腐熟剂、混沙和混糠醛渣试验,测定春玉米产量、玉米根系特性及土壤速效养分和酶活性,研究不同改良措施对碱化土壤特性及玉米生长的影响.结果 表明,与盐碱地常规掺混沙子处理比较,在玉米秸秆还田基础上,配施中农绿康和人元秸秆腐熟剂处理均能显著提高...     

有机肥部分替代氮肥土壤硝态氮动态变化特征及玉米产量效应研究

通过田间试验,在氮磷钾等养分量条件下,研究牛粪、鸡粪、猪粪替代25%化肥氮和秸秆全量还田配施化肥对0～100 cm土层硝态氮淋溶和积累及玉米产量构成的影响。秸秆全量还田配施化肥、牛粪替代25%化肥氮处理土壤硝态氮淋溶作用较小,完熟期0～40 cm土层硝态氮累积量分别为86.2 kg/hm~2和73.1 kg/hm~2,均显著高于其他有机肥替代化肥处理。习惯施肥、鸡粪替代25%化肥氮、猪粪替代25%化肥氮处理土壤硝态氮淋溶较强,完熟期0～40 cm土层硝态氮累积量分别为54.2、65.4、68.5 kg/hm~2。鸡粪替代25%化肥氮处理玉米产量最高,为13 616.9kg/hm~2,比习惯施肥增产13.6%,与其他有机肥替代化肥处理产量差异均达显著水平。在等养分量条件下,有机肥替代25%化肥氮及秸秆全量还田配施化肥均可增加0～40 cm土层硝态氮累积量,减少淋溶损失。     

黄土高原长期施肥对小麦产量及肥料利用率的影响

为给旱地小麦合理施肥提供依据,在20年长期定位试验的基础上,研究了不同施肥处理对小麦产量及肥料利用率的影响。结果表明,化肥能显著提高小麦产量,单施磷肥产量增加85．8kg／ha,增幅6．8％;单施氮肥增产352．8kg／ha,增幅28．0％;氮磷配施增产2262．2kg／ha,增幅179．7％。有机肥处理增产显著,单施有机肥增产1954．2kg／ha;在施有机肥的基础上,施氮肥增产9．8％,施磷肥增产17．1％,施氮磷肥增产15．5％。长期化肥单施肥料利用率较低,单施氮肥的氮肥利用率为16．0％,单施磷肥的磷肥利用为7．0％。氮磷配合施用,小麦吸氮、磷、钾量显著增加,氮、磷肥利用率分别增加21．2和6．9个百分点。氮、磷和有机肥处理的小麦吸氮量比氮磷处理增加18.2kg/ha,吸磷量增加4.1kg/ha,吸钾量增加8.3kg/ha。     

秸秆还田配施氮肥对冬小麦氮素吸收特性及产量的影响

为筛选砂姜黑土玉米秸秆全量还田条件下冬小麦生长季适宜的施氮量,通过秸秆还田定位试验,探讨了玉米秸秆还田配施氮肥(162.0、202.5、243.0、283.5和324.0kg·hm-2)对冬小麦产量、植株含氮量、氮素吸收强度及氮素利用率的影响。结果表明,玉米秸秆全量粉碎还田后,前两年小麦产量连续下降,降幅达4.1%~46.1%,从第四年开始产量增加,增幅为5.7%~12.8%,尤其以配施纯氮243.0kg·hm-2的增幅最高。在秸秆还田配施低量氮(162.0~202.5kg·hm-2)和过量氮(324.0kg·hm-2)下,小麦整个生育期植株含氮量呈单峰曲线变化,高峰期分别出现在拔节、开花和孕穗期;配施高量氮(243.0、283.5kg·hm-2)时小麦植株含氮量分别在越冬期和拔节至孕穗出现高峰。小麦植株吸氮强度在各生育时期均随施氮量的增加而增强,配施低量氮肥会导致小麦生育后期发生早衰。秸秆还田配施氮肥下,小麦达到最高产量9 860kg·hm-2时植株的适宜含氮量为3.12%~4.72%,拔节和孕穗期较高。氮肥农学效率、植株地上部氮肥吸收利用率和籽粒氮肥吸收利用率均随施氮量的增加而显著降低,而施氮处理的氮素收获指数显著高于不施氮处理。综合考虑,冬小麦生长季玉米秸秆还田适宜的配施氮量为243.0kg·hm-2,并且在连续还田4年后冬小麦才表现出较好的增产效果     

秸秆还田与施氮肥对松嫩平原玉米氮素吸收及产量的影响

针对松嫩平原玉米生产特点,设置玉米秸秆不还田、秸秆还田两种条件和3个施氮水平,研究秸秆还田与施氮肥对松嫩平原玉米氮素吸收及产量的影响。结果表明,除收获期玉米植株氮素含量变化规律不明显外,其余时期玉米植株氮素含量、干物质量、氮积累量及产量均随氮肥用量的增加而增加。在玉米3叶期,供试的3个施氮水平下,秸秆还田处理均使玉米氮素含量和吸收积累量降低,至拔节期秸秆还田处理对玉米植株氮素含量的不利影响消失。在不施氮肥条件下,秸秆还田处理提高了拔节期玉米植株氮素的含量;玉米的氮素吸收积累量在不施氮肥条件下仍低于秸秆不还田处理。在玉米收获期,秸秆还田处理增加了玉米子粒的氮素含量与氮素吸收积累量。在3个施氮水平下,秸秆还田处理玉米产量与秸秆不还田处理差异不显著。     

等氮量投入下有机无机肥配施对玉米产量及氮素利用的影响

以1989年建立的国家黑土肥力与肥料效益监测基地的长期肥料定位试验为研究平台,研究等氮条件下有机无机肥长期配施对玉米产量及氮肥利用率的影响。研究结果表明,长期氮磷钾肥配施(NPK)及氮磷钾肥与有机肥配施(牛粪+NPK、秸秆+NPK)有利于玉米产量的提高,与不施肥(CK)相比,分别提高192.0%、218.3%和192.6%。NPK、牛粪+NPK及秸秆+NPK处理氮肥农学利用率、氮肥偏生产力均显著高于单施氮肥处理。经18年长期定位试验,与试验初期相比均能提高土壤有机质含量、全氮含量及碱解氮含量,以牛粪+NPK处理效果最好,分别增加46.6%、28.6%和36.8%。施用牛粪及秸秆后土壤pH值年纪间变化不大,长期施用化肥土壤pH值降低。     

溶磷生物肥料在玉米上的施用效果及其对土壤、植株磷素效率的影响

通过田间试验、示范研究溶磷生物肥料在玉米上的施用效果及其对土壤、植株磷素效率的影响。结果表明,施入溶磷菌液玉米整个生育期磷肥利用率达21.75%～37.98%,植株从土壤吸收磷素养分的效率达10.94%。从植株磷素吸收效率分析,磷肥减量1/3处理与全量磷肥处理吸磷量无明显差异,随着磷肥施用量的增加植株吸收效率明显降低。溶磷生物肥在吉林省不同生态区域示范应用,可使化学磷肥用量减少1/3而产量均有所增加,在吉林省中部半湿润半干旱地区增产幅度为8.2%～11.7%,在西部干旱地区幅度为4.1%～8.3%,在东部湿润冷凉区增产幅度为5.6%～13.0%。溶磷生物肥料对不同生态区域的不同土壤类型有一定的环境适应性。     

降水量与施磷量对黑土区玉米产量及磷素吸收利用的影响

在自然降水条件下采用滴灌补水措施,研究不同降水量及施磷量对黑土区玉米产量、磷素吸收积累及磷肥利用率的影响。结果表明,降水量及施磷量的增加会增加玉米植株干物质量的积累,进而促进玉米产量的形成。施磷量较降水量对玉米产量的影响更为显著,适量的降水量与施磷量有利于玉米产量的增加。各处理中以W3(自然降水+200 mm)、P3(施磷220 kg/hm~2)处理产量最高,达13 914 kg/hm~2。各处理随施磷量的增加,磷肥利用率降低,随降水量的增加磷肥利用率增加。玉米植株磷素积累在同一降水条件下,随施磷量的增加呈先增加后减小的趋势。适磷条件下,适宜降水量可显著提高玉米植株磷素积累量。W3(自然降水+200 mm)、P2(施磷110 kg/hm~2)处理为最优处理,当年降水量为508 mm,玉米产量可达13 119 kg/hm~2;磷肥利用效率最高,达19.7%。     

不同磷钾水平下云南旱地玉米养分吸收利用及产量响应

在云南省曲靖市开展2组旱地玉米田间小区试验,研究不同磷钾施肥量对玉米生物量和养分的积累、养分利用和产量的影响。结果表明,玉米氮磷钾养分吸收积累高峰期在抽雄期;磷素和钾素的供应对玉米产量有显著影响,钾素的影响大于磷素。P 120 kg/hm²、K 75 kg/hm²(P2K2)处理搭配合理,地上部分的生物量积累和子粒产量在所有处理中最高,产量比其他处理高3.90%～24.74%。P 60 kg/hm²、K 75 kg/hm²(P1K2)处理的磷肥利用率和磷素农学效率较高。P2K2处理的钾肥利用率和钾素农学效率较高。     

引黄灌区水肥一体模式下春玉米磷素吸收特征与磷肥适宜用量研究

以玉米品种宁吉198为试验材料,设6个磷肥量级,对玉米磷素吸收特性、磷肥利用率和玉米产量等相关指标进行测定分析,所有处理N、K₂O用量一致,确定银川平原引黄灌区水肥一体化模式下最佳磷肥施用量。玉米生育期内取样测定,分析不同磷肥处理对玉米叶面积指数、磷素积累量、磷肥利用率、灌浆速率和产量等指标的影响。结果表明,施用磷肥180 kg/hm²表现最佳,与其他处理相比植株磷素积累量和干物质积累量最高,对子粒贡献率上升8.57%～26.28%,干物质积累量显著增加5.71%～11.44%,产量增加4.9%～17.7%。滴灌水肥一体模式下磷肥施用量180 kg/hm²可以提高玉米叶面积指数、干物质积累量、植株磷素积累转运量和肥料利用率,产量最高可达14 492.13 kg/hm²。通过一元二次方程将2年产量数据进行拟合,得出最高产量下对应磷肥施用量为175.43 kg/hm²,是银川平原引黄灌区磷肥最佳施用量。     

长期隔年施磷对陇东旱塬作物产量和土壤肥力的影响

为探讨不同施肥方式对旱地土壤的培肥作用及增产效果,以1979-2019年在甘肃省陇东旱塬黑垆上土进行的长期定位施肥试验为基础,研究了不施肥料(CK)、单施氮肥(N)、氮磷肥配施(NP)、秸秆还田+氮磷肥配施(磷肥为隔年施用,施磷年份该处理记为SNP,不施磷年份记为SN)4种措施对作物产量、产量稳定性和可持续性以及土壤综合肥力的影响。结果表明,长期隔年施磷(SN)的春玉米和冬小麦产量分别较CK增加151.4%和159.2%,较长期施磷处理(SNP)增加8.6%和6.9%;SN的春玉米产量稳定性和可持续性均低于N和NP处理,而冬小麦产量稳定性和可持续性均优于N和NP处理;SN处理显著提高了耕层土壤综合肥力(IFI),其耕层土壤IFI值分别较CK、N和NP处理高25.5%、21.3%和6.1%,年际间变异强度高于CK和N处理。说明,在陇东旱塬黑垆土春玉米-冬小麦轮作体系下,采用秸秆还田+氮磷配施隔年施磷技术,既在减少50%化学磷肥投入的情况下仍能保证作物产量稳定和持续,并能有效提高耕层土壤综合肥力。     

不同形态磷肥对红壤玉米磷素吸收利用效率的影响

通过田间试验,研究施用不同形态磷肥对玉米干物质累积、产量、磷素吸收累积动态及磷肥利用效率的影响,探讨低磷红壤玉米对施用不同形态磷肥的响应。结果表明,在等养分施用量的条件下,与过磷酸钙(SSP)和钙镁磷肥(CMP)处理相比,施用磷酸二铵(DAP)和磷酸一铵(MAP)处理在玉米大喇叭口期、抽穗期、成熟期的地上部干物质累积量、磷素累积量及经济学产量和玉米磷肥利用效率均较高。至成熟期,施用DAP较SSP和CMP处理玉米地上部干物质累积提高46.7%和72.9%、磷素累积增加68.8%和100.5%,其子粒磷素累积量增加88.7%和101.4%。与施用SSP和CMP处理相比,施用DAP处理玉米子粒产量依次提高47.1%和73.8%。     

长期秸秆还田对黑土碳氮及玉米产量变化的影响

利用黑土长期定位试验,研究长期秸秆还田对黑土碳氮及玉米产量变化的影响。结果表明:与NPK处理比较,玉米秸秆还田处理没有显著促进黑土有机碳的积累。与试验初期相比,3个处理(CK、NPK和秸秆还田+NPK)土壤有机碳均同步增加,2006年与试验初比较均呈显著差异。与CK、NPK处理相比,秸秆还田+NPK处理能显著提高土壤N素的供应水平。各处理C/N比值在10.23～11.26之间。秸秆还田+NPK处理19年的玉米平均产量为8 958kg/hm2,与NPK处理基本一致,显著高于CK处理,表明施用有机氮(玉米秸秆还田)代替部分无机氮可以达到相同玉米产量水平。