控释尿素掺混比例对旱地玉米产量、无机氮含量及氮肥利用率的影响

【目的】控释尿素一次性轻简化施肥技术应用于陇东旱塬区春玉米生产增产效果显著。本研究从控释尿素与普通尿素掺混施用对玉米产量、土壤无机氮含量、酶活性及氮肥利用率的影响角度,研究其增产机理。【方法】2020—2021年连续两年在陇东旱塬的庆阳市镇原县梧桐村,以‘先玉335’为供试品种开展了玉米田间试验。在施N 225 kg/hm^(2)的前提下,设置5个控释尿素与普通尿素的掺混比例:100%普通尿素(N0:10)、100%控释尿素(N10:0)、30%控释尿素+70%普通尿素(N3:7)、50%控释尿素+50%普通尿素(N5:5)、70%控释尿素+30%普通尿素(N7:3),以不施氮处理(N0)为对照。调查了玉米产量,0—40 cm土层土壤无机氮含量、酶活性,计算了氮肥利用率和籽粒品质。【结果】控释尿素与普通尿素掺混显著增加了玉米穗粒数和百粒重,提高了玉米产量,以N7:3处理两年平均产量最高(16618 kg/hm^(2)),较N0:10、N10:0和N0处理分别增产20.1%、13.6%和55.6%;纯收益和产投比较N0:10处理分别增加了0.71万元/hm^(2)和16.3%,较N10:0处理分别增加了0.55万元/hm^(2)和15.2%。N3:7、N5:5、N7:3比N0:10和N10:0处理显著降低了0—40 cm土层NO_(3)^(-)-N含量,比N0处理显著提高了0—20 cm土层土壤NO_(3)^(-)-N和NH_(4)^(+)-N含量,明显阻隔了NO_(3)^(-)-N向深层淋失。N3:7、N5:5、N7:3比N0:10、N10:0和N0处理降低了秸秆氮积累量,并相应提高了籽粒氮积累量,以N7:3处理效果最显著。随控释尿素掺混比例增加,土壤硝酸还原酶和脲酶活性呈增加趋势,而过氧化氢酶、蔗糖酶、亚硝酸还原酶活性呈下降趋势。与N0:10相比,N10:0、N3:7、N5:5和N7:3均显著提高了氮肥偏生产力、氮肥农学效率、氮肥利用率和肥料贡献率,以N7:3处理的氮肥利用率最高,2年平均为39.3%,较N0:10和N10:0处理平均分别提高33.1%和21.9%。N7:3处理玉米籽粒中赖氨酸含量显著高于其他处理,蛋白质含量也较N0:10、N10:0和N0处理分别提高3.1%、4.0%和5.6%,改善玉米籽粒品质的效果显著。【结论】控释尿素与普通尿素按7∶3掺混基施,可保持玉米整个生育期0—20 cm土层较高的硝态氮含量,减少硝态氮向20—40 cm土层淋失,因此,可显著提高玉米产量、品质、氮肥利用效率和生产效益,是陇东旱塬区适宜的氮素运筹措施。

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。

甘肃旱地金银花主栽区扦插育苗技术

近年来,随着金银花市场需求量逐年增加,金银花逐渐开始大规模种植,目前扦插育苗已成为金银花的主要繁殖途径。在传统种苗繁育的研究基础上,从金银花主栽区扦插育苗适宜区域及环境质量、苗圃地选择、苗床准备、品种及插条选择、扦插、扦插后的田间管理、种苗采收及质量标准等方面总结提出了甘肃旱地金银花主栽区扦插育苗技术,旨在为甘肃旱地金银花主栽区扦插育苗提供技术支持。

黄土旱塬区近40年降水对冬小麦耗水和产量的影响

冬小麦是黄土旱塬区重要口粮作物,产量受降水等因素影响较大,为研究降水对冬小麦耗水规律和产量的影响,收集、统计甘肃省农业科学院镇原试验站近40年冬小麦长期观测数据,分析冬小麦产量、耗水量等指标随降水变化的趋势。结果表明,黄土旱塬区近40年冬小麦产量以每年51.2 kg·hm^(-2)速度增加,但持续系数仅为0.43;10月中旬至11月中旬、3月中上旬、5月上旬和下旬降水量增加,产量随之显著增加;全生育期降水满足率为64.4%,干旱年型仅为52.7%,不同生育时期中拔节-灌浆期满足率最低。冬小麦生育期耗水量近40年呈降低趋势,平均为361.3 mm,播种-返青期耗水占全生育期的34.3%,为全生育期耗水最大的时期;干旱年和平水年分别在出苗-拔节期和拔节-灌浆期降水满足率最低,分别为36.9%和42.2%,此阶段降水对冬小麦产量影响显著。冬小麦产量相关的因素由高到低依次为耗水量>穗数>穗粒数>播前底墒>生育期降水量>全年降水量。近40年来黄土旱塬区冬小麦稳产性差,原因为播种-返青期耗水占全生育期比重较大,降水满足率低,影响了冬小麦分蘖成穗和水分高效利用。以上结果表明,保证该区冬小麦关键生育期降水满足率和休闲期降水高效蓄集,是冬小麦稳产高产的重要保障,研究结果对冬小麦产业可持续发展具有重要意义。

西北旱塬免耕的产量效应受降水特征和施肥显著影响

【目的】在冬小麦-夏春玉米轮作体系,研究不同降水年型条件下西北雨养农业区耕作与施肥对作物产量的影响,为西北旱塬作物高产稳产提供理论依据。【方法】基于2005年甘肃陇东旱塬设置的土壤耕作与培肥长期定位试验(3年冬小麦—1年春玉米),主处理为传统耕作和免耕,副处理为不施肥(CK)、单施氮肥(N)、单施磷肥(P)、单施农家肥(M)、氮磷配施(NP)和氮磷配施农家肥(NPM)。结合对冬小麦和玉米产量的分析,探究不同耕作与施肥处理下作物产量在不同降水年型的差异机制。【结果】降水年型、耕作和施肥方式显著影响冬小麦和玉米产量。无论何种降水年型或耕作方式,配施有机肥的NPM处理作物产量(冬小麦3441 kg/hm^(2),春玉米8991 kg/hm^(2))均显著高于其他施肥处理,并且NPM处理对作物的增产效果在丰水年型更为明显。在丰水年型,相对于传统耕作,免耕处理的作物产量无明显差异,但在干旱及平水年型下,免耕冬小麦平均产量分别下降了15.6%和25.7%,玉米平均产量分别下降了17.9%和4.6%;与传统耕作相比,免耕处理下的冬小麦和玉米水分利用效率在干旱年型分别下降了6.7%和17.0%,冬小麦水分利用效率在平水年型下降了24.0%。免耕处理下土壤有机质、全氮、全钾、速效氮、速效磷和速效钾含量显著高于传统耕作。【结论】在西北半干旱雨养农业区,干旱及平水年型免耕虽然提高了土壤养分含量,但降低了作物水分利用效率,这是导致作物产量降低的主要原因。因此,需要根据降水情况选择耕作方式,提高西北黄土旱塬作物产量的稳定性。

长期施用有机肥对西北半干旱区小麦田土壤团聚体分布及其有机碳的影响

以国家土壤质量安定观测实验站黄绵土区长期定位试验为研究平台,研究长期施肥对半干旱区小麦田土壤团聚体分布及其有机碳含量的影响。结果表明:0~20 cm土层土壤团聚体含量随粒级减小总体呈先降低后增加的变化趋势,团聚体有机碳含量随粒级减小呈增加的变化趋势。长期化肥与有机肥配施(NPKM)和单施有机肥(OM)较单施化肥(NPK)处理显著增加了>0.25 mm团聚体含量和团聚体平均质量直径,提高了>1 mm粒级土壤团聚体对有机碳的贡献率。各粒级土壤团聚体有机碳含量及团聚体有机碳储量均随着土层的加深而降低,>1 mm粒级团聚体有机碳对长期施用有机肥的农田有机碳变化响应敏感。NPKM和OM较NPK处理显著增加了0~20 cm土层土壤团聚体有机碳含量及其储量,其中0~10 cm土层团聚体有机碳储量分别增加了34.1%和25.2%,10~20 cm土层分别增加了26.89%和17.95%,而长期NPK处理对团聚体有机碳含量及其储量影响不明显。综上所述,在西北黄土丘陵半干旱区黄绵土条件下,长期施用有机肥(NPKM和OM处理)可显著提高耕层>0.25 mm团聚体含量及其稳定性,增加团聚体有机碳储量,土壤增碳培肥效果显著,而单施化肥对改善农田土壤团聚体结构及其固碳培肥效果不明显,需加强与有机肥配施从而实现土壤培肥。

长期施肥与覆膜对半干旱区马铃薯农田土壤团聚体分布及其有机碳含量的影响

以国家土壤质量安定观测实验站黄绵土区的农田长期定位试验为研究平台,研究长期施肥与覆膜对半干旱区马铃薯农田土壤团聚体分布及其有机碳含量的影响。结果表明:耕层土壤团聚体占比随着粒径的减小呈先降低后增加的变化趋势,团聚体有机碳含量随粒径减小呈增加趋势。施肥显著影响马铃薯农田土壤团聚体分布及有机碳含量。长期化肥与有机肥配施(NPK+OM)和单施有机肥(OM)较单施化肥(NPK)显著增加>0.25 mm团聚体含量(R0.25)和平均质量直径(MWD),显著提高大团聚体(>1 mm)对有机碳的贡献率。长期施用有机肥(NPK+OM和OM)较单施化肥(NPK)显著增加0~20 cm土层土壤团聚体有机碳储量,增幅达63.5%~82.8%。长期覆膜导致>2 mm粒径的大团聚体数量和MWD显著下降,覆膜与单施化肥(NPK)对团聚体有机碳含量及其储量影响不明显。综上所述,在西北黄土丘陵半干旱区和黄绵土质地条件下,长期化肥与有机肥配施(NPK+OM)或单用有机肥(OM)可显著提高耕层土壤大团聚体含量(R0.25)及其稳定性,促进新碳向大团聚体富集,增加团聚体有机碳储量,有利于农田土壤固碳。地膜覆盖影响土壤团聚体的分布和稳定性,但对团聚体有机碳影响不明显。

半干旱区青贮玉米生物降解地膜覆盖栽培技术规程

为推动青贮玉米全程机械化绿色丰产增效生产的标准化、规模化发展,保障甘肃半干旱区农业“以种带养、以养促种”的良性循环。在多年试验的基础上,从范围、规范性引用文件、术语和定义、生产资料选用标准及准则、产量指标、播前准备、施肥、品种选择、机械覆膜、适期播期、合理密植、田间管理、病虫害防治、适期收获和膜秸还田等方面制定了半干旱区青贮玉米生物降解地膜覆盖栽培技术。

不同茬口对高寒阴湿区当归养分吸收特性和药材质量的影响

为建立高效经济的当归生产模式,于2017-2019年在甘肃省渭源县设置5种作物茬口(T_(1):豌豆-小麦-当归,T_(2):豌豆-蒙古黄芪-当归,T_(3):豌豆-马铃薯-当归,T_(4):豌豆-休耕-当归,CK:豌豆-当归-当归)进行田间试验,秋季收获后测定不同茬口当归根、叶养分含量、根活性成分和产量,采用主成分分析法确定各指标权重值、隶属综合因子分析法确定5种茬口的综合评价指数。结果表明:T_(2)处理有利于促进当归根、叶中氮、磷、钾吸收累积,根部氮、磷、钾含量较CK分别显著增加29.98%、32.96%、24.29%(P<0.05)、叶部氮、磷、钾含量较CK分别显著增加37.72%、42.08%、64.63%(P<0.05),且该茬口的当归产量、根的阿魏酸、浸出物含量较CK分别显著增加19.44%、17.37%、9.54%(P<0.05)。综合评价指数表现为T_(2)(0.74)>T_(4)(0.51)>T_(1)(0.48)>CK(0.29)>T_(3)(0.25)。综上可知,豌豆-蒙古黄芪-当归是高寒阴湿区当归高效经济生产的适宜模式。

全生物降解地膜覆盖对河西灌区马铃薯田耕层土温及产量的影响

全生物降解地膜可作为治理农用聚乙烯地膜残留污染的主要措施之一,但由于其生产工艺不同致使降解性能差异较大,导致使用区域范围和作物种类受限,推广使用时需做适合性试验。为明确全生物降解地膜在河西灌区马铃薯栽培应用中能否满足其生育期对热量的需求,为河西灌区马铃薯种植中全生物降解地膜替代聚乙烯地膜及区域农业生产绿色发展提供数据支撑和科学依据。以马铃薯品种大西洋为指示品种,选用聚乙烯地膜和全生物降解地膜进行垄上覆盖栽培,研究了在河西灌区全生物降解地膜覆盖对马铃薯田耕层土壤温度和马铃薯产量的影响。结果表明,与覆盖聚乙烯地膜相比,采用全生物降解地膜覆盖时5、15、25 cm土层土壤日平均温度降低了1.10℃,马铃薯折合产量(39073.50 kg/hm^(2))增加了13.64%,这表明全生物降解地膜覆盖能够满足马铃薯生育期对热量的需求,可显著增加马铃薯产量。综上,在不改变当地田间管理措施的条件下,在河西灌区马铃薯栽培中可以使用符合或优于国标(GB 35795-2017)要求的全生物降解地膜替代聚乙烯地膜。