不同土壤水分条件下尿素类型对夏玉米营养品质的影响

为了进一步探讨夏玉米品质性状的水氮调控效应,以郑单958为供试材料,于2012—2013年2个生长季在山东省微山县农业局实验站防雨棚中进行了池栽试验。研究了不同土壤水分条件下普通尿素和包膜复合肥对夏玉米籽粒品质性状的影响。试验结果表明,同一土壤水分条件下,包膜复合肥处理的夏玉米籽粒蛋白质含量和产量、粗脂肪含量和淀粉含量均显著高于不施氮处理和普通尿素处理（基施+小喇叭口期追施）。同一氮肥处理,维持土壤田间最大持水量75％时,夏玉米籽粒蛋白质产量、粗脂肪含量和淀粉含量均显著高于维持土壤田间最大持水量50％;而籽粒蛋白质含量却显著降低,但包膜复合肥处理仍高于普通尿素处理。因此,与普通尿素相比,不论在干旱或土壤水分适宜时,包膜复合肥均能明显提高籽粒蛋白质含量、粗脂肪含量和淀粉含量,改善夏玉米籽粒的营养品质。      

秸秆氨化还田对农田水分与夏玉米产量的影响

寻求秸秆资源的有效还田方式对干旱半干旱区农业的可持续发展具有重要意义。本文于2014年和2015年在夏玉米全生育期设置2个秸秆氨化水平（A0:未氨化冬小麦秸秆,A1:氨化冬小麦秸秆）和2个秸秆长度水平（L0:粉碎为短秸秆,L1:大于50mm冬小麦长秸秆）翻压还田,分析不同预处理秸秆还田条件下夏玉米全生育期株高、叶面积指数、地上部生物量、冠层覆盖度等生长指标以及土壤贮水量、耗水量、产量和水分利用效率的变化。结果表明,2年夏玉米氨化短秸秆翻压还田处理（A1L0）平均土壤体积含水率较未氨化长秸秆处理（A0L1）分别提高了10.7%和6.4%;氨化处理土壤体积含水率明显高于未氨化处理,但不同处理间耗水量差异较小;夏玉米灌浆期氨化短秸秆翻压还田处理（A1L0）的平均冠层覆盖度（CC）比其他处理高3.7%~10.7%;成熟期氨化短秸秆翻压还田处理（A1L0）的平均地上部干物质量比其他处理高 2.1%~9.5%,平均产量比其他处理增加2.8%~9.1%,平均水分利用效率比其他处理增加1.7%~7.4%;氨化短秸秆翻压还田处理（A1L0）能显著提高夏玉米地上部生物量与籽粒产量。因此,氨化短秸秆翻压还田能有效促进夏玉米生长,保持较好的土壤水分条件,有助于提高夏玉米产量和水分利用效率。     

耕作方式对豫东夏玉米产量和水分利用效率的影响

豫东地区夏玉米生长季恰逢雨季,季节性强降水经常导致农田积水,使玉米生长受到涝渍灾害威胁,为探索当地夏玉米的适宜栽培管理模式,试验设置播前翻耕、深松和旋耕3种耕作处理,并以当地种植习惯的免耕贴茬播种为对照,通过田间小区试验重点研究了不同耕作方式对农田土壤水分、夏玉米农艺性状、籽粒产量及水分利用效率的影响。结果表明,与免耕贴茬播种处理相比,翻耕和深松处理均能在强降雨后有效降低表层土壤含水率,增加夏玉米生长中后期的株高和叶面积;翻耕和深松处理籽粒产量分别提高了26.55%和19.67%;翻耕和深松处理水分利用效率分别提高了15.37%和9.69%,旋耕处理降低了3.45%。综合考虑夏玉米籽粒产量、水分利用效率等因素,翻耕和深松措施是适宜于豫东地区夏玉米高产的栽培模式。     

施肥增碳对华北地区土壤水分及作物水分利用的影响

通过田间微区试验,研究了相同施氮水平下单施无机氮(C0)、50%无机氮+50%有机氮配施(C1)和单施有机氮(C2)对冬小麦-夏玉米体系土壤水分变化和水分利用的影响。结果表明,冬小麦和夏玉米体系内土壤水分周年变化规律明显,可分为:土壤水分调整期、土壤水分相对稳定期、快速失墒期和土壤水分恢复期4个阶段。相同施氮水平下增碳可提高0~160cm土壤贮水量0.52%~0.83%和底墒8.08~16.1mm,可降低茬口水分损失1.42~4.90mm。周年耗水量、产量和水分利用效率随碳用量的提高而增加,与C0处理相比,C1和C2处理周年水分利用效率分别提高了4.12%和7.26%。     

管道均匀移动精准灌溉对夏玉米土壤水分变化及水分利用效率的影响研究

试验于2013年在山东农业大学农学实验站完成,设4种灌水处理方式:无灌水处理(W0)、传统沟灌(W1)、"小白龙"灌溉(W2)以及管道均匀移动精准灌溉(W3)。研究了管道均匀移动精准灌溉较其他3种处理对夏玉米土壤水分动态变化、水分利用效率(WUE)、夏玉米生理特性变化和农田产量的影响。结果表明:W3处理水分利用效率最高,较W0处理提高10.5%,较W1处理提高16.8%,较W2处理提高7.5%;W3处理灌溉水分利用效率最高,较W1处理提高39.2%,较W2处理提高6%,且W3处理的土体贮水量较高,灌水均匀度最好;W3处理下玉米产量为9 758.70kg/hm2,比W2处理高6%,比W1处理高11.4%,比W0处理高22.1%。试验表明,管道均匀移动精准灌溉是实现夏玉米高产、节水的有效手段之一,并能显著提高WUE。     

起垄覆膜条件下夏玉米农田耗水过程分析

起垄覆膜是西北地区常用的一种种植方式,具有显著的增产效应,但是其增产是否导致了过度消耗土壤水分仍然存在争议。为了探究起垄覆膜增产是否具有可持续性,在陕西杨凌开展了连续3年(2014—2016)的夏玉米种植试验,设置起垄覆膜(RM)和平作不覆盖(NM)两个处理,在试验数据基础上,结合HYDRUS-2D模型分析起垄覆膜对夏玉米蒸腾、土壤蒸发及深层渗漏等田间耗水过程的影响。结果表明:HYDRUS-2D模型率定和验证的R~2在0.65~0.85之间,RMSE在0.014 7~0.021 3 cm~3/cm~3之间,说明该模型可以较好地模拟土壤水分变化过程。RM处理下夏玉米3年平均蒸腾速率比NM处理大18.2%,蒸腾量高15.6%;蒸发速率比NM处理小33.3%,土壤蒸发量低29.6%;蒸腾量的增加和蒸发量的减少使RM处理蒸发量占总蒸发蒸腾量的比值比NM处理小25.5%。RM处理的深层渗漏3年分别为82.5、46.0、9.0 mm,平均是NM处理的1.3倍。RM处理3年平均增产5.3%,水分利用效率提高15.2%,并且田间耗水量减少了2.8%。本研究结果表明起垄覆膜能增大作物蒸腾量,减小土壤蒸发量,促使无效水转化为生产性用水,因此减小了田间水分消耗,具有节水增产效应,适合在当地推广。     

集雨种植模式对小麦-玉米周年农田土壤水分及作物产量的影响

[目的]针对关中地区冬小麦-夏玉米周年的生产特点,将垄沟集雨种植技术应用于作物周年生产,以期为冬小麦-夏玉米周年生产体系种植模式的改良提供依据。[方法]以西农979、郑单958为试验材料,设传统平作(CK)、垄沟配置为40cm∶40cm(R-F40)、40cm∶60cm(R-F60)、40cm∶80cm(R-F80)4个处理,探讨冬小麦-夏玉米周年生产条件下不同垄沟配置方式对农田土壤水分及作物产量的影响。[结果]小麦季R-F60和R-F80处理水分利用效率(WUE)增加;垄沟集雨各处理小麦籽粒产量随种植沟宽度增加呈上升趋势,其中R-F60、R-F80处理较CK仅减产1.75%、1.67%;集雨各处理灌溉水利用效率(IUE)显著提高,并随种植沟宽度增加增幅减小。在玉米季,集雨各处理WUE、产量显著提高,且随着种植沟变宽呈先增后降趋势。小麦-玉米周年WUE、产量显著增加,其中以垄沟配置为40cm∶60cm(R-F60)处理增幅最大,分别较CK增加12.75%、7.98%。[结论]垄沟集雨种植技术是调控作物高效节水的可行途径,其中R-F60处理是优化该地区冬小麦-夏玉米二熟制种植体系稳产高效节水的理想集雨栽培模式。     

乙草胺·莠去津悬乳剂对夏玉米田杂草防除效果的研究

采用随机区组设计研究了乙草胺·莠去津52%悬乳剂对夏玉米田杂草防除效果及对夏玉米产量和安全性的影响。使用乙草胺·莠去津52%悬乳剂1.80～3.00kg/hm2（制剂量）于播后苗前进行土壤处理,对北方夏玉米田主要阔叶杂草和禾本科杂草药后21～42d株防效和鲜重防效均达95%以上,夏玉米产量比清水对照增加1.1%～2.0%,且对夏玉米安全。     

土壤调理剂对砂姜黑土农田土壤理化性状和夏玉米生长的影响

砂姜黑土农田由于土壤黏板僵闭,耕层浅薄以及肥力低下等问题,往往导致玉米根系下扎困难,倒伏严重,产量下降。【目的】利用土壤调理剂改善土壤理化性状,以提高砂姜黑土农田生产力,促进玉米生长,增加玉米产量。【方法】在砂姜黑土农田上以冬小麦播前旋耕(RT)为对照,设置深耕(DP)、旋耕+松土促根剂(RT+RP)、旋耕+土壤修复剂(RT+RA)和旋耕+土壤改良剂(RT+SI)等处理,研究了土壤调理剂对土壤理化性状、土壤肥力和酶活性以及夏玉米抗倒伏性能和玉米产量的影响,并与深耕(DP)的作用效果进行了比较。【结果】RT+RP、RT+RA和RT+SI处理均可提高砂姜黑土农田的土壤含水率,并降低土壤体积质量;显著提高土壤脲酶、蔗糖酶和中性磷酸酶活性;显著提高土壤中有效磷、铵态氮和硝态氮量;显著增加了夏玉米株高和茎粗,提高了夏玉米茎秆抗弯曲力和地上部第三茎节横折强度,增强抗倒伏性能;RT+RP、RT+RA和RT+SI处理下产量分别较RT处理增加15.73%、9.02%和8.82%,经济效益分别增加12.05%、5.40%和3.37%。3种土壤调理剂的产量普遍优于深耕和旋耕处理,其中松土促根剂处理下的夏玉米产量最高,经济效益最好。【结论】施用土壤调理剂可以显著改善砂姜黑土农田的土壤环境,增加土壤含水率,提高土壤养分和土壤酶活性,增强夏玉米抗倒伏能力并实现增产。     

轮作条件下秸秆施用方式对农田水分及作物产量的影响

通过小区试验,研究了粉碎、氨化秸秆以及与无机土壤改良剂（硫酸钙）混合配施措施对土壤水分及作物产量的影响。结果表明,氨化秸秆利于提高土壤对降水的保蓄能力,显著增加0~100 cm土层土壤蓄水量。在夏玉米-冬小麦轮作中,氨化秸秆提高土壤蓄水能力主要反映在夏玉米苗期和冬小麦抽穗期。粉碎秸秆氨化与硫酸钙处理的夏玉米、冬小麦水分利用效率分别较粉碎秸秆覆盖提高了4.97%、30.32%,效果显著。氨化秸秆施入土壤的措施较未氨化秸秆覆盖还田的措施夏玉米、冬小麦产量分别提高4.56%~10.00%和6.65%~11.12%。     

黑土区坡耕地水土保持耕作措施对土壤理化性状的影响

为探寻黑土区坡耕地不同水土保持耕作措施对土壤理化性状的影响机理,开展了田间小区试验。设置横坡耕作（TP）、垄向区田（RF）、深松（SF）、横坡耕作+垄向区田（TP-R）、横坡耕作+深松（TP-S）、垄向区田+深松（RF-S）3种水土保持耕作措施及3种组合耕作措施,并以常规顺坡耕作（CK）为对照,分析了土壤孔隙度、土壤机械组成、水稳性土壤团聚体稳定性、土壤养分含量等指标,并采用TOPSIS模型对不同水土保持耕作措施进行了综合评价,筛选了土壤稳定性强且蓄水保肥效果良好的水土保持耕作措施。结果表明：在玉米的全生育期内,深松、垄向区田、横坡耕作均能提高土壤体积含水率。TP-S处理体积含水率最大,0~40cm土层平均体积含水率较CK处理增加29.47%;RF-S处理平均孔隙度最大,TP-S处理次之,平均孔隙度较CK处理分别增大10.68%、9.25%;TP-S处理能够显著提高土壤稳定性,其中平均质量直径（MWD）、几何平均直径（GMD）和大团聚体含量（R0.25）较CK处理分别增加12.30%、19.57%、13.97%;TP-S处理能够改善土壤机械组成,TP-S处理粗砂粒、粉粒、黏粒含量较CK处理增加15.40%、26.89%、1.90%,细砂粒含量较CK处理降低31.56%;TP-S处理IN（无机态氮）、AP（有效磷）、AK（速效钾）含量最高,较CK处理IN、AP、AK含量分别增加42.81%~55.32%、39.69%~40.68%、20.41%~25.45%。由TOPSIS模型综合评价结果可知,TP-S处理贴合度最高,土壤结构更稳定,且蓄水保肥效果更好,为适宜该地区的水土保持耕作措施。     

耕作方式对砖红壤物理特性和含水率的影响

对横直深松、深松-浅耕和深耕3种不同耕作方式对砖红壤的孔隙度、圆锥指数、干密度和含水率的影响进行了试验研究,试验结果表明,横直深松更有利于提高砖红壤的孔隙度,增加土壤的透气性,降低土壤的圆锥指数,横直深松和深松-浅耕都能使土壤密度显著下降。数理统计分析表明,深松-浅耕、横直深松和深耕对含水率的影响有显著差异。深松能显著改善土壤的物理性质,有利于提高砖红壤的保水能力,是合理的耕作模式。     

水土保持耕作对黑土玉米氮素利用与温室气体排放影响

为探明不同水土保持耕作技术对东北黑土坡耕地玉米氮素利用和温室气体排放的影响，以大田试验为基础，设置7个耕作处理：等高耕作(Transverse slope planting, TP)、垄向区田(Ridge to the district field, RF)、深松耕(Subsoiling tillage, SF)、等高耕作+深松耕(Transverse slope planting+subsoiling tillage, TP-S)、垄向区田+深松耕(Ridge to the district field+subsoiling tillage, RF-S)、等高耕作+垄向区田(Transverse slope planting+ridge to the district field, TP-R)、常规耕作(Down-slope cultivation, CK),探究水土保持耕作技术对东北黑土坡耕地土壤养分状况、温室气体排放、氮素吸收利用和产量的影响。结果表明：在玉米全生育期内，水土保持耕作处理显著提高了玉米产量、器官氮素转运率以及氮肥利用率，部分水土保持耕作措施也可以显著降低N     

少免耕与秸秆还田对极端土壤水分及冬小麦产量的影响

为了高效利用天然降雨,缓和农业水资源短缺,该试验在小麦、玉米一年两熟条件下,设置耕作措施和秸秆2个因素,其中耕作措施分为常规耕作、深松耕、耙耕、旋耕、免耕5种,秸秆因素分为玉米秸秆全量还田与不还田,共10个处理,研究了耕作措施与秸秆因素对极端土壤水分和冬小麦产量的效应。结果表明,无论秸秆还田与否,相对于常规耕作,深松耕能提高土壤水分充足期的土壤含水率,增加冬小麦产量,尤其是深松耕秸秆还田,比常规耕作无秸秆还田分别高25.74%和11.45%。秸秆因素在土壤水分充足时影响土壤含水率方面占主导地位,秸秆因素与耕作措施在土壤水分亏缺时影响土壤含水率和冬小麦产量方面均起着重要的作用。免耕、深松耕、耙耕与秸秆还田的交互效应能够增加集雨,提高冬小麦产量。研究结果还表明,冬小麦产量与土壤水分亏缺时土壤含水率相关不显著,而与土壤水分充足期土壤含水率相关显著。     

秸秆深埋下灌水量对土壤水盐分布与夏玉米产量的影响

为探究秸秆深埋下土壤水盐分布与夏玉米产量对灌水量的响应,于2017年和2018年在河套灌区进行了秸秆深埋下单次灌水定额60 mm(W1)、90mm(W2)、120mm(W3)3个处理及常规135 mm为对照(CK)处理的大田试验.结果表明:秸秆深埋下耕作层含水率随灌水量的增加先增后减,成熟期W1处理的两年平均含水率较C...     

保护性耕作对水土保持的影响

水土流失已成为制约我国农业可持续发展的主要因素,严重降低了土壤生产力。为解决这一问题,自20世纪90年代起,保护性耕作被引入中国,并相继建立了长期保护性耕作试验基地。该文综述了不同保护性耕作措施对水土保持影响的研究结果,通过平均值方法对黄土高原、东北黑土区和北方沙土区的试验数据进行对比,分析免耕秸秆覆盖、深松和传统耕作对土壤含水率、土壤水蚀、土壤风蚀及土壤肥力的影响规律。结果表明,与传统耕作相比,在黄土高原地区,免耕秸秆覆盖和深松的土壤含水量分别提高了13.6%和31.7%,水分利用效率分别提高了2.26和3.82 kg/（hm2·mm）。在东北黑土区,免耕秸秆覆盖和深松的土壤有机质、速效氮和速效磷的含量分别提高了14.8%和7.1%、10.8%和8.4%及10.8%和8.4%,免耕秸秆覆盖和深松的土壤平均径流量分别减少了32.8%和23.5%。在西北沙土区,免耕秸秆覆盖和深松保护性耕作措施能显著降低土壤风蚀速率,当风速为10 m/s时,土壤风蚀速率分别降低了90.2%和85.0%。      

不同沟灌方式下夏玉米棵间蒸发试验

采用常规沟灌和交替隔沟灌技术,研究了不同水分处理(水分控制下限为田间持水率的80%、70%、60%)夏玉米的棵间蒸发。结果表明:常规沟灌的灌后蒸发和全生育期棵间蒸发量均大于交替隔沟灌,灌水后短期内由于表层土壤含水率较高,土壤蒸发较大;在满足作物蒸腾耗水的基础上,交替隔沟灌减小了灌溉湿润面积而减小无效蒸发耗水;不同沟灌方式下土壤蒸发与表层土壤含水率呈明显的脉冲波动变化,而深层土壤含水率波动较弱;表层土壤含水率和叶面积指数对棵间蒸发影响明显,二者与相对土面蒸发强度均有良好的指数函数关系。水分下限控制合适,交替隔沟灌棵间蒸发与蒸腾耗水明显降低,是夏玉米适宜的灌水方式。     

优化井渠轮灌下秸秆覆盖对夏玉米根系分布与产量影响

为探究夏玉米根系分布及产量对优化井渠轮灌模式下秸秆覆盖的动态响应,设置“渠井渠”灌溉模式下常规覆膜（FM）、秸秆表覆（BF）和秸秆深埋（SM）,全渠水灌溉的常规覆膜为对照（CK）4种处理,于2018年和2019年在河套灌区开展了不同耕作模式田间试验。结果表明,CK处理夏玉米根系分布呈浅宽型,根长密度随土层加深而降低,根长密度集中点在表层0~20cm;优化井渠轮灌模式下,常规覆膜（FM）根长密度集中点在10~30cm,提高深层根长密度不显著;秸秆覆盖显著提高根长密度（P<0.05）,BF处理根系呈宽浅型分布,根长密度集中点在0~20cm,较CK处理的0~20cm土层根长密度提高19.6%（P<0.05）;SM处理根系呈深扎型分布,根长密度集中点下移至20~40cm,显著提高大于40cm土层根长密度,较CK提高91.7%（P<0.05）;各处理水平方向根长密度近似呈以植株为中心的标准正态分布,分布半径约15cm;优化井渠轮灌模式显著降低夏玉米生育期耗水和提高水分利用效率（P<0.05）,但FM和BF较CK平均减产10.1%和1.3%;SM综合效果较佳,较CK平均增产8.9%,水分利用效率平均提高41.4%。该研究可为河套灌区合理安全利用地下微咸水资源、丰富井渠轮灌理论体系及节水增产提供借鉴。     

保护性耕作对土壤理化性质和作物产量的影响

应用定位田间试验的方法，研究了不同耕作方式和秸秆还田方式对作物产量和土壤理化性质的影响。研究结果表明，传统翻耕的土壤容重大于进行保护性耕作的土壤容重；随着免耕年限的增加，土壤团聚体不断增大，进行5年保护性耕作的土壤团聚体比进行2年、3年保护性耕作的土壤团聚体有明显增加：进行免耕秸秆覆盖处理的土壤养分除碱解氮外．有机质、全氮、全钾、全磷及速效磷、速效钾均高于免耕无秸秆覆盖和传统翻耕的土壤：在施肥量相同的情况下。进行保护性耕作处理的小麦和水稻产量均比传统翻耕高，其中以半量秸秆还田免耕增产幅度最高，分别达小麦14．45％，水稻6．47％。