我国马铃薯产量和化肥利用率区域特征研究

【目的】本研究汇总马铃薯(Solanum tuberosum L.)田间试验数据,分析中国马铃薯产区施用氮、磷和钾肥的马铃薯产量(可获得产量、产量反应和相对产量)及肥料利用率特征,以期为优化马铃薯养分管理奠定理论基础。【方法】本试验数据来源于:1)国际植物营养研究所(International Plant Nutrition Institute, IPNI)1992—2012年间在我国马铃薯主产区开展的117个田间试验;2)采用字段或字段组合(马铃薯,马铃薯+产量,马铃薯+利用率,等)在中国知网数据库(China National Knowledge Infrastructure, CNKI)检索的2000—2016年间407篇马铃薯田间试验中文文献。将我国马铃薯种植区分为东北(NE)、西北(NW)、华北(NC)、长江中下游(MLYR)、东南(SE)和西南(SW)产区。试验处理包括氮磷钾肥优化处理(OPT)、不施氮(OPT-N)处理、不施磷(OPT-P)处理和不施钾(OPT-K)处理,研究我国马铃薯不同种植区优化施肥下马铃薯可获得产量,氮、磷和钾肥产量反应,相对产量,农学效率,偏生产力和养分回收率特征。【结果】我国马铃薯施用氮、磷和钾产量反应平均分别为8.6、5.9和6.6 t/hm^2,氮素是马铃薯产量的首要限制因子,东北地区产量及施氮产量反应平均值显著高于其他地区(P <0.05)。马铃薯施氮、磷、钾相对产量平均值分别为71.0%、79.4%、77.2%,其中,华北地区施氮相对产量平均值最高,东南地区施磷相对产量平均值最高,西北地区施钾相对产量平均值最高。马铃薯氮、磷和钾肥用量平均分别为N 164.2 kg/hm^2、P_2O_5 100.3 kg/hm^2和K_2O 188.0 kg/hm2,东南地区氮和钾肥用量平均值显著高于其他地区(P <0.05),东北地区施氮量和施钾量较低,东北、西南和西北施磷量高于其他地区,长江中下游施磷量最低。马铃薯氮、磷和钾素农学效率平均值分别为52.2 kg/kg N、58.5 kg/kg P_2O_5和42.3 kg/kgK_2O,东北地区氮和钾素农学效率平均值显著高于其他地区(P <0.05)。马铃薯氮、磷和钾素偏生产力平均值分别为205.7 kg/kg N、339.0 kg/kg P_2O_5和209.2 kg/kg K_2O,东北地区氮和钾素偏生产力平均值分别显著(P <0.05)高于其他地区。马铃薯氮、磷和钾素养分回收率平均值分别为36.4%、18.5%和27.6%,东南地区磷素回收率平均值显著高于其它地区(P <0.05)。【结论】我国马铃薯不同产区产量、施肥量和肥料利用率差异较大,氮素是马铃薯产量的第一限制因子,华北地区氮素、东南地区磷素和西北地区钾素土壤基础养分供应能力相对较高,不同地区马铃薯需要因地制宜,制定有针对性的马铃薯优化施肥方案。     

不同品种春小麦对钾素营养的反应

选有代表性的三个春小麦品种,采用砂培和田间实验方法研究不同品种春小麦对钾素营养的反应,根据不同品种小麦在相同和不同供钾水平下植株生物学特性和需钾情况,明确不同品种小麦对钾素营养反应类型.研究发现,优质强筋小麦龙麦26为钾肥敏感型品种,新克旱9为耐低钾品种.     

石灰石粉对重庆酸雨区马尾松健康状况的改善效果

以酸沉降影响下重庆市铁山坪的马尾松Pinus massoniana纯林为研究对象,采用随机区组设计,设立在酸化土壤表面一次性撒施石灰石粉0（对照）、1、2、3和4t&#183;hm^-2 5个处理的长期定位观测试验,比较不同剂量石灰石粉对马尾松健康状况的改善效果．结果表明：撒施石灰石粉可以降低马尾松叶量损失率,促进胸径、树高、主轴顶梢长度和细根生长．在施后1年左右时间内,效果以2t&#183;hm^-2最佳．在以后近2年时间内,效果以4t&#183;hm^-2最佳,与对照相比,胸径和树高生长量分别增加32．80％和77．20％,差异均达显著水平（P〈0．05）．随着撒施石灰石粉后时间的推移,马尾松健康状况的改善效果随施用量增大而增加．     

施钾对高油玉米和普通玉米吸钾特性及子粒产量和品质的影响

采用田间试验研究钾肥用量对高油玉米和普通玉米吸钾特性及子粒品质和产量的影响。结果表明,两品种钾素吸收最大速率随施钾量的增加呈增加趋势,在施K2O.90150.kg/hm2范围内,通油1号的钾素吸收最大速率大于四密25。成熟期通油1号的吸钾总量明显高于四密25,但其子粒产量却低于四密25。玉米子粒的钾素绝大部分来源于开花后根系的吸收。通油1号开花后根系钾素吸收量和成熟期子粒钾素吸收总量明显高于四密25。高油玉米通油1号含有较高的脂肪酸和蛋白质含量,但淀粉含量较低。施钾在提高产量的同时,增加了子粒中脂肪和蛋白质及其组分含量,但减少了淀粉总量和支链淀粉含量。表明子粒中淀粉、蛋白质、脂肪和产量之间存在内在联系。     

重庆四面山不同林地土壤团聚体特征

通过对重庆四面山毛竹林、柳杉林、槲栎林和川柯林4种不同林地土壤团聚体的测定,运用分形理论对研究林地土壤的团聚体分形维数进行分析,结果表明4种林地土壤水稳性团聚体的分形维数(湿筛)均在2.6702.882之间,其中川柯林地0-20 cm土壤层的分形维数最小,毛竹林土壤40-60 cm层分形维数最大;土壤团聚体的分形维数(干筛)均在2.514～2.683之间.且槲栎林土壤40-60 cm层的分形维数最小,毛竹林土壤40-60cm层分形维数最大.通过建立团聚体和水稳性团聚体之间的转移矩阵,用不同径级的保存机率计算出团聚体的稳定性指数,结果表明3～1 mm,1～0.5 mm粒径级土壤团聚体的保存机率较大,不易遭到破坏;>10 mm,0.5～0.25 mm粒径级团聚体的保存机率较小,容易遭到破坏.通过计算4种林地土壤不同深度团聚体稳定性指数平均值发现,川柯林土壤的稳定性指数最高(3.26),其次为槲栎林土壤(3.03)、柳杉林土壤(2.71)和毛竹林土壤(2.69),说明川柯和槲栎两种阔叶林有利于土壤团聚体的稳定.     

东北中部黑土连续秸秆还田下玉米适宜氮肥用量研究

为确定东北地区中部黑土秸秆还田条件下玉米适宜氮肥用量,于2017-2020年在吉林省公主岭市连续4 a设置定位试验,分析秸秆还田下不同氮肥用量(0、70、140、210、280和350 kg/hm2)对玉米产量、氮肥利用效率和土壤氮素平衡的影响,探讨秸秆还田下氮肥用量与玉米产量及氮素盈余率之间的关系.结果显示,秸秆还田...     

基于Nufer模型的京津冀农牧系统氮素平衡状况及化学氮肥减施潜力分析

[目的]明确京津冀地区农牧系统氮素流动及平衡特征,解析化学氮肥减施潜力,从而为该地区化肥零增长和农业绿色发展提供依据.[方法]通过收集文献数据及2017年统计数据,采用Nufer(nutrient flows in food chain,environment and resources use)模型,以"农田-畜牧"...     

施氮对春玉米氮素利用及农田氮素平衡的影响

田间试验研究了玉米对不同土壤氮素供应水平下作物氮素吸收利用、土壤氮素供应以及农田氮素平衡的影响。结果表明,玉米产量随施氮量的增加而显著提高,当施氮量高于N 240 kg/hm2时,产量有减少趋势;氮素当季利用率随施氮量的增加逐渐降低。土壤中硝态氮含量在玉米整个生育时期呈现先迅速下降后缓慢升高的趋势;玉米成熟期,施氮处理的各层土壤中硝态氮含量显著高于不施氮处理,各层硝态氮含量基本随施氮量的增加而升高。适量施氮促进玉米对氮素的吸收和利用,进而提高玉米生物量和产量;过量施氮导致硝态氮在土壤中大量累积,提高了硝态氮淋溶风险。施氮处理显著提高了收获后土壤中残留无机氮(Nmin),土壤残留Nmin随施氮量的增加而增加;当施氮量高于N 240 kg/hm2时,残留Nmin有下降趋势。氮素表观损失随施氮量的增加而增加。在本试验条件下,综合产量、氮肥利用率和土壤硝态氮累积情况考虑,合理施氮量应控制在N 1802~40 kg/hm2左右。     

施肥对不同来源大豆品种氮素积累分配的影响

以来源不同的12个大豆品种为试材,并按来源分成三组,分别为俄亥俄当代品种、辽宁当代品种和辽宁老品种,采用磷酸二铵种肥处理(0,150,300 kg·hm-2),探讨了施肥对不同来源大豆品种氮索积累分配的影响.俄亥俄当代品种氮素积累速率最大,最大积累速率出现的时间最早.与对照相比,施肥增加了各品种的氮素平均积累速率,施肥使最大积累速率出现的时间提前.提前幅度俄亥俄当代品种最小,辽宁当代品种和辽宁老品种较大.茎、叶片、荚皮及全株的氮素含量以俄亥俄当代品种最高,辽宁当代品种次之,辽宁老品种最低.施肥处理能促进大豆在生育前期对氮素的吸收,增加叶片、茎及全株的氮素含量,增幅以俄亥俄当代品种最大,辽宁当代品种次之,辽宁老品种最小.施肥处理能促进大豆在生育后期有更多的氮素转向荚粒.与对照相比.俄亥俄当代品种在150kg·hm -2施肥量下的氮素含量最高,辽宁当代品种和辽宁老品种在300 kg·hm-2施肥量下氮素含量最高.     

东北三省典型春玉米种植区土壤剖面碳库变化特征

【目的】 农田土壤碳储量及变化影响着农田肥力、生产力以及地力的可持续性。本文研究了东北三省典型春玉米种植区在0—90 cm土层土壤碳库的变化特征,分析了东北三省典型春玉米种植区农民习惯施肥措施下土壤的碳贮存情况。 【方法】 于2012年春玉米全生育期定点跟踪了黑龙江、吉林和辽宁省各17户,总计51户农民习惯施肥处理,测定了0—30、30—60、60—90 cm土层中全碳 (TC)、有机碳 (SOC)、无机碳 (IC)、颗粒有机碳 (POC)、微生物生物量碳 (SMBC) 以及可溶性有机碳 (DOC)含量。 【结果】 黑龙江、吉林、辽宁省典型春玉米种植区0—90 cm土层全碳储量分别为159.8、128.5、108.1 t/hm2,有机碳储量分别为141.7、120.5、90.2 t/hm2,无机碳储量分别为18.2、8.0、17.9 t/hm2。三个省份间0—90 cm土层SOC储量差异均达显著性水平 (P < 0.05),黑龙江的储量显著高于吉林的,吉林的储量又显著高于辽宁的。关于0—30 cm土壤TC、SOC储量,黑龙江、吉林、辽宁三省间差异均达显著水平 ( P < 0.05),在30—60 cm、60—90 cm土层,黑龙江的TC、SOC储量显著高于吉林和辽宁的 ( P < 0.05),吉林和辽宁间差异不显著;土壤剖面TC、SOC储量表现为 0—30 cm > 30—60 cm > 60—90 cm深。在土壤活性碳库方面,0—30 cm土层中,随着纬度的降低,黑龙江、吉林、辽宁省内POC、POC/SOC、SMBC/SOC、DOC/SOC呈增加趋势,而SMBC则呈降低趋势,三省间POC/SOC、SMBC、DOC/SOC平均含量差异均达显著性水平 ( P < 0.05),黑龙江POC平均含量显著低于吉林、辽宁的 ( P < 0.05),吉林的DOC平均含量显著高于黑龙江、辽宁的 ( P < 0.05);30—60 cm土层,黑龙江、吉林、辽宁省内POC、POC/SOC、DOC/SOC随着纬度的升高而降低,且三省间POC/SOC平均值差异达显著性水平,黑龙江POC、DOC/SOC显著低于吉林、辽宁的 ( P < 0.05),但SMBC含量黑龙江显著高于吉林、辽宁的 ( P < 0.05);在60—90 cm土层,黑龙江土壤的POC、POC/SOC、DOC/SOC、SMBC/SOC含量平均值显著低于吉林、辽宁的 ( P < 0.05),吉林的SMBC显著高于辽宁的 ( P < 0.05)。随着土壤剖面深度的增加,各省土壤TC、SOC、IC及活性碳库呈降低趋势,而土壤IC/TC呈增加趋势。 【结论】 在东北三省典型春玉米种植区,0—90 cm土层以黑龙江的有机碳贮存最大,三省由于气温、土壤母质和施肥的影响,土壤活性碳库变化规律并不完全一致,随着土层深度增加土壤无机碳对全碳贡献增加,因此,下一步研究需重视无机碳库和剖面碳库在碳贮存中的作用。