玉米-小麦-豆粕型饲粮中添加纤维素复合酶对蛋鸡生产性能、蛋品质、养分表观代谢率和肠道食糜黏度的影响

本试验旨在研究纤维素复合酶(主要成分为纤维素酶、木聚糖酶、淀粉酶和蛋白酶)在蛋鸡玉米-小麦-豆粕型饲粮中的应用效果。选取53周龄海兰褐蛋鸡288只,随机分为4个组,每个组6个重复,每个重复12只鸡。对照组饲喂玉米-小麦-豆粕型饲粮,试验组分别在对照组饲粮的基础上添加200、400和600 mg/kg的纤维素复合酶。预试期为7 d,正试期为84 d。结果显示:1)与对照组相比,200、400、600 mg/kg组蛋鸡的产蛋率分别显著提高了2.72%、3.28%、5.39%(P<0.05);400和600 mg/kg组蛋鸡的平均日采食量及料蛋比显著降低(P<0.05)。2)400和600 mg/kg组鸡蛋蛋黄颜色显著高于对照组(P<0.05)。3)600 mg/kg组蛋鸡的能量表观代谢率显著高于对照组(P<0.05),400和600 mg/kg组蛋鸡的粗蛋白质表观代谢率显著高于对照组(P<0.05)。600 mg/kg组蛋鸡的能量表观代谢率显著高于200和400 mg/kg组(P<0.05),粗蛋白质表观代谢率各试验组间差异不显著(P>0.05)。4)与对照组相比,400和600 mg/kg组蛋鸡十二指肠食糜黏度显著降低(P<0.05),各试验组蛋鸡回肠食糜黏度均显著降低(P<0.05),其中400 mg/kg组比对照组降低15.79%。5)200、400、600 mg/kg组的利润比对照组分别提高了11.01%、19.74%、16.64%,其中400 mg/kg组蛋鸡产生的经济效益最好。6)通过建立料蛋比(y)与纤维素复合酶添加量(x)之间的回归方程y=11.072×10^(-7)x^(2)-0.001x+2.331,计算出获得最小料蛋比时的纤维素复合酶添加量为451.59 mg/kg。结合生产性能和经济效益,在本试验条件下,蛋鸡玉米-小麦-豆粕型饲粮中纤维素复合酶的适宜添加量为400 mg/kg。

“鸡-玉米-小麦”有机模式与“玉米-小麦”常规模式生产力之比较研究:以弘毅生态农场为例

本研究以山东省平邑县弘毅生态农场为例,通过货币及能值分析,以1年为周期,比较"鸡-玉米-小麦"有机模式与"玉米-小麦"常规模式生产力差异。结果表明:有机模式净货币收入为常规模式的3.8倍,2种模式投入产出比分别为1∶2.3和1∶1.8;系统能值投入表现为:有机模式为常规模式的22.8%,化肥占常规模式能值投入的91.32%,成为其成本过高的主要原因;有机模式能值产出和系统产出率分别为常规模式的1.7倍和7.5倍。投入相同量的能值,有机模式比常规模式产生更多的支持与服务功能,表现出"低投入、高产出"农业特点。

不同栽培模式及施氮对玉米-小麦轮作体系土壤肥力及硝态氮累积的影响

以在陕西关中土垫旱耕人为土区进行的连续6年定位试验为对象,研究了长期覆盖栽培及施氮量对玉米?小麦轮作体系下土壤有机质、全氮及土壤剖面硝态氮残留量和分布的影响。结果表明,不同栽培模式对土壤有机质和全氮含量的影响为覆草>垄沟>常规>节水,其中覆草模式影响达显著水平。增施氮肥不同程度地提高了土壤有机质和全氮含量。经过12季玉米-小麦的轮作,不同栽培模式0～200cm土壤剖面硝态氮残留量为垄沟>节水>覆草>常规,垄沟和节水栽培模式与常规栽培硝态氮累积量差异达显著水平。随种植年限和施氮量增加,0～200cm土壤中硝态氮累积量明显增加,施240kg·hm-2N(N240)处理0～200cm土壤硝态氮累积量显著高于施120kg·hm-2N(N120)处理。不同施氮量下硝态氮在0～200cm土壤剖面的分布存在差异,与不施氮(N0)和N120处理相比,N240处理下各栽培模式在120cm以下的土壤硝态氮含量随深度增加而显著增加。

猪场肥水施用对玉米-小麦农田氨排放、氮素利用与表观平衡的影响

规模化生猪养殖废弃物已成为当前重要污染来源,为有效解决猪场废水所引发面源污染问题,有必要开展将其替代矿物氮肥(作为肥水)施用于农田的探索。以华北平原高度集约化玉米-小麦一年两熟轮作体系为对象,通过田间小区试验,定量研究猪场肥水施用对作物产量、氮素吸收、氮素利用效率、土壤矿质氮累积、氨挥发损失及轮作体系氮素表观平衡的影响。试验包括7个处理:不施肥对照(CK)、尿素表施(CK1)、尿素注射施用(CK2)、猪场肥水替代25%尿素氮表施(25%WB)、猪场肥水替代50%尿素氮表施(50%WB)、猪场肥水替代25%尿素氮注射施用(25%WI)和猪场肥水替代50%尿素氮注射施用(50%WI)。猪场肥水作为基肥施用。结果表明,与CK相比,施用尿素和猪场肥水均可显著提高玉米、小麦产量和籽粒氮吸收量,其中25%WI最高,50%WI次之。与尿素表施相比,尿素注射施用、猪场肥水表施和注射施用均可明显提高氮肥农学效率、偏生产力和表观利用率,且肥水注射施用最高,肥水表施次之,而25%WI和50%WI之间无显著差异。与不施肥处理相比,施用尿素和猪场肥水0~100 cm土体矿质氮残留量显著增加50.8%~87.9%,其中50%WB、25%WI和50%WI无显著差异。与尿素表施相比,尿素注射施用、肥水表施和注射施用均可显著降低玉米和小麦基肥期土壤氨损失总量,降幅分别为26.5%~48.6%和11.4%~29.1%;同时,肥水表施和注射施用下轮作体统氮盈余显著降低7.6%~16.0%,其中25%WI降幅最高,但与50%WI无显著差异。综合考虑作物产量、氮素利用和环境效应,猪场肥水替代25%和50%尿素氮注射施用是该区玉米-小麦轮作农田猪场肥水最佳施用方式。

玉米-小麦混合粉面团流变学特性、面条品质及两者相关性

采用不同的配比将玉米粉与小麦粉混配,用混合粉制作面条,测定混合粉面团的流变学特性及面条的蒸煮与质构品质,并对面团流变学特性与面条品质进行相关性分析。结果表明:随着玉米粉配比的增加,混合粉面团的吸水率、稳定时间、评价值、拉伸能量、延伸度和最大拉伸阻力呈逐渐减少的趋势,形成时间也有所减小,而弱化度则有所增大,面条的蒸煮损失率呈上升趋势,而硬度、胶着性、咀嚼性和剪切力则逐渐减小。参考面条用小麦粉及挂面国家标准,同时考虑到玉米粉的利用率,得出玉米粉、小麦粉配比为15∶85的混合粉适合制作面条。玉米-小麦混合粉面团的流变学特性与面条的蒸煮及质构品质高度相关,可作为预测玉米-小麦混合粉面条品质优劣的有效指标。

玉米-小麦淀粉/玉米醇溶蛋白双层膜热学及微观特性

研究了玉米-小麦淀粉成膜液与玉米醇溶蛋白成膜液不同配比制作的5种可食用复合膜理化特性的差异,并分别通过扫描电子显微镜观察、热重分析、差示扫描量热分析、X射线衍射分析、傅里叶变换红外光谱分析对其热学特性和微观结构进行研究。结果表明:添加一层玉米醇溶蛋白后,双层膜阻水性提高,机械性能得到改善,由扫描电子显微镜观察结果可知双层膜间结合紧密,热重分析和差示扫描量热分析结果显示双层膜热稳定性得到提高,X射线衍射结果表明生物大分子之间相容性较好,傅里叶变换红外光谱分析结果发现双层膜间产生了新的氢键等作用力,为玉米-小麦淀粉/玉米醇溶蛋白双层膜在食品包装中的应用提供了重要的参考依据。

元谋干热河谷旱地玉米-小麦不同覆盖保水栽培措施的水分效应

为了探究元谋干热河谷区旱地农田水分生产情况,在典型旱地布置玉米-小麦田间试验,比较不同覆盖保水栽培措施的水分效应。结果表明,秸秆和地膜覆盖都具有保水作用,且地膜秸秆两元覆盖方式的保水效果尤其明显,且0~30 cm土壤水分变化较为活跃,30~60 cm土壤水分变化相对稳定,60~100 cm土壤水分变化最为稳定;土壤贮水、蓄水情况为处理Ⅰ〈处理Ⅱ〈处理Ⅲ〈处理Ⅳ,全年耗水强度处理Ⅰ〉处理Ⅱ〉处理Ⅲ〉处理Ⅳ,综合分析不同覆盖措施保水增产效果,为西南干热河谷区旱作农业合理应用覆盖栽培技术提供理论参考和实践指导。

黔中地区玉米-小麦轮作体系磷肥利用率及环境风险研究

本试验在连续3年定位试验的基础上,设计4个施磷(P_(2)O_(5))处理:玉米季(0,120,240,480 kg·hm^(-2))、小麦季(0,75,150,300 kg·hm^(-2)),探究不同施磷量对玉米-小麦轮作体系籽粒产量、氮磷吸收量、磷肥利用率及土壤磷素盈亏的影响。结果表明,与ck相比,各施磷处理作物籽粒产量、生物量均增加,玉米分别提高8.3%~27.4%、16.6%~21.8%,小麦分别提高44.0%~120.9%、50.1%~144.5%。玉米-小麦氮、磷累积量均随着施磷量增加呈先增后降的趋势,磷肥利用率均呈降低趋势。土壤速效磷与土壤磷素盈余量均随着施磷量增加而增加,且达到显著相关,仅不施磷处理土壤出现土壤磷素盈亏,其余各处理均呈现盈余。综合考虑轮作体系产量与磷肥利用效率及环境风险,玉米-小麦轮作体系施磷(P_(2)O_(5))量分别以149.0 kg·hm^(-2)、101.3 kg·hm^(-2)为宜。

麦季施磷量对小麦-玉米轮作产量及土壤有效磷的影响

为提高陕西关中地区小麦-玉米轮作体系磷素利用率和节本增效,以及筛选合理的磷肥施用方式,于2018-2021年进行连续3年的仅小麦季一次施磷的田间定位试验,通过设置0、75、150、225和300 kg·hm^(-2)5个施磷(P2O5)水平,分析了麦季施磷量对小麦-玉米轮作产量、生物量、植株磷积累转运及土壤有效磷含量的影响。结果表明,与不施磷处理相比,施磷处理下小麦和小麦-玉米周年籽粒产量分别提高29.38%~40.95%和15.72%~24.57%,成熟期生物产量分别提高18.56%~34.19%和12.84%~23.29%,花前干物质转运量分别提高31.65%~63.33%和27.79%~52.47%,成熟期磷积累量分别提高37.08%~54.67%和39.54%~44.38%,磷素转运量分别提高90.82%~165.63%和44.06%~58.27%。通过进一步回归分析发现,实现小麦季和小麦-玉米周年最高产量的施磷量分别为207和201 kg·hm^(-2);若综合考虑粮食安全、环境安全和肥料利用率,以95%的小麦最高产量为实际目标,小麦季施磷量仅为130 kg·hm^(-2),两个最高产量的施磷量分别降低37.20%和35.32%,磷肥利用率分别提高2.27和2.87个百分点,小麦成熟期和玉米成熟期土壤有效磷含量分别为17.96和12.31 mg·kg^(-1)。因此,陕西省关中小麦-玉米轮作区麦季一次施用磷肥可实现小麦和小麦玉米周年高产稳产,本试验条件下130 kg·hm^(-2)为满足较高的轮作产量和磷肥利用率的适宜麦季施磷水平。

秸秆还田及蚯蚓活动对小麦-玉米轮作下土壤水分运移的影响

为探讨关中平原小麦-玉米水分高效利用的栽培技术方式,采用田间定点观测方法,研究秸秆还田+接种蚯蚓处理对土壤含水量的影响。设置CK(对照)、S_(1)(秸秆还田3000 kg·hm^(-2))、S_(2)(秸秆还田6000 kg·hm^(-2))、E(接种蚯蚓)、S_(1)E(秸秆还田3000 kg·hm^(-2)+接种蚯蚓)、S_(2)E(秸秆还田6000 kg·hm^(-2)+接种蚯蚓)共6个处理。结果表明:各处理较CK处理均提高了土壤含水量,S_(1)、S_(2)、E、S_(1)E、S_(2)E处理下土壤含水量分别增加0.21%~27.47%、0.43%~32.85%、1.00%~15.53%、3.25%~36.52%、2.97%~51.24%。CK、S_(1)、S_(2)、E、S_(1)E、S_(2)E处理下土壤含水量分别为15.51%、17.14%、17.66%、16.33%、17.94%、18.91%;S_(2)E处理土壤蓄水保水效果最佳,S_(2)、S_(1)处理次之,E处理效果最差。由小麦扬花期、收获期到玉米抽雄期、收获期,不同处理下0~100 cm土壤含水量整体呈增长趋势,最大均值在玉米收获期(20.60%),最小均值在玉米抽雄期(8.63%)。相比于CK处理,其余处理均扩大了高含水区范围,且接种蚯蚓处理下土壤高含水区范围大于未接种蚯蚓处理。对小麦-玉米生长期土壤含水量影响因素相关分析结果显示,土壤含水量与>0.25 mm的大团聚体、SOC含量、TN含量呈显著正相关关系(P<0.05),与0.053~0.25 mm、<0.053 mm的土壤团聚体、pH值、毛管孔隙呈显著负相关关系(P<0.05)。可见,秸秆还田与蚯蚓活动有利于增加土壤含水量,扩大深层高含水区,提高土壤蓄水能力,进而提高降水利用效率。

华北平原冬小麦-夏玉米农田生态系统土壤自养和异养呼吸模型构建

土壤呼吸是陆地生态系统碳循环的重要过程,准确估算土壤呼吸对估算陆地生态系统碳源汇具有重要意义。通过在华北平原典型农田内开展土壤呼吸及其组分的原位观测实验,构建了适用于华北平原冬小麦-夏玉米轮种制农田生态系统的半经验半机理土壤异养呼吸和土壤自养呼吸模型。结果表明,冬小麦-夏玉米农田土壤异养呼吸模型可表达为土壤温度和土壤水分的函数,其中,土壤温度对土壤异养呼吸的影响适合用Arrhenius方程描述,而土壤水分的影响适合用对称的倒抛物线描述。验证表明,该模型的R^(2)和RMSE分别为0.68和0.52μmol m^(-2)s^(-1)。土壤自养呼吸模型包括维持呼吸和生长呼吸两个模块,其中,维持呼吸表达为土壤温度和叶面积指数的函数,其形式分别为Van′t Hoff指数方程和米氏方程;生长呼吸表达为总初级生产力与维持呼吸之差的线性函数。冬小麦季和夏玉米季土壤自养呼吸模型的结构相同,但是两种作物的模型参数差异较大。验证表明,冬小麦季土壤自养呼吸模型的R2和RMSE分别为0.64和0.50μmol m^(-2)s^(-1),夏玉米季土壤自养呼吸模型的R2和RMSE分别为0.67和0.37μmol m^(-2)s^(-1)。相比于不区分土壤异养呼吸和土壤自养呼吸的土壤总呼吸模型,本研究构建的土壤异养呼吸和土壤自养呼吸模型能够更加准确地模拟土壤呼吸的季节变化和年际变化过程,可为华北平原冬小麦-夏玉米轮种制农田生态系统的土壤呼吸估算提供方法依据。

减氮条件下配施控释尿素对冬小麦-夏玉米氮素利用及产量的影响

针对华北地区冬小麦-夏玉米轮作区氮肥用量大、损失严重而控释尿素成本高、推广难的问题,基于3 a 6季冬小麦-夏玉米轮作田间定位试验,探究不同减氮条件下普通尿素配施控释尿素对氮素利用的影响,以期在前期明确控释尿素与普通尿素适宜配比的基础上进一步优化施氮量,进而为华北冬小麦-夏玉米轮作区化学氮肥减量增效和控释尿素的推广应用提供技术参考。试验设置6个处理:不施氮(CK)、农民习惯施氮(FH,冬小麦季施氮270 kg/hm^(2),夏玉米季施氮240 kg/hm^(2),基追比为1∶1)和不同减氮条件下配施控释尿素的处理(N1、N2、N3和N4:冬小麦季分别施氮243,216,189,162 kg/hm^(2),其中控释氮占40%;夏玉米季分别施氮216,192,168,144 kg/hm^(2),其中控释氮占30%;均一次性基施)。结果表明:与FH处理相比,仅N1处理可实现冬小麦和夏玉米的连年增产增收,可使冬小麦在2017-2018年,2019-2020年分别显著增产4.0%,5.4%,即使在2018-2019年其他减氮处理均减产的情况下仍可增产1.6%;可使各年夏玉米青贮产量显著增加,平均增产10.9%;各季作物收获后0~100 cm,60~100 cm土层土壤无机氮积累量较FH显著降低,6季作物累计氮素利用率较FH提高11.3百分点。在减氮10%条件下按适宜比例配施控释尿素(即:冬小麦季施氮243 kg/hm^(2),配施40%控释氮;夏玉米季施氮216 kg/hm^(2),配施30%控释氮)可提高小麦-玉米轮作中的作物产量和累计氮肥利用率,并减少土壤无机氮素的累积和淋失。

引黄灌区夏玉米-冬小麦连作实时灌溉制度研究

为研究夏玉米-冬小麦连作模式下的节水灌溉制度,针对现有实时灌溉预报忽略了实际生产中复种连作的问题,统筹考虑复种连作时上下季作物生育期间隔时段内土壤水分的收支变化,建立了作物连作的实时灌溉预报模型,以三刘寨引黄灌区2014-2017年夏玉米-冬小麦连作为例进行模型的应用。结果表明:与传统灌溉制度相比,采用该模型所确定的实时灌溉制度其灌溉定额年均减少20.4%,灌区的灌溉用水量年均节省1470万m3,各年度夏玉米-冬小麦总产量分别增加2.4%、2.2%、0.8%,各年度水分利用效率分别提升13.6%、12.3%、18.3%。

商丘地区不同降水年型冬小麦-夏玉米需水量和缺水量分析

【目的】研究不同降水年型下冬小麦、夏玉米的作物需水规律及成因。【方法】基于1954—2019年商丘市气象数据、1999—2019年河南商丘农田生态系统国家野外科学观测研究站作物生育期观测数据和2011—2018年大型蒸渗仪观测数据,采用描述性统计和Mann-Kendall趋势检验方法,探究作物需水量和缺水量变化趋势,并通过主导分析法探索气象因子对作物需水量的影响。【结果】1954—2019年,周年有效降水量呈上升趋势,冬小麦季、夏玉米季有效降水量上升速率为3.09、5.23 mm/10a;仅丰水年下冬小麦季和周年有效降水量呈下降趋势。周年作物需水量呈极显著下降趋势(P<0.01),冬小麦季、夏玉米季作物需水量下降速率为6.72mm/10a(P<0.01)、18.47mm/10a(P<0.01);不同降水年型下冬小麦季、夏玉米季和作物周年需水量均表现为下降趋势。周年作物缺水量呈极显著下降趋势(P<0.01),冬小麦季、夏玉米季作物缺水量下降速率为9.81、23.70 mm/10 a(P<0.01);仅丰水年冬小麦季缺水量呈上升趋势。在平水年和枯水年,日照时间是影响冬小麦需水量的首要因子,但在丰水年相对湿度为影响冬小麦需水量的首要因子;夏玉米需水量的主要影响因子为日照时间、平均风速和最高温度,在3种降水年型下日照时间均为首要因子,其次是平均风速和最高温度。【结论】在丰水年型下,商丘地区冬小麦应在拔节—抽穗期灌溉,夏玉米季不灌溉;在平水年型下,冬小麦季应在拔节—抽穗期灌溉,夏玉米抽雄期灌溉;在枯水年型下,冬小麦和夏玉米在播前灌溉的基础上,还需分别在拔节—抽穗期和拔节—抽雄期进行灌溉。

华北平原冬小麦-夏玉米种植体系周年水分高效利用研究进展

在保证周年较高产量的同时,进一步提高水分利用效率是促进华北平原冬小麦-夏玉米一年两熟种植体系可持续发展的关键。从20世纪中晚期开始国内学者便从节水灌溉技术创新、灌溉制度优化、替代节水种植制度构建和节水抗旱新品种选育等方面开展了以冬小麦-夏玉米两熟种植体系为核心的周年水分高效利用途径的探索,取得了重要进展,显著提高了作物水分利用效率(WUE)。本文综述了华北平原冬小麦-夏玉米种植体系水分高效利用的研究进展,并提出了通过耕作或播/收期调控冬小麦-夏玉米周年降水与地下水平衡利用,促进周年水分(灌溉水和降水)高效利用的技术途径,以充分挖掘华北平原水分生产潜力,为该区冬小麦-夏玉米种植体系节水高产栽培及节水种植制度建立提供思路和依据。

优化施肥对小麦-玉米轮作体系产量、养分平衡与生态环境效益的影响

小麦-玉米轮作是华北平原主要的种植模式,对保障我国粮食安全起着关键作用。本文系统研究了不施肥(CK)、优化施肥(OPT)和农户习惯施肥(FP)方式连续8年对小麦-玉米轮作体系产量、养分平衡、温室气体排放和经济效益的影响。结果表明,小麦季、玉米季和周年轮作中,OPT较FP产量分别提高4.3%、5.3%和4.8%;氮肥偏生产力分别提高39.1%、31.7%和35.9%;磷肥偏生产力分别提高39.1%、40.4%和39.8%;钾肥偏生产力分别降低47.8%、47.3%和47.6%;温室气体排放量分别降低21.7%、21.1%和21.4%;温室气体排放强度分别降低27.0%、27.5%和27.3%;净收益分别提高11.2%、11.4%和11.3%,农业生产成本分别降低3.7%、2.1%和3.1%,环境修复成本分别降低28.4%、17.3%和22.1%。周年轮作中,OPT较FP氮素盈余量降低105 kg·hm^(-2)(46.3%);磷素盈余量降低48 kg·hm^(-2)(53.3%);钾素从亏缺1 kg·hm^(-2)变为盈余59 kg·hm^(-2),满足了作物生长需求。连续8年,OPT较FP土壤有机质含量提高5.3%,速效钾提高12.3%,有效磷降低27.8%。综上所述,与农户习惯施肥(FP)相比,优化施肥(OPT)具有高产、高收益以及环境友好的优势,为华北平原小麦-玉米轮作体系高效绿色生产提供了科学依据。

秸秆还田量对川中丘陵冬小麦-夏玉米轮作体系土壤物理特性的影响

【目的】探明秸秆还田量对农田土壤物理特征的影响,为川中丘陵紫色土区建立“提升土壤质量、高效利用秸秆”的种植业副产物利用模式,同时为秸秆资源化利用提供科学依据。【方法】基于田间长期定位试验(2006—至今),采用原位监测和计算机断层微扫描技术(CT)相结合的方法,研究秸秆还田量(无秸秆还田(RMW0)、秸秆30%还田(RMW30)、秸秆50%还田(RMW50)和秸秆100%还田(RMW100))差异对冬小麦-夏玉米轮作体系耕层土壤物理特征的影响。【结果】(1)秸秆还田可明显改善土壤透气、持水和导水性能,随秸秆还田量增加改善效果明显增加。RMW30、RMW50和RMW100处理较RMW0处理土壤容重分别显著降低15.2%、11.7%和17.9%,土壤孔隙度则分别显著增加18.4%、13.7%和21.3%。另外,RMW100处理饱和导水率高达1.62 mm·min^(-1),导水性能优于其他处理。(2)秸秆还田促进已有孔隙发育成更大孔隙,且孔隙均匀性和孔隙间连通性明显改善,RMW100和RMW50处理对土壤大孔隙组成的改善优于RMW30和RMW0处理。RMW100处理平均孔隙直径趋大,孔隙间连通性最优。RMW50处理孔隙均匀性明显提高,大小孔隙配比较其他处理更合理。(3)与无秸秆还田处理相比,秸秆还田后>2 mm团聚体数量显著增加,0.25—2 mm团聚体数量显著减少,秸秆还田有利于形成土壤水稳性大团聚体,促进中团聚体向大团聚体转变,RMW50和RMW100处理改善效果均显著优于RMW30处理。(4)土壤容重、>0.25 mm团聚体和大孔隙特征是反映石灰性紫色土区耕层土壤物理特征的主要指标,第一主成分和第二主成分对土壤物理性质的解释度分别为57.8%和23.6%。RMW50与RMW100处理土壤物理特征接近,与RMW0和RMW30处理在PC1和PC2轴上出现明显离散。【结论】川中丘陵紫色土区在产量无显著差异的基础上,不同秸秆还田量对耕层土壤物理性质的影响存在差异,秸秆50%和100%还田效果无显著差异,但显著优于秸秆30%还田和不还田处理,宜因地制宜进行还田量选择。

不同锌源叶面喷施对冬小麦和夏玉米产量及籽粒营养品质的影响

为探明不同锌源叶面肥喷施对小麦和玉米产量、籽粒矿质元素含量及锌、铁生物有效性的影响,对冬小麦-夏玉米轮作体系开展不同叶面肥喷施试验。小麦季设置去离子水(CK1)、尿素(CK2)、尿素+纳米氧化锌(U+ZnO)、尿素+壳聚糖纳米锌(U+ZnCNP)、尿素+普通七水硫酸锌(U+Zn)5种叶面肥处理;玉米季增加尿素与锌铁硒多元混合喷施处理(U+Zn/Fe/Se)。结果表明:各叶面肥喷施处理对小麦和玉米籽粒产量均无显著影响,但对籽粒微量元素含量有显著影响。不同锌源与尿素混合叶面肥对小麦籽粒锌含量强化效果由弱到强依次为U+ZnCNP<U+ZnO<U+Zn。与CK2处理相比,处理U+Zn使小麦籽粒锌含量显著提高77.7%(从22.80 mg·kg^(-1)增加至40.52 mg·kg^(-1))、籽粒植酸与锌(PA/Zn)摩尔比显著下降42.1%,使籽粒锌生物有效性(TAZ)显著提高74.5%。对于玉米,与CK2处理相比,处理U+Zn/Fe/Se使籽粒锌含量提高32.3%(从14.93 mg·kg^(-1)增加至19.60 mg·kg^(-1))、硒含量显著提高12.7倍(从17.66μg·kg^(-1)增加至242.04μg·kg^(-1))、籽粒PA/Zn摩尔比显著下降27.0%,使籽粒TAZ显著提高36.9%,使整个植株或玉米秸秆磷与锌(P/Zn)和磷与铁(P/Fe)摩尔比降低。研究表明,叶面喷施普通七水硫酸锌是提高小麦、玉米籽粒锌含量和生物有效性的最佳形式,其强化小麦籽粒锌效果优于玉米。叶面喷施尿素与锌铁硒混合溶液可同时提高玉米籽粒锌、硒含量及锌、铁生物有效性(籽粒、全株、秸秆),是解决人体或动物微量元素营养缺乏的有效农艺强化措施。

控释掺混肥对小麦–玉米轮作体系产量、氮肥利用效率及氨挥发的影响

【目的】针对华北平原冬小麦-夏玉米轮作体系氮肥施用量大、氮肥利用率低、氮素损失严重等问题,探讨不同配比的控释掺混肥减氮和一次性施肥对周年作物产量、氨挥发损失和施肥经济效益的影响,确立麦玉轮作体系轻简高效和环境友好的施肥技术。【方法】于2022—2023年,在山东省德州市现代农业科技园区开展田间试验。冬小麦和夏玉米均设不施氮对照(CK)、农户习惯施氮(FFP)、优化施氮(OPT)、CRBF1(包膜尿素与普通尿素在冬小麦和夏玉米上的掺混比例分别为5∶5和3∶7)和CRBF2(包膜尿素与普通尿素在冬小麦和夏玉米上的掺混比例分别为7∶3和5∶5),共5个处理。基施和追施肥后,监测了氨挥发量、强度和损失率。分析了作物干物质积累和产量、氮素吸收量和氮肥利用效率,并计算了施肥经济效益。【结果】与FFP处理相比,CRBF1和CRBF2处理的夏玉米、冬小麦和周年产量差异不显著;CRBF1和CRBF2处理夏玉米氮肥偏生产力提高了8.87~9.86 kg/kg,CRBF2处理玉米氮肥回收率提高了48.4%(P<0.05);CRBF1和CRBF2处理冬小麦季氮肥回收率、氮肥农学利用率和氮肥偏生产力分别提高了30.3%~37.2%、5.22~5.77 kg/kg和6.52~7.06 kg/kg(P<0.05)。与FFP和OPT处理相比,CRBF1和CRBF2处理的肥料+施肥人工投入减少381~960元/hm^(2),周年净收入增加1208~2654元/hm^(2)。CRBF1和CRBF2处理的周年氨挥发损失量、损失强度和损失率较FFP处理分别降低了69.7%~71.9%、72.0%~74.5%和90.0%~94.1%(P<0.05)。【结论】包膜尿素与普通尿素在冬小麦、夏玉米季按照5∶5、3∶7,或者按照7∶3、5∶5的比例掺混一次性基施,均可在减少氮肥用量和施肥劳力投入的条件下,确保周年作物产量稳定,提高生产效益,并显著降低氨挥发损失,是华北平原冬小麦-夏玉米轮作系统高产高效、轻简施肥的有效氮肥施用技术。

基于双作物系数法估算晋南地区冬小麦-夏玉米轮作系统蒸散量

冬小麦-夏玉米轮作系统是晋南地区常用的种植模式,为评估双作物系数法在冬小麦-夏玉米轮作系统应用的可靠性,掌握轮作系统耗水规律,通过双作物系数法模拟2016-2019年间冬小麦-夏玉米轮作系统蒸散量,以水量平衡计算结果为标准对其模拟结果进行评价,并区分植株蒸腾(T)和土壤蒸发(E)。该结果表明:在冬小麦-夏玉米轮作系统中,冬小麦初期、发育期、中期和后期的平均基础作物系数(Kcb)为0.2、0.59、0.98和0.15,夏玉米的为0.14、0.69、1.24和0.56;冬小麦的平均土壤蒸发系数(Ke)为1.24、0.63、0.07、0.42,夏玉米的为0.78、0.45、0.06、0.46。冬小麦全生育期内ETc为264.18~526.22 mm,夏玉米的为261.76~519.67 mm;发育期为耗水高峰期,冬小麦、夏玉米发育期蒸散量占各自生育期总蒸散量的比例分别为31.2%~51.3%和34.3%~58.2%;随着灌水次数的减少,冬小麦、夏玉米总蒸散量及植株蒸腾量均逐渐降低,土壤蒸发量也在灌水最少时达到最低,全生育期E/ETc,冬小麦为27.3%~46.4%,夏玉米为29.3%~44.2%。在冬小麦和夏玉米生长初期,80%以上的土壤水分以蒸发形式消耗,在中期时土壤蒸发占比最低,冬小麦为6.1%~13.4%、夏玉米为4%~7.6%。冬小麦、夏玉米各自蒸散模拟值(ETc-FAO)与实测值(ETc)呈现出较好相关性,R2为0.8~0.86,RMSE为0.5~0.6 mm/d,MAE为0.4~0.49mm/d,可见双作物系数法模拟晋南地区冬小麦-夏玉米轮作系统ETc具有较高精度,可为精确掌握冬小麦-夏玉米轮作系统耗水规律,进而制定合理的灌溉计划提供理论依据。