施氮量对谷子产量、氮素利用及小米品质的影响

【目的】明确不同施氮量下谷子产量、干物质分配和氮素累积转运特征,分析氮用量对小米糊化特性和有益微量元素含量的影响及其与植株氮素累积的关系,探究植株氮素营养对小米品质的影响。【方法】于2020—2021年在山西省沁县研究4个施氮水平(0、75、120和150 kg·hm^(-2))对春播谷子产量、氮素吸收与利用特征及小米品质的影响。【结果】施氮提高谷子收获穗数、穗粒数和植株的干物质生产能力,增加了氮素由营养器官向籽粒的转运率,促进了干物质及氮素向籽粒的分配,从而提高产量。施氮也提高了小米中铁、锌、钙、镁和硒的含量,其中,施氮75 kg·hm^(-2)时上述元素含量的增幅最大,氮利用率最高。与不施氮相比,施氮75 kg·hm^(-2)时谷子收获穗数、穗粒数、产量、地上部生物量、收获指数、氮素累积总量和氮素转运率增幅最高,增幅分别可达7.5%、23.3%、31.0%、21.2%、8.6%、40.3%和9.2%,小米中铁、锌、钙、镁和硒含量的增幅分别为37.2%、43.6%、56.0%、30.5%和16.9%。过量施氮(150 kg·hm^(-2))不利于谷子穗粒数和收获指数的提高及氮素由营养器官向籽粒的转运,与施氮量75 kg·hm^(-2)比较,两年氮素转运率分别降低了23.1%和28.2%;氮素施用过量也降低了小米支链淀粉含量,淀粉形成受限,抑制了小米粉最终黏度、回升值和峰谷黏度,影响糊化品质,同时氮肥利用率低至25%左右。谷子地上部氮吸收量与小米中铁、锌、钙、镁和硒含量呈极显著的正相关,但与小米中支链淀粉含量、小米粉的最终黏度和峰谷黏度呈显著的负相关。【结论】施氮量在75—120kg·hm^(-2),能促进谷子干物质及氮素向籽粒的分配,实现籽粒产量、小米糊化品质和有益微量元素含量的同步提升。

生物炭对土壤无机氮含量影响的Meta分析

为系统探究生物炭对农田土壤无机氮含量的影响,基于2013—2023年已公开发表的65篇文献375组数据,利用Meta分析方法定量研究在不同气候条件、土壤质地、施氮量、还田年限和生物炭施用量条件下土壤无机氮含量对生物炭施用的响应。结果表明:生物炭施用显著提高了年均降雨量为600~1000 mm区域的土壤无机氮含量,其中降雨量为957 mm时增幅最大;生物炭也显著提高了年均气温≥8℃地区的土壤无机氮含量。在砂土和壤土施用生物炭可明显提高土壤无机氮含量,与不施生物炭相比土壤无机氮含量增幅分别为21.85%和11.05%。在田间试验条件下,施氮水平≤120 kg·hm^(-2)时施用生物炭显著提升土壤无机氮含量,而在培养试验条件下不施氮时施用生物炭显著提高了土壤无机氮含量。施用生物炭年限≥1 a时能显著增加土壤无机氮含量;此外田间试验条件下生物炭施用量<0.5%时能显著提升土壤无机氮含量(17.70%)。综上所述,在年均降雨量600~1000 mm、年均气温≥8℃、土壤质地为砂土和壤土的地区,当施氮量≤120 kg·hm^(-2)、田间生物炭还田年限≥1 a、施用量<0.5%时,施用生物炭能显著增加土壤无机氮含量。

长期施用秸秆生物炭对土壤养分及作物生长的影响

于2011—2020年在山西榆次区开展田间定位试验,设不施肥(CK)、不施肥施生物炭(CK+B)、施氮磷钾肥(NPK)和氮磷钾肥配施生物炭(NPK+B)共4个处理,种植模式为玉米-高粱轮作,研究有机碳施用5 a和10 a对0~20 cm土层土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾含量和土壤蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶活性的影响,及各处理累积秸秆干物质量、养分积累量和籽粒产量的变化。结果表明:(1)生物炭施用5 a和10 a后,与CK比较,CK+B处理土壤有机质含量分别提高了46.3%和61.2%;与NPK比较,NPK+B处理土壤有机质含量分别提高了67.8%和77.7%。施用10 a后CK+B处理全氮含量显著高于CK处理,但NPK+B和NPK处理土壤全氮含量间没有显著差异。生物炭对土壤速效钾含量提升效果显著,施用10 a后CK+B和NPK+B处理土壤速效钾含量较CK和NPK处理提升86.4%~46.6%。(2)生物炭施用10 a显著提升了土壤蔗糖酶和碱性磷酸酶的活性,增幅分别为11.4%~11.9%和7.9%~16.2%,但对脲酶、过氧化氢酶和有效磷没有影响。(3)生物炭施用10 a明显提高了抽穗期和成熟期作物地上部磷和钾的累积量,但对成熟期氮素累积吸收量没有影响,无论施肥与否,生物炭对累积籽粒产量没有显著影响。综上可知,长期施用秸秆生物炭可显著提升土壤有机质和速效钾含量,对土壤全氮和有效磷的影响较小,显著提高植株磷和钾吸收,因此在施用秸秆生物炭时应考虑氮的补充,降低钾投入。

长期不同施肥和深翻对玉米高粱轮作体系作物钾利用及土壤钾形态的影响

【目的】研究长期施用化肥钾、秸秆还田、有机肥配施化肥钾结合秸秆还田及其深翻对玉米高粱轮作体系作物钾利用效率、土壤钾形态及非交换性钾释放的影响,为合理使用钾肥和提高钾养分资源高效利用提供理论依据。【方法】于2011—2022年在山西省晋中市进行长期定位试验,共设6个处理:不施肥(CK)、氮磷肥(NP)、氮磷钾肥(NPK)、秸秆还田结合有机肥(MS)、氮磷钾肥配施有机肥结合秸秆还田(NPKMS)、氮磷钾肥配施有机肥结合秸秆还田和深翻(NPKMSD),研究不同施肥处理对作物籽粒产量、地上部钾吸收量、钾利用效率、土壤钾形态和土壤非交换性钾释放特征的影响。【结果】与NP和NPK比较,MS、NPKMS和NPKMSD提高籽粒产量6%—8%,地上部钾吸收量提高22%—43%。NPKMS和NPKMSD处理钾素农学利用效率仅为NPK和MS的50%;施肥改变了土壤剖面钾形态,2022年收获后与CK、NP和NPK处理相比,MS、NPKMS和NPKMSD处理0—20 cm土层速效钾含量分别提高了2.2—2.8倍,缓效钾提高了8%—10%;与NPKMS比较,NPKMSD提高了20—40 cm土层速效钾含量。基于随机森林回归模型分析表明,0—20和20—40 cm土层的速效钾与缓效钾含量能解释地上部钾吸收量的64.1%,0—20 cm土层速效钾、缓效钾含量和20—40 cm土层的速效钾含量是影响植株钾吸收的关键因子。用氯化钙浸提时NPK、MS、NPKMS和NPKMSD处理0—20 cm土层非交换性钾累积释放量分别是NP的1.04、1.77、1.99和1.81倍,柠檬酸浸提时则分别为1.05、1.41、1.85和1.63倍。与NPKMS处理比较,NPKMSD处理20—40 cm土层柠檬酸浸提的非交换性钾累积释放量提高17.8%,而氯化钙浸提对其非交换性钾累积释放量没有显著影响。【结论】与施用相当量的化肥钾比较,秸秆还田和有机肥能明显活化土壤钾,提高土壤有效钾和缓效钾的含量,提高钾肥利用效率。化肥钾配施有机肥结合秸秆还田会造成作物钾奢侈吸收降低钾利用效率。深翻提高根层下土层速效钾含量但对产量影响不显著。秸秆还田和有机肥明显促进土壤非交换性钾的释放速率和累积释放量,长期秸秆还田结合适量有机肥能够替代化学钾肥。

不同基因型高粱的氮效率及对低氮胁迫的生理响应

【目的】探讨不同基因型高粱氮素吸收效率和利用效率及其差异机制,研究低氮胁迫对不同基因型高粱叶片无机氮含量和氮同化酶活性的影响,为耐低氮型高粱品种的选育提供理论依据。【方法】采用盆栽试验,选取2个低氮敏感型高粱(冀蚜2号和TX7000B)和2个耐低氮型高粱(SX44B和TX378)为试验材料,设置高氮(0.24g·kg-1风干土)和低氮(0.04 g·kg-1风干土)2个处理,分别在挑旗期和灌浆期测定高粱叶片NO3--N、NO2--N及NH4+-N含量和硝酸还原酶(NR)、亚硝酸还原酶(Ni R)、谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸合成酶(GOGAT)活性,分析不同基因型高粱在2个氮处理下的氮效率相关指标及其差异。【结果】(1)不同基因型高粱籽粒产量对低氮的响应不同,低氮处理显著降低了冀蚜2号和TX7000B的籽粒产量,与高氮处理比较分别降低13.87%和19.25%,但没有降低SX44B和TX378的籽粒产量。(2)与高氮处理比较,低氮处理的相对籽粒氮累积量、相对植株氮累积量和相对氮收获指数不能表征各基因型高粱是否具有耐低氮特性;但相对低氮敏感型高粱,耐低氮型高粱在低氮处理下有着较高的相对氮肥偏生产力和相对氮素利用效率。低氮处理下SX44B和TX378的氮肥偏生产力是高氮处理的6.19和7.49倍,而冀蚜2号和TX7000B则分别为5.17和4.85倍;低氮处理下SX44B和TX378的氮素利用效率是高氮处理的1.84和1.85倍,而冀蚜2号和TX7000B则分别为1.67和1.35倍。(3)通径分析表明,高氮处理下,植株氮累积量和氮素利用效率对籽粒产量贡献相同;而在低氮处理下,氮素利用效率对籽粒产量关联作用更大。(4)高粱的叶片无机氮含量不能表征高粱是否具有耐低氮特性,灌浆期叶片无机氮含量较挑旗期显著降低。(5)与高氮处理比较,低氮处理时冀蚜2号和TX7000B叶片中NR、GS和GOGAT活性显著降低,SX44B酶活性变化不显著,而TX378叶片中GS活性增加。【结论】耐低氮型高粱在低氮胁迫时有着较高的相对籽粒产量和相对氮素利用效率。低氮胁迫时叶片较高的氮同化酶活性是高粱耐低氮的生理基础。发掘和利用低氮条件下具有较高的叶片氮同化酶活性和氮素利用效率的高粱种质资源,有助于提高耐低氮高粱品种的培育效率。

不同施肥处理对高粱根际土壤微生物功能多样性的影响

根际土壤微生物在调控土壤根际环境和养分转化中发挥着重要的作用。高粱已被广泛用作饲料且耐瘠薄性较强,探明根际微生物对不同养分的生态响应,可为不同土壤养分条件下高粱的养分管理提供理论依据。以高粱/玉米轮作的长期定位大田试验为基础,结合人工温室的盆栽试验,采用BIOLOG微平板法研究了NPK、PK、NK、NP、CK(无肥处理) 5种长期不同施肥条件对高粱根际土壤微生物功能多样性的影响。结果表明,大田试验与盆栽试验的结果一致,PK处理提高了根际微生物的代谢活性,提高了微生物对氨基酸类、羧酸类、胺类、糖类和聚合物的利用,降低了对双亲化合物的利用,其多样性指数、丰富度指数和Simpson(优势度指数)均高于其他处理; NK和NP处理对根际微生物功能多样性的影响不显著,但NK处理降低了培养后期根际微生物代谢活性; CK处理显著降低了根际微生物对碳源的利用能力,其多样性指数、丰富度指数和优势度指数均低于其他处理,均匀度指数高于其他处理。主成分分析表明,大田试验中,NPK和NP处理根际土壤微生物碳源利用能力和类型差异不显著,其余处理间差异显著;盆栽试验中施氮处理NPK、NK和NP利用碳源能力和类型差异不显著,其余处理间差异显著。综上所述,施肥有利于改善土壤微生物特性。高粱根际微生物对氮、磷、钾胁迫的响应不同,氮胁迫时,微生物活性的增强可能是高粱耐氮的原因。

不同养分配比对高粱根系生长及养分吸收的影响

为探明高粱养分吸收和根系生长对氮、磷、钾胁迫的响应,通过长期定位试验,在高粱/玉米轮作条件下研究了不同养分配比NPK、PK、NK、NP、CK对高粱根系生长及养分吸收的影响。结果表明:与NPK相比,长期不施氮肥(PK)条件下高粱总根长增加18.29%,总根体积降低26.52%,且根系主要分布在0~10 cm土层,直径小于0.5 mm细根所占比例显著增加。不施磷肥(NK)显著抑制了高粱根系生长,总根长、总根表面积和总根体积分别降低24.03%、27.48%和41.29%。不施钾肥(NP)对细根生长有明显抑制作用。不施氮、磷、钾均降低高粱对相应养分的吸收和累积,不施氮促进了营养器官中氮和钾素向籽粒转运,不施磷或钾肥抑制了氮、磷及钾的转运。高粱对养分的吸收、积累和转运与根系形态有关,不同养分积累与运转与根系形态关系表现不尽相同:氮素、钾素积累和转运与根系形态具有较好的相关性,氮素的积累和转运与植株生物量和产量的相关性大于磷素和钾素。综上,高粱根系形态及养分吸收对氮、磷及钾胁迫响应不同,该研究可为不同养分瘠薄地高粱高效栽培提供理论依据。

不同肥力条件下施肥对粒用高粱产量、品质及养分吸收利用的影响

【目的】研究土壤肥力、施肥及其互作对高粱产量、品质及养分利用的影响,为不同肥力条件下高粱施肥提供理论依据。【方法】从连续6年长期定位试验的不施肥、氮磷钾配施、氮磷钾结合有机肥和秸秆还田3个处理采集土壤,分别代表低肥力(LSF)、中肥力(MSF)和高肥力(HSF),每个肥力水平设不施肥(NF)和施肥(CF)2个处理,在温室进行盆栽试验。籽粒成熟后每盆单独收获测产,测定并计算地上部及籽粒的氮磷钾养分含量、土壤氮磷钾养分依存率及氮磷钾肥养分利用效率,分析各处理对籽粒中淀粉、单宁及蛋白质含量的影响。【结果】土壤基础肥力显著影响高粱地上部生物量和籽粒产量,但施肥后LSF、MSF和HSF 3个处理具有相同的生物量和产量。土壤基础肥力对籽粒淀粉含量没有显著影响,不施肥时LSF、MSF及HSF籽粒淀粉含量为67.99%—69.33%;但施肥降低高粱籽粒淀粉含量,随土壤基础肥力的升高,影响更为明显,HSF的CF处理淀粉含量仅为60.75%,比NF处理降低了九个百分点;土壤基础肥力对直链淀粉和支链淀粉比值没有影响。不施肥时LSF籽粒单宁含量最高,达13.69 g·kg-1,MSF和HSF的籽粒单宁含量分别为10.67和10.78 g·kg-1;施肥降低了LSF和HSF处理籽粒单宁含量,降幅达30%;尽管随土壤基础肥力提升籽粒蛋白质含量增加,但不施肥处理蛋白质含量较低,为50.98—68.54 g·kg-1;施肥显著提高了籽粒蛋白质含量,施肥后LSF、MSF和HSF处理的籽粒蛋白质含量分别为108.13、118.13和117.19 g·kg-1。土壤基础肥力显著影响了土壤地力和肥料对籽粒产量贡献率,LSF、MSF和HSF肥力下施肥对产量的贡献率分别为90.2%、51.7%和8.5%。不施肥时随土壤基础肥力提升,籽粒和秸秆中氮磷钾含量增加;与对应土壤基础肥力比较,施肥提高了籽粒和秸秆中氮磷钾养分吸收量,以HSF为例籽粒和秸秆中氮的吸收量分别由319.42和481.63 mg/盆增至597.11和924.92 mg/盆,造成了养分的奢侈吸收,降低了氮磷钾的收获指数,而在LSF和MSF情况下施肥提高了氮磷钾的收获指数。【结论】施肥能使低肥力土壤获得最大产量潜力;土壤基础肥力影响籽粒产量,但对籽粒淀粉、单宁和蛋白质含量的影响远远小于施肥;低肥力不施肥籽粒淀粉和单宁含量最高,高肥力施肥明显降低籽粒淀粉和单宁含量;施肥对籽粒蛋白质含量的影响远大于土壤肥力。施肥提高低土壤肥力植株氮磷钾收获指数,降低了高肥力养分收获指数,低肥力土壤合理施肥能实现籽粒高粱产量和品质的协同提高。

中晚熟区主要高粱品种耐瘠性综合评价

【目的】土壤肥力是影响作物生长发育和产量的重要因素。中国人均耕地资源缺乏,全国约有21.95%的耕地生产障碍问题突出,保障中国未来粮食安全不仅要兼顾现有耕地产能提升,同时要高度重视后备耕地资源合理开发利用,因此,在贫瘠的土地上种植耐瘠作物,避免与主要粮食作物生产竞争,对满足粮食需求至关重要。为利用边际土地发展高粱生产,2019年在山西省榆次区比较研究中晚熟区高粱品种耐瘠性差异,筛选耐瘠性强的高粱品种和高粱耐瘠性评价指标,为边际土壤高粱种植品种筛选提供依据。【方法】以23个高粱品种为试验材料,采用大田试验,设置高土壤肥力(对照处理)和低土壤肥力(瘠薄胁迫)2个处理,调查其对高粱产量性状、干物质积累、养分吸收等15个指标影响,计算各指标的耐瘠指数,采用基于主成分分析的隶属函数法与聚类分析评价参试高粱的耐瘠能力,筛选耐瘠品种;利用耐瘠指数和耐瘠综合评价值(D值),通过回归分析与相关性分析确定高粱耐瘠性鉴定的适宜指标。【结果】瘠薄胁迫下,高粱产量、穗粒数、收获指数(HI)、干物质积累量、抽穗后干物质积累量、抽穗时叶面积指数(LAI)、穗长和穗宽有不同程度降低,降低幅度依次为抽穗后干物质积累量>产量>穗粒数>干物质积累量>LAI>穗宽>HI;籽粒氮、磷、钾累积量和植株氮、磷、钾累积量有不同程度下降,其中,氮累积量对瘠薄胁迫最为敏感。通过主成分分析将15个指标转化成5个综合指标(累计贡献率为89.28%),计算各参试品种D值,聚类分析后,将23个高粱品种划分为4种类型,其中,耐瘠性强6个(0.633≤D≤0.755)、耐瘠性较强7个(0.467≤D≤0.592)、耐瘠性较弱7个(0.310≤D≤0.421)和耐瘠性弱3个(0.166≤D≤0.246)。不同高粱品种中,冀酿2号、辽杂19、晋杂18、晋杂22、金丰301和晋杂28的D值最高。利用逐步回归分析建立高粱耐瘠评价的最优回归方程,筛选出产量、干物质累积量、植株氮累积量、籽粒磷累积量、籽粒钾累积量和穗宽6个指标对高粱耐瘠能力有显著影响。相关性分析表明,干物质积累量、产量、植株氮累积量、植株磷累积量、籽粒氮累积量和籽粒磷累积量的耐瘠指数与D值的相关性较高,其相关系数分别达到0.845、0.836、0.766、0.778、0.761和0.757。【结论】在瘠薄胁迫条件下,不同高粱品种耐瘠性存在遗传差异,冀酿2号、辽杂19、晋杂18、晋杂22、金丰301和晋杂28为耐瘠性强的品种。产量、干物质累积量、植株氮累积量和籽粒磷累积量可用于高粱耐瘠能力的快速评价。

再论体育旅游发展基础与路径

中国人的休闲生活方式从20世纪80年代开始发生了巨大的变化。国民休闲从最初早晨的广播体操、午间的午休、晚上的"遛弯"、周末逛公园等,发展到现今的广场舞、户外运动、线上健身和自驾旅游等多种休闲游憩活动。在当今多样化的休闲游憩活动中,旅游作为休闲活动的一种类型逐渐从大众旅游发展到红色旅游、健康旅游、体育旅游等多种旅游形式,其中,体育旅游的出现更体现了时代发展的需要。从学术角度上来说,体育旅游是个实践性强的跨学科的研究领域,集体育学、教育学、管理学、旅游学、经济学等多学科为一体,所以体育旅游研究更需要综合性知识的积累。

行距和密度对籽粒饲用高粱产量和品质的影响

【目的】阐明不同行距和密度对籽粒饲用高粱生长、产量形成、品质及氮磷钾吸收的影响,明确山西农牧交错带饲用高粱适宜的栽培模式,为籽粒饲用高粱栽培技术提供理论依据。【方法】以籽粒饲用高粱新品种辽夏梁1号为材料,于2018和2019年开展田间试验。试验共3个行距,分别为30、50和60 cm,每个行距设4个密度,分别为13.5×10^(4)、16.5×10^(4)、19.5×10^(4)和22.5×10^(4)株/hm^(2),分析不同行距和密度及其交互对抽穗期株高、生物量和养分积累量,收获期产量、养分累积量和品质等影响。【结果】行距和密度及其交互作用显著影响饲用高粱的生长、养分吸收、产量形成和籽粒品质。增加种植密度,抽穗期株高、生物量和养分积累量增加,但抽穗后生物量、收获期生物量和养分积累量以及产量在50和60 cm行距下,随密度增加先增加后降低。产量与收获期生物量、氮积累量及抽穗后生物量显著正相关。50 cm行距下的平均产量、抽穗后生物量、收获期氮磷积累大于60和30 cm行距;行距50 cm、密度16.5×10^(4)株/hm^(2)的组合收获期生物量和氮积累量均较高,分别比各处理平均生物量和氮积累量提高3.6%—12.8%和3.6%—18.6%,同时产量也最高,两年分别可达10814和12434 kg·hm^(-2)。籽粒中淀粉和蛋白质含量随密度增加呈降低的趋势,但行距对其影响较小;单宁含量随密度增加显著增加,随行距增加也逐渐增加,行距和密度对饲用高粱籽粒单宁含量的影响大于淀粉和蛋白质。行距为50 cm、密度为16.5×10^(4)株/hm^(2)处理的单宁含量与平均含量相当。【结论】增加生育期内氮素吸收,提高抽穗后生物量、保障收获期生物量是提高产量的关键。饲用高粱在不同行距下合理调整株距可以提高产量,但影响籽粒品质,尤其是单宁含量,综合饲用高粱产量和品质,行距50 cm、密度16.5×10^(4)株/hm^(2)的组合可作为雁门关农牧交错带(辽夏梁1号)的推荐种植方式。

秸秆还田及钾肥减量对设施黄瓜钾钙镁含量和土壤钾形态的影响

在设施土壤栽培条件下,以农民习惯施钾量为对照(K),研究了减钾50%(K_(0.5))、减钾100%(K_(0))、秸秆还田下施全量钾(SK)、秸秆还田下减钾50%(SK_(0.5))和秸秆还田下减钾100%(SK_(0))对设施黄瓜产量,叶片、叶柄以及果实中钾、钙、镁含量和土壤钾形态的影响,为设施蔬菜栽培条件下钾肥管理提供科学理论依据。结果表明,与K处理相比,各处理对黄瓜产量无影响,而SK和SK_(0.5)处理显著提高了黄瓜果实中白利糖度。K_(0.5)、SK、SK_(0.5)和SK0处理对0~40 cm土壤速效钾含量无影响,而SK和SK_(0.5)处理提高了土壤缓效钾含量;K_(0.5)、K0、SK_(0.5)和SK0处理相比K处理,对黄瓜叶片和果实中钾、钙含量无影响,而SK处理显著提高了上、中部叶片钾含量,显著降低了叶柄中钙含量,K0、SK_(0)处理显著降低了中部叶柄中钾含量;相比K处理,K_(0.5)和K0处理提高了黄瓜叶片和果实中镁含量,SK0处理对果实中镁含量无影响,但显著提高了中、下部叶片中镁含量。因此,研究区域内,当设施土壤速效钾含量较高(>1100 mg/kg)时,黄瓜生育期内钾肥追施量以198.0 kg/hm^(2)为宜,以增施7.5 t/hm^(2)秸秆替代部分钾肥,不会对黄瓜生长和产量造成影响。

施用生物炭和秸秆对石灰性褐土氮肥去向的影响

为明确秸秆直接还田和秸秆炭化为生物炭后施入土壤对氮肥转化(植株吸收、土壤残留及损失)的影响,采用大田微区试验,运用15N标记示踪技术,分析了石灰性褐土施用生物炭和秸秆后氮肥的去向,并阐明其影响机制。试验共设3个处理,单施化肥(NPK)、施化肥并施生物炭(NPK+B)以及施化肥并施秸秆(NPK+S)。结果表明:石灰性褐土上高粱植株当季的氮肥吸收率、土壤残留率和损失率分别是18.41%～24.94%、22.67%～35.47%和46.12%～52.40%;与NPK处理相比,NPK+B和NPK+S处理高粱植株的氮肥利用率分别降低2.20个百分点和6.53个百分点(P<0.05),土壤残留率分别增加5.58个百分点(P<0.05)和12.80个百分点(P<0.05),氮肥损失率分别降低3.40个百分点和6.28个百分点(P<0.05);施用秸秆显著提高了土壤活性有机碳含量、土壤微生物数量及代谢活性,增强了氮肥转化过程中土壤微生物对肥料氮的固定,从而减少氮肥损失。因此,与施用生物炭比较,秸秆直接还田是提高石灰性褐土氮肥有效性及秸秆资源合理利用的更有效途径。

栽培模式对晋杂34产量及氮素吸收利用的调控效应

为确定适宜机械化栽培的高粱新品种晋杂34的最佳栽培模式,采用大田定位试验,于2014年研究了50 cm等行距种植时不同密度12. 0,13. 5,15. 0,16. 5,18. 0,19. 5万株/hm^2对晋杂34生长和产量的影响,于2015年研究了9种栽培模式(行距为等行距(50,60 cm)和宽窄行(30 cm+70 cm),不同行距下分别设12. 0,15. 0,18. 0万株/hm^2)对晋杂34产量及氮素吸收利用的影响。结果表明,密度增加明显降低了高粱茎粗和单株叶面积,增加了叶面积指数;行距显著影响株高和生物量,60 cm等行距的生物量较高,为10. 12～11. 25 t/hm^2。密度增加显著降低单穗籽粒质量,以12. 0万株/hm^2时最高,2014年高达81. 20 g,2015年为65. 38～73. 04 g;行距显著影响了千粒质量,以60 cm等行距时最高;就籽粒产量而言,2014年雨量充沛,以18. 0万株/hm^2较高,而2015年干旱年份,以60 cm等行距密度为15. 0万株/hm^2最高,为10 721. 61 kg/hm^2。低密度促进了穗花前植株对氮素的吸收和累积,提高了营养器官氮素向籽粒中的转运;而行距调控了穗花后氮素的吸收,60 cm等行距时具有较高的氮素吸收量。相关分析结果表明,穗花后的氮素累积量与籽粒产量呈显著正相关;氮素运转率与产量呈显著负相关。综上,不同栽培模式通过调控高粱生长和氮素吸收影响籽粒产量,通过栽培模式促进穗花后氮素吸收,对提升籽粒产量具有重要的意义,60 cm等行距密度为15. 0万株/hm^2为晋杂34最适宜的栽培模式。

山西曲沃设施蔬菜施肥现状及土壤氮磷累积与分配特征

在山西省南部调查了种植年限为1、7、10、13、16年的越冬长茬设施蔬菜生产施肥现状,研究了不同种植年限设施蔬菜土壤剖面硝态氮、Olsen-P和CaCl2-P的分配特征和规律,为控制设施蔬菜生产对农业面源污染的影响提供参考。结果表明:不同种植年限设施养分投入差异较大,新建设施氮、磷和钾投入量高达6088.3、2705.4和3287.2 kg·hm^-2,随后养分投入量明显降低N、P和K的养分投入水平在1591.1—2943、619.4—1195.6和877.5—2026.3 kg·hm^-2,80%的氮和90%磷在移栽前投入。过量养分投入和施肥与作物需肥不耦合增加了NO3--N在土壤剖面的迁移,种植1年200 cm土壤剖面的NO3--N通体大于30.00 mg·kg^-1,随种植年限增加NO-3-N向下移动明显,种植16年0—60 cm NO3--N含量达110—203 mg·kg^-1,土层180—200 cm接近60 mg·kg^-1;设施土壤0—20 cm的Olsen-P和CaCl2-P累积明显,种植1年分别达138.0和2.7 mg·kg^-1,而后累积至300 mg·kg^-1和7.6 mg·kg^-1左右,随种植年限增加Olsen-P和CaCl2-P在土壤剖面明显下移。该区域土壤Olsen-P与CaCl2-P的突变点为46.70 mg·kg^-1,土壤NO3--N含量与EC值显著正相关(r=0.624,P<0.01),CaCl2-P/Olsen-P与有机质含量表现出显著的正相关(r=0.317,P<0.05)。这表明EC值能够较好地表征NO3--N污染状况,由于CaCl2-P为易淋洗磷,故土壤Olsen-P含量>46.70 mg·kg^-1时易出现磷的淋洗,土壤有机质提升增加了磷淋洗的风险。

不同灌溉方式下秸秆还田对设施土壤碳、氮及蔬菜产量的影响

针对设施土壤C/N比失调,蔬菜产量下降的问题,采用裂区设计大田试验,研究了秸秆还田(S1)在水肥一体化(FG)和膜下沟灌(FP)两种灌溉方式对设施土壤碳、氮及蔬菜产量的影响。结果表明,在水肥一体化(FG)灌溉方式下的秸秆腐解率相比膜下沟灌(FP)高出10.7个百分点。在两种灌溉方式下,秸秆还田均增加了0—20 cm、20—40 cm土壤有机质含量,FG灌溉方式下分别增加了14.8%和12.4%;FP灌溉方式下分别增加了12.4%和2.9%。秸秆还田与FP灌溉方式结合,增加了0—200 cm土壤剖面硝态氮淋洗的风险。秸秆还田均降低了0—20 cm和20—40 cm层次土壤的pH,FG灌溉方式下分别降低了0.17和0.10个单位;FP灌溉方式下均降低了0.02个单位。无论是灌溉方式、秸秆还田还是两者的交互作用,均极显著提高了黄瓜产量,其中水肥一体化灌溉方式结合秸秆还田的效果最好。

高粱和玉米秸秆腐解过程的红外光谱研究

作物秸秆分解受其物理、化学及生物等特点影响,同时也受土壤的微生物影响。以尼龙网袋法比较研究了玉米和高粱秸秆腐解对土壤微生物、调节C/N的响应,采用傅里叶变换红外光谱分析了不同腐解期各处理秸秆的结构变化特征。结果表明,高粱秸秆和玉米秸秆腐解过程中的官能团变化基本相似,在腐解过程中碳水化合物和糖类含量逐渐减少,氨基酸、有机酸等可溶性有机物分解,甲基、亚甲基及酰胺类化合物含量降低,羧基含量增多,脂肪性减弱;并且在培养的前30 d中,高粱秸秆腐解速率要快于玉米秸秆,与山西土壤微生物浸提液比较,贵州土壤微生物浸提液更有利于秸秆的分解,添加氮调节C/N对玉米和高粱秸秆的分解具有促进作用。

填闲作物替代有机肥对设施土壤氮磷淋洗的影响

为控制设施蔬菜管理体系中有机肥用量、降低设施土壤氮磷负荷、减少设施氮磷面源污染风险,以研究区域农民习惯有机肥用量为对照处理(FP),农民习惯有机肥用量减施50%为有机肥减量处理(FP-M),在有机肥减量处理基础上,利用夏季揭棚休闲季种植饲草玉米(FP-M+C)、饲草高粱(FP-M+S)和草黑豆(FP-M+L),且在下茬蔬菜定植前将其原位还田作为填闲处理,采用原位收集淋洗液的方法,通过3 a田间定位试验,研究填闲作物替代有机肥对设施土壤氮磷淋洗量、有机质含量及其剖面硝态氮、有效磷含量和蔬菜产量的影响。结果表明,与农民习惯有机肥用量处理(FP)相比,有机肥减量(FP-M)及其填闲饲草玉米(FP-M+C)、饲草高粱(FP-M+S)和草黑豆处理(FP-M+L)对蔬菜产量无显著影响,FP-M+C和FP-M+S处理显著提高了0~40 cm土壤有机质含量;与FP处理相比,FP-M、FP-M+C、FP-M+S和FP-M+L处理在设施休闲季总氮淋洗量最高降幅分别为13.9%,59.5%,65.4%和54.5%,在蔬菜生长季最高降幅分别达38.3%,48.5%,39.0%和24.0%;与FP处理相比,FP-M、FP-M+C、FP-M+S和FP-M+L处理在设施休闲季总磷淋洗量最高降幅分别为42.3%,53.9%,45.4%和49.1%,在蔬菜生长季最高降幅达37.7%,33.8%,27.7%和26.3%;与FP处理相比,FP-M、FP-M+C、FP-M+S和FP-M+L处理显著降低了80~200 cm土层硝态氮(NO_(3)^(-)-N)和20~80 cm土层有效磷(Olsen-P)含量。利用设施休闲季种植填闲作物并将其原位还田,不仅能提升0~40 cm土层土壤有机质含量,起到替代有机肥效果,而且可降低土壤氮磷淋洗、减少设施蔬菜氮磷面源污染风险。

不同种植模式对高粱晋糯3号产量和养分吸收的影响

为了明确高粱新品种晋糯3号的最佳种植模式,研究了不同行距及密度对晋糯3号产量和养分吸收的影响。试验共设3个行距:30、50和60cm,每个行距处理设4个密度:4.5万、7.5万、10.5万和13.5万株/hm^2。结果表明,行距50cm时,晋糯3号单株叶面积、叶面积指数(LAI)、单穗粒数及产量最高,其次为行距60cm,行距30cm处理最低;相同行距时,密度为13.5万株/hm^2时产量较高,但与密度10.5万株/hm^2的产量没有显著差异。密度为4.5万株/hm^2时晋糯3号单穗粒数是密度为10.5万和13.5万株/hm^2时的1.8~2.0倍,产量为同一行距最高产量的72%~88%,这表明晋糯3号具有较强的群体调节能力。行距50cm结合密度4.5万株/hm^2促进了开花后植物对氮的吸收,开花后植株较强的氮素吸收能力是低密度产量提高的主要因素之一。行距50和60cm密度为10.5万和13.5万株/hm^2时产量较高且没有显著差异,但行距50cm有利于氮磷钾养分的吸收,为此晋糯3号的最佳种植模式为行距50cm结合密度10.5万~13.5万株/hm^2。

氮和延迟收获对谷子产量及小米品质的影响

以6个谷子品种(公谷88、晋谷21、长农47、长农35、冀谷41和豫谷35)为材料,设不施氮生理成熟收获(N0T1)、不施氮生理成熟延后14d收获(N0T2)、施氮150kg/hm^(2)生理成熟收获(N1T1)和施氮150kg/hm^(2)生理成熟延后14d收获(N1T2)4个处理,研究其对谷子产量、养分积累、小米叶酸含量及糊化特性的影响。结果表明,施氮提高了谷子的穗粒数、籽粒产量和地上部磷积累量,延迟收获提高了谷子千粒重和籽粒产量,降低了地上部钾积累量和小米叶酸含量。施氮和延迟收获降低了小米糊化的峰值黏度、谷值黏度及最终黏度,施氮降低其回升值,N0T2处理提高小米的糊化温度。相关性分析表明,籽粒产量与穗粒数、植株地上部氮和磷积累量呈正相关,与主要糊化参数呈负相关,小米总叶酸含量与植株地上部氮和钾积累量呈正相关,与糊化回升值呈负相关。施氮和延迟收获均有利于籽粒产量的形成,但降低了小米糊化特性,施氮在一定程度上缓解了延迟收获对地上部钾积累量和叶酸含量降低的影响。