减氮对麦玉轮作农田土壤反硝化细菌群落结构和多样性的影响

探究减氮对华北地区麦玉轮作农田土壤反硝化细菌群落结构和多样性影响,为华北地区麦玉轮作农田氮肥管理提供技术支持,本研究以不施氮为对照(CK),设置2个施氮量,分别为常规施氮量(纯氮300 kg·hm^(-2),N2)、减氮20%(纯氮240 kg·hm^(-2),N1),提取土壤DNA,用nirS(细胞色素cd1-亚硝酸还原酶)、nirK(Cu-亚硝酸还原酶)引物扩增后采用MiSeq PE300测序技术,研究施氮量对麦玉轮作农田土壤性状及nirS、nirK反硝化细菌群落结构及多样性的影响。结果表明,3个处理nirS、nirK反硝化细菌α-多样性指数无显著差异,nirS反硝化细菌α-多样性高于nirK。减氮显著影响nirS、nirK反硝化细菌物种组成。减氮对nirS、nirK反硝化细菌门水平及nirK纲水平物种组成无显著影响,但显著降低了nirS反硝化细菌Deltaproteobacteria(δ-变形菌纲)相对丰度;减氮显著影响nirS、nirK属水平物种组成。硝态氮、速效磷、pH值是影响土壤nirS反硝化细菌属水平群落结构主要环境因子;pH值是影响土壤nirK反硝化细菌属水平群落结构的主要环境因子。研究表明,适量减氮不影响反硝化细菌α-多样性,但显著影响反硝化细菌属水平群落组成和群落结构,减氮主要是通过影响土壤性状及微生物群落结构进而影响农田土壤N2O排放。

减氮对华北地区麦玉轮作农田土壤N2O排放调控机理

【目的】探究减氮对华北地区麦玉轮作农田土壤N2O排放调控机制。【方法】冬小麦季和夏玉米季均以不施氮为对照(CK),设置2个施氮量,分别为常规施氮量(纯氮300 kg/hm2,N2)、减氮20%(纯氮240 kg/hm2,N1),研究施氮量对麦玉轮作农田土壤性质及N2O排放通量影响,基于逐步回归分析,研究减氮对麦玉轮作农田土壤N2O排放调控机制。【结果】(1)减氮有效降低了N2O排放通量,且夏玉米季N2O排放通量远高于冬小麦季,夏玉米季由施肥引起的N2O排放量较高。(2)冬小麦季N2O排放通量与环境因子逐步回归公式为:N2O排放通量=181.952+1.450×硝态氮+8.401×铵态氮-0.514×电导率;硝态氮、铵态氮会对冬小麦季N2O排放通量产生显著的正向影响,而电导率会对冬小麦季N2O排放通量产生显著的负向影响。(3)夏玉米季N2O排放通量与环境因子逐步回归公式为:N2O排放通量=-354.606+4.592×硝态氮+157.848×铵态氮;硝态氮、铵态氮会对夏玉米季N2O排放通量产生显著的正向影响。【结论】综上可知,适量减氮显著降低夏玉米季N2O累积排放量和增温潜势,应加强夏玉米季农田水肥管理。

麦玉轮作区不同施氮量对夏玉米生物性状及产量的影响

为研究麦玉轮作区在受洪涝受害后不同施氮量对夏玉米产量的影响,并分析玉米生物性状、产量及经济效益对不同施氮量响应的差异。于2022年采用小区试验,设置6种氮肥施用量模式,分别设常规施磷钾肥(CK,T_(1))、常规施肥减施氮肥15%(T_(2))、常规施肥减施氮肥5%(T_(3))、常规施肥(T_(4))、常规施肥增施氮肥5%(T_(5))和常规施肥增施氮肥15%(T_(6))6个处理。结果表明,在一定范围内,随着施氮量的增加,夏玉米穗长、穗粗、株高等生物性状呈增长趋势,秃尖长度呈降低趋势,以T_(5)最佳。随着氮肥施用量的增加,玉米籽粒产量表现为先升高后降低的变化趋势,T_(5)和T_(6)产量分别为9201.0和9166.5 kg/hm^(2),显著高于常规减施氮肥的T_(1)、T_(2)和T_(3)。不同施氮量处理经济效益较T_(1)均有不同程度增加,T_(5)最高,为23922.6元/hm^(2)。综合分析,麦玉轮作区在受洪涝受害后以常规施肥增施氮肥5%处理产量和经济效益最佳。

麦玉轮作体系中秸秆钾对土壤钾库平衡的影响

应用土壤养分状况系统研究法,对麦玉轮作体系中连续秸秆与NP化肥配施对土壤钾素肥力影响进行长期定位研究.试验表明,秸秆还田对土壤速效钾、非交换钾的影响最大,对矿物钾和全钾的影响很小.在不施任何化学钾肥14～18 a的连续耗竭状态下,秸秆还田能及时补给有效钾的损耗,但却提高了矿物钾的自然释放速率.

轮耕体系对黄土台塬麦玉轮作土壤生产性能的影响

该研究针对黄土台塬地区长期采用单一土壤耕作制度存在的弊端，以连续免耕、连续深松和连续翻耕为对照，通过连续6年的定位试验（2007？2013年），研究免耕（NT）、深松（ST）和翻耕（PT）3种耕作法集成的6种轮耕体系（NT/ST、ST/PT、ST/NT、NT/PT/ST、NT/NT/ST和PT/PT/ST）对黄土台塬旱地冬小麦→春玉米轮作田土壤生产性能的影响。结果表明，1）在降低土壤容重、提高土壤孔隙度、改善土壤结构及增强土壤通透性方面，6种轮耕体系以ST/PT体系表现最优，其次是PT/PT/ST；2）6种轮耕体系0～40 cm土层土壤养分含量均较试验开始前显著增加，其中土壤有机质含量和全效养分含量均以NT/ST和NT/NT/ST增加较多，而土壤速效养分则以ST/PT和PT/PT/ST增加较多；3）播种和收获时0～200 cm土层土壤贮水量，均以NT/ST和NT/NT/ST较高；4）6种轮耕体系6年作物籽粒产量、水分利用效率（WUE）和经济效益整体效应，以ST/PT最高，其次是NT/ST，再次是NT/PT/ST，而NT/NT/ST体系最低，其中ST/PT作物籽粒产量较其他轮耕体系高5.4%～14.1%，且差异均达显著水平（P＆lt;0.05），WUE高1.9%～14.1%，经济效益高8.2%～22.6%（P＆lt;0.05）。总之，在6种轮耕体系中，以ST/PT（深松与翻耕逐年轮换）体系轮耕的土壤理化性状最佳、生产性能最优、水分利用效率最高，是黄土台塬及类似地区“冬小麦→春玉米”轮作田的最佳轮耕体系，其次是 NT/ST（免耕与深松逐年轮换）体系。

麦玉轮作体系中秸秆钾对土壤钾库平衡的影响

应用土壤养分状况系统研究法,对麦玉轮作体系中连续秸秆与氮、磷化肥配施对土壤钾素肥力影响进行长期定位研究。试验表明,秸秆还田对土壤速效钾、非交换钾的影响最大,对矿物钾和全钾的影响很小。秸秆还田量与溶液钾、非特殊吸附钾、特殊吸附钾和非交换钾含量呈正相关,与矿物钾呈负相关。在连续14～18年不施任何化学钾肥的耗竭状态下,秸秆还田能及时补给有效钾的损耗,但却促进了矿物钾的自然释放速率。在秸秆还田量2250～6750kg/hm2的情况下,难以维持土壤钾素平衡,需配施适量的化学钾肥。

牛粪秸秆堆肥替代20%全量化肥对麦玉轮作系统耕层土壤全量养分的影响

连续2 a(2018—2019、2019—2020)以单施化肥(CK-F)为对照,研究牛粪秸秆堆肥6 000(M1-20%F)、9 000(M2-20%F)kg/hm^(2)施用量下,小麦、玉米两季替代20%全量化肥对土壤全量养分的影响。结果表明,小麦-玉米轮作第1年,M1-20%F、M2-20%F处理小麦分别增产0.52%、13.90%,玉米分别增产17.65%、50.28%。轮作第2年,替代处理小麦产量略有下降;M1-20%F处理玉米产量略有下降,M2-20%F处理玉米增产8.21%。替代处理耕层土壤全氮、全磷含量均高于对照,其中M2-20%F处理在玉米成熟期增加趋势明显;土壤全钾含量有增加趋势;土壤有机质含量在玉米季成熟期总体上增加,在小麦第1季成熟期增加,第2季成熟期略有下降。与各处理当季播种时耕层养分含量相比,所有处理耕层土壤全氮含量小麦第1季成熟期均减少,第2季均增加;M1-20%F处理玉米季全氮含量减少,M2-20%F处理增加。耕层土壤全磷、全钾、有机质含量小麦第1季成熟期增加,第2季减少;玉米第2季成熟期土壤养分含量均增加。轮作第1年,与各处理对应轮作系统内小麦季播种期耕层养分含量比,土壤全氮含量均减少且替代处理减少量低于对照,CK-F(0.321 t/hm^(2))>M1-20%F(0.096 t/hm^(2))>M2-20%F(0.058 t/hm^(2));第2年均增加。全磷含量在第1年均增加,第2年,CK-F、M2-20%F分别增加0.450、0.499 t/hm^(2),M1-20%F处理则减少0.079 t/hm^(2)。全钾和有机质含量均增加,CK-F、M1-20%F、M2-20%F处理2 a累计分别增加30.292、31.392、31.605 t/hm^(2)和16.145、25.983、21.371 t/hm^(2),替代处理累计增加量均高于对照。综上,在小麦-玉米轮作区,小麦、玉米两季实行有机肥替代20%全量化肥可以满足作物的养分需求,实现稳产。

麦玉轮作和麦稻轮作制度下的秸秆还田技术研究进展

麦玉轮作和麦稻轮作是我国一年二熟区重要的种植制度,该种植制度下秸秆资源丰富,秸秆还田能明显改善土壤的理化性状,提高土壤肥力,但它也存在抑制作物生长、传播病虫害等弊端。对麦玉和麦稻一年二熟轮作制度下的秸秆还田技术进行了归纳总结,经分析比较,小麦秸秆高留茬还田-玉米秸秆粉碎覆盖还田和小麦秸秆粉碎直接还田-水稻秸秆粉碎覆盖还田为麦玉和麦稻轮作制度下相对较优的秸秆还田模式组合。

长期施用氮肥对麦玉轮作体系土壤水稳性团聚体和有机碳的影响

本研究依托华北平原小麦—玉米轮作12年定位试验,采用湿筛法分析不同氮肥用量(N0、N100、N180、N255、N330)对水稳性团聚体粒径组成、土壤结构稳定性及团聚体有机碳的影响。结果表明:各个施氮水平下土壤水稳性大团聚体含量(>0.25 mm)和大团聚体有机碳含量均高于微团聚体(<0.25 mm)。施用氮肥处理(N100、N180、N255和N330)较不施氮肥处理显著提高了>2 mm粒径团聚体含量、团聚体平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)。N255处理>2 mm和0.5-2 mm粒径较N0处理均显著提高了水稳性团聚体有机碳含量。而过量施用氮肥(N330处理)则会降低<2 mm粒径团聚体比重和该粒径有机碳含量。土壤团聚体平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)分别与>2 mm团聚体含量、>2 mm团聚体有机碳含量呈显著正相关,且>2 mm粒径团聚体含量与该粒径有机碳含量呈极显著正相关。综上,适量施用氮肥可以增加>2 mm粒径水稳性大团聚体分布和该粒径团聚体有机碳含量,且不会明显破坏土壤结构。

秸秆还田对关中地区麦玉轮作田N_(2)O排放的短期效应

【目的】分析环境因子和土壤N_(2)O排放对短期秸秆还田的响应,以更准确地评价化肥施用下短期秸秆还田的增减排效益。【方法】于2020—2021年在关中地区开展了小麦–玉米轮作田间试验。采取双因素裂区设计,主处理为秸秆还田(W1)与不还田(W0),副处理为不施肥(W1、W0)、施氮肥(W1N、W0N)和施氮磷肥(W1NP、W0NP)。测定了土壤含水量、温度、NO_(3)^(-)-N、NH_(4)^(+)-N、速效磷含量及N_(2)O排放通量,调查了作物产量,并探讨了土壤N_(2)O排放与环境因子之间的关系。【结果】相比W0,W1处理土壤含水量提高了1.1%~16.2%;W1N处理的土壤NO_(3)^(-)-N含量峰值较W0N高17.6%~30.5%。4个施肥处理的土壤NO_(3)^(-)-N和NH_(4)^(+)-N含量随生育时期推进先迅速上升,然后缓慢下降,施氮肥处理的土壤NO_(3)^(-)-N峰值比施氮磷肥处理高17.0%~20.8%。W1NP与W0NP处理土壤的速效磷含量随生育期推进先上升后缓慢下降,平均速效磷含量显著高于处理W0、W1、W0N和W1N(P<0.05)。冬小麦季和夏玉米季分别在施肥后第6和第12天土壤N_(2)O排放通量达到峰值。W1N、W1NP的土壤N_(2)O排放峰值分别比W0N、W0NP高5.0%和38.5%,全年累计排放量分别比W0N、W0NP高291.13和379.99 g/hm^(2)(P<0.05);W1N处理的土壤N_(2)O全年累计排放量比W1NP处理高298.14 g/hm^(2),W0N处理的土壤N_(2)O全年累计排放量比W0NP高386.99 g/hm^(2),施氮磷肥处理的排放峰值比施氮肥处理低2.43%~54.67%。相关性分析发现,N_(2)O排放通量与土壤温度、含水量、NO_(3)^(-)-N、NH_(4)^(+)-N、速效磷含量呈极显著正相关(P<0.01)。各处理N_(2)O排放强度表现为:相同秸秆还田条件下,施氮肥>施氮磷肥>不施肥处理;相同施肥条件下,秸秆还田>不还田处理。【结论】不论是否秸秆还田,氮磷肥配施均提高了土壤速效磷含量,降低了NO_(3)^(-)-N峰值,因而降低了N_(2)O年累积排放量。秸秆还田后短期内虽然也提高了土壤速效磷含量,但其较高的土壤含水量和NO_(3)^(-)-N含量导致更高的N_(2)O排放通量和农田N_(2)O累计排放量。因此,评价秸秆还田在农业可持续发展中的生态与生产效益时,也应考虑其还田后短期存在的不利影响。

华北麦玉轮作农田减量统筹施磷研究

为了探究当前中国土壤磷库普遍盈余情况下磷肥的合理减量措施,以华北地区典型冬小麦-夏玉米轮作系统为研究对象,引入周年磷肥利用率的概念,综合研究减量统筹施磷措施对不同土壤磷含量地块的冬小麦、夏玉米、以及周年磷肥利用效率、产量的影响。结果表明,在高磷土壤上,减量统筹施磷措施的周年磷肥利用率可从7%提高到16.6%,周年磷养分偏生产力从66 kg/kg提高到130 kg/kg,磷肥农学效率从5.5 kg/kg提高到8.9 kg/kg;在中磷土壤上,周年磷肥利用率从11.4%提高到23.8%,周年磷养分偏生产力从57 kg/kg提高到112 kg/kg,磷肥农学效率从10.8提高到20 kg/kg。可见华北地区当前土壤普遍磷盈余情况下,减量统筹施磷可大幅提高磷肥利用效率,且保障冬小麦、夏玉米两茬作物不减产。

不同腐熟度有机肥对麦玉轮作系统土壤肥力及作物产量的影响

【目的】探究施用不同腐熟度有机肥对麦玉轮作系统土壤的影响及有机肥对土壤肥力的调控作用。【方法】将堆肥过程与施肥过程相结合,通过2年连续田间定位试验,设置单施化肥(CK-H,对照)。腐熟度70%有机肥(GI70)、腐熟度100%有机肥(GI100)共3个处理,测定堆肥完成后不同腐熟度有机肥的养分差异,对施用有机肥后麦玉两季轮作土壤的有机质、全氮、有效磷、速效钾及小麦、玉米产量进行测定,通过结构方程模型明确施肥对土壤肥力和作物产量的影响。【结果】堆肥结束时,与有机肥GI70处理相比,有机肥GI100处理的有机质、全氮、全钾、含水率显著高于前者(P<0.05),GI100有机质含量为GI70的2.90倍,GI100全氮含量为GI70处理的1.37倍,GI100全钾含量为GI70的1.77倍,GI100处理含水率为GI70处理的1.68倍,且有机肥GI00处理比有机肥GI70处理的清洁度更好。小麦第1季有机肥处理土壤有机质、有效磷含量均高于CK-H处理,玉米第1季有机质、全氮、有效磷均高于CK-H处理;土壤速效钾含量在第1季小麦、玉米收获期呈下降趋势;小麦、玉米第2季收获期类似,有机肥处理组均高于CK-H处理,土壤速效钾含量则低于CK-H处理。小麦-玉米轮作第1年,GI100、GI70处理小麦分别增产17.00%、9.90%,玉米分别增产11.97%、1.41%。小麦-玉米轮作第2年,小麦季GI100、GI70处理产量分别增产12.89%、9.59%,玉米季GI100、GI70处理产量分别增产19.44%、17.17%。结构方程模型显示,有机肥的肥力指标、技术指标、重金属含量对麦玉轮作系统土壤、作物产量的路径系数分别为0.75(0.94)、0.13(0.40)、-0.32(-0.61)。【结论】施用较高腐熟度的有机肥对土壤肥力和小麦、玉米产量具有正向调控作用,有机肥的肥力指标、技术指标、重金属含量是影响土壤肥力、作物产量的关键因素。研究可为土壤培肥提供科学依据和技术参考。

秸秆生物炭和秸秆对麦玉轮作系统土壤养分及作物产量的影响

为探讨生物炭和秸秆在石灰性潮土区对麦玉轮作系统的影响,采用冬小麦季玉米秸秆还田-夏玉米季小麦秸秆不还田的单季还田模式,按照观测小区内实际平均玉米秸秆干物质量进行倍数施用,设置玉米秸秆0.5(S0.5)、1.0(S1.0)、1.5(S1.5)和2.0倍(S2.0)还田,以及将等量玉米秸秆全部转化为生物炭进行施用(B0.5、B1.0、B1.5、B2.0),以无生物炭和秸秆的处理为对照(CK),测定不同处理下的土壤养分及作物产量。结果表明,生物炭和秸秆还田处理对冬小麦、夏玉米两季的土壤全效以及速效养分具有一定的促进作用,整体上在冬小麦季对土壤养分的改善及碳氮比的提升效果优于夏玉米季。在冬小麦季,生物炭和秸秆还田处理的小麦籽粒产量较对照分别显著增加9.04%~21.76%和15.31%~22.96%;在夏玉米季,B0.5、S1.0、S1.5、S2.0处理的玉米籽粒产量较对照分别显著增产10.86%、8.72%、10.89%、12.22%。整体上施用生物炭和秸秆对冬小麦的增产效果高于夏玉米,且以秸秆还田处理的增产效果更优。因此,在鲁西平原石灰性潮土区正常施肥的基础上,在冬小麦季施加0.5倍玉米秸秆炭化的生物炭或1.0倍玉米秸秆不仅有利于提高土壤肥力,还可以增加冬小麦、夏玉米两季作物的籽粒产量。

山东麦玉轮作机艺结合的障碍因素与突破途径

小麦、玉米是山东的主要粮食作物,种植面积大,产量高,耕种收等主要生产环节基本实现了机械化。通过研究小麦、玉米轮作区粮食产量、栽培方式和机械化生产的现状,分析小麦、玉米轮作农业机械化生产与农业高产栽培技术之间存在的种植方式、农艺环节、配套机械种类、收获方式、良种质量等相互关联问题,探讨影响小麦、玉米主要粮食生产机艺融合的历史、经济、传统观点、经营模式、科技体制等障碍因素,提出了促进粮食生产和农机、农艺融合的政策措施和技术措施,旨在推动建设持续稳定高产、高效的现代化农业生产模式。

砂姜黑土区周年麦玉轮作沼液替代对土壤养分及重金属积累的影响

【目的】探讨砂姜黑土区周年麦玉轮作下沼液部分替代化学肥料对作物和土壤的养分和重金属累积的影响。【方法】设置空白对照(CK)、常规施肥(CF)、沼液+常规施肥减量40%(BRF)和缓控释肥(较CF减量20%,CRF)4种施肥处理开展田间试验,在小麦和玉米播种和收获时测定作物和土壤的养分和重金属含量。【结果】周年麦玉轮作,BRF和CRF处理可提高0~60 cm土层中的碱解氮和有机质含量,但对全氮含量的影响较小;CRF处理可提高土壤有效磷含量,BRF处理的土壤有效磷含量显著低于其他施肥处理。玉米季,CRF处理的土壤速效钾含量高于其他施肥处理;小麦季,BRF处理>20~60 cm土层中土壤速效钾含量显著高于其他施肥处理。麦玉两季各处理土壤Cu和Zn含量随着土层深度的增加而逐渐降低,BRF处理土壤Cu、Zn和As含量均未超过国家土壤环境质量二级标准,且麦玉两季作物籽粒中Cu、Zn和As含量未超过《国家粮食卫生标准》。【结论】周年麦玉轮作下,沼液+常规施肥减量40%不会增加作物和土壤重金属含量,沼液+常规施肥减量40%和缓控释肥能提高土壤地力水平。

控释掺混肥对麦玉轮作体系作物产量和温室气体排放的影响

为探究控释掺混肥一次性施肥对华北平原麦玉(冬小麦和夏玉米)轮作体系作物产量和温室气体排放的影响,于2020~2022年在德州市现代农业科技园区开展田间试验.冬小麦和夏玉米均设不施氮对照(CK)、农户习惯施氮(FFP)、优化施氮(OPT)、CRU1(包膜尿素与普通尿素在冬小麦和夏玉米上的掺混比例分别为5∶5和3∶7)、CRU2(包膜尿素与普通尿素在冬小麦和夏玉米上的掺混比例分别为7∶3和5∶5)共5个处理.对比分析了不同处理的作物产量、氮肥利用效率、施肥经济效益和温室气体排放的差异.结果表明,施氮可显著提高麦玉轮作系统单季和周年作物产量(P<0.05).与FFP相比,CRU1和CRU2处理的夏玉米、冬小麦和周年产量分别提高了0.4%~5.6%、−5.4%~4.1%和−1.1%~3.9%(P>0.05);氮肥吸收利用率、氮肥农学利用率和氮肥偏生产力分别提高了−8.6%~43.4%、2.05~6.24 kg·kg^(−1)和4.24~10.13 kg·kg^(−1);周年净收益提高了0.2%~6.3%.施氮显著增加了麦玉轮作体系的土壤N_(2)O和CO_(2)的周年排放(P<0.05),但对CH4周年排放没有影响(第1年FFP处理除外).CRU1和CRU2处理的土壤N_(2)O周年排放总量较FFP处理显著降低了23.4%~30.2%(P<0.05).施氮显著增加了麦玉轮作体系的周年全球增温潜势(GWP)(P<0.05),但各施氮处理通过提高作物产量降低了温室气体排放强度.与FFP相比,CRU1和CRU2处理的周年GWP降低了9.6%~11.5%(P<0.05),周年温室气体排放强度(GHGI)降低了11.2%~13.8%(P>0.05).综上所述,一次性减量施用控释掺混肥在减少氮肥和人工投入、提高作物产量、经济效益和降低温室气体排放方面具有积极作用,是促进华北平原粮食作物清洁生产的有效氮肥管理措施.

不同施氮措施对麦玉轮作系统N_(2)O排放的影响

为探究华北麦玉轮作系统农田土壤N_(2)O排放对不同施氮措施的响应及影响因素,采用常规静态箱-气相色谱法,分析了:不施肥(CK)、常规施氮(尿素,追肥一次,U1)、优化施氮(减氮20%,追肥一次,U2)、控释掺混肥一次性施肥(50%尿素+控释尿素50%,减氮20%,SRU1)、控释氮肥一次性施肥(减氮20%,SRU2)和抑制剂型控释氮肥一次性施肥(减氮20%,ISRU)这6个处理下,N_(2)O排放通量及土壤理化性质的差异.结果表明,麦玉轮作期间土壤N_(2)O排放通量呈动态变化,CK、U1和U2处理玉米季N_(2)O排放峰出现在基肥后4~7 d,追肥后6~10 d,小麦季排放峰出现在基肥后4~8 d,追肥后6~9 d;玉米季和小麦季SRU1、SRU2和ISRU排放峰分别出现在基肥后10~21 d和12~20 d,控释氮肥的施用显著降低N_(2)O排放峰值和频次.与U1相比,玉米季U2、SRU1、SRU2和ISRU处理N_(2)O排放通量分别显著降低了8.5%、20.0%、33.8%和43.6%,且玉米季N_(2)O排放通量高于小麦季,占整个轮作周期的58.1%~65.1%.与U1相比,U2、SRU1处理产量分别降低了5.9%和1.9%,SRU2和ISRU处理产量分别增加了1.7%和7.0%.玉米季,与U1相比,ISRU产值增加了14.6%,环境效益为581元,净经济效益提高得最多达18.6%,而小麦季产值和净经济效益出现下降的现象,由此抑制剂控释氮肥一次性施入更适用于玉米季.N_(2)O排放通量与土壤性质理化指标相关性分析发现,N_(2)O与湿度、铵态氮、硝态氮以及微生物量碳、氮呈显著正相关关系.由此,抑制剂型控释氮肥一次性施肥在减少劳动力投入与降低环境效益方面起到积极作用,可为华北地区玉米种植提供有效的氮肥管理方式.

麦季不同施磷量对麦玉和麦豆轮作体系作物产量及磷效率的影响

[目的]为研究麦季不同施磷量对陕西关中地区不同轮作体系作物产量和磷肥效率的影响,明确实现不同轮作体系作物高产高效的适宜麦季磷肥施用量。[方法]以麦玉和麦豆2个轮作体系为研究对象,设置0,75,150,225,300 kg/hm^(2)5个施磷(P_(2)O_(5))水平,分析2021-2022年和2022-2023年轮作周年作物产量、磷肥利用效率、土壤有效磷及其与施磷量之间的关系。[结果]与不施磷处理(0 kg/hm^(2))相比,试验2年仅麦季施磷处理显著增加麦玉和麦豆轮作体系小麦、玉米、大豆和周年产量(p<0.05),且轮作周年产量和磷肥效率均达到较高水平。2个轮作体系的周年产量均在施磷150 kg/hm^(2)处理最高,麦玉轮作体系显著高于施磷75 kg/hm^(2)处理(p<0.05),但麦豆轮作与施磷75 kg/hm^(2)处理间差异不显著;麦玉和麦豆轮作体系获得最高小麦产量的土壤有效磷分别为20.07,16.15 mg/kg。2个轮作体系的磷肥农学效率、磷肥偏生产力、磷肥回收效率、磷效率指数(PEI)均随施磷量的增加而降低;施磷75 kg/hm^(2)麦玉和麦豆轮作体系的PEI分别为施磷150 kg/hm^(2)处理的1.24,2.02倍,麦豆的PEI降低更显著。综合考虑粮食安全、环境安全和肥料利用率,以95%的小麦最高产量为实际目标,对应的麦玉和麦豆轮作体系施磷量分别为115,95 kg/hm^(2),可实现磷肥回收效率及较低的磷盈余,保证麦玉和麦豆轮作体系周年产量分别达到最大产量的96.23%和95.43%;麦豆轮作体系具有较低的施磷量需求。[结论]对不同轮作体系应从作物丰产、肥料高效利用和基于零盈余的管理政策考虑,进行合理的磷肥施用,以在满足作物-土壤磷养分的协调供应、保证作物高产的同时,提高磷效率。

安徽发现草地贪夜蛾区别为害麦玉/麦豆轮作田小麦

2019年11月14日,在安徽省涡阳田间调查时发现,相对于麦豆轮作田小麦,草地贪夜蛾更喜食为害麦玉轮作田小麦,麦玉轮作田草地贪夜蛾最高121头/m2,平均75.8头/m2,麦豆轮作田草地贪夜蛾最高4头/m2,平均1.8头/m2,差异显著。这可能与秸秆还田有一定关系。

渭北旱塬麦玉轮作田土壤质量及生产性能提升效应研究

干旱缺水是渭北旱塬粮食生产的主要矛盾。长期采用单一土壤耕作,造成土壤紧实,蓄水纳墒和提供营养的能力变弱,直接影响作物产量的提高。多年研究和生产实践证明,建立与不同作物轮作方式相配套的土壤轮耕模式,可以为作物生长发育创造良好的土壤环境条件,保持农田生态健康发展,促进作物增产增收。于2007年秋季开始,选择在渭北旱塬陕西省合阳县一年一熟旱作"冬小麦→春玉米"轮作田,以连年免耕(CN)、连年深松(CS)和连年翻耕(CP)为对照,并将免耕(N)、深松(S)和翻耕(P)3种土壤耕作技术集成6种土壤轮耕模式。通过连续5年定位试验,研究了6种不同轮耕模式(N/S、S/P、P/N、N/P/S、N/N/S和P/P/S)对土壤容重、土壤孔隙度,田间持水量、水分状况以及水分利用效率(WUE)和经济效益的影响,为渭北旱塬半湿润易旱区建立在一定肥力水平下与作物轮作体系相配套的土壤轮耕模式提供理论依据。结果表明:(1)在040cm土层,6种轮耕模式中以S/P(深松→翻耕→深松→翻耕→深松)土壤物理状况最佳,与对照组相比(CN、CS和CP),土壤容重降低1.2%9.2%,土壤孔隙度和田间持水量分别增加0.3%6.8%和5.5%14.2%;(2)2个休闲期,夏闲期末0200cm土层土壤贮水量和蓄水率,以N/S最高,S/P次之,N/P/S最差;冬闲期末,以S/P(102.7 mm和24.9%)最高,P/N(翻耕→免耕→翻耕→免耕→翻耕)(102.3mm和24.8%)次之,以N/P/S(93.2mm和22.2%)最差;整个休闲期土壤水分状况则以N/S和N/N/S较好;(3)从5年整体效应看,两种作物平均,以平衡施肥下的S/P轮耕模式水分利用效率和经济效益最高,较其他处理组合分别高4.6%41.9%和11.6%58.4%(P<0.05)。