吉林省玉米施肥效果与肥料利用效率现状研究

【目的】本研究通过收集整理2005~2013年国家测土配方施肥项目在吉林省布置的1110个“3414”田间试验,分析了施用氮、磷、钾肥对玉米产量、经济效益的影响,测算了氮、磷、钾肥的利用效率,目的在于明确当前生产条件下吉林省玉米的施肥效果与肥料利用效率,为肥料的合理施用与配置提供依据。【方法】选取玉米“3414”田间试验的处理1（N₀P₀K₀）、处理2（N₀P₂K₂）、处理4（N₂P₀K₂）、处理6（N₂P₂K₂）和处理8（N₂P₂K₀）,分别记为不施肥（CK）、不施氮（-N）、不施磷（-P）、氮磷钾配施（NPK）和不施钾（-K）处理,研究不同施肥处理下的玉米产量、产值、施肥利润和产投比,比较增施氮、磷、钾肥的增产效应以及不同肥料的农学效率、偏生产力和肥料贡献率。另外,分析不施肥处理（缺素处理）玉米产量与相应肥料贡献率之间的关系,并利用模型进行模拟。【结果】不施肥条件下,当前吉林省玉米的平均产量和产值分别为6.6 t/hm2和1.21×103 yuan/hm2。施肥可显著提高玉米的产量和经济收益,其中以NPK处理的玉米产量和施肥利润最高,平均分别为10.1 t/hm2和5.07×103 yuan/hm2,其后分别为-K处理（8.9 t/hm2、3.27×103 yuan/hm2）、-P处理（8.7 t/hm2、2.83×103 yuan/hm2）和-N处理（7.7 t/hm2、1.39×103 yuan/hm2）。在其他养分施用基础上,增施氮、磷、钾肥可平均分别增产2.36 t/hm2（35.1%）、1.39 t/hm2（18.0%）和1.18 t/hm2（14.9%）,平均施肥利润分别为3.68×103、2.24×103和1.80×103 yuan/hm2。当前生产条件下,吉林省玉米在氮磷钾配施条件下的肥料农学效率、偏生产力和肥料贡献率分别为11.4 kg/kg N、32.8 kg/kg和34.7%,而增施氮、磷、钾肥的平均农学效率分别为14.3 kg/kg N、20.5 kg/kg P₂O₅和17.2 kg/kg K₂O,平均偏生产力分别为61.1、146.4和142.4 kg/kg,平均肥料贡献率分别为23.4%、14.1%和11.9%。分析发现,氮磷钾肥配施（或某一肥料）的肥料贡献率随不施肥处理（或相应缺素处理）玉米产量的提高而显著下降,且关系符合对数函数模型,说明提高基础地力可减少对外源肥料的依赖。【结论】吉林省玉米氮磷钾肥的增产效果和肥料利用率相比全国平均水平较高,但仍需重视氮肥管理以稳产增效,继续大力推广平衡适量施肥理念及相应技术,在实现作物增产的同时提高肥料利用效率并促进土壤培肥。     

吉林省不同生态区玉米施氮效果与氮肥利用效率差异

整理2005—2013年吉林省"3414"田间试验,选取不施氮和推荐施氮处理数据,研究不同生态区玉米的氮肥施用效果和肥料利用效率现状,探讨区域差异及其影响因素。结果显示,吉林省不同生态区的玉米产量水平差异显著,总体上以中部半湿润平原区最高,其次是东部湿润山区,西部半干旱平原区相对较低。不同生态区玉米施氮效果也存在差异,其中东部最高,施氮的平均增产量与增产率分别为2.44 t hm-2和38.4%,其次为中部(2.40 t hm-2,34.3%),西部则显著偏低(2.21 t hm-2,33.4%)。相比中、西部地区,东部地区玉米的氮肥利用效率显著较高,其平均氮肥农学利用率、偏生产力和肥料贡献率分别为16.6 kg kg-1、65.9 kg kg-1和25.0%。随不施氮处理产量的提高,各生态区施氮处理产量均呈上升趋势而氮肥贡献率呈下降趋势,其中,西部地区的相对变幅较中、东部地区更为明显。可见,应根据区域气候环境条件和施氮响应特征对氮肥进行合理的配置与施用,建议吉林中部地区以维持作物需求为标准适当减少施氮量,东部地区可适度增加施氮量并配合栽培措施以消减光温资源不足对产量的限制,而西部地区应在培肥地力基础上推广高效节水用水技术,发挥水氮耦合效应以促进高产高效。     

吉林省农田耕层土壤pH的时空变化特征

本研究通过分析2005~2013年测土配方施肥项目在吉林省采集的大量土壤样品,明确了不同地区农田耕层土壤pH的空间变异特征,并与第二次土壤普查数据对比探讨了土壤pH的变化趋势。结果表明,目前吉林省农田耕层土壤pH分布在3.8~9.1之间,平均值为6.5。不同类型农田土壤pH的高低顺序为:黑钙土风沙土草甸土黑土白浆土≈暗棕壤水稻土。空间上,吉林省农田耕层土壤呈现自西向东逐渐降低的分布特征,以西部白城市的通榆县最高而东部延边朝鲜族自治州的汪清县最低。时间上,与第二次土壤普相比,吉林省各种土类的pH存在共性的土壤酸化趋势。不同土类间pH的降幅存在较大差异,代表性的黑土下降约0.5个单位,酸化程度较大的草甸土和水稻分别下降了1.4和1.6个单位,而酸化程度较小的白浆土下降了0.1个单位。吉林省农业生产中应控制化肥用量,调整肥料品种,合理增施有机肥,大力推广秸秆还田,从而缓解土壤酸化趋势,改善土壤肥力。     

旋耕机耕作对紫色土碳氮垂直分布过程的影响

利用在土壤表面人为添加钛铁矿粉以示踪表层土壤垂直和顺坡再分配过程,通过对比耕作前与模拟耕作20次、40次土壤有机碳和全氮垂直分布特征,研究紫色土旋耕机等高耕作所产生的土壤顺坡和垂直搬运耦合作用对有机碳、全氮垂直分布过程的影响机制。结果显示:强烈耕作后坡顶侵蚀深度超过原土壤剖面厚度,但土壤剖面厚度依然与耕作深度相当,这是由于耕作对坡顶土壤起着顺坡搬运(耕作侵蚀)和垂直搬运(破碎母岩)的双重作用。磁性示踪剂的深度分布显示出耕作引起表层土壤垂直向下迁移,但不同坡位垂直分布机制不同。坡顶土壤有机碳和全氮浓度明显减小,这是由于强烈的耕作侵蚀向下坡搬运耕层土壤,同时耕作垂直搬运引起母岩碎屑向耕层混入产生稀释作用;坡趾表层0—5 cm土壤有机碳和全氮浓度减小,但是5—20 cm明显增加,表明耕作侵蚀引起来自上坡的低浓度土壤在坡趾堆积。这些结果表明旋耕机等高耕作下土壤同时发生顺坡传输与垂直迁移,两者相互作用导致耕作侵蚀区和耕作沉积区呈现出明显不同的有机碳、全氮垂直分布模式。     

基于地区和土类的吉林省农田耕层土壤氮素时空变化特征

为明确吉林省农田耕层土壤氮素营养的时空变化特征,基于2005—2013年间测土配方施肥项目测定的土壤全氮和碱解氮数据,分析吉林省不同地区、土类农田耕层土壤氮素养分的空间变异特征,并与第2次土壤普查数据对比,探讨土壤氮素养分的时间变化趋势。结果表明,目前吉林省农田耕层土壤全氮含量为0.4~3.9g/kg,平均为(1.62±0.60)g/kg,碱解氮含量为15~360 mg/kg,平均为(145.0±59.5)mg/kg。不同土类之间全氮和碱解氮含量的高低顺序一致,均以暗棕壤最高,平均分别为(2.02±0.57)g/kg和(190.2±72.80)mg/kg,其后依次为白浆土、水稻土、黑土、草甸土、黑钙土和风沙土;空间变异方面,吉林省农田耕层土壤氮素营养水平呈自东向西逐渐下降的分布特征,全氮和碱解氮含量在县域尺度上存在显著正相关关系;时间变化方面,吉林省农田耕层土壤全氮和碱解氮含量相比第2次土壤普查均呈明显上升趋势,中部地区变化最显著,西部地区变化相对较小。不同土类之间,黑土、黑钙土、草甸土和风沙土呈上升趋势,而暗棕壤、白浆土和水稻土出现下降,其中以风沙土的增加和暗棕壤的下降最明显。综上所述,吉林省农田耕层土壤氮素营养状况在空间上存在显著差异,时间上也发生了巨大变化。建议中部粮食主产区应严格控制作物施氮量以提高氮肥效率,降低环境风险,东、西部地区应因地制宜优化氮肥管理以提升地力,实现增产增效。     

葡萄砧木的抗旱性鉴定与研究

采用盆栽方法,对16个葡萄砧木品种(系)资源进行了抗旱性鉴定,并研究了干旱胁迫下葡萄砧木的生理变化规律,探讨了葡萄砧木的抗旱性机制,初步评价了抗旱性鉴定的指标和方法。结果表明:葡萄砧木品种(系)间抗旱性存在差异,16个砧木品种(系)被划分为4个抗旱等级;随着干旱胁迫时间延长,葡萄砧木生理代谢减弱(脯氨酸、可溶性糖、叶绿素等),并且抗旱性强的砧木生理代谢水平普遍高于抗旱性弱的砧木;可以把叶片相对含水量、叶绿素、丙二醛作为鉴定抗旱性大小评价的主要指标。     

吉林省玉米推荐施肥指标体系的建立

通过总结2004~2014年间课题组在吉林省开展的田间试验及2005~2013年吉林省玉米"3414"田间肥效和校验试验资料,按土壤养分(播前耕层土壤硝态氮、速效磷、速效钾及10叶期0~90 cm土层土壤硝态氮)含量对土壤进行分级,进一步结合目标产量,初步建立以根层硝态氮调控为核心的总量控制、分期实时实地精确监控的玉米氮肥推荐施肥指标体系以及基于养分平衡和土壤测试的磷、钾肥恒量监控推荐施肥指标体系,为吉林省玉米合理科学施肥提供一定参考。     

太白县十字花科蔬菜根肿病的 防治探析

针对近年来根肿病已成为制约太白县十字花科蔬菜生产的突出问题的现状,对十字花科蔬菜根肿病的发生及防治进行了研究探索,掌握了当地十字花科蔬菜根肿病的发病规律,提出了加强检疫、加强管理、以菌治菌,并辅以相应的化学防治的综合治理方案.     

辣椒新品种薄皮早优的选育

薄皮早优辣椒是以LP03-5指形椒为母本、LP12-4大甜椒为父本配制而成的杂交一代品种。该品种为早熟薄皮牛角椒,第一始花节位着生于9~11节,果纵径14~18 cm,果横径5~6 cm,平均单果质量100 g左右,青果浅绿色,熟果鲜红,色泽亮,辣味中等,皮薄肉脆,口感好,品质佳,挂果集中,连续坐果能力强,产量高,商品性状优良,平均每公顷产量为52 t以上。适合春秋保护地和露地栽培。     

皂化改性菠萝皮生物吸附剂对TVOC的吸附?

对农林废弃物菠萝皮进行化学改性处理,以去除大气中的TVOC有害气体,减轻大气污染的同时实现废弃物的多次循坏再利用,为吸附剂的研究与空气净化提供借鉴。利用二次正交旋转回归以及单因素实验对皂化改性菠萝皮吸附剂的制备工艺以及吸附条件优化;对渣粒径、温度和加入量进行单因素分析;利用吸附等温、动力模型拟合试验探究机理;通过BET、SEM及FTIR对样品进行表征;采用横向对比试验与其他材料对比吸附效果并探讨吸附剂的重复利用能力。结果表明：无水乙醇与氢氧化钠体积比为1:2.8,浸泡时间为6 h,离心时间为13 min,预测值Ymax=8.2759%;渣粒径60目、温度22℃、加入量3g为最佳单因素条件;吸附过程更符合Freundlich等温模型(R2=0.9926),吸附状态为多分子层多位点吸附;遵循二级动力学模型(R2=0.9757),即以化学吸附为主的物理化学双重吸附过程;比表面积显著增大、孔隙率升高,表面褶皱增多,且酰胺N-H基团、-OH等有效基团参与吸附;横向对比试验证明吸附效果在1%水平上显著优于其他四种吸附材料,即改性菠萝皮>硅藻土>活性炭>竹炭>树脂,且至少可重复利用7次以上。