不同小麦品种及秸秆处置方式对农田磷素平衡的影响

为掌握不同小麦品种秸秆还田对农田磷素平衡的影响,优化麦田养分资源管理,以当前江苏省农业生产上主导品种和有苗头的小麦新品种(系)为供试材料,研究不同小麦品种成熟期植株磷素含量与分布,分析其秸秆还田与不还田条件下土壤磷素盈亏的差异。结果表明,磷高效吸收型小麦品种的籽粒磷含量较高,其磷素携出量和回田量较高;在常规磷肥施用量49kg P·hm~(-2)条件下,若秸秆不还田,磷高效吸收型品种种植土壤中磷呈现少量亏损状态;而磷低效吸收型品种的籽粒磷含量较低,其磷素携出量和回田量较低,无论秸秆还田与否,土壤磷均有盈余。与秸秆不还田相比,秸秆直接还田显著增加了小麦磷素回田量,减少了小麦磷素携出量。秸秆不还田时,麦田土壤磷盈亏量为-4.7~25.2kg·hm~(-2);秸秆直接还田时,所有小麦品种种植土壤中磷素均呈盈余状态,土壤磷盈亏量为4.0~30.3kg·hm~(-2)。在供试的32个小麦品种中,秸秆不还田方式下农田磷素大量盈余的品种有9个,秸秆还田方式下农田磷素大量盈余的品种有28个。在当前秸秆还田的大趋势下,要维持农田磷素平衡,对大部分小麦品种均应适当减少磷肥施用量。     

不同钾吸收类型小麦品种(系)秸秆还田对农田钾素平衡的影响

为明确不同小麦品种(系)秸秆还田对土壤钾素平衡的影响,采用大田试验,研究了32个小麦品种(系)成熟期植株的钾含量及分布,对比分析了秸秆直接就地还田与收获不还田条件下不同小麦品种(系)钾素的携出量、回田量与土壤钾素盈亏量。结果表明,在麦田钾肥施用量为93kg·hm-2条件下,秸秆还田后,小麦植株返还到土壤中的钾素量高达60.4~146.3kg·hm-2。与秸秆不还田相比,秸秆还田多向农田返还钾素44.6~112.6kg·hm-2。在秸秆还田条件下,种植所有品种(系)的土壤钾素均呈现大量盈余状态,其盈余量为65.7~81.3kg·hm-2,占施钾量的70.7%~87.4%。秸秆还田还有利于缩小不同品种(系)种植农田土壤钾素的差异。秸秆不还田条件下农田钾素盈亏状况在品种(系)间差异显著,而秸秆还田条件下不同品种(系)间农田钾素盈亏状况差异较小。钾高效吸收型小麦品种(系)具有较高的钾素携出量和回田量及较低的土壤盈余量,而钾低效吸收型小麦品种(系)则具有较低的钾素携出量和回田量及较高的土壤盈余量。从土壤可持续发展而言,无论小麦品种(系)钾吸收效率高低,秸秆还田条件下麦田均应大幅减少钾肥施用量。     

种植大豆对土壤磷、钾平衡的影响

以5个春大豆品种为材料,采用框栽方法对大豆秸秆还田与不还田时土壤磷、钾的盈亏量进行估算,研究了种植大豆对土壤磷、钾平衡的影响.结果表明:大豆成熟期有57.2％ ～70.1％的磷素、60.7％ ～ 74.7％的钾素转移到籽粒中,磷、钾的收获率较高.在大豆施磷酸氢二铵75 ～ 150 kg·hm-2和硫酸钾40～120 kg·hm-2水平下,土壤磷均有盈余,而土壤钾在施钾量低时亏损,高时盈余.大豆秸秆还田时,磷、钾的盈亏量分别为7.1～22.1 kg·hm-2、-7.6 ～25.6kg·hm-2;秸秆不还田时分别为6.0 ～21.0 kg·hm-2、-14.3 ～18.9 kg·hm-2.大豆秸秆还田时,维持土壤磷、钾平衡的临界磷、钾肥用量为P2O5 18.4 kg·hm-2、K2O 29.2 kg· hm-2;秸秆不还田时,磷、钾肥的临界用量为P2O5 20.9kg· hm-2、K2O 37.3 kg·hm-2.可见,优化肥料施用量和秸秆还田是保障土壤磷、钾素平衡的重要措施.     

不同基因型小麦的氮吸收特征与农田归还率研究

为以控制农业面源污染为目标的高氮吸收小麦品种的选择与利用提供理论依据,研究了不同基因型小麦品种植株氮素吸收量及其在各部位的分布与归还特征。结果表明,不同基因型小麦品种植株氮吸收量存在不同程度的差异;32个小麦品种中7个品种属于高氮积累类型,平均氮吸收量为228.4kg·hm-2;小麦籽粒产量与植株氮吸收量呈显著正相关;小麦穗部氮吸收量最适于植株总吸氮量的估测,其估算方程为y=0.865x-1.843。秸秆不还田条件下,高吸氮量类型小麦品种收获后植株残体返回到农田的氮量为19.3kg·hm-2,占植株氮吸收量的9.4%;而在秸秆还田条件下,高吸氮量类型小麦品种植株残体返回到农田的氮量为46.1kkg·hm-2,占植株氮吸收量的20.9%。试验说明,高氮吸收小麦可以同时兼顾高产和农业生态环境保护;确定下茬作物的农田施氮量,除了考虑土壤地力和下茬作物养分需求因素外,还应该考虑还田作物含氮量。     

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     

陕西麦田土壤肥力与施肥现状评估

为了解陕西省麦田土壤肥力和施肥状况,对2005-2009年测土配方施肥项目30个县186 415个土壤数据和1 580个"3414"肥料试验数据以及农户抽样调查数据进行了分析。结果表明,陕西麦田土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾含量分别为14.3g·kg-1、69.0 mg·kg-1、18.5 mg·kg-1和148.4mg·kg-1,与20世纪80年代相比,分别提高了33.6%、40.8%、176.1%和6.8%。在2000年后,陕西省小麦氮肥(纯氮)、磷肥(P2O5)和钾肥(K2O)的投入量分别为183.0、109.5和21.0kg·hm-2,分别比20世纪80年代提高了69.4%、160.7%和1 300%。全省麦田土壤氮、磷素盈余12.0和51.0kg·hm-2,钾素亏缺115.5kg·hm-2。虽然陕西土壤含钾丰富,但为了延缓土壤钾素亏缺和进一步提高磷含量(麦田的磷含量保持在25~35mg·kg-1较合适),建议今后小麦生产中适当减少氮肥投入,增加磷钾肥投入。     

施氮量对稻茬小麦秸秆干物质和养分垂直分布的影响

为给秸秆资源合理开发利用提供依据,以弱筋小麦品种宁麦9号和强筋小麦品种豫麦34为材料,研究了不同施氮水平(0、75、150、225、300kg·hm-2)下成熟期小麦植株干物质、氮、磷和钾的积累垂直分布特点。结果表明,小麦籽粒产量随施氮量增加呈先增后降的趋势,以施氮225kg·hm-2处理的产量最高。小麦冠层干物质和养分存在明显的垂直梯度,增加施氮量显著提高了冠层各层次干物质、氮、磷和钾素的积累量。随冠层层次的降低,叶片干物质积累量先降后增,氮、磷积累量降低,钾积累量升高。茎鞘干物质和钾素积累量则随冠层层次的降低而升高,氮、磷积累量先增后降,以倒2、倒3层较高。各叶层、茎鞘层干物质、氮、磷、钾积累量与籽粒产量均呈极显著正相关关系。在施氮225kg·hm-2处理下,小麦秸秆全量还田对土壤氮、磷、钾养分的贡献分别为3.7、2.8、9.9kg·hm-2;留茬15cm时,残茬干物质、氮、磷、钾还田量占整株秸秆量的比例分别为40%、50%和40%左右。     

长江中下游稻茬小麦超高产群体磷素积累、分配与利用特性

为给长江中下游稻茬小麦超高产(＞9 000 kg·hm-2)生产提供理论依据,以中筋小麦新品种扬麦20为材料,通过氮素运筹(氮肥使用量、施用时期和比例)和基本苗调控建立稻茬小麦不同产量水平群体,研究超高产小麦群体磷素积累、分配与利用特性.结果表明,不同产量水平小麦群体整个生育期磷素积累动态变化均可采用Richards方程拟合.超高产群体拔节期至开花期、开花期至成熟期、开花期、成熟期磷素积累量分别达28、22、46、68 kg·hm-2,显著或极显著高于高产群体.超高产群体磷素吸收高峰出现在拔节期至开花期,其次为开花期至成熟期.开花期茎鞘、穗及成熟期颖壳+穗轴、籽粒中磷素积累量与籽粒产量呈极显著正相关,分别达21、8、9和45 kg·hm-2以上才有利于实现超高产.花后叶片磷素转运量与籽粒产量呈显著线性负相关,茎鞘磷素转运量与籽粒产量呈极显著线性正相关,叶片磷素转运量低于9 kg·hm-2,茎鞘磷素转运量高于15 kg·hm-2才有利于实现超高产.超高产群体百公斤籽粒吸磷量为0.84～0.88 kg,磷素利用效率为113.60～118.93 kg· kg-1,磷收获指数为0.64～0.67.     

聚磷酸铵溶液在春玉米上的施用效果研究

通过在东北典型黑土上设置聚磷酸铵新型液体氮磷复合肥溶液的不同用量田间试验,研究其对玉米产量、磷肥利用效率及农田磷素盈余状况的影响,明确聚磷酸铵溶液在玉米施用上的最佳施用量.两年试验结果表明,磷养分投入量在75 kg/hm2时,玉米产量、干物质量及磷素积累量均处于较高水平,两年的磷肥利用率分别为25.0％和24.5％;当...     

周年秸秆还田量对麦田土壤养分及产量的影响

为揭示周年秸秆还田量对小麦高产优质栽培的影响机理,在大田条件下,设置稻麦秸秆均不还田(CK)、25%稻麦秸秆均还田、50%稻麦秸秆均还田、75%稻麦秸秆均还田、100%稻麦秸秆均还田、100%麦季稻秸还田、100%稻季麦秸还田等7个秸秆处理,经过三年田间定位试验,分析了周年秸秆还田量对三年麦田土壤养分及小麦产量的影响。结果表明,周年秸秆还田后三年土壤养分和有机质含量均不同程度地提高,且随秸秆还田量的增加呈先增后减的趋势,效果最好的还田量主要集中在50%和75%。其中,第一年以50%秸秆还田量对土壤养分和有机质含量影响最明显;到第三年以75%还田量影响最显著,土壤全氮、有效磷、速效钾和有机质含量分别比CK提高了2.61%、4.05%、18.25%和5.90%。在前两年,不同秸秆还田处理对小麦均有增产效果,但在第三年,100%稻麦秸秆均还田和100%麦季稻秸还田处理略微减产。6个秸秆还田处理中只有50%稻麦秸秆均还田对小麦的增产效果在三年中均达到显著水平,增产幅度分别为11.23%、14.74%和14.29%。综合来看,50%稻麦秸秆均还田最适宜当地小麦高产栽培。     

施磷量对高磷土壤小麦磷素吸收和土壤磷平衡的影响

为给高磷土壤小麦磷管理提供依据,在河南省温县速效磷为49.1 mg·kg^-1的土壤上开展2年田间试验,设置5个施磷量水平（0、45、90、135、180 kg P₂O₅·hm^-2）,研究施磷量对小麦产量、干物质积累、磷素吸收利用及土壤磷素平衡的影响。结果表明,随施磷水平的提高,小麦产量呈先增后减趋势,且两年分别在90和135 kg·hm^-2施磷量下最高。90 kg·hm^-2施磷处理显著提高小麦干物质积累量,施磷量进一步增加时干物质累积量无显著变化,叶片等各器官均表现出相似趋势。第一年小麦花后干物质转运量以90 kg·hm^-2施磷处理最高,转运效率为36.7%;第二年花后干物质转运量以135 kg·hm^-2施磷处理最高,转运效率为30.9%。小麦开花期和收获期磷素积累量均以90 kg·hm^-2施磷处理最高,施磷处理收获期吸磷量比不施磷处理增加14.5%～44.6%,开花后各器官磷素转运量和转运效率以90 kg·hm^-2施磷处理相对较高。磷肥利用率随着施磷量增加呈下降趋势,90 kg·hm^-2施磷处理下磷肥利用率相对较高,磷肥偏生产力、农学效率、表观回收率两年平均为130.8 kg·kg^-1、 10.6 kg·kg^-1、23.9%。磷肥用量高于90 kg·hm^-2时,土壤磷素呈盈余状况;在90 kg·hm^-2施磷水平下土壤磷素盈余0.1～17.3 kg·hm^-2;在施磷135 kg·hm^-2和180 kg·hm^-2时,土壤磷素盈余量分别为32.1～77.5和101.5～115.3 kg·hm^-2。这说明,在土壤磷素肥力较高的情况下,推荐施磷量90 kg·hm^-2,可促进干物质和磷素积累,提高小麦产量,同时维持合理的磷肥利用率及磷素平衡状况。     

秸秆覆盖与施磷对旱地小麦小花发育与结实特性的影响

中国西南丘陵旱地气候冬干春旱且速效磷缺乏,是冬小麦生产的主要限制因素。为明确秸秆覆盖与施磷对西南丘陵旱地小麦小花发育与结实特性的影响,以川麦104为供试材料,采用裂区设计,主区为玉米秸秆覆盖(SM)和不覆盖(NSM),裂区为0、75和120 kg P₂O₅·hm^-23个施磷水平,比较分析了不同处理下小麦小花分化及结实特性的差异。结果表明,秸秆覆盖与施磷均可提高小麦小花分化数和可孕小花数,且磷素效应大于秸秆覆盖效应。与不施磷相比,施磷75和120 kg·hm^-2条件下最大分化小花数分别增加了17.4%和78.0%,可孕小花数分别增加27.0%和94.1%,小花存活率提高了16.5个百分点。施磷后穗基部可孕小花数和结实粒数增幅较大,穗中部和顶部增幅较小。与不施磷相比,施磷75和120 kg·hm^-2条件下,穗基部可孕小花数均极显著增加,增幅分别为100.0%和127.2%;结实粒数显著增加,增幅分别为186.4%和193.2%。秸秆覆盖后产量较不覆盖提高20.5%;施磷75和120...     

施钾对小麦/ 玉米产量及土壤钾素平衡的影响

为指导河南小麦/玉米生产中钾肥的合理施用,于2010-2012年在高、中和低三种土壤供钾水平的试验点,研究了施钾量及施钾技术对小麦/玉米轮作产量、钾肥利用效率及土壤钾素平衡的影响。结果表明,在高钾、中钾和低钾土壤上施用钾肥,玉米分别增产4.76%～12.49%、7.56%～16.08%和7.01%～22.61%;小麦分别增产6.87%～13.87%、11.19%～18.57%和18.71%～27.49%。在不同供钾水平土壤上小麦钾肥利用效率均高于玉米,钾肥偏生产力表现为高钾点>中钾点>低钾点,高钾点钾肥当季利用率较高,低钾点的农学效率较高;当施钾量为90、135 kg·hm^-2时,小麦和玉米均以钾肥分2次施用效果较好;施钾量为45 kg·hm^-2时,玉米以底施较好,小麦以追施较好。低钾和中钾点在施钾量大于45 kg·hm^-2时,基本就能维持土壤钾素平衡,而高钾点则在施钾量大于90 kg·hm^-2时土壤钾素才有盈余。综合来看,高、中和低钾点适宜的钾肥用量分别在45、90、135 kg·hm^-2左右,以钾肥分2次施用效果较好。     

长期定位施氮条件下不同品质类型冬小麦适宜施氮量的研究

为了探明河北不同品质类型冬小麦的适宜施氮量,在十年定位试验的基础上,研究了不同施氮水平（0、60、120、180、240和360 kg·hm^-2）下小麦中筋品种济麦22、中强筋品种石优20、强筋品种藁优2018和超强筋品种师栾02-1的产量和品质以及农田氮素平衡和土壤氮素盈余状况。结果表明,产量和品质在不同类型小麦品种间及氮肥处理间均差异显著。不施氮和施氮60 kg·hm^-2处理的产量和品质显著低于其他处理。长期不施氮肥时各小麦品种的蛋白质含量、湿面筋含量、稳定时间等品质指标降至弱筋麦水平。济麦22、石优20、藁优2018和师栾02-1实现高产高效的适宜施氮范围依次是120～240、180～240、120～300和120～240 kg·hm^-2,济麦22达到品种本身品质水平的适宜施氮量范围为120～300 kg·hm^-2,其他品种为180～240 kg·hm^-2。不同品质指标对施氮量的反应有差异,强筋品种的蛋白质含量和面团稳定时间在施氮120 kg·hm^-2条件下能达到较高水平,而湿面筋含量、面团形成时间和延伸性则需要更高施氮量才能达到较高水平。济麦22、石优20、藁优2018和师栾02-1达到农田氮素表观平衡的适宜施氮量分别为197、166、199和218 kg·hm^-2,土壤氮素表观平衡的施氮量均为212 kg·hm^-2。过量施氮不能提高小麦产量和品质,降低施肥效益,会造成土壤氮素盈余。可见,施氮180 kg·hm^-2为最优施氮处理,能实现小麦高产、高效、优质和生态安全的统一。     

黄土高原旱地小麦长期施氮的效应

为了解黄土高原旱地小麦的长期施氮效应,以1984年以来开展的长期定位肥料试验为基础,在一定施磷量（39.3 kg·hm^-2）下,分析了长期不同施氮水平（0、45、90、135和180 kg·hm^-2）间小麦产量、氮素利用、养分累积和土壤氮素含量的差异。结果表明,长期施用氮肥对提高小麦产量仍有显著作用。氮肥利用率和利用效率均随着施氮量增加呈现显著降低的趋势,但施氮135 kg·hm^-2高于90 kg·hm^-2或二者差异不显著;施氮显著提高了小麦籽粒、秸秆和植株对氮、磷、钾的累积量,同时有利于养分在籽粒中的分配;土壤氮素累积量随施氮量增加呈现先升高后降低趋势,全氮和碱解氮含量均在施氮135 kg·hm^-2达到最高值或较高值。黄土高原地区小麦施氮135 kg·hm^-2时,可以获得较高产量,同时氮肥利用效率、籽粒中养分累积量及土壤残留氮量也较高,是该地区小麦氮素最适施用量。     

施磷量对低磷灌区冬小麦产量、经济效益和农学效率的影响

为优化低磷灌区的小麦施磷量,2014-2016年,以西农979、西农3517、兰考198、开麦20、泛麦8号和洛麦22为材料进行田间定位试验,研究了P₂O₅量为0(P0)、60(P60)、120(P120)、180(P180)和240(P240) kg·hm^-2 5个不同施磷量对冬小麦籽粒产量及其构成因素、经济效益和磷肥农学效率的影响。结果表明,随施磷量的增加,小麦成穗数显著或不显著增加,穗粒数、籽粒产量和经济效益呈先升高后降低的趋势,磷肥农学效率逐渐下降。品种对小麦籽粒产量、经济效益和磷肥农学效率有显著影响,两个小麦生长季的平均产量和经济效益分别均以P180和P120处理最高;在2015-2016生长季,P60、P120、P180和P240的磷肥农学效率较2014-2015生长季分别高39.1%、56.8%、11.5%和-2.4%。回归分析表明,在2015-2016生长季,不同小麦品种获得最佳经济效益的施磷量为128.3~139.1 kg·hm^-2 ,较获得最佳产量的施磷量降低5.8%~7.2%,二者的理论产量差异仅为0.12%~0.68%。建议低磷灌区小麦施P₂O₅120~140 kg·hm^-2 。     

休闲期耕作配施磷肥对旱地小麦氮素吸收与转运的影响

为明确不同耕作方式配施磷肥对小麦植株氮素吸收和转运的影响,于2012-2013年在山西省闻喜县进行了休闲期深松和传统模式下不同施磷量对小麦氮素吸收和转运影响的大田试验。结果表明,休闲期深松较传统模式提高了小麦各生育阶段（低磷条件拔节-孕穗阶段除外）氮素的吸收速率,提高了小麦各阶段的吸氮量,从而提高了各生育时期植株氮素积累量,以配施磷150 kg·hm^-2效果较好;提高了小麦花前氮素转运量、花前转运氮素贡献率和花后氮素积累量;配施磷150 kg·hm^-2提高了小麦花前氮素转运率,降低了成熟期叶片氮素积累量,从而提高了籽粒氮素积累量及分配比例。休闲期深松配施磷150 kg·hm^-2提高了小麦籽粒产量和氮素吸收效率、氮素收获指数。休闲期深松配施150 kg·hm^-2磷肥,小麦的增产、氮素吸收与转运效果最好。     

秸秆还田条件下不同有机肥对土壤养分和冬小麦养分积累的影响

为了解秸秆还田条件下不同类型有机肥在麦田的施用效果,采用田间试验,设置T1(6 000kg·hm~(-2)玉米秸秆粉碎深翻还田)、T2(6 000kg·hm~(-2)玉米秸秆粉碎+有机肥A 1 500kg·hm~(-2)深翻还田)、T3(6 000kg·hm~(-2)玉米秸秆粉碎+有机肥B 1 500kg·hm~(-2)深翻还田)3个处理,研究了秸秆还田条件下不同类型有机肥对冬小麦越冬期、孕穗期和成熟期土壤微生物量碳(MBC)、氮(MBN)、土壤速效养分含量、冬小麦植株养分积累量以及冬小麦产量和当季经济效益的影响。结果表明,与T1处理相比,T2处理冬小麦各生育时期土壤微生物量碳、氮、土壤矿质态氮和土壤速效钾含量、植株氮和钾的积累量、冬小麦孕穗期和成熟期土壤速效磷含量、植株磷的积累量均显著提高;冬小麦实际产量和当季相对净收益亦均显著增加,分别提高了17.5%和22.0%。T3处理冬小麦越冬期土壤微生物量碳、越冬期和孕穗期土壤微生物量氮、各生育期土壤矿质态氮和越冬期土壤速效钾、各生育期植株氮和钾的积累量、孕穗期和成熟期植株磷的积累量亦均显著提高;冬小麦实际产量提高10.3%,达显著水平,但其当季经济效益并未显著提高。本试验条件下,综合施用两种有机肥对不同指标的影响,以T2处理效果更佳。