石羊河流域节水高产高效轮作模式研究

为解决石羊河流域不合理种植模式和灌溉方法引起的水资源短缺问题, 采用轮作和调亏灌溉相结合的节水技术, 在石羊河流域设置了5 种轮作模式, 从等价产量、耗水量、等价水分利用率、经济水分利用率和经济效益等方面进行不同灌溉条件下不同轮作模式的对比分析研究。结果表明: 就单个轮作模式而言, 不同灌溉条件下作物的等价产量、耗水量和经济效益表现为: 充分灌溉>轻度调亏>重度调亏, 等价水分利用率和经济水分利用率表现为: 轻度调亏>充分灌溉>重度调亏; 对不同轮作模式而言, 在不同调亏灌溉条件下制种油葵-小麦/黄豆和小麦/黄豆-小麦2 种模式具有增产、节水、提高水分利用率和增加经济收入的潜力, 与常规小麦-玉米轮作模式相比, 等价产量分别提高14.1%~29.5%和-0.4%~28.7%, 分别节水42.5~96.5 mm 和47.9~58.7 mm,等价水分利用率分别提高24.8%~37.3%和8.2%~36.0%, 经济水分利用率分别提高119.8%~149.2%和-0.1%~26.1%, 经济收入分别增加25 785~29 656 Yuan·hm^-2 和-614~5 501 Yuan·hm^-2。因此, 制种油葵-小麦/黄豆和小麦/黄豆-小麦2 种轮作模式为比较理想的模式, 对其进行轻度调亏时, 可在少量减产的情况下起到节约灌水、提高水分利用率和水分经济利用率的效果, 替代常规小麦-玉米轮作模式, 实现石羊河流域农业可持续发展。     

小麦秸秆腐解对自身锌释放及土壤供锌能力的影响

为探讨秸秆在土壤中腐解对其本身所含锌的释放及其对土壤原有锌、外源施入锌形态转化以及对微生物量锌（Mic-Zn）含量的影响,进行了为期42 d的小麦秸秆腐解室内培养试验。结果表明,秸秆在土壤中腐解时CO2-C累积释放量和土壤微生物量碳（Mic-C）随着秸秆添加量的增加而显著增加,而秸秆自身锌含量高低以及外源施锌对其均无明显影响。土壤中无论是否添加秸秆,施入外源锌均明显增加了土壤Mic-Zn和土壤有效锌（DTPA-Zn）含量,土壤交换态锌（Ex-Zn）和松结有机态锌（Wbo-Zn）含量也明显增加;与低锌秸秆相比,高锌秸秆在土壤中腐解可明显增加土壤Mic-Zn和DTPA-Zn含量,提高土壤Ex-Zn和Wbo-Zn比例;秸秆腐解本身释放的锌主要转化为有效性较高的Ex-Zn。因此,增加秸秆还田量以及使用高锌秸秆还田能显著增加土壤Wbo-Zn比例,提高土壤有效锌含量,从而增强土壤供锌能力。     

基于因子和聚类分析的保护性耕作土壤质量评价研究

基于长期定位试验,选择12项反映土壤质量特性的定量因子作为评价指标,采用因子分析对不同耕作模式的土壤质量进行综合评价,并运用欧氏距离最短法对其进行聚类分析。12项理化及生物属性指标归纳为5个公因子:保肥供肥因子、有机质因子、容重因子、磷素因子、酶活性因子。因子得分的结果表明:不同耕作模式的5个公因子优势差异明显。相比较而言传统耕作的土壤质量综合得分最低,说明在研究区保护性耕作模式条件下土壤在物理、化学、生物学性质方面都有所改善,土壤质量有所提高。土壤质量综合得分最高的前3种处理为隔年深松(NS2)、秸秆覆盖联合浅松、旋耕(SR2)、连年深松(NS3),说明深松、旋耕及秸秆还田与旋耕技术联合作业在改善土壤结构和培肥土壤方面优势更突出。聚类分析结果表明,同一耕作措施的不同模式土壤质量差异较小,说明在本研究试验条件下,耕作措施是影响土壤质量的关键因素。     

氮锌配施对不同冬小麦品种产量及锌营养的影响

为比较石灰性土壤氮锌配施对不同小麦品种生长及锌营养的影响,选10种本地主要种植小麦品种,进行连续两年的田间试验,测定小麦产量及锌含量。结果表明,在石灰性土壤上单施锌肥和氮锌配施对小麦产量、籽粒锌含量的影响因品种而异。单施锌肥及氮锌配施处理可显著增加土壤有效锌含量,但单施锌肥处理仅增加"西杂1号"、"武农148"、"郑麦9023"籽粒锌含量;氮锌配施增加除"小偃22"外其余9种供试小麦品种籽粒锌含量,增幅为7.3%～54.7%。单施锌肥对小麦锌累积量增加的效果不明显;氮锌配施可显著增加小麦地上部锌累积量,两季分别增加6.5%、29.8%。单施氮肥可显著增加小麦锌吸收,但其主要累积在小麦茎叶部。在石灰性土壤上,单施锌肥虽显著增加了土壤有效锌含量,但对小麦产量及籽粒Zn含量增加有限,氮锌肥配施可取得较好效果。     

温度与微生物制剂对小麦秸秆腐解及土壤碳氮的影响

【目的】探讨不同温度和添加微生物制剂条件下,小麦秸秆腐解对土壤中不同形态碳、氮含量的影响,为评价秸秆还田措施补充土壤养分、改善土壤肥力的贡献提供理论依据。【方法】采用室内模拟恒温培养方法,于15和20 ℃条件下,在装有127.5 g风干土样的培养盆中,分别添加不同量秸秆（0.961,0 g/盆）和微生物制剂（2.88,0.961,0 mg/盆）,后培养75 d,测定秸秆腐解期间CO₂释放量及腐解后土壤中不同形态碳、氮的含量。【结果】温度对秸秆腐解和养分释放影响较大,而微生物制剂未表现出作用效果。经75 d腐解培养后,添加秸秆与对照相比,15 ℃下秸秆CO₂-C的净累积释放量较20 ℃下低37.1%,而土壤有机碳和微生物量碳净增量分别增加了260%和949%;同时,15 ℃下土壤全氮和铵态氮含量分别较20 ℃下降低了100%和18.4%,微生物量氮提高了262%。【结论】较低的温度有利于秸秆对土壤有机碳和微生物量碳、氮的截留和保蓄,而较高的温度会加速秸秆有机碳向无机碳转化,同时微生物制剂在本研究的水热条件下未能发挥作用。     

硫磺改良盐渍土效果初探

采用田间试验方法,探索了以硫磺为改土材料对渭南盐渍土的初步改良效果。结果表明,硫磺的施用对于土壤及作物(棉花)的养分状况表现出一定的改善作用;并且降低了土壤pH值,相对于施用石膏的处理,硫磺在降低土壤pH上有更明显的作用;另外,虽然硫磺的施用增加了土壤中各离子的含量及EC值,但随着硫磺用量的逐渐增加,土壤中各离子含量及EC值呈现出降低的趋势。因此,硫磺的施用对于该地土壤具有一定的改良作用。但是,虽然结果显示硫磺在该地土壤的改良中起到了一定的作用,但总体效果有限,其主要原因可能是硫磺施用量太低(试验中最高用量为225 kg/hm2),因此,在本试验基础上如果进一步加大硫磺用量将可能会对该地盐碱化土壤具有更为明显的改良作用,但最佳施用量还需要进一步研究。     

低磷胁迫下乙烯对大豆幼苗生理生化指标的影响

为研究低磷胁迫下施用乙烯(50μmol· L-1)对大豆(中黄22)幼苗的影响,将培育至幼苗期的大豆分别置于高磷、高磷+乙烯、低磷、低磷+乙烯4组营养液中.利用水培法培养大豆15 d后,对大豆的光合速率、蒸腾速率、乙烯释放量、磷含量、根系活力等生理生化指标进行测定.结果表明:对低磷胁迫下的大豆植株施加乙烯后,植株根系乙...     

冷硝酸浸提法对表征富钾石灰性土壤有效钾的适用性研究

通过研究西北黄土区富钾石灰性土壤中钾素形态及各形态之间的关系,为"冷硝酸浸提土壤有效钾法"在富钾石灰性土壤上的适用性提供理论依据。以关中平原麦玉轮作不同秸秆还田模式多年定位试验农田土壤为供试材料,用2 mol·L-1冷硝酸浸提测定土壤有效钾,并以常规方法测得土壤钾素的其他7种组分,通过相关分析、主成分分析和通径分析,揭示上述8种组分间的关系。在麦玉轮作体系不同秸秆还田模式下,耕层土壤中各组分钾素含量均存在较大变异性,变异系数1.9%~33.8%,不同秸秆还田模式下差异不显著;冷硝酸浸提钾的含量分别约为速效钾和缓效钾含量的1.43和0.30倍,且与土壤速效钾存在极显著正相关关系(r=0.82);主成分分析表明,冷硝酸浸提钾与土壤速效钾同在第一主成分中,且均具有较高载荷;通径分析表明,冷硝酸浸提钾主要由土壤非特殊吸附钾、特殊吸附钾以及非交换性钾3种化学形态组成,其含量来自土壤交换性钾的贡献最大,与速效钾类似。冷硝酸浸提法可以作为表征石灰性富钾土壤有效钾水平的可靠方法,土壤交换性钾是土壤有效钾主要供方。     

磷、锌供应对小麦、黑麦生长及养分吸收和分配的影响

【目的】探讨供P和Zn对小麦与黑麦P-Zn关系以及小麦籽粒中锌与植酸含量的影响,为通过农艺措施提高小麦籽粒Zn含量及其生物有效性提供理论依据。【方法】在螯合-缓冲营养液中分别添加0.1,0.6,3.0,6.0mmol/LP及0,3.0μmol/LZn,采用营养液培养方法对小麦和黑麦进行了培养试验,分别在培养72和45d收获小麦、黑麦,测定根部与地上部的干质量,P、Zn含量以及小麦籽粒的植酸含量,研究P及Zn对小麦、黑麦生长及养分吸收、分配的影响。【结果】供Zn后,小麦籽粒Zn含量、Zn吸收量分别是不供Zn处理的2.74和3.64倍,植酸含量及植酸与Zn物质的量比分别降低了9.64%和68.19%,供Zn还增加了小麦籽粒干质量,提高了小麦籽粒中的P含量,促进了P向籽粒中转运,同时也提高了籽粒中Zn的分配率;供Zn与否对小麦生长和黑麦地上部生长没有显著影响,但供Zn显著抑制了黑麦根部的生长。小麦、黑麦根部存在明显的P-Zn拮抗作用,但在相同环境中,黑麦根部对Zn的摄取能力明显较小麦强。小麦籽粒中植酸含量随着P供应浓度的增大而增加;过量供P抑制了小麦和黑麦对Zn的吸收,阻碍了Zn向小麦籽粒中转运;小麦籽粒中P的分配率随着P供应浓度的增加而降低;过量供P明显抑制了小麦和黑麦的生长,苗期时黑麦根部所受影响较地上部明显,小麦成熟时地上部所受影响较明显,与根部和地上部相比,籽粒所受影响最为强烈。【结论】供Zn增加了小麦籽粒干质量及P、Zn含量,降低了植酸含量,提高了Zn的生物有效性。P-Zn拮抗作用主要在小麦和黑麦根部发生,黑麦对Zn的吸收能力明显强于小麦,过量供P降低了小麦和黑麦对Zn的吸收量及P、Zn在小麦籽粒中的分配率。     

施肥与灌水对硝态氮在土壤中残留的影响

通过田间试验研究不同施氮量与灌水量对春玉米和冬小麦田土壤中硝态氮分布与累积的影响,结果表明,春玉米收获后0~2 m土壤中累积硝态氮185.7~748.0 kg/hm2,其中1 m以上占57.9%~70.1%。由于施用氮肥而增加的硝态氮占施N量的1.8%(N 112.5 kg/hm2),50.7%(N 225 kg/hm2),56.7%(N 337.5 kg/hm2)和77.0%(N450 kg/hm2)。不施N和施N 112.5 kg/hm2时春玉米田土壤剖面没有明显累积峰;施N等于或高于225 kg/hm2时在60~80 cm土层有明显累积峰,施氮量高的峰值较高;施N 450 kg/hm2时在120~140 cm深度出现另一个累积高峰。冬小麦收获后土壤0~2 m硝态氮累积量为74.9~328.8 kg/hm2,其中1m以上占67.8%~90.7%。由于施用氮肥而增加的硝态氮占施N量的19.5%(N 112.5 kg/hm2),35.6%(N 225 kg/hm2),58.9%(N 337.5 kg/hm2)和56.4%(N 450 kg/hm2)。冬小麦田收获后土壤深层(1~2 m)没有明显的硝态氮累积,即使施氮量高达450 kg/hm2时也只在表层40 cm以上累积较多。不论是春玉米还是冬小麦,当生育期施氮量大于225 kg/hm2时0~2 m土层均有明显的硝态氮累积,施氮量高的累积量较高。施氮量是造成土壤中硝酸盐累积的主要因素,灌水量对春玉米田硝态氮的向下迁移有显著影响。