旱地小麦全膜覆土穴播技术肥料效应研究

采用多点田间小区试验研究了不同旱作区小麦全膜覆土穴播技术的肥料效益。结果表明,全膜覆土穴播技术能显著提高小麦肥料利用率和肥料利用效率。全膜覆土穴播小麦氮、磷、钾肥利用率最高分别为44.3%、24.7%、37.9%,平均分别为38.7%、21.0%、29.1%,较露地条播分别增加8.6、5.1、6.6个百分点;全膜覆土穴播小麦氮、磷、钾肥料利用效率最高分别为14.8、25.0、13.1 kg·kg^-1,平均分别为12.9、21.2、12.3 kg·kg^-1,较露地条播分别增长29.0%、31.7%、23.0%。全膜覆土穴播技术能增强小麦对土壤养分的吸收利用能力,显著提高缺素区小麦的相对产量,从而降低氮、磷、钾施肥依从度。全膜覆土穴播小麦缺氮、缺磷、缺钾区相对产量最高分别为60.0%、54.7%、89.7%,平均为58.7%、52.7%、88.8%,较露地条播分别增加3.7、3.9、2.7个百分点;全膜覆土穴播小麦氮、磷、钾施肥依从度最高分别为42.6%、49.5%、11.9%,平均为41.3%、47.3%、11.2%,较露地条播分别减少3.7、3.9、2.7个百分点。     

不同覆膜栽培方式对天水旱地冬油菜生长、产量和水分利用效率的影响

以全膜双垄沟播、全膜覆土、全膜平铺、起垄膜侧和露地栽培5种处理方式,研究了不同覆膜栽培方式对冬油菜生育期、越冬率、产量和经济性状、水分利用效率的影响。结果表明：全膜双垄沟播、全膜覆土、全膜平铺、起垄膜侧 栽培冬油菜,均能不同程度影响冬油菜单株经济性状,提高水分利用效率和越冬率,增加产量,缩短生育期;其中全膜双垄沟播栽培效果最好,水分利用效率比露地栽培（对照）提高3.4 kg·mm^-1·hm^-2,生育期缩短7 d,越冬率提高24.5%,产量达3 194.46 kg·hm^-2,增产42.8%;全膜平铺栽培增产33.9%,全膜覆土栽培增产26.0%,起垄膜侧栽培增产24.8%。     

密肥互作对全膜双垄沟播玉米产量及水分利用效率的影响

为进一步完善全膜双垄沟播玉米栽培技术体系,采用大田随机区组试验法,研究了不同密度和施肥水平对全膜双垄沟播玉米产量和水分利用效率的影响。结果表明：6.75×10⁴株·hm^-2种植密度下玉米产量和水分利用效率显著高于4.50×10⁴株·hm^-2密度处理。不同施肥处理条件下,玉米穗 行数和产量均以施纯氮180 kg·hm^-2,施过磷酸钙144 kg·hm^-2处理最高;玉米百粒重和 水分利用效率均以施纯氮210 kg·hm^-2,施过磷酸钙168 kg·hm^-2最高;6.75×10⁴株·hm^-2密度下施纯氮210 kg·hm^-2,施过磷酸钙168 kg·hm^-2处理互作效应显著,玉米百粒重、产量和水分利用效率均高于其他处理。说明6.75×10⁴株·hm^-2密度下施纯氮210 kg·hm^-2,施过磷酸钙168 kg·hm^-2是当地全膜双垄沟播玉米生产中比较理想的种植密度和施肥水平。     

不同旱作区覆膜方式对小麦产量的影响

采用不同覆膜方式田间小区试验研究了不同旱作区小麦全膜覆土穴播技术的增产效果。结果表明:不同覆膜方式小麦增产幅度和增产量以全膜覆土穴播极显著地高于全膜平铺穴播,全膜平铺穴播显著地高于膜侧沟播;3种覆膜方式小麦较露地条播(对照)平均增产率分别为73.9%、60.3%和33.3%,平均增产量分别为2 457.9、2 007.2、1 045.9 kg·hm-2;不同旱作区全膜覆土穴播小麦增产幅度表现为半干旱偏旱区半干旱区半湿润偏旱区,3个旱作区全膜覆土穴播小麦较露地条播增产率分别为90.2%、73.7%和57.8%;而不同旱作区全膜覆土穴播小麦增产量则表现为半湿润偏旱区半干旱区半干旱偏旱区,3个旱作区全膜覆土穴播小麦较对照增产量分别为2 220.3、2 520.9、2 632.5 kg·hm-2,特别是在年降雨量500~600 mm的旱作区全膜覆土穴播小麦平均产量达到7 183.5 kg·hm-2,最高达到7 405.5 kg·hm-2,创造了该区域旱地小麦的最高产量。     

半干旱区春小麦水分与产量关系及其影响因素分析

水分是影响半干旱雨养作物生长、发育及产量形成最重要的环境因素。以中国西北半干旱区田间试验为基础,收集长期观测资料和文献数据,分析春小麦产量与水分之间的关系及其环境影响因素,揭示不同环境条件下春小麦水分限制特征和调控机制。研究表明：半干旱区常规管理水平下,雨养春小麦产量与水分间的关系相对稳定,然而播前土壤储水影响生育期降水与春小麦产量间的关系,不同播前土壤储水条件下,每增加1 mm降水量,春小麦产量的增加量分别为21.3 kg·hm^-2和16.8 kg·hm^-2。生育期大气干湿条件（潜在蒸发量与降水的差值）对播前土壤储水与春小麦产量间的关系也有影响,其中大气较为干燥时（潜在蒸发量与降水的差值大于425 mm）,产量与土壤水分间关系斜率为22.9 kg·hm^-2·mm^-1,大气较为湿润时（潜在蒸发量与降水的差值小于425 mm）,斜率为20.1 kg·hm^-2·mm^-1。相较生育期降水,播前土壤储水对春小麦产量更具有决定性作用。半干旱雨养春小麦的气候年型由播前土壤储水和生育期大气干湿条件共同决定。增加播前土壤水分储量、在生育期的特定阶段灌溉均会改变小麦耗水量与产量之间的关系,并最终导致小麦水分利用效率发生变化。大气干湿条件和灌溉条件共同导致中国西北不同地区春小麦边界函数存在差异。     

气候变化对河南省小麦和玉米气候资源利用效率的影响

基于1981—2016年河南省29个农业气象试验站逐日气象数据和小麦、玉米产量资料,分析气候变化背景下小麦、玉米的光、热、水气候资源利用效率,计算各气候因子对气候资源利用效率的贡献率和气候资源利用率综合指数,进行气候资源利用效率综合评估。结果表明：小麦生长季光能资源利用效率（LUE）为1.14~1.77 kg·MJ^-1,热量资源利用效率（HUE）为1.3~2.5 kg·℃^-1·d^-1·hm^-2,降水资源利用效率（PUE）为8~43 kg·mm^-1·hm^-2,玉米生长季内LUE为1.8~2.5 kg·MJ^-1,HUE为1.32~1.78 kg·℃^-1·d^-1·hm^-2,PUE为9.5~15.1 kg·mm^-1·hm^-2。豫北、豫东地区LUE、HUE、PUE均高于豫西、豫南地区。对小麦、玉米气候资源利用效率贡献最大的分别是积温和降水。小麦生长季气候资源利用效率综合指数（CUE^*）在0.24~0.50,玉米生长季CUE^*在0.21~0.31,区域内差异明显,提高小麦HUE和玉米PUE有助于提高气候资源综合利用效率。     

半干旱区不同覆膜时期、方式与膜色对土壤水分及马铃薯水分利用效率的影响

在宁夏中部干旱区,通过两年田间试验研究了不同覆膜时期、方式及膜色处理对马铃薯农田土壤水分、产量和水分利用效率的影响。结果表明：与裸地栽培相比较,各处理均能提高土壤水分。早春双垄全膜0～100 cm土壤水分含量沟内白膜18.10%和黑膜19.73%,节水18.66 mm和38.46 mm,半膜覆盖白膜17.94%和黑膜16.70%,节水16.77 mm和1.89 mm;马铃薯苗期—现蕾期—开花期—块茎生长期生育阶段,2010—2011年各处理0～200 cm土壤贮水量较裸地高,早春白膜双垄全覆膜处理节水39.23～40.65、24.51～31.08 mm和21.75～30.88 mm,早春黑膜双垄全覆膜处理节水56.85～20.21、37.81～-4.72 mm和29.06～-3.26 mm,播期白膜双垄全覆膜处理节水84.04、88.46 mm和58.87 mm,播期黑膜双垄全覆膜处理节水94.90、60.59 mm和71.94 mm,早春白膜半膜平覆处理节水45.53～-12.25、22.95～6.28 mm和44.97～32.45 mm,早春黑膜半膜平覆处理节水-7.42～18.15、-15.83～16.53 mm和15.85～-17.12 mm,播期白膜半膜平覆处理节水24.03、-3.79 mm和20.32 mm,播期黑膜半膜平覆处理节水-5.2、-40.42 mm和-3.34 mm。各处理0～200 cm土壤水分垂直变化,0～40 cm土壤水分最活跃层次,无明显变化规律,40～80 cm土壤水分变化呈现出规律变化,土壤水分含量表现为高—低—高—低,水分蓄墒层,80～120 cm土层水分缺墒层,120～200 cm深墒 稳定层。地膜栽培能提高马铃薯产量,早春白膜双垄全覆膜模式马铃薯鲜薯产量35 007.85 kg·hm^-2,较裸地增产29.31%,降水生产效率116.35 kg·hm^-2·mm^-1,提高36.15%,早春黑膜双垄全覆膜模式33 823.75 kg·hm^-2,增产24.9%,降水生产效率105.7 kg·hm^-2·mm^-1,提高25%。在干旱地区应推广提早覆膜、双垄全覆膜、膜色黑膜或白膜的抗旱节水栽培模式,该模式节水、增产、生态效益明显。     

膜下滴灌小麦-西兰花复种水肥利用效率

于2017年4月—2018年9月连续2 a进行田间试验,以传统畦灌为对照,开展膜下滴灌不同灌水定额对小麦复种西兰花生长状况、水肥利用效率及效益的影响研究。结果表明：膜下滴灌有利于提高小麦产量和水分利用效率,较传统畦灌处理分别平均提高12.6%和39.10%,但随灌水量增加,作物增产效应下降、耗水量增长率出现回落,膜下滴灌条件下,高水处理(3 225 m³·hm^-2)小麦获得最大产量,平均为5 468.57 kg·hm^-2,但与中水处理(2 700 m³·hm^-2)无显著差异（P＞0.05）;西兰花中水处理(1 920 m³·hm^-2)增产效应最大,较传统畦灌产量平均提高15.65%,水分利用效率和氮肥偏生产力平均增加40.03%和15.65%;膜下滴灌有利于补充土壤氮库,增加土壤肥力,较传统畦灌土壤中N肥消耗平均减小25.52%;当膜下滴灌定额为4 620 m³·hm^-2时,小麦-西兰花净产值较传统畦灌处理平均增收8513.77元·hm^-2,产投比较传统畦灌处理平均提高15.30%。     

不同残膜量对棉田土壤氮素、八大离子及微生物的影响

通过田间试验,设置150 kg·hm^-2（T1）、230 kg·hm^-2（T2）、465 kg·hm^-2（T3）,857 kg·hm^-2（T4）、1 250 kg·hm^-2（T5）、1 640 kg·hm^-2（T6）以及原位土512 kg·hm^-2（CK1）和无残膜（CK2）等8个残膜梯度,测定不同残膜量下棉田土壤氮素养分、八大离子含量、微生物群落多样性等指标。结果表明：随着残膜量的增加, 土壤TN、NO^-₃-N含量逐渐降低,而NH⁺₄-N含量则呈现先升高后降低趋势;在残膜量大于512 kg·hm^-2时,土壤NO^-₃-N、NH⁺₄-N含量显著降低;在高残膜量1 640 kg·hm^-2（T6）时,土壤TN、NO^-₃-N、NH⁺₄-N含量较CK2分别降低38.77%、49.21%、34.38%;土壤Na⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Cl^-、SO^2-1₄、HCO^-₃、CO^2-₃、K⁺含量随着残膜量的增多逐渐积聚在0~20 cm土层;当残膜量大于512 kg·hm^-2时,土壤微生物均匀度及多样性低于T1、T2、T3和CK2处理。可见残膜影响土壤微生物活性,导致盐分浅表积累,使土壤养分退化;因此,高强度残膜不利于农业的健康发展。     

黄土高原休闲期深松后覆盖播种对旱地小麦产量的影响

为明确旱地麦田休闲期深松、生育期覆盖对土壤水分的影响及其与产量构成因素的关系,探索旱地小麦增产增效的最佳蓄水保墒土壤管理技术,于2014-2016年在山西省闻喜县旱地麦田进行大田裂区试验,以休闲期深松和当地传统耕作（对照）为主区,以全膜覆土穴播、膜际条播、常规条播三种播种方式为副区,研究休闲期深松、生育期覆盖播种对土壤水分和产量及其构成因素的影响。结果表明：两试验年度休闲期深松耕作显著提高了播种期土壤蓄水量,0~300 cm土层较传统耕作多蓄水达24~33 mm;越冬-成熟期土壤蓄水量提高了12%~16%,休闲期土壤蓄水效率显著提高了18%~24%,降水生产效率提高了6%~11%,水分利用效率显著提高了15%~23%。2 a休闲期深松较对照小麦产量分别提高了12%~16%、18%~24%。休闲期深松条件下两种覆盖播种模式较常规条播产量显著提高了9%~13%、8%~21%;对照条件下,产量分别提高了6%~13%、12%~19%。2 a膜际条播较全膜覆土穴播产量分别提高了3%~7%、6%~12%,降水生产利用效率和水分利用效率均以膜际条播最高。年份对产量和穗数有极显著影响,休闲期深松效果大于播种方式效果。此外,本试验条件下,穗数的形成与越冬期上层土壤水分、拔节期中层土壤水分、孕穗期深层土壤水分相关性极显著。产量的形成与越冬期上层、拔节期上层和中层、孕穗期和开花期深层水分相关性极显著。休闲期深松可实现蓄水增产,土壤蓄墒每增加1 mm,2 a休闲期增墒增产量分别达26 kg·hm^-2、46 kg·hm^-2,且结合膜际条播蓄水对产量的贡献最高。总之,休闲期采用深松、生育期采用覆盖,均有利于提高花前土壤水分,增产主要通过提高穗数来实现,且降水少的年份增产效果明显。因此,休闲期深松结合生育期膜际条播处理是兼顾高产蓄水高效的耕作栽培方式。     

The degradation of methazole in soil. I. Effects of soil type,soil temperature and soil moisture content

[¹⁴C]-Labelled methazole was incubated in six soils at 25°C and with soil moisture at field capacity. Under these conditions, methazole was unstable, the concentration declined following first-order kinetics with half-life values in the soils ranging from 2.3 to 5.0 days. The main degradation product was 1-(3,4-dichlorophenyl)-3-methylurea (DCPMU) which was more stable than the parent compound. After about 160 days, DCPMU accounted for 30 to 45% of the initial methazole concentration. Degradation of methazole and DCPMU was affected by soil temperature and moisture content. With methazole, half-lives in one soil at field capacity moisture content and temperatures of 25, 15 and 5°C were 3.5, 8.7 and 31.1 days respectively. The half-life at 25°C was increased to 5.0 days at 50% of field capacity and 9.6 days at 25% of field capacity. A proportion of the initial radioactivity added to the soil could not be extracted and this proportion increased with time. After 160 days this unextractable radioactivity accounted for up to 70% of the amount applied.     

压实新土体水分动态研究

新土体是资源化利用矿化垃圾和采矿、采石场弃渣石配置而成的工矿企业污染场地植被修复生长基质.为了提高新土体的持水能力,解除弃渣场、尾矿库等困难立地条件下土壤水分对植物存活、生长的制约,本试验对新土体进行不同程度的机械压实,对10 ～ 100cm的土壤含水量进行为期2年的观测,在不同的时间尺度上分析土壤水分动态变化特征.研究结果表明:1)压实显著提高新土体含水量和持水能力.2)由于持水能力增加,重度压实区月平均含水量峰值滞后于月降水量峰值,对照及轻度压实区月平均含水量峰值与月降水量峰值时间一致.3)轻度压实区不同深度的土壤月平均含水量与降水量具有非线性相关关系,重度压实区下层含水量与降水量相关性不显著.4)雨季新土体含水量由雨前含水量和降雨量决定,决定系数为0.657 ～0.861.随着压实度增加,雨前含水量和降雨量的影响增加.5)随着土壤深度增加,土壤含水量的波动幅度下降,60 ～ 100cm土层在观测期间仅接受过1次降雨补给.     

保护性耕作下黑土水热动态研究

通过连续监测东北典型黑土耕作长期定位试验下的土壤含水量和温度,研究了保护性耕作措施下农田黑土水热动态规律。结果表明:免耕秸秆覆盖(NTS)可显著提高0~50 cm土层水分含量,其中免耕在0~20 cm土层平均土壤体积含水量最高值分别比少耕(RT)和传统(CT)高3%~10%,尤其是可提高作物播种期表层土壤含水量。0~10 cm土层深度范围内RT土壤温度均高于NTS和CT,其中5 cm土层土壤温度日平均最高值较NTS和CT分别高3.04℃和5.27℃。三种耕作措施下的水热动态表明,少耕是我国东北旱作黑土区最佳的保护性耕作措施。     

不同湿润比下滴灌土壤入渗特性模拟试验研究

为了研究滴头流量和设计湿润比对土壤水分运移规律及湿润体特性的影响,前期利用粘壤土进行试验研究,然后依据非饱和土壤水动力学理论和滴灌条件下土壤水分运移特征,建立了土壤水分运动模型,利用HYDRUS-3D对不同湿润比下滴灌土壤入渗模型进行求解。通过所建模型,对11个观测点的模拟结果与实测结果进行了对比,得出灌水结束时各观测点模拟与实测含水率的相对误差均小于10%,实测与模拟湿润比的相对误差为4.75%~11.78%。利用所建模型对不同情景下湿润体运移规律进行了模拟,获得了湿润体特征变化规律:滴头流量主要影响水平湿润锋的运移距离,而设计湿润比对垂直湿润锋运移距离的影响较大;滴头流量相同时,设计湿润比越大,湿润体内平均含水率越大,高含水区(含水率0.410 cm~3·cm~(-3))半径也越大;设计湿润比相同时,湿润体内含水率高于0.410 cm~3·cm~(-3)的湿润半径随流量增大而增大。     

滑带土与原状土的显微结构对比分析

滑带土的显微结构分析对揭示滑面演化具有重要意义。文中对原状土与滑带土中的黄土及红黏土进行了SEM和CT试验,探讨了原状土与滑带土的微观结构特征,对比分析了原状土与滑带土之间的差异。结果表明:滑带黄土颗粒的平均体积小于原状黄土,而滑带黄土的孔隙比大于原状黄土,并且占主导比例的粒径和孔隙直径的范围比原状黄土更广;滑带黄土相较于原状黄土,其颗粒和孔隙均表现出占主导比例的中间颗粒和孔隙减少,占非主导地位的颗粒和孔隙比例增大;在滑带土交界面附近黄土一侧孔隙发育更高,而红黏土一侧裂隙发育程度更高。     

棉粕腐植酸肥对土壤团聚体、酶及养分的影响

采用田间试验方法,以小麦新春38号作为供试品种,设置3个处理:空白对照、等养分复合肥和等养分棉粕腐植酸复合肥,研究了棉粕开发的腐植酸水溶性肥料对土壤团聚体、酶和养分的影响。结果表明:与不施肥处理相比较,腐植酸肥处理使土壤团聚体含量向2~0.25 mm和2 mm粒级有显著转移;土壤脲酶活性、过氧化氢酶和碱性磷酸酶活性显著提高,对蔗糖酶活性差异不明显;可显著提高碱解氮、速效钾和有效磷含量,腐植酸肥处理能平均提高全生育期0~20 cm土层碱解氮37.27%、速效磷42.24%、速效钾37.02%,20~40 cm土层碱解氮提高15.55%、速效磷提高61.52%、速效钾提高57.36%。与等养分复合肥处理相比,腐植酸肥处理使不同土层土壤团聚体百分含量向2~0.25 mm和2 mm粒级均有转移;前期抑制土壤脲酶活性,后期提高壤脲酶活性,提高过氧化氢酶和碱性磷酸酶活性,蔗糖酶活性差异不明显;可提高土壤中碱解氮含量,显著提高速效钾和速效磷含量,腐植酸肥处理可平均提高全生育期0~20 cm土层碱解氮5.92%、速效磷8.8%、速效钾4.29%,20~40 cm土层碱解氮提高1.9%、速效磷提高15.39%、速效钾提高8%。     

Residual phytotoxic activity of pethoxamid in soil and its concentration in soil water under different soil moisture conditions

The relationship between the residual phytotoxic activity of pethoxamid (2-chloro- N -[2-ethoxyethyl]- N- [2-methyl-1-phenyl-1-propenyl] acetamide) on rice ( Oryza sativa cv. Kiyohatamochi) seedlings and its behavior in soil was investigated under different moisture conditions. The phytotoxic activity of pethoxamid on the shoot growth of rice seedlings in soil was higher in 80% soil moisture content than in 70% and 60% soil moisture contents. The phytotoxic activity in soil in 70% and 80% soil moisture conditions decreased with the increasing time after application, but the phytotoxic activity was slight in 50% soil moisture conditions at any given time after application. The residues of pethoxamid in soil water, the amount adsorbed on soil solid, and the amount in total soil was reduced with the time after application in a similar manner among these soil moisture conditions. The residual phytotoxic activity of pethoxamid on the shoot growth of rice seedlings in soil was more highly correlated with the concentration in soil water than with the amounts adsorbed on soil solid and in total soil. The partition coefficients between the amounts of pethoxamid adsorbed on soil solid and its concentration in soil water were similar among the soils with different moisture conditions at each day, and the partition coefficient increased with the time after application. These results suggested that the residual phytotoxic activity of pethoxamid in soil depends on the decreasing concentration of pethoxamid in soil water with time, except in low soil-moisture conditions, which were insufficient for seedling growth.     

施肥对西红柿土壤微生物和土壤呼吸的影响

以不施肥为对照,研究了化肥、有机肥、沼肥对西红柿土壤微生物数量和土壤呼吸的影响.结果表明:施用化肥土壤的细菌数量比对照减少0.6％～57.2％,真菌数量呈现先增加后减少的趋势,放线菌数量比对照增加7.4％ ～65.0％;化肥用量减少一半,土壤的真菌数量增加,放线菌数量减少.施用有机肥土壤的细菌、真菌、放线菌数量比对照分...