半干旱区减氮增钾、有机肥替代对全膜覆盖垄沟种植马铃薯水肥利用和生物量积累的调控

在半干旱地区,通过利用减氮增钾、有机肥替代来调控全膜覆盖垄沟种植马铃薯水肥利用以及生物量积累,不仅可以提高农产品的产量,对于农田环境的改善也具有重要影响。对全膜覆盖垄沟种植马铃薯进行减氮增钾,能够有效地控制生产过程中的病虫害。有机肥也为植物提供了优质的生长条件。基于此,本文展开了对半干旱区减氮增钾对全膜覆盖垄沟种植农作物水肥利用,以及利用有机肥对生物量积累调控的研究。     

有机肥氮替代部分化肥氮对马铃薯产量和水分利用效率的影响

为探讨定西地区有机肥氮替代部分化肥氮的适宜比例,提高马铃薯产量和品质,减少化肥施用量,以“陇薯10号”为材料,进行了有机肥氮替代部分化肥氮对马铃薯生长发育和产量的影响试验。结果表明,施用有机肥提高了马铃薯地上地下生物量、马铃薯块茎产量和块茎商品薯率,与对照相比,成熟期马铃薯地上部生物量分别增加17.82%、22.71%、31.80%和17.28%,块茎产量分别增加44.17%、50.28%、59.99%和45.94%,与纯施化肥相比,成熟期马铃薯地上部生物量分别增加6.10%、10.51%、18.70%和5.62%,块茎产量分别增加11.32%、16.04%、23.53%和12.69%,其中马铃薯地上地下生物量和块茎产量都以30%有机肥氮替代化肥氮增加最多;有机肥氮替代部分化肥氮提高了马铃薯水分利用效率,与对照相比,水分利用效率分别提高了50.62%、54.95%、62.22%和50.07%,与纯施化肥相比则分别高12.80%、16.04%、21.49%和12.39%。综上所述,施用有机肥能够提高马铃薯地上地下生物量、块茎产量和水分利用效率,因此30%有机肥氮替代化肥氮是适合定西地区马铃薯生产的最佳比例。     

半干旱区全膜覆盖垄沟间作种植马铃薯和豆科作物的水热及产量效应

【目的】间套作是克服马铃薯连作障碍、提高降水利用效率和农田生产力的有效途径,但在半干旱旱作区发展间套作,必须选择基于水分承载力的模式。【方法】依托4年大田定位试验,测定全膜覆盖垄沟种植马铃薯单作（PM）、马铃薯蚕豆间作（PF）、马铃薯豌豆间作（PS）和马铃薯扁豆间作（PH）的土壤温度、土壤贮水量、作物产量等指标,计算耗水量、经济收益和水分经济收益率,明确其产量和水分效应,并评价其农田水分持续性。【结果】间作有利于缓解6-7月份的高温胁迫,在2012-2014年,PF、PS和PH处理在该时期0-25 cm土层的土壤温度较PM处理下降0.8-3.6℃、0.4-2.8℃和0.8-1.8℃。间作促进作物利用深层土壤水分,在干旱和平水年的耗水深度达200 cm。与马铃薯单作相比,PF处理使花前耗水增加41.6-131.7 mm,而使干旱（2011）和平水年份（2012）的花后耗水分别减少48.6 mm和34.3 mm;PH同样增加了花前耗水,但花后耗水量和单作处理无显著差异;PS的花前花后耗水量介于二者之间。PH的经济收益和水分经济收益率最高,分别较马铃薯单作增加了29.8%-51.4%和19.8%-24.0%。4个处理0-200 cm土层土壤贮水量在4年期间增加了100 mm以上,表明全膜覆盖条件下马铃薯和豆科作物间作种植,对土壤水分的年际平衡无显著负影响。【结论】PH能够降低6-7月高温期间0-25 cm土层的土壤温度,增加马铃薯花后耗水量,增产效果显著,并对土壤水分持续性无明显负面影响,可作为西北黄土高原半干旱区较为理想的间作模式推广应用。     

氮肥减施下有机肥替代对滴灌棉花产量、氮素吸收利用及土壤硝态氮的影响

【目的】比较氮肥减施条件下有机肥替代在滴灌棉花上的肥效及其对土壤硝态氮的影响,以选择合适的有机肥替代氮肥技术,提高氮肥利用率。【方法】试验设5个处理,分别为(1)不施氮肥(N₀);(2)习惯施肥(N₃₀₀);(3)习惯施肥减氮20%(N₂₄₀);(4)习惯施肥减氮20%后,75%由尿素提供,25%由有机肥提供(N₁₈₀MN₆₀);(5)在处理(4)的基础上增加黄腐酸150 kg/hm²(N₁₈₀MN₆₀FA)。分析有机肥替代氮肥技术对棉花产量及氮肥利用率的影响。【结果】(1)与习惯施肥相比,N₁₈₀MN₆₀FA显著增加棉花干物质量,增产3.3%～6.4%;而有机肥替代部分氮肥与习惯施肥的棉花干物质与产量大体相同。(2)与习惯施肥相比,N₁₈₀MN₆₀、N₁₈₀MN₆₀FA的棉花氮素吸...     

全膜覆盖双垄沟播种植马铃薯增产效益研究

旱作雨养区，长期进行播期半膜覆盖种植，仍然解决不了水分亏欠的矛盾，为此，在降雨量400.00 mm左右的原州区开城镇深沟村，以马铃薯晋薯七号为栽培作物，进行不同覆膜栽培模式研究，分别测定0.00～20.00 cm土层地温和0.00～100.00 cm土壤含水量，以探索全膜覆盖双垄沟播栽培技术对土壤温度和含水量的影响。     

有机肥氮替代部分化肥氮对马铃薯产量及其构成因素的影响

在定西地区试验观察了有机肥氮替代部分化肥氮对马铃薯生长发育和产量的影响。结果表明,施用有机肥能够显著提高马铃薯地上部生物量和块茎产量,在定西地区,施肥量为N 180 kg/hm²,N、P₂O₅、K₂O质量比为4∶3∶3时,有机肥氮替代化肥氮的比例为30%,是最佳施肥方案。     

减氮及有机替代对马铃薯根系形态和产量的影响

田间研究减氮及有机肥替代对半干旱区膜下滴灌马铃薯不同发育时期根系生长的影响,并讨论其与产量形成的关系,为马铃薯高产高效栽培提供理论和技术依据。试验以青薯9号为试验材料,以常规施化学氮肥225 kg·hm^-2为对照(CK),设置两个减氮处理施70%化学氮肥(RN)和施50%化学氮肥(LN),以及两个有机肥替代处理80%化学氮肥+20%有机氮肥(LO)和60%化学氮肥+40%有机氮肥(HO)。结果表明,与对照相比,RN处理单株结薯数、中薯率和小薯率均未显著变化,大薯率下降0.32百分点,减产10.93%,HO处理单株结薯数增加了11.77%,大薯率和中薯率分别增加0.43和6.47百分点,增产19.01%。同时,HO处理较对照显著(P<0.05)增加了块茎形成期根长、根投影面积、根体积、根尖数和根分叉数,以及块茎膨大期根尖数。相关性分析表明,产量与苗期、块茎膨大期、淀粉形成期根长,及块茎膨大期根表面积、根体积、根尖数、根分叉数均呈极显著(P<0.01)正相关。因此,以90 kg·hm^-2有机氮和81 kg·hm^-2     

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。     

保水剂对半干旱区马铃薯产量和水分利用效率的影响

在陇中半干旱区探讨了补水和施加保水剂对不同层次土壤水分利用效率及马铃薯产量的影响.结果表明,马铃薯生育期的耗水主要集中在80 cm土层内,80 cm土层以下土壤含水量变化不明显,基本不被马铃薯吸收利用.施用保水剂处理的群体水平水分利用效率和产量水平水分利用效率均最高,分别为42.73 kg/(mm·hm2)和94.21...     

灌水定额和施钾量对膜下滴灌马铃薯产量及水肥利用效率的影响

研究膜下滴灌条件下马铃薯适宜的灌溉制度及施钾方案。于2021年03—06月在山东省日照市进行灌水定额和施钾量对膜下滴灌马铃薯产量及水肥利用效率影响的试验,设置3个灌水定额W1(5 mm)、W2(10 mm)、W3(块茎膨大期前5 mm,膨大期后20 mm)和4个施钾(K₂O)水平K1(180 kg/hm²)、K2(260 kg/hm²)、K3(340 kg/hm²)、K4(420 kg/hm²),共12个处理,每个处理3个重复。结果表明:1)随着灌水定额的增大,耗水量增加,W3处理比W1和W2显著增加23.66%和16.05%。同一灌水定额下,增施钾肥有增加耗水量的趋势(除W3K2外)。2)生育期内马铃薯钾素累积量呈“S”型变化,块茎膨大期前滴灌灌水定额小于10 mm、适量增施钾肥均有利于马铃薯钾素累积。在K4施钾量下,W3处理马铃薯钾素累积最多,与W1和W2相比,钾素利用效率提高17.74%和19.48%,钾素吸收效率没有显著差异,均接近40%。3)同一灌水定额下,马铃薯产量、水分利用效率均在K3处理下获得最大值,K3处理平均产量和水分利用效率分别为32 983.2 kg/hm²和110.3 kg/(hm²·mm),比K1、K2、K4处理分别提高9.53%、5.88%、13.16%和5.91%、3.15%、15.90%。4)同一施钾量下,马铃薯产量和钾肥偏生产力均在W3处理下达到最大值(除W1K1外),W3处理下平均产量和钾肥偏生产力分别为32 294.0和118.1 kg/kg,比W1和W2处理分别提高5.84%、4.02%和8.58%、8.70%。综合考虑马铃薯产量和水肥利用效率,在本试验条件下,马铃薯较为适宜的灌水定额为块茎膨大期前5 mm,膨大期后20 mm,钾肥施用量为340 kg/hm²。     

棉区有机肥替代化肥对棉花产量及其构成因子的影响

【目的】研究棉花合理的化肥减施量和有机肥替代量,筛选化肥减施与有机肥替代最佳模式,为新疆南部棉区棉花化肥减施增效技术提供理论依据。【方法】采用田间试验,以不施肥和无机复混肥为对照,分析化肥有机替代比例(20%、40%、100%)对棉花产量构成的影响。【结果】施肥可改善棉花产量构成,提高棉花产量。与无机肥处理(CF)比较,化肥减量20%下施用400 kg有机肥、化肥减量40%下施用800方有机肥处理,通过提高棉花单铃重和衣分,改善棉花产量构成,显著提高棉花产量。处理3、处理4处理棉花产量分别为423.50和403.76 kg/667m ²,比空白处理(CK)增产27.70%、21.75%,比CF处理增产5.81%、0.88%。【结论】新疆南部棉区棉花种植以化肥减量20%、化肥减量40%,即每667 m²基施有机肥400 kg,无机复混肥65.39 kg,追施尿素22.35 kg(每667 m²基肥施用有机肥800 kg,无机复混肥49.04 kg,追肥尿素16.76 kg)较为适宜。处理3、处理4模式(20%、40%的化肥减量)可以推广应用。     

有机肥氮替代化肥氮提高玉米产量和氮素吸收利用效率

【目的】有机肥替代部分化肥是实现中国化肥零增长的重要技术途径之一。利用在紫色土上8年定位试验研究有机肥氮连续替代化肥氮玉米生产力和氮素吸收利用效率的变化,为紫色土区合理利用有机养分资源和玉米施肥结构的调整提供科学依据。【方法】本试验为8年定位试验,试验施肥模式有5种:不施氮肥对照(CK)、农民常规施肥(FP)、化肥优化施用(OP)、在化肥优化的基础上有机肥(鸡粪)氮替代50%化肥氮(MF)、有机肥(鸡粪)氮替代100%化肥氮(OM)。试验研究了不同施肥处理下玉米产量、生物量和氮素吸收利用的变化。【结果】有机肥氮替代部分化肥氮能够显著增加玉米籽粒产量和生物量。相比常规施肥(FP)、有机肥氮替代100%化肥氮(OM)和化肥优化施用(OP),有机肥氮替代50%化肥氮处理(MF)的8年玉米籽粒平均增产率分别为13.7%、13.5%和12.5%,地上部生物量增产11.3%、7.0%和8.6%。与对照相比,各施肥模式均降低了玉米产量年度变异系数,提高了可持续指数和收获系数,其中有机肥氮替代50%化肥氮(MF)年度变异最小、可持续指数和收获指数最高。有机肥氮替代部分化肥氮促进了玉米对氮的吸收累积和向籽粒的转运。与化肥优化施(OP)和有机肥氮替代100%化肥氮(OM)处理相比,有机肥氮替代50%的化肥氮处理(MF)籽粒中氮素累积吸收量增加7.0%和29.6%,氮的总表观利用率提高2.5个百分点和26.5个百分点。有机肥氮替代50%化肥氮处理(MF)的氮肥偏生产力、氮收获指数和氮肥贡献率分别比OP提高6.2 kg·kg~(-1)、3.5个百分点和6.3个百分点,比OM提高6.6 kg·kg~(-1)、0.8个百分点和5.8个百分点。不同施肥处理每生产1 t玉米对氮素的需求量存在明显差异,化肥优化(OP)和有机肥氮替代50%的化肥氮(MF)处理生产1 t玉米籽粒对氮素的需求量(9.4 kg和10.8 kg)明显低于FP和OM处理(14.5 kg和12.9 kg),提高了氮素的生产效率。【结论】有机肥氮替代50%化肥氮显著提高了玉米经济产量和生物产量,提高了产量的稳定性和可持续性;促进了玉米对氮素的吸收和向籽粒的转运,提高了氮的利用效率。有机肥氮替代部分化肥氮是西南紫色土地区玉米增产稳产、氮肥增效的合理施肥方式。     

水分亏缺下有机无机肥配施比例对棉花水氮利用效率的影响

【目的】探究不同水分条件下有机无机肥配施对棉花水氮利用效率和产量的影响,为河西走廊棉区合理利用有机肥提供理论依据。【方法】于2020—2021年进行田间定位试验,采用裂区试验设计,主区为充分灌溉（W1）和亏缺灌溉（W2）;副区为不施肥（CK）、单施化肥（CF）、25%有机肥+75%化肥（OF1）、50%有机肥+50%化肥（OF2）和75%有机肥+25%化肥（OF3）,分析不同水分条件下施肥对棉花生育期土壤含水量、阶段耗水量、干物质和氮素积累及转运分配、水氮利用效率、籽棉产量和经济效益的影响。【结果】棉花籽棉产量和水氮利用特征受不同水肥处理及交互作用的显著影响。亏缺灌溉下棉田土壤含水量、总耗水量、植株干物质积累量、氮素积累量和籽棉产量显著下降,而水分利用效率显著提高。适宜的有机无机肥配施处理能够提高0—40 cm土层土壤含水量,降低棉花苗期和蕾期耗水,增加花铃期耗水量,提高棉花干物质和氮素积累量,并促进其向生殖器官中分配。充分灌溉条件下,25%有机肥配施处理（OF1）籽棉产量最高,两年平均较单施化肥（CF）提高10.5%;50%有机肥配施处理（OF2）与单施化肥（CF）无显著差异,但75...     

有机无机肥配施对夏玉米根系分布及产量形成的调控

研究有机无机肥配施对夏玉米根系空间分布及产量形成的影响,探讨玉米根系对产量形成的作用,以期促进根土互作、加强根系与水肥的耦合性,提高产量及氮素利用效率。以‘郑单958’(ZD958)为试验材料,设置单施无机肥(U)、单施有机肥(M)、有机无机肥配施(U+M)和不施肥作对照(CK),进行大田试验,研究有机无机肥配施对氮素吸收效率的差异。结果表明：有机无机肥处理增加根系干重、根长密度,尤其增加40～80 cm土层根长密度,使其根系空间分布合理并且深层根系多,深层根系与养分的协调性较好,根系功能期长,既能满足前期养分的需要又能够为玉米后期的生长提供足够的养分,因此有机无机肥配施的总氮素积累量、氮肥偏生产、氮肥农学利用效率均高于其他施肥处理,有利于籽粒的形成、产量的增加。单施有机肥和单施无机肥处理增加表层土壤根系,不利于产量的形成。通过有机无机肥配施在不降低谷物产量且降低环境风险的情况下维持较好的氮素平衡,提高氮素利用效率,可为黄淮海玉米生产提供理论基础。     

旱地化肥分层和深施对春小麦水肥利用及产量的影响

【目的】 为优化西北旱作区春小麦施肥量及施肥方式,提高小麦产量和水分利用效率。【方法】 于2018—2020年开展大田试验,以陇春35号为供试品种,设4个处理,分别为氮肥常量浅施（PM）、氮肥减量浅施（PM-N）、氮肥减量深施（PMD）和氮肥减量分层施肥（PMA）,测定春小麦不同生育期0—300 cm土层土壤含水量、生物量、叶片叶绿素含量（SPAD）、冠层温度、叶面积指数、产量等指标,计算土壤贮水量、阶段耗水量、水分利用效率、植株氮素累积量和氮肥偏生产力等,从土壤水分-冠层发育-产量角度揭示化肥分层和深施对土壤水肥利用和产量的影响。【结果】 PMA和PMD处理显著调节春小麦生育期耗水进程。苗期到拔节期,PMA和PMD处理在0—300 cm的耗水量较PM处理分别提高11.8—20.4 mm和15.1—25.4 mm,较PM-N处理分别提高10.7—14.6 mm和9.3—20.0 mm;抽穗到灌浆期,较PM处理分别提高15.1—39.8 mm和16.5—26.5 mm,较PM-N处理分别提高18.1—48.7 mm和19.5—35.4 mm。PMA和PMD处理在春小麦生育期的叶片SPAD值、叶面积指数、生物量分别较PM处理平均提高7.2%和4.2%、23.0%和19.4%、34.6%和17.8%,较PM-N处理平均提高7.6%和5.4%、17.7%和10.8%、38.5%和23.4%;PMA处理拔节后和PMD处理抽穗后的冠层温度分别较PM处理降低8.5%和4.5%,较PM-N处理降低8.6%和4.8%。PMA和PMD处理穗粒数较PM处理平均提高4.3%和4.0%,较PM-N处理平均提高4.8%和4.2%;公顷穗数较PM处理平均提高10.1%和6.2%,较PM-N处理平均提高11.0%和7.8%。PMA和PMD处理的产量、WUE、植株氮素累积量、氮肥偏生产力较PM处理分别提高10.5%和5.1%、11.8%和6.2%、48.0%和35.7%、38.2%和31.3%,较PM-N处理分别提高15.7%和10.0%、14.1%和8.0%、51.8%和40.4%、15.7%和10.0%。PMA处理较PMD处理增产5.2%,WUE和氮肥偏生产力分别提高4.8%和5.2%。PM-N处理的氮肥偏生产力较PM处理提高21.0%（P<0.01）,其他指标均无显著性差异。【结论】 在氮肥施用量由150 kg·hm^-2减少到120 kg·hm^-2后,采用化肥分层和深施仍能实现春小麦增产和水肥高效利用,可在西北黄土高原旱作春小麦生产中推广应用。     

供氮水平和有机无机配施对麦田土壤氨挥发的影响

[目的]从提高肥料利用率出发,研究不同施氮量与不同配施方式下冬小麦田土壤氨挥发特征。[方法]采用田间通气法,于2006～2007年进行大田试验。设置4个施氮水平,每个施氮水平下再设4个有机无机肥料组合,研究不同施氮量与不同配施方式下基肥、追肥施用对华北地区冬小麦田土壤氨挥发的影响。[结果]土壤氨挥发速率、氨挥发累积量随施氮量的增大而增大;在施氮量相同的情况下,与单施有机肥或单施无机肥相比,有机无机肥料配施能够降低土壤的氨挥发损失量。基肥、追肥施肥后土壤的累计氨挥发量在5.354～8.916 kg/hm2,氨挥发损失率在1.824%～6.119%,追肥土壤的氨挥发损失量占累计氨挥发损失总量的97%以上。[结论]麦田土壤的氨挥发损失主要来自于追肥。     

有机肥替代化肥对南方冬作马铃薯产量和品质的影响

【目的】化学肥料减量施用技术是避免过量施肥带来环境污染,促进农业可持续发展的重要技术。 探讨有机肥替代化学肥料,为广东冬作马铃薯的商品有机肥部分替代化肥,实现化肥减量提供科学依据。【方 法】以费乌瑞它为试验材料,研究 3 种商品有机肥处理和等施肥量的化肥处理对广东冬作马铃薯产量、经济效益、 肥料表观利用率和品质的影响。【结果】有机肥处理马铃薯块茎对品质的影响与化肥处理无显著差异。3 种有机 肥处理中商品有机肥 2 处理总产量、商品薯产量和总产值高于另外两种有机肥处理,而肥料成本低于另外两种 有机肥处理。商品有机肥 2 处理肥料表观利用率为 10.17%,分别比商品有机肥 1 和商品有机肥 3 处理高 1.96、3.52 个百分点。产量和经济效益占优势的商品有机肥 2 处理有机肥同效当量为 66.02%。【结论】在南方冬作马铃薯 种植中有机肥可以部分替代化肥,实现化肥减施。     

有机肥替代化肥对棉花生长性状、产量的影响

【目的】研究有机肥配施化肥影响棉花生长性状和产量。【方法】采用田间试验,以不施肥和无机复混肥为对照,研究化肥有机替代比例(20%、40%、100%)对棉花生长及产量的影响。【结果】不同生育时期,棉花株高、叶片数、SPAD值、茎粗以及棉花产量变化规律一致:T₅与T₁处理差异不显著,T₁、T₅分别与T₂、T₃、T₄处理差异显著。与无机肥处理(CF)比较,化肥减量20%下施用400 kg有机肥、化肥减量40%下施用800 kg有机肥处理,显著促进棉花生长、提高棉花产量。T₃、T₄处理棉花产量分别比空白处理(CK)增产27.70%、21.75%。【结论】有机肥配施化肥可以达到化肥减量、棉花增产的效果。