水氮调控对苜蓿与无芒雀麦混播草地生长和辐射利用的影响

针对我国内陆干旱区人工草地生产管理粗放及气候资源利用不充分等问题,探究合理的牧草种植与水氮供应模式,以充分挖掘区域牧草的生产潜力。采用3 a生(2018年播种)紫花苜蓿(简称‘苜蓿’)和无芒雀麦,分析种植模式(苜蓿与无芒雀麦混播,D1;无芒雀麦单播,D2)、施氮量(低氮量N1:60 kg·hm^-2;高氮量N2:120 kg·hm^-2)和灌水量(以灌水下限占田间持水量θ_f的百分比计,分枝期均充分灌水(75%～85%θ_f),现蕾和初花期轻度亏水W1:65%～75%θ_f、中度亏水W2:55%～65%θ_f、重度亏水W3:45%～55%θ_f,灌水上限均为85%θ_f)对牧草叶面积指数(LAI)、干物质累积量、累积截获光合有效辐射量(CIPAR)、辐射利用效率(RUE)、产量(Y)、耗水量(ET_a)、水分利用效率(WUE)和氮肥偏生产力(PFP_N)的影响。结果表明：(1)牧草LAI和...     

氮素添加对中国苜蓿产量与品质效应的Meta分析

氮素在苜蓿产量累积与品质提升中发挥着重要作用,但其不合理添加不仅会造成资源浪费,还会加剧环境污染,且其添加效应因试验区域、添加模式和种植管理等因素不同存在较大差异。本研究通过整合已发表的相关田间试验数据,利用Meta分析方法定量研究了氮素添加对苜蓿产量与品质(粗蛋白含量、酸性和中性洗涤纤维含量)的效应及主要影响因素。结果表明,与不添加氮素相比,添加氮素可显著提高苜蓿产量与品质,其中产量和粗蛋白含量分别平均提高12.6%(置信区间9.0%～16.2%)和7.3%(置信区间4.1%～10.6%),酸性和中性洗涤纤维含量分别平均降低5.6%(置信区间3.5%～7.8%)和3.0%(置信区间1.0%～4.9%)。在甘肃,年平均气温<8℃和年平均降水量200～400 mm的地区,采用硝酸铵分次施肥及灌溉和播种量为26～30 kg·hm^-2时,更有利于添加氮素对苜蓿产量和粗蛋白含量的提高效应及对酸性和中性洗涤纤维含量的降低效应;但适宜的施氮量及生长年限在产量与品质方面存在差异。该研究可为苜蓿生产力提升及氮营养高效利用提供参考。     

基于DPSR-信息敏感性的水安全评价指标体系构建——以庆阳市为例

水安全涉及社会经济、生态环境等多方面因素,为有效缓解水安全问题,构建科学合理的水安全评价指标体系十分关键。文中以庆阳市为例,基于驱动力-压力-状态-响应(DPSR)模型初选了水安全评价指标体系,采用能提高指标体系代表性与独立性的信息敏感性和相关性分析方法,进行指标体系优化并确定指标权重。结果表明：信息敏感性和相关性分析将28个初选的指标筛选为16个指标,使指标体系更加简明灵活;亩均水资源量、工业废水排放达标率、每公顷农用化肥使用量对水安全影响最敏感,且压力系统是影响庆阳水安全的主要子系统,比重为31.27%。文中指标体系的构建可为应对庆阳水安全问题提供科学决策参考。     

水氮耦合对无芒雀麦产量及氮磷钾化学计量特征的影响

[目的]合理的水分和养分供给是保障人工草地高效可持续生产的有效措施.探究不同灌溉量和施氮量及其交互作用对牧草产量及养分含量的影响,有助于深入了解牧草生长对草地生态系统的响应.[方法]以人工种植无芒雀麦(Bromus inermis)为研究对象进行田间试验.采用喷灌方法,在无芒雀麦拔节期按照田间持水量(θf)范围设置4个...     

液态地膜覆盖下种植方式对土壤水分和玉米生长的影响

于2013—2014年间采用大田试验方法,探讨了平地无覆盖种植(CK)、平地全液态地膜覆盖种植(YM1)、垄覆液态地膜沟种植(YM2)及连垄全液态地膜覆盖种植(YM3)4种种植方式对土壤水分变化和夏玉米产量的影响。结果表明,不同覆盖种植方式下,2 a土壤储水量变化趋势基本一致,随着播种后天数的增加呈现"先升高再降低,再升高再降低"的波浪起伏状态;前期降水16.1 mm后,YM1、YM2、YM3处理雨后土壤储水量分别比CK对照高出1.23%、4.29%、4.79%,且差异显著(P0.05),后期雨后储水量均与CK无显著差异;对土壤0~200 cm总储水量和耗水量研究发现,YM1、YM2、YM3处理收获后2 a平均储水量分别较CK增加了2.74%、2.87%、9.79%,2 a平均耗水量均比CK对照减少了1.26%、2.03%、8.17%,其中覆盖YM3处理与CK对照差异显著(P0.05)。与CK对照相比,覆盖YM1、YM2和YM3处理2 a平均增产1.88%、11.32%、21.96%,2 a平均水分利用效率较CK对照提高3.17%、13.51%、32.67%,其中,覆盖处理YM3增产保水效果显著(P0.05),处理YM1与CK无显著差异。研究认为,液态地膜与连垄全覆盖种植方式结合(YM3)更有利于发挥液态地膜的效果,促进产量的增加和水分利用效率的提高。     

基于Meta-analysis的中国北方地区免耕玉米产量效应研究

【目的】定量分析免耕对中国北方地区玉米产量的时空效应和影响机制,为该地区免耕的科学应用和推广提供依据。【方法】以中国北方为研究区域,以传统耕作为对照,通过检索文献整合已发表的相关田间试验数据（截止2017年4月共获得68篇文献和82组试验数据,将数据按照区域（东北、华北和西北）、年降水量（＜500 mm和≥500 mm）、年均气温（＜10℃和≥10℃）、耕作模式（平作和垄作）、种植制度（连作和轮作）、是否秸秆还田、试验年份（2000年之前、2000-2009年和2010年之后）和免耕持续年限（1-2 a、3-5 a、6-9 a和≥10 a）进行分组）,利用Meta-analysis方法系统探究免耕对玉米产量的时空效应与影响因素。具体分析过程包括异质性检验、综合效应量计算、发表偏倚检验、敏感性分析、累积Meta-analysis和亚组分析（影响因素分析）。【结果】与传统耕作相比,免耕总体上可显著提高玉米产量,平均增产率为3.1%（置信区间0.7%-5.5%,数据不存在发表偏倚和极端值）。2000年之前,免耕的累积增产效应不稳定（平均-0.7%-6.6%）;2000年之后,免耕与传统耕作的累积产量差异逐渐由不显著变为显著。在东北地区,免耕表现出显著的增产效应（平均5.3%,置信区间1.5%-9.2%）;而在华北和西北地区,免耕的增产效应不显著,分别为-2.6%-6.4%和-1.0%-6.4%。在年降水量＜500 mm、年均气温＜10℃的地区和轮作、秸秆还田条件下,免耕的增产率显著提高,平均分别为5.4%（置信区间1.7%-9.1%）、3.8%（置信区间0.8%-6.7%）、4.4%（置信区间1.3%-7.5%）和3.3%（置信区间0.8%-5.8%）。平作和垄作下,免耕的增产效应均不显著。2010年之后,免耕的增产效应显著提高（平均6.1%）,且变幅较小（2.5%-9.7%）。随着免耕持续年限的延长,玉米增产率呈先增加后降低的趋势,当持续3-5 a时,免耕的增产效应显著且达到峰值（平均3.8%,置信区间1.6%-6.0%）。【结论】在年降水量较少或年均气温较低的区域,轮作或秸秆还田条件下,有利于发挥免耕的增产效应;东北地区较华北和西北地区更适宜免耕;3-5 a为较合理的免耕持续年限。     

调亏灌溉对高寒荒漠区人工混播草地土壤环境与牧草生长的影响

针对中国高寒荒漠草原区牧草种植模式单一、产量水平低下的草业畜牧业生产现状,探究更为有效的灌水模式以提高牧草产量,以实现区域水土资源高效利用。以燕麦和箭筈豌豆混播草地为研究对象,采用大田试验对比分析了7种调亏灌溉模式（拔节期轻度亏水BW₁：65%~75%,拔节期中度亏水BW₂：55%~65%,拔节期重度亏水BW₃：45%~55%,开花期轻度亏水KW₁：65%~75%,开花期中度亏水KW₂：55%~65%,开花期重度亏水KW₃：45%~55%,以全生育期充分灌水QW₀：75%~85%为对照）对混播草地土壤水分、土壤温度和土壤养分及牧草株高、茎叶比、产量和水氮利用效率的影响。结果表明：1）平均土壤贮水量随灌水亏缺程度的提高呈降低趋势,同一亏缺度条件下,拔节期亏水与开花期亏水间无显著差异。2）水分亏缺处理的平均土壤温度显著高于充分灌水处理,且水分亏缺度一定时,拔节期亏水处理的平均土壤温度显著高于开花期亏水处理。3）收获后各处理的土壤养分含量较播种前呈降低趋势。与充分灌水相比,开花期轻度亏水可显著提高土壤速效氮含量,而中度或重度水分亏缺不利于牧草对土壤速效磷和钾的吸收。4）同一灌水模式下,燕麦株高、茎叶比和产量均显著高于箭筈豌豆。7种灌水模式的草地耗水量为386.1~502.6 mm,与处理QW₀相比,处理KW₂的灌水量减少20.6%,牧草总产量无显著差异,可获得较高的水分利用效率（31.5 kg·hm^-2·mm^-1）、灌水利用效率（81.0 kg·hm^-2·mm^-1）、氮素吸收效率（0.99 kg·kg^-1）和氮肥偏生产力（191.1 kg·kg^-1）,是高寒荒漠区燕麦与箭筈豌豆混播人工草地节水、增产和高效的水分管理模式。     

秸秆与地膜覆盖对农田土壤环境的影响

农田覆盖具有改善土壤理化性状、蓄水保墒和调节土温等积极作用,是农业保护性技术之一。在介绍农田覆盖措施重要性的基础上,根据近年来国内外关于农田覆盖对农田土壤生态环境影响的研究成果,重点阐述秸秆覆盖和地膜覆盖对农田土壤温度、水分、养分、土壤酶活性和土壤微生物的影响,并深入分析秸秆覆盖和地膜覆盖存在的问题及其解决措施,最后对未来农田覆盖研究方向进行展望,旨在为农田覆盖技术的研究提供参考和依据。      

水氮调控对无芒雀麦氮磷钾累积、品质及水氮利用的影响

以三年生无芒雀麦为研究对象,设置4个灌溉梯度[在拔节期水分达到土壤水分下限时进行灌溉,各处理土壤水分下限分别为田间持水量的75%(W0)、45%(W1)、55%(W2)、65%(W3),灌水达上限85%田间持水量时停止]和4个施氮梯度[0 kg/hm²(N0)、60 kg/hm²(N1)、120 kg/hm²(N2)和180 kg/hm²(N3)],分析水氮调控对无芒雀麦氮磷钾累积量及累积速率、产量、品质和水氮利用效率的影响。结果表明：无芒雀麦在拔节期前养分累积以氮素为主;拔节期氮磷钾养分累积量及累积速率在N2W3、N2W0、N3W3和N3W0处理下最高,且以钾素增长最为突出;各养分累积量与累积速率在抽穗期达到峰值,随着灌水量和施氮量的增加先增后降(W3与N2处理最高),并再次以氮素累积为主;磷素累积在无芒雀麦生育期内呈增长趋势,但整体偏低。N2W3处理在全生育期内能保持较高的养分累积量及累积速率。无芒雀麦总产量在灌水和施氮后分别提高了24.77%～58.09%和31.10%～85.86%;W3与N...     

水氮耦合对冬油菜氮营养指数和光能利用效率的影响

于2012—2013年和2013—2014年在冬油菜蕾薹期,设置3个施氮水平0、80、160 kg/hm2(分别记为N0、N1和N2)和3个灌溉水平0、60、120 mm(分别记为I0、I1和I2),探究蕾薹期不同灌溉、施氮量对冬油菜氮营养指数(NNI)、光能利用效率(RUE)、产量、水分利用效率(WUE)和氮肥偏生产力(NPFP)的影响。2 a田间试验结果表明,灌水且施氮能明显提高冬油菜地上部干物质量、光能利用效率和产量。I1N1处理的地上部干物质量比I1N2、I2N1和I2N2分别低0.80%、9.18%和11.12%。冬油菜在I0N1、I0N2、I2N1和I2N2处理下,均会出现氮素亏缺状况,不利于油菜生长;在I1N1和I1N2处理下,不同时期的NNI均大于1,I1N1的NNI在1附近波动,I1N2的NNI则远大于1,表明氮素过剩。2 a施氮和灌水处理对RUE的影响有显著的交互作用(P0.05),I1N1无论在干旱年(2012—2013年)或降水量较多年份(2013—2014年)均能显著提高冬油菜的RUE,而过量灌溉或施氮对冬油菜RUE促进作用不明显,甚至有下降趋势。2 a灌溉和施氮处理对冬油菜籽粒产量、耗水量、WUE和NPFP影响的交互作用均达显著水平(P0.05),2 a中灌水量为120 mm、施氮量为80 kg/hm2(I2N1)处理的产量最高,平均产量为3 385 kg/hm2,平均耗水量374 mm,平均WUE为9.1 kg/(hm2·mm),而2 a中灌水量为60 mm、施氮量为80 kg/hm2(I1N1)处理的WUE最高,其平均WUE比I2N1提高8.79%,平均耗水量减少42.5 mm,仅减产3.57%。从节水和生态可持续发展角度出发,灌水60 mm、施氮80 kg/hm2为冬油菜蕾薹期较优的灌溉施氮策略。