为评估土壤-作物系统综合管理（ISSM）的应用效果并为区域作物可持续高产高效提供技术支撑，基于2009-2020年开展的春玉米长期定位试验，探讨不施肥（CK）、农民习惯（FP）、高产管理（HY）和ISSM 4种管理方式对玉米产量、植株磷钾养分吸收量、利用效率及土壤磷钾养分状况的长期影响。结果显示，12年间CK处理玉米产量大幅下降，FP处理产量略有下降，而HY和ISSM处理产量呈上升趋势。ISSM处理的年均产量、磷钾养分吸收量分别较FP处理显著增加26%、24%和32%，达到了HY处理的98%、91%和85%。ISSM处理的平均磷、钾肥利用率分别较FP处理增加18.7和1.2个百分点，较HY处理增加17.4和24.8个百分点。采用ISSM方式12 a后较FP处理显著提高0～20和20～40 cm土层的全量磷、钾和速效磷、钾含量及0～20 cm土层各粒级团聚体中的速效磷、钾含量。相关性分析发现各指标间均呈正相关关系，其中产量与植株磷、钾吸收利用指标间，土壤磷、钾养分与>0.25 mm粒级团聚体磷、钾养分指标间的相关性较强。结果表明，ISSM方式可实现春玉米的长期高产稳产，增加磷钾养分吸收利用，提高土壤磷钾养分供应能力，促进土壤-作物系统可持续发展。

【目的】为探明长期施钾对大田玉米产量和耕层土壤钾素状况的影响。【方法】本文通过在东北三省的代表性土壤上连续13年的定位施钾试验进行研究。【结果】东北3个定位试验点在施用氮磷肥基础上长期施钾对玉米产量的影响差异较大,辽宁13年间(1993～2005)施钾效应不稳定,吉林自第3年(1995年)开始施钾显著增产,黑龙江自定位开始施钾显著增产;辽、吉、黑3点长期施钾条件下作物产量13年平均分别增加9.9%～10.3%、12.6%～13.6%和17.5%～21.7%。辽宁、吉林两点施K2O112.5kg·ha~(-1)时土壤-作物系统内钾素处于较明显的亏缺状况,而施K2O225.0kg·ha~(-1)时...

为探索利用蚕豆青秸提高玉米养分利用效益的最佳秸秆翻压量,采用田间试验研究蚕豆青秸作绿肥翻压对土壤养分、化肥利用率、农学效益和玉米产量的影响,探索最佳蚕豆秸秆翻压量。结果表明:蚕豆秸秆翻压量与玉米籽粒产量呈显著一元二次线性关系,回归方程为y=-3.0138x2+98.232x+8149.5,相关系数r2=0.9035。与常规施肥处理相比,玉米籽粒产量增加17.14%~21.94%,氮肥利用率提高9.5%~10.9%,P2O5利用率提高6.5%~9.2%,K2O利用率提高4.7%~16.1%,农学效益提高118.61%~143.70%;3年后的土壤有机质含量增加5.24~7.86 g/kg,土壤碱...

为研究不同配方复合肥在夏玉米上一次性施用的效果，采用大田试验，设置30-5-5、33-5-8、28-7-9、27-7-12、28-11-10、29-6-10配方处理，分析其对玉米产量和构成因素、穗部性状、养分累积量、养分利用效率和经济效益的影响。结果显示，4个减氮增磷钾配方（28-7-9、27-7-12、28-11-10、29-6-10）玉米籽粒产量均超过10.5 t/hm~2，比高氮配方33-5-8和30-5-5分别增产6.3%～9.5%和7.0%～10.2%。与2个高氮配方相比，其余4个减氮增磷钾配方均表现出玉米穗部秃尖长降低、缺粒数减少、结实率提高。减氮增磷钾配方的养分收获指数、内部利用效率和氮肥偏生产力高于高氮配方处理。减氮增磷钾配方的总收益和净收益比配方30-5-5增加4.6%～6.9%和6.1%～9.7%，比配方33-5-8增加9.3%～11.7%和19.3%～23.4%。结果表明，本研究条件下，夏玉米配方肥一次性施用时，减氮增磷钾配方的产量、养分利用效率和经济收益优于高氮配方的。

【目的】研究长期施用化肥钾、秸秆还田、有机肥配施化肥钾结合秸秆还田及其深翻对玉米高粱轮作体系作物钾利用效率、土壤钾形态及非交换性钾释放的影响，为合理使用钾肥和提高钾养分资源高效利用提供理论依据。【方法】于2011—2022年在山西省晋中市进行长期定位试验，共设6个处理：不施肥（CK）、氮磷肥（NP）、氮磷钾肥（NPK）、秸秆还田结合有机肥（MS）、氮磷钾肥配施有机肥结合秸秆还田（NPKMS）、氮磷钾肥配施有机肥结合秸秆还田和深翻（NPKMSD），研究不同施肥处理对作物籽粒产量、地上部钾吸收量、钾利用效率、土壤钾形态和土壤非交换性钾释放特征的影响。【结果】与NP和NPK比较，MS、NPKMS和NPKMSD提高籽粒产量6%—8%，地上部钾吸收量提高22%—43%。NPKMS和NPKMSD处理钾素农学利用效率仅为NPK和MS的50%；施肥改变了土壤剖面钾形态，2022年收获后与CK、NP和NPK处理相比，MS、NPKMS和NPKMSD处理0—20 cm土层速效钾含量分别提高了2.2—2.8倍，缓效钾提高了8%—10%；与NPKMS比较，NPKMSD提高了20—40 cm土层速效钾含量。基于随机森林回归模型分析表明，0—20和20—40 cm土层的速效钾与缓效钾含量能解释地上部钾吸收量的64.1%,0—20 cm土层速效钾、缓效钾含量和20—40 cm土层的速效钾含量是影响植株钾吸收的关键因子。用氯化钙浸提时NPK、MS、NPKMS和NPKMSD处理0—20 cm土层非交换性钾累积释放量分别是NP的1.04、1.77、1.99和1.81倍，柠檬酸浸提时则分别为1.05、1.41、1.85和1.63倍。与NPKMS处理比较，NPKMSD处理20—40 cm土层柠檬酸浸提的非交换性钾累积释放量提高17.8%，而氯化钙浸提对其非交换性钾累积释放量没有显著影响。【结论】与施用相当量的化肥钾比较，秸秆还田和有机肥能明显活化土壤钾，提高土壤有效钾和缓效钾的含量，提高钾肥利用效率。化肥钾配施有机肥结合秸秆还田会造成作物钾奢侈吸收降低钾利用效率。深翻提高根层下土层速效钾含量但对产量影响不显著。秸秆还田和有机肥明显促进土壤非交换性钾的释放速率和累积释放量，长期秸秆还田结合适量有机肥能够替代化学钾肥。

【目的】研究综合农学管理模式下春玉米产量及开花前后植株养分累积与转运特征,旨在为春玉米高产高效生产提供理论和技术支持。【方法】试验于2009—2011年在吉林省公主岭市铁北区进行,以先玉335为供试材料,在大田条件下设置5种不同农学管理模式,即无肥区(CK)、农户习惯模式(FP)、综合农学管理模式1(Opt-1)、综合农学管理模式2(Opt-2)、综合农学管理模式3(Opt-3),通过3年定位试验,系统监测不同生育时期植株氮、磷、钾养分吸收与累积特征,重点对开花前后春玉米干物质及氮磷钾养分累积与转运特征进行比较研究。【结果】合理增密、平衡施肥和深松作业是春玉米获得高产的关键措施。5种模式间以Opt-3最优,与农户习惯模式(FP)相比,Opt-3产量和干物质累积量增幅分别为13.9%和22.4%,其增产贡献主要来自于收获穗数(较农户模式增加34.3%)。在与FP处理化肥投入量基本一致的情况下,Opt-3处理下植株氮、磷、钾累积量分别增加9.5%、28.1%和23.9%,氮、磷、钾素转运效率分别增加47.7%、21.7%和45.0%,氮肥偏生产力增加14.0%,磷肥偏生产力增加4.4%。与Opt-1模式相比,Opt-3处理主要通过增加密度实现了产量的进一步提升(较Opt-1种植密度增加10 000株/hm2,增产56—346 kg·hm-2);与Opt-2模式相比,Opt-3主要通过肥料的进一步优化实现了效率的提升(较Opt-2氮肥农学利用率提高29.5%)。通过肥料成本核算,Opt-3处理较FP处理增加收益2 218元/hm2,较Opt-1处理增加收益290元/hm2,较Opt-2处理节约成本367元/hm2。【结论】合理增密至70 000株/hm2、优化化肥用量(N 225 kg·hm-2-P2O5 90 kg·hm-2-K2O 90 kg·hm-2)和施用时期、增施有机肥(15 000 kg·hm-2)、补充中微肥(150 kg·hm-2),并结合土壤深松是较为优化的综合农学管理模式,可以实现东北中部春玉米产量和效率的协同提升。

东北春玉米区是我国最大的玉米产区,主要包括黑、吉、辽三省和内蒙古东部(赤峰、通辽、呼伦贝尔和兴安盟),常年种植面积约15 732万hm2,总产量为10 335万t左右,分别占全国玉米总播种面积的37.3%和总产的40.2%[1],对保障国家粮食安全具有无可替代的作用[2-3]。在当今世界人口迅速增长、农业用地数量与质量矛盾日益突出的全球背景下,粮食总产进一步增加必须依靠单产水平的不断提高[4-6]。然而,东北黑土地农田长期玉米连作,产量不断提高主要依

基于湖南祁阳红壤试验站长达19年的定位试验,于2009年进行了不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、单施有机肥(OM)与有机肥无机肥配合施用(NPKM)对春玉米净光合速率、叶面积指数及产量影响的比较研究。结果表明:与单施化肥相比,单施有机肥处理不仅能够显著增加春玉米叶面积指数,同时也有利于提高主要生育期的叶片净光合速率,干物质累积量显著增加,其穗粒数、百粒重及收获指数均显著增加,表现为最终产量增加333.23%。在本试验处理条件下,单施有机肥处理与有机肥无机肥配合施用处理除苗期净光合速率有显著性差异外,在其他光合特性和产量性状上无显著性差异。综合土壤养分及历年平均产量来看,有机肥无机肥配合施用为...

研究了豫北潮土区在小麦 玉米轮作周期内不同施钾水平上作物的产量效应与土壤钾素的动态变化。结果表明：供试土壤施钾后不仅提高耕层土壤速效钾含量，而且也很快向缓效钾方向转化，转化量随钾肥用量的提高而增大。整个轮作周期内土壤速效钾及缓效钾含量与施钾量之间呈显著正相关关系。转化为缓效钾的肥料钾比土壤原有缓效钾更易释放，有效性较高。施钾对小麦、玉米都有显著增产效果，以小麦、玉米２ 季各施钾素２００ ｋｇ／ｈｍ２ 左右为宜，不仅可获理想的作物产量，而且可有效地提高土壤钾素含量和供钾水平。

为探讨辽南地区雨养春玉米种植适宜的土壤耕作与秸秆还田模式,于20112014年进行了为期4年的田间小区试验,研究了3种耕作措施(普通旋耕20cm、隔年深松和隔年深翻30cm)与3种秸秆还田方式(无秸秆还田、秸秆隔年还田和秸秆连年还田)相结合,连续进行4年后对土壤水分特征及春玉米水分利用效率的影响。结果表明:不同处理对土壤蓄水能力和水分利用效率的提高作用,总体上以秸秆连年还田>秸秆隔年还田>无秸秆还田,深翻>深松>普通旋耕,且深翻与秸秆连年还田相结合效果显著。与普通旋耕无秸秆还田处理(P)相比,深翻+秸秆连

为明确连续施氮对耕层土壤养分变化和肥料贡献率的影响,以辽北昌图2007-2016年的长期定位施肥试验为依托,从不同施氮水平和施氮方式两方面入手,共设置9个处理,研究长期连续施肥对耕层土壤养分变化及春玉米产量和肥料贡献率的影响。结果表明,氮肥在提高土壤有机质、全氮等养分方面受施氮量影响较大,而施氮量相同时与施肥方式无明显关系,长期连续不施氮肥使土壤有机质、全氮含量在维持原有水平下略有下降,增施氮肥后,无论哪种施肥方式,都可以增加土壤速效养分含量,有利于培肥地力。氮肥对玉米的增产作用已有研究,但是当化学肥料用量已经能够满足作物正常生长需要时,继续提高氮肥用量不能实现作物产量的持续增加,因此玉米高产应为中氮用量,10 a后肥料贡献率从高到低分别是N_2>N_3>N_常>N_1,与10 a平均结果相一致。因此,氮肥是影响春玉米耕层土壤养分变化的重要元素,缺氮使土壤养分贮量和供应能力随种植年限的延续而下降,适量氮肥与磷钾配施可使耕层土壤有效养分维持平稳增加。本试验区域内推荐氮肥用量为241.5 kg/hm~2,拔节中期追施一次的农田操作方式即可达到维持土壤较高肥力水平和粮食增产的和谐关系。

【目的】明确酸性土壤中丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizae fungi,AMF）菌剂多样性在玉米籽粒产量和磷、钾养分吸收方面的作用，能够为农田微生物肥料配施、养分利用率提高等方面提供理论依据。【方法】2019和2020年玉米生育期，选用4种不同种丛枝菌根真菌类型（摩西斗管囊霉Funneliformis mosseae,A；扭形球囊霉Glomus tortuosum,B；地表球囊霉Glomus versiforme,C；地斗管囊霉Funneliformis geosporum,D），设置不接菌处理（CK），接种单一AMF菌剂、2种AMF混合菌剂、3种AMF混合菌剂和4种AMF混合菌剂共16个处理，研究玉米籽粒产量、植株各器官生物量及其磷、钾累积量对不同菌剂类型以及菌剂多样性的响应。【结果】与对照相比，两个试验年度所有接菌处理均能增加玉米籽粒产量及其磷、钾累积量，其中接种A、B、C、D 4种单一菌剂处理的玉米籽粒产量均值分别增加57.9%,26.9%,40.5%和32.9%；磷累积量增加77.8%,48.2%,26.2%和75.8%；钾累积量增加85.5%,62.1%,59.0%和63.5%。随AMF菌剂多样性增加，两个试验年度玉米籽粒产量呈增加趋势，表现为4种混合菌剂>3种混合菌剂>2种混合菌剂>单一菌剂，其中4种混合菌剂处理籽粒产量比单一菌剂处理均值高12.3%；籽粒磷累积量表现为2种混合菌剂>4种混合菌剂>3种混合菌剂>单一菌剂，其中2种混合菌剂处理籽粒磷累积量比单一菌剂高23.2%；但AMF菌剂多样性处理之间玉米籽粒钾累积量差异不显著。【结论】在酸性土壤条件下玉米接种不同类型丛枝菌根真菌均能显著增加籽粒产量及其磷、钾累积量，其中Funneliformis mosseae改善玉米籽粒产量及其磷钾累积量的作用最佳。丛枝菌根真菌菌剂多样性增加能显著提高玉米籽粒产量和磷累积量，其中4种混合菌剂处理的增产效果较好，而2种混合菌剂处理的养分吸收积累量较高。生产上应根据高产优质不同目的，选择接种合适的丛枝菌根真菌类型并进行菌剂之间合理的搭配。

采用大田试验，研究绿肥油菜还田时期对不同施氮量下春玉米产量及对土壤养分的影响规律，以期为华北平原春玉米减氮增效提供理论依据。采用裂区设计，主区绿肥油菜还田时期分别为无绿肥油菜冬闲田(G0)、始花期(G1)、盛花期(G2)和荚果期(G3),裂区施氮量分别为0 (N0),135(N135),270(N270),405(N405),540 kg/hm~2(N540)。收获期五点取样法取土测定土壤养分含量，玉米考种测产。与G0相比，G2处理因春玉米穗粒数均值显著增加5.59%而增产5.89%,G1处理2020年增产6.37%,其中穗粒数增幅8.37%,但G1和G2百粒质量与G0无显著差异；G3处理2020年因穗粒数与百粒质量均值降低2.62%,6.40%,导致减产8.43%;春玉米产量随施氮量增加显著增加；G1、G2和G3处理下，春玉米产量在施氮量为N405、N270和N405时达最高，分别为10 961.21,11 253.34和10 331.12 kg/hm~2。线性加平台模型分析可知，G1和G2处理可以保证产量稳定在10 000 kg/hm~2以上，实现氮肥减施7.89%～41.45%,2020年G3处理减氮10.53%,产量降低6.27%。与G0相比，G1和G2处理显著提高了土壤有机质、碱解氮含量，增幅分别为8.28%和4.12%,11.17%和12.77%。G1、G2和G3处理土壤全氮含量2019年显著增加6.01%,5.86%,8.00%;G1、G2和G3处理土壤全磷和有效磷含量比G0处理显著降低；处理间全钾含量无差异，但G1和G2处理增加了土壤速效钾含量，2020年G3处理含量比G0降低3.41%(P

为了提高华北地区土壤磷素有效性,减少化肥磷素的投入,开展了不同春油菜翻压对土壤供磷能力及对后茬玉米磷吸收影响的研究。结果表明,与春季闲田相比,翻压春油菜可以显著增加土壤磷素含量(P

【目的】研究渭北旱塬免耕和传统耕作条件下不同覆盖方式对春玉米产量和水分利用效率的影响,为渭北旱塬春玉米的高产栽培提供参考。【方法】在渭北旱塬以春玉米"沈单10号"为供试材料,以传统耕作不覆盖为对照,研究了传统耕作+秸秆覆盖、传统耕作+地膜覆盖、传统耕作+秸秆地膜双覆盖、免耕不覆盖、免耕+秸秆覆盖、免耕+地膜覆盖、免耕+秸秆地膜双覆盖时春玉米产量和水分利用效率的变化。【结果】免耕秸秆地膜双覆盖对春玉米的农艺性状有明显改善作用,与传统耕作不覆盖相比,其株高增长19.82%,穗位高增长47.55%;免耕和覆盖均可提高春玉米的产量,其中免耕秸秆地膜双覆盖的产量最高,达9 219kg/hm2,比传统耕作...