施氮对陇中黄土高原旱作麦田N_(2)O和CO_(2)排放的影响

【目的】探究陇中黄土高原半干旱区旱作麦田土壤N_(2)O和CO_(2)排放对不同施氮量的响应,阐明旱作麦田N_(2)O和CO_(2)排放特征及其主要影响因素,以期为该地区旱作麦田温室气体减排和氮肥管理提供依据。【方法】以陇中黄土高原旱作麦田为研究对象,采用大田定位试验和室内指标测定相结合的方法,布设CK(不施肥)、LN(低量氮肥)、MN(中量氮肥)和HN(高量氮肥)共4个施氮梯度,分析不同施氮量对旱作麦田土壤硝态氮(NO_(3)^(-)-N)、铵态氮(NH_(4)^(+)-N)、有机碳(SOC)、土壤温度、含水量及土壤N_(2)O和CO_(2)排放的影响。【结果】0~10 cm土层土壤中,HN、MN、LN较CK处理,NO_(3)^(-)-N平均含量增幅为21.55%、26.06%和34.11%;NH_(4)^(+)-N平均含量增幅为21.77%、31.42%和39.20%;SOC平均含量增幅为20.43%、25.80%和35.9%。HN、MN、LN较CK处理,N_(2)O累计排放量增幅为78.63%、130.47%、217.51%;CO_(2)累计排放量增幅为5.73%、10.63%、21.75%。皮尔逊相关关系表明,不同施氮处理中,麦田0~10 cm土层土壤中NO_(3)^(-)-N、NH_(4)^(+)-N和SOC平均含量与N_(2)O、CO_(2)累计排放量呈极显著正相关关系(P<0.001),土壤温度与N_(2)O和CO_(2)累计排放量呈显著正相关关系(P<0.05),土壤含水量与N_(2)O累计排放量呈显著的负相关关系(P<0.05),与CO_(2)累计排放量相关关系不显著。【结论】施氮可以增加黄土高原旱作麦田表层土壤中NO_(3)^(-)-N、NH_(4)^(+)-N和SOC含量,进而增加了N_(2)O和CO_(2)累计排放量,是该地区麦田N_(2)O和CO_(2)排放的主要驱动因子,表层土温和土壤含水量也一定程度上影响着N_(2)O和CO_(2)的排放。

小麦田日本看麦娘和菵草竞争力比较

日本看麦娘和菵草是江苏省稻茬小麦田的优势种杂草,为了比较2种杂草在田间的竞争能力,在2021—2022年进行盆栽试验,采用竞争试验方法测定相邻杂草密度为1~16株/盆时靶标杂草日本看麦娘、菵草的株高、穗长、单株成穗数、结实产量及干重等。结果表明,随着相邻杂草密度的增加,靶标杂草的株高、穗长、单株成穗数、结实产量均呈下降趋势。菵草为相邻杂草时对靶标杂草的竞争效应大于日本看麦娘为相邻杂草的效应。2种杂草对日本看麦娘株高、穗长影响的差异比其他指标小;最小试验密度的2种相邻杂草对靶标杂草穗长、结实产量的竞争效应差异不显著,密度增加时则表现出差异显著性;菵草对靶标杂草单株穗数的影响显著或极显著大于日本看麦娘(4株/盆除外),相邻杂草密度超过2株/盆时,菵草对靶标杂草结实产量的影响也显著或极显著高于日本看麦娘的影响,说明菵草对靶标杂草的竞争效应大于日本看麦娘。在相邻杂草密度与靶标杂草相对干重的关系模型中,菵草为相邻杂草的b值均大于日本看麦娘为相邻杂草的b值,表明菵草(邻)对靶标杂草干重积累的影响大于日本看麦娘(邻)的影响。2种杂草混生时,菵草的竞争力大于日本看麦娘,菵草对日本看麦娘有竞争优势。

渭北旱原夏闲期麦田不同耕作措施的土壤贮水效应

【目的】研究免耕、深松和翻耕麦田夏闲期土壤贮水能力,揭示3种耕作方式麦田土壤蓄水保墒能力产生差异的机理。【方法】选取渭北旱原中等产量水平的旱作麦田,于2007和2008年麦田夏闲期,研究免耕、深松和翻耕3种耕作方式下,麦田0~300 cm土层土壤贮水量和降雨后土壤水分的时空变化特征。【结果】2007和2008年夏闲前后,免耕、深松处理0~300 cm土层土壤含水量较翻耕处理分别提高47.2%,55.6%和38.9%,22.2%,均达到显著水平（＜0.05）,并且3种耕作方式土壤贮水量的差异主要体现在160或140 cm以上土层;免耕和深松土壤贮水效果总体优于翻耕处理,但免耕和深松处理在2007和2008年的土壤贮水效果有一定差异,前者深松优于免耕,差异不显著,而后者免耕显著优于深松;夏闲期＜10 mm降雨后3,7和13 d,免耕和深松土壤0~100 cm土层含水量均高于翻耕农田,而免耕和深松土壤水分的差异主要出现在降雨后7 d;10~30 mm降雨后7 d,免耕和深松土壤0~200 cm土层含水量明显高于翻耕土壤,但在降雨后1和3 d无显著差异。【结论】夏闲期免耕和深松耕作方式较翻耕方式显著提高了土壤的贮水能力，其机理主要在于免耕和深松耕作方式增强了降雨后土壤的蓄水保墒能力。

不同时期水肥藕合对旱地小麦光合特性和产量的影响

以旱地小麦晋麦 4 7号为试验材料 ,研究了不同时期水肥藕合方式对旱地小麦光合速率和产量的影响。结果表明 :不同时期水肥藕合对旱地小麦灌浆期光合性能和产量具有明显差异。其中拔节期水肥藕合方式 (补水 2 0m3+N2 0 P2 0 K16 )的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO2 浓度分别比对照 (不补水 +N2 0 P2 0 K16 )高出 4 1 4 6 % ,31 79% ,10 5 2 8%和 97 8%。产量比对照高出 30 5 %。小麦增产影响因素通径分析为 :单位面积成穗数 >穗粒数 >千粒重。

干湿交替格局下黄土高原小麦田土壤呼吸的温湿度模型

全球气候变化的直接后果是气温升高,同时还可能引起强降雨增多和干旱频发,形成干湿交替的格局。土壤呼吸在全球变化过程中发挥着重要作用。以黄土高原沟壑区小麦田土壤为研究对象,采用3个全自动多通量箱以及相应的气象监测系统,对土壤呼吸和环境因子全天候连续测定,利用已有的单因子模型、双因子模型对测定的土壤呼吸与气温和湿度的关系进行了拟合,通过优化,根据实际情况提出E-Q(exponential-quadratic)模型。结果表明:(1)干湿交替格局下,基于气温的单因子模型(指数模型,幂函数模型和线性模型)不适合模拟土壤呼吸;(2)基于土壤湿度的单因子模型中,二次曲线模型最适合模拟干湿交替格局下土壤呼吸的响应情况;(3)基于气温和土壤湿度的双因子模型中,E-Q模型SR=aebT(c+dW+fW2)g,既能反映土壤呼吸随气温的正向指数变化,又能表现土壤湿度对土壤呼吸的双向调节作用,解释了土壤呼吸73.05%的变化情况,比其他双因子模型和单因子模型更能有效描述干湿交替情况下土壤呼吸对气温和土壤湿度协同变化的响应特征。

不同栽培模式对渭北旱塬区冬小麦生长期间土壤水分、温度及产量的影响

通过2a大田试验研究了不同栽培模式对渭北旱塬区冬小麦生育期内0-2 m土壤水分,耕层(10 cm处)地温,以及作物产量和水分利用效率的影响。结果表明:(1)推荐施肥+垄上覆膜+沟内覆草(NP+PF+S)、推荐施肥+垄上覆膜(NP+PF)和推荐施肥+麦秸覆盖处理(NP+S)均能增加土壤储水量,但以NP+PF+S和NP+PF处理较好;(2)3种覆盖栽培模式均提高了冬小麦越冬期间耕层地温,但推荐施肥+麦秸覆盖处理(NP+S)在冬小麦返青期耕层地温要低于对照(CK),推荐施肥+垄上覆膜+沟内覆草(NP+PF+S)和NP+S处理在冬小麦返青期后期到收获期耕层地温也均低于CK;(3)NP+PF+S处理较其它处理可增加冬小麦产量,并提高水分利用效率,其次是NP+PF处理,而NP+S处理增产效果不明显。可见,覆膜覆草和覆膜是较为适宜渭北旱塬雨养区冬小麦发展的栽培模式。

麦田O3干沉降过程及不同沉降通道分配的模拟

利用涡度相关系统对南京地区冬小麦田和裸土期O_3干沉降过程进行观测的基础上,引入Surfatm-O_3干沉降模型,对其叶片气孔阻力(R_s^(leaf))、土壤阻力(R_(soil))和表面阻力(R_(cut))的公式进行参数化修订和验证,开展了冬小麦主要生育期的总O_3通量(F_(O3))、干沉降速率(V_d)及其不同沉降通道分配的模拟,并间接分析了土壤排放的NO与O_3的化学反应对O_3干沉降过程的影响.结果表明:冬小麦田FO_3和V_d的实测值与模拟值趋势相似,平均实测和模拟V_d值分别为0.39和0.37cm/s,模拟值比实测值低估5.3%,其中每一个独立阻力公式的模拟效果均较好.平均非气孔沉降(表面沉降和土壤沉降)是O_3干沉降主要的沉降通道,占总O_3通量的68.8%,表面沉降占非气孔沉降的46.7%;平均绿叶和黄叶气孔沉降分别占总O_3通量的28.6%和2.6%.白天非气孔沉降比例减小至占总O_3通量的58.8%,绿叶和黄叶的气孔沉降比例比值增大,分别占总O_3通量的37.7%和3.5%.夜晚表面沉降和土壤沉降分别占总O_3通量的64.3%和35.7%.土壤排放的NO会与O_3产生化学反应,对O_3干沉降过程产生影响,需要在今后的O_3干沉降模型中考虑.

西安与咸阳地区麦地土壤含水量对比研究

对西安市东郊狄寨镇、长安区郭杜镇大学城附近、咸阳市庞南村和北上召麦地土壤含水量进行了测定，研究了西安与咸阳地区不同降水条件下0～600cm麦地土壤含水量的变化。结果显示，4个采样点麦地平均含水量分别为22．0％、21．9％、16．7％、22．5％。东郊狄寨镇、长安区郭杜镇、咸阳北上召土壤含水量变化特点很相似，210～400cm土层最高，410～600cm次之，0～200cm最低。咸阳市庞南村麦地土壤含水量变化特点为210～400cm土层最高，0～200cm次之，410～600cm最低。研究表明，在正常降水量条件下，关中地区农田并无土壤干层发育，即使在冬小麦的耗水高峰期，农田土壤含水量仍然能够满足农作物生长的需求。

脉冲磁场对小麦生理效应的初步研究

用６００～１５００ＧＳ的脉冲磁场（简称ＰＭＦ）处理小麦种子１０ｍｉｎ，其萌发阶段的α—淀粉酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶和抗坏血酸氧化酶、硝酸还原酶活性均高于对照组。小麦幼苗叶绿素含量、干物质重也高于对照组。试验表明，脉冲磁场有可能作为一种播前种子处理技术。

晋麦63号选育方法的探讨

晋麦 63号是采用水旱交叉选育方法选育的水旱兼用型小麦新品种 ,2 0 0 1年获山西省科技进步一等奖。该品种的选育改变了传统旱地小麦在单一旱地条件下选育。早代在水地条件下选择 ,有利于F1 种量的繁殖和F2 强分离世代基因型的充分表达 ;F3代及以后各世代根据入选单株的不同生态类型分别置于水旱地种植 ,提高了品种的适应性和育种效率 ,达到了抗旱与高产的相结合 ,从而保证了所选品种具有良好的综合农艺性状。

黄土旱塬区麦田土壤碳排放特征及其与休闲裸地的差异

利用Li-8100开路式土壤碳通量系统,于2014-03～2014-06研究了黄土旱塬区麦田（RT）土壤CO2排放特征及其与休闲裸地（ck）的差异。结果表明：（1）RT和ck等2个处理土壤CO2排放速率的日、季节变化趋势均呈单峰曲线;在小麦返青至拔节期土壤CO2排放速率日变化峰值出现在13∶00前后,而在开花至成熟期土壤CO2排放速率日变化峰值出现在11∶00前后;土壤CO2排放速率季节变化的最大值出现在小麦拔节中期,最小值出现在小麦灌浆后期;观测日麦田土壤CO2排放速率平均值为221 mg·（m^2·h）^-1,比休闲裸地的201 mg·（m^2·h）^-1约高出9.05%。（2）回归分析表明,土壤CO2排放速率与土壤水分和温度均成二次函数关系（P〈0.05）。随着土层深度的增加,相关性逐渐降低。在同一土层深度下,RT处理土壤CO2排放速率与土壤中水的质量分数和温度的相关性均高于ck处理。（3）相关分析表明,土壤CO2排放速率与土壤细菌数量和过氧化氢酶活性呈显著正相关关系（P〈0.05）。综合分析表明,黄土高原种植小麦能增加土壤碳排放,并且土壤中水的质量分数对土壤CO2排放速率的影响大于土壤温度对土壤CO2排放速率的影响,土壤细菌数量和过氧化氢酶活性能够显著影响土壤CO2排放速率。

夏闲期耕作对黄土高原旱地麦田土壤水稳性团聚体稳定性的影响

【目的】研究不同夏闲期耕作方式对黄土高原旱地麦田土壤水稳性团聚体稳定性的影响,为改善旱地土壤结构、提高粮食产量提供依据。【方法】于2013—2017年在山西省闻喜县邱家岭村开展免耕—免耕—免耕—免耕(4a NT)、深翻—深翻—深翻—深松(3a PT-ST)、深松—深松—深松—深翻(3a ST-PT)和深松/深翻(4a ST/PT)轮耕4种耕作处理,测定了平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)、稳定率(WSAR)、破坏率(PAD)、分形维数(D)、峰凸系数(C_E)和偏倚系数(C_S)等水稳性团聚体稳定性指标。【结果】4年轮耕处理结果表明,深松/深翻轮耕能够有效提高土壤有机质含量和旱地麦田产量。深松/深翻轮耕0—50 cm土层>0.25 mm水稳性团聚体含量分别比连续免耕、深翻—深翻—深翻—深松和深松—深松—深松—深翻高40.4%—45.5%、61.8%—98.0%和39.4%—106.1%,且深松/深翻轮耕处理下的GMD、MWD、WSAR和C_S均显著高于其他耕作处理,而D、PAD和CE均显著低于其他耕作处理(P<0.05)。各参数之间的相关分析结果显示,WSAR、MWD、GMD和C_S之间相互呈极显著正相关,且均与PAD、D和CE呈极显著负相关(P<0.01)。【结论】夏闲期耕作会显著影响土壤水稳性团聚体的稳定性,而夏闲期深松/深翻轮耕处理能提高耕层水稳定性团聚体含量与稳定性,更好的改善旱地土壤结构,提高产量。

沿淮淮北麦田土壤水分动态分析

沿淮淮北地区年度间土壤含水率差异较大 ,土壤含水率与当年降雨量呈正相关 ,60cm以上土层的含水率相关显著。淮北地区的平均土壤含水率高于沿淮地区。随着土层的加深土壤含水率的变化逐渐变小。淮北地区土壤含水率的垂直分布呈“S”型 。

保护性耕作对陇中旱作麦田蓄水保墒效果和产量的影响

为探究保护性耕作对陇中黄土高原旱作麦田蓄水保墒效果和产量形成的影响。在连续5 a田间试验的基础上,分析了陇中黄土高原旱作麦田从2019年8月至2020年8月一个耕作周期内,不同耕作措施(传统耕作T、秸秆覆盖TS,免耕NT和免耕秸秆覆盖NTS)对麦田休闲期蓄墒率、水分利用效率、春小麦干物质积累与转运、产量及农艺性状的影响。结果表明:(1)与处理T相比,NTS处理提高了耕层土壤容重和含水量,提高了旱作麦田播种和收获期土壤蓄水量,使水分利用效率提高了48.18%、休闲期蓄墒率提高了5.70%;(2)NTS处理显著提高了春小麦叶面积指数、延缓了叶片的衰老,相比于TS和NT处理,NTS处理下花后干物质积累量分别提高了67.38%和32.14%,花后干物质贡献率分别提高了12.47%和6.61%;(3)NTS处理优化了产量构成因素、显著提高了春小麦产量,使产量达到了3243.30 kg·hm^(-2),比传统耕作(T)产量提高了49.32%;NTS处理改善了春小麦群体结构,显著提高了春小麦根系干重、株高和生物量,降低了根冠比,相关性分析表明水分利用效率、叶面积指数、根系干重的提高是促进小麦增产的重要原因。在本试验条件下,免耕秸秆覆盖是实现陇中黄土高原旱作麦田蓄水保墒及节水增产的最优耕作措施、值得在该地区推广应用。

旱地小麦套种花生粮油双高产技术研究

大田试验表明,旱地麦田增施有机肥料,能有效提高土壤肥力,增加土壤贮水能力;在花生套种垄上地膜覆盖,能起到保水、集雨、提温的效果,进而提高小麦和花生产量,覆膜越早效果越明显。因此,增施有机肥和进行秋季覆膜是旱地麦套花生取得粮油双高产的有效途径。

冬小麦水旱品种间杂交主要性状的遗传分析

利用水地和旱地两种生态型的品种 ,采用 4× 4不完全双列杂交试验 ,对水旱品种间杂交主要性状的配合力和遗传表现进行了研究。结果表明 ,水地亲本的一般配合力效应对杂种后代主要性状的影响 ,除千粒重外 ,均达到显著或极显著水平 ;旱地亲本的一般配合力效应主要对株高、穗下节长、单株穗数、收获指数等与抗旱性有关的性状影响明显 ,且除株高和收获指数外 ,其余性状P1的方差均大于P2 的方差。说明水地亲本对杂种后代产量性状影响大 ,旱地亲本主要影响抗旱性状 ,水旱两种生态型杂交 ,实现了抗旱与丰产的有机结合。株高、穗下节长、穗粒数、单株产量、单株生物产量和收获指数以加性效应为主 ,而显性基因对单株穗数、千粒重、单穗重的影响较大。旱地小麦产量性状遗传力均较低 ,而株高、穗下节长。

地膜覆盖对小麦干物质变化及产量构成的影响

对地膜覆盖和露地栽培小麦开花后植株干物质积累、分配、转运及籽粒灌浆特性进行比较研究。结果表明 :覆膜小麦和露地小麦比较 ,具有较高的生物产量 ,开花后干物质积累量、日生产量、茎、叶、颖壳、穗轴等器官营养物质输出率、分配率、转换率均高于露地栽培小麦。小麦籽粒灌浆期间具有较强的生长势 ,灌浆速度快、时间长、收获指数高、经济产量高 ,产量构成三要素 :6 6 7m2 穗数、穗粒数、千粒重分别比露地小麦增加 5 .2万、1.5粒、1.2 g ,小麦籽粒产量增加 110 .8kg。

湖北省不同耕地类型小麦施肥效应研究初报

通过2011~2014年在湖北省进行的55组小麦作物"3414"肥效试验,对比分析了水田及旱地两类耕地土壤养分分布规律及氮(N)、磷(P_2O_5)、钾(K_2O)肥料的增产效应。结果表明,湖北省小麦主产区农田土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量分别为54.8~188.0、3.2~24.6、70.5~164.0 mg/kg,其中碱解氮平均值表现为水田>旱地,有效磷、速效钾则表现为旱地>水田;小麦作物增产必须依赖于氮、磷、钾肥料的合理施用,忽略湖北省各小麦主产区在作物栽培品种、土壤障碍因子及肥料施用方式等方面的差异,当水田、旱地土壤总养分(N+P_2O_5+K_2O)施用量分别为304.5、279.0 kg/hm^2,养分配比分别为1∶0.40∶0.41、1∶0.39∶0.39时,可促进作物增产分别达118.06%、71.63%。

旱地小麦膜侧栽培的生态效应及增产效果的研究

旱地小麦膜侧栽培研究结果表明,膜侧栽培能增加地温,提高土壤含水量,改善土壤理化性状,对营养生长和生殖生长有明显的促进作用,增产1372.5kg/hm^2,增产率29.3％。

旱地麦田选用水地小麦品种种植浅探

统计分析表明,上年7～9月份降水量与旱地麦田选种水地小麦品种的产量呈极显著正相关。当上年7～9月降水量在300mm以上时,旱地小麦种植一般水地小麦品种才能增产;当上年7～9月降水量在350mm以上时,肥旱地麦田可选种高肥水小麦品种。