氮肥运筹对稻茬冬小麦土壤无机氮时空分布及氮肥利用的影响

以宁麦9号和豫麦34号为材料,研究了氮肥基追比对土壤无机氮时空变化、氮素表观盈亏和氮肥利用率的影响。结果表明,施用基肥提高了越冬期0-60 cm土层NO3--N和NH4+-N含量,拔节期追肥对孕穗期各土层无机氮含量无显著影响,追施孕穗肥显著提高了开花期0-60 cm土层硝态氮含量和0-20 cm土层铵态氮含量。不施氮处理各生育阶段均表现为氮素亏缺,施氮处理氮素盈亏呈明显的阶段性,播种至孕穗阶段出现氮素盈余,孕穗至成熟阶段出现氮素亏缺;全生育期氮素表观盈余量两品种平均以5∶5处理最低,7∶3处理最高。两品种氮肥农学效率、氮肥表观回收率和产量均随基肥比例的增加呈先增后降的趋势,均以5∶5处理最高。因此,在小麦生产中应适当减少基施氮肥用量,在小麦拔节孕穗期适当增加追肥比例有利于提高产量和氮肥利用效率,并降低土壤氮素损失。

秸秆还田下晚播稻茬麦适宜施氮量研究

研究了前茬水稻秸秆全量还田条件下,不同施氮水平（0、90、180、270和360 kg·hm^-2）对晚播小麦土壤矿质氮积累、秸秆氮释放、氮素平衡特征和产量的影响。结果表明,基肥施用提高了越冬期0-30 cm土壤矿质氮量,追施氮肥提高了开花期0-15 cm土壤矿质氮量。施氮量高于180 kg·hm^-2时会造成小麦成熟后土壤矿质氮量的显著增加。氮平衡分析结果表明,小麦全生育期氮素净矿化量为48 kg·hm^-2;随施氮水平的增加,秸秆氮释放量、植株氮积累量、土壤矿质氮残留量和氮表观损失量均随之增加;N90、N180、N270和N360处理氮表观损失率分别为27.9%、37.6%、43.2%和47.6%;N90处理损失量以播种至越冬期最高,其余处理均以开花至成熟期最高。适量增施氮肥有利于提高籽粒产量,但施氮量若超过180 kg·hm^-2,增产效果则不显著。综合考虑,水稻秸秆全量还田条件下氮肥施用量为180 kg·hm^-2有利于兼顾晚播小麦生产和生态效益。

氮肥运筹对稻茬小麦土壤硝态氮含量、根系生长及氮素利用的影响

以宁麦9号为材料,研究施氮量及氮肥基追比例对稻茬小麦土壤硝态氮含量、根系生长、植株氮素积累量、产量和氮素利用效率的影响。结果表明,拔节前0-60cm土层硝态氮含量随基施氮量的增加而显著增加,随生育进程的推进各处理硝态氮显著向下层土壤淋洗;拔节期追施氮肥显著提高了孕穗期0-40cm土层硝态氮含量,且随追施氮量的增加而显著增加,N300和N3/7处理硝态氮显著向40-60cm土层淋洗。根系主要生长于0-20cm土层,拔节前各土层根长密度均随基施氮量的增加而增加,拔节后则随施氮量增加和适当的追肥比例而增加。各施氮处理均以拔节至开花期为小麦氮素积累高峰期。适宜增加施氮量并适当提高追肥比例,有利于提高产量、植株氮素积累量和氮素利用效率。因此,在小麦生产中,适当降低施氮量并提高拔节期追肥比例有利于促进小麦根系生长和植株氮素积累,进而提高小麦产量并减少硝态氮淋洗损失。

氮肥运筹对稻茬小麦干物质、氮素转运及氮素平衡的影响

为给稻茬小麦高产、优质栽培中合理施氮提供依据,以低蛋白小麦品种宁麦9号和高蛋白小麦品种豫麦34号为材料,设置不同施氮水平(0、150、225和300 kg·hm-2)及基追比(基肥∶追肥为1∶9、3∶7、5∶5和7∶3),研究氮肥运筹对小麦植株C-N积累与转运规律、产量、蛋白质含量及氮素利用的影响。结果表明,适当增加施氮量及追肥比例可同步提高两小麦品种籽粒产量和蛋白质含量。随施氮量和追肥比例的增加,两品种干物质转运量均呈先增后降的趋势,而干物质转运效率及其对籽粒产量的贡献率则显著降低。营养器官氮素转运量随施氮量增加而增加,随追肥比例增加先增后降;氮素转运率及其对籽粒氮素贡献率则随施氮量和追肥比例增加而下降。相关分析表明,提高花后干物质积累是提高小麦产量的重要途径,而促进花前营养器官贮存氮素向籽粒的转运是提高小麦蛋白质含量的重要措施。增加施氮量和基肥比例显著增加了两品种氮素的表观损失量并降低了氮素利用效率。本试验条件下,增施氮肥至225 kg·hm-2,追肥比例宁麦9号≤50%、豫麦34号为50%～70%可同步提高两品种籽粒产量、品质和氮素利用效率,降低氮素损失。

施氮量对稻茬小麦秸秆干物质和养分垂直分布的影响

为给秸秆资源合理开发利用提供依据,以弱筋小麦品种宁麦9号和强筋小麦品种豫麦34为材料,研究了不同施氮水平(0、75、150、225、300kg·hm-2)下成熟期小麦植株干物质、氮、磷和钾的积累垂直分布特点。结果表明,小麦籽粒产量随施氮量增加呈先增后降的趋势,以施氮225kg·hm-2处理的产量最高。小麦冠层干物质和养分存在明显的垂直梯度,增加施氮量显著提高了冠层各层次干物质、氮、磷和钾素的积累量。随冠层层次的降低,叶片干物质积累量先降后增,氮、磷积累量降低,钾积累量升高。茎鞘干物质和钾素积累量则随冠层层次的降低而升高,氮、磷积累量先增后降,以倒2、倒3层较高。各叶层、茎鞘层干物质、氮、磷、钾积累量与籽粒产量均呈极显著正相关关系。在施氮225kg·hm-2处理下,小麦秸秆全量还田对土壤氮、磷、钾养分的贡献分别为3.7、2.8、9.9kg·hm-2;留茬15cm时,残茬干物质、氮、磷、钾还田量占整株秸秆量的比例分别为40%、50%和40%左右。

冬小麦冠层氮素垂直分布特征及其与籽粒蛋白质的关系

为了阐明小麦植株的氮素营养状况并合理调控品质形成,以弱筋小麦品种宁麦9号和强筋小麦品种豫麦34为材料,研究了氮肥运筹对冬小麦冠层氮素垂直分布特征的影响及其与籽粒蛋白质的关系。结果表明,植株氮含量随冠层层次的降低而降低;与对照(N0)相比,施氮显著增加了冠层氮含量。氮肥基追比对两品种冠层氮素垂直梯度值影响不一致,宁麦9号中上部叶片氮素梯度值随追肥比例增加而减小,下部叶片及茎鞘层氮素梯度值随追肥比例增加而增大;豫麦34整个冠层氮素垂直梯度值均随追肥比例增加而增大。相关分析表明,宁麦9号开花期冠层的下部、灌浆期下层叶片、中上层茎鞘间形成大的氮素梯度,促进了蛋白质积累;而豫麦34开花期冠层的中下部及灌浆期整个冠层形成大的氮素梯度,有利于提高籽粒蛋白质含量。因此认为宁麦9号和豫麦34分别采用基追比7∶3和3∶7的氮肥运筹方式能够合理协调氮素垂直分布,定向调控籽粒蛋白质的形成。

秸秆产生利用现状调查与禁烧面临难点分析——以江苏省某乡镇为例

以江苏省某乡镇为对象,开展了农作物秸秆产生量、秸秆利用状况、农民处理秸秆方式的调查研究。结果表明,秸秆收集利用量占秸秆产生总量的比例不足25%,50%以上农户产生的秸秆得不到有效利用;农业从业者综合素质相对较低、技术普及不到位、作物收种时间重叠、效益驱动不足、秸秆利用机制不健全是秸秆禁烧和利用面临的主要问题。针对主要问题,从科技支撑、有效组织、政策引导、农机农艺、宣传培训等方面提出了合理的建议。

氮肥运筹对稻茬小麦干物质和氮磷钾垂直分布的影响

为明确稻茬麦合理的氮素施用及秸秆养分归还特征,以宁麦9号和豫麦34为材料,研究了不同氮肥基追比例(1∶9,3∶7,5∶5,7∶3,施氮量225 kg/hm2)对小麦群体干物质、氮、磷和钾积累垂直分布的影响。结果表明,小麦籽粒产量以基追比5∶5处理最高。植株干物质和养分积累存在明显的层次分布,适当提高追肥比例显著提高了植株各层干物质、氮、磷和钾素的积累量。不同施氮处理叶片干物质、氮、磷主要积累于中上层,钾积累于下层;茎鞘干物质和钾主要积累在下层,氮、磷积累在中上层。各叶层、茎鞘层干物质、氮、磷、钾积累量与籽粒产量均呈显著或极显著正相关。残茬秸秆(倒4层叶+倒4层茎+颖壳和穗轴)干物质、氮、磷、钾还田量占秸秆总量的比例分别约为50%,40%,50%,40%。

秸秆“五料化”中基料化的概念和定义探讨

秸秆基料(基质)化是秸秆"五料"资源化技术之一,明确其定义及内涵有利于秸秆基料化利用的潜力开拓与技术创新。在分析国内秸秆基料化表述的基础上,对秸秆基料的概念、内涵进行了更加明确的定义。其主要内容包括:食用菌生产栽培基质,植物育苗与栽培基质,动物饲养过程中所使用的垫料,固体微生物制剂生产所用的吸附物料,逆境环境条件下用于阻断障碍因子或保水、保肥等功能的秸秆物料。最后,深入阐述了秸秆基料化利用的潜力与发展前景。

氮肥运筹对稻茬小麦土壤磷素平衡的影响

为给稻茬麦磷素合理的施用提供理论依据,以宁麦9号和豫麦34为材料,采用大田试验研究了氮肥基追比（1∶9,3∶7,5∶5,7∶3,施氮量225 kg/hm2）对土壤速效磷时空变化、植株磷素吸收、土壤磷素平衡的影响。结果表明,拔节至开花期为植株磷素积累高峰期,植株磷素吸收随追肥比例的增加先增后降,N5/5处理积累量最高。拔节前0～40 cm土层速效磷含量随基肥比例的增加而降低,拔节后则随追肥比例的增加先降后增。表观土壤磷素盈亏呈明显的阶段特征,拔节前土壤磷素出现显著的表观盈余,拔节至成熟期则出现不同程度的表观亏缺。全生育期两品种磷素表观盈余量均以N5/5处理最低,N1/9处理较高。综合考虑小麦产量和磷素平衡特征,宁麦9号和豫麦34在105kg/hm2的施磷量基础上可分别再降低P2O5用量6.5,8.4 kg/hm2,能够获得较高的小麦产量并减少磷素损失。

施氮量对稻茬麦土壤速效磷质量分数及磷素平衡的影响

以宁麦9号和豫麦34为材料,研究施氮量（0、75、150、225、300kg·hm^-2）对土壤速效磷质量分数变化、植株磷素吸收、土壤磷素平衡的影响。结果表明,各处理植株磷素吸收均以拔节至开花期为积累高峰期,且随施氮量增加,磷素吸收呈先增后降的趋势,以N225处理最高。磷肥施用显著提高0-40cm土层速效磷质量分数,随施氮量的增加,土壤速效磷质量分数呈降低趋势。土壤-小麦系统磷素平衡呈明显的阶段性,播种至拔节期磷素出现大量的盈余,拔节至成熟期磷素出现不同程度的表观亏缺。在全生育期,2品种磷素表观盈余量均以N225处理最低,N0处理最高。综合考虑小麦产量和磷素平衡特征,宁麦9号和豫麦34在105kg·hm^-2的施磷量基础上可分别再降低P2O5用量7kg·hm^-2和10kg·hm^-2,配施225kg·hm^-2施氮量,能够获得较高的小麦产量并减少磷素损失。

土壤—作物系统氮素损失行为及高效利用的研究进展

根据国内外研究概况,综述了土壤-作物系统中主要氮素损失途径,作物高效吸收、利用氮素的生理生态机制及调控作物高效利用氮素的最新理论与方法,以期为实现氮素高效利用提供理论依据。

自走式农田镇压机设计与田间试验

为给农业生产中镇压措施的应用提供技术支持,研制了一种自走式农田专用镇压器,并进行了小麦的田间镇压试验,分析了播后镇压对小麦出苗、土壤含水量、土壤容重、产量及其构成因素的影响。该镇压机的镇压轮直径为500mm、宽度为700mm,重量为84~270kg可调,镇压强度为0.27~0.5kg/cm^2,镇压效率为0.44~0.71hm^2/h。小麦播后镇压可以显著增加成苗数31.8%,增加土壤含水量7.9%,提高土壤容重15.4%,小麦成熟期籽粒增产14.1%。

半喂入收割机秸秆匀铺搅龙的优化筛选

为改善秸秆还田摊铺效果,考虑在机具上加装秸秆匀铺搅龙。通过大田试验,比较9种不同参数的搅龙对秸秆摊铺的宽幅和均匀度的影响,筛选出秸秆匀铺效果最佳的搅龙,其参数为:动力端右旋,外径248mm,长度450mm;非动力端左旋,外径174mm,长度610mm。秸秆匀铺搅龙装载后共增加成本50.72元/hm2,在秸秆还田时可进行相应的补贴。

黄淮海地区农作物秸秆资源分布及利用结构分析

为推动区域农作物秸秆全量化利用，以黄淮海地区5省市为研究对象，对各类农作物秸秆进行了统计分析，计算了5省市农作物秸秆资源量、秸秆资源密度、人均秸秆资源占有量，明确了秸秆资源分布及利用现状，初步分析了秸秆全量化利用的潜势。结果表明：黄淮海5省市农作物秸秆资源理论数量达到2.4×108 t，可收集量达到2.1×108 t。秸秆综合利用率达76%，其中肥料化、饲料化、基料化、能源化、原料化利用分别占已利用量的49.0%、31.6%、4.4%、8.8%、6.2%。秸秆资源密度和人均秸秆资源占有量均高于全国平均水平。通过分析黄淮海各省（市）秸秆潜在利用途径，预测竞争性秸秆利用需求量为1.5×108 t，分别为肥料化6.7×107 t、饲料化5.7×107 t、基料化1.1×107 t、原料化1.8×107 t，秸秆资源可能源化利用量则为8.80×107 t。在已有利用结构基础上，黄淮海地区秸秆实现全量化利用的总体趋势表现为“两个增加”、“一个减少”、“两个调节”，即基料化和原料化利用分别增加2.5×106和6.3×106 t，饲料化利用减少4.8×105 t，肥料化利用调节范围为？2.2×107～7.2×107 t，能源化利用调节范围为0～7.2×107 t。并提出“区域统筹，整体推进”，建立长效运行机制的工作思路。

氮肥运筹对稻茬小麦土壤硝态氮含量时空分布和氮素利用的影响

研究了不同氮肥运筹对土壤硝态氮时空分布及小麦氮肥利用效率的影响。结果表明,小麦氮素利用效率随施氮量的增加而显著降低,增加追肥比例提高了产量和氮肥利用效率,品种间趋势一致。0～60 cm土层土壤硝态氮含量冬前最高,随着生育进程而逐渐降低。随施氮量增加土壤硝态氮含量升高,特别是下层土壤硝态氮含量在施氮处理下更为明显。从播种至成熟,不施氮处理土壤氮素出现了表观亏缺,施氮处理均表现氮素盈余,且随施氮量的增加而增加。因此,在小麦生产中应避免在播种时一次性大量施用氮肥,而分期施肥有利于小麦吸收利用,并且可以减少深层土壤硝态氮的累积。

稻秸还田与播后镇压对稻茬小麦产量与品质的影响

为探明秸秆还田与镇压处理对稻茬小麦产量形成与籽粒品质的影响,在田间设置了秸秆还田(稻秸全量还田S1和稻秸不还田S0)与镇压(播后镇压R1和播后不压R0)2因素随机试验。结果表明,稻秸还田显著降低了小麦出苗率,平均下降了25.1%,导致最终成穗数显著下降,但穗粒数与千粒重都有所增加,有效弥补了穗数的不足,最终产量与秸秆不还田处理无显著差异。与稻秸不还田处理相比,稻秸还田处理籽粒蛋白质含量平均提高了12.7%,出粉率平均提高了5.0%,而湿面筋含量、面团形成时间与稳定时间没有变化。秸秆还田条件下小麦播后镇压显著提高了小麦出苗率,与不镇压相比,平均出苗率提高了39.0%,单位面积成穗数、穗粒数和千粒重也略有增加,实际单产显著增加,增产幅度达16.5%;小麦籽粒品质得到一定改善,吸水率、出粉率、湿面筋含量、面团形成时间和稳定时间都略有提高。在稻麦轮作区,秸秆还田后小麦播后及时进行镇压将有助于提高产量,改善籽粒品质,本研究对于推动秸秆还田与提高稻茬小麦生产水平具有重要意义。

短期不同秸秆还田与耕作方式对土壤养分与稻麦周年产量的影响

【目的】明确秸秆还田与耕作方式短期内对稻麦周年产量与土壤肥力的影响。【方法】在典型稻麦轮作区设置了2种耕作方式(旋耕与耕翻)和4种秸秆还田模式(稻秸还田、麦秸还田、稻麦秸双季还田与双季秸秆皆不还田)的裂区试验。【结果】短期内2种耕作方式对土壤养分含量都没有显著影响,旋耕处理有大于耕翻处理的趋势,但达不到显著水平。所有秸秆还田处理都可不同程度地提高0~20 cm土壤养分含量。在土壤全氮含量、总磷、碱解氮、速效磷、速效钾及有机质方面,都以秸秆双季还田处理最高,显著高于秸秆不还田处理,其中以全氮含量增加最多,达19.5%。秸秆单季还田处理在土壤总磷、碱解氮、速效钾、有机质含量与秸秆不还田处理间没有显著差异,而土壤全氮含量显著高于秸秆不还田处理。稻秸单季还田处理除了土壤速效磷显著高于麦秸还田处理外,在其它土壤养分含量间没有差异。稻麦周年总产以耕翻处理略高于旋耕处理,秸秆还田处理比不还田处理略减,各处理间产量均达不到显著差异。在短期内,秸秆还田有利于提高土壤养分含量,而2种耕作方式对土壤养分含量基本没有影响,秸秆还田与耕作方式皆不会显著影响稻麦周年产量。【结论】稻麦轮作区推广秸秆还田有利于培肥土壤,配合适当的耕作方式可以稳定稻麦周年产量。

江苏省稻麦秸秆收集利用现状分析及对策

以江苏省稻麦秸秆收集为例，采用问卷调查与实地调研相结合的方法，调查了稻麦秸秆收集利用现状；结合当地稻麦收获期间的气象资料，分析了稻麦秸秆收集面临的困难。结果显示：（1）目前稻麦秸秆的主要利用方式是直接还田，供调研2个乡（镇）秸秆还田农户分别占调研户数的22.01％和28.75％；2个乡（镇）均有部分稻麦秸秆没有得到有效处理，乡（镇） B 50％以上的农户稻麦秸秆未被利用，被遗弃和焚烧的比例高达55％以上；（2）稻麦收获季节旬降水量为7.21～87.28 mm，旬降水时间为1？53～5.00 d，降水天气不仅影响稻麦的适时收获，更严重影响着秸秆的收集打捆、运输与贮存；（3）稻麦收获时间相对集中，大量秸秆短时间内产生，收种时间几乎完全重叠，可供秸秆收集的时间极短；（4）秸秆收集效益低，农户收集运输的收益约为60～90元· d－1，低于外出务工收入，难以吸引社会资本投入到秸秆收贮产业；（5）秸秆收集打捆装备缺乏，现有收集装备及技术亟需改进和完善，秸秆收集机械化水平低，直接影响到收集效率。因此，可收集时间短、受天气影响大、收集效益低、收集机械化水平低是当前阻碍稻麦秸秆收集的主要问题，应提升秸秆收集效益驱动力，加快稻麦收割打捆机研发，建立秸秆收集长效运行机制，以解决秸秆收集难题。

秸秆还田对小麦碳氮转运和产量形成的影响

为给小麦高产栽培和秸秆科学还田提供理论依据,通过2年的定位试验,比较研究了稻麦两熟条件下麦草单季还田(WS)、稻草单季还田(RS)以及稻麦秸秆双季还田(WR)对小麦群体碳氮转运、产量构成及品质形成的影响。结果表明,秸秆还田提高了小麦植株花前贮藏氮素转运量及其对籽粒氮素的贡献率,对小麦籽粒氮素贡献率达到80%以上。秸秆还田条件下,小麦茎鞘花前可溶性总糖转运量对籽粒淀粉产量的贡献率(PSGS)下降,叶片的PSGS提高,小麦地上部营养器官PSGS总体表现为下降趋势。秸秆还田处理对小麦产量构成因子有显著影响,有效穗数下降,但穗粒数和千粒质量增加,从而弥补了有效穗数下降对产量的损失,使得最终的实际产量并未呈现出显著下降。成熟期小麦籽粒蛋白质含量在秸秆还田条件下提高,而淀粉含量降低,其中直链淀粉含量变化不显著,支链淀粉含量显著下降是导致总淀粉含量下降的主要原因。