天水市旱作区春玉米—冬油菜秸秆带膜翻压还田栽培模式研究

为解决区域内春玉米—冬油菜一膜两用技术中秸秆利用不合理、土壤有机质含量低、有机肥投入不足、化肥施用不合理、土壤水分利用不足、肥料利用率较低等一系列问题,在天水市旱作区开展了春玉米—冬油菜秸秆带膜翻压还田栽培模式研究,以期为区域内化肥减施、地力提升和农业可持续发展提供依据。结果表明,秸秆粉碎带膜翻压还田可以提高玉米籽粒产量7.96%、冬油菜籽粒产量9.91%,增加0~20 cm土壤有机质、全磷、有效磷含量(分别增加2.53 g/kg、0.08 g/kg、10.93 mg/kg),缓冲土壤pH值,影响土壤速效钾、硝态氮和铵态氮水平。

旱作区农田土壤AM真菌对长期有机无机施肥的响应

AM真菌群落动态变化对于长期有效的土壤生态系统管理非常重要。为揭示旱作区农田土壤丛枝菌根(AM)真菌对长期有机、无机培肥管理的响应机制,利用单因素随机区组设计,基于连续11年的定位试验及高通量测序方法,研究了不施肥(T0)、长期单施化肥(T1)、长期化肥与牛粪有机肥(T2)和长期化肥与羊粪有机肥(T3)对土壤的影响,比较了土壤AM真菌群落组成及多样性间的差异,探究了驱动土壤AM真菌群落组成及多样性变化的土壤环境因子及其相互作用效应。结果表明:随培肥时间延长,与T0处理相比,T2、T3处理的土壤全氮、有机质含量显著增加,pH显著下降(P<0.05);与2018年相比,2021年的T0、T1和T3处理土壤全磷和速效钾含量显著下降。有机无机肥配施下,球囊霉属(Glomus)和类球囊霉属(Paraglomus)是土壤AM真菌的优势属,但近明球囊霉属(Claroideoglomus)的相对丰度显著下降,从优势属变为非优势属。近明球囊霉属较球囊霉属和类球囊霉属相对丰度而言,更容易受长期培肥影响而发生显著改变。连续有机无机肥配施到2018年后,T2、T3处理的土壤近明球囊霉属和两性球囊霉属(Ambispora)的相对丰度与T0间有显著差异(P<0.05);培肥至2021年后,T2、T3处理土壤近明球囊霉属和两性球囊霉属的相对丰度与T0处理间无显著差异。随培肥时间延长,不同处理间土壤AM真菌群落的α多样性差异消失。NMDS分析结果表明:长期培肥改变了土壤AM真菌群落的β多样性,但T2与T3处理间土壤AM真菌群落相似性较一致。连续培肥改变了土壤AM真菌群落结构组成和多样性,驱动AM真菌群落变化的土壤环境因子由土壤全氮、pH转变为土壤全磷。长期有机无机培肥没有同步提升土壤全磷、速效钾等主要理化性状。随培肥年限增加,驱动土壤AM真菌群落结构和多样性变化的土壤因子发生了显著改变,AM真菌群落会随土壤环境因子的变化倾向于更加敏感的驱动因子。

旱作区化肥减量配施有机肥对粮饲兼用玉米生长及产量的影响

为了实现旱作区化肥减量增效的可行性,研究化肥配施有机肥对玉米生长及产量的影响。2019—2020年,以粮饲兼用玉米品种‘金凯5号’为供试材料,设不施肥(CK)、单施商品有机肥(T_(1))、单施化肥(T_(2)常规用量)、化肥配施商品有机肥(T_(3))、化肥减量15%配施有机肥(T_(4))及化肥减量30%配施有机肥(T_(5))共6个处理。结果表明:2年各施肥处理与CK相比,施肥均能促进玉米生长,显著增加营养器官干物质累积量,提高玉米产量肥料农学效率与偏肥生产力,对生长与产量影响大小依次为:T_(3)>T_(4)>T_(5)>T_(2)>T_(1)>CK。其中,化肥减量配施有机肥(T_(4)、T_(5))与单施化肥(T_(2))相比,增加玉米株高0.24%~3.12%,穗位高增加0.28%~3.27%,叶面积指数增加2.36%~8.91%,不同生育期玉米干物质累积量增加4.14%~24.40%,玉米产量增加4.38%~11.20%,水分利用效率提高9.06%~13.20%,氮、磷、钾肥力农学效率提高0.44%~24.80%。综上所述,商品有机肥替代部分化肥能显著促进玉米生长与提高玉米产量,即便化肥减量30%(T_(5))也不会对玉米产量产生不利影响,同时能提高水分利用效率、肥料农学效率与氮肥偏生产力,是旱作区玉米一种节肥增效的施肥技术模式。

天水旱作区胡麻品种引种比较试验初报

为了筛选出适合天水旱作区种植的高产、优质、抗性较好的胡麻品种,以当地主栽胡麻品种陇亚13号为对照,对17个参试品种进行了引种比较试验。结果表明,各供试胡麻品种的生育期和生育时期差异不明显。陇亚14号、晋亚12号、0559、0523-2-13、09162、0354田间未发生白粉病,内亚9号、陇亚10号、陇亚杂1号、0818-6-13、0559和0354生长后期田间无倒伏现象。折合产量以晋亚12号最高,达2035.00 kg/hm^(2),较对照品种陇亚13号增产63.36%;天亚9号次之,为1653.50 kg/hm^(2),较对照品种陇亚13号增产32.73%;天亚11号、陇亚10号、0559、陇亚杂2号、陇亚14号较高,分别为1466.50、1450.33、1433.83、1402.92、1352.08 kg/hm^(2),较对照品种陇亚13号分别增产17.72%、16.42%、15.10%、12.62%、8.54%。综合考虑认为,晋亚12号、陇亚14号、陇亚杂1号、天亚9号主要农艺性状优良、高产优质、抗逆性强,可作为天水旱作区胡麻种植的主推品种;0559折合产量较高,籽粒饱满且千粒重高,建议适当推广;09162、0523-2-13、0354、陇亚14号的株高均高于75 cm且工艺长度好,可在油纤兼用品种种植区优先选用。

天水旱作区马铃薯氮磷钾效应模型构建及其施肥指标研究

为研究天水旱作马铃薯主产区氮磷钾肥料效应及施肥指标,采用3年肥料试验,明确土壤基础养分状况、校正系数、养分利用率等参数,探索土壤氮、磷、钾养分丰缺指标和相对产量及推荐施肥量,构建土壤碱解氮、有效磷、速效钾与土壤有效养分校正系数和推荐施肥量函数方程及氮磷钾肥料效应模型,并研究肥料配施对马铃薯产量的影响。结果表明,天水旱作马铃薯主产区土壤养分总体表现为低氮、中磷、高钾、低有机质,微偏碱。土壤有效养分校正系数与碱解氮、有效磷及速效钾含量之间呈显著幂指数负相关关系。试验区土壤地力贡献率均值为54.39%,氮、磷和钾肥相对产量分别为77.64%、87.57%、84.22%,氮、磷和钾养分增产率分别为30.74%、16.68%、23.08%,氮、磷和钾养分吸收利用率分别为32.58%、16.32%、45.40%,土壤有效养分校正系数分别为氮0.56、磷0.48、钾0.35,100 kg块茎所吸收N、P_(2)O_(5)、K_(2)O养分的量分别为0.4、0.15、0.9 kg。本试验条件下,氮、磷和钾增施对马铃薯产量的单因素及互作效应均表现为先上升后下降,以N_(2)P_(2)K_(2)氮磷钾配施组合产量最高。最高产量下的氮磷钾施肥用量为N∶P_(2)O_(5)∶K_(2)O=1∶0.97∶0.92(N:165 kg·hm^(-2)),产量为24860.32 kg·hm^(-2),施肥利润为34472元·hm^(-2);经济最佳产量下的氮磷钾施肥用量为N∶P_(2)O_(5)∶K_(2)O=1∶1.04∶0.79(N:154 kg·hm^(-2)),产量为24774 kg·hm^(-2),施肥利润为34603元·hm^(-2)。本研究结果可为天水旱作区马铃薯生产上平衡施肥提供科学依据和技术参考。

山西省旱作区马铃薯新品种(系)引进适应性鉴定及评价

山西省旱作区马铃薯种植品种比较单一,难以满足市场多元化需求及马铃薯产业发展。为筛选适宜山西省旱地种植的马铃薯优良品种,以山西省主推品种‘并薯26号’为对照品种,引进的9个马铃薯新品种(系)为研究对象,对其生育期、农艺性状、薯块性状、产量及品质进行评价。试验品种(系)生育期为101~110 d,其中‘冀张薯14号’生育期最长,收获时仍有少部分花,生产中可适度控旺或育苗移栽延长生育期进行种植。‘141-2’‘141-3’和‘冀张薯14号’结实性比较好,可作为旱地马铃薯育种亲本利用。块茎产量最高的是‘冀张薯14号’为47968 kg/hm^(2),其次是‘141-4’,这两个品种(系)产量超过对照品种‘并薯26号’,但差异不显著。‘141-4’及‘京张薯1号’的平均隶属函数值大于0.6,综合营养较好。通过试验鉴定,筛选出一些可在山西省旱作区种植的高产、优质、综合性状良好的品种(系),但还需要进一步种植试验。

陇中旱作区化肥减量增效技术模式研究

近年来,在农业生产中不少农户一味追求产量,肥料滥用、乱用现象普遍,造成了化肥的过量使用,影响了农产品的品质,产生了农业面源污染。本文介绍了旱作区化肥施用现状和形势,分析了实施化肥减量增效的必要性,总结了适宜区域内推广的化肥减量增效主要技术模式,提出了推行测土配方施肥、增施有机肥、应用新型肥料、开展农户施肥调查等对策建议,以期为旱作区化肥减量增效工作提供参考。

渭北旱作区春菜豆套种大蒜复种甘蓝高效集雨栽培模式

春菜豆套种大蒜复种甘蓝高效集雨栽培模式选用互补型作物,合理轮作倒茬,实现了两年三熟。前茬菜豆4月下旬采用秋季全膜双垄沟穴播,同时增施抗旱保水剂,生育期内最大限度接纳自然降水,春菜豆于7月中旬开始收获,越冬大蒜(蒜薹)翌年5月采收,后茬秋甘蓝9月份集中上市。据2020—2022年统计,该模式菜豆、大蒜(蒜薹)、甘蓝3种蔬菜作物667 m^(2)产量可达6000 kg,产值1.8万元左右,扣除直接成本、人工成本和间接成本,纯收益在1.2万元以上,适宜北方雨养旱作区推广应用。

耕作方式对内蒙古旱作区土壤水热及玉米产量的影响

【目的】探究不同耕作方式对土壤水热动态及玉米干物质积累和产量的影响,为内蒙古旱作区玉米生产提供理论支撑。【方法】采用随机区组试验设计,设置常规垄作(CP)、秸秆离田免耕(NT)、秸秆覆盖免耕(RNT)、秸秆覆盖条耕(RST)4个处理,于2021—2022年玉米各生育时期监测土壤温度、土壤含水量,测定各生育时期玉米干物质积累量,收获时测定产量。【结果】与CP相比,NT、RNT、RST降低了玉米各生育时期土壤平均温度及0~5 cm土壤活动积温,其中,NT、RNT 0~5 cm土壤活动积温2年平均分别显著降低69.81、127.52℃(P<0.05),而RST仅降低18.94℃,差异不显著(P>0.05);RNT、RST显著提高了玉米生育期内土壤贮水量(P<0.05),较CP、NT平均分别提高107.75、74.14 mm和71.50、37.89 mm。玉米出苗率RST较NT、CP、RNT平均分别提高1.58%、9.28%和9.11%;玉米成熟期干物质积累量及产量2年均表现为RST>NT>CP>RNT,其中,RST较CP、NT、RNT干物质积累量分别提高11.68%、4.47%和12.69%,产量分别提高6.06%、4.22%和7.21%,水分利用效率(WUE)分别提高7.63%、5.61%和6.52%。【结论】秸秆覆盖条耕具有较好的增温保墒效果,显著提高了玉米干物质积累量及产量,是实现内蒙古旱作区玉米增产增效的耕作方式之一。

旱作区富锌马铃薯绿色高质高效生产技术

为进一步做好富锌马铃薯的示范推广工作,增强甘肃省马铃薯市场竞争力,实现由马铃薯大省向强省转变,通过多年试验研究总结出的旱作区富锌马铃薯绿色高质高效生产技术,该技术以黑色地膜全覆盖垄作侧播栽培作为核心技术,综合配套富锌马铃薯品种、锌肥基施与喷施、病虫害绿色综合防控、全程机械化等关键技术,同时对富锌马铃薯生产中使用的所有废旧地膜进行全部回收再利用,以减少地膜对土壤和生态环境造成的污染。

陇中旱作区氮磷钾肥施用量对马铃薯生长与产量的影响

不合理的施肥方式是限制陇中旱作区马铃薯产业发展的重要因素。探究马铃薯产量与不同氮、磷、钾肥施用量与配比的关系,以期为马铃薯平衡施肥提供理论依据。以陇薯10号为供试材料,采用311-A最优试验设计,建立马铃薯产量与养分用量的回归模型,分析各养分的单因素效应、交互效应和边际效应,确定旱区马铃薯高产栽培的最佳施用量。结果表明:施用氮、磷、钾肥能够提高马铃薯株高、茎粗、叶面积指数、单株块茎数和单株产量,增产作用显著,以N180P120K150处理马铃薯产量最大(44084.53 kg·hm^(-2)),过量施肥或者缺肥均会导致产量下降,肥料对影响马铃薯产量、纯收入与肥料贡献率的作用表现为N>K2O>P2O5,肥料农学效益为P2O5>K2O>N;氮、磷、钾肥之间存在着显著的交互作用,与单一施肥相比,养分两两配施更有利于产量的增加,通过对比分析得出二元二次模型为最适模型。采用边际效应计算,基于该最适模型得出旱作区马铃薯氮(N)、磷(P2O5)、钾(K2O)的最优推荐施用量为236.05、70.06、113.62 kg·hm^(-2),适宜的氮、磷、钾施肥比例为1∶0.29∶0.48。可为当地旱区马铃薯的施肥提供参考借鉴。

基于最小数据集的黄淮海旱作区耕层土壤质量评价及障碍分析

为探究黄淮海旱作区耕层土壤质量特征,基于土壤物理、化学及剖面特征,建立黄淮海旱作区耕层土壤质量评价指标体系,运用主成分分析法构建耕层质量评价指标的最小数据集(minimum data set,MDS),结合障碍因子诊断模型揭示黄淮海旱作区耕层土壤质量特征及其障碍因素。结果表明:1)研究区耕层土壤质量评价最小数据集由土壤有机质、土壤阳离子交换量、土壤pH、耕作层厚度、耕作层穿透阻力和耕作层压实度构成,基于最小数据集和全指标数据集的耕层土壤质量指数间显著正相关(R2=0.61,P<0.05),Nash有效系数和相对偏差系数分别为0.601和0.181,表明最小数据集的指标能够代替全部数据集指标对黄淮海旱作区耕层质量进行评价;2)研究区耕层土壤质量总体处于中等水平,质量指数为0.25~0.61;适宜耕层各项指标如下:耕作层厚度不小于17.20 cm,耕作层穿透阻力不大于896.10 kPa,耕作层土壤压实度不大于78.01%,pH值为8.01~9.37,有机质不小于17.87 g/kg,阳离子交换量不小于21.13 cmol/kg;3)黄淮海旱作区存在明显的障碍类型,耕层障碍可分为薄化紧实与养分贫瘠障碍耕层、养分贫瘠耕层、土壤紧实型耕层3类。其中有机质含量低、阳离子交换量低、耕作层压实度过高是黄淮海旱作区耕层质量主要障碍。研究为黄淮海旱作区耕层土壤质量提升和改善提供理论支撑。

临洮县旱作区马铃薯新品种对比试验研究

在临洮县辛店镇对引进的21个马铃薯新品种从生育期、农艺性状、产量、商品率等方面进行对比试验,结果表明:陇薯16号、0109-4、陇薯9号、川引2号、临薯18、京张薯1号6个品种增产潜力大、生育期适中、田间表现较为突出,能适应旱作区的生长环境,可在旱作区推广种植。

长期施肥对旱作区农田土壤细菌群落组成和多样性的影响

为阐明长期有机、无机施肥对旱作区土壤细菌群落组成及多样性的影响机制,以农田土壤生态系统为研究对象,采用单因素随机区组设计,利用长期定位试验(11年)和高通量测序的方法,研究了不施肥(对照,T0)、单施化肥(T1)、化肥配施羊粪有机肥(T2)和化肥配施生物有机肥(T3)对土壤的影响,分析了处理间土壤细菌群落组成及多样性的差异,探究了驱动土壤细菌群落组成及多样性变化的主要土壤环境因子。结果表明:与T0相比,羊粪有机肥、生物有机肥与化肥配施能显著提高土壤全氮、全磷、有机质、碱解氮、有效磷和铵态氮的含量,其中T2处理效果最显著(P<0.05)。各施肥处理下土壤放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)细菌为优势菌门;羊粪有机肥、生物有机肥与化肥配施处理降低了土壤放线菌门的相对丰度,增加了绿弯菌门、拟杆菌门和厚壁菌门的相对丰度,T2处理与T0处理间有显著差异(P<0.05)。与T1处理相比,羊粪有机肥、生物有机肥与化肥配合施用使土壤硝化螺旋菌门的相对丰度显著降低。类诺卡氏菌属(Nocardioides)、KD4-96和Subgroup_6为土壤细菌群落的优势菌属。T2处理较T3处理更显著地降低了土壤类诺卡氏菌属(41.15%)、芽球菌属(41.67%)和红杆菌属(27.45%)的相对丰度。与T0处理相比,T2处理更显著增加了细菌群落物种数、群落辛普森指数、香农指数和Chao1指数(P<0.05)。冗余分析表明,土壤有机质(P=0.001)、pH(P=0.003)是驱动土壤细菌群落组成及多样性变化的主要因素。土壤pH以及有机质含量高低对驱动旱作区土壤细菌群落组成以及土壤细菌多样性变化均产生直接效应。因此,化肥与羊粪有机肥相结合的长期施肥管理是优化旱作区区域农田养分管理、提升土壤肥力的有效途径。

甘肃中部旱作区专用型马铃薯品种筛选与评价

对甘肃省内外20份高产优质马铃薯新品种进行了品种对比试验,比较了不同马铃薯品种生育期、植株表型特征、薯块性状、产量和品质等性状,并对各品种的品质性状进行聚类分析,通过综合分析评价,以期筛选出适宜在甘肃中部旱区推广种植的不同用途专用型品种。结果表明,甘农薯7号、陇薯15号、甘引6号和陇薯14号等4个品种生育期适中,田间长势好,块茎性状好,干物质含量均在22.0 g/100 g以上,淀粉含量均在17.0%以上,还原糖含量均在0.3 g/100 g以下,折合产量均在40 000 kg/hm~2以上,综合表现优异,可作为食品加工型品种在甘肃中部旱区进行示范推广;同薯29号淀粉含量高达18.53%,商品薯率高达93.4%,平均单薯重高达185.2 g,折合产量为34 176.6 kg/hm~2,可作为淀粉加工型品种在甘肃省中部旱作区进行示范推广;晋薯16号、中薯22号、中薯19号、冀张薯14号、V 7和希森6号等6个品种薯形好,块茎整齐度高,薯皮光滑,芽眼浅,干物质含量、淀粉含量和还原糖含量适中,折合产量均在40 000 kg/hm~2以上,品种适应性强、丰产性高,可作为中部旱区鲜食型品种进行示范推广。

陇中旱作区胡麻膜侧宽幅匀播技术土壤水温效应研究

采用田间小区试验研究了陇中旱作区胡麻膜侧宽幅匀播栽培技术的土壤水温效应。结果表明:膜侧宽幅匀播技术能显著提高胡麻土壤水分含量、降水利用率、水分利用效率和土壤温度。从出苗期到成熟期,膜侧宽幅匀播0~60 cm土层土壤含水量较膜侧沟播提高0.2~2.4个百分点,较传统条播提高0.6~4.6个百分点。膜侧宽幅匀播胡麻农田降水利用率为70.1%,较膜侧沟播提高3.2个百分点,较传统条播显著提高9.4个百分点。膜侧宽幅匀播胡麻水分利用效率为4.43 kg·hm^(−2)·mm^(−1),分别较膜侧沟播和传统条播显著提高19.1%和34.7%(P<0.05)。从出苗到成熟期,膜侧宽幅匀播0~25 cm土壤温度较膜侧沟播提高0~1.1℃;较传统条播提高0.1℃~2.2℃。膜侧宽幅匀播技术胡麻籽粒产量为1740 kg·hm^(−2),较膜侧沟播技术和传统条播技术分别显著增产24.5%和55.4%(P<0.05)。研究表明,胡麻膜侧宽幅匀播技术与其它两种栽培模式相比,增产效果显著。

阴山北麓旱作区主要作物需水量及需水规律分析

为分析阴山北麓旱作区主要作物需水量和离水规律,根据阴山北麓地区作物和气候资料,计算该地区主要作物的需水量,并对不同作物水分利用情况进行评价。结果表明:阴山北麓旱作区主要栽培作物在不同生育阶段对水分的需求量不同,各作物需水量大小依次为:向日葵>玉米>多年生苜蓿>马铃薯>莜麦>春小麦,并分析作物需水与作物生长的关系。考虑到作物在该地区产量和种植面积的优势,应优先考虑马铃薯的种植。玉米和多年生苜蓿是阴山北麓旱作区重要的饲草料作物,由于该地区热量和水分不足,推广大面积种植受到制约。综上所述,基于水资源高效利用的优化作物布局,能够促进该地区水资源合理利用和农牧业的可持续发展。

旱作区马铃薯新品种(系)筛选试验

选择VF、中暑5号、荷兰806、英尼维特、并薯29号、云薯902和并薯26号7个马铃薯新品种进行筛选试验,对不同品种马铃薯的生育期性状、田间性状、产量与品质进行对比分析,以选择出最适宜旱作区种植的马铃薯品种。结果表明:并薯26号、VF和英尼维特马铃薯的生产潜力巨大,可对这些马铃薯品种的适应性及稳定性进一步开展研究。

陇中旱作区加工型马铃薯新品种筛选试验初报

陇中旱作区马铃薯种植历史悠久,马铃薯产业已成为当地的主导产业。为筛选出陇中旱作区优质抗旱的淀粉加工型和全粉加工型马铃薯新品种。以陇薯3号为对照品种,在陇中旱作区对引进适宜不同生态区域种植的8个加工型马铃薯新品种进行筛选比较试验。结果表明,陇薯16号、陇薯17号、甘农薯9号这3个品种生育期长(120~125 d),为晚熟或中晚熟品种;出苗率高,植株生长旺盛,主茎数多,大中薯率均高于80%;薯形为圆形或长卵圆形、薯皮光滑、芽眼浅、食味优(蒸煮食味综合评分分别为7.00、7.50、6.63分);干物质含量高,分别为253.0、243.2、249.0 g/kg,分别较对照品种陇薯3号增加6.0、-3.8、2.0 g/kg;还原糖含量分别为2.70、1.40、1.10 g/kg;折合产量分别为29670、30855、31055 kg/hm^(2),分别较对照品种陇薯3号增产5.62%、9.84%、10.56%,可作为陇中旱作区全粉加工型品种推广种植。由于陇薯16号淀粉含量高达232.0 g/kg,也可作为陇中旱作区优质的高淀粉加工型品种进行推广。

旱作区阳离子交换量土壤转换函数的研究

为减少大范围测定阳离子交换量(cation exchange capacity, CEC)工作量,探寻一种利用较容易测定的土壤理化性质预测CEC简单、高效的方法。本文基于旱作区152个表层0~10 cm土壤的pH、质地、有机质等数据,建立BP神经网络、支持向量机、多元线性回归3种CEC土壤转换函数,并比较分析了各方法的预测精度和敏感性。结果表明,CEC主要受有机质、黏粒的影响且呈明显的正相关关系;支持向量机预测精度最高,其决定系数(R2 = 0.58)、效率系数(E = 0.57)均高于BP神经网络和多元线性回归,均方根误差(RMSE = 5.41)均低于其他模型,多元线性回归模型预测精度最低。支持向量机方法在旱作区内能够较好地预测阳离子交换量。