玉米秸秆还田条件下氮肥前移培肥增产效果初探

针对黄土高原地区秸秆还田氮肥施用不合理这一实际问题,于2019年在内蒙古清水河县进行秸秆还田与氮肥运筹小区试验,探究氮肥习惯施用(FN)、氮肥习惯施用配合秸秆还田(FNS)、氮肥高量施用配合秸秆还田(HNS)、氮肥后肥前移施用(RN)、氮肥后肥前移施用配合秸秆还田(RNS)下土壤养分及作物产量变化规律。结果表明：秸秆还田结合氮肥提高了土壤有机质含量,土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量显著增加,尤以RNS和HNS提升效果最佳;在产量方面,秸秆不还田条件下,氮肥后肥前移施用RN较氮肥习惯施用FN有所下降,但未达到显著差异水平,秸秆还田处理FNS、HNS、RNS较对照FN籽粒和茎秆产量分别提高5.30%、10.93%、11.41%和8.55%、13.80%、10.55% ,各处理氮肥偏生产力大小顺序为RNS＞FNS＞RN＞FN＞HNS,以RNS处理氮肥偏生产力最高。综上所述,秸秆还田结合氮肥可培肥土壤和提高作物产量,氮肥后肥前移配合秸秆还田措施效果最好,可作为一种节本增产增效栽培技术模式在内蒙古黄土高原推广应用。     

阴山北麓旱作区垄沟集雨种植增产机理研究

为改善旱作农田水分状况,提高作物水分利用效率(WUE),达到高产稳产的目的,在内蒙古阴山北麓地区对垄沟集雨栽培措施下食用向日葵和马铃薯的土壤水热及作物生长状况进行了研究。结果表明：马铃薯试验不同处理距地表10 cm地温变化基本上在整个生育期一直表现为：垄膜沟植>起垄沟植>垄作>平作;向日葵试验在6月中旬前不同处理距地表10 cm地温表现为：垄膜沟植>垄作>起垄沟植>平作,而到6月下旬至8月上旬起垄沟植处理温度高于垄作,表现为：垄膜沟植>起垄沟植>垄作>平作,8月中旬至9月上旬起垄沟植温度最高,表现为：起垄沟植>垄膜沟植>垄作>平作,9月中下旬又表现为：垄膜沟植>起垄沟植>垄作>平作。整个生育期,向日葵采用垄膜沟植、垄作和起垄沟植较平作积温分别增加了162.6℃?d、35.8℃?d和80.6℃?d,而马铃薯分别增加了228.7℃?d、48.6℃?d和58.7℃?d。不同作物叶面积指数呈现先增加后降低趋势,向日葵叶面积指数最高值出现在播种后100天左右,马铃薯出现在播种后90天左右,整个生育期向日葵叶面积指数大小顺序基本表现为：垄膜沟植>起垄沟植>垄作>平作,而马铃薯在播种后90天之前,叶面积指数大小顺序基本表现为：垄膜沟植>起垄沟植>平作>垄作,之后垄膜沟植叶面积指数下降明显,在收获前15天左右不同处理叶面积指数大小顺序基本表现为：起垄沟植>垄作>平作>垄膜沟植。向日葵和马铃薯增产趋势表现为：垄膜沟植>起垄沟植>垄作>平作。向日葵和马铃薯生育期耗水量均表现为：垄膜沟植<起垄沟植<垄作<平作,WUE变化趋势相同,均表现为：垄膜沟植>起垄沟植>垄作>平作。     

西北黄土高原旱作区不同地膜覆盖种植模式谷田水温效应及水分利用效率研究

针对西北黄土高原旱作区年降水量不足、水资源分布不均及春季大风干旱等造成的谷子产量不高、水分利用率低等生产问题,设置裸地平作种植（CK）、PE膜全覆膜起垄穴播（T1）、渗水地膜半覆膜起垄穴播（T2）和PE膜半覆膜起垄穴播（T3）4个处理,研究不同地膜覆盖种植模式对谷田播种前和收获后0~100cm土壤含水量、不同生育期0~40cm土壤含水量、0~30cm土壤温度、谷子农艺性状、产量和水分利用效率的影响。结果表明,3种地膜覆盖模式均不同程度地改善了谷子生育期内土壤的水温状况,提高了谷子的群体水分利用率、产量及相关农艺性状。4种处理播种前和收获后0~100cm土壤含水量、不同生育期0~40cm土壤含水量、0~30cm土壤温度均为T1>T2>T3>CK。3种覆膜处理的单穗重、单穗粒重、千粒重和产量均显著高于CK处理,T1和T2处理与T3处理差异显著。T1、T3和T2处理的群体水分利用率分别较CK处理提高了7.55、1.05和1.65kg/(mm·hm²)。PE膜全覆膜起垄穴播模式可作为西北黄土高原区谷子生产的高产高效栽培技术模式。     

养分专家系统推荐施肥对马铃薯产量及肥料利用率的影响

为评价马铃薯养分专家系统在内蒙古马铃薯养分管理中的应用效果,在内蒙古马铃薯主产区武川县和乌兰察布市集宁区进行马铃薯养分专家系统推荐施肥定位试验。以农户习惯施肥（FP）和测土配方施肥（ST）为对照,同时设置养分专家系统推荐施肥处理（NE）、不施氮肥处理（NE-N）、不施磷肥处理（NE-P）及不施钾肥处理（NE-K）,研究马铃薯养分专家系统推荐施肥对马铃薯产量、养分利用效率以及经济效益的影响。结果表明,NE处理与FP处理相比,增产幅度可达4.22%~11.98%,与ST处理相比增产幅度为0.34%~10.02%;同时,NE处理氮肥利用效率较FP处理提高17.29%~23.00%,较ST处理提高6.21%~21.26%。本研究初步认为:通过优化推荐施肥量和施肥方法,在内蒙古马铃薯主产区养分专家系统可提高马铃薯产量和肥料利用率,同时有效降低化学肥料对马铃薯农田环境的污染风险。     

带田残茬带宽度及高度对土壤风蚀模数影响的风洞试验

为了探究带宽和残茬高度对土壤风蚀模数的影响,利用野外移动式风洞对阴山北麓地区带田土壤风蚀模数进行了原位测试。结果表明：作物残茬带对间作翻耕地具有保护作用,土壤风蚀模数在全部留茬时最小,全部裸露时最大,残茬与耕翻裸露地间作时居中。不同残茬降低风蚀模数程度不同,莜麦茬可以降低48.92%～67.39%,油菜茬可以降低5.22%～34.36%。不同带宽和残茬高度的间作组合,土壤风蚀模数都随风速的增加而增大,呈指数曲线变化规律。在一定风速吹蚀下,残茬带宽从0.5～3.0?m变化,土壤风蚀模数随带宽的增加而减小,符合幂函数曲线变化规律;残茬高度从5～25?cm变化,土壤风蚀模数随残茬高度增加而线性降低。研究说明减少耕翻和作物留茬是控制风蚀的有效措施。     

以作物残茬为生物篱在裸露农田营建防风带技术的研究

根据农田防护林等生物篱网防治农田风蚀的原理,把作物残茬作为生物篱间隔插入马铃薯裸露农田,形成以残茬为生物篱的农田防护篱网,可以解决北方旱作马铃薯生产基地农田严重风蚀问题,核心技术是利用残茬把连片的裸露农田间隔分成宽7.2m以下的带田,形成留茬带与裸露带间作的农田,不仅使留茬带的风蚀量降低80%以上,其裸露带的风蚀量也降低50%以上,取得防治马铃薯裸露农田的风蚀沙化,保护和提高耕地质量的实效。总结提出在北方旱作区采用麦类/油菜等条播作物留茬与马铃薯等根茎类作物间作轮作营建裸露农田防风篱网的保护性耕作技术。     

氮肥品种对春小麦硝酸盐含量及分布的影响

以永良4号为实验材料,采用田间试验、化学分析、生物统计相结合的方法,系统研究了施用尿素、硝铵、碳铵3种氮肥品种对春小麦硝酸盐含量和分布的影响。结果表明,施用不同品种的氮肥均显著提高了全株特别是茎叶的硝酸盐含量及累积量,不同氮肥品种之间对籽粒硝酸盐含量及累积量的影响均无显著差异。施用硝酸铵并没有提高籽粒硝酸盐含量。硝态氮含量在生育前期极高,到后期迅速降低,成熟期时籽粒中分布已经很少,远低于绿色食品规定的标准。     

河套地区不同土壤类型食用向日葵耗水规律的研究

以食用向日葵品种S31为供试材料,研究不同土壤类型条件下向日葵的耗水规律。结果表明：三种土壤处理的向日葵均呈现相似的耗水动态,从苗期至现蕾期耗水量平缓上升,现蕾期至开花期耗水量迅速增加,并达到全生育期的最高值,灌浆后耗水量缓慢下降。其中沙土种植的向日葵全生育期耗水量达到4028.25m3/hm2,显著高于壤土和粘土处理;但沙土向日葵处理籽实产量较低,仅为3819.52kg/hm2,显著低于壤土处理。     

阴山北麓农田防风固土生物篱网营建技术

针对阴山北麓农牧交错带马铃薯种植面积不断增加，冬春季节地表大面积裸露、表土疏松，与同期风大风多、降水稀少的自然特点叠加，导致土壤风蚀日趋严重的现状，在多年带状留茬间作轮作技术研究的基础上，研究集成生物篱网营建技术。研究发现，在大面积种植马铃薯田块间隔插入易留茬作物后．与残茬带间隔分布的不同带田宽度间作裸地在宽度小于8．4m时，土壤风蚀量与大面积裸地相比有效降低；当宽度大于10．0m后，土壤风蚀量呈直线上升趋势，但在带状留茬间作农田中隔3～5带将适宜北方旱地种植的油用向日葵按照1m（3行）的带田宽度或驼绒藜按照1m（2行）的带田宽度插入．利用油用向日葵秆或驼绒藜与作物留茬带的双重防护，可以使残茬对裸露地带的保护作用从8．4m宽增加到15．0m宽．解决了部分地块宽度大于8．4m后风蚀量加大的问题。     

采用QUEFTS建立向日葵推荐施肥模型养分特征参数

  【目的】  汇总我国向日葵主产区的产量和施肥效应数据,构建基于产量反应与农学效率的推荐施肥模型,为向日葵科学施肥提供依据。  【方法】  收集整理2002年以来在向日葵主产区进行的向日葵肥料田间试验和公开发表的文献等共483个,计算产量反应、农学效率、肥料利用效率等特征参数。采用QUEFTS法预估向日葵地上部氮 (N)、磷 (P)、钾 (K)养分吸收。  【结果】  我国主要产区向日葵籽粒产量平均为3334.9 kg/hm2,秸秆产量平均为7222.7 kg/hm2,收获指数为0.32 kg/kg。籽粒中N、P₂O₅和K₂O养分含量平均分别为25.0、4.7和8.5 g/kg,秸秆中平均分别为8.4、1.2和32.8 g/kg,地上部N、P₂O₅和K₂O养分吸收量平均分别为145.7、55.1和318.5 kg/hm2。N、P₂O₅和K₂O养分收获指数平均分别为0.59、0.66和0.11 kg/kg,施用N、P和K的内在效率 (IE) 分别为23.8、63.8和11.3 kg/kg,籽粒需要的养分吸收量 (RIE) 分别为43.2、16.4和94.9 kg/t。应用QUEFTS模型估算,目标产量为最高产量的60%～70%时,生产1 t籽粒地上部需要吸收N 40.8、P₂O₅ 15.8和K₂O 78.1 kg,N∶P₂O₅∶K₂O养分需求比例为2.58∶1.00∶4.93。N、P和K肥的产量反应 (YR) 分别为621.9、467.0和361.3 kg/hm2。不施用N、P和K的相对产量 (RY) 分别为0.82 (n = 1071)、0.87 (n = 914) 和0.90 (n = 1108)。相对产量与施肥产量反应之间呈显著的线性负相关,N、P和K相对产量与施肥产量反应关系的决定系数 (R2) 分别达到了0.712*(n = 1071)、0.693* (n = 914) 和0.763* (n = 1108)。向日葵N、P和K肥的增产量和农学效率二者间存在着显著的指数曲线关系,决定系数 (R2) 分别达到了0.634* (n = 1061)、0.697* (n = 905) 和0.702* (n = 1092)。其关系式分别为AE_N = 0.0152YR_N0.8796;AE_P = 0.0269YR_P0.8797;AE_K = 0.0229YR_K0.9009。  【结论】  通过向日葵养分增产量(产量反应)与相对产量,及产量反应与农学效率的相关关系可计算出养分需要量。氮肥推荐可依据氮肥的增产量和农学效率来确定,磷、钾肥推荐除考虑其增产量及吸收量外,还需考虑一定目标产量下地上部的养分移走量、上季残效和通过秸秆还田的归还量。