有土斯有粮:高标准农田建设提高了粮食单产吗?

作为“藏粮于地,藏粮于技”战略的重要政策实践,高标准农田建设被期待能够有效实现粮食增产和更好保障国家粮食安全。基于27个省(市、自治区)的面板数据,探索了高标准农田建设对粮食单产的影响及其可能机制。研究发现:(1)高标准农田建设能显著提高粮食单产。替换核心变量、进行非参数估计和考虑内生性的稳健性检验,均证实上述发现可信。(2)机制验证表明,高标准农田建设主要通过提升规模经营、促进技术进步和降低生产风险三大路径来提高粮食单产。(3)异质性分析发现,高标准农田建设对起伏度较小地形、粮食主产区、较发达地区的粮食单产促进效应更大。研究结果表明高标准农田建设确实是夯实粮食安全根基的重要举措,需扎实推进新一轮高标准农田建设工作。

不同土壤条件下秸秆还田量对土壤还原性物质及水稻生长的影响

[目的]在不同土壤上研究水稻秸秆还田后还原性物质的形成及其与水稻生长的关系。[方法]在砂壤土(S1)和粉壤土(S2)上进行2年盆栽试验,模拟低(RL)中(RM)高(RH)产量下秸秆全量还田,以秸秆不还田(R0)为对照,测定土壤还原性物质总量、Eh、亚铁离子、锰离子和铵态氮含量,分析水稻分蘖、根系干质量、根系活力和水稻产量等指标。[结果]秸秆还田后生育前期土壤Eh显著降低,还原性物质数量增加,S2的还原性物质高于砂壤土。与对照相比,2021年在移栽后56d之前秸秆还田处理还原性物质总量、铁和锰离子含量分别提高了8.36%~199.64%、1.43%~160.03%和8.43%~57.68%。2022年在移栽后45 d前对应增加了2.95%~163.61%、0.77%~19.74%和3.28%~64.96%。随着秸秆还田量增加,还原性物质总量、铁和锰含量有增加趋势。在移栽后56 d前(2021年)和35 d前(2022年)秸秆还田显著增加了土壤铵态氮含量11.28%~50.67%和10.79%~351.53%。秸秆还田使水稻分蘖期和拔节期的根系干质量降低15.06%~45.80%,秸秆还田显著降低了砂壤土上水稻分蘖期和拔节期的根系活力,在S2土壤上RL和RM增加了拔节期根系活力,RH降低了根系活力。秸秆还田后水稻分蘖数在水稻生育期降低了7.23%~48.44%,干物质积累量降低了3.59%~43.57%。RL和RM处理第二年水稻产量降低不明显,RH处理2年均显著减产。砂壤土中氧化还原电位高于S2,S2还原性物质总量、锰离子含量、铵态氮含量、根系干质量、根系活力、分蘖数、干物质积累量和产量均高于砂壤土。[结论]在本研究条件下,秸秆还田显著增加还原性物质总量,抑制水稻早期生长。黏重土壤上秸秆全量还田引起减产,砂壤土上中低产量下秸秆全量还田不会造成穗数显著降低,因促进大穗形成不会造成显著减产。采取有效措施减少秸秆还田下还原性物质危害是秸秆还田技术优化的重点。

2019年至2022年我国食用菌产量和种类概况分析

汇总并分析了2019年至2022年我国食用菌生产区域产量和种类概况。我国食用菌4年总产量排在前15位的省区为河南省、福建省、黑龙江省、河北省、山东省、四川省、吉林省、江苏省、贵州省、湖北省、江西省、陕西省、辽宁省、湖南省和广西壮族自治区,15个省份共计生产食用菌14382.45万吨,占全国总产量(16351.78万吨)的87.96%。我国年产量排前7位的食用菌有香菇、黑木耳、平菇、金针菇、毛木耳、双孢蘑菇和杏鲍菇,这7种食用菌4年总产量共计13583.20万吨,占全国食用菌总产量(16351.78万吨)的83.07%。通过分析生产情况,对食用菌行业发展进行了简要展望。

不同种植模式对玉米光合特性、产量及品质的影响

以6个不同熟期玉米品种为材料,于2020—2021年在河西走廊灌区不同地区开展试验,研究覆膜和露地两种种植模式对不同熟期玉米品种农艺性状、光合指标、产量和品质的影响。结果表明,不同地区两年参试品种在覆膜条件下的株高较露地种植提高3.96%,轴粗降低6.87%,其他农艺性状两种种植模式间差异不显著;品种间净光合速率(P n)、蒸腾速率(T r)、气孔导度(G s)和胞间CO 2浓度(C i)有所不同,但覆膜与露地种植模式间差异不显著;覆膜和露地种植处理的平均产量分别为16381.05 kg·hm^(-2)和16186.05 kg·hm^(-2),两模式间差异不显著;不同种植模式间的粗脂肪、粗蛋白、淀粉含量差异不显著。与露地种植模式相比,不同地区两个年份下早熟品种和中熟品种覆膜种植模式玉米产量分别平均降低5.30%和4.24%,晚熟品种玉米产量平均增加7.91%;与覆膜种植方式相比,露地种植早熟和中熟玉米品种的纯收入分别增加9.19%和6.99%,晚熟品种纯收入平均降低5.08%。综上所述,在河西走廊灌区,早熟和中熟玉米品种推荐选择露地种植,晚熟品种推荐采用覆膜种植。

藏粮于地:土地利用对粮食单产的影响

基于“藏粮于地”战略背景,采用全国10省(区、市)950户农户数据,在将土地利用分为规模经营、可持续耕作、结构调整的基础上,利用普通最小二乘法、两阶段最小二乘法和调节效应模型实证分析土地利用对农户粮食单产的影响效应与路径。结果表明:规模经营对粮食单产的影响呈先增后减趋势,即呈倒“U”形关系,可持续耕作能够显著提升粮食单产,而结构调整显著负向影响粮食单产;规模经营在可持续耕作、结构调整影响农户粮食单产中具有正向调节效应;对于耕地禀赋不同的农户,规模经营、可持续耕作对农户粮食单产的影响存在差异性。

甜菜生产大幅波动的原因探究——基于199份农户调查问卷

2022/2023年榨季我国甜菜糖产量108万t,约占食糖产量的12%,比上年增长25%。甜菜作为我国重要的糖料作物,近几年种植面积和产量的大幅波动非常引人瞩目。为此,基于199份甜菜农户的调查问卷,探究甜菜种植面积和产量的影响因素就尤为重要,主要得出以下结论:(1)2022年受甜菜价格上涨提振,甜菜种植面积增加明显。其中,内蒙古受到轮作土地和成本限制,种植积极性不如新疆地区。2023年因缺乏轮作土地和成本上涨,甜菜扩种热情削减。从区域异质性来看,内蒙古受政策和轮作土地影响较大,新疆受成本和作物竞争影响较大。(2)甜菜收购价格是影响种植面积的最主要因素,其次是甜菜单产,甜菜成本变动对种植面积也产生较大影响。(3)影响甜菜成本的主要因素是地租和生产资料,生产资料成本主要受化肥和农药价格变动的影响。(4)竞争作物和粮食补贴对甜菜种植面积也带来明显影响。(5)甜菜单产主要受甜菜品种、化肥施用、轮作倒茬的影响。(6)从现存的问题来看,生产成本上涨过快最受关注,作物竞争和气候异常的影响也比较严峻。此外,甜菜户均生产规模明显提升,2022年户均甜菜规模41.67 hm2,较2018—2020年提升128.08%;机械化程度总体较高,仅育苗移栽机械化程度略低。规模经营提升和机械化程度较高使得甜菜农户种植行为更为理性,对甜菜比较收益的反应更为敏感。

宁夏水稻生产和育种现状及展望

水稻是宁夏重要的粮食作物,对粮食安全、盐碱地改良利用、地下水位保持及绿洲生态系统的稳定和平衡发挥了重要作用。为助力宁夏水稻产业发展,梳理分析宁夏水稻生产情况,包括水稻种植面积、产量、主栽品种、栽培技术、种植效益、新品种选育及盐碱地水稻种植现状,在此基础上提出展望,重点包括控制水稻种植规模,改革耕作制度;推广高效栽培新技术;加大节水、耐盐碱新品种选育;发展一定规模的优质稻、有机水稻等,以期助力宁夏大米品牌建设和优质水稻产业高质量发展。

不同播期和密度对宁洪麦452产量及品质性状的影响

以新品种宁洪麦452为试验材料,探究了6种播期和密度组合处理对宁洪麦452产量和品质特性的影响。结果表明:以播期为10月20日、密度为2.7×10^(6)株/hm^(2)处理的产量最高;晚播处理降低了宁洪麦452的产量,但未达到显著水平,宁洪麦452表现出分蘖成穗多、穗长和粒重变化小等特点,可满足本区大面积稻茬种植的需求。宁洪麦452在各播期密度组合下,整体表现出面团稳定时间长、最大抗阻和拉伸面积大等强面筋特点,其中以播期为11月5日、密度为2.7×10^(6)株/hm^(2)处理的面团品质最佳。

沿黄灌区不同种植密度对胡麻产量和植株性状的效应

为探索胡麻产量和植株性状对种植密度的响应规律,筛选适宜白银市灌区胡麻的种植密度。以陇亚13号为供试品种,研究不同种植密度(600万、750万、900万、1050万、1200万粒/hm^(2))对胡麻产量和植株性状的影响。结果表明,随着种植密度的增加,胡麻产量、株高、工艺长度、单株生物量、单株粒重、每果粒数和经济系数呈先增后降的趋势,分茎数、分枝数、分枝长、果层厚度、单株果数和千粒重逐渐降低,主茎贡献率增加,分茎贡献率逐渐降低。在白银市灌区现阶段生产水平下,胡麻种植密度为750万粒/hm^(2)时,产量水平最高,为2299.68kg/hm^(2)。

福建漳州平和柚天气指数保险产品设计与定价

柚产业是福建省漳州市平和县的支柱产业,为分散当地柚生产的经营风险,基于福建省漳州市平和县1985−2022年柚产量及对应年份3月中旬至8月上旬的天气数据,将柚单产数据分解成趋势单产和气象单产,并调整单产数据使其转化到2024年的生产力水平下的单产,选用核密度估计法拟合该序列的概率密度函数并用于纯费率厘定;而后利用调整后单产数据和天气数据进行相关性分析,筛选显著的天气指数。结果显示:4月中下旬降雨量指数与调整后单产的线性关系最为显著。对于2024年约定的保障产量51000 kg·hm^(−2)和保险价格2.8元·kg^(−1),即每667m^(2)保险金额为9520元,厘定纯费率为4.0191%、保险费率为4.6220%;对于降雨量指数RI的保险赔付触发值160 mm以及RI的8个分级赔付区间,分别计算得到了对应的赔付事件发生概率,并给出了对应的赔付金额计算公式。

农机作业服务提高了粮食单产吗?——来自139个县农机购置补贴十年的历史证据

农业社会化服务是否能促进农业生产率,是推进中国式农业现代化需要回答的重要问题。以粮食生产中的农机作业服务为例,利用全国139个县域在实施农机购置补贴政策后十年间的面板数据,对农机作业服务水平与粮食单产之间的关系进行实证检验。结果发现,在控制了土地、劳动力、资本等投入要素之后,农机作业服务水平对粮食单产具有显著的促进作用,并且该作用在粮食主产区更为凸显;农业机械购置补贴政策使农机作业服务对粮食单产的影响出现阶段性差异,即在政策实施初期“购机”有效促进了“用机”,农机作业服务的粮食增产效应较为明显,而后期着力于“购机”的政策无法保障持续发挥农机作业服务的粮食增产作用。因此,需通过设立农机作业补贴等形式持续有效地发挥农机作业服务的粮食增产效应。

石漠化地区不同配方施肥下九叶青花椒产量与生长和养分储存的关系

【目的】揭示配方施肥下九叶青花椒产量与枝梢和根系生长、养分积累之间的关系,为提高花椒幼年期的经济产量及提前进入丰产期提供依据。【方法】在赤水河流域的遵义市播州区三合镇人工种植九叶青花椒林地设置样地,设置N、P和K共3个肥料因素,各因素均设置4个施肥水平,分析不同施肥处理对幼年期九叶青花椒枝梢和根系生长、非结构性碳水化合物含量、花芽分化率、结果枝率、穗粒数和产量等的影响。【结果】以尿素590 g/株、过磷酸钙1335 g/株、硫酸钾480 g/株、硼肥10 g/株、有机肥10 kg/株处理促进效果最佳,可显著提升九叶青花椒的花芽分化率、结果枝率、穗粒数、千粒重、坐果率和产量,其中,产量在各处理中最高,达1.088 kg/m^(2),比不施肥对照高73.49%。施肥改变养分在生长、养分贮藏以及生殖(开花结实)间的资源分配,施肥促进枝梢和根系生长,有利于植株获取养分,进而促进结实。产量与穗粒数显著相关,表明施肥能促进花芽分化且减少落花落果。施肥也促进枝条和根系可溶性糖含量积累,进而提高植株抗逆性。【结论】施肥可促进九叶青花椒养分积累、抗逆性提高(主要是对冬季低温),减少落花落果,进而提高产量。

中国小麦优势区域生产格局及施肥现状研究

为了解中国小麦种植优势区域生产格局变化和小麦施肥研究现状,科学指导小麦生产管理,依托中国知网(CNKI)数据库、中国农村统计年鉴及2022年国家科学施肥指导意见,对中国小麦产量与施肥研究相关数据进行整合分析。结果表明,2011-2021年中国小麦种植面积持续稳定在2 400万hm^(2),小麦总产量和单产除2016-2018年有所波动外,其余年间均表现为稳步增产趋势。根据文献研究和各地区小麦总产量占比,将小麦主产区划分为西北、华北、西南和长江中下游4大麦区。2018-2021年华北冬小麦区年均种植面积、总产量和单产均最高,分别为1 210万hm^(2)、7 806万t和6 104 kg·hm^(-2),其中河南省各项指标稳居第一。文献资料关键词共现情况显示,近年来小麦产量、肥料利用率和栽培技术依然是国内小麦施肥研究重点。2012-2022年小麦施肥研究文献年发表量均在230篇以上,其中2021年为383篇。文献发表量趋势表现为2012-2014年逐年上升,2015-2022年有不同程度波动,其中华北麦区的研究机构分布广泛,总发文量占全国49.4%,其次是西南麦区。另外,统计数据显示小麦施肥研究论文类型以基础与应用基础研究为主,偏重技术推广应用。对比2012-2022年文献中实际施肥量与国家推荐施肥量,各麦区氮磷钾肥用量普遍下降,化肥减施和化肥替代效果明显,但部分地区或农户仍存在不合理施用氮磷钾肥的现象。总体而言,2012-2021年小麦优势区域生产格局稳定向好,化肥施用量仍需不断优化。

鲁中南山区侵蚀性降雨及典型作物对坡面产流产沙影响研究

为研究降雨量、降雨历时、降雨强度等降雨因素及典型作物对坡面产流产沙的影响,基于K-均值聚类分析法对山东省泰安市东周小流域2014-2020年77次侵蚀性降雨进行分类,并进一步分析不同降雨类型下不同作物产流产沙特征及对各降雨指标的响应.结果表明:①研究区侵蚀性降雨可以分为Ⅰ型(小雨量、短历时、大雨强)、Ⅱ型(大雨量、长历时、小雨强)、Ⅲ型(中雨量、中历时、小雨强)3类.各降雨频率为67.53%,3.9%,28.57%,占研究期内总降雨量的44.2%,14.02%,41.78%.②各径流小区产流和土壤流失量从大到小依次为大豆、裸地、地瓜、花生,花生和地瓜对径流和泥沙的削减效果相对较好.在Ⅱ型条件下,各小区产流产沙量最大,Ⅲ型次之,Ⅰ型最小;但当Ⅰ型和Ⅲ型雨频率较高时,产流产沙量也较大.③对坡面产流产沙影响最大的因素为降雨量,当作物种类不同时,影响次之的因素有所差别.径流对降雨因素的响应程度高于土壤流失量,控制产流发生可在一定程度上有效降低土壤流失量.

减氮对引黄灌区春玉米氮素吸收利用和淋失的影响

为探究不同减氮水平下春玉米产量及氮素吸收利用和氮素淋失损失特征,为宁夏引黄灌区春玉米氮肥合理施用提供理论依据,本研究于2021—2022年在宁夏引黄灌区基于渗漏池进行了连续两年的田间定位试验,以先玉1225为供试玉米品种,设置了5个氮水平,施氮量分别为常规施氮420 kg·hm^(-2)(N-420)、减氮14.29%(N-360)、减氮35.71%(N-270)、减氮57.14%(N-180)、不施氮处理(CK),对春玉米产量、氮素吸收利用和氮素淋失损失量进行测定分析。两年数据均表明,农户常规施肥与减氮14.29%处理籽粒产量没有显著差异(P<0.05),减氮35.71%处理较常规施肥处理产量降低。2021年减氮35.71%、减氮14.29%处理较常规施肥处理籽粒产量分别降低了8.60%和3.59%,2022年减氮35.71%处理籽粒产量较常规施肥处理降低11.46%,而减氮14.29%处理与常规施肥处理相比籽粒产量增加1.42%。氮肥表观利用率、氮肥农学效率、地上部氮素收获指数两年数据均显示减氮35.71%处理高于减氮14.29%处理和常规施肥处理。氮肥偏生产力随着施氮量的增加逐渐降低,与减氮57.14%处理相比,减氮35.71%、减氮14.29%和常规施肥处理分别降低19.57%、33.81%、42.59%。总氮淋失量随施氮量的增加而升高,减氮35.71%、减氮14.29%处理总氮淋失损失量较常规施氮处理降低42.51%和18.09%。各处理氮素淋失中,硝态氮是主要形式,占总氮的45.50%~54.68%。相关性分析表明,施氮量与总氮淋失量呈正相关,随着施氮量的增加,总氮淋失量呈指数型增加(R2=0.9986)。研究表明,与常规施氮量相比,减少35.71%施氮量下,春玉米产量平均减少10.03%,总氮淋失量平均降低42.51%,氮肥表观利用率、农学效率和偏生产力均提高。综合考虑认为,施氮270 kg·hm^(-2)可作为协调引黄灌区春玉米产量和环境安全的合理选择。

长期施用有机肥对半干旱区春小麦产量及其水分利用效率和土壤有机碳的影响

以国家土壤质量安定观测试验站黄绵土区的农田长期定位试验为研究对象,研究长期施用有机肥对半干旱区春小麦产量及其水分利用效率和有机碳的影响。结果表明,连续种植7年春小麦,施肥显著影响小麦产量及其水分利用效率,以化肥与有机肥配施(NPKM)处理效果最好,较单施化肥(NPK)、单施有机肥(OM)处理春小麦产量和水分利用效率分别增加了7.18%和7.82%、5.91%和3.83%;在定位施肥初期(前3年),NPKM和NPK处理的效果优于OM,在第4年三者无差异,而第5年及之后,NPKM和OM处理的效果明显好于NPK处理。长期NPKM和OM处理较NPK处理0~20 cm土层土壤有机碳含量分别显著增加了36.88%和31.98%,有机碳储量分别显著增加了31.17%~41.94%和27.80%~35.81%,表层0~10 cm的增加效果显著好于10~20 cm土层。不同施肥处理对0~20 cm土层土壤微生物生物量碳(MBC)的影响表现为NPKM>OM>NPK>CK,且差异显著,长期NPKM和OM处理较NPK处理土壤MBC分别显著增加了46.4%和28.7%,长期单施NPK处理可显著增加土壤MBC含量,但对有机碳影响不明显。综上所述,长期NPKM或OM处理可显著增加黄绵土小麦地土壤有机碳和MBC含量,增加有机碳储量,有利于农田土壤固碳增汇,提高小麦产量及其水分利用效率。

有机肥替代氮肥对银北灌区盐化灌淤土理化性质及玉米生长的影响

次生盐渍化已成为宁夏银北灌区灌淤土壤退化的主要形式,制约着宁夏农业持续高质量发展。为了给宁夏地区盐化灌淤土的施肥管理及提高作物产量提供科学依据,以银北灌区典型盐化灌淤土为研究对象、玉米品种先玉335为指示品种,研究了不同施肥水平对盐化灌淤土土壤理化性质及玉米生长的影响。结果表明,各施肥处理均能有效地增加盐化灌淤土的速效养分含量,进而优化玉米产量构成要素,提高玉米产量。各施肥处理除常规施肥处理(施N 375.0 kg/hm^(2)、P_(2)O_(5)100.0 kg/hm^(2)、K_(2)O 100.0 kg/hm^(2))的玉米总根长、根表面积最高外,有机肥替代常规施肥量50%氮肥(施N 187.5 kg/hm^(2)、P_(2)O_(5)100.0 kg/hm^(2)、K_(2)O 100.0 kg/hm^(2)、有机肥7.3 t/hm^(2))处理的土壤理化性质及玉米生长指标最高。与对照不施肥相比,该处理下土壤有机质、速效氮、速效磷、速效钾分别增加了34.5%、25.9%、120.5%、23.7%,玉米穗长、穗粗、穗粒数、产量分别增加了40.5%、15.2%、80.5%、104.8%,秃尖长降低了78.0%;与常规施肥处理相比,该处理下土壤有机质、速效氮、速效磷、速效钾分别增加了36.5%、21.4%、13.7%、8.6%,玉米穗长、穗粗、穗粒数、产量分别增加了0.6%、1.9%、5.3%、3.1%,秃尖长降低了57.7%。综合分析,不同施肥水平均可改善盐化灌淤土理化性质进而提升玉米产量,且以有机肥替代部分氮肥施用的处理效果较好,其中以有机肥替代常规施肥量50%氮肥的施肥水平效果最好。

陇东地区富油煤地质特征与主控因素研究

为探明陇东地区富油煤地质特征及主控因素,结合地质背景、煤工业分析、显微煤岩分析及格金低温干馏试验等相关测试,对陇东地区富油煤地质特征进行研究,采用统计分析方法,研究煤相参数与焦油产率之间的线性关系,分析影响陇东地区富油煤焦油产率的主要控制因素。结果表明:陇东地区固定碳含量和灰分产率明显较小,水分含量和挥发分产率明显较大,挥发分产率越高,焦油产率越高;煤岩组分以镜质组为主,惰质组次之,整体属于富油煤;陇东地区煤中焦油产率受成煤物质以及成煤环境的影响,煤中焦油产率与镜质组含量呈正相关趋势,与惰质组含量呈负相关趋势,与煤中H元素含量和H/C原子比呈正相关趋势;灰成分指数和镜惰比与焦油产率呈正相关趋势,表明陇东地区成煤环境属于潮湿、厌氧的还原环境,有利于煤中有机质生油。研究结果为今后煤炭资源勘探提供科学依据,有助于富油煤资源量的准确预测。

不同有机肥对煤矿复垦区土壤养分及细菌群落结构的影响

【目的】探明在煤矿复垦区施用不同有机肥下土壤养分及细菌群落与功能的变化特征,为复垦区土壤的培肥改良和健康管理提供理论依据。【方法】依托定位培肥试验基地(山西省孝义市偏城村采煤塌陷区),分析连续3年施用不同有机肥(鸡粪、猪粪、牛粪)和化肥处理对煤矿复垦区土壤养分、细菌群落结构与功能以及玉米产量的影响。【结果】(1)连续3年定位培肥后,施用有机肥较化肥显著降低土壤pH(降低0.03—0.08单位),而显著增加了土壤有机碳(11.0%—15.5%)、全氮(14.9%—19.1%)、碱解氮(20.3%—43.4%)和速效钾(12.3%—13.6%)含量,其中鸡粪处理对土壤有机碳和碱解氮含量提升最大;施用化肥和有机肥均显著增加作物产量(16.7%—21.1%),其中猪粪对作物产量的提升最大。(2)施用有机肥显著提高复垦区土壤细菌丰富度,并影响细菌群落结构组成。在门水平上,施用有机肥显著增加变形菌门和厚壁菌门的相对丰度,其中猪粪和鸡粪处理下厚壁菌门的相对丰度显著高于牛粪处理。在属水平上,不同有机肥处理均显著增加了列契瓦尼尔氏菌属、鞘氨醇单胞菌属和芽孢杆菌属等有益菌属相对丰度。(3)复垦区土壤细菌生态功能以化能异养、好氧化能异养为主。施用有机肥显著提高化能异养和发酵作用种群的相对丰度,其中猪粪处理下发酵作用种群丰度显著高于鸡粪和牛粪处理。(4)Mantel检验分析结果表明,土壤细菌多样性和功能均与土壤有机碳、全氮、全磷含量呈显著正相关。【结论】施用不同有机肥均可以提高复垦区土壤养分含量,改善土壤细菌群落结构与功能,进而增加玉米产量。但不同有机肥对土壤养分、细菌功能菌群及玉米产量的影响存在差异,其中鸡粪对土壤养分的提升幅度最大,猪粪对有关碳素功能菌群和玉米产量提升幅度最大,而牛粪对土壤养分和产量的提升幅度较低。

绿洲灌区密植对氮肥减量玉米产量的补偿潜力

【目的】针对绿洲灌区玉米生产氮肥用量过高的问题,探究通过密植补偿氮肥减量对玉米产量负效应的可行性。【方法】2019—2021年,以施氮水平为主区,设地方习惯施氮(N_(2),360 kg·hm^(-2))、减量25%施氮(N_(1),270 kg·hm^(-2))两个水平;以种植密度为副区,设传统(M_(1),7.8万株/hm^(2))、中(M_(2),10.4万株/hm^(2),增密33%)、高(M3,12.9万株/hm^(2),增密66%)3个密度水平,进行裂区试验,重点研究氮肥减量条件下增密对玉米产量及其构成因素的影响。【结果】(1)氮肥减量导致玉米籽粒产量、生物产量分别降低4.0%、4.9%。减氮条件下,中密度可以产生籽粒产量补偿效应,N_(1)M_(2)较对照N_(2)M_(1)提高4.1%;高密度处理N_(1)M3生物产量补偿效应最大,较对照提高14.2%。(2)通过回归分析模拟得到:减氮条件下,当种植密度提高至8.4万株/hm^(2)可以与对照N_(2)M_(1)籽粒产量持平,并在10.6万株/hm^(2)时获得最大产量13537kg·hm^(-2),较对照提高4.9%。(3)氮肥减量引起穗数、穗粒数和千粒重分别降低5.0%、3.3%和3.4%;中、高密度分别较传统密度提高穗数27.9%、49.7%,降低穗粒数3.8%、8.4%,降低千粒重5.2%、8.9%。中密度较传统密度对收获指数无显著影响,而高密度使收获指数降低14.2%。N_(1)M_(2)较对照N_(2)M_(1)通过穗数增加补偿了减氮引起穗数、穗粒数及千粒重的下降,从而实现丰产。(4)氮肥减量降低拔节期至抽雄吐丝期的玉米生长率7.2%—8.4%;中、高密度较传统密度提高苗期至大喇叭口期玉米生长率27.3%、60.3%。(5)氮肥减量条件下,N_(1)M_(2)较对照提高叶、茎和鞘干物质转运量达9.6%、13.6%和3.7%,提高叶和茎对籽粒产量的贡献率5.3%和9.0%。【结论】通过合理密植可以补偿减氮引起的玉米产量下降,在施氮量270 kg·hm^(-2)的基础上增密至10.4万株/hm^(2),能够最大化产量补偿效应,是绿洲灌区玉米节氮稳产丰产的可行措施。