小麦种植技术优化及病虫害防治策略

小麦作为我国重要的粮食作物之一,在种植过程中面临着各种病虫害的威胁,不仅直接影响了小麦的产量和品质,也给环境带来了潜在风险。为了实现小麦的高产稳产和可持续种植,从土壤管理、水资源管理、品种选择与种子处理、病虫害防治等方面,探讨了小麦种植技术优化及病虫害防治策略,为农民种植小麦提供科学的技术指导,实现小麦种植的可持续发展。

不同耕作方式和施肥水平对小麦叶片光合特性的影响

2017—2019年研究立式旋耕和常规旋耕下施肥、不施肥对小麦光合特性的影响,以期从光合生理的角度解释耕作和施肥对小麦产量的影响。结果表明,立式旋耕能增加产量,较常规旋耕在不施肥条件和施肥条件下分别增产2.4%~34.1%、6.0%~10.2%。不施肥条件下,立式旋耕可提高返青拔节期、灌浆期(旗叶)叶片叶绿素含量,提高灌浆期旗叶最大光化学效率及PSⅡ活性;灌浆期旗叶净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)较常规旋耕分别提高6.33~9.89μmol/(m^(2)·s)、1.40~2.73 mmol/(m^(2)·s)、0.70~0.16μmol/mmol,其中,Pn、Tr在2018年显著提高;胞间CO_(2)浓度(Ci)较常规旋耕降低8.67~12.86μmol/mol,对实际光化学效率、气孔导度(Gs)影响规律性不明显。施肥条件下,立式旋耕能提高灌浆期旗叶叶绿素含量和旗叶实际光化学效率;灌浆期旗叶Pn、Gs、Tr较常规旋耕分别提高3.30~6.42μmol/(m^(2)·s)、0.11~0.38 mmol/(m^(2)·s)、1.21~1.82 mmol/(m^(2)·s),其中,Gs、Tr显著提高;对PSⅡ活性、Ci、WUE影响不显著。总之,立式旋耕((30±5) cm)较常规旋耕((12±5) cm)能改善灌浆期旗叶光合特性,增加产量。

有机肥替代化肥对砂姜黑土区小麦-玉米轮作系统N_(2)O排放的影响

【目的】探究有机肥替代化肥条件下砂姜黑土区小麦-玉米轮作系统N_(2)O排放特征及与土壤环境因子的关系,为实现农田温室气体减排提供理论依据。【方法】以砂姜黑土区小麦-玉米轮作系统为研究对象,采用静态箱-气相色谱法与常规土壤参数分析相结合,研究不施肥(CK)、常规施肥(CF)、有机肥氮替代20%化肥氮及有机肥氮替代40%化肥氮(R2FM及R4FM,有机肥于小麦季施用)对小麦-玉米轮作系统N_(2)O排放的影响及与关键驱动因子的关系。【结果】R2FM及R4FM处理小麦产量显著高于CF处理,增幅分别为12.2%和10.2%,而不同施肥处理之间玉米产量无显著差异。CK、CF、R2FM及R4FM处理周年N_(2)O平均排放通量分别为5.9、50.3、43.9及39.6μg·m^(-2)·h^(-1),其中小麦季为3.1、23.6、25.0及26.4μg·m^(-2)·h^(-1),玉米季为8.8、77.0、62.8及52.9μg·m^(-2)·h^(-1);不同施肥处理下N_(2)O排放通量与土壤NO_(3)^(-)-N含量呈极显著正相关,同时还与小麦季土壤温度、玉米季土壤含水量呈显著或极显著正相关。CF、R2FM及R4FM处理周年N_(2)O累积排放量分别为2.38、2.44及2.53 kg·hm-2,较CK处理(0.56 kg·hm-2)显著增加325%—354%,N_(2)O-N排放系数为0.40%—0.44%,但CF、R2FM及R4FM处理之间周年N_(2)O累积排放量、N_(2)O-N排放系数均无显著差异。不同施肥处理下季节性N_(2)O累积排放量存在差异,与CF处理相比,R2FM及R4FM处理在小麦季N_(2)O累积排放量分别显著提高28.3%和62.6%,且二者N_(2)O-N排放系数(0.35%和0.41%)显著增加,而在玉米季N_(2)O累积排放量分别显著降低15.8%和33.8%;N_(2)O累积排放量与小麦季土壤全氮、碱解氮、微生物量碳含量及玉米季土壤全氮含量呈显著或极显著正相关,而与玉米季土壤有机碳含量呈显著负相关。【结论】在有机肥氮替代化肥氮条件下,优化小麦季施肥管理是减少砂姜黑土区小麦-玉米轮作系统N_(2)O排放的关键。

立式旋耕方式下氮肥不同减施水平对小麦品质的影响

为探究立式旋耕(30 cm±5 cm)下氮肥减施对小麦品质的影响,研究了2017—2018、2018—2019年两个小麦生长季立式旋耕下CK(300 kg N·hm^(-2))与减氮10%(RF10)、20%(RF20)、30%(RF30)处理小麦品质变化,测定项目包括籽粒品质和面粉流变特性、拉伸性能等。结果表明:与CK相比,RF10处理小麦籽粒蛋白质含量当季略增,连续减施第二季则显著下降12.2%;RF20、RF30两季均下降,且RF30当季显著下降11.6%,RF20第二季显著下降11.1%。RF10、RF20湿面筋含量与CK比,当季略升,第二季下降;RF30两季均下降,且当季与CK差异显著,降幅为10.8%。氮肥减施后面粉吸水量呈增加趋势,面团形成时间呈缩短趋势;面团稳定时间与CK比均缩短,RF20、RF30与CK差异显著。RF10、RF20面团弱化度较CK均升高,RF30当季显著升高,第二季下降。RF10、RF20面粉能量值当季升高,第二季下降;RF30两季均下降。氮肥减施对籽粒容重、出粉率、拉伸阻力及延伸性等影响规律性不明显。研究表明,减施10%、20%氮肥能实现减肥不降产,对当季小麦品质影响不大,连续减施则影响小麦品质;减施30%氮肥时小麦产量有降低趋势,且品质有所下降。

立式旋耕对小麦生长季土壤紧实度及产量的影响

为了探究土壤立式旋耕方式对小麦生长季关键生育时期土壤紧实状况的影响,以常规旋耕(TR,12 cm±5 cm)为对照,连续两季(2017—2018年和2018—2019年)研究了立式旋耕(VR,30 cm±5 cm)在不施肥(nF)、施肥(F)条件下小麦关键生育时期土壤紧实度、产量及养分效率的变化。结果表明,与常规旋耕相比,立式旋耕能连续两季持续增加小麦产量,提高氮肥利用率,降低耕层土壤紧实程度;而且立式旋耕能进一步激发土地生产潜力,与常规旋耕不施肥(nFTR)处理相比,2018年立式旋耕施肥(FVR)、常规旋耕施肥(FTR)处理产量分别增加50.16%、36.28%,2019年分别增加42.91%、34.79%。与FTR处理相比,FVR氮肥农学效率提高38.29%(2018年)、23.35%(2019年);氮肥偏生产力提高10.15%(2018年)、6.02%(2019年)。与常规旋耕相比,立式旋耕能显著降低第一季小麦拔节期、灌浆期10 cm土壤耕层的紧实度;而第二季处理间差异不显著。立式旋耕能降低小麦拔节期20 cm耕层土壤紧实度,在施肥情况下显著降低。两种耕作方式下灌浆期5 cm耕层的土壤紧实度差异不显著。研究表明,立式旋耕较常规旋耕能够有效降低当季小麦拔节期、灌浆期耕层(10 cm)土壤的紧实度,构建良好的土壤结构,提高小麦产量和养分利用率。

不同耕作方式和氮肥减施量对小麦产量及经济效益的影响

连续2个小麦季(2017—2018、2018—2019年)研究立式旋耕[FL,(30±5)cm]、常规旋耕[XG,(12±5)cm]下,不同氮肥减施量[EF(CK,过量施氮300 kg/hm2)、RF10(减氮10%)、RF20(减氮20%)、RF30(减氮30%)]处理的小麦经济效益,为实现氮肥减量施用、资源高效利用提供参考。结果表明,在FL方式下,与EF处理相比,连续2个小麦季减氮20%可以实现减氮不减产;减氮20%能够获得较高的纯收入和产投比,减氮10%、30%处理在减施第1个小麦季纯收入、产投比下降,第2个小麦季则增加。2018年,FL-EF、FL-RF10、FL-RF20、FL-RF30处理的纯收入分别为8030.5、7342.4、8891.7、5742.9元/hm2;2019年,上述各处理分别为13791.5、14231.2、14616.8、13823.8元/hm2。XG方式下,连续2个小麦季减氮20%也可以实现减氮不减产;减氮20%能够获得较高的纯收入和产投比,而减氮10%、30%处理不仅在第1个小麦季会造成纯收入下降,而且第2个小麦季纯收入持续下降。2018年,XG-EF、XG-RF10、XG-RF20、XG-RF30处理纯收入分别为9190.0、8832.5、9714.7、7205.4元/hm2;2019年,上述各处理分别为13452.6、13257.1、15022.4、12465.6元/hm2。综合分析,FL方式优于XG方式,FL方式总投入比XG方式多375.0元/hm2,但纯收入增加217.7元/hm2,而且能增加土壤耕层厚度,调节土壤结构,改善土壤性能,促进可持续生产。

华北平原小麦生长季氮肥减施依据与基准简析

采用权威统计资料和农户调查文献资料相结合的方法,对华北平原区小麦季农田氮肥的施用量进行研究。结果显示,华北平原区小麦生长季氮肥减量施用基准参考值为(300±30)kg/hm2。在此基础上进行氮肥的减量、替代技术研究,具有较强的实用价值。

旋耕方式下氮肥不同减施量对小麦产量效应的影响

在旋耕方式下,以施用氮肥300kg/hm2(CK)为基准值对照,研究了减施总氮肥的10%(RF10)、20%(RF20)、30%(RF30)3个处理对小麦产量构成及养分利用率的影响,为保障粮食安全生产能力、实现小麦化肥减量施用提供参考。结果表明,在300kg/hm2(CK)施用量条件下,氮肥减量10%~30%,有助于增加穗长、茎、根和总干物质累积量;氮肥减量10%~20%,穗粒数增加,群体穗数、千粒质量下降,且减施20%时千粒质量下降显著;氮肥减量30%,群体穗数减少,穗粒数、千粒质量增加,但是与对照间差异不显著;与CK(7985.6kg/hm^2)相比,氮肥减施10%~20%,对小麦产量影响不大,RF10(7761.3kg/hm^2)、RF20(8071.3kg/hm^2)处理产量变化差异不显著;氮肥减施30%则显著降低小麦产量,RF30产量比对照降低1066.2kg/hm^2。此外,氮肥减施10%~20%(RF10、RF20)处理的氮肥农学效率比对照分别提高0.42,3.17kg/kg,减施30%(RF30)则下降0.25kg/kg;减施10%~30%(RF10、RF20、RF30)处理的氮肥偏生产力与对照相比分别提高了2.13,7.01,6.33kg/kg。

旋耕方式下氮肥不同减施水平对小麦品质的影响

连续2 a(2017—2018、2018—2019年)研究了旋耕((12±5)cm)方式下,CK(氮肥减施基准为300 kg/hm^2)以及RF10(减氮10%)、RF20(减氮20%)和RF30(减氮30%)不同氮肥减施水平对小麦品质的影响。结果表明,氮肥减施后,与CK相比,籽粒蛋白质(干基)含量当季下降2.14%~3.91%,第2季连续减施,RF10、RF20处理稍有提高,但各处理间差异均不显著;减施处理籽粒容重增大,RF10、RF20、RF30处理分别增大0.74%~0.91%、0.98%~1.36%、0.97%~1.11%,其中,RF20、RF30处理显著增大,RF10处理在第2季显著增大;减施处理湿面筋含量当季下降,连续第2季略有升高,但差异均不显著;面团形成时间RF10、RF20处理缩短,且在当季显著缩短,RF30处理仅在当季显著缩短;减施处理面团稳定时间缩短,当季显著缩短,RF20、RF30处理在第2季显著缩短;减施处理面团弱化度升高,但是差异不显著;此外,面粉能量和恒定变形拉伸阻力RF10、RF20处理均下降,RF30处理在当季下降,第2季增加,其中,恒定变形拉伸阻力变化达到显著水平;3种减施氮肥处理中,RF10和RF20处理不会显著影响产量,但RF30处理造成小麦减产,且当季显著减产。因此,在旋耕方式及300 kg/hm^2氮肥基准下,氮肥减施10%(270 kg/hm^2)和20%(240 kg/hm^2)不会造成小麦减产和品质降低,是该地区适宜的施氮量。

小麦种植过程中的需肥特性与施肥技术探讨

小麦作为适应环境能力较强的植物,世界各地都有小麦作物的种植,我国小麦的种植量非常大,因此也是我国非常重要的农作物之一,是我国人民重要的粮食作物。小麦可以被制成各种食品和饮料,并且其自身含有大量的营养物质,因此提高小麦作物的产量与质量对促进我国农业经济的发展具有重要意义,也是我国实现粮食安全保障的关键。为了提高小麦的产量和质量,那么就必须对土壤实施合理的施肥。小麦种植中的施肥技术以及小麦需肥特性的研究直接关系到小麦种植的品质和产量,施肥可以为小麦提供丰富的营养,增加土壤的肥沃程度,因此具有重要的应用价值。通过对小麦需肥特性的研究,同时探讨施肥中需要严格遵守的相关原则来进行施肥技术的分析,本文进一步明确了小麦施肥的选择和施肥方法等,为小麦种植质量的提高奠定基础。

施肥和不施肥条件下耕作方式对小麦品质的影响

连续2季(2017—2018年、2018—2019年)研究施肥(F)、不施肥(F0)条件下立式旋耕[FL,(30±5)cm]和常规旋耕[XG,(12±5)cm]对小麦产量及籽粒品质、面团流变特性的影响,为实现小麦高质量绿色生产提供参考。结果表明,与XG处理相比,FL处理小麦产量提高2.35%~34.13%,小麦籽粒蛋白质含量和容重也均提高。其中,在不施肥条件下,2019年小麦籽粒蛋白质含量、容重达到显著水平,分别提高17.51%、0.87%。与XG处理相比,不施肥条件下,FL处理小麦籽粒含水量、湿面筋含量、面粉吸水量、面团稳定时间、能量、恒定变形拉伸阻力、延伸性、最大拉伸阻力均在2018年增加,2019年降低;面团弱化度在2018年降低,2019年显著增加;2 a出粉率分别显著降低1.52%、3.35%,面团形成时间缩短,2018年显著缩短17.86%。在施肥条件下,FL处理籽粒含水量、出粉率、面团稳定时间增加;面团弱化度降低或持平;湿面筋含量、面团延伸性在2018年降低,2019年增加;面粉吸水量、面团形成时间、能量、恒定变形拉伸阻力、最大拉伸阻力均降低。总之,立式旋耕较常规旋耕能提高籽粒的蛋白质含量和容重等,在第1季不施肥条件下可改善或提高面团的一些流变特性,施肥条件下对面团流变特性的影响没有明显的规律。

立式旋耕方式下氮肥不同减施量对小麦产量效应的影响

连续2 a(2017—2018、2018—2019年)研究了立式旋耕方式下,氮肥不同减施量对小麦产量构成及养分利用率的影响,以期为实现小麦化肥减量施用提供参考。结果表明,在小麦季300 kg/hm^2氮肥投入水平下,减施10%(RF10)、20%(RF20)、30%(RF30)氮肥能增加小麦成熟期叶片干物质质量和千粒质量,降低根干物质质量。减施20%氮肥有利于提高小麦成熟期群体穗数,获得较高小麦产量;减施10%氮肥不会显著降低产量;减施30%氮肥则减产明显,与EF(CK)相比,2018年,RF10、RF30处理分别减产4.79%、15.65%,RF20处理则增产3.02%;2019年,RF10、RF20处理分别增产1.20%、2.17%,RF30处理则减产2.00%。减施20%氮肥能提高氮肥农学利用率,比常规施肥提高13.35%(2018年)、32.11%(2019年);减施10%~30%氮肥均能提高氮肥偏生产力,较CK提高5.81%~28.80%(2018年)、12.45%~40.05%(2019年)。

牛粪秸秆堆肥替代20%全量化肥对小麦产量及品质的影响

连续2季(2018—2019、2019—2020年)研究了牛粪秸秆堆肥在6000(M1-20%F)、9000 kg/hm(2 M2-20%F)施用量时替代20%全量化肥后对小麦产量及品质的影响,以单施化肥(CK-F)为对照,同时设不施肥对照(CK-F0)处理。结果表明,小麦季牛粪秸秆堆肥替代20%全量化肥第1季增产,第2季略有减产;籽粒蛋白质、湿面筋含量当季略有提高,第2季显著下降,蛋白质含量大小依次为CK-F(14.97 g/100 g)>M1-20%F(13.40 g/100 g)>M2-20%F(12.85 g/100 g)>CK-F0(11.25 g/100 g),湿面筋含量大小依次为CK-F(30.80%)>M1-20%F(29.45%)>M2-20%F(27.90%)>CK-F0(24.50%)。牛粪秸秆堆肥替代20%全量化肥后小麦籽粒含水量、容重、面粉吸水量、形成时间增加,其中形成时间第2季显著增加,依次为M1-20%F(5.35 min)>M2-20%F(5.10 min)>CK-F0(4.10 min)>CK-F(3.90 min);出粉率、面粉能量值下降,出粉率第2季显著下降;恒定变形拉伸阻力、最大拉伸阻力、稳定时间当季减小,第2季增加,其中第2季稳定时间显著增加,弱化度、延伸性当季增加,第2季下降。总之,小麦当季牛粪秸秆堆肥替代20%全量化肥是可行的,能够保证产量和品质;第2季替代会造成其产量和品质的下降。

牛粪堆肥替代20%化肥对玉米季产量及经济效益的影响

研究了不同牛粪堆肥A(牛粪+小麦秸秆+发酵腐熟剂+除臭剂)、B(牛粪+小麦秸秆+除臭剂)、C(牛粪+发酵腐熟剂+除臭剂)、D(牛粪+除臭剂)在6 000(JZ2)、9 000(JZ3)kg/hm^2这2个施用水平下替代20%全量化肥后对玉米季产量及经济效益的影响,以单施化肥(JZ0-CK)作对照。结果表明,牛粪堆肥替代20%全量化肥有利于促进玉米生长和提高产量;与JZ0-CK(4 647.58 kg/hm^2)相比,在6 000、9 000 kg/hm^2施肥水平时,牛粪堆肥处理A、B、C、D均能增加玉米产量和纯收益,其中,JZ2-B(7 310.06 kg/hm^2)、JZ2-D(6 625.35kg/hm^2)、JZ3-A(6 984.43 kg/hm^2)、JZ3-C(7 425.25 kg/hm^2)处理增产显著,分别增产2 662.48、1 977.77、2 336.85、2 777.67 kg/hm^2,增幅分别达57.29%、42.55%、50.28%、59.77%;不同牛粪堆肥处理之间,JZ2-B、JZ3-C处理显著高于JZ2-A(5 467.80 kg/hm^2)、JZ2-C(5 258.86 kg/hm^2)、JZ3-B(5 328.44 kg/hm^2)处理,产量大小依次为JZ3-C>JZ2-B>JZ3-A>JZ2-D>JZ3-D>JZ2-A>JZ3-B>JZ2-C>JZ0-CK;与JZ0-CK(3 390.40元/hm^2)处理相比,纯收益JZ2-B(7 549.71元/hm^2)、JZ2-D(6 385.70元/hm^2)、JZ3-A(6 636.15元/hm^2)、JZ3-C(7 385.53元/hm^20处理分别显著增加4 159.31、2 995.30、3 245.75、3 995.13元/hm^2,增幅分别为122.67%、88.35%、95.73%、117.84%,JZ2-B处理纯收益最大,其次为JZ3-C处理,纯收益大小依次为JZ2-B>JZ3-C>JZ3-A>JZ2-D>JZ3-D>JZ2-A>JZ2-C>JZ3-B>JZ0-CK;与JZ0-CK(1.75)处理相比,产投比除JZ3-B(1.73)处理下降外,其他牛粪堆肥处理均增加,其中,JZ2-B(2.55)、JZ3-C(2.41)处理显著高于JZ0-CK处理。

牛粪堆肥替代20%化肥对小麦产量及经济效益的影响

研究了不同牛粪堆肥A(牛粪+小麦秸秆+发酵腐熟剂+除臭剂)、B(牛粪+小麦秸秆+除臭剂)、C(牛粪+发酵腐熟剂+除臭剂)、D(牛粪+除臭剂)在6000(JZ2)、9000(JZ3)kg/hm^2这2个施用水平下替代20%化肥后对小麦季产量及经济效益的影响,以单施化肥(JZ0-CK)作为对照。结果表明,牛粪堆肥替代20%全量化肥对小麦出苗有一定影响,但是能增加拔节期群体数,与单施化肥处理在成熟期相比,群体穗数差异不显著;小麦穗长、穗粒数增加。在6000、9000 kg/hm^2施用水平时,牛粪堆肥A、B、C均能增加小麦产量,产量大小依次为JZ3-A(11057.2 kg/hm^2)>JZ2-C(10842.1 kg/hm^2)>JZ3-B(10425.2 kg/hm^2)>JZ2-B(10035.0 kg/hm^2)>JZ3-C(9863.3 kg/hm^2)>JZ2-A(9758.2 kg/hm^2)>JZ0-CK(9708.2 kg/hm^2)>JZ2-D(9648.2 kg/hm^2)>JZ3-D(9076.2 kg/hm^2);与JZ0-CK处理相比,纯收益在6000 kg/hm^2施用水平时,牛粪堆肥B(JZ2-B,13968.8元/hm^2)、C(JZ2-C,15841.2元/hm^2)分别多增收423.8、2296.2元/hm^2,在9000 kg/hm^2施用水平时,牛粪堆肥A(JZ3-A,15980.3元/hm^2)、B(JZ3-B,14514.1元/hm^2)分别较JZ0-CK多增收2435.3、969.1元/hm^2;牛粪堆肥A(JZ3-A,2.65)、C(JZ2-C,2.70)产投比均优于JZ0-CK(2.51)。

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。

玉米秸秆还田量对砂姜黑土酶活性、微生物生物量及细菌群落的影响

为探讨砂姜黑土区秸秆还田量对土壤生物学特性的影响,以小麦-玉米轮作为研究对象,通过2年的大田试验,分析了0、1/3、2/3和100%玉米秸秆还田量处理(CK、S3、S6和S9)土壤酶活性、微生物生物量及细菌群落变化的特征。结果表明:与CK处理相比,S6和S9处理显著提高了土壤有机碳(12.9%和14.4%)、碱解氮(21.4%和25.6%)、有效磷(17.9%和20.5%)和速效钾含量(25.9%和29.8%)。秸秆还田处理下土壤脲酶、纤维素酶活性和微生物生物量碳含量显著增加,增幅分别为22.5%~44.6%、23.9%~52.1%和16.6%~46.7%,且S6和S9处理较CK处理显著提高了木聚糖酶活性(32.7%和21.2%)和微生物生物量氮含量(53.5%和54.4%)。与CK处理相比,S6和S9处理细菌群落多样性显著增加,而S3处理则无显著变化。放线菌门、变形菌门、酸杆菌门、绿弯菌门和厚壁菌门为优势细菌门,其中酸杆菌门相对丰度在秸秆还田处理下显著降低了2.6~4.7个百分点,而变形菌门相对丰度在S6和S9处理下显著增加了3.8、4.9个百分点;热酸菌属、布氏杆菌属和芽孢杆菌属为优势细菌属,其中芽孢杆菌属相对丰度在秸秆还田处理下显著增加了1.2~2.9个百分点,而布氏杆菌属相对丰度在S6和S9处理下显著降低了1.4、1.8个百分点。冗余分析结果表明,有机碳、微生物生物量碳和脲酶是影响细菌群落组成的关键因子。综上,在砂姜黑土区,2/3(6000 kg·hm^(-2))和100%玉米秸秆还田量(9000 kg·hm^(-2))均能够改善土壤养分状况及生物学特性,可根据当地情况选择适宜用量。

大球盖菇—玉米轮作对秸秆降解、土壤理化性质、作物产量及经济效益的影响

以小麦—玉米轮作[WM,玉米秸秆还田量分别为3 t/hm^(2)(WM3)、6 t/hm^(2)(WM6)、9 t/hm^(2)(WM9)]为对照,分析大球盖菇—玉米轮作(SM,玉米秸秆投入量为120 t/hm^(2))下秸秆降解率、秸秆木质纤维素组分、土壤理化性质、作物产量及经济效益的变化,旨在为促进秸秆高效转化及土壤肥力提升提供新思路。结果表明,与WM处理相比,SM处理秸秆降解率(73.1%)显著提高了35.4~46.7个百分点,残留秸秆中纤维素、半纤维素、木质素含量分别显著降低了40.7%~57.1%、29.9%~50.2%、12.1%~17.3%;SM处理土壤含水量较WM处理显著提高了5.4~8.7个百分点,且分别较WM3、WM6处理显著降低了土壤容重(9.4%、6.5%)、增加了土壤孔隙度(5.7、4.0个百分点);SM处理土壤有机质、速效磷、速效钾含量分别较WM处理显著提高了17.7%~31.1%、42.2%~65.9%、14.2%~24.5%,同时,SM处理土壤碱解氮含量较WM3处理显著提高了18.5%。SM处理大球盖菇和玉米产量分别为33543.1、10266.9 kg/hm^(2),其中玉米产量较WM处理显著提高了13.9%~22.9%,但WM3、WM6、WM9处理之间玉米产量差异不显著。SM处理经济效益较WM处理增加了9.66万~9.91万元/hm^(2)。综上所述,大球盖菇—玉米轮作不仅能够促进秸秆降解、提高土壤肥力,而且还能够增加经济效益,是实现秸秆资源化高效利用及土壤肥力提升的一种有效措施。

豫南砂姜黑土区玉米新型肥料的应用效果分析

为了进一步提高豫南砂姜黑土区玉米产量与改善土壤环境条件,本研究以常规尿素为对照(CK),通过2年的大田试验,对比分析同等施肥条件下施用控释尿素(CRU)及含生物质炭(BU)、微肥(MU)、腐植酸(HAU)尿素4种玉米新型肥料对玉米生长与养分吸收的影响,同时,评价施用新型肥料对土壤硝态氮残留及玉米经济效益的影响。结果表明:施用新型肥料较CK均提高了玉米子粒产量,增幅范围为2.7%~10.9%,其中,以HAU增幅最高(10.9%),CRU (8.8%)次之,BU和MU增幅相对较低。与CK相比,HAU穗粒数和百粒重分别提高了9.7%和9.2%,植株氮和磷吸收量分别提高了20.6%和27.5%,差异显著;其他处理产量构成因素、养分吸收量与CK之间差异均未达到显著水平。同时,HAU较CK显著降低了0~40 cm土层硝态氮含量:其中,0~20 cm土层降幅为26.4%,20~40 cm土层降幅为32.4%。各处理产投比由高至低依次表现为HAU (2.14)>CRU (2.05)>MU (2.04)≈CK (2.04)>BU (2.03)。因此,在豫南砂姜黑土区施用含腐植酸尿素不仅能够促进玉米增产增收,而且能够降低土壤硝酸盐污染的风险,具有较为广阔的应用前景。

豫南地区小麦持续高产限制因素与应对措施

分析了豫南地区小麦生产中存在的旱涝、倒伏、播期偏早、选种和播量不当、施肥不合理、麦田管理粗放、病虫危害等不利于小麦持续增产的多种限制性因素,结合当地生产实际问题,提出了相应的措施。