为合理利用夏闲期光、热和水资源,提高山西南部农业发展的可持续,通过研究种植绿肥苜蓿对后作小麦产量及土壤养分的影响,探索有助于提高小麦的生产力的苜蓿种植模式。试验为二因素裂区设计,主区为苜蓿不同播量,分别为7. 5(S),15. 0(M),22. 5 kg/hm~2(L),副区为不同还田日期:9月10日(T1)、9月20日(T2)、9月30日(T3),以常规复种玉米为对照(CK),于后作小麦的返青期、拔节期、抽穗期测定农艺性状、土壤养分,并于成熟期测定小麦产量。结果表明,与对照相比,供试夏闲期种植苜蓿各处理下,后作冬小麦的株高、绿叶数、单株干质量及倒二叶长宽,土壤有机质、碱解氮含量均有不同程度提高。大播量中还田日期的LT2处理下,有机质、碱解氮含量较对照分别提高1. 20～3. 38倍和4. 08～5. 42倍。冬小麦穗数、穗粒数、千粒质量,较对照分别提高6. 3%,5. 8%,4. 1%,比对照增产3. 9%。大播量中还田日期的LT2处理更有利于该地区小麦产量的提高,该试验可为相关研究提供理论依据。

采用"3414"回归设计模型,通过田间试验和化学分析相结合的方法,研究了氮、磷、钾肥用量对土壤养分含量时空变化及冬小麦产量的影响。结果表明,土壤养分含量的时空变化与施肥量存在一定的相关性,肥料合理配施可使小麦增产20.57%~41.39%,试验各处理中,N2P2K2(N 255,P2O5150,K2O 150 kg/hm2)配施效果最好。在本试验条件下,氮、磷、钾肥的产量模型为:Y=5720.338+5.1428N+12.0287P+7.3229K-0.0121N2-0.0387P2-0.0216K2+0.0088NP-0.0005NK-0.0028PK,最高产量为8083.16 kg/hm2...

为了探索华北地区适宜的耕作培肥方式,通过在河南省获嘉县小麦-玉米轮作区高产农田4年的定位试验,比较研究了深耕(DT)与浅耕(ST)2种耕作方式和增施有机粪肥(OF)、秸秆还田(SF)、有机粪肥+秸秆还田(OSF)与对照(CK)4种培肥方式对土壤养分和小麦产量的影响。结果表明,对于不同耕作方式,耕层土壤的全氮、有机质含量均为ST>DT,而全磷含量变化不定;对于不同的培肥方式,土壤全氮、有机质含量均为:OSF>OF>SF>CK,但土壤全磷含量变化则有所不同,深耕条件下为:OSF>OF>SF>CK,浅耕条件下则为:OF>OSF>SF>CK。耕作方式对土壤全氮含量影响极显著,对有机质含量影响显著;培肥...

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

基于湖南、北京两地19年的长期定位施肥试验,开展了不同土壤类型下不同施肥处理对土壤养分、小麦产量及产量构成因素影响的比较研究。结果表明:在褐潮土和红壤2种不同土壤类型上,有机无机均衡施肥(NPKM)均能够明显提高土壤有机质、全氮、碱解氮、全磷、有效磷和速效钾含量,而长期不均衡施用无机肥土壤中N、P、K养分在2种土壤上则表现出较低的水平,尤以红壤上降低最为明显。有机无机肥配施能够显著提高小麦产量,与对照处理(CK)相比,在红壤上增产788.32%,对产量形成的贡献率为88.74%;在褐潮土上增产828.05%,对产量形成的贡献率为89.22%。在2种土壤类型上无机均衡施肥(NPK)小麦产量差异比...

对青海高原农田特有春小麦(Triticum aestivum)+豆科绿肥栽培模式,为揭示绿肥还田对于春小麦产量和土壤有机碳(SOC)的长期效应,本研究采用小区试验与模型相结合的方法探索适宜青海高原的绿肥还田方式。本研究采用裂区试验设计,主区为秋闲期复种绿肥翻压还田(G)和不种绿肥不还田(CK),副区为后茬春小麦化肥用量,设置100%常规施肥(F_(100),225 kg·hm~(-2)N、112.5 kg·hm~(-2)P_2O_5)、70%常规施肥(F_(70),157.5 kg·hm~(-2)N、78.75 kg·hm~(-2)P_2O_5)和不施化肥(F_0),共6个处理,基于2019-2022年的田间试验数据对反硝化-分解(DNDC)模型进行率定与验证,用验证过的模型对不同处理下土壤有机碳和小麦产量的长期变化规律进行模拟研究。结果表明:DNDC模型可以较好地模拟土壤有机碳和小麦产量,率定和验证过程中土壤有机碳模拟值和实测值的NRMSE值介于0.017-0.295,R~2介于0.763-0.924,小麦产量模拟值和实测值的NRSME值范围为0.160-0.280,R~2均大于0.75,表明模拟值和实测值具有一致性,可以用校准验证过的模型模拟0-50 cm土层土壤SOC和小麦产量;未来30年的模拟结果显示,绿肥翻压还田可以增加土壤SOC,具体表现为F_(70)+G>F_(100)+G>F_0+G>F_(100)> F_(70)> F_0;0-50 cm土层土壤SOC储量30年变化依次为172.82、136.91、65.21、-35.61、-46.70和-143.95kg·hm~(-2),产量趋势为F_(70)+G>F_(100)+>G>F_(100)>F_(70)>F_0+G>F_0,绿肥翻压还田配施化肥增产效果较好,F_0+G、F_(70)+G和F_(100)+G比无绿肥处理(F_0、F_(70)、F_(100))下小麦产量分别提高了85.7%、87.5%和20.0%;模拟的土壤有机碳含量和小麦产量具有一定的相关性。综合来看,长期复种绿肥翻压还田配施70%的化肥的固碳增产效果最佳。

【目的】研究不同豆科绿肥品种养分累积规律及其盛花期翻压后对小麦生长和产量的影响,为筛选出最佳的绿肥品种提供重要的理论依据。【方法】采用田间试验,设置了夏季裸地休闲(对照)以及种植大豆、长武怀豆、绿豆4个处理,分析了3种豆科绿肥干物质和养分累积动态,比较了其盛花期的养分还田量,并对3种豆科绿肥翻压后后茬小麦养分吸收量和籽粒产量的变化进行了分析。【结果】1)长武怀豆和大豆干物质和养分累积相对较快,翻压前两者干物质和养分累积量明显高于绿豆。2)与对照相比,种植并翻压长武怀豆和大豆能显著提高小麦地上部N、P、K吸收量和籽粒产量。3)种植并翻压绿豆的后茬小麦基本苗和返青期总茎数明显降低,因而最终导致绿豆...

目的】探讨长期定位施磷条件下小麦产量、土壤有效磷水平及籽粒养分含量变化,为旱地小麦合理施用磷肥,提高产量、改善品质提供理论依据。【方法】基于2004年在黄土高原开始的长期定位试验,于2014—2015、2015—2016和2016—2017连续3年取样,研究不同施磷量对小麦产量,生物量,产量构成,籽粒氮、磷、钾含量,土壤有效磷含量及磷吸收利用的影响。【结果】与不施磷相比,长期施磷使小麦产量平均提高67%,生物量提高58%,穗数和穗粒数分别增加64%和8%,而千粒重降低7%。施磷量与小麦产量、生物量呈抛物线关系,获得最高产量6 465 kg·hm~(-2)的施磷量为144 kg P_2O_5·hm~(-2)。籽粒氮含量随施磷量增加而降低,磷和钾含量随施磷量增加而提高。土壤有效磷含量与施磷量呈显著正相关,小麦获得最高产量时播前和成熟期有效磷含量分别为16.9和20.4 mg·kg~(-1)。磷吸收利用效率随施磷量增加而降低,施磷量提高50 kg P_2O_5·hm~(-2),需磷量增加0.4 g·kg~(-1),磷收获指数降低1.3%,生理效率降低45.1 kg·kg~(-1)。【结论】综合考虑小麦的籽粒产量和关键养分含量,研究区域旱地小麦应以95%的最高产量为实际生产目标,施磷量为94 kg P_2O_5·hm~(-2),播前土壤有效磷为12.0 mg·kg~(-1),成熟期为13.8 mg·kg~(-1)。

[目的]研究不同品种冬绿肥联合稻秆还田对汉中盆地水稻产量和土壤肥力的影响,为探索适宜汉中水稻生产的绿色栽培技术提供科学依据。[方法]通过连续2年定位试验,设置水稻秸秆不还田(WSN)、水稻秸秆还田(WS)、紫云英和稻秆还田(CS)、油菜秸秆和稻秆还田(RS)、毛苕子和稻秆还田(HS) 5个处理,研究紫云英、毛苕子、油菜、冬闲联合稻秆还田对水稻产量及其构成要素、土壤养分含量、微生物数量和酶活性的影响,并对各因子与水稻产量的关系进行相关性分析。[结果]与WSN处理相比,冬绿肥联合稻秆还田显著提高了水稻产量,CS、HS和RS处理水稻产量2年平均增产14.51%,14.52%和8.49%。稻田土壤速效磷、有机质和全氮含量均以CS处理最高,且均与WSN处理达到差异显著水平。与WSN比较,CS、RS和HS处理稻田土壤微生物总量分别增加70.15%～336.19%,48.57%～183.11%和57.33%～293.55%,其中CS处理显著提高了土壤微生物数量,细菌数量比例上调,而真菌和放线菌数量比例下调,细菌与真菌数量的比值(B/F)升高,有效改善了稻田土壤微生物群落结构。CS处理土壤脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶、脱氢酶活性显著高于其他处理,较WSN处理分别增加17.69%,3.85%,35.36%和62.32%。相关性分析表明,水稻产量与土壤速效磷、全氮含量,土壤细菌、放线菌数量及土壤脲酶、过氧化氢酶活性之间呈显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)正相关。[结论]冬季种植紫云英联合稻秆还田有利于提高水稻产量和土壤养分含量,改善土壤微生物群落结构,增强土壤酶活性,是适宜汉中水稻生产的绿色高效栽培种植模式。

了解土壤养分的时空间变异特征,可以为作物不同生育阶段的田间精准管理提供科学的依据。以江苏省姜堰市西华农场为例,运用地统计学方法详尽地分析了冬小麦播前及不同生育阶段农田土壤速效养分(速效N、P、K)的时空变异特性。结果表明:不同时期各土壤变量大部分都由趋势、剩余残差的空间相关部分和随机部分组成;不同生育阶段3个土壤变量都具有中等以上空间结构性;碱解氮(AN)的分布格局在冬小麦播前和主要生育期内变化不大;速效磷(AP)苗期和孕穗期空间分布较相似,空间连续性也强,而播前和乳熟期的连续性稍差,出现较多斑块;速效钾(AK)在前三个时期分布较相似,与乳熟期分布有较大差异。作物生育期内土壤养分空间分布随时间...

【目的】稻麦一年二熟轮作是汉中盆地小麦生产的最重要种植制度之一,本文采用田间试验,研究水稻秸秆全量还田对小麦季土壤养分、酶活性及小麦产量的影响,旨在揭示本地区水稻秸秆还田替代部分化肥的产量及沃土效应。【方法】试验共设置氮磷钾配施(NPK)、氮磷钾+秸秆还田(NPKS)、氮磷钾减量15%+秸秆还田(-15%NPKS)、氮磷钾减量30%+秸秆还田(-30%NPKS)4个处理。【结果】与秸秆不还田(NPK)相比,水稻秸秆还田处理(NPKS、-15%NPKS和-30%NPKS)均不同程度降低了0~15 cm土层的土壤容重,其中对0~5 cm土层影响最为显著;NPKS和适量化肥减量(-15%NPKS)提高了0~15 cm土壤有机碳(TOC)和活性有机碳(LOC)含量,而高量化肥减量(-30%NPKS)会降低TOC和LOC含量,还田处理均提高了15~30 cm土层有机碳(TOC)含量;秸秆还田(NPKS)及适量化肥减量(-15%NPKS)增加了土壤脲酶活性,增幅分别达32.7%和29.0%;NPKS处理提高了蔗糖酶活性,增幅达19.8%,而化肥减量(-15%NPKS和-30%NPKS)显著降低了蔗糖酶活性,降幅分别为32.5%和10.7%。与秸秆不还田(NPK)相比,秸秆还田与化肥减量配施均降低了土壤养分含量。此外,适量化肥减量(-15%NPKS)对小麦产量无显著影响,而高量化肥减量(-30%NPKS)会显著降低小麦产量。相关分析表明,小麦产量与土壤有机质及养分含量显著相关。秸秆还田与化肥氮磷钾减量15%配施对小麦产量和土壤肥力无负面影响。【结论】因此,稻麦轮作体系下,水稻秸秆全量还田同时氮磷钾肥减量15%措施不仅能够保证小麦季小麦稳产,而且减少环境污染风险,具有农学、经济、环境三赢潜力。

【目的】探讨黄土高原旱地麦后复种饲料油菜还田对后茬麦田土壤养分、酶活性及细菌群落的影响,为改善农田地力提供依据。【方法】设置饲料油菜播量(S1:小播量;S2:中播量;S3:大播量)和还田时期(D1:早期还田9月10日;D2:中期还田9月20日;D3:晚期还田9月30日)二因素试验,以常规农户复种夏玉米模式为对照,比较后茬麦田土壤养分及酶活性变化,并采用16S rRNA基因Illumina MiSeq高通量测序技术和PICRUSt基因预测分析方法,比较后茬麦田耕层土壤细菌群落结构、多样性及代谢功能变化。【结果】与常规农户模式相比,饲料油菜还田可不同程度提升土壤养分及酶活性,其中有机质含量和蔗糖酶活性的提升范围最大,分别为11.73%—60.5%和1.4%—94.5%;饲料油菜播量显著影响土壤养分和酶活性,还田时期显著影响土壤有机质含量和蔗糖酶活性,二者间互作效应显著影响碱性磷酸酶活性;播量、还田时期及其互作效应均显著影响细菌群落多样性;大播量晚期还田处理(S3D3)在所有指标中均表现最优。细菌群落组成方面,门水平上10个土壤样品共得到19个类群,其中优势菌群为变形菌门、放线菌门、酸杆菌门和厚壁菌门;聚类结果显示,10个处理可聚为大播量、中播量、小播量和常规农户模式4类,表明不同播量油菜还田明显改变了土壤细菌群落构成。RDA分析表明,土壤养分、酶活性与细菌群落多样性密切相关。PICRUSt功能预测表明,土壤细菌群落具有丰富的代谢功能,其中编码新陈代谢的基因具有明显优势;二级预测功能分类中,氨基酸代谢、碳水化合物代谢和能量代谢是主要代谢功能路径。KEGG直系同源基因簇KO(KEGG orthologous groups)丰度热图结果表明,油菜还田增加了与土壤碳、氮代谢相关的细菌群落。【结论】合理复种饲料油菜并还田可提高后茬麦田土壤养分含量及酶活性,并有效改善细菌群落多样性,增加土壤有益菌群落数量。夏闲期引入饲料油菜作绿肥对提高黄土高原旱地麦田土壤肥力以及合理农作非常有利。

研究品种与播种方式对冬绿肥地上生物量、养分蓄积量、土壤养分和后茬花生产量及品质的影响，为华北冬闲田推广种植冬绿肥提供科学依据。采用裂区设计，以二月兰、黑麦草、小黑麦３个冬绿肥品种为主处理，撒播和条播２种播种方式为副处理开展田间试验。结果表明，从绿肥品种来看，黑麦草地上生物量和养分蓄积量均极显著高于二月兰和小黑麦；翻压后，小黑麦后茬土壤碱解氮含量极显著低于黑麦草和二月兰，黑麦草后茬土壤有机质含量显著高于小黑麦，二月兰后茬土壤有效磷含量显著高于黑麦草；小黑麦后茬花生荚果产量显著低于黑麦草和二月兰。黑麦草后茬花生籽粒蛋白质、脂肪含量最高，分别为２３．１３％，５２．７２％。从播种方式来看，条播绿肥地上．．．

[目的]为探究施肥对半干旱区旱地冬小麦土壤微生物数量、酶活性及产量的影响，明确不同施肥对土壤活性及产量的影响规律。[方法]于2021年采用田间试验与室内试验相结合的方法，设置不施肥（0 kg尿素hm~(-2)，F1）、单施氮肥（150 kg尿素·hm~(-2)，F2）、单施有机肥（30 t有机肥·hm~(-2)，F3）、氮肥配施有机肥（150 kg尿素·hm~(-2)+30 t有机肥·hm~(-2)，F4）四个施肥处理的田间试验，通过室内试验研究不同处理土壤微生物数量、酶活性、产量及其相关性的变化规律。[结果]各施肥处理较不施肥处理可明显增加土壤细菌（26.24%～85.82%）和放线菌数量（13.94%～47.60%），减少真菌数量（26.39%～52.78%），并提高脲酶、蔗糖酶、磷酸酶、过氧化氢酶的活性（3.92%～30.49%、42.06%～133.71%、12.38%～26.34%、173.6%～284.21%）。氮肥配施有机肥处理的产量最高达2516.43 kg/hm~(2)，分别比未施肥处理增产55.51%、比单施氮肥和单施有机肥平均增产16.20%。[结论]氮肥配施有机肥更有利于增加半干旱旱作区麦田土壤微生物数量和相关酶的活性，改善土壤环境，提高土壤肥力，进而提高小麦产量。

【目的】针对中国西北旱地小麦低产田块多、分布范围广、农户地块间产量差异大的问题，探索影响旱地小麦产量的关键因素，为缩小产量差异，普遍提高旱地小麦产量提供理论依据。【方法】对分布在中国西北黄土高原地区的山西、陕西、甘肃旱地小麦主产区的１８０个农户麦田０—１００ ｃｍ土壤和小麦植株的取样分析，结合对农户施肥情况的实地调查，研究了旱地小麦产量差异与栽培、施肥及主要土壤肥力因素的关系。【结果】山西、陕西和甘肃冬小麦产量分别介于２ ５２９—８ ４１９、１ ３４４—８ ０７３和２ ９８４—７ １４５ ｋｇ·ｈｍ－２。覆膜栽培的小麦产量较传统栽培提高９．４％。传统栽培的高产组产量较中低产组分别高３７．５％和．．．