渭北旱塬不同水肥优化模式对冬小麦产量及水氮利用效率的影响

水分不足和养分亏缺是限制渭北旱塬冬小麦生产的主要因素。采用大田试验方法,研究有限灌溉条件下不同施肥灌溉处理对渭北旱塬冬小麦产量及水氮利用效率的影响,旨在为渭北旱塬冬小麦高产及资源高效利用提供理论依据。结果表明,秸秆覆盖、增施有机肥与拔节期追氮补灌相结合的优化模式3与传统施氮灌溉及其他优化处理相比,小麦产量最高,达4 500kg/hm~2,水分利用效率和氮素利用效率较传统施氮处理分别提高21.9%和13.7%。优化水氮管理中,增加秸秆覆盖,冬小麦产量无显著增加,但水氮利用效率有所提高;而配施有机肥能显著提高小麦产量和水氮利用效率。总体看,优化水氮处理与传统施氮灌溉管理相比,在高产稳产前提下,能大幅降低灌水量并提高水氮利用效率。因此,在渭北旱塬水资源紧缺的背景下,优化施氮补灌、秸秆覆盖及配施有机肥相结合的优化水氮栽培管理模式可以大幅提高小麦产量及水氮利用效率,值得大力推广。     

有机无机肥配施提高旱地麦田土壤养分有效性及酶活性

【目的】有机无机肥配施可显著提高土壤微生物活性,改善土壤养分供应状况。深入理解不同氮肥用量配施有机肥下土壤的生物化学性状,为充分发挥肥料效益,实现冬小麦高产稳产提供科学施肥依据。【方法】以冬小麦为供试作物,在黄土高原南部半湿润易旱区连续三年进行了田间定位试验。采用裂区试验,设置5个氮肥用量 (N 0、75、150、225、300 kg/hm2),配施或不施有机肥 (30 t/hm2)。在冬小麦拔节期、抽穗期、灌浆期、成熟期,取0—20 cm土层样品,采用常规方法测定土壤养分和酶活性。在收获期,调查了冬小麦籽粒产量。【结果】1) 冬小麦产量以施氮量N 150 kg/hm2配施有机肥处理最高,且有机无机肥配施与单施化肥处理相比能够在减少19.1%的氮肥用量条件下,保证冬小麦产量稳产高产,此外在天气不理想的状况下,冬小麦的净收益也能保持在较高水平。2)在冬小麦的整个生育期,有机无机肥配施处理可显著提高0—20 cm土层土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾、硝态氮含量以及土壤蔗糖酶、碱性磷酸酶和脲酶活性,与单施化肥处理相比分别增加18.2%、27.4%、149.3%、31.4%、27.6%、4.0%、4.7%、1.5%,但对过氧化氢酶活性无明显促进作用,且除了脲酶以施氮量N 300 kg/hm2配施有机肥的活性最高,其余指标均以施氮量N 150 kg/hm2配施有机肥处理效果最佳。3) 施氮量、有机肥、冬小麦生育期显著影响土壤蔗糖酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶和脲酶活性,施氮量和有机肥的交互效应显著影响碱性磷酸酶活性,施氮量和冬小麦生育期的交互效应显著影响土壤蔗糖酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性,有机肥和冬小麦生育期的交互效应显著影响土壤碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性,施氮量、有机肥和冬小麦生育期三者的交互效应显著影响土壤蔗糖酶活性。4) 相关分析表明,土壤碱性磷酸酶与有机质间、脲酶与速效钾之间均未达显著相关水平,土壤蔗糖酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶和脲酶与有机质、全氮、有效磷、速效钾均呈显著或极显著正相关。【结论】土壤养分、酶活性和冬小麦产量之间密切相关,在施用有机肥30 t/hm2的基础上配施氮肥N 150 kg/hm2,有利于增强黄土高原南部半湿润易旱区冬小麦土壤生态系统的可持续性。     

叶绿康球肥对防治苹果树缺铁失绿的效应

用叶绿康球肥在苹果树上进行大田对比试验,通过田间调查和室内分析,研究了球肥对苹果树叶片的复绿效果、叶内矿质营养元素及叶绿素含量的影响,以及对苹果的增产效果和改善品质的作用等。结果表明,施用叶绿康球肥可使失绿苹果树叶片的活性铁提高８．７％ ,叶绿素含量提高１８％ ,叶片失绿程度降低２～３ 级,果实产量提高４８．１％ ～７８．６％ ,并可降低叶片中Ｐ,Ｋ,Ｚｎ,Ｍ ｎ 的含量,使这些营养元素与铁的拮抗作用减弱,还能改善苹果品质。     

夏玉米氮效率基因型差异研究

利用田间小区试验,通过测定作物产量、收获指数、氮效率和氮响应度等指标,研究了陕西关中农业生产中常用的10个夏玉米杂交种的氮效率基因型差异。结果表明,无论施氮与否,10个夏玉米品种的子粒产量和生物学产量均表现出显著的基因型差异;其收获指数、氮效率和氮响应度,也存在显著的基因型差异。根据氮效率和氮响应度可将10个不同基因型分为四种类型:H-H型包括户单4号、陕资1号、掖单19;L-L型包括中单2号、豫玉22;H-L型包括陕单16、陕单902和户单2000;L-H型包括陕单9号和农大108。综合考虑氮效率类型和响应度,选择有代表性的基因型(户单4号、豫玉22和户单2000)测定氮累积量,计算氮利用效率和氮收获指数,结果表明,氮累积量不能反映氮效率类型,氮利用效率对氮效率的贡献与施氮水平有关;不论施氮与否,氮收获指数均能较好地反映氮效率类型。     

不同水肥优化模式对冬小麦生长发育及产量的影响

【目的】在渭北旱塬有限灌溉条件下,优化小麦水氮管理,为渭北旱塬冬小麦高产及资源高效利用提供理论依据。【方法】通过大田试验,研究了优化施氮补灌、秸秆覆盖和有机无机肥结合对冬小麦群体动态、干物质量及产量的影响。【结果】各处理小麦从出苗开始群体数量不断增加,到返青期达最大后开始下降;返青期以前,各处理之间没有显著差异,且群体数量和干物质量都以农户模式2（农户传统施肥灌溉处理）最高;返青期后经拔节期追氮补灌,小麦群体数量和干物质量存在显著差异,以优化模式3-1（优化水氮管理并结合秸秆覆盖和配施有机肥）最高,施氮和灌水均提高了小麦的群体总茎（穗）数和干物质量。各处理产量以优化模式3-1最高,为5 542 kg/hm²,较对照、农户模式1（不灌水的农户传统施肥处理）和农户模式2分别显著提高了110.8%,72.1%和17.8%。【结论】在渭北旱塬有限灌溉条件下,优化模式3-1不仅节约大量水资源,而且显著提高了小麦产量。     

设施栽培菜地土壤养分的空间累积及其潜在的环境效应

连续2年对陕西杨凌地区设施栽培菜地土壤剖面的养分含量进行了测定。结果表明，菜地土壤有机质和全氮含量较农田明显增加，但与高产优质菜地对土壤有机质含量的要求相比，仍属较低水平。菜地土壤0～100cm剖面硝态氮含量以及耕层及20～40cm土层有效磷、有效钾含量均较农田土壤显著增加，表明养分特别是硝态氮在土壤剖面发生明显的淋溶作用，由此可能引起的环境问题值得关注。土壤硝态氮、有效磷和速效钾与土壤电导率间有密切的关系，其中硝态氮含量与土壤电导率间的关系更为密切，说明过量施用肥料特别是氮肥是引起土壤盐分累积的主要原因。     

长期秸秆还田与施氮后土壤活性碳、氮的变化

通过长期定位试验,研究了秸秆还田和施氮后小麦生育期内土壤微生物量碳、氮(MBC、MBN)及可溶性有机碳(DOC)的变化,以期为关中麦玉轮作区土壤肥力的提升以及农业的可持续发展提供科学依据。采用裂区设计,主处理为玉米秸秆全量还田(S+N)和秸秆不还田(N),副处理为3个不同施氮水平(0,168,252kg/hm~2)共6个处理。结果表明:土壤MBC从小麦分蘖期至越冬期降低,此后至拔节期升高且达到峰值,拔节期至成熟期降低。各处理土壤DOC从分蘖期至拔节期增加,拔节期达到峰值,此后至成熟期降低;而土壤MBN的动态变化在整个生育期呈现降低的趋势。秸秆还田处理的土壤MBC和DOC显著高于秸秆不还田处理,平均分别提高6.7%和9.3%;秸秆还田后土壤MBN均高于秸秆不还田处理,且在越冬期、拔节期和成熟期达显著水平;各处理的土壤MBC和MBN随着施氮量的增加而显著降低,还田处理的土壤DOC随施氮量的增加而显著增加,平均增加11.8%;而秸秆不还田各处理中土壤DOC含量表现出先增高后降低的趋势。可见,秸秆还田有提高土壤活性有机碳氮的作用,而过量施用氮肥对活性碳氮的提高有抑制作用。因此,关中平原麦玉轮作区实行秸秆还田配合施用适量氮肥是提高土壤肥力水平、实现农业可持续发展的有效措施。     

基于文献计量学的农业生态荟萃分析的研究进展

为了解荟萃分析在农业生态学科研中的发展和应用,提供相关研究参考,以“meta”作为关键词获取有效文献718篇,利用CiteSpace可视化软件和Web of Science(WOS)文献分析工具进行量化。结果表明,农业生态荟萃分析的国际发文总量呈显著增长;美国加州大学戴维斯分校、中国农业大学、中国科学院、中国农业科学院、荷兰瓦赫宁根大学在农业生态荟萃分析领域有较高的国际影响力。荟萃分析在农业生态的研究主题多样化,农田管理措施、土地利用方式变化、气候因子变化对生物多样性、温室气体等的生态环境效应评估和碳氮养分循环的动力学分析,以及不同生态系统之间的变化、互作差异比较等是现阶段的主要应用领域。荟萃分析作为农业生态学研究的重要工具,为大尺度综合性研究提供了验证假说和发展新理论的新途径,但目前简单荟萃研究仍难以完全满足实际工作需求,基于大数据融合、机器学习模型算法和专家知识评估等的综合荟萃分析将是未来研究的重点。     

旱地长期覆盖下土壤团聚体有机碳及无机碳的变化规律

[目的] 研究不同覆盖方式对黄土高原土壤团聚体内部有机碳、无机碳分布的影响,为研究覆盖条件下土壤团聚体碳固持机制提供理论依据,推动旱地农田土壤的高效管理。[方法] 依据2012年起实施的长期定位试验,以种植“先玉335”春玉米的耕作土壤为研究对象,设置秸秆覆盖(SM)、地膜覆盖(FM)、无覆盖(CK)3个处理,通过湿筛法分析不同粒径团聚体中碳分布特征及其酶活性。[结果] ①与无覆盖相比,秸秆覆盖显著增加了各个粒径团聚体有机碳含量(p<0.05),增加幅度为4.8%~18.2%;而地膜覆盖则显著降低了各粒径有机碳含量(p<0.05),降低幅度为1.2%~7.1%。同一处理下,团聚体有机碳含量随着粒径的减小先上升后降低。各粒径中有机碳储量在秸秆覆盖下高于地膜覆盖和无覆盖处理。②地膜覆盖相较无覆盖显著增加了团聚体中的无机碳含量(p<0.05),增加幅度为4.3%~5.9%;秸秆覆盖降低了无机碳含量,但差异不显著。同一处理下团聚体各粒径中无机碳含量随着粒径的减小先上升后降低。地膜覆盖显著降低了>2 mm团聚体粒径的无机碳储量,但显著提高了2~0.25 mm粒径的储量(p<0.05)。③秸秆覆盖显著增加了团聚体中的总碳含量,增加幅度为7.1%~12.4%;同时地膜覆盖和秸秆覆盖都显著提高了2~0.25 mm粒径的总碳储量(p<0.05)。④秸秆覆盖提高了团聚体中与碳循环相关酶的活性,地膜覆盖则对其产生降低的影响。相关性分析表明有机碳、总碳含量与碳循环相关的酶活性呈显著正相关关系(p<0.05)。[结论] 秸秆覆盖和地膜覆盖显著影响碳库在团聚体中的变化,其中秸秆覆盖在提升土壤地力,增加土壤碳的固定方面优于地膜覆盖,具有较大优势。     

氮素亏缺对冬小麦根系生长发育的影响

采用盆栽试验研究了不同生育阶段氮素亏缺对冬小麦根系生长发育及活力的影响.结果表明,越冬期和拔节期氮素亏缺不仅可以明显减小根长、根条数和根体积,而且可以减少根吸收总面积、活跃吸收面积、活跃吸收面积百分比、根比表面及根系活力,以越冬期更为显著.在冬小麦根系生长发育较为重要的苗期、越冬期和拔节期,前一生育期氮素