播种方式对旱地春小麦产量、干物质及水分利用效率的影响

为提高新疆旱地春小麦产量及水分利用效率,筛选出适宜的播种方式,采用单因素随机区组试验,设置传统平作(T1)、起垄沟播(T2)、起垄覆膜沟播(T3)3个播种方式,研究不同播种方式下旱地的土壤含水量及春小麦的叶面积指数(leaf area index,LAI)、干物质量、产量,并进一步比较土壤贮水量、耗水量及水分利用效率等。结果表明,在抽穗期之前,T2和T3处理均可显著增加旱地春小麦的LAI和干物质量;在抽穗期之后,T3处理较T2和T1处理更有利于提高旱地春小麦的LAI和干物质量。同时,T3处理可显著提高拔节期土壤0—80 cm土层的含水量和贮水量,分别较T2、T1处理显著提高32.09%、34.64%和38.20%、38.85%;T3处理降低了播种—拔节期土壤耗水量,增加了拔节期—收获期的土壤耗水量,有利于植株中、后期的生长发育。T3处理可提高旱地春小麦的有效穗数、单穗粒数、籽粒产量、水分利用效率和降水利用效率,其中产量最高为2474.43 kg·hm^(-2),较T1、T2处理分别显著增加50.13%和50.47%;水分利用效率和降水利用效率分别显著提高48.99%、51.02%和49.41%、50.15%。综上所述,起垄覆膜沟播有利于小麦增产和水分高效利用,为新疆旱地春小麦蓄水保墒和高产高效提供了理论依据及技术参考。

复播大豆土壤微生物区系对麦-豆轮作体系周年施氮量的响应

为了揭示周年施氮对复播大豆土壤微生物区系的后效及叠加效应,于2017—2019年采用裂区试验设计,在麦–豆周年轮作体系下,设置不同施氮组合(麦季施氮0、104、173、242 kg/hm^(2),分别标记为N0、N1、N2、N3;复播大豆施氮0、69、138 kg/hm^(2),分别标记为S0、S1、S2),探究豆茬土壤细菌、真菌和放线菌数量,土壤菌群结构和氮素生理群数量的变化规律。结果表明:前茬麦季施氮对复播大豆土壤微生物数量具有显著的后效;复播大豆不施氮条件下,麦季N2~N3施氮范围有利于增加豆茬土壤细菌、真菌、放线菌和氮素生理群数量。在冬小麦不施氮条件下,当季豆茬施氮较不施氮处理能显著增加土壤3大类微生物和氮素生理群数量,但豆茬施氮量较高反而显著降低氨化细菌和好气性自生固氮菌数量。麦季各施氮处理与豆茬S1处理组合下土壤3大类微生物数量,细菌与真菌比值(B/F)及放线菌与真菌比值(A/F),氨化细菌、固氮菌和硝化细菌数量基本均高于与S2处理组合,其中N1S1施氮组合下豆茬土壤放线菌数量、好气性自生固氮菌数量、B/F和A/F值达到最高,N2S1施氮组合下土壤细菌、真菌和氨化细菌数量基本达到顶峰,当季施氮或周年施氮量过高则增加了土壤反硝化细菌数量,显著降低B/F、A/F值,对土壤3大类群微生物及其他氮素生理群数量均产生不同程度的抑制作用。因此,前茬小麦和后茬大豆适量施氮是维持土壤优势菌群的重要措施,周年氮肥的优化施用要充分考虑前、后茬氮肥的叠加效应。在本研究条件下,麦季施氮104~173 kg/hm^(2)(N1~N2),大豆季增施氮肥69 kg/hm^(2)(S1)的周年施氮量组合有利于改善土壤微生物生存环境,良化土壤质量,对提高土壤肥力及维持农田生态环境具有重要的意义。

播种量对旱地春小麦干物质积累、灌浆特性及产量的影响

【目的】研究适应新疆极度干旱条件的旱作农区春小麦适宜播种量。【方法】采用单因素随机区组试验设计,设置150 kg/hm^(2)(D_(1))、225 kg/hm^(2)(D_(2))、300 kg/hm^(2)(D_(3))、375 kg/hm^(2)(D_(4))4个播种量,研究不同播种量对旱地春小麦干物质积累、籽粒灌浆特性及产量的影响。【结果】小麦单株干物质积累量基本随播种量的增加而减少,且各处理均在灌浆期达到峰值;随播种量增大,速增期和缓增期的持续时间及灌浆过程持续时间显著缩短,平均灌浆速率减小;播种量过大,速增期和缓增期的的灌浆速率及最大灌浆速率降低,达到最大灌浆速率的时间提前,灌浆持续期缩短;小麦的穗数随播种量的增加而增加,穗粒数、穗粒重、产量均随播种量的增加而减小;D_(1)处理的产量最高达1659.28 kg/hm^(2),较其他3个处理依次极显著增产9.94%、12.84%、35.72%。【结论】在极度干旱情形下,该区小麦以最小播种量150 kg/hm^(2)为适宜。

冬小麦施氮对复播大豆土壤微生物区系及产量的影响

为揭示冬小麦不同施氮水平对复播大豆土壤微生物区系的后效影响,于2017-2018年在小麦季设置0、225、375和525 kg·hm^-2 4个施氮处理,分别记作CK、N1、N2和N3,采用稀释平板法和MPV稀释法研究冬小麦不同施氮量对复播大豆土壤微生物区系的影响。结果表明,麦季施氮量对复播大豆土壤微生物区系具有显著的后效作用。随着麦季施氮量的增加,复播大豆产量、土壤细菌、真菌、放线菌、氨化细菌及好气性自生固氮菌数量呈先上升后下降的趋势,硝化细菌和反硝化细菌数量呈不断上升的趋势;其中,麦季适宜的施氮量(N1、N2)更能促进土壤微生物总数的生长繁殖,优化菌群结构,提高后茬大豆产量;而过量施氮(N3)刺激硝化、反硝化细菌数量的增加,降低大豆产量,加速土壤中氮素损失,降低氮肥利用率。综合考虑冬小麦季施氮量为375 kg·hm^-2时,复播大豆产量达到最高,平均为2 988.93 kg·hm^-2,两年大豆平均增产23.59%,并有利于改良后茬大豆土壤微生物区系,调节土壤生态环境。本研究结果为周年轮作模式下后茬大豆合理施氮提供了理论依据。

麦-豆周年不同施氮组合对复播大豆土壤肥力及周年产量的影响

为了揭示周年施氮对复播大豆土壤有机质、养分和酶活性的后效及叠加效应的影响,并从中筛选出提高冬小麦-夏大豆轮作体系农田土壤肥力和周年产量的施氮组合。以冬小麦-夏大豆为研究对象,于2017~2019年采用裂区试验,前茬麦季设置4个施氮水平:0 kg·hm^(-2)(N_(0))、104 kg·hm^(-2)(N_(1))、173 kg·hm^(-2)(N_(2))、242 kg·hm^(-2)(N_(3));复播大豆设置3个施氮水平:0 kg·hm^(-2)(S_(0))、69 kg·hm^(-2)(S_(1))、138 kg·hm^(-2)(S_(2)),探究周年不同施氮组合对复播大豆土壤有机质、养分含量、土壤酶活性和周年产量变化规律的影响。结果表明:在大豆不施氮条件下,麦季施氮越多对大豆季土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾含量以及土壤蔗糖酶和夏大豆产量的促进作用越明显。在麦季不施氮条件下,大豆季施氮越多越有利于增加土壤有机质、全氮含量以及土壤过氧化氢酶、脲酶活性和夏大豆产量,而土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量和土壤蔗糖酶活性均随豆茬施氮量的增加呈先升后降的趋势,基本在豆茬N0S1施氮处理达到最大。在麦季各施氮基础上,与豆季S2施氮各组合处理基本能显著提高土壤全氮含量,而与豆季S1施氮的各组合处理基本有利于提高土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量以及土壤酶活性和产量,且与豆季S0各组合处理基本呈显著差异。相关性分析表明,复播大豆产量与土壤有机质、全氮、碱解氮、速效钾及蔗糖酶活性均呈极显著正相关,与土壤脲酶呈显著正相关。因此,对于冬小麦-夏大豆轮作体系的施氮,要周年统筹安排,前茬麦季施氮量大,后茬相对要小,否则即使具有固氮能力的大豆也需要施一定的氮肥。在本试验条件下,麦季施氮水平为173 kg·hm^(-2)时,大豆季再施69 kg·hm^(-2)的周年氮肥组合,不仅有利于提高夏大豆土壤养分含量和酶活性,而且夏大豆产量和周年产量增产效果最佳。

伊犁河谷冬小麦-夏大豆轮作体系土壤氨挥发对氮肥的响应

为探讨伊犁河谷冬小麦-夏大豆轮作体系周年施氮对农田土壤氨挥发损失的影响,于2016年10月～2017年10月采用田间原位密闭法,在滴灌施肥条件下,对冬小麦-夏大豆轮作体系中前茬麦季与后作大豆季不同施氮量组合下(麦季施氮量分别为0、104、173、242kg/hm^2,分别标记为WN0、WN1、WN2、WN3;大豆季施氮量分别为0、69、138kg/hm^2,分别标记为SN0、SN1、SN2)土壤氨挥发损失规律进行研究。结果表明,在不同施肥期施肥后均会发生氨挥发,且主要发生在施肥后2周之内,氨挥发速率及氨挥发积累量均随施氮量的增加而增加。在施肥后2～4d氨挥发速率达到峰值,麦季基肥、拔节期追肥、抽穗期追肥及大豆季始花期追肥后最大氨挥发速率分别为0.58、0.85、0.56、0.81kg/(hm^2·d),而各施肥期施肥后的土壤氨挥发积累量分别为5.20～8.18、4.86～14.24、3.53～11.98、3.84～14.12kg/hm^2,体系中尿素的氨挥发损失总量在22.23～48.52kg/hm^2,相当于周年施氮量的6.95%～8.18%。氨挥发主要发生在冬小麦季追肥和夏大豆追肥期,在后作大豆季上,氨挥发主要取决于大豆当季施肥量。夏大豆当季施氮量越高,氨挥发速率及氨挥发累积量越大,前茬麦季的施氮水平高低对夏大豆当季土壤氨挥发速率及氨挥发累积量无影响。

冬小麦施氮水平对后茬大豆光合特性及产量的影响

【目的】研究前茬作物对后茬大豆光合特性及产量的影响。【方法】设置前茬冬小麦不施氮(N0)、225 (N1)、375(N2)、525 kg/hm^2(N3)和全年不施氮(CK) 5个处理,分析前茬冬小麦不同施氮量对后茬大豆叶片叶绿素含量(SPAD)、光合生理各指标及产量的影响。【结果】前茬麦季不同施氮水平对后茬大豆光合特性及产量具有后效作用。全年不施氮处理夏大豆SPAD值、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)均为最低,胞间CO2(Ci)最高,且与其他各处理差异显著(P<0.05);随前茬麦季施氮量的增加,夏大豆SPAD值、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)在整个生育期内均呈不断先增后降的趋势,均以N2处理最高,同时胞间CO2浓度(Ci)最低,且夏大豆产量也最高,达到3 164.64 kg/hm^2,麦季施氮过低或过高均不利于夏大豆产量的增加。【结论】前茬麦季施氮量为375 kg/hm^2时,大豆季施以一定的氮肥,夏大豆叶片光合能力最强和产量最高。

麦豆轮作体系有机肥和氮肥不同组合对复播大豆产量及土壤有机碳的影响

【目的】分析周年不同施肥组合对土壤有机碳及大豆产量的影响,筛选最佳施肥组合,为伊犁河谷地区周年施肥提供重要的理论依据。【方法】采用裂区试验设计,主区为小麦季施肥,设置4个处理分别为CK(无肥)、A(氮肥)、B(有机肥)、C(有机肥+氮肥),副区为大豆季施肥,在主区A、B、C三个处理上基础上设置不追施氮肥和追施氮肥150kg/hm^2两个施氮水平。研究不同施肥组合对土壤有机碳(SOC)、易氧化有机碳(EOC)、碳库管理指数(CPMI)及产量的影响。【结果】随着土层(0~100cm)深度的增加各处理土壤SOC、EOC呈现出先升高后降低的趋势,对CPMI的影响无明显规律;A1、A2、B1、B2处理的土壤SOC、EOC含量在土层深度为20~30cm处达到最高值而各处理无显著性差异,但C1、C2在30~40cm达到峰值与各处理达到显著性水平(P<0.05);就两年土壤0~100cm各土层CPMI均值来说均为C1处理表现最高;(C1)处理比周年施氮处理(A2)和对照(CK)分别高出8.3%、50.62%;产量与土壤SOC、EOC、CPMI具有显著性相关。【结论】C1处理不仅可以改善土壤质量,提高土壤固碳能力,还可以提高作物产量。在滴灌条件下小麦复播大豆农田筛选出最有利于固碳高产的周年施肥组合。

周年施氮对冬小麦-夏大豆轮作产量及土壤氮素含量的影响

为探讨周年不同施氮组合对冬小麦-夏大豆轮作体系土壤氮素及产量影响规律,于2017—2018年,在伊宁县农业科技示范园内开展大田试验,以冬小麦-夏大豆轮作为研究对象,在前茬麦季设置4个施氮水平:0(N0)、104(N1)、173(N2)、242 kg·hm^(-2)(N3);后茬大豆设置3个施氮水平:0(S0)、69(S1)、138 kg·hm^(-2)(S2),研究周年不同施氮组合对两季作物收获后农田0~100 cm土层土壤硝态氮(NO3^(-)-N)、铵态氮(NH4^(+)-N)含量、无机氮残留量及产量的影响。结果表明,冬小麦不同施氮水平土壤NO3^(-)-N及NH4^(+)-N含量均在20~40 cm土层达到最大值,且N3的土壤NO3^(-)-N和NH4^(+)-N含量最高,分别达到14.65 mg·kg^(-1)和4.26 mg·kg^(-1),土壤NO3^(-)-N含量平均分别较N0、N1、N2增加了92.86%、44.69%和17.03%,土壤NH4^(+)-N平均依次增加了69.95%、26.10%和8.46%;而冬小麦施氮量越高,其土壤无机氮残留量越大,以麦季N3平均最高,为200.62 kg·hm^(-2)。此外,前茬麦季施氮还能影响后茬大豆土壤中NO3^(-)-N、NH4^(+)-N含量及无机氮残留量;夏大豆的土壤NO3^(-)-N和NH4^(+)-N含量也在20~40 cm土层达到最大值,且N3S2的土壤NO3^(-)-N、NH4^(+)-N含量及无机氮残留量最大,平均分别为18.61 mg·kg^(-1)、5.10 mg·kg^(-1)、258.36 kg·hm^(-2)。在麦季施氮173 kg·hm^(-2)时(N2),冬小麦产量最高,平均为7828.64 kg·hm^(-2),平均分别较N0、N1、N3增加35.45%、16.77%、6.26%;且在此基础上夏大豆当季再施氮69 kg·hm^(-2)时(S1),夏大豆获得产量最高,平均为2988.93 kg·hm^(-2),其周年总产量也达到最高平均,为10817.5 kg·hm^(-2)。综上所述,麦季施氮173 kg·hm^(-2),豆季施氮69 kg·hm^(-2)既有利于提高麦豆周年产量,又能减少土壤氮素的残留量,可为当地一年两熟制高效施氮制度提供一定的参考标准。

不同施氮量对棉花产量和棉田土壤养分的影响

为探讨连续定位试验条件下不同施氮水平对棉花产量和棉田土壤养分含量及养分利用效率的影响,于2018—2020年连续3年在阿拉尔开展田间试验,设置6个纯氮处理:0(N0)、90(N1)、180(N2)、270(N3)、360(N4)、450 kg·hm^(-2)(N5),研究了定点定量施氮对棉花土壤有机质、全氮、速效养分、植株干物重及含氮量、产量和氮肥利用效率的影响。结果表明,各处理土壤有机质、全氮及速效养分含量均随土层加深而减少。随施氮水平的提高,收获期棉田0~60 cm各土层土壤有机质含量基本无显著差异,全氮、碱解氮含量整体表现为N0、N1和N2处理低于N3、N4和N5处理,速效磷含量变化则反之;不同年限处理间速效钾含量基本以N3处理最低,至2020年N3处理0~60 cm土层速效钾平均含量较其他处理低23.49%~51.13%。棉花地上部单株干物重和单株含氮量均以棉铃占比最高,不同处理分别为59.04%~62.91%和56.48%~65.16%。各处理地上部单株干物重、单株含氮量、皮棉产量和氮肥表观利用率均随施氮量的增加呈先增后降的趋势,且均在N3处理达到最大,试验年内N3处理平均单株干物重和单株含氮量分别为117.25和1.96 g,皮棉产量2 419.39 kg·hm^(-2),较其他处理分别高出29.75%、14.32%、8.18%、8.54%和10.21%,氮肥表观利用率也最高,为47.26%。因此,综合考虑产量及氮肥利用效率,推荐南疆阿拉尔地区棉花氮肥适宜用量为270 kg·hm^(-2)。在此施用量下可获得棉花高产,并减少收获期土壤养分残留。本研究结果为棉花精准施肥提供了理论依据。

复播大豆农田不同耕作方式对土壤物理性质、硝态氮及产量的影响

为探究伊犁河谷滴灌条件下复播大豆高产及减少土壤硝态氮残留的耕作方式,2017年进行了复播大豆农田不同耕作方式对土壤物理性质、硝态氮及大豆产量影响的大田试验。结果表明:各处理土壤容重随土层深度的加深呈现先增后降的趋势,土壤孔隙度呈现出与土壤容重相反的规律,0~20 cm,20~40 cm土层中,NT处理土壤容重均达最大值、孔隙度值均表现为最小,且与其他处理间差异显著(P<0.05);各处理各生育时期土壤含水量均随土层深度的加深逐渐增大,表现为TP>S>T>NT;土壤硝态氮含量的变化趋势与土壤容重相同,且各处理各生育时期也表现为S<TP<T<NT;各处理土壤容重、孔隙度、含水量、硝态氮含量均在0-40 cm 土壤范围内差异明显。TP处理的产量最高,达3 185.96 kg/hm2,分别较S、T、NT处理的高12.33% ,0. 04% ,6. 19%,且较后三者均达到显著差异(P<0.05)未覆膜处理中,S处理较T、NT处理高6.86% ,12.35%,并与NT处理达到显著差异(P <0.05 )。因此,在伊犁河谷地区,翻耕覆膜是大豆高产的最佳耕作方式,深松耕则是保证较高的大豆产量,并能减少土壤硝态氮残留的耕作方式。

膜下滴灌量对复播大豆土壤含水量及产量形成的影响

为探明膜下滴灌对复播大豆土壤含水量及产量形成的影响规律,为当地复播大豆高产节水的适宜滴灌量提供理论依据。于2016年大田滴灌试验条件下,采用单因素随机区组试验设计,试验设3780 m^3/hm^2(W_1)、3360 m^3/hm^2(W_2)、2940 m^3/hm^2(W_3)、2520 m^3/hm^2(W_4)、2100 m^3/hm^2(W_5)5个滴灌量处理。研究结果表明:随着滴灌量的增加,各处理0~60 cm土层土壤含水量均呈增加趋势,不同生育时期各处理0~40 cm土层土壤含水量变化较小,40~60 cm土层土壤含水量变化较大;各处理复播大豆全生育期的株高及茎粗均表现为W_2>W_1>W_3>W_4>W_5;叶面积指数及叶日积均随着滴灌量的增加呈现先增后降的变化趋势,且各处理均在鼓粒期达到最大值,以W_2处理最高,分别为5.66 m^2·d和97.83 m^2·d;W_2处理干物质最大积累速率(V_m)、干物质总量及产量均为最高,其中产量为3133.25 kg/hm^2,较W_1、W_3、W_4、W_5处理的分别提高了8.08%、11.48%、27.87%、47.73%;灌溉水利用效率在W_2、W_3、W_4之间则差异不显著,但W_1处理的与其他处理的均达到显著差异(P<0.05)。综合考虑复播大豆的生长发育、产量及灌溉水利用效率,得出复播大豆高产节水的适宜膜下滴灌量为3360 m^3/hm^2。

麦-豆轮作体系周年施氮量对夏大豆氮素利用效率和产量的影响

【目的】探明伊犁河谷麦?豆轮作体系下施氮对夏大豆氮素利用及产量的影响,筛选出夏大豆高产的周年施氮组合。【方法】于2016—2018年在新疆伊宁县进行小麦?大豆轮作田间试验。前茬冬小麦设4个施氮水平,分别为0、104、173、242 kg/hm^2,即WN0、WN1、WN2、WN3处理;在小麦各处理基础上,再设夏大豆3个施氮水平,分别为0、69、138 kg/hm^2,即SN0、SN1、SN2处理。从大豆出苗后20天起,每10天取一次植株样,测定不同部位的氮素含量和生物量,收获期测产量及其构成,计算夏大豆的氮素利用效率。【结果】前茬麦季及大豆当季施氮量均显著影响夏大豆干物质及植株氮素积累量。在麦季施氮0~173 kg/hm^2范围内,夏大豆当季施氮有利于增加植株干物质积累量及各器官氮素积累量,且小麦季施氮水平越低,夏大豆当季施氮对干物质积累及植株氮素积累的作用越显著。在麦季施氮量为173 kg/hm^2时,夏大豆季施氮可增加产量,且以SN1处理产量最高;而当小麦季施氮量为104和242 kg/hm^2时,夏大豆季SN1和SN2处理产量之间没有显著差异。在前茬小麦季施氮的基础上,夏大豆当季氮肥吸收利用率、农学利用率及偏生产力均随当季施氮量的增加而降低。【结论】在伊犁河谷冬小麦?夏大豆轮作体系下,前茬麦季施氮173 kg/hm^2基础上,夏大豆当季施氮69 kg/hm^2可获得较为理想的夏大豆产量和氮素利用效率。

伊犁河谷复播大豆光合特性、干物质积累和产量对深松与留茬的响应

探究北疆伊犁河谷地区滴灌条件下复播大豆的生理指标及主要农艺性状对深松与冬小麦收获后留茬的响应。于2017年设置滴灌条件下翻耕(T)、深松50 cm留茬(S1)、深松50cm灭茬(S1P)、深松30 cm留茬(S2)与深松30 cm灭茬(S2P)5种土壤耕作处理,分析了上述5种不同耕作处理对北疆复播大豆叶面积指数、叶绿素含量、光合特性、干物质与产量的影响。相对于传统翻耕或深松30 cm而言,深松50 cm可以有效促进群体叶面积指数,保持较高的叶绿素含量,进而增加光合速率,增加干物质积累,促进大豆增产。深松50 cm留茬,植株叶面积指数、光合特性以及干物质积累进一步有效得到提升,且获得较多的单株荚数、单株粒数,并保持较高的粒重,其产量比深松50 cm灭茬、翻耕、深松30 cm留茬与深松30 cm灭茬处理的分别高出9.92%、17.14%、23.96%和39.05%(P<0.05)。北疆滴灌条件下复播大豆深松耕作方式宜采用深松50 cm留茬耕作措施。

周年土壤耕作组合对伊犁河谷冬小麦-夏大豆氮素吸收、利用与产量的影响

[目的]本文旨在研究周年不同土壤耕作组合对冬小麦-夏大豆氮素吸收、利用和产量的影响,为选择有利于北疆冬小麦-夏大豆作物生长的土壤耕作组合提供依据。[方法]于2017年10月至2019年10月在滴灌条件下设置裂区试验,主区为冬小麦播前土壤耕作,分别为深松(S)和翻耕(T)处理;副区为冬小麦收获后在冬小麦2种处理原区位上再分别采取翻耕(T1)、翻耕覆膜(TF)和免耕(N)3种土壤耕作处理。供试冬小麦品种为‘新冬42号’,夏大豆品种为‘黑河45号’,测定其干物质和氮素含量以及产量。[结果]S处理比T处理能显著提高冬小麦干物质积累和氮素吸收、利用效率,使冬小麦增产9.58%,还能显著提升T1和N处理夏大豆干物质积累和氮素吸收、利用效率,使夏大豆产量分别增加17.54%和24.67%;但STF与TTF处理间均无显著差异。当秋季采取同一耕作措施时,TF处理的夏大豆植株干物质积累量、产量和氮素吸收、利用效率显著高于T1和N处理,而且干物质积累总持续时间比T1和N处理分别延长5.27和11.65 d。[结论]秋季深松对冬小麦-夏大豆氮素吸收、利用效率和产量的影响优于翻耕,若考虑深松作业的周期性与高耗能性,也可以采取秋季翻耕与夏季翻耕覆膜的耕作组合措施。

膜下不同滴灌量对复播大豆农田土壤呼吸及有机碳的影响

【目的】研究膜下减量滴灌对土壤有机碳的影响,评价出复播大豆高产稳产又能促进土壤有机碳积累的最佳膜下滴灌量。【方法】于2019年,田间设置4200(W_(0))、3780(W_(1))、3360(W_(2))、2940(W_(3))、2520(W_(4))、2100(W_(5))m^(3)/hm^(2)6个膜下滴灌量和未覆膜滴灌量4200 m^(3)/hm^(2)处理(CK),研究膜下不同滴灌量对复播大豆土壤CO_(2)呼吸、土壤有机碳及碳库管理指数的影响。【结果】覆膜条件下,不同测定时期各处理土壤中CO_(2)排放速率基本表现为W_(2)>W_(3)>W_(4)>W_(5)>W_(1)>W_(0),且W_(2)和W_(3)处理之间均无差异;土层0~30 cm的SOC、AOC、CPMI含量均随着滴灌量的增加呈现“先增后降”的趋势,均以W_(2)或W_(3)处理达到最大,其大豆产量以W_(3)处理最高,为3304.90 kg/hm^(2),较W_(0)、W_(1)、W_(2)、W_(4)、W_(5)处理分别提高了7.45%、5.16%、0.77%、8.42%和18.68%。同等滴灌量条件下,覆膜W_(0)处理的各指标均高于未覆膜CK处理。【结论】复播大豆采取地膜覆盖且滴灌量为2940~3360 m^(3)/hm^(2)时可增加耕作层(0~30 cm)土壤SOC和AOC的含量,提高产量。

夏大豆土壤微生物有机碳及颗粒有机碳对不同耕作措施的响应

【目的】研究周年土壤不同层次碳对耕作措施的响应,为复播条件下进行有利大豆土壤固碳的合理耕作措施提供参考依据。【方法】在2017年大田滴灌条件下,设置翻耕覆膜(TP)、翻耕(T)、深松(ST)、免耕(NT)4种土壤耕作处理,研究不同耕作处理对不同土壤层次土壤总有机碳(SOC)、微生物有机碳(MBC)、土壤颗粒有机碳(POC)含量的影响。【结果】相对于T与TP处理,NT与ST处理均有利于增加0~10cm表层土壤的SOC、MBC和POC的质量分数,但两者间无显著性差异。在10~30cm耕作层,TP处理较比于其余三种处理,能保持土壤中SOC、MBC和POC的质量分数。但在土层深度30cm以下,ST处理的MBC、POC质量分数逐渐与其余三种处理的差异性逐渐增大并呈显著性差异。在0~60cm土层深度,微生物有机碳与颗粒有机碳占总有机碳的比例范围分别为1.29%~2.35%与17.81%~31.99%,并均在深度至60cm的土层达到最高点,其占在总有机碳的比率为ST>TP>T>NT。【结论】深松和免耕均能够有效增加表层土壤的SOC、MBC和POC的质量分数,其中深松对土层深度30cm以下的MBC、POC质量分数与比率具有显著提升,而在土层20~30cm翻耕覆膜能够更好保持土壤中SOC、MBC和POC的质量分数。

播种方式和播量对干旱区旱地小麦土壤水分利用及产量的影响

为明确旱地小麦播种方式和播量对土壤蓄水量及产量的影响,以播种方式为主区,设常规条播(C1)、起垄沟播(C2)、宽幅播种(C3)3个播种方式;播量为副区,设180(D1)、240(D2)、300(D3)、360(D4)kg/hm^(2)4个播量,研究其对旱地小麦土壤蓄水量、水分利用效率和产量的影响。结果表明,同一个播种方式下,播量240和300 kg/hm^(2)较其他播量处理均增加拔节期和开花期土壤蓄水量、开花―成熟阶段土壤耗水量,提高水分利用效率,优化产量构成因素,提高产量,且这2个播量处理间无显著差异。宽幅播种和起垄沟播较常规条播均显著增加拔节期和开花期土壤蓄水量均值,增加开花―成熟阶段土壤耗水量及其所占比例均值,提高水分利用效率和产量均值,尤其是宽幅播种表现更为突出。宽幅播种较常规条播和起垄沟播水分利用效率分别提高23%和3%,产量分别提高25%和3%。由此得出,在干旱区,旱作小麦采用宽幅播种和播量240~300 kg/hm^(2)组合,利于小麦营养生长期土壤水分蓄积,开花后增加土壤水分消耗,利于增加穗数,提高产量。

有机肥和氮肥周年组合对麦豆轮作中复播大豆生长及产量的影响

为探明周年不同施肥组合对麦后复播大豆生长特性及产量的影响,筛选出小麦复播大豆高产的周年施肥组合,本试验采用裂区试验设计,主区为小麦季施肥,设置4个处理,分别为CK(无肥)、A(氮肥)、B(有机肥)、C(有机肥+氮肥),副区为大豆季施肥,在主区A、B、C三个处理的基础上设置不追施氮肥和追施氮肥150 kg·hm-2两个施氮水平。结果表明:周年不同施肥组合下复播大豆的SAPD值、叶面积指数(LAI)、叶片蒸腾速率(E)、气孔导度(Gs)、净光合速率(Pn)均为麦季混施有机肥和氮肥、豆季不施氮肥的C1处理表现最佳,而胞间CO2浓度(Ci) C1处理浓度最低,该处理的LAI在苗后40~60 d与其他处理存在显著差异,其各项光合指标在花期和荚期也与其他处理存在显著差异(P<0.05);C1处理表现出干物质积累总持续时间最短,但最大生长速率出现的时间较早,增大干物质积累的平均速率最大,干物质快速积累生长特征值最高,最终C1处理分别比仅麦季单施氮肥和单施有机肥处理产量高18.71%和11.25%。本试验麦豆两熟农田应采用麦季混施有机肥22500kg·hm-2和氮肥375 kg·hm-2、豆季不施氮肥的周年施肥组合有利于大豆增产和氮肥减量。

秸秆全量还田下土壤氮素特征对耕作措施的响应

为揭示北疆地区秸秆全量还田下不同耕作措施对土壤氮素特征的影响,进而筛选出适宜北疆复播大豆资源高效利用的耕作措施。于2019年进行了复播大豆田间试验,在冬小麦收获后秸秆全量还田条件下,设置了翻耕(TS)、翻耕覆膜(TPS)和免耕秸秆覆盖(NTS)3种耕作措施处理,研究不同耕作措施对复播大豆土壤铵态氮、硝态氮及氨挥发的影响。结果表明,复播大豆花期施肥后,土壤氨挥发速率和积累量表现为TPS>TS>NTS;不同耕作措施下土层0~20cm硝态氮和铵态氮含量差异显著,0~20cm耕层TPS和TS处理土壤硝态氮含量分别较NTS处理高17.12%和18.45%,铵态氮含量分别高82.76%和4.66%。综合考虑认为,秸秆全量还田下,北疆复播大豆适宜的耕作方式为翻耕覆膜。