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。     

河套平原弃耕地土壤盐碱化特征

运用经典统计和主成分分析方法,对河套平原弃耕地盐渍化土壤全盐量、pH、阴阳离子组成、碱化度(ESP)的分布特征进行了分析。结果表明:研究区土壤为中度至重度盐渍化,土壤全盐、pH、碱化度(ESP)在剖面中的变化趋势一致,呈表聚和底聚两个过程。全盐量介于2.80~6.69g kg-1之间,pH介于9.20~9.69之间,碱化度介于10.97%~33.33%之间。0~60 cm土层全盐量随土层深度增加而降低,60~120 cm土层全盐量随土层深度增加而增加。剖面中阳离子以Na++K+为主;阴离子以SO42-为主。除pH外,土壤各盐碱指标呈强烈空间变异特征;不同土层SO42-与Ca2+、Mg2+、全盐量差异达极显著水平,Cl-与K++Na+相关性随土层深度增加而减弱,pH、碱化度与CO32-达极显著水平。土壤全盐量、SO42-可作为研究区土壤盐化状况特征因子;CO32-、HCO3-、pH可作为研究区土壤碱化状况特征因子。由此可见,在改良利用过程中要以降低土壤盐度和碱度来调控离子组成,进而改善土壤结构。     

内蒙古绿肥综合利用现状及存在问题

绿肥(green manure)是利用栽培或野生的绿色植物体作肥料,是一种养分完全的生物肥源。专门栽培做绿肥用的作物称之为绿肥作物(green manure crop)。绿肥还具有培肥改土、作饲料、水土保持和荒坡废地修复等多种功能。如豆科的绿豆、蚕豆、草木樨、田菁、苜蓿、苕子等。非豆科绿肥有黑麦草、荞麦、肥田萝卜、满江红、水葫芦、水花生等。     

北方农牧交错带土壤风蚀沙化影响因子的风洞试验研究

土壤风蚀沙化是北方农牧交错带农牧业生产与发展的主要限制因子,通过室内风洞实验研究,定量分析了土壤风蚀率(风蚀强度)与风速及土壤水分的相关关系、土壤风蚀输沙量的空间分布规律以及翻耕后土壤风蚀的动态变化。结果表明:风蚀率与风速变化成正相关,随着风速增大,风蚀率相应增加,18m/s风速是风蚀由轻变重的一个转折点;土壤水分与风蚀率呈负相关,水分含量越高,风蚀率越小,6%含水量水平是土壤风蚀由重变轻的一个转折点。通过曲线拟合表明,风蚀率与风速成幂函数的关系,与土壤水分含量成对数函数关系。土壤风蚀空间不同高度输沙量呈单峰曲线的变化趋势,在距地面2～4cm范围内集沙量最多,80%左右的沙量集中在近地面10cm范围内。土地翻耕是加重土壤风蚀的重要因素,对于天然草场,翻耕后风蚀强度是未翻耕的66～306倍,对于旱作农田,留茬覆盖可以有效控制土壤风蚀,翻耕马铃薯地风蚀强度是留茬地的25～108倍。     

内蒙古黄土高原秸秆还田对玉米农田土壤水热状况及产量的影响

内蒙古清水河县地处黄土高原的边缘地带,沟壑纵横,是典型的北方干旱缺水地区。为明确秸秆翻耕还田对该区域玉米农田土壤蓄水保墒效果及产量形成特性的影响,通过连续2年的田间小区试验,探究0kg/hm ²（CK）、3 000kg/hm ²（SF1）、6 000kg/hm ²（SF2）和12 000kg/hm ²（SF3）4种秸秆还田量下玉米农田全生育期地温、土壤水分、植株生长发育、水分利用效率和产量的变化规律。结果表明：秸秆还田促进了玉米叶面积指数提高和地上部生物量的积累,2018年,SF2处理叶面积指数和地上部干物质积累量较CK分别提高13.17%和10.70%;玉米全生育期0~30cm土层土壤温度、0~80cm土层土壤含水率、生育期贮水量和农田耗水量、水分利用效率和产量均表现为SF2>SF3>SF1>CK;2018年,SF1、SF2和SF3产量分别较CK提高了8.5%、11.4%和9.3%。秸秆翻耕还田措施能够显著改善玉米农田土壤水热状况、促进植株生长、提升子粒产量和水分利用效率,其中6 000kg/hm ²还田处理效果最好,可作为节水保墒栽培模式在内蒙古黄土高原推广应用。     

降解地膜覆盖对土壤环境和旱地向日葵生长发育的影响

为了减轻农田白色污染,提高旱作区农作物温度和水分利用效率,在阴山北麓进行了地膜覆盖模拟试验。研究不同覆膜处理对土壤温度、水分和旱地向日葵生长发育的影响。结果表明：覆膜处理较露地处理地温平均提高了3℃左右,日本降解膜增温作用最为明显。2009年与2010年,日本降解膜处理的向日葵水分利用效率分别为8.19、7.23 kg/(hm2?mm),表现均高于其他试验处理。从生长发育结果来看,日本膜处理的向日葵生育期较露地处理和广东膜处理有所提前,籽实产量等性状指标值与普通地膜无显著差异,但均显著高于露地处理。从地膜降解结果来看,广东膜裂解早,增温保墒作用不足;日本膜约90天分解为碎块,此时向日葵已渡过低温期,日本膜增温保墒作用良好,对向日葵增产作用显著,同时生态环保,适宜在该干旱半干旱地区推广。     

生物炭配施有机肥对阴山北麓旱作燕麦生长及水分利用的影响

为提高内蒙古阴山北麓旱作农区水分利用效率,对比分析了生物炭和有机肥配施(BM)、生物炭(B)、有机肥(M)、不施生物炭和有机肥(CK)4种不同耕种方式对燕麦、全生育阶段土壤水分时空变化、土壤耗水特征及燕麦关键生育期农艺性状、产量构成和水分利用效率的影响。结果表明,生物炭和有机肥及两者配施均可促进燕麦生长发育,以灌浆期为例,与CK相比,B、M和BM处理下燕麦株高分别提高17.73%、22.29%和26.03%,单株叶面积分别提高13.32%、17.05%和23.67%,地上部干物质积累量分别提高6.48%、7.39%和20.30%,燕麦生育前中期生物炭效果优于有机肥,生育后期有机肥施用效果优于生物炭,两者耦合效果最好;BM处理可提高0～40 cm土壤含水量1.65%～19.12%,显著降低燕麦土壤贮水消耗11.34%～20.09%,总耗水量降低0.38%～0.88%,施用生物炭保水减耗效果强于有机肥,随着生育期推进和降水增加,两者效果差异逐渐减小;在产量方面,BM处理可同时显著提高收获穗数、穗粒数和单穗粒重,促进燕麦籽粒产量形成和水分利用,籽粒产量提高7.63%～14.80%,水分利用效率提高8.62%～16.64%。生物炭和有机肥配施可显著促进旱作燕麦生长,有效保持土壤水分,提高燕麦水分利用效率和产量,是适宜内蒙古阴山北麓地区旱作燕麦种植的抗旱保墒技术措施。     

不同种植模式下苹果园土壤氮磷养分的分布特征

为研究不同苹果种植模式下土壤养分变化情况,在陕西省千阳县2种不同种植模式(矮化和乔化种植)的苹果园区采集土样,通过测定0~100 cm土层土壤中的全氮、全磷和有效磷含量,分析和比较其土壤氮磷养分含量差异及剖面分布特征。结果表明：在0~100 cm深度的土层中,除全磷外,矮化苹果园土壤各养分含量显著低于乔化苹果园(P<0.05),矮化富士、嘎啦苹果园和乔化富士苹果园全氮含量分别为0.60、0.63、0.76 g·kg^-1,全磷含量分别为0.58、0.56、0.63 g·kg^-1,有效磷含量分别为6.98、3.48、51.00 mg·kg^-1;矮化苹果园全氮、全磷以及有效磷含量主要在0~10 cm的表层土壤中聚集显著(P<0.05);土壤养分含量与土层深度相关性显著(P<0.05),矮化苹果园和乔化苹果园土壤养分含量与土层深度的变化过程分别符合幂函数和对数函数的变化趋势。     

内蒙古阴山北麓马铃薯与绿肥作物轮作研究

在旱作区进行绿肥作物与马铃薯轮作研究,结果表明,苕子和豌豆增施N、P化肥均有显著的增产效果,增产可达13.0%～36.0%。箭筈碗豆增产效果好于蒙苕一号。尽管马铃薯平衡施肥的茬口后效最好,但与绿肥作物各施磷酸二铵处理之间没有显著差异。毛叶苕子和箭筈碗豆两种绿肥作物茬口对后茬马铃薯产量基本没有影响。绿肥后茬减少施N量30%,减产不明显,说明在干旱地区种植绿肥后可以减少N肥用量30%。