不同氮磷肥施用量对夏播饲用燕麦生长的影响

为探讨不同氮磷配施肥量对陇东地区饲用燕麦生产性能的影响,选择早熟燕麦品种边锋和中熟燕麦品种梦龙为试验材料,设6个氮磷混合施肥量处理,分别为0(CK)、75、150、225、300、375 kg/hm^(2),研究了不同施肥量处理对2个夏播饲用燕麦农艺性状、草产量及抗寒生理指标的影响。结果表明,不同氮磷施量下饲用燕麦的出苗率、株高、分蘖数、干草产量和抗寒生理指标较对照不施肥均有提高;早熟品种边锋和中熟品种梦龙均以氮磷混合施肥量为300 kg/hm^(2)(N 91.50 kg/hm^(2)+P2O563.00 kg/hm^(2))时效果较好,此时出苗率和分蘖数较多,可溶性糖含量和脯氨酸含量显著增加,草产量达最大值,鲜草产量分别为14356.29、14464.28 kg/hm^(2),较对照不施肥分别增产71.7%、93.5%;干草产量分别为4850.00、4633.33 kg/hm^(2),比对照不施肥分别增产74.3%、82.9%。在陇东地区夏播情况下,氮磷混合不同施肥量对提高燕麦生物量和改善生理指标都有显著作用,早熟品种边锋和中熟品种梦龙均以氮磷混合施肥量为300 kg/hm^(2)(N 91.50 kg/hm^(2)+P2O563.00 kg/hm^(2))时效果最好。因此认为,陇东地区夏播饲用燕麦生产以施N 91.50 kg/hm^(2)、P2O563.00 kg/hm^(2)为最佳氮磷施量。

不同耕作措施对旱地作物生育期农田耗水结构和水分利用效率的影响

陇中黄土高原旱农区降水有限、水分利用效率低下是导致该区作物生产力水平低而不稳的主要原因。发展保护性耕作是保护水土资源、提高水分利用效率的重要途径。为揭示耕作措施影响水分利用效率的机制,2015—2016年在陇中黄土高原旱农区研究了不同耕作措施对土壤棵间蒸发、农田耗水量、作物蒸腾量、棵间蒸发与蒸散的比例、产量及水分利用效率的影响。试验设置传统耕作(T)、免耕秸秆覆盖(NTS)、免耕(NT)、传统耕作+秸秆翻入(TS)、传统耕作+覆膜(TP)、免耕覆膜(NTP)6个处理,春小麦和豌豆年间轮作。结果表明:(1)春小麦和豌豆全生育期棵间蒸发量NTS、TP、NTP比T显著减少6.52%~50.81%,NTS降低棵间蒸发量的作用主要在小麦开花后和豌豆结荚后,地膜覆盖在各个生育时期基本上都显著减少了棵间蒸发。(2)NTS对全生育期耗水量无显著影响,NTP的耗水量只在小麦地显著高于T。相比T,NTS显著提高了小麦开花-收获和豌豆结荚-收获期间的阶段耗水量及其占总耗水的比例。(3)NTS、TP、NTP均显著提高了春小麦和豌豆的蒸腾量,降低了田间的蒸发占蒸散的比例,降低了水分的无效损耗。(4)各年份春小麦和豌豆的产量NTS、TP、NTP比T提高了7.64%~62.79%,水分利用效率比T提高了0.43%~50.88%。因此,在陇中黄土高原旱农区,免耕秸秆覆盖、地膜覆盖等保护性耕作措施均能提高水分利用效率及小麦和豌豆的产量。免耕秸秆覆盖通过降低作物生长后期棵间蒸发量,提高作物生长后期耗水量,降低蒸发与蒸散的比例,从而提高春小麦和豌豆的水分利用效率及产量。而地膜覆盖处理主要是通过减少全生育期棵间蒸发量,增加作物全生育期蒸腾量,降低蒸发与蒸散的比例,从而实现作物水分高效利用,提高作物产量。

新农科背景下地方高校作物栽培学教学改革和实践

作物栽培学是农学专业的核心课程,是一门实践性很强的应用学科。以陇东学院农学专业为例,分析了地方涉农高校作物栽培学课程教学中存在的问题,提出了以提高学生实践创新能力为核心,构建实践教学体系,突出综合性和地方性,加强学农爱农情感教育,开展线上线下混合式教学,强化多元实践教学环节,完善课程综合评价等改革措施,探索出了作物栽培学“1234实践教学”模式,以期为地方涉农高校新农科建设和相关课程教学改革提供一定的借鉴。

3株拮抗菌在水稻植株上的定殖能力及对纹枯病的防效

【目的】研究筛选出的芽孢杆菌(Bacillus sp.)NB12、伯克霍尔德菌(Burkholderiasp.)SD7、卡特拉链霉菌(Streptomyces katrae)NB20在水稻植株上的定殖能力,以及在离体叶片、苗期和分蘖盛期对水稻纹枯病的防治效果。【方法】NB12和SD7两菌株用利福平(Rif)进行抗药性标记,筛选到抗300μg/mL Rif的抗药性菌株用于定殖试验;水稻离体叶片试验用5mm菌丝块接种,苗期和分蘖盛期试验用带菌谷粒接种。【结果】定殖试验结果表明,SD7和NB12菌株在水稻叶片上能以较高密度定殖,第20天仍能检测到106 CFU/g的标记菌株,且10d后在新生叶片中也可检测到标记菌株。在离体叶片试验中,NB12、SD7和NB20发酵菌液对水稻纹枯病的防效分别达到91.3%,90.0%和54.4%,前2个菌株的防效显著高于40μg/mL的井冈霉素(77.5%)。3个菌株对苗期水稻纹枯病也有较好的防治效果,其发酵菌液防效依次为59.91%,53.73%和38.47%,其无菌滤液也有一定防效。3个菌株对分蘖盛期水稻纹枯病的防治效果不理想,表现较好的NB12发酵菌液和SD7发酵菌液防效也只有17.6%和24.0%,低于井冈霉素的防效(32.9%)。试验中发现,3个菌株的混合处理并没有提高防治效果,反而降低了防效。【结论】NB12和SD7两菌株对水稻离体叶片和苗期纹枯病表现了良好的生防能力,其对分蘖盛期水稻纹枯病的防治效果还需要进一步研究。

3种作物纹枯病菌生物学特性差异的比较

较系统地比较了水稻、玉米和小麦3种作物纹枯病菌的培养性状及其在不同培养基、温度、碳源、氮源、pH值和光照条件下生物学特性的差异。结果表明:供试的3种纹枯病菌菌株在菌落生长速率、菌落和菌核颜色、菌核数量和菌核在培养皿的分布等方面均有明显差异;水稻、玉米和小麦纹枯病菌在Czapek培养基上菌丝生长最快、产生的菌核最多,在Richard培养基上菌丝生长最慢,在WA培养基上产生菌核极少或无;水稻和玉米纹枯病菌菌株生长温度范围为10～35℃,最适温度为25～30℃,而小麦纹病菌枯菌株生长温度范围为5～30℃,生长最适温度为20～25℃;3种纹枯病菌菌株对供试碳源中的可溶性淀粉、蔗糖和葡萄糖能很好地利用,但水稻和玉米纹枯病菌菌株对甘露醇的利用能力最差,而小麦纹枯病菌菌株对乳糖的利用能力最差;硝酸钾、亚硝酸钠、硫酸铵、脲和L-亮氨酸5种氮源对3种纹枯病菌菌丝的生长影响不显著,但对菌核的形成有显著影响;3种纹枯病菌菌株在pH 4～10时均可生长和形成菌核,pH 6时生长最快、形成菌核较多。试验结果还表明,光照对3种纹枯病菌菌丝的生长影响无明显差异,但对菌核数量和颜色有显著影响。

连续14年保护性耕作对土壤总有机碳和轻组有机碳的影响

依托于2001年布设在陇中黄土高原半干旱雨养农业区的保护性耕作定位试验,于2014年测定了5种保护性耕作(免耕+秸秆覆盖NTS、免耕NT、传统耕作+秸秆翻埋TS、传统耕作+地膜覆盖TP和免耕+地膜覆盖NTP)和传统耕作T处理下小麦-豌豆双序列轮作中表层土壤(0~5、5~10、10~30 cm)总有机碳(SOC)和轻组有机碳(LFOC)在作物生育期前后的变化。结果表明:土壤总有机碳和轻组有机碳在土壤剖面上均随着土层深度的增加而降低;相比传统耕作T,NTS和TS处理能显著提高0~30 cm土层中SOC、LFOC的含量,在作物播种前较T分别提高了19.51%、64.58%和13.36%、42.08%,在收获后分别提高了28.00%、85.37%和18.61%、77.82%,而SOC、LFOC含量NT和TP处理与T处理间差异不显著;从作物播种前至收获后,各处理下0~30 cm土层SOC含量均有减小趋势,其中NTS和TS处理变化量最小,NT和TP处理加大了作物生育期间SOC和LFOC的消耗;LFOC可以灵敏地反应出土壤有机碳的变化。因此,在该区推行以免耕、秸秆覆盖为主的保护性耕作措施更有利于碳的积累和土壤质量的改善,促进该区农业的可持续发展。

播期和施肥量对陇东地区2种饲用燕麦生产性能和营养品质的影响

【目的】探讨陇东地区播期和施肥量对饲用燕麦生产性能和营养品质的影响。【方法】选择早熟燕麦品种边锋和中熟品种梦龙为材料,设早播(4月8日)、中播(4月18日)和晚播(4月28日)3个播期,低施肥量(N 45.75 kg/hm^(2)+P2O531.50 kg/hm^(2))、中施肥量(N 91.50 kg/hm^(2)+P2O563.00 kg/hm^(2))和高施肥量(N 137.25 kg/hm^(2)+P2O594.50 kg/hm^(2))3个施肥量,研究不同播期和施肥量下燕麦草产量及营养品质的变化。【结果】1)2个品种的株高、穗长、小穗数和草产量都随着播期推迟逐渐降低。2)2个品种的粗蛋白含量随着播期推迟和施肥量增加逐渐增加,中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量则逐渐降低。3)在播期和施肥量交互作用下,边锋以早播低施肥量的干草产量最高(6500 kg/hm^(2)),梦龙以早播高施肥量的干草产量最高(6506.7 kg/hm^(2))。【结论】在陇东地区以收获饲草为目的的燕麦生产上,不同熟性的品种都以4月上旬播种为宜,其中,早熟品种边锋施肥量以N 45.75 kg/hm^(2)、P2O531.50 kg/hm^(2)较好,中熟品种梦龙以N 137.25 kg/hm^(2)、P2O594.50 kg/hm^(2)较好。

氮肥运筹对陇中旱农区玉米光合特性及产量的影响

全膜双垄沟播技术使玉米成为了陇中旱农区主要作物之一,但该技术下玉米的高产出导致土壤养分耗竭,影响玉米生产的可持续性。本研究依托2012年布设在陇中旱农区的田间定位试验,研究4个施氮水平(N0:不施肥;N1:100kg·hm^(-2)、N2:200kg·hm^(-2)、N3:300kg·hm^(-2))和2个施氮时期(T1:1/3基肥+1/3拔节期+1/3开花期、T2:1/3基肥+2/3拔节期)对玉米光合特性、叶绿素含量、叶面积指数、干物质积累和分配量及产量的影响。结果表明:1)随着施氮量的增加玉米光合性能也在增强,而N3和T2N2间差异不显著,T2时期提高玉米光合特性;2)全生育期内,N3处理下叶绿素含量较N2、N1、N0分别平均增加50.9%、17.0%、2.7%;叶面积指数也随施氮量的增加而增加,但N2和N3间无显著差异;T2下的叶绿素含量和叶面积指数在生育后期显著高于T1;3)干物质积累量和籽粒分配量表现为:N3>N2>N1>N0,T2下的干物质积累和籽粒分配量高于T1;4)籽粒产量和生物产量均随施氮量的增加而增加,N2和N3下的籽粒产量和生物产量显著高于N0,其中N3较N0增加79.2%和68.4%,N2较N0增加65.9%和54.1%,T2下的籽粒产量和生物产量分别较T1显著增加9.9%和13.5%,而T2N2与N3间无显著差异,因此,在陇中旱农区应用全膜双垄沟播技术种植玉米,施纯氮200kg·hm^(-2)左右,按照1/3基肥+2/3拔节期配施,可以增强光合作用,从而提高玉米籽粒产量和饲料产量,促进玉米生产可持续发展。

氮肥用量及有机无机肥配比对陇中旱农区玉米光合特性及产量的影响

【目的】甘肃省气候干旱,土壤肥力不高,玉米生产对化肥氮素的依赖性高。研究该地区适宜的氮肥投入量及有机无机肥比例,为该地区玉米生产可持续高产提供理论和技术依据。【方法】2016-2018年,在甘肃省定西市安定区李家堡镇的甘肃农业大学旱作农业综合实验站,以玉米品种先玉335为试材,进行了3年田间试验。共设9个氮素投入量和有机无机肥配比处理,T1处理为不施氮肥;T2~T6处理的施氮量均为200kg/hm^2,其中商品有机肥氮的替代比例依次为50.0%、37.5%、25.0%、12.5%、0%;T7处理的施氮量和商品有机肥氮替代比例分别为N 225 kg/hm^2和22.2%,T8处理分别为N 250 kg/hm^2和40.0%,T9处理分别为N 275kg/hm^2和54.5%。于拔节期、开花期和灌浆期测定玉米光合指标和干物质积累量,收获后测定产量及产量构成。【结果】相同施氮量下提高有机氮比例,玉米叶绿素含量和叶面积指数没有同步增加,光合效率没有明显增加。提高氮肥总施用量可显著提高叶面积指数和光合效率,增加玉米干物质积累量。相同施氮量下,有机无机肥配施处理(T2~T5)在开花期光合效率低于单施化肥处理(T6),但灌浆期干物质积累量与单施化肥处理(T6)差异不显著;成熟期有机氮替代比例为12.5%的T5处理干物质积累量较50.0%有机氮替代比例(T2)显著增加48.5%。相同施氮量下,增加有机氮比例提高了成熟期干物质向籽粒的分配率,以40.0%有机氮替代比例(T8)和50.0%有机氮替代比例(T2)的处理籽粒干物质分配率相对较高,其值分别为56.9%、56.0%,但40.0%有机氮替代比例(T8)的玉米产量低于单施化肥(T6)。在丰水年,增加施氮量(T7、T8和T9处理)不能显著增加玉米生物产量和籽粒产量,在等氮量(200 kg/hm^2)投入条件下,增加有机肥比例降低了生物产量,但没有显著降低籽粒产量;在干旱年份,有机氮替代比例为37.5%(T3)和50.0%(T2)的处理玉米籽粒产量较单施化肥处理(T6)分别增加了16.9%和14.5%,提高了氮肥偏生产力和氮肥农学利用效率。【结论】陇中旱农区应用全膜双垄沟播技术种植玉米,投入总氮200 kg/hm^2较为适宜,增加有机氮施用比例至50%左右,可以保持现有产量不降低,且增加玉米对氮素的总吸收量,有利于减少氮素在土壤中的残留,能够协调玉米全生育期内的土壤氮素供给,优化叶面积、叶绿素和光合作用在玉米产量形成中的关系,促进光合产物和氮素向籽粒转运,进而提高玉米氮素利用效率和籽粒产量。

种植密度与施氮量对陇中旱农区玉米产量及光合特性的影响

在陇中旱农区,依托2012年布设的田间定位试验研究了种植密度与施氮量对全膜双垄沟播玉米光合特性、产量及产量构成要素的影响。采用裂区设计,主处理为种植密度:4.5(D1)、5.25(D2)、6(D3)、6.75万株·hm^-2(D4);副处理为施氮水平:施纯氮200(N2)和300 kg·hm^-2(N3)。结果表明:1)随着玉米种植密度和施氮量的增加,玉米的叶面积指数增加,但叶片的叶绿素含量减小;2)施氮量对玉米的光合作用影响不显著,但玉米光合作用随种植密度增加而减弱;3)D2N2处理下的玉米产量最高,D2的籽粒产量和生物产量较D1分别增加了15.2%和14.5%,N2的籽粒产量和生物产量较N3增加了10.9%和4.8%。4)玉米籽粒产量与穗数、穗粒数显著正相关,与百粒重无显著相关关系。因此,在陇中旱农区应用全膜双垄沟播技术种植玉米,密度为5.25万株·hm^-2,施纯氮200 kg·hm^-2左右时,叶片光合作用关系协调,有利于穗数和穗粒数的增加,从而提高玉米籽粒产量。

耕作措施对陇中旱农区土壤细菌群落的影响

为探究耕作措施对陇中旱农区麦豆轮作系统土壤细菌多样性的影响,借助2001年在陇中旱农区建立的不同耕作措施长期定位试验,应用高通量测序技术比较传统耕作(T)与3种保护性耕作(免耕(NT)、传统耕作+秸秆还田(TS)和免耕+秸秆覆盖(NTS))对麦豆轮作体系土壤有机碳、全氮、微生物生物量碳、微生物生物量氮及细菌群落结构影响。结果表明:1)相对于传统耕作,秸秆还田显著增加0～10 cm、10～30 cm土壤有机碳、全氮、微生物量碳和微生物量氮含量,其中NTS处理0～10 cm、10～30 cm土层有机碳、全氮、微生物量碳和微生物量氮含量较传统耕作分别提高28.27%、114.16%、13.51%、49.14%和39.86%、98.05%、10.78%、40.72%。2)酸杆菌门(26.42%)、变形菌门(19.86%)和放线菌门(19.44%)为陇中旱农区麦豆轮作系统土壤细菌的主要优势种群,NTS处理下酸杆菌门、放线菌门和变形菌门丰度较传统耕作显著提高35.11%、33.77%和30.17%。3)与传统耕作相比,保护性耕作提高了0～30cm土层土壤细菌的Observedspecies指数、Chao指数、香农指数、辛普森指数,以NTS处理提高最为显著。因此,在陇中旱农区推广以免耕秸秆覆盖为主的保护性耕作措施有利于增加土壤碳氮固存、提高土壤细菌群落丰度和多样性和土壤的生物活性,促进农业的可持续发展。

空间布局对玉米/豌豆种间竞争力及产量的影响

为了提高玉米/豌豆种植模式的生产水平,在甘肃省绿洲灌区,试验通过调整玉米/豌豆带田中两作物的间距及玉米行距,研究了不同空间布局对玉米/豌豆复合群体的光合物质积累、种间竞争力及经济产量的影响.结果表明:各试验处理复合群体的干物质积累量都符合Logistic的"S"型生长曲线,其中间作玉米、豌豆的干物质积累量都以间距30cm的处理最大,较间距15cm和45cm的处理提高了19.5%、18.0%和25.9%、25.6%,间距的改变对间作豌豆的干物质积累影响不显著.间作模式中整个共生期内玉米相对豌豆的竞争力均大于0,其中以间距45cm处理最大为0.50,较间距30cm和间距15cm的处理高31.6%和16.3%.间作与单作相比较增产优势明显,间作各处理的土地当量比均在1.20以上,两作物间距30cm时,经济产量最大,两作物总产量为12 915kg/hm2,比间距15cm和间距45cm的处理分别提高了11.8%和11.1%.

氮肥运筹对旱作覆膜玉米产量及固碳减排效应研究

在黄土高原雨养农业区,依托布设于2012年的定位试验研究氮肥运筹对全膜双垄沟播玉米固碳效应和NH3挥发的影响。采用裂区设计,主处理施氮水平:不施氮对照(N0)、低施氮100 kg·hm^-2(N1)、中施氮200kg·hm^-2(N2)和高施氮300 kg·hm^-2(N3);副处理为施肥时期及比例:设基肥∶拔节肥=1∶2(T1)和基肥∶拔节肥∶大喇叭口肥=1∶1∶1(T2)。结果表明:将200 kg·hm^-2氮肥以基肥∶拔节肥=1∶2的比例施用能显著提高全膜双垄沟播玉米的籽粒产量和生物产量,分别较对照增加197%和131%,氮肥偏生产力和氮肥农学效率较高施氮水平分别降低48%和47%。氨挥发排放主要集中在追肥后的一周,穴施追肥后,NH3挥发速率迅速升高,1~4 d内达到峰值,随后逐渐降低至对照水平,且施氮水平越高排放峰值越大。高、中、低施氮水平的NH3挥发量较不施氮对照分别增加6.5、5.9、5.4倍;T1处理较T2处理显著降低了37%;N3T2的NH3挥发量最多,较其他处理显著增多了13%~47%。NH3挥发损失率变幅在13%~60%,随施氮水平增加而降低,高、中施氮水平较低施氮水平降低了59.6%和44.6%;与T2相比,T1处理NH3挥发损失率显著降低了40.4%,增加施氮水平和追肥次数潜在增加NH3挥发损失。综上所述,在黄土高原雨养农业区种植全膜双垄沟播玉米时,能提高玉米籽粒产量和土壤固碳减排能力的适宜施肥制度为:施纯氮200 kg·hm^-2,全部氮肥按基肥∶拔节肥=1∶2的比例施用。

耕作措施和氮肥用量对陇中旱农区粮饲兼用玉米光合特性与水分利用效率的影响

全膜双垄沟播技术使玉米成为陇中旱农区主栽作物之一,但该技术下玉米的高产导致土壤养分和水分耗竭,影响玉米生产的可持续性,依托2012年布设在陇中旱农区的田间定位试验,研究4种耕作方式(CT:传统翻耕,RT:旋耕,SS:深松耕,NT:免耕)和4种施氮水平(N1:不施氮,N2:施纯氮100kg·hm^(-2),N3:施纯氮200kg·hm^(-2),N4:施纯氮300kg·hm^(-2))对粮饲兼用玉米光合特性、干物质积累量、产量及水分利用效率的影响。结果表明:深松耕和免耕显著增强玉米光合性能,且随着施氮量的增加玉米光合性能也增强;各生育时期干物质积累量均表为SS>NT>RT>CT、N4>N3>N2>N1,成熟期时SS较CT显著增加37.4%,N4较其他处理增加15.0%~85.0%;与传统耕作相比,深松耕和免耕可以提高玉米籽粒产量,2014年SS和NT较CT分别增加33.0%、18.8%,2015年分别增加19.7%、11.6%,且深松耕处理生物量显著高于传统耕作;施纯氮300kg·hm^(-2)和200kg·hm^(-2)均可以提高玉米籽粒产量、生物量和水分利用效率,但施纯氮200kg·hm^(-2)与300kg·hm^(-2)无显著差异,施纯氮200kg·hm^(-2)处理下籽粒产量、生物量和水分利用效率较不施肥处理分别增加68.4%、63.5%、52.2%,较施氮100kg·hm^(-2)分别增加40.2%、31.7%、30.5%。因此,在陇中旱农区应用全膜双垄沟播技术种植粮饲兼用玉米,覆膜前深松耕或免耕,施氮200kg·hm^(-2)左右比较适宜,既有利于粮饲兼用玉米籽粒产量、饲料产量的提高,也可以提高水氮利用效率,促进玉米生产的可持续发展。

有机肥替代化肥对陇中旱农区玉米光合特性及产量的影响

【目的】为实现陇中旱农区玉米持续高产和化肥减量双重目标.【方法】以不施肥(T1)为对照,按照施氮量N 200 kg/hm^2设计了不同有机肥替代比例:50%有机肥替代(T2)、37.5%有机肥替代(T3)、25%有机肥替代(T4)、12.5%有机肥替代(T5)、单施化肥(T6),共6个处理,研究了有机肥替代化肥对陇中旱农区玉米产量、干物质积累及光合作用相关指标的影响.【结果】与单施化肥相比,增加有机肥替代比例会削减光合作用;有机肥肥效迟缓,在玉米生长早期,有机肥替代比例的增加降低叶绿素含量和叶面积指数,后期处理间差距缩小;有机替代比例的提高降低干物质量,但增加籽粒干物质分配率;用有机肥替代部分化肥,玉米生物产量一定程度上会下降,但籽粒产量反而略有增加,50%替代比例的籽粒产量及穗数、穗粒数、百粒质量与单施化肥无显著差异.【结论】50%的有机肥替代比例能更好地优化叶面积、叶绿素和光合作用在玉米产量形成中的关系,促进光合产物向籽粒转运,从而提高玉米籽粒产量.因此,陇中旱农区应用全膜双垄沟播技术种植玉米,确保玉米持续高产且减少化肥施用是可行的,建议施氮200 kg/hm^2左右,50%左右的氮用有机肥替代为宜.

耕作措施对陇中麦豆轮作系统土壤真菌群落的影响

为探究耕作措施对陇中旱农区麦豆轮作系统土壤真菌多样性的影响,依托2001年布设在陇中旱农区的田间定位试验,应用高通量测序技术比较传统耕作(T)与3种保护性耕作[免耕(NT)、传统耕作+秸秆还田(TS)和免耕+秸秆覆盖(NTS)]对麦豆轮作体系真菌群落结构的影响。结果表明:1)子囊菌门(52.74%)、担子菌门(14.10%)为陇中旱农区麦豆轮作系统土壤真菌的主要优势种群,免耕秸秆覆盖处理下担子菌门丰度较传统耕作增加15.01%,免耕处理子囊菌门、担子菌门丰度较传统耕作分别提高3.67%、1.86%。2)保护性耕作措施能不同程度提高0~30 cm土层土壤真菌丰富度与多样性指数,其中以免耕秸秆覆盖效果最明显,但各处理间差异不显著;较传统耕作,0~30 cm土层土壤真菌特有OTU数量NT>NTS>TS>T,同时较传统耕作,免耕秸秆覆盖处理土壤真菌OTU数量提高8.07%,免耕处理提高12.41%。因此,在陇中旱农区推广以免耕秸秆覆盖为主的保护性耕作措施有利于提高土壤真菌群落丰富度和多样性。

长期不同耕作措施对黄绵土体积质量和作物水分利用效率的影响

借助2001年在陇中黄土高原建立的不同耕作措施长期定位试验,研究5种保护性耕作[免耕(NT)、传统耕作+秸秆还田(TS)、免耕+秸秆覆盖(NTS)、传统耕作+地膜覆盖(TP)、免耕+地膜覆盖(NTP)]和传统耕作(T)对黄绵土体积质量、水分含量、作物耗水量、产量及水分利用效率的影响。结果表明:保护性耕作均可降低0~30cm土层土壤体积质量,提升土壤孔隙度;其中NTS显著降低0~10cm土层土壤体积质量,并显著提升该土层土壤孔隙度,且随着应用年限的延长,效果更为突出。保护性耕作显著提高播种期0~10cm土层土壤含水量,尤以NTS和NTP效果最佳。与传统耕作相比,NTS和NTP在增加作物耗水量的同时也提高了作物产量和水分利用效率,但NTP不利于土壤结构的持续改善。因此,长期施用免耕秸秆覆盖耕作措施能显著改善土壤结构,提高土壤水分利用效率,进而提高作物产量,促进农业可持续发展。

培肥模式对陇中旱农区粮饲兼用玉米产量和品质的影响

依托2012年布设在陇中旱农区的田间定位试验,在2014-2015年研究4种土壤培肥模式[无培肥(NA)、猪粪(SM)、秸秆(MS)、猪粪+化肥(SC)]对粮饲兼用玉米纤维素质量分数和积累率,粗蛋白质量分数及产量的影响。结果显示,玉米各生育时期干物质累积量、籽粒和饲草产量均SC>SM>MS>NA。2014年和2015年,与NA比较,SC处理籽粒和饲草产量分别提高67.24%、49.40%和78.69%、55.09%。随着玉米生育进程的推进,粗蛋白质量分数降低,酸性洗涤纤维(ADF)和中性洗涤纤维(NDF)质量分数增加,玉米各生育时期纤维素质量分数及积累率各处理表现为SC<SM<MS<NA,粗蛋白(CP)质量分数表现为SC>SM>MS>NA。可见,猪粪与化肥相结合提高粮饲兼用玉米产量,降低纤维素质量分数,是有利于陇中旱农区粮饲兼用玉米高产优质可持续生产的土壤培肥模式。

耕作措施对黄土高原地区农田土壤碳排放影响的Meta分析

【目的】研究不同耕作措施对黄土高原地区农田土壤碳排放的影响,以期对气候变化背景下优化黄土高原地区农田耕作措施提供科学依据.【方法】以整个黄土高原地区为研究对象,通过中国知网(CNKI)、百度学术、Google Scholar、Web of Science等中英文数据库搜集到近20 a出版的关于黄土高原地区耕作措施与小麦、玉米和豆类作物农田土壤碳排放相关文献(共计46篇),采用Meta分析方法,以传统耕作(CK)为对照,分别分析免耕秸秆还田(NTS)、免耕秸秆不还田(NT)、深松耕(SST)和传统耕作秸秆还田(TS)对黄土高原地区小麦、玉米和豆类作物农田土壤碳排放的影响.【结果】在作物生育期,相比传统耕作,免耕秸秆不还田和免耕秸秆还田分别显著减少农田土壤碳排放16.4%和12.9%,深松耕显著增加农田土壤碳排放31.4%,传统耕作秸秆还田显著增加土壤碳排放6.2%.相比传统耕作,免耕秸秆不还田处理在作物生育期分别显著减少小麦和玉米农田土壤碳排放量19.2%和5.2%,而对豆类作物农田碳排放影响不显著;免耕秸秆还田处理分别显著减少玉米、小麦和豆类作物农田土壤碳排放量8.5%、14.5%和11.2%.而深松耕在作物生育期显著增加玉米和小麦农田土壤碳排放量37.7%和23.9%.传统耕作秸秆还田条件下,豆类、小麦和玉米农田土壤碳排放呈增长趋势但影响不显著.【结论】在黄土高原地区采用免耕秸秆不还田和免耕秸秆还田的耕作措施有利于降低作物生育期农田土壤碳排放量;传统耕作秸秆还田和深松耕处理显著促进农田土壤碳排放.因此,免耕秸秆不还田和免耕秸秆还田是实现黄土高原地区农业低碳生产的适宜耕作措施,且种植玉米和小麦作物减排效果尤为显著.

基于Meta分析的耕作措施对黄土高原地区小麦和玉米碳足迹影响研究

【目的】研究不同耕作措施对黄土高原地区小麦(Triticum aestivum L.)和玉米(Zea mays L.)产量、农田温室气体排放量以及碳足迹的影响。【方法】本研究收集到175篇已发表文献数据并采用Meta分析方法,以传统耕作(CK)为对照,分别分析传统耕作秸秆还田(TS)、免耕秸秆还田(NTS)、免耕秸秆不还田(NT)和深松耕(SST)对黄土高原地区小麦和玉米产量、农田温室气体排放量以及碳足迹的影响。【结果】与CK相比,在TS、NTS、NT和SST处理下,小麦产量分别显著增加了10.6%、9.2%、6.9%和11.0%(P<0.05);玉米产量分别显著增加了11.6%、9.8%、7.4%和6.0%(P<0.05)。相比CK,TS和SST分别显著增加了小麦生产过程产生的温室气体排放量9.2%和15.8%,分别显著增加了玉米生产过程产生的温室气体排放量2.4%和15.5%(P<0.05);而相比CK,小麦生产过程产生的温室气体排放量在NT和NTS分别显著减少11.1%和7.2%(P<0.05),玉米生产过程产生的温室气体排放量在NT和NTS分别显著降低7.0%和11.2%(P<0.05)。因此,相比CK,TS、NTS和NT分别显著降低小麦生产的碳足迹1.3%、15.0%和17.0%(P<0.05),分别显著降低玉米生产的碳足迹8.4%、19.1%和12.2%(P<0.05);而SST分别显著提高小麦和玉米生产的碳足迹4.3%和9.0%(P<0.05)。【结论】综合考虑以上因素,NT和NTS既增加了小麦和玉米的产量又降低了温室气体排放量和碳足迹,因此NT和NTS可以视为黄土高原地区小麦和玉米绿色生产适宜的耕作措施。