麦季氮肥运筹对冬小麦–夏玉米种植体系物质生产及氮肥利用的影响

2009-2011年在山东临沂冬小麦-夏玉米生产田,探讨了麦季施氮水平和施氮时期对两季作物干物质积累与分配、籽粒产量、氮肥农学利用率和氮肥偏生产力的影响。施氮量设4个处理,分别是0 (N0)、168.75 (N1)、225 (N2)和281.25 kg hm^-2 (N3);氮肥追施时期设2个处理,分别为拔节期(S1)和拔节期+开花期(S2)。在S1条件下,冬小麦和夏玉米的籽粒干物质积累量及夏玉米和周年生物产量均表现为N3>N2>N1,冬小麦和夏玉米的籽粒产量N2和N3处理间无显著差异;氮肥农学利用率和氮肥偏生产力在麦季随施氮量增加显著降低,而在玉米季则逐渐升高,但玉米季氮肥偏生产力N3与N2处理间无显著差异。S2条件下麦季施氮量由N2处理增加25% (N3),冬小麦和夏玉米籽粒干物质积累量、生物产量和籽粒产量无显著变化,氮肥农学利用率和氮肥偏生产力在麦季显著降低、在玉米季无显著变化。与S1相比,S2有利于提高N1和N2条件下冬小麦籽粒与营养器官的干物质积累量、生物产量、籽粒产量和氮肥农学利用率及氮肥偏生产力,但对N3条件下的这些指标无显著影响;而在玉米季,3个施氮量水平下夏玉米的各项指标均显著升高。综合周年生物产量、籽粒产量和氮肥农学利用率及氮肥偏生产力结果,麦季总施氮量225 kg hm^-2及拔节期+开花期追氮是本试验条件和种植模式下的最佳麦季氮肥运筹模式。     

长期定位施肥对土壤氮素矿化与作物产量的影响

揭示长期施用有机肥及配施氮肥对非石灰性潮土氮素矿化特性的影响,探索其与作物产量间的关系。以始于_1978年的莱阳长期定位施肥试验为基础,采用田间原位-离子交换树脂法(ISC-IERB)研究了长期定位施肥对土壤氮素矿化特性的影响,并对其与产量进行了相关分析。结果表明:长期施用有机肥及其配施氮肥可显著提高非石灰性潮土全氮、矿质氮、净氮矿化量、冬小麦或夏玉米吸氮量和产量,且在同一有机肥(氮肥)水平下,均随氮肥(有机肥)投入量的增加呈增加趋势,其中高量有机肥配施高量氮肥(M_2N_2)处理的增加幅度最高,冬小麦、夏玉米产量分别为6 803,_1_1 935 kg/hm_2;长期施肥使夏玉米季土壤氮净矿化量、净氮矿化率明显大于冬小麦季,施肥处理(M_1、M_1N_1、M_1N_2、M_2、M_2N_1、M_2N_2)的增幅分别为7.1%-2.7%,16.2%-76.0%;相关分析表明,冬小麦-夏玉米产量与当季冬小麦、夏玉米播前土壤全氮、矿质氮含量、氮净矿化量均存在极显著相关性,但与氮素表观淋失量相关不显著。研究表明,施用有机肥、氮肥是提高土壤供氮潜力、作物产量的有效手段,作物与季节是影响土壤氮素矿化的重要因素。     

近30年冀东地区气候变化对气候生产力的影响

【研究目的】为了摸清全球气候变化背景下冀东地区年平均气温及年降水量变化情况,以及由此对作物气候生产力产生的影响和未来气候变化情景下作物气候生产力水平。【方法】笔者利用冀东地区11个观测站1977-2006年气象资料与统计资料,在分析年均气温和降水量变化的基础上,应用Thornth waite Memorial模型,计算气候生产力对年均气温和降水量变化的响应情况。【结果】结果表明：（1）该区气温增速为（0.41~0.75）℃/10a,年降水量波动减少,但不显著;（2）过去30年间气候生产力总体呈减少趋势,但不明显,气候生产力利用率平均为43.3%,呈提高的趋势;（3）未来不同气候情景下,“暖湿型”气候将使气候生产力增加7%~20.8%,“冷干型”气候将使气候生产力降低7.1%~9.7%。【结论】（1）年平均气温变化在山区、平原和沿海地区表现出很好的一致性,年降水量表现出非一致性;（2）本地区作物气候生产力随年平均气温和年降水量的增加而增加,单一的气温升高和降水量增加均可使气候生产力增加,降水量不足构成作物气候生产力变化的主要限制因子之一;（3）本地区作物生产力还有很大的潜力,针对非作物本身因素提高单产还有可能;（4）未来气候变化情境下,“暖湿型”气候对本地区气候生产力增加最有利,“冷干型”气候对气候生产力增加最不利。     

甲酰氨基嘧磺隆对夏玉米田杂草防效较好且安全

<正>为了验证和评价3%甲酰氨基嘧磺隆可分散油悬浮剂(OD)对夏玉米田杂草的防除效果及对作物的安全性,山西省农业科学院植物保护研究所于2017年7月11日(夏玉米3～6叶期、1年生杂草2～5叶期)在山西省临汾市尧都区吴村镇洪堡村,用3%甲酰氨基嘧磺     

基于磷肥施用深度的夏玉米根层调控提高土壤氮素吸收利用

良好的根系构型能够促进作物高效获取土壤养分。基于磷肥施用深度的根层调控技术可以优化夏玉米根系的时空分布并促进其与土壤水分、养分供应的空间匹配性,为通过玉米根系挖潜实现节肥增效提供理论与技术支撑。本试验以不施磷肥处理为对照(CK),设置距离地表-5 cm (P5)、-10 cm (P10)、-15 cm (P15)和-20 cm (P20)深度施用磷肥处理,分析各处理对夏玉米根系分布、植株生长及产量形成、氮素吸收、积累与转运的影响。结果表明,磷肥适当深施显著促进夏玉米根系生长,根干重、根长密度、根系表面积和根体积均显著增加,整体表现为P15P10P20P5CK。随着磷肥施用深度的增加,深层玉米根系显著增加。P15和P20处理根干重所占比重,在20～40cm土层分别为12.3%和12.1%;在40～60 cm土层分别为6.7%和6.9%。根系分布深度的增加促进了对土壤氮素的吸收,深施磷肥处理各土层中尤其是20cm以下土层土壤氮素含量显著降低。根系分布的优化同时促进了植株氮素积累与转运, P15处理较P5处理氮素吸收效率、氮积累量、转运量及氮肥偏生产力2年平均分别提高14.5 kg kg–1、19.2%、48.9%和6.4kgkg–1,籽粒产量2年平均增产16.4%。在本试验条件下,磷肥集中施用在-15cm处理,能显著促进夏玉米深层土壤根系的生长,扩大根系养分利用空间,增加根系对深层土壤氮素的吸收,促进植株氮素积累及转运,提高其生产力,最终提高产量。     

山西省主要粮食作物节肥增产潜力研究

系统总结了2004—2013年山西省10年间主要粮食作物(春玉米、夏玉米、冬小麦)的播种面积、产量、肥料用量、养分效率的变化趋势,并分析了作物的节肥潜力。结果显示:2013年比2004年粮食作物播种面积增加了11.9%,总产量增加了23.6%,肥料用量同步增长了29.5%。粮食总产的增加主要源于玉米面积和产量的贡献,十年间玉米面积增加了48.4%,总产量增加了51.2%,而粮食单产却徘徊不前。对目前山西省粮食生产肥料偏生产力、节肥潜力等指标分析得出,在稳定钾肥施用前提下,玉米小麦生产能够节肥17万t,节肥潜力达22%;在节肥20%前提下,应用高产高效技术,山西能够同时实现粮食增产20%和氮肥偏生产力提高10%以上的目标,使山西省粮食生产达到节肥绿色增产的效果。     

持续性温强和土壤水分对玉米发育进程的影响及其模拟

作物的发育进程对产量形成有重要影响,在作物生长模型中也起着时间指针的重要作用。但目前逐日累积温度的发育模式无法解释作物播期不同而成熟期差距很小或基本相同的现象;目前对土壤湿度影响作物发育进程的规律也不十分清楚,多数作物生长模型也未予考虑。本研究以华北夏玉米为研究对象,首先对几种常用的作物发育模式进行稳定性比较,然后再分别探讨持续性温度强度和土壤湿度对夏玉米发育进程的影响规律,并构造相关模式。结果表明,积温(TSUM)、发育单位(CHU)和热量单位(THU)等发育模式中以THU的稳定性最高。夏玉米发育进程不仅由累积温度或热量单位决定,而且受持续性温度强度（某一发育阶段的平均温度）的明显影响。平均温度较高时,完成该发育进程需要累积更多的温度。据此建立的模式对夏玉米分期播种的发育进程模拟有明显改善。土壤水分对夏玉米发育进程有明显影响,水分增加将促使夏玉米营养生长阶段的发育加速,导致抽雄期提前。由此建立的模式对区域上夏玉米发育进程的模拟有一定改善。     

半湿润区免耕覆盖对土壤水分、温度及作物产量的影响

以半湿润区冬小麦－夏玉米一年两熟种植制度为研究对象,设置传统耕作(T0)、免耕无秸秆覆盖(T1)和免耕秸秆覆盖(T2)3个处理,研究不同耕作和秸秆覆盖方式对土壤水分、土壤温度和作物生长的影响及其在不同作物季节的功能差异。结果表明冬小麦季免耕覆盖(T2)和不覆盖(T1)处理0-60 cm土壤含水量都高于传统耕作(T0)处理,但免耕处理T1和T2只在表层土壤含水量存在显著差异,说明秸秆覆盖对表层土壤保水效果明显。免耕覆盖降低了土壤表层温度(T2相似文献   

夏玉米不同栽培模式花后叶片光合性能的差异

光合作用是作物生长发育及产量形成的重要生理过程,不同栽培模式会显著影响夏玉米花后叶片光合性能。本研究于2018—2019年设置大田试验,以登海605为试验材料,当地农户栽培管理模式(farmer management mode,FP)为对照,通过综合优化种植密度、肥料运筹和种植方式等措施设置超高产栽培模式(super high yield mode,SH)、高产高效栽培模式(high-yield and efficient mode, HH)。分析不同栽培模式叶面积指数、叶绿素含量、气体交换参数和快速叶绿素荧光诱导动力学曲线(OJIP)等的变化特点,探究栽培模式对夏玉米花后叶片光合性能的调控效应。结果表明,不同栽培模式可显著影响夏玉米成熟期群体生物量,SH、HH模式较FP两年分别平均提高27.77%和7.43%,且HH模式花后群体生物量显著增加。不同栽培模式夏玉米花后叶片光合速率均呈现下降趋势,吐丝后30d(R₁+30d)时下降幅度较大。与FP相比, SH、HH在R₁和R₁+30 d净光合速率(net photosynt...     

基于不同夏作物-冬小麦种植制度的黄土高原东部农田土壤物理质量研究

黄土高原东部农田土壤物理质量下降是限制该地区农业生产的重要因素之一,合理的种植制度能够改善土壤物理质量。本试验于2016年设置连续夏绿豆-冬小麦(MB-WW,T₁)、2年夏玉米-冬小麦+2年夏绿豆-冬小麦(2 a SC-WW+2 a MB-WW,T₂)及连续夏休闲-冬小麦(SF-WW,T₃) 3种种植制度,分析实施第3和4年的土壤物理质量,以探索潜在的适宜于改善研究区土壤物理质量的种植制度。结果表明：T₁处理下冬小麦收获后0~30 cm各土层毛管孔隙度较T₂和T₃处理分别显著提高了19.20~28.49%和18.86~31.86%。此外T₁处理夏播作物收获后,10~20 cm土层土壤储水量较T₂显著增加了6.37%,20~30 cm土层土壤质量含水量和储水量较T₂处理分别显著增加了7.87%和4.70%。相较于T₃,冬小麦和夏播作物收获后T₁和T₂处理下土壤容重、总孔隙度和土壤固、液、气三相比偏离值没有得到明显的改善。综上所述,绿豆-冬小麦种植制度对土壤物理质量有一定的改善,采用连续夏绿豆-冬小麦种植制度可能是改善黄土高原东部农田土壤物理质量潜在的措施之一。     

不同种植模式对河北低平原区域地下水平衡和水分经济利用效率等的影响

河北低平原区是全世界地下水超采的主要地区,同时又是中国主要的粮食主产区。不同的种植模式对水资源利用和粮食安全生产起着非常重要的作用。为了探清河北低平原区不同种植模式对区域地下水平衡及水分经济利用效率等方面的影响,以河北低平原区沧州市为研究区域,通过利用实验结果及统计数据,对该区主要存在的一年两作、一年一作和两年三作的12种不同种植模式下的耗水、产量及对地下水的影响等进行了分析。结果表明：冬小麦—夏玉米一年两作的传统种植模式2年的产量最高(30000 kg/hm²),需水量也最大,达到1683 mm,但效益和水分利用经济效益最低[2.61元/(mm·hm²)],并且对地下水的影响最大;棉花—冬小麦—夏玉米的两年三作模式经济效益和水分利用经济效率最高,分别为15750元/hm²和12.2元/(mm·hm²);一年一作的种植模式对地下水的影响最小。因此,从该区域农业水资源可持续发展和粮食安全角度考虑,应该发展棉花—冬小麦—夏玉米的两年三作种植模式。     

太行山山前平原节水替代模式耗水特征分析

针对华北平原冬小麦-夏玉米模式的高耗水特征,结合当地作物生态适应性、粮棉安全及经济效益要求,从2003-2010年筛选确定了麦玉-春甘薯-春棉-春甘薯模式（粮棉薯）、黑麦草/春棉-花生-麦玉模式（粮棉油）、麦玉-花生模式（粮油）进行定位试验研究,分析3种模式替代麦玉模式的可行性。笔者重点研究了各模式的水分消耗特征,分析了一个轮作周期内（2006-2009）各模式土壤贮水量、耗水量、各层次体积含水量变化和水分平衡。研究结果表明：与麦玉对照相比3种替代型模式土壤贮水量和不同层次水分利用表现出显著茬口效应,可更好的实现年际间水分互补利用;粮棉薯和粮油模式比麦玉模式生育期节水18%以上,两种模式下土壤贮水量平均每年增加20 mm以上且与对照无显著差异,但这两种模式4年间土壤水分无效蒸发量显著高于对照。粮棉油模式与麦玉模式相比生育期节水5.4%,平均每年土壤贮水量增加13.8 mm,显著低于麦玉模式（21.9 mm）,水分无效蒸发与对照无显著差异。替代型模式土壤贮水量整体水平较高,土壤水分变化率相对较小。因此,粮棉薯模式和粮油模式节水效果较好,粮棉油模式无明显节水效果,但综合粮食安全,粮油模式为最优替代模式。     

新疆棉蚜生物型的研究

在新疆主要棉蚜寄主植物之间进行了接种试验，确立了不同的棉蚜食物专化型—瓜蚜型和棉蚜型。二者各自在瓜类和棉花上独立存在，互相不能直接迁移定植；初步推断出棉蚜在新疆存在３种生活周期型：（１）异寄主全周期型，以石榴和黄金树等为越冬寄主，棉花为侨居寄主；（２）同寄主全周期型，初步观察棉蚜在黄金树上能完成生活周期；（３）不全周期型有两种情况，一是瓜蚜型夏季在田间瓜类作物上营孤雌生殖生活，秋季进入温室和大棚的黄瓜等寄主上继续营孤雌生殖生活；二是夏季在棉花上营孤雌生殖生活，秋季进入温室和大棚的扶桑等寄主上继续营孤雌生殖生活；并采用ＲＡＰＤ－ＰＣＲ技术对不同寄主植物上的棉蚜种群进行了检测。     

北疆不同类型棉田节肢动物群落结构与多样性

运用群落生态学方法研究了北疆棉田不同邻作、灌溉方式对棉田节肢动物群落结构和多样性的影响及其在不同年份的变化趋势。结果表明,不同的邻作方式能改变棉田节肢动物群落结构,邻作小麦增加棉田天敌种类,邻作玉米增加棉田天敌个体数,对棉田害虫有较强的控制作用,而邻作西红柿作用相对较弱,生产上应充分利用邻作小麦和玉米的有利作用。2003年滴灌棉田节肢动物群落多样性指数(0.7250)和均匀度(0.2111)均大于沟灌棉田(0.1924、0.0605),群落更稳定;不同年份棉田节肢动物群落结构和多样性变化大,说明气候因素是影响节肢动物群落结构和多样性的主要原因。     

甘肃金塔县种植业结构对气候变暖的响应

为了研究地处西北极端干旱区脆弱气候带的甘肃金塔种植业结构对气候变暖的响应,利用金塔气象站1971—2012 年地面气象观测资料,采用温度距平时间序列及线性趋势拟合等方法,对年平均气温、平均最高气温、平均最低气温和≥10℃积温变化趋势进行分析。结果表明,近42 年来金塔县年平均气温、平均最高气温、平均最低气温均呈波动上升趋势,≥10℃积温呈明显的增加趋势;金塔县种植业结构对气候变暖的响应明显：20 世纪70 年代中期—90 年代中期,当地主栽农作物以粮食作物为主,1998年粮食、棉花等经济作物种植结构发生了根本性变化,进入21 世纪以来,农作物种植面积的布局顺序改变为棉花等经济作物、粮食。由此可得：气候变暖对金塔种植业结构改变有重大影响。     

聊城市种植业结构现状及发展研究

对聊城市种植业的现状进行了研究,并对种植结构进行评价,实现对聊城市的作物种植进行合理调整;对影响作物种植的要素进行定性打分,根据作物的得分情况进行最优组合;结果发现粮食作物中分数由高到低的顺序是：马铃薯、玉米和小麦;油料作物是：花生、油菜;经济作物是棉花和药材;蔬菜依次是茄子、西红柿、食用菌、黄瓜和西葫。据此提出了7种适合聊城市种植业发展的作物组合。     

夏季干旱期间贵州农业气候资源优劣分析

为定量评估夏季干旱期间光照、热量和水分农业气候资源对粮食作物的客观影响,采取粮食光温生产潜力、光温水生产潜力评估方法,对比分析夏季干旱期间粮食生产潜力相对于气候平均状态的偏差,客观定量地分析夏季干旱期间贵州农业气候资源优势和劣势。研究表明：夏季干旱背景下,贵州水稻、玉米光温生产潜力相对于正常气候年份普遍偏高10%左右,光照和热量资源优势明显;而水稻、玉米光温水生产潜力却普遍偏低30%~40%,水分资源劣势限制了作物生长。通过水资源的合理开发和高效利用,满足干旱期间农作物的水分需求,良好的光照和热量条件可更加有利于农业生产。     

春夏不同播期玉米籽粒镉积累差异

本研究以34个玉米品种为材料,在湖南长沙和湘潭两地镉污染农田设置2个播期处理开展大田试验,探讨春、夏不同播期玉米品种籽粒镉积累差异.结果表明,播期对玉米籽粒镉含量有显著影响,春播镉含量高于夏播.不同玉米品种间籽粒镉含量差异显著,表现出广泛的遗传变异,变异系数大于100％,且广义遗传力可达85％.相关性分析结果表明,土壤...     

华北平原主要作物生产的碳效率研究初报

提高农作物生产的碳效率是实现低碳农业的重要途径之一。为探明农业生产中的碳效率,本文以河北吴桥县为例,基于农户生产调查数据,利用投入产出法,对华北平原冬小麦、夏玉米和棉花3种主要作物生产的碳投入、碳产出和碳效率进行了评价。结果表明,冬小麦、夏玉米和棉花生产的碳投入总量分别为943.47±225.14、525.74±134.73和513.60±138.94 kg CE km^-2,其中化肥和电能占总量的大部分,分别约占60%和25%。3种作物碳的产出总量分别为8 430.70±774.45、7 194.50± 754.58和5 486.00±547.69 kg CE hm^-2,其中秸秆约占总量的50%,经济产量约占34%,根约占17%。冬小麦、夏玉米和棉花碳的生产效率分别为7.95±2.55、15.90±4.34和7.60±2.92 kg kg^-1 CE,碳的经济效率分别为13.28±4.56、21.47±5.86和76.70±29.45 CHY kg^-1 CE,碳的生态效率分别为9.59±3.07、14.57±3.98和11.69±4.49 kg C kg^-1 CE,作物间的碳效率差异显著,初步表明在华北平原,夏玉米生产的碳综合效率最高,棉花次之,冬小麦最低。     

棉花早熟性研究进展及其应用

早熟棉适于麦(油)后直播,实现粮棉一年两熟,对棉花产业稳定发展具有重要意义。本文对早熟性的遗传特性、早熟相关QTL定位、早熟相关基因挖掘的进展进行了阐述;总结了早熟棉的发展与育种现状以及早熟棉种质资源的创新利用;介绍了早熟棉在我国黄河流域、长江流域、西北内陆棉区的生产示范应用情况;提出了我国早熟棉育种的研究展望,为我国早熟棉育种提供参考。