半干旱农田生态系统地膜覆盖的土壤生态效应

在年降水量415mm的黄土高原中部黄绵土和年降水量632mm的黄土高原南部红油土上,分别以春小麦和冬小麦为供试作物进行大田试验,研究地膜覆盖(春小麦设不覆膜、播种后覆膜30d、覆膜60d和全程覆膜4个水平;冬小麦设不覆膜、播种后覆膜75d、覆膜150d和全程覆膜4个水平)和施氮(春小麦设不施氮和每公顷施氮75kg2个水平;冬小麦设不施氮和每公顷施氮225kg2个水平)对土壤水分、温度、氮素有效性、土壤中CO2和N2O释放量的影响。结果表明,在2年的春小麦试验中,覆膜对2m深土层的贮水量基本没有影响,但能显著提高0～20cm土层的含水量;覆膜对5cm土层土壤温度的影响呈"U"型变化,即在作物生长前期和后期影响显著,中期影响较小;覆膜后虽然土壤微生物体氮有下降趋势,但由于覆膜能够增加土壤呼吸和有机氮的矿化,从而显著影响收获后0～100cm土层中NO-3-N的累积。从2个施氮水平和底墒平均值看,1999年覆膜30,60d和全程覆膜(126d)处理土层中累积的NO-3-N分别比不覆膜的对照增加-23.0,-10.1和49.7kg/hm2;2000年覆膜30,60d和全程覆膜处理土层中累积的NO-3-N分别比不覆膜的对照增加4.6,-5.0和8.2kg/hm2。可见,全生育期覆膜能够显著增加作物收获后土壤剖面中的残留NO-3-N。不同覆膜进程对作物收获后土壤剖面中的矿质氮,特别是NO-3-     

小麦地膜玉米带田玉米施氮时期对其产量及吸氮生理的影响

通过对玉米8个施氮时期的效应分析表明,玉米拔节期一次施氮处理,小麦玉米混合单产最高达838.4kg/亩,小麦千粒重和产量明显提高,氮收获指数也最高;玉米产量无显著下降,玉米穗位叶叶缘素含量和全氮含量处理间差异达显著水平.     

减量施氮对小麦产量和品质的影响

以青麦7号为研究对象,研究减量施氮对小麦产量和品质的影响。研究结果表明：常规减氮25%处理下,越冬期、拔节期、孕穗期、开花期、成熟期小麦植株干物质积累量均最大,单位面积小麦穗数最多、穗粒数最多、千粒质量最大、单位面积产量最高,小麦籽粒总蛋白、清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白质量分数均最大,小麦籽粒容重、硬度、出粉率、湿面筋率、沉降值均最大。由此可见,适当减量施氮能够显著提升小麦产量和品质,其中常规减氮25%对小麦产量和品质的提升效果最佳。     

施氮量和花后控水对小麦水分生产效率及产量的影响

在防雨池栽条件下,采用施纯氮10kg/667m2、15kg/667m2、20kg/667m2(分别用N1、N2、N3表示)和40%~50%、60%~70%、80%~90%(分别用W1、W2、W3表示)3种土壤含水量进行处理,研究了氮肥和花后土壤含水量对小麦水分生产效率和产量的影响。结果表明:在同一施氮量条件下,表现为花后土壤含水量过高(80%~90%)或过低(40%~50%)导致穗粒数减少,千粒重降低,最终使产量降低。水分生产效率,则随着土壤含水量的增加而降低。在同一土壤含水量下,表现为增加施氮量有利于提高穗粒数,但过多(20kg/667m2)或过少(10kg/667m2)施氮均不利于穗粒数和千粒重的提高,而导致减产。而对于水分生产效率,表现为增加施氮量提高水分生产效率,而施氮量过高(20kg/667m2)造成小麦贪青晚熟,导致水分生产效率下降。因此,小麦生产中可以通过施用氮肥和控制花后土壤水分含量技术,调控小麦水分生产效率和产量,实现高产高效。     

施氮和不同栽培模式对半湿润农田生态系统冬小麦根系特征的影响

为了探讨半湿润农田生态系统施氮和栽培模式对冬小麦根系特征的影响,以冬小麦小偃22为供试品种进行大田试验,研究不同施氮水平(不施氮和施纯氮120 kg/hm2)及不同栽培模式(常规栽培、地膜覆盖、垄沟栽培和垄播覆膜)对冬小麦根系特征的影响。结果表明,返青期至抽穗期小麦根干质量逐渐增加,至抽穗期达到高峰,此后逐渐下降;覆膜处理小麦根干质量降幅大,未覆膜处理小麦根干质量下降幅度小;从不同生育期看,不同栽培模式下施氮处理根干质量均高于不施氮处理。在返青期,常规栽培和地膜覆盖模式下,小麦单株根条数较多,而进入拔节期,常规栽培和垄沟栽培模式下单株根条数明显增多,到孕穗期,地膜覆盖模式下单株根条数增加幅度大,但进入抽穗期,垄沟栽培模式下单株根条数不断增加,而地膜覆盖和垄播覆膜栽培模式下单株根条数显著降低;不同栽培模式下,施氮处理平均单株根条数高于不施氮处理,施氮为9.8,不施氮为7.7。不同栽培模式之间小麦根冠比的差异达极显著水平(P<0.01),其中垄沟栽培模式下根冠比最大,为0.491,地膜覆盖栽培模式下根冠比最低,为0.432;在小麦整个生育期,不施氮处理的根冠比高于施氮处理,两者之间差异达极显著水平(P<0.01)。因此,在小麦生产中,选择栽培模式时应该重视氮肥的施用,以达到高产。     

施氮和不同栽培模式对半湿润农田生态系统冬小麦库特征的影响

为了探讨半湿润农田生态系统施氮和栽培模式对冬小麦库特征的影响,以冬小麦小偃22为供试品种进行大田试验,试验设施肥(不施氮和施纯氮120 kg/hm2)和4种不同栽培模式(常规栽培、地膜覆盖、垄沟栽培和垄播覆膜),研究半湿润农田生态系统施氮和栽培模式对冬小麦库特征的影响。结果表明,栽培模式和施氮及其交互作用对小麦穗数有极显著影响(P<0.01),4种栽培模式中,垄播覆膜模式穗数最多,其次为地膜覆盖,垄沟栽培模式最少;不同栽培模式间穗粒数差异显著(P<0.05),而施氮、栽培模式与施氮之间的交互作用对穗粒数影响不显著,4种栽培模式中,地膜覆盖模式穗粒数最多,垄沟栽培最小;栽培模式、栽培模式与施氮之间的交互作用对小麦千粒重的影响不显著,而施氮对千粒重的影响达到极显著水平(P<0.01),4种栽培模式中,垄播覆膜模式千粒重最大,常规栽培最小,但差异不显著;施氮有助于提高小麦收获指数,4种栽培模式中,地膜覆盖模式收获指数最高,常规栽培最小;施氮和栽培模式对小麦产量均有极显著影响(P<0.01),栽培模式与施氮之间的交互作用对小麦产量的影响显著,垄播覆膜模式的小麦产量最高,常规栽培最小,与常规栽培模式相比,垄播覆膜、垄沟栽培和地膜覆盖模式的小麦产量分别增加27%,20%和9%。综合分析认为,在施氮条件下垄沟覆膜为最优种植模式,这对农业生产中合理选择小麦种植模式以达到高产具有借鉴作用。     

减量施氮对小麦产量和品质的影响

针对小麦生产中氮肥过量问题,本试验设置5个不同氮肥施用量,研究冬小麦产量和品质变化特征.结果表明,随着氮肥施用量的减少,小麦穗粒数、千粒质量和产量呈逐渐降低趋势,但是氮肥用量减少9.09％和18.18％对产量影响不显著,且能够保持较好的小麦品质.氮肥用量减少27.27％和36.36％时,产量显著降低,蛋白和面筋含量下降...     

两种氮水平下施钼对小麦产量和生长发育的影响

取湖北省几个代表性地区土壤，在两种氮水平下进行小麦施钼试验，结果表明：小麦施用钼肥加快生长速度，增加有效分蘖，使生育期提高，成熟提早，并表现显著增产效果。小麦施钼效果与施氮水平密切相关，在高氮下施钼，各供试土壤上小麦普遍增产。而在低氮下施钼，效果不稳定。     

施氮量对强筋小麦籽粒产量和品质的影响

在水浇地高产麦田研究了施氮量对强筋小麦籽粒产量和品质的影响。结果表明,适当增加氮肥施用量可以提高各产量构成因素的水平,因而产量增加,过量施用氮肥虽可以增加公顷穗数,但穗粒数和千粒重下降,而导致产量降低。增加氮肥的施用量能够改善强筋小麦的营养品质和加工品质,但随着施氮量的增加改善的幅度降低。综合施氮量对小麦产量及构成因素和品质性状的影响效应,认为在较高土壤肥力的麦田适宜施氮量为240kg/hm2左右。     

半干旱地区地膜覆盖和施氮对春小麦生育进程和干物质积累的影响

以春小麦为供试作物 ,在年降水量 4 15 mm的黄土高原中部黄绵土上进行了大田试验 ,研究了地膜覆盖 (设不覆膜、播种后覆膜 30 d、覆膜 6 0 d和全程覆膜 4个水平 )、施氮 (设不施氮和每公顷施氮 75 kg2个水平 )和底墒 (设低、高 2个底墒水平 )对小麦生育进程和干物质积累的影响。结果表明 ,与不覆膜相比 ,覆膜后春小麦出苗时间提前 1～ 9d(大部分提前 3～ 6 d) ;在作物生长中期 ,适时揭膜能够显著增加有效分蘖数 ,提高后期结实穗数 ,延长成熟期 ,有利于作物形成大粒 ,提高千粒重。全程覆膜虽然也改变了作物生育进程 ,但对后期生长不利 ,导致灌浆期缩短 ,无效分蘖增加 ,千粒重下降。生长前期覆膜 ,不仅能显著增加作物生长前期地上部分干物质的迅速积累 ,而且对中、后期干物质进一步累积和产量形成也具有重要作用。2种底墒处理一致表明 ,随着小麦生育进程的推进 ,不仅不同覆膜处理单位面积干物质累积量的差异缩小 ,而且与不覆膜处理之间的差异降低 ,表明后期覆膜在春小麦同化产物累积上并没有实际意义。覆膜后 ,地上部分生物量 ,特别是茎部生长旺盛 ,重量显著增加 ,但随着生育进程的推进 ,根冠比下降 ,显然地膜覆盖抑制了较多同化产物流向根部。综合 2年试验结果 ,春小麦生长前期覆膜 ,有利于根冠比在作物?     

地膜覆盖与肥料种类对寒地水稻产量和品质的影响

为探究地膜覆盖与肥料种类对寒地水稻产量与稻米品质形成产生的效应,以‘吉农大738’和‘吉粳525’为试材,在每个品种下均设置2种栽培模式:地膜覆盖(M)和露地(NM);2种肥料处理:有机肥(F₀)和化肥(F₁),于2020年在吉林省长春市九台区进行大田试验,测定水稻的产量、收获指数和品质等指标。结果表明:1)在有机肥条件下,2个品种覆膜处理较露地处理增产1.39%~7.40%;化肥条件下增产2.98%~3.30%。在露地条件下,化肥处理较有机肥处理增产23.19%~26.44%;在覆膜条件下,增产21.62%~25.13%。2)地膜覆盖和化肥的施用均提高了拔节期至成熟期的干物质积累量。地膜覆盖处理的收获指数较露地处理提高2.45%~8.17%;有机肥处理的收获指数较化肥处理提高3.06%~6.66%。3)地膜覆盖处理的糙米率、精米率和蛋白质含量较露地处理分别提高1.07%~2.84%、1.11%~1.74%和9.34%~20.81%,改善了稻米的加工品质和营养品质;地膜覆盖处理的热浆黏度和消减值较露地处理分别降低0.20%~5.62%和2.27%~12.54%,改善了RVA谱特征值。有机肥处理的蛋白质含量、食味值、峰值黏度和崩解值较化肥处理分别提高9.34%~26.38%、1.27%~4.70%、1.73%~14.74%和1.96%~32.02%,改善了营养品质、食味品质和RVA谱特征值;有机肥处理的垩白粒率和垩白度较化肥处理分别降低5.85%~58.94%和7.04%~71.65%,改善了外观品质。综上,地膜覆盖(M)配合施用化肥(F₁)处理增产效果最佳,较其他处理增产2.98%~30.62%,且糙米率和精米率最高;地膜覆盖(M)配合施有机肥(F₀)处理的食味品质、外观品质、营养品质和RVA谱特征值较其他处理改善效果最佳。     

半干旱地区地膜覆盖、底墒和氮肥对春小麦根系生长的集成效应

在年降水量 4 1 5 m m的黄土高原中部黄绵土上 ,以春小麦 (Triticum aestivum)为供试作物进行大田试验 ,研究地膜覆盖 (设不覆膜、播种后覆膜 30 d、覆膜 6 0 d和全程覆膜 )、底墒 (设低、高 2种底墒 )和施氮 (设不施氮和施氮 75 kg/hm2 )对春小麦根系生长的影响。结果表明 ,覆膜后作物根系生长加快 ,中下层根系比例增加 ,有利于吸收土壤深层水分。相对发达的根系保证了作物吸收器官 (根 )和失水器官 (叶 )间的平衡 ,协调根冠间的干物质分配关系 ,能在不影响根系吸收能力的前提下 ,提高光合产物的繁殖分配比例。适时揭膜能够改善光合产物分配 ,促进根系生长下扎 ,维持生长后期活性。全程覆膜处理的表层和中层 (30～ 6 0 cm)土壤中 ,根系生物量显著低于其他处理 ,原因在于后期覆膜使土壤温度急剧升高 ,造成根系大量死亡和活性下降。因此及时揭膜 ,有利于作物生长后期的根冠比保持在较高水平 ,而全程覆膜对维持作物生长后期较高的根冠比不利     

宽幅地膜覆盖对烟叶产量和品质的影响

烟叶栽培中用不同幅宽的地膜覆盖进行比较试验,结果证明:宽膜覆盖增加了地表覆盖度,各种效应有明显的提高,与普通膜对比,更有利于土壤水分保持,不但烟叶产量增加,烟叶品质也有所改善。     

冬小麦地膜覆盖的水分效应

在西北半干旱雨养条件下,采取3种地膜覆盖方式,研究了冬小麦地膜覆盖的水分效应.结果表明:覆膜可显著提高土壤表层(0～20 cm)墒情,越冬前至返青期覆膜处理的土壤表层含水量较露地处理(CK)高2.8%～6.4%,但拔节后覆膜处理的土层表墒与露地处理相近,而20 cm以下深层墒情则表现为覆膜处理逐渐低于露地处理;拔节至成...     

地膜覆盖对旱地春小麦土壤温度的影响

在西北半干旱雨养农业区,研究了春季覆膜和秋季覆膜2种模式下,春小麦全膜覆土穴播、全膜穴播及膜侧沟播对土壤温度的影响.结果表明:覆膜具有普遍增温效应,0～25cm土层全生育期平均地温覆膜处理较露地对照(CK)高0.77℃.覆膜增温效果在3种种植方式间以全膜穴播模式最高,全膜穴播覆土模式次之,膜侧沟播模式最小;春、秋覆膜对土壤地温影响差异不大;覆膜增温效果表现为:土壤下层>上层,早晨>傍晚>中午.     

传统水作及覆膜旱作下包膜控释尿素对水稻产量及氮肥利用率的影响

以单季常规晚粳稻‘秀水134’为供试水稻品种,在田间条件下,研究了传统水作及覆膜旱作下包膜控释尿素对水稻产量及氮肥利用率的影响.结果表明:(1)在覆膜旱作与传统水作条件下,与普通尿素PU100％(N180kg·hm-2)处理相比,施用等氮量硫磺加树脂双包膜尿素SPCU 100％产量分别为7781和7775kg·hm-2,显著提高5.7％和9.7％;氮肥利用率分别为57.2％和35.5％,显著提高110.3％和78.4％;氮肥农学效率也有显著性提高.(2)与传统水作相比,覆膜旱作条件下,除PU 100％处理外,其他各对应施肥处理产量差异不显著;氮肥利用率显著提高.     

半干旱农田生态系统覆膜进程和施肥对春小麦耗水量及水分利用效率的影响

在年降水量 4 15 m m的黄土高原中部黄绵土上 ,以春小麦 (Triticum aestivum)为供试作物进行大田试验 ,研究了地膜覆盖 (设不覆膜、播种后覆膜 30 d、覆膜 6 0 d和全程覆膜 )和施氮 (设不施氮和施氮 75 kg/hm2 )对春小麦耗水量和水分利用效率的影响。结果表明 ,地膜覆盖对春小麦耗水量和水分利用效率的影响与底墒和覆膜进程有关。增加底墒和施肥 ,春小麦全生育期耗水量显著增加。高底墒处理的平均耗水量 (32 7.7m m)比低底墒(2 85 .4 mm)高 4 2 .3m m,差异达显著水平 (P<0 .0 5 ) ;施氮后 ,耗水量也显著增加 ,不施氮时 ,平均耗水量为2 99.0 m m,施氮后平均为 314 .1mm,施氮比不施氮增加 15 .1m m。在降水相对丰富年份 ,对低底墒处理 ,不同覆膜进程对春小麦全生育期耗水量没有显著影响 ,而对高底墒处理 ,覆膜 30 d和 6 0 d作物全生育期耗水量显著高于对照和全程覆膜 ,但覆膜 30 d和 6 0 d间、全程覆膜和不覆膜间的差异均不显著。因此在降水丰富年份 ,全程覆膜并没有使作物全生育期耗水量减少 ,同时也并没有使作物收获后的残留底墒增加。从总体上看 ,覆膜处理比底墒和施肥对作物耗水量的影响小。无论是用地上干物质计算 ,还是用籽粒计算 ,施氮后水分利用效率明显增加。地膜覆盖对水分利用效率的影响与底墒     

氮利用率和氮转化率评价氮肥肥效比较研究

基于生态平衡施肥理论和通用施肥模型,以河南省小麦氮肥肥效试验数据为例,分别求算长期定位试验、普通田间试验、示踪试验三种情况下的肥料氮利用率和氮转化率,并进行评价,结果表明:①长期定位试验氮利用率和氮转化率都比较稳定;普通田间试验在最佳施氮情况下,氮利用率和氮转化率均与长期定位试验结果接近,但不同普通田间试验之间氮利用率变幅较大;示踪试验的氮利用率或氮转化率不能作为评价肥效和指导施肥的科学依据;②氮利用率低估了氮肥肥效;不考虑外源氮时则高估了氮肥肥效;使用氮转化率和外源氮是科学评价氮肥肥效的方法;③具体施肥实践时,可以不考虑外源氮而直接使用氮相对转化率评价肥效和指导施肥;参照长期定位试验的最佳施氮量,即使在不测定土壤氮的情况下也可以使用氮转化率半定量地指导施肥。     

覆膜沟灌条件下不同水氮处理对番茄产量与品质的影响

通过田间试验,研究了覆膜沟灌条件下不同水氮处理对番茄产量与品质的影响,旨在探讨西北旱区覆膜沟灌条件下番茄的水肥调控模式,以达到节水、增产、高效与优质的目的。结果表明：采用85%对照灌水量处理（CK）对番茄 市场产量（≥60 g）无显著影响,而65%和45%对照灌水量处理则减产明显;采用3/4当地施肥量(CK)处理对番茄总产量与市场产量影响不显著;减少灌水量处理显著增加番茄的果色指数与硬度,提高可溶性固形物、可溶性糖含量,降低有机酸含量;施氮量对番茄可溶性固形物、有机酸含量影响不显著,但减少施氮量增加可溶性糖含量;番茄维生素C含量随灌水量与施肥量的降低呈现先增加而后降低的趋势。综合考虑产量、品质及水分利用效率(WUE),本研究认为采用416.76 mm（85%CK）灌水量及117.6 kg·hm^-2（3/4CK）纯氮施用量,为西北旱区覆膜沟灌种植条件下适宜的水肥调控模式。