基于春玉米籽粒产量的渭北旱塬区农户施肥现状评价

【目的】 调查渭北旱塬区农户玉米产量与氮、磷、钾肥的施用量,分析评价农户产量水平及基于产量的玉米施肥状况,为指导该区域的科学施肥提供参考。 【方法】 于2013—2016年在渭北旱塬区东部的澄城、合阳、韩城、黄龙、蒲城等5个县 (市),实地入户调查680户农户玉米施肥量与产量。 【结果】 1) 农户玉米产量4年平均值为6000 kg/hm2,产量水平属于很低 (< 4200 kg/hm2)、偏低 (4200～5900 kg/hm2)、中等 (5900 ～7600 kg/hm2)、偏高 (7600～9300 kg/hm2)、很高 (> 9300 kg/hm2) 水平的农户数量分别占15.5%、26.9%、36.4%、14.4%、6.5%,低于中等水平农户占42.4%。2) 农户春玉米施氮量4年平均值为249 kg/hm2,其中施氮量属于很低 (< 76 kg/hm2)、偏低 (76 ～152 kg/hm2)、适中 (152～228 kg/hm2)、偏高 (228～304 kg/hm2) 和很高 (> 304 kg/hm2) 的农户数量分别占4.5%、11.6%、33.9%、35.3%和14.7%,并且施氮量很低的农户数量呈现出逐年减少趋势,由2013年的6.9%减少到2016年的2.8%。但施氮量偏高的农户呈现出增加趋势,由2013年的33.9%增加到2016年的37.1%。3) 农户春玉米施磷量处于一个较为适中的水平,4年平均磷肥施用量108～126 kg/hm2,平均值为118 kg/hm2,但施磷量很高 (> 160 kg/hm2) 的农户依然存在。4) 农户春玉米施钾量4年平均值为35 kg/hm2,钾肥施用量低于适中量 (52 ～78 kg/hm2) 的农户占85.3%。5) 低施氮、磷肥时,增加氮、磷肥施用,有良好的增产效果,随着氮、磷肥施用量的升高氮肥的增产效果明显降低,但施氮、磷再增高时,产量会出现下降趋势。6) 未发现施钾量与产量呈现出明显的关系,但高产量水平主要集中在钾肥施用量40～80 kg/hm2,适量施钾有利于获得较高的籽粒产量。 【结论】 渭北旱塬区农户玉米籽粒产量总体上仍然处于偏低水平,在施肥上氮肥过量施用与不足并存,并且过量施氮农户呈现增加的趋势;磷肥施用总体上合理,但不合理施磷农户仍然占有一定的比例;该区农户不重视钾肥的施用,但适量施钾有助于获得较高的籽粒产量,且有助于土壤的可持续利用。      

渭北旱塬春玉米施肥效果及肥料利用效率研究

总结2006~2009年陕西省渭北旱塬测土配方施肥项目184个3414试验数据,从区域角度上分析当前生产条件下渭北旱塬玉米施肥效果,以及施肥量、 土壤肥力水平对玉米产量、 经济效益、 肥料利用效率等的影响,为提高渭北旱塬玉米产量和肥料高效利用提供依据。结果表明, 施用氮（N）、 磷（P2O5）、 钾 （K2O）肥玉米分别增产2177、 1157和656 kg/hm2, 增产率为34.0%、 15.2%和7.9%,增收2901、 1517和733 Yuan/hm2,对玉米产量的贡献率分别为23.0%、 12.6%和7.0%, 农学效率分别为9.4、 10.5和9.5 kg/kg。施肥增产、 增收效果以及肥料贡献率均表现为N＞P2O5＞K2O, 农学效率表现为P2O5＞K2O＞N。施用氮、 磷、 钾肥均可显著提高玉米产量,但过量施用氮、 磷、 钾肥产量不再增加,且经济效益和肥料利用效率均显著降低。推荐施肥处理化肥增产、 增收效果、 对产量的贡献率以及农学效率均最高。土壤肥力对化肥肥效有显著影响,施肥于中、 低肥力土壤既能实现养分高效利用又能获得较大经济效益。与20世纪80年代相比,当前氮肥肥效明显降低,磷、 钾肥肥效明显升高。     

滴灌施肥对渭北旱塬红富士苹果产量与品质的影响

通过在陕西渭北旱塬红富士苹果园设置不同水、肥管理措施的对比试验,探讨了滴灌施肥与传统施肥对红富士苹果产量、品质及果实养分吸收的影响。试验结果表明,相同施肥水平下,NPK滴灌施肥较NPK传统施肥苹果产量增加了13.0%,果实商品率从80.5%提高至89.8%,果实硬度增加了10.6%,糖酸比提高了7.3%,单果重、果型指数及叶片叶绿素含量也表现出增加趋势。1/2NPK滴灌施肥与NPK传统施肥相比,氮、磷、钾肥料用量减少了50%,但二者产量和品质均没有显著差异。NP+1/2K较NPK处理产量降低了5.9%,果实硬度下降了7.1%。果实养分吸收结果表明,NPK滴灌施肥显著增加了果实对N、P、K的吸收量,较NPK传统施肥分别提高了36.0%、75.3%和44.8%,但PK+1/2N、NK+1/2P及NP+1/2K处理果实N、P、K吸收量却有不同程度的减少。滴灌施肥在提高产量、改善品质及增加果实养分吸收方面效果显著;对于苹果产量的增产效应,氮肥大于磷肥和钾肥,而钾肥对苹果品质有重要影响。     

长期有机肥与化肥配施对渭北旱塬苹果园水分生产力和土壤有机碳含量影响的定量模拟

【目的】 利用数学模拟方法研究了长周期有机肥与化肥配施对渭北旱塬苹果园产量和深层土壤水分利用的影响。 【方法】 采用WinEPIC模型定量模拟研究了1965—2009年期间洛川苹果园在6种有机肥与化肥配施处理下苹果产量、0—15 m土层土壤水分和有机碳含量的响应动态。在施肥总量均为N 360 kg/hm2、P₂O₅ 180 kg/hm2的基础上,设置6种猪粪和氮磷化肥投入比例:M0 (单施化肥)、M1 (1/5腐熟猪粪)、M2 (2/5腐熟猪粪)、M3 (3/5腐熟猪粪)、M4 (4/5腐熟猪粪) 和M5 (单施腐熟猪粪)。调查了每年11月份果园各处理0—15 m土层土壤有机碳和有效水分含量以及果园产量,模拟值与观测值相一致,并利用数学模型进行了长周期变化动态模拟。 【结果】 通过模型数据库组建、生长参数修订和模拟精度验证,表明WinEPIC模型能够较准确地模拟洛川苹果园产量和土壤水分利用响应,可用于渭北旱塬不同施肥处理下苹果园水分生产力模拟研究;在1965～2009年模拟研究期间,各施肥处理下苹果园果品产量随树龄增长呈现出前期急速增加后期波动降低,土壤含水量波动性下降,土壤有机碳呈逐渐积累的趋势。与M0相比,施用有机肥处理M1、M2、M3、M4和M5分别增产5.2%、9.8%、10.3%、1.3%和–6.6%,M3处理产量最高,其42年年均产量为30.98 t/hm2;M1～M5果园土壤有效含水量分别较M0提高4.3%、6.2%、5.9%、9.0%和9.8%,其中M5处理保墒效果最优,0—15 m土层土壤有效含水量45年均值为1339 mm;M0～M5处理下苹果园0—15 m土层土壤湿度垂直变化剧烈,土壤干层出现时间分别为13年生、14年生、15年生、15年生、16年生和16年生,干层最大深度均达到11 m;6个施肥处理的0—500 cm土层土壤有机碳含量45年均值为6.43、7.68、7.97、8.67、8.71和8.78 g/kg,随着有机肥施用比例增加而提高,M1、M2、M3、M4和M5处理土壤有机碳含量分别较M0提高19.4%、24.0%、34.8%、35.4%和36.4%;不同施肥处理下,土壤含水量与果园利用年限间呈显著负相关,土壤有机碳含量与果园利用年限间呈正相关,随着有机肥施用比例的增加,这两个相关系数均增大。 【结论】 与单施化肥处理相比,5种有机肥施用处理均有利于提高土壤含水量和有机碳含量,且M1～M4 四种有机肥与化肥配施处理均能够不同程度增加苹果园产量,综合0—15 m土层土壤有效含水量和4～45年生苹果园产量模拟结果考虑,在折算纯氮360 kg/hm2用量条件下,洛川果园适宜有机肥与化肥配施比例为4∶6～6∶4。      

渭北旱塬矮化苹果园滴灌下土壤剖面水分和

通过采集渭北旱塬矮化果园4个不同时间点（4月2日,5月1日,5月30日,8月13日）的土壤剖面样品,分析滴灌施肥下土壤剖面水分和养分时空分布的特征。结果表明：（1）前期土壤剖面水分集中分布在滴灌点附近,水平迁移距离20 cm,垂直迁移距离100 cm;后期滴灌和降雨增多,导致在60—100 cm深土层出现较高的土壤水分含量,土壤水分在水平方向上有明显的分布差异。（2）土壤硝态氮表现出明显的随水移动规律,且集中分布在水分湿润区边缘附近,垂直迁移距离大于水平距离。（3）土壤速效磷、速效钾在土壤剖面呈现出表聚现象,速效磷主要分布在水平方向0—20 cm,垂直方向0—30 cm区域,速效钾主要分布在水平方向0—40 cm,垂直方向0—40 cm;均表现滴灌点区域含量高,远离滴灌点含量相对较低,具有明显的空间分布差异。在水平方向20—40,0—40 cm深土层速效钾含量相对较低,出现较明显的低值区域,后期该区域出现水平方向远离。（4）建议减少灌溉量,水分入渗深度应控制在0—40 cm,从而减少氮素淋溶流失;合理调整滴灌点与树干的距离,保证当年新生根系能吸收到充足氮、磷、钾养分。     

渭北苹果园土壤有机碳库变异特征

土壤碳库是陆地生态系统中最大且最活跃的碳库之一,是全球碳循环的核心内容.土壤有机碳的固定和矿化不仅对全球大气CO2浓度起着重要的调节作用[1],而且影响着土壤肥力及作物产量[2-3],指示着植被演替的结果和演化的趋势,倍受学术界广泛关注.     

陕西渭北旱塬烤烟施用钾肥技术研究

在渭北旱塬进行烤烟钾肥篱用量试验和氮磷钾肥配比试验,结果说明施钾肥可以提早旺长期,增加干物质积累,提高上中等烟比例和含钾量。在目前的土壤速 效钾水平下,旱塬施钾不应超过Ｋ２Ｏ１８０ｋｇ／ｍ＾２。在施氮６０ｋｇ／ｈｍ＾２的情况下,氮磷钾肥以１：２：３（Ｎ：Ｐ２Ｏ５：Ｋ２Ｏ）配合可达到较高的产量和产值,烟叶含钾量提高到２％以上。     

渭北旱塬梯田土壤钾素状况及影响因素分析

对渭北旱塬梯田土壤钾素特征、剖面变异性及影响因素的系统研究表明,表层各形态钾素中有效性钾和速效钾的空间变异性最大,钾素分布并不平衡;整体来看,因富钾矿物的作用导致钾储量（矿物钾和全钾）充盈,但约95％对植物长期无效;有效钾素（有效性钾和速效钾）的供应及潜在给源（缓效钾）都较富足。在80cm剖面内,各形态钾素的变异性既反映出它们之间可相互转化,也揭示出梯田植物受钾素影响的范围在60cm以内。有机质、CEC和粘粒对有效钾素影响较大CaCO3和pH值对各形态钾素呈负效影响,特别是CaCO3对缓效钾的“稀释效应”最为明显;坡位、坡向和梯田类型对土壤钾素都有一定程度的影响;研究区梯田耕种至少17年以上钾素开始衰退,但降幅较小。     

农艺措施和施肥对渭北旱塬旱地玉米的影响

2002—2003年在渭北旱塬（陕西省铜川市）进行了不同农艺措施和施肥条件下玉米地土壤墒情、玉米生长和产量试验。结果显示,覆盖、垄沟等措施都能够在一定程度上提高土壤水分含量,但降水量和降水时间分布特点对土壤墒情的影响更大。同常规种植的玉米相比,覆盖、垄沟和施抗旱专用肥等技术措施有利于玉米生长。渭北旱塬区玉米产量一般在7000kg·hm^-2左右,但不同处理间玉米产量存在较大的差异,其中以有地膜覆盖的处理增产效果最为明显,一般较常规种植增加35％～43％。比较2a的试验结果还发现农艺措施的效果与降水年型有关,在较干旱年份,地膜覆盖、垄沟和施抗旱专用肥等技术措施的增产效果更明显,玉米产量能够提高10％-15％。     

渭北旱塬生态农业建设模式浅析

简析了陕西省渭北旱塬实施的以沼气为纽带的“三位一体”五配套良性循环生态农业模式、以退耕还林还草为核心的小流域综合治理模式及其经济、社会和生态三大效益。     

渭北黄土高原经济林地土壤养分特征研究

为了探明渭北黄土高原经济林地土壤养分状况及其变化规律,以主要经济林树种杏树、柿树、花椒和核桃作为研究对象,对经济林地土壤养分变化特征进行了研究.结果表明:经济林地由于受成土母质和人为干扰的作用,土壤养分含量变异范围较宽,其中养分变异范围中碱解氮的变幅最小,而速效磷最大,达74.17%;不同的经济林地土壤养分存在一定的差异性,花椒林地有机质和速效钾含量最高,杏树林地次之,柿树和核桃林地含量较低,碱解氮的变化趋势为:核桃>花椒>杏树>柿树,速效磷的变化趋势为:杏树>柿树>花椒>核桃;各种养分在剖面中的含量具有明显的层次性,表层(0-20cm)养分含量最高,随着剖面深度的增加,养分含量逐渐降低,且降低的幅度越来越小,养分具有明显的“表聚效应”;土壤养分含量之间存在一定的相关性,有机质与速效钾呈显著相关,与碱解氮呈极显著相关,碱解氮与速效钾呈极显著相关,而速效磷与其它养分变化的相关性较低,没有明显规律性;依据黄土高原土壤养分分级指标,所调查经济林土壤有机质和碱解氮处于较低水平,速效磷、速效钾含量丰富,能够满足一般树木生长的需要.     

渭北黄土高原核桃林地的土壤水分特征

 水分是制约黄土高原地区生态环境恢复和经济发展的主要限制因子。研究黄土高原土壤水分变化规律,有着极其重要的科学和实际意义。采用随机设计,实地试验的方法,对渭北黄土高原核桃林下土壤水分状况及其变化规律进行了研究。结果表明:黄土高原核桃林地土壤蒸发量与月均温呈正相关关系。土壤含水量随时间的变化,主要受降水量和土壤蒸发与植被蒸腾耗水的影响。黄土高原核桃生长期的土壤水分季节变化,分为3个阶段:春末夏初土壤水分强烈消耗期(5—6月)、雨季土壤水分补充期(7—10月)和冬春土壤水分缓慢积累期(11月至翌年4月)。土壤含水量的季节性变化,与降水量的季节性变化密切相关。核桃林下的土壤贮水量,以8月份最大,6月份最小;耗水量在7月份最大,4月最小。4—7月处于水分亏损状态,而8—10月随降雨量增加,土壤水分便得到补充。水分调控不仅能不同程度地提高土壤贮水量,而且对水分亏损有一定缓解。各灌水处理下的土壤耗水量均有一定程度增大,而覆膜、覆草和修剪下的土壤耗水量,则有一定程度的降低。综合起来可以看出,覆膜、覆草、中等以上程度修剪、4月和6月分别灌水225kg和225kg等5种处理效果较佳,尤其是覆膜效果最好,不仅显著提高了土壤含水量和降低了土壤耗水量,促进了果实的生长发育,而且成本低廉,易于获得,使用方便。建议在黄土高原经济林丰产栽培中推广作用。     

渭北不同园龄苹果园土壤团聚体状况及演变趋势研究

为了探索果业生产和果园管理措施对土壤质量的影响,选取了渭北旱源苹果主产区彬县10a幼龄和21a老龄苹果园0~40 cm土壤为研究对象,以农田为对照,采用干筛法和湿筛法研究了不同种植年限果园土壤团聚状况与演变趋势。结果表明:渭北地区土壤机械稳定性团聚体以0.25 mm微团聚体为优势级别,仅0~20 cm处随园龄递增果园土壤团聚化趋势较为明显,0.25 mm土壤团聚体含量(DSAC0.25)、平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)均显著增大,团聚体分形维数(D)递减,但是,10~0.25 mm和5~1 mm最有价值团聚体和团聚体系数(KCTP)均在递减。渭北土壤水稳性团聚组成中约60%为0.25 mm微团聚体,在0~30 cm处土壤水稳性团聚体的MWD、GMD和WSAC0.25呈现为农田(对照CK)10a果园21a果园,随园龄递增有明显增大趋势。0.25 mm团聚体的破坏率(PAD0.25)随园龄增加显著增大,递增幅度随土层深度增加而递减。相关分析表明,土壤总有机碳(TOC)、颗粒态有机碳(POC)与机械稳定性团聚体各项指标呈极显著相关,土壤碳酸钙含量、黏粒含量与水稳定团聚体多项指标呈极显著相关,PAD0.25与土壤理化性质呈显著相关。研究表明,果树种植在表观上明显提高了渭北地区表层0~20 cm土壤机械稳定性大团聚体数量,增强了土壤抗风蚀能力,但却显著降低了土壤团聚体的农艺质量及其稳定性,果园土壤团聚体的农艺质量显著退化与有机物及碳酸钙含量递减有着直接关系。     

渭北黄土高原流域土壤水分生态条件与树种配置

针对造林成活率低的问题,以欠水年土壤水分特征与苗木的抗旱性为依据,探讨了渭北黄土高原流域人工林配置。得出流域土壤水分具有沟道高、阳坡上部低、秋季高、春季低的时空分布特点,且其含水量均高于凋萎湿度;当土壤含水量≥8.56%时,供试的21种苗木均能成活60天以上;最后提出了流域人工林配置方案。     

渭北旱塬苹果黑星病流行因子分析

利用渭北旱塬7年(1997～2003年)的温度、相对湿度、降水量和苹果黑星病流行程度资料,采用逐步回归法分析了影响渭北旱塬苹果黑星病流行的因子,求得最优回归子集,包括4月和8月份的降水量、前1年12月份的平均相对湿度、1月和7月份的平均温度,建立苹果黑星病多元线性回归预测模型,以残差绝对值<0．5为统计标准,对1997～2003年苹果黑星病的流行程度进行回测。结果表明,预测模型回测准确率高,可用于指导渭北旱塬苹果黑星病的防治工作。     

渭北黄土高原苹果园土壤重金属空间分布及其累积性评价

通过对渭北黄土高原苹果园217个样点0～40cm土层土壤取样分析,采用地统计学和GIS相结合的方法,研究了苹果园土壤中Hg、Cd、Pb、As、Cr、Cu6种重金属的含量及其积累状况、空间结构及其分布特征,并根据绿色食品产地环境质量标准对苹果园土壤环境质量进行了评价。结果显示,渭北苹果园土壤中6种重金属已出现一定程度的累积,其累积程度依次为：Hg〉Pb〉Cd〉As〉Cu〉Cr。各采样点Hg、Cd含量变异程度较大,变异系数在50%以上;而Pb、As、Cr、Cu各采样点含量差异较小,变异系数为19.10%～23.70%。6种重金属均表现为较强的空间相关性,其空间变异性主要由成土母质、气候、地形等结构性因素控制。其中随机因素对Cd的空间变异的影响程度相对较大,一定程度上消弱了结构性因素对Cd空间变异的主导作用,而Pb、Cr、Cu空间变异受随机因素的影响较弱,随机性因素对各重金属空间变异的影响程度依次为：Cd〉As〉Hg〉Pb〉Cr〉Cu。重金属积累的单项评价指数均小于1,综合评价指数小于0.7,果园土壤环境质量完全满足绿色食品产地环境质量的要求,其中As的累积对绿色食品苹果生产可能有较大的潜在影响,应加以有效控制以防止其持续累积。     

渭北旱塬旱作节水农业示范区建设模式探讨

在对渭北旱塬水资源、气候资源、土地资源、作物资源等现状全面调查的基础上,提出了渭北旱塬旱作节水农业示范区的建设模式即高标准旱作节水基本农田建设模式、节水农业设备新建与补充模式、高效集雨节灌示范工程建设模式、抗旱节水特色品种和良种繁育引种基地建设模式、节水农业工程建设模式,并对各模式进行了综合探讨和分析。     

渭北旱塬红富士苹果需水量与限水灌溉效应研究

应用田测法,对渭北旱塬南部高原台塬过渡区,矮化红富士苹果需水量、需水规律及限水灌溉效应进行了研究。结果表明,该区矮化红富士苹果生育期总需水量为494.8～552.7 mm,其中干旱年份高于湿润年份;年生育期内以6月最大,7～8月次之,10月最小。果实膨大和花芽分化盛期需水量最大,占总需水量的41.4%～46.7%,新梢生长与果实发育前期次之,占总需水量的34.0%～34.2%;并得出了该区矮化红富士苹果生育期的作物系数KC值。对不同降水年型土壤水分盈亏状况与该区降水特点分析表明,该区50%年份降水能够满足