不同施氮运筹对夏玉米产量、净收益及氮肥利用率的影响

氮肥管理是农业可持续发展面临的重大挑战。在测土提出合理施肥量OPT(N 210,P2O590,K2O60kg/hm2)的前提下,在襄汾县通过田间试验研究了5种氮肥运筹方式对夏玉米产量、净收益及氮肥利用率的影响,结果表明,与对照(OPT-N)相比,不同氮肥运筹均明显提高夏玉米产量、净收益,提高玉米籽粒和秸秆的含氮量及玉米的吸氮量;OPT3处理可以获得10 102 kg/hm2的产量,较不施氮肥增产23.4%,每千克纯氮可以生产9.1 kg的籽粒,净收益可达15 319元/hm2,较对照增收19.3%,同时肥料利用率可达47.0%,是最适宜的氮肥运筹方式;OPT1也可获得较高的产量和净收益,分别为9 897 kg/hm2和14971元/hm2,氮肥的农学效率为8.2 kg,产量较对照增产20.9%,净收益较对照增收16.6%,但氮肥的利用率相对较低,为38.6%,也是可以接受的氮肥运筹方式。该研究成果可为山西省夏玉米生产提供理论支撑和实践指导。     

基于GIS和测土配方数据的晋北县域春玉米专用肥配方筛选

为改善当前施肥过高或过低等问题,促进区域合理施肥,该研究依据测土配方施肥项目田间试验数据和土样分析数据,以应县为研究区域,遵循"氮肥总量控制,分期调控及磷、钾恒量监控"的技术原理,利用地理信息系统(geographic information system,GIS)技术开展县域春玉米专用肥配方筛选研究。采用肥料效应函数法对测土配方施肥项目田间试验数据进行模拟分析,确定研究区域平均适宜施氮用量为200 kg/hm2,其中80 kg/hm2氮素作为播种前基肥,120 kg/hm2作为大喇叭口期追肥。综合利用养分丰缺指标法、肥料效应函数法建立磷、钾养分丰缺指标及磷、钾肥的推荐施肥指标体系。基于GIS技术形成区域土壤养分分布图、氮磷钾养分推荐用量图,制定区域氮磷钾养分配方图,并筛选出适合县域推广的春玉米专用肥大配方。结果表明,应县氮磷钾养分空间变异特征明显,形成的11个专用肥配方经筛选后最优春玉米专用肥配方为20-17-8(为专用肥氮磷钾养分含量比例,即N-P2O5-K2O,专用肥总养分45%)、17-19-9和21-12-12。该研究将GIS技术和测土配方施肥技术有机结合,促进了测土配方施肥项目结果推广应用,为县域春玉米养分资源高效利用提供了参考。     

山西省北部地区玉米化肥施用现状——基于应县大黄巍乡玉米种植户施肥状况调研

通过系统分析山西省朔州市应县玉米种植户化肥投入现状发现,农户的玉米平均产量为10.3 t/hm~2,平均施肥总量为465 kg/hm~2,氮、磷、钾肥的用量分别为262、123、84 kg/hm~2,氮、磷、钾偏生产力分别为42、69、135 kg/kg。基于土壤养分测试,该地区推荐的氮、磷、钾施肥量分别为225、90、45 kg/hm~2。与推荐施肥量相比,氮、磷、钾肥施用过量农户的比例分别为75%、81%和93%。过量的养分投入并没有显著增加玉米产量。     

不同管理模式对春玉米土壤硝态氮累积与氮素利用率的影响

在高肥力(文水)、中肥力(祁县)、低肥力(东阳)条件下,研究了不同管理模式(无氮肥对照、农户习惯、优化处理、高产高效处理)对春玉米土壤剖面硝态氮分布、累积与氮素平衡以及氮肥利用率的影响。通过3年定位试验,结果表明,春玉米收获后0~200 cm土壤剖面硝态氮累积量,在2011,2012年3个试验点都表现为:农户习惯高产高效优化处理无氮对照。文水试验点硝态氮累积量最高,三季平均为287.7 kg/hm2,比东阳和祁县土壤硝态氮累积量分别高18.4%和11.6%。氮素表观损失在3个肥力水平都均表现为农户习惯高产高效优化处理无氮对照。作物携出量在3个肥力水平均表现为:高产高效优化处理农户习惯无氮对照。在2011,2012年氮素农学利用率均表现为:高产高效处理优化处理农户习惯,2013年氮素回收率最高为祁县。高产高效处理达67.6%。通过合理的管理模式,可以在提高产量的同时显著提高氮素的利用率,并降低土壤中硝态氮的残留量。     

山西省主要粮食作物节肥增产潜力研究

系统总结了2004—2013年山西省10年间主要粮食作物(春玉米、夏玉米、冬小麦)的播种面积、产量、肥料用量、养分效率的变化趋势,并分析了作物的节肥潜力。结果显示:2013年比2004年粮食作物播种面积增加了11.9%,总产量增加了23.6%,肥料用量同步增长了29.5%。粮食总产的增加主要源于玉米面积和产量的贡献,十年间玉米面积增加了48.4%,总产量增加了51.2%,而粮食单产却徘徊不前。对目前山西省粮食生产肥料偏生产力、节肥潜力等指标分析得出,在稳定钾肥施用前提下,玉米小麦生产能够节肥17万t,节肥潜力达22%;在节肥20%前提下,应用高产高效技术,山西能够同时实现粮食增产20%和氮肥偏生产力提高10%以上的目标,使山西省粮食生产达到节肥绿色增产的效果。     

红芸豆对氮素的需求规律及适宜施氮量研究

为探明山西省红芸豆的氮素需求规律与分配特征,并明确其适宜施氮量,以‘英国红’为试验材料,通过田间试验,系统监测了不同生育时期红芸豆干物质和养分的累积与分配特征,并研究了氮肥施用水平对红芸豆产量、氮素利用效率的影响。分别在山西省中部农业科学院东阳试验基地和西部地区岢岚县曹家沟村进行试验。东阳试验基地设置了4个氮水平(kg·hm~(-2))处理,分别为0(N1)、60(N2)、120(N3)和180 (N4);岢岚县曹家沟村设置5个氮水平(kg·hm~(-2))处理,分别为0 (N1)、60 (N2)、120 (N3)、180 (N4)和240 (N5)。结果表明,红芸豆在不同氮肥处理间籽粒产量、生物量和氮素累积量均表现出显著差异:籽粒产量随氮肥施用量的增加呈单峰曲线变化,两个试验点均表现为N3处理产量最高,分别为2 359.89 kg·hm~(-2)和2 452.26 kg·hm~(-2),产量差异主要来自百粒重;干物质累积随生育进程呈现"慢—快—慢"的增长趋势,两个试验点均表现出N3处理单株籽粒所占总干物质比重最高,分别为49.97%与47.65%;植株氮素累积与分配与干物质累积的变化趋势大致相同,两个试验点单株籽粒最高含氮量分别在N4(东阳)和N3(岢岚)处理,分别为每株0.72 g和0.99 g。说明合理的氮肥施用可以提高籽粒的干物质累积量和氮素的转运效率,显著提高了红芸豆植株干物质向籽粒中的转移率,增加了植株对氮素的吸收和转运能力。山西省中部地区红芸豆推荐氮肥施用量为110.36kg·hm~(-2),西部地区为126.31 kg·hm~(-2)。     

浙南易蚀土壤的团聚体稳定性及其稳定机理

土壤团聚体的数量和稳定性是衡量土壤质量和可蚀性的重要指标。应用常规湿筛法和Le Bissonnais法测定了紫砂岩母质发育的柑橘园土壤团聚体稳定性,分析了土壤团聚体稳定性与胶结物质组成的关系。结果表明,供试土壤团聚体稳定性差异较大,湿筛法测定的水稳性团聚体MWD在0.75～3.49mm,MWD干筛-湿筛为0.15～2.89mm;Le Bissonnais法测定的水稳性团聚体平均MWD为1.57～3.12mm,其平均MWD与湿筛法测定的0.25mm团聚体含量、MWD、5～2mm团聚体破坏率和MWD干筛-湿筛呈极显著相关,表明两种方法测定的结果具有可比性;5～2mm土壤团聚体经快速湿润(FW)、慢速湿润(SW)和预湿后扰动(WS)3种处理后,团聚体崩解产物的MWD表现为FWSWWS,团聚体崩解产物的粒级分布随处理方式不同而不同,经快速湿润处理后,大多数团聚体崩解,崩解成较小粒径的水稳性团聚体,表明崩解的主要机制是由于团聚体内部的闭塞空气产生的压力引起的;土壤团聚体的稳定性指标与黏粒和游离氧化铁含量呈显著正相关,而有机质主要影响水稳定性团聚体的数量,它与土壤中MWD呈极显著正相关。     

农田土壤微量元素含量的空间变异特征和影响因素

以浙江乐清市乐成镇为研究区域,采用地统计学和地理信息系统(GIS)相结合的方法,对土壤中有效态Fe、Mn、Cu、Zn和B含量的空间变异规律及其影响因素进行研究。描述性统计结果表明,土壤中微量元素Fe、Mn、B含量属于中等变异,Cu、Zn属于强变异。描述空间变异的半方差函数分析表明,Fe、Zn和B的最适模型是球状模型,Mn为指数模型,Cu为线性模型;Fe、Mn、Zn和B的块基比均小于25%,表明具有强烈的空间相关性,Cu的块基比大于75%,表明Cu含量具有较弱的空间相关性。土壤微量元素含量空间分布总体上呈现由东部向西部递减的趋势,其中Fe、Mn和B明显表现出连续分布的特点,Cu、Zn的分布没有明显的规律。土壤类型对Mn、Cu的含量有着显著影响,水稻土中Mn、Cu的含量显著高于红壤;土壤养分和微量元素的相关性分析可知,Fe与土壤pH、OM、全氮、碱解氮以及速效钾呈极显著相关,Mn、B与pH、速效磷和速效钾之间有显著或者极显著的相关性,Cu仅与速效钾显著相关,Zn的含量受土壤养分的影响较小,没有达到显著水平。     

不同模式下春玉米物质生产与群体光合性能研究

[目的]构建高产春玉米良好的群体结构,提高春玉米光能利用率,充分发挥春玉米的增产潜力。[方法]在大田试验条件下,从玉米品种、密度和肥料管理方面研究了3种模式（农户模式、优化模式、高产模式）对春玉米物质生产与群体光合生理指标的影响。[结果]优化模式和高产模式较农户模式分别增产10.79%、27.62%,秃尖长度显著减少。3种模式的叶面积指数（LAI）,群体光合势（LAD）,干物质累积（DMA）以及生长率（CGR）规律依次为高产模式＞优化模式＞传统模式。[结论]优化品种、合理增密以及加强养分资源管理是春玉米获得高产的关键措施。     

不同有机物料对苏打盐化土有机碳和活性碳组分的影响

【目的】在大同盆地苏打盐化土上,研究不同有机物料对春玉米产量、土壤有机碳及活性碳组分的影响,明确土壤有机碳及活性碳组分与主要盐碱指标的相关关系,为苏打盐化土改良及有机物料资源化利用提供理论支撑。【方法】2016-2017年在山西省北部怀仁县开展田间定位试验,设对照(CK)、风化煤、生物炭、牛粪和秸秆5个处理,各处理有机物料施用量按照每年9000 kg/hm^2等有机碳投入量折算,收获时对春玉米进行测产。2017年春玉米收获后,采集土壤样品测定土壤有机碳总量(SOC)和水溶性有机碳(WSOC)、易氧化有机碳(EOC)、轻组有机碳(LFOC)含量,分析土壤活性碳组分占有机碳的比例、土壤有机碳及活性碳组分与盐碱指标之间的关系。【结果】与CK相比,生物炭和秸秆处理春玉米产量无明显差异,而风化煤和牛粪处理春玉米产量则分别显著提高30.2%和30.3%。添加有机物料促进了0-20 cm土层SOC累积,其中以风化煤和牛粪处理效果最佳,较CK分别提高47.6%和36.1%。在有机碳组分方面,风化煤和牛粪处理提高WSOC、EOC含量的效果显著高于生物炭、秸秆处理;风化煤、牛粪和秸秆处理的LFOC含量显著高于生物炭处理。四类有机物料处理的WSOC占总有机碳的比例差异不显著,牛粪处理的占比显著高于CK。EOC占总有机碳的比例以牛粪处理最高,风化煤次之,且二者均显著高于CK处理;LFOC占总有机碳的比例则表现为秸秆、牛粪>风化煤、生物炭> CK。此外,添加有机物料能有效降低0-20 cm土层土壤pH、电导率(EC)和碱化度(ESP),其中以风化煤和牛粪处理降幅最大。相关分析表明,土壤SOC与pH、EC和ESP呈显著负相关。【结论】通过有机物料改良效果比较,发现牛粪和风化煤处理能促进苏打盐化土有机碳累积,提高可溶性、易氧化态及轻组有机碳组分在总有机碳中的占比,降低土壤pH、EC和ESP,明显提高春玉米产量。因此,风化煤和牛粪是山西北部苏打盐化土良好的改良剂。