控释氮肥减量对糜子产量、氮素利用及土壤氮含量的影响

针对黄土高原旱作区糜子生产中氮肥种类单一、肥料利用效率低的问题,本试验以当地习惯施氮尿素N 120kg/hm²(TN)为对照,设置控释氮肥N 120kg/hm²(T1)、108kg/hm²(T2)、96kg/hm²(T3)、84kg/hm²(T4)、72kg/hm²(T5)和不施肥(T0)七个处理,探究不同控释氮肥处理下土壤全氮、微生物量氮、硝态氮和铵态氮含量的变化规律,分析糜子成熟期氮素积累分配、氮素利用效率及产量对控释氮肥的响应,以期为建立旱地糜子控释氮肥一次性基施轻简栽培技术提供支撑。结果表明：与施用尿素相比,等量控释氮肥可以提高糜子抽穗期和成熟期土壤全氮、微生物量氮、硝态氮和铵态氮含量分别达0.38%~5.51%、1.76%~7.63%、5.41%~11.80%和4.04%~14.77%,其中硝态氮和铵态氮含量两年均显著高于TN,随着控释氮肥减量糜子田各形态氮素均呈降低趋势,减氮量达20%以上时土壤硝态氮和铵态氮含量均显著低于TN处理。施用控释氮肥可以提高糜子成熟期氮素积累量1.97%~3.21%,增加糜子氮素向籽粒中的分配比例0.55%~1.18%,控释氮肥减量20%以上时糜子氮素积累量显著低于尿素全量基施处理。与普通尿素相比,控释氮肥提高了糜子氮肥表观利用率、氮肥偏生产力及氮肥农学利用率,增幅分别为3.29%~4.59%、3.88%~4.14%和5.01%~7.63%,其中氮肥偏生产力处理间差异达显著水平,随着控释氮肥减量糜子氮肥表观利用率、氮肥偏生产力及氮肥农学利用率均呈上升趋势。施用控释氮肥通过增加单位面积穗数和穗重显著提高了糜子产量两年分别达3.88%和4.47%,控释氮肥减量20%以下时糜子产量与尿素差异不显著。相关性分析结果表明,糜子氮素积累量与产量呈极显著正相关,氮素利用效率指标与土壤硝态氮含量相关性最强。综上所述,施用控释氮肥较尿素可显著提高糜子生育中后期土壤供氮能力,促进糜子对氮素的吸收利用进而增加产量,且在适量减氮20%时并未显著降低糜子产量,因此控释氮肥在糜子生产中有较大的应用前景及减氮潜力。     

沙质土壤改良剂对旱作谷子苗期生长及土壤保水性能的影响

为明确沙质土壤改良剂的抗旱保苗效果,研究了沙质土壤改良剂不同施用量(0、6 000、12 000、18 000、24 000和30 000kg/hm2)对土壤保水性能和谷子苗期生长状况的影响。结果表明,施用沙质土壤改良剂能促进谷子出苗及苗期生长,谷子出苗率较不施改良剂处理提高了2.20%~19.78%,出苗稳定时间缩短了1~2d;施用沙质土壤改良剂能增加植株地上部分鲜、干质量,且随着施用量的增加呈先增加后略降低的趋势;施用沙质土壤改良剂能抑制土壤水分蒸发,土壤质量含水率较不施改良剂处理提高了2.59%~23.30%,土壤贮水量较不施改良剂增加了3.12%~48.55%,且随着施入年限的增加,提高幅度也呈增加趋势。沙质土壤改良剂具有明显的抗旱保苗效果,且随施用年限增加而增强,施用量以18 000、24 000kg/hm2为宜。     

播量对缩行带状滴灌燕麦抗倒伏能力和产量的影响

为明确缩行带状滴灌下播量对燕麦抗倒伏能力和产量的影响,于2022—2023年以抗倒伏品种“坝莜1号”和易倒伏品种“燕科2号”为试验材料,分别设90 kg hm^-2 （S1）、120 kg hm^-2 （S2）、150 kg hm^-2 （S3）、180 kg hm^-2 （S4）和210 kg hm^-2 （S5） 5个播量,研究其对燕麦茎秆基部理化特性、抗倒伏能力、产量及构成因素的影响。结果表明,燕麦株高和重心高度随播量增加呈先升高后降低趋势,“坝莜1号”在S3处理下最高,较其他处理株分别增加了2.63%～13.36%和1.49%～12.30%;“燕科2号”在S2处理下最高,较其他处理分别增加了2.52%～15.20%、4.67%～21.21%。两燕麦茎秆基部第二节间长随播量增加而增加, S1较其他处理降低了10.86%～96.39%,第二节间粗、干重、充实度及抗折力随播量增加而减小,S1较其他处理分别增加了1.76%～32.81%、 9.08%～125.89%、26.88%～292.64%、6.48%～129.70%。随着播量的增加,燕麦茎秆基部纤维素、可溶性糖、C/N、钾、硅含量逐渐降低,氮含量相反。与其他处理相比较, S1处理各化学组分含量分别增加了5.81%～74.10%、1.62%～24.34%、4.78%～55.41%、1.90%～107.78%、2.00%～17.37%,氮含量降低了2.95%～22.66%。倒伏率和倒伏级别在不同年份和品种间表现不同:2022年坝莜1号和燕科2号分别在S4～S5和S3～S5播量下发生倒伏, 2023年两燕麦均发生倒伏,且倒伏率和倒伏分级随播量增加而增加。穗粒数和千粒重随播量增加而降低,但籽粒产量呈先升高后降低趋势,“坝莜1号”和“燕科2号”分别在150 kg hm^-2和120 kg hm^-2下籽粒产量最高。相关性分析表明,燕麦茎秆基部节间形态特征和化学组分含量显著影响茎秆基部抗折力,从而影响田间倒伏率和级别,可作为评价燕麦抗倒伏能力的关键指标。综合考虑抗倒伏能力与籽粒产量,坝莜1号最佳播量为150 kg hm^-2,燕科2号最佳播量为120 kg hm^-2。     

盐碱胁迫下燕麦根际与非根际土壤微生物多样性研究

为探究不同程度盐碱胁迫对燕麦抽穗期根际和非根际土壤微生物多样性及群落组成的影响,采用盆栽试验,以耐盐碱品种白燕2号为材料,设置土壤盐碱浓度为0 g·kg^-1（CK）、3 g·kg^-1(Y₁)、5 g·kg^-1(Y₂)、7 g·kg^-1(Y₃)共4个处理,分析不同盐碱胁迫下土壤微生物多样性和群落组成及其与土壤化学性状及盐碱胁迫的关系。结果表明,根际土壤碱解氮和速效磷含量整体高于非根际土壤,且随盐碱胁迫程度增加显著降低（P＜0.05）;根际土壤的pH和电导率低于非根际土壤。土壤电导率是影响优势菌群的重要因素。燕麦根际土壤细菌群落的丰富度和多样性、真菌丰富度均低于非根际土壤。随盐碱浓度的增加,根际土壤与非根际土壤的细菌多样性指数均降低。各处理下,两种土壤中优势细菌门均为变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteriota）、拟杆菌门（Bacteroidota）,且拟杆菌门相对丰度随盐碱浓度变化的增加增幅较大,根际土壤中变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteriota）相对丰度均高于非根际土壤;两种土壤中,优势细菌属均为鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）,优势真菌门均为子囊菌门（Ascomycota）,优势真菌属均为镰刀菌属（Fusarium）。不同程度盐碱胁迫对燕麦根际与非根际土壤微生物群落组成有一定影响;在重度盐碱胁迫下,燕麦根际土壤鞘氨醇单胞菌属（Sphingobacterium）等表现出良好的耐受力,或可成为盐碱条件下燕麦栽培及盐碱土壤改良的可利用资源。     

有机物料对北方盐碱地土壤特性及燕麦产量的影响

为探究有机物料定位改良对盐碱土壤理化及生物学特性的影响,于2016～2018年在内蒙古农业大学海流图试验基地盐碱环境开展试验,对比分析空白对照（CK）、单施菌肥（F）、单施腐熟秸秆（S）及腐熟秸秆配施菌肥（FS）4个处理下土壤pH,电导率,土壤微生物生物量碳、氮、磷含量,土壤酶活性及燕麦产量的变化。结果表明,2016、2017和2018年F、S及FS处理均可以显著降低盐碱地燕麦生长各时期0～5、5～10、10～20、20～40 cm土层土壤pH,显著提高土壤微生物生物量碳、氮、磷含量以及土壤蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶活性,且以FS处理表现最佳,但会引起较高的土壤电导率,其籽粒、鲜草和干草产量分别较CK处理在2016年提高121.48%、65.97%、48.22%,2017年提高146.06%、102.13%、77.23%,2018年提高36.55%、23.53%、43.20%;2016和2017年燕麦经济效益也有所提高。此外,2016、2017和2018年盐碱地连续施入有机物料,燕麦籽粒产量直接和间接受到土壤理化及生物学特性的影响。     

全生物降解渗水地膜覆盖对黄土高原旱作谷子土壤水热及产量的影响

为探明黄土高原旱作丘陵区全生物降解渗水地膜覆盖对土壤水热状况和谷子产量的影响,于2021—2022年进行大田试验,设置渗水地膜（T1）、普通地膜（T2）、全生物降解渗水地膜（T3）3种不同类型地膜覆盖,以不覆膜（CK）为对照,测定不同类型地膜覆盖处理的谷子干物质积累量、产量及土壤含水率、土壤温度等指标,并对全生物降解渗水地膜降解情况和经济效益进行分析。结果表明：全生物降解渗水地膜（T3）30 d后开始出现降解,到150d地膜出现网状裂纹,大部分地膜破碎成小块,单位面积降解率平均为54.3%。覆膜处理下谷子全生育时期的土壤温度日变化均表现为先增高后降低的趋势,16:00时土温达到最高,10 cm土层处3种地膜处理较不覆盖处理升高0.5～8.0℃,20 cm土层处升高0.3～6.5℃,在气温较高时,T3处理的土壤温度较T2处理降低0.5～3.5℃。与不覆膜（CK）相比,各覆膜处理均可使耕层0—40 cm土层土壤含水率升高7.8%～38.1%。地膜覆盖能显著提升谷子拔节期、抽穗期、灌浆期地上部干物质积累量,T1、T2和T3处理相对于CK平均增幅分别为37.7%～91.2%、37.2%～92....     

施氮量对裸燕麦源库生理特性和茎鞘NSC积累与转运的影响

为探究施氮量对燕麦源库生理特性和茎鞘间非结构性碳水化合物(NSC)积累和转运的影响, 2021年和2022年选取穗粒数差异大的两个裸燕麦品种坝莜1号（穗粒数多）和定莜8号（穗粒数少）为试验材料,设置0、100和200 kg·hm^-2 3个施氮水平,测定和分析了不同氮素供应条件下燕麦叶片光合指标、粒叶比、茎鞘NSC积累量(TMNSC)、NSC表观转运量(ATMNSC)及其对籽粒产量表观贡献率 (ACNSC)的差异。结果表明,施氮对2个燕麦品种的籽粒产量具有增加效应,其中在施氮100 kg·hm^-2时产量最高。在100 kg·hm^-2施氮处理下,坝莜1号的旗叶面积、SPAD值、P_n和籽粒产量两年平均值较不施氮处理分别提高57.57%、80.70%、101.68%和40.15%,定莜8号分别提高43.70%、44.33%、69.49%和37.36%;坝莜1号的ATMNSC、ACNSC和粒叶比两年平均值较不施氮处理分别增加767.25 g、1.96倍和54.55%,定莜8号分别增加859.52 g、8.26倍和43.25%。综合以上结果,增施氮肥对两品种均有显著正向影响,坝莜1号表现出更优的源、库活性,从而获得更高的穗粒数,达到增产目的;定莜8号则表现出更优的源-库关系,增大库器官对源物质的“拉力”,促进NSC由茎鞘向籽粒的转运,弥补生育前期光合能力较弱导致的同化物质生产的不足,从而促进源库协调,提高籽粒产量。     

不同基因型燕麦产量差异与叶片生理特性的关系

为了解燕麦穗花形成过程中叶片生理特性对产量的影响, 本试验于2020年和2021年, 以9个不同来源、熟期、穗型、株型、小穗数的品种为试验材料, 采用方差分析、主成分分析、聚类分析等方法, 对不同基因型燕麦产量差异与叶片生理特性的关系进行分析。结果表明: 不同品种间, 抽穗期各生理指标存在显著差异, 通过聚类分析, 将供试的9个品种分为高产和低产品种两类, 其中高产品种较低产品种的籽粒产量显著高73.61%~4.78%; 高产品种的GA₃、ZR、IAA含量、SPS、SS活性、净光合速率、叶片蔗糖含量、干物质积累量、穗部蔗糖同化效率的整体水平均优于低产品种; 其中, GA₃含量、SPS活性和净光合速率较低产品种显著高49.17%~13.70%、33.29%~4.43%、87.88%~5.72%。结果表明, 结实小穗数、穗粒数、叶片赤霉素含量、蔗糖磷酸合成酶活性和净光合速率对高产品种的产量形成影响最为显著。说明可将增加结实小穗数、穗粒数作为提高产量的突破口, 适当开“源”、延缓叶片衰老以保证酶和激素的活性, 对燕麦获得高产有积极影响。     

缩行配施保水剂对滴灌燕麦群体特征和产量的影响

为探索适应于滴灌燕麦的高效栽培技术,于2019-2020年通过裂区试验,设置20 cm(A,常规等行距种植)、15 cm(B,带状种植)和10 cm(C,带状种植)3种行距作为主区,以及22.5 kg·hm^-2(Y)、0 kg·hm^-2(N)2个保水剂施用水平作为副区,分析行距和保水剂对滴灌燕麦群体数量、群体质量和产量水平的影响。结果表明,适度缩小行距能够促进燕麦群体结构形成、群体质量提升以及产量的增加,过度缩小行距则会抑制燕麦生长。在不施用保水剂条件下,AN和BN处理间燕麦群体结构、群体质量及产量基本上差异不显著;施用保水剂后差异显著,与AY处理相比,BY处理分蘖期总茎数、分蘖数、分蘖成穗率、株高、叶面积指数、抗倒伏指数和籽粒产量2年平均分别提高1.93%、4.48%、4.40%、3.37%、9.43%、6.87%和16.65%。同种行距下,保水剂的施用能不同程度促进燕麦群体结构形成、群体质量提升以及产量的增加,整体以行距为15 cm的带状种植表现更优;与BN处理相比,BY处理的基本苗数、分蘖盛期总茎数、总分蘖数、分蘖成穗率、株高、叶面积指...     

北方农牧交错区不同播期和刈割期对燕麦饲草产量和品质的影响

为明确不同播期和刈割期对燕麦（Avena sativa L.）饲草产量和品质的影响,本研究以粮饲兼用燕麦品种‘白燕2号’为材料,于2018-2019年在内蒙古农牧交错区进行了5个播期和3个刈割期的田间试验。结果表明：推迟播种可获得相对较高的燕麦饲草产量和品质,但推迟播种提高了中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量,其中酸性洗涤纤维含量受年份和刈割期影响较大;燕麦饲草粗蛋白含量受刈割时间影响显著（P<0.001）,在抽穗期含量最高;燕麦饲草产量在灌浆期达到最大;生育期间积温对燕麦饲草生长影响显著,拔节到抽穗期的积温增加不利于燕麦饲草产量和品质的形成,但出苗到分蘖间的积温增加可提高粗脂肪和酸性洗涤纤维的含量。总之,在北方农牧交错区种植燕麦饲草‘白燕2号’,在5月中下旬之间播种,在灌浆期刈割,可获得相对优质高产的燕麦饲草。