覆膜和施生物炭对青海高原春油菜生长、产量和土壤团聚体的影响

春油菜喜冷凉耐湿润,是青海地区的优势作物,探索其高产栽培技术和理论对于该区食用油和蛋白质供给具有重要意义.2019年通过开展覆膜和施生物炭的试验,监测春油菜干物质积累、养分吸收、产量和土壤团聚体等指标,阐明覆膜和施生物炭在该区的应用效果及作用机制.研究结果表明,春油菜开花期和角果形成期干物质积累迅速,覆膜和施生物炭对总...     

基于DNDC模型青海西宁地区春小麦施氮量研究

为缓解农田盈余氮肥淋溶对地下水污染,保证小麦高产和氮肥农学效率条件下寻求适宜的施氮量。结合青海省西宁地区2年试验数据对DNDC模型校准与验证,用2020年的数据对模型进行校准,2021年的数据对模型进行验证,先评估小麦产量和硝酸盐淋溶量对灌水量、灌水次数、耕作深度、施氮量、施肥次数的敏感性,探索不同施氮量下小麦产量、农田硝酸盐淋溶量以及氮肥利用效率。结果表明:(1)DNDC模型可以较好地模拟小麦产量和硝态氮淋溶量,小麦产量和硝态氮淋溶量归一化均方根误差分别为0.16～0.28和0.18～0.26,均方根误差的标准偏差比分别为0.55～0.68和0.48～0.57,决定系数均大于0.80;(2)小麦产量和硝态氮的淋溶对施氮量最为敏感,敏感性指数(SI)分别为0.753和1.946,硝态氮淋溶对施肥次数与灌溉次数的敏感性较小,SI分别为-0.360和0.152。灌溉量(SI=-0.007,SI=0.085)和耕作深度(SI=0.013,SI=0.078)对小麦产量和硝态氮淋溶量几乎没有影响;(3)基于春小麦高产,氮肥农学效率以及地下水安全考虑,青海省西宁地区小麦最佳施氮量范围为160.73～176.83kg/hm²。以上结果为青海省高原农区绿色生产提供理论基础。     

不同降水年型水氮运筹对冬小麦耗水和产量的影响

灌水和施氮是影响农田生态系统粮食生产的2个主要因素,但其增产效应和资源利用效率会受降水年型的影响。该研究基于2011—2014在陕西关中平原进行的3 a冬小麦水氮耦合试验,分析了不同降水年型下水氮管理对土壤含水率、籽粒产量、耗水量(water consumption,ETa)及产量与耗水量关系的影响。结果表明:7—9月总降水量每增加1 mm,小麦播前0~180 cm土壤底墒增加0.47 mm。随着灌水量增加,产量和ETa均增加,但仅在降水较少的2012—2013年增产显著,对水分利用效率(water use efficiency,WUE)的影响不显著;随着施氮量增加,ETa变化不显著,但其增产效果显著,使WUE显著提高,表明施氮增加了作物蒸腾占农田耗水量的比例。根据3 a各处理冬小麦产量和ETa数据,进一步探讨了在一定水分消耗下能达到的最大(边界)产量和WUE,建立了关中平原冬小麦的产量-耗水量边界方程;当ETa超过388 mm时,产量稳定在8 184 kg/hm2,WUE的最大值为2.52 kg/m3。研究可为制订合理的冬小麦水肥管理措施提供科学依据。     

青海高原小麦秸秆–毛叶苕子混合腐解特征

[目的]研究小麦秸秆、毛叶苕子及二者混合物料在耕层土壤还田后的腐解和养分释放规律,以期为青海高原有机物料还田提供理论依据和技术指导.[方法]将毛叶苕子(G)、麦秆(S)和麦秆+毛叶苕子混合(G+S)3种有机物料自然风干后,切成2 cm长,放入尼龙网袋,埋入20 cm深土壤中自然腐解,地表撂荒.在埋入土壤后的第7、14、...     

不同农作物秸秆腐解规律及模型预测评价

青海省东部农业区气候干旱冷凉、土壤肥力低,导致该地区有机物料腐解规律与其他地区不同。因此,明确该地区农作物秸秆腐解规律变化特征对于青藏高原地区有机物料还田具有重要意义。本试验采用尼龙袋填埋法,以马铃薯秸秆（MLS）、油菜秸秆（YC）、菊芋秸秆（JY）、小麦秸秆（MG）和绿肥毛叶苕子（MS）为试验材料,研究物料还田后的腐解规律,并利用有机组分含量预测腐解方程的特征参数。结果表明,各处理的腐解残留率均表现出前期（0～42 d）快速下降,后期缓慢下降的特征。至腐解结束,MLS、YC、JY、MG、MS的腐解残留率分别为37.86%、40.75%、47.18%、48.35%、18.08%。纤维素、半纤维素和木质素腐解率分别为63%～84%、53%～69%、23%～40%。相关系数矩阵分析结果显示,物料腐解速率与纤维素含量、半纤维素含量、木质素含量、土壤温度、气温、降水呈显著或极显著负相关,与土壤湿度呈极显著正相关。物料质量残留率与腐解时间的关系可用双库指数衰减模型模拟,方程的决定系数均大于0.96。通过多元逐步回归得到该地区有机物料的腐解方程,且物料的初始纤维素、半纤维素和木质素含量可以很好地预...     

不同装袋量下麦秆和毛叶苕子混合腐解特征

掌握不同装袋量下麦秆、毛叶苕子混合的腐解过程,对青海东部农业区秸秆还田和培肥土壤具有重要意义。通过尼龙袋填埋试验,设置物料类型和装袋量两个因素,完全随机组合共9个处理。物料类型设麦秆(W)、毛叶苕子(H)、混合物料(WH)3个水平,装袋量设16、28、44 g 3个水平,研究3种物料类型在不同装袋量下的腐解特征。研究结果表明,各处理下有机物料腐解呈现前期快-中期慢-后期加快的变化规律,至腐解结束,物料类型对累计腐解率有显著影响(P<0.05),麦秆、毛叶苕子、混合物料的累计腐解率平均为45.27%、76.75%、62.25%,表现为毛叶苕子>混合物料>麦秆。装袋量对累计腐解率有显著影响(P<0.05),装袋量分别为16、28、44 g时,平均累计腐解率分别为62.84%、63.32%、58.11%,装袋量28 g下腐解最快。双库指数衰减模型能较好地拟合物料腐解过程中腐解残留率与积温的关系,方程的决定系数均>0.88,预测腐解残留率与实测腐解残留率的MPE、RMSE、nRMSE分别为8%、2.47、7.85%。麦秆、毛叶苕子和混合物料的腐殖化系数平均分别为54.05%、31.32%、41.90%。物料混合显著提高了干物质量的易分解比例(P<0.01),装袋量为16、28、44 g时,混合效应值分别提高了13.27%、15.06%、8.61%,装袋量为28 g时混合效应最高。物料混合显著提高了干物质易分解比例,腐解速率加快。麦秆和毛叶苕子混合能加快物料的腐解,当装袋量为28 g时(相当于麦秆、毛叶苕子还田量分别为5490、3393 kg·hm-2)效果最好,该研究结果可为青海东部农业区秸秆还田提供理论和技术     

有机物料腐解过程中养分的释放特征及其影响因素

【目的】研究主要作物秸秆养分在土壤中的释放特征,为其合理利用提供科学依据。【方法】在青海农业大学试验站开展有机物料土壤埋袋试验。供试有机物料为马铃薯秆、油菜秆、小麦秆和毛叶苕子,每种物料称取40.0 g于尼龙网袋中,于2021年3月30日埋入20 cm深土壤中自然腐解。埋入土壤后的第7、14、28、42、72、117、162天采样,测定尼龙袋内有机物料干重、碳、氮、磷含量和纤维素、半纤维素、木质素含量,计算物料养分残留率和释放率。【结果】至腐解结束(埋后162天),马铃薯秆、油菜秆、小麦秆和毛叶苕子的碳残留率分别为35.5%、42.2%、53.4%、14.7%。腐解过程中,马铃薯秆、小麦秆和毛叶苕子在埋后0～7天的碳矿化率最大,油菜秆在埋后7～14天的碳矿化率最大。以双库指数积温模型拟合碳残留量随腐解时间的变化,R²均在0.90以上。马铃薯秆、油菜秆、小麦秆、毛叶苕子的年腐殖化系数分别为41%、34%、58%、24%。在整个腐解过程中,小麦秆和毛叶苕子氮素、磷素表现为直接释放,马铃薯秆和油菜秆表现为淋溶—浓缩—释放。腐解至162天,马铃薯秆、油菜秆、小麦秆和毛叶苕...     

青藏高原小麦秸秆和箭筈豌豆混合腐解规律和养分释放特征

掌握麦秆、绿肥混合腐解和养分释放规律,对于青藏高原东部农区的地力培育和减肥增效具有重要意义.该研究在田间设置麦秆、箭筈豌豆、低量和高量麦秆与箭筈豌豆混合4个处理,研究有机物料的腐解和养分释放规律.结果表明,各处理下有机物料的腐解呈现前期快后期慢的变化规律,至腐解结束,麦秆、箭筈豌豆、低量和高量麦秆与绿肥混合处理的累积腐...     

水氮耦合下冬小麦LAI与株高的动态特征及其与产量的关系

为了进一步阐明灌水施氮对小麦生长(叶面积指数(leaf area index,LAI)和株高)和产量的影响机制,本研究在2012-2014年2a大田试验基础上,采用修正的Logistic和Richards数学模型定量分析了不同灌水施氮处理对LAI和株高的动态发育的影响,以及LAI和株高动态变化过程与产量及产量构成的回归关系。结果表明灌水能显著提高LAI的最大扩展速率(LRmax),从而增大最大LAI和平均LAI。施氮通过降低达到最大速率和最大LAI时的积温、增大LRmax来提高最大LAI和平均LAI(分别由不施氮下的1.87、1.35 cm~2/cm~2增大到施氮210 kg/hm~2条件下的4.57、3.82 cm~2/cm~2,继续施氮,增加效果不显著)。灌水通过延长株高生长时间来增大株高。施氮通过缩短株高进入快速生长期的时间和延长株高生长时间来增大株高,最大株高由不施氮下的58 cm提高到施氮105 kg/hm~2条件下的65 cm,继续施氮对株高增加不显著。年份对株高的生长影响显著。产量及产量构成与株高、LAI过程的逐步回归分析表明产量由平均LAI和最大株高共同决定,平均LAI主要决定了每平方米穗数,而最大株高主要决定了千粒质量,平均LAI对产量贡献更多。该研究为揭示水肥对作物生长过程和产量形成提供理论依据,为合理调控作物群体结构提供技术支撑。