【目的】采用田间定位试验研究方法,于2008—2010年研究了水旱轮作制下连续秸秆覆盖对土壤无机氮供应特征和作物产量的影响。【结果】连续秸秆覆盖还田可以显著提高0—5 cm、5—15 cm和15—25 cm土层土壤NH4+-N、NO3--N含量,并且随着秸秆覆盖还田年限的延长和用量的提高,3个土层土壤的NH4+-N、NO3--N含量的增幅也随之增加。第5季水稻收获后,秸秆覆盖处理NH4+-N、NO3--N含量的增幅分别达到了18.83%—36.70%和12.04%—37.70%。秸秆覆盖还田使水稻生育前期土壤NH4+-N、NO3--N含量降低,有利于减少NO3--N的淋失。而后期氮素得到释放满...

一季不施氮对冬小麦产量影响显著,对夏玉米产量影响不大;连续二季和三季不施氮使冬小麦和夏玉米产量都大幅度减产;连续四季以上不施氮使冬小麦和夏玉米产量分别稳定在1693～1807kg/hm2和4575～4782kg/hm2范围的较低水平。不施氮条件下,冬小麦的减产幅度大于夏玉米。不施氮主要通过降低两种作物的穗粒数影响产量。一季和连续两季不施氮使土壤无机氮含量迅速下降,连续两季以上不施氮使土壤无机氮含量稳定在较低水平。

通过在成都平原稻油轮作田2种秸秆覆盖栽培模式与传统栽培模式的4年定位试验,进行了油菜土壤含水率与油菜产量的研究。试验结果表明:在油菜全生育期,覆盖处理土壤含水率含量均极明显地高于翻耕不覆盖处理(CK),而免耕覆盖处理的土壤含水率又明显高于翻耕覆盖处理。油菜苔花期,覆盖处理比翻耕不覆盖处理(CK)的土壤含水率增加4.7%~29.8%,而免耕覆盖处理的土壤含水率又比翻耕覆盖处理高5.4%~13.0%;覆盖处理的油菜单株角果数极显著多于翻耕不覆盖处理(CK),增加2.0%~13.1%,而免耕覆盖处理又比翻耕覆盖处理增加1.6%~5.6%;覆盖处理的油菜产量比翻耕不覆盖处理(CK)的增产幅度为3.3%...

为了探讨不同有机肥条件下施氮水平对土壤水解酶活性和夏玉米、冬小麦产量的影响,在陕西省眉县进行田间试验,研究和分析土壤水解酶活性及玉米、小麦产量。研究涉及无(0 kg/hm2)、中(22 500 kg/hm2)2个有机肥条件和N0(0 kg/hm2)、N1(60 kg/hm2)、N2(120 kg/hm2)、N3(180 kg/hm2)4个施氮水平。结果表明,施氮对3种土壤水解酶活性均有明显影响,而不同的土壤水解酶对施氮量的响应有所差异。无有机肥和中有机肥条件下,施氮可以提高蔗糖酶活性,前者中量氮肥效果最好,后者低量氮肥效果最佳。无有机肥条件下,低量氮肥可以提高脲酶活性,但中量和高量会抑制其活性...

结合关中平原农业生产现状,通过对不同秸秆还田模式组合下土壤有机碳、活性有机碳含量和作物产量变化趋势的研究,揭示秸秆还田效应,为研究区筛选合理的还田模式以及农田土壤培肥和农业可持续发展提供理论依据。结果表明,小麦秸秆还田后经过一季夏玉米生长,能使耕层土壤(0～40 cm)有机碳有所提升;高留茬还田使0～20 cm土层土壤活性有机碳和碳库管理指数呈现降低趋势,而粉碎直接还田使其有所提高,但差异均未达到显著水平。随后对玉米秸秆进行还田,再经过一季小麦生长后,使得耕层土壤有机碳含量有所提高,其中连续两季进行秸秆粉碎直接还田使有机碳含量提高幅度最大,0～20,20～40 cm土层有机碳分别提高1.86,...

为了探究不同季节土表覆盖水稻秸秆腐解及对大棚水生蔬菜产量和土壤肥力的影响,设置水稻秸秆7 500kg/hm~2覆盖土表和对照(CK,不覆盖水稻秸秆) 2个处理,各设3次重复,于秋冬季在大棚内使用塑料栽培箱并灌浅水种植豆瓣菜,研究水稻秸秆覆盖对水稻秸秆腐解率、豆瓣菜产量品质和土壤理化性质的影响。结果表明,水稻秸秆腐解率为69. 34%,处理和对照的豆瓣菜总产量分别为68 610,64 725 kg/hm~2,较对照提高6%,处理的豆瓣菜能吸收转移较多的氮磷钾,茎、叶干物率和粗纤维含量均较对照明显下降,提高了豆瓣菜植株的品质。土壤有机碳含量较种植前下降1. 15%,对照下降2. 88%,有效缓解了因植株生长吸收所致的有机碳含量下降。种植后土壤全氮-全磷-全钾含量涨幅较对照高15. 4%-9. 3%-5. 7%、硝态氮含量涨幅较对照高14. 51%、速效磷含量降幅较对照低4. 9%、速效钾含量涨幅较对照高8.36%。磷酸酶和脲酶活性均下降,但降幅显著小于对照,说明水稻秸秆覆盖能有效改善土壤酶活性。认为设施内水田土表覆盖水稻秸秆仍有较高腐解率,能提高当季水生蔬菜产量品质并改善土壤性质。

【目的】探讨关中平原小麦-玉米轮作体系中,秸秆机械化全量还田条件下减量施N对作物产量、土壤碳库及NO-3-N累积的影响,为该地区粮食生产的合理氮肥用量提供理论依据。【方法】2008-06-2012-06在陕西关中平原进行了4年田间定位试验,在作物秸秆全量还田条件下,设置了常规施N(玉米和小麦季施N量分别为188,150kg/hm2)、15%减量施N(玉米和小麦季施N量分别为160,128kg/hm2)、30%减量施N(玉米和小麦季施N量分别为130,105kg/hm2)3个处理,对3个处理的玉米和小麦秸秆、籽粒产量以及植物全氮、土壤硝态氮含量、土壤有机碳及活性有机碳含量进行分析。【结果】与常规...

以河北曲周为例,利用AquaCrop模型和指标评价法,建立了粮食作物生长环境要素(气象、土壤等)与产量之间的定量关系,并评价了地膜覆盖和育苗移栽技术下作物(冬小麦、夏玉米)对水热资源的利用效率。结果表明:1)AquaCrop模型能较好地模拟作物(冬小麦、夏玉米)的冠层覆盖度、生物量和产量,并能分析作物种植技术对水热资源利用效率的影响;2)地膜覆盖和育苗移栽技术显著影响作物(冬小麦、夏玉米)在播种-拔节时期的水热资源利用效率;3)冬小麦地膜覆盖和夏玉米育苗移栽技术的水热资源利用效率分别提高0.67和0.50,产量分别增加326和972kg/hm2。说明冬小麦地膜覆盖和夏玉米育苗移栽技术可以影响作物在关键生育期内对水热资源的利用以及提高作物的产量。本研究旨在为其他作物效率和理论潜力的提升提供技术支撑,研究结果可作为冬小麦和夏玉米因干旱、冻害以及播种不及时等原因受灾的一种补救技术,为曲周地区的作物种植技术调整提供参考。

【目的】华北平原地区是中国最重要的冬小麦和夏玉米生产基地,不同农田土壤基础性质差异是造成该地区农田生产力空间变异的基本原因。通过研究该地区冲积始成土冬小麦-夏玉米轮作农田土壤剖面性质对水氮过程以及作物产量形成的影响,以期为该地区高产农田的水氮利用与管理提供参考。【方法】选取位于山东省泰安市研究区3块具有不同土壤基础性质且产量存在显著性差异的农田,进行3年田间试验,测定土壤剖面的土壤基本性质,具体包括机械组成、饱和导水率、田间持水量、永久萎蔫点、有机碳、全氮;监测土壤剖面0—160 cm的水分和硝态氮的动态变化以及作物生物量、叶面积指数和产量等。运用根区水质模型(RZWQM)对各农田的水氮过程进...

设不添加秸秆和生物炭的对照(CK)、全量秸秆覆盖(S10)、半量秸秆覆盖(S5)、全量生物炭覆盖(B10)、半量生物炭覆盖(B5)和半量秸秆+半量生物炭覆盖(BS5)共6个处理，其中全量、半量覆盖量分别为11.6、5.8 t/hm~2，开展室内原状土培养试验，于20℃恒温培养箱中，预培养7 d后正式培养32 d，研究玉米秸秆及其生物炭覆盖对黄壤养分和温室气体排放的影响。结果表明：在短期的室内培养条件下，秸秆与生物炭覆盖对土壤有机质、全氮、碱解氮和有效磷的质量分数影响并不显著；BS5土壤pH显著高于S10和B5的；与CK相比，S10、S5和B5显著降低了土壤中速效钾质量分数；秸秆和生物炭覆盖均提高了土壤CO_2累积排放量，BS5的CO_2累积排放量显著高于CK和S10的；与CK相比，B5的CH_4累积排放量降低了93.39%，而BS5的CH_4累积排放量增加了21.50%；秸秆和生物炭添加均有降低N_2O累积排放量的趋势，其中秸秆或生物炭单独覆盖处理的N_2O累积排放量均为负值，即土壤由N_2O排放源转为汇，S10的N_2O累积排放量显著低于CK的，两者混合覆盖土壤虽有一定的降低效果，但仍为N_2O的排放源；所有处理均具有潜在温室效应，随秸秆或生物炭覆盖量增加全球增温潜势(GWP)呈下降趋势，以BS5的GWP最高，显著高于CK和S10的。可见，半量秸秆+半量生物炭覆盖导致的潜在温室效应最为明显，不利于生态环境的友好发展，在实践中应根据生产实际对秸秆的利用方式及使用量进行选择。

【目的】分析秸秆覆盖还田对桑园土壤真菌群落结构组成的影响,为优化桑园施肥管理措施、保障桑园土壤健康提供参考依据。【方法】随机设置秸秆覆盖还田桑园(SR)和非秸秆覆盖还田桑园(对照,CK)2个处理,45 d后分别采集2个处理的土壤样品,基于高通量测序技术,对比分析各处理土壤真菌的Alpha多样性、不同分类水平相对丰度占比、LEfSe分析结果和FUNGuild功能预测。【结果】SR土壤中指示真菌丰富度的Ace和Chao1指数及表征多样性的Shannon指数与CK相比均无显著差异(P>0.05)。在门分类水平,子囊菌门(Ascomycota)真菌是SR土壤的优势真菌门,其相对丰度占比为83%;unclassified_k__Fungi和球囊菌门(Glomeromycota)真菌是CK土壤的优势真菌门类。在属分类水平,unclassified_f__Microascaceae、Apiotrichum,unclassified_o__Hypocreales、腐质霉属(Humicola)、曲霉属(Aspergillus)、杯盘菌属(Ciboria)、支顶孢属(Acremonium)、假埃希氏菌属(Pseudallescheria)和毛孢子菌属(Trichosporon)等是SR土壤中富集的特有优势真菌属,其相对丰度占比分别为10.62%、8.37%、5.25%、4.83%、4.12%、1.67%、1.35%、1.09%和1.23%,但缺失CK土壤中存在的Saitozyma,unclassified_c__Eurotiomycetes、Sistotrema、青霉属(Penicillium)、unclassified_o__Xylariales、马利亚霉属(Mariannaea)和粉褶菌属(Entoloma)优势真菌属。LEfSe分析结果显示,子囊菌门真菌是SR土壤中相对丰度占比最大的优势真菌门,unclassified_k__Fungi和球囊菌门是CK土壤中相对丰度占比排在前2位的优势真菌门;unclassified_f__Microascaceae、Apiotrichum、unclassified_o__Hypocreales和腐质霉属是SR土壤中相对丰度占比排在前4位的优势真菌属,Saitozyma、unclassified_k__Fungi和unclassified_c__Eurotiomycetes是CK土壤中相对丰度占比排在前3位的优势真菌属。FUNGuild功能预测结果显示,与CK相比,秸秆覆盖还田桑园土壤中富集了更丰富的腐生营养型真菌。【结论】与非秸秆还田桑园相比,秸秆覆盖还田桑园土壤中富集了腐质霉属、曲霉属和支顶孢属等特有优势有益真菌属,有助于维护桑园土壤健康和有效保障桑树健康生长。

设不添加秸秆和生物炭的对照(CK)、全量秸秆覆盖(S10)、半量秸秆覆盖(S5)、全量生物炭覆盖(B10)、半量生物炭覆盖(B5)和半量秸秆+半量生物炭覆盖(BS5)共6个处理，其中全量、半量覆盖量分别为11.6、5.8 t/hm~2，开展室内原状土培养试验，于20℃恒温培养箱中，预培养7 d后正式培养32 d，研究玉米秸秆及其生物炭覆盖对黄壤养分和温室气体排放的影响。结果表明：在短期的室内培养条件下，秸秆与生物炭覆盖对土壤有机质、全氮、碱解氮和有效磷的质量分数影响并不显著；BS5土壤pH显著高于S10和B5的；与CK相比，S10、S5和B5显著降低了土壤中速效钾质量分数；秸秆和生物炭覆盖均提高了土壤CO_2累积排放量，BS5的CO_2累积排放量显著高于CK和S10的；与CK相比，B5的CH_4累积排放量降低了93.39%，而BS5的CH_4累积排放量增加了21.50%；秸秆和生物炭添加均有降低N_2O累积排放量的趋势，其中秸秆或生物炭单独覆盖处理的N_2O累积排放量均为负值，即土壤由N_2O排放源转为汇，S10的N_2O累积排放量显著低于CK的，两者混合覆盖土壤虽有一定的降低效果，但仍为N_2O的排放源；所有处理均具有潜在温室效应，随秸秆或生物炭覆盖量增加全球增温潜势(GWP)呈下降趋势，以BS5的GWP最高，显著高于CK和S10的。可见，半量秸秆+半量生物炭覆盖导致的潜在温室效应最为明显，不利于生态环境的友好发展，在实践中应根据生产实际对秸秆的利用方式及使用量进行选择。

为研究不同地膜覆盖材料对旱区谷子的增产效果和机理,利用田间试验研究不同地膜覆盖(白色聚乙烯地膜(WP)、白色可降解地膜(WD)和黑色可降解地膜(BD))对土壤水温、谷子叶片和群体水分利用效率及产量构成的影响。结果表明:1)与对照(CK,露地)相比,各覆膜处理均使020cm土层土壤温度和土壤含水量显著提高,0100cm土层的蓄水保墒能力有所增加。其中WP处理的地温日较差最大,增温效应最明显,WD、BD处理依次减弱。WP处理的020cm土层保水效果最好。各覆膜处理均使谷子生育前期0100cm土层的蓄水保墒能力

对位于北京顺义的北方精准农业示范区 ,采用GPS定位 ,测定了其表层 80个土样的速效养分 (N、P、K、Fe、Mn、Cu、Zn)、有机质和全氮的含量及作物产量。结果表明 ,所有观测项目的变异系数均属于中等变异强度。作物产量与速效磷、全氮及有机质的相关性最大 ,pH与各种养分及微量元素均呈明显的负相关。通过结构分析 ,发现土壤pH的空间相关距最大 ,达 3.3km ,碱解氮和速效铁的自相关距最小 ,仅 0 .14km。其余观测项目的自相关距范围为0 .387- 1.11km。采用Kriging方法并结合GIS绘制了等值线图 ,可更直观地了解整个示范区的土壤养分丰缺状况。以施氮为例 ,精确管理的...

为量化分析秸秆覆盖量和施氮量对旱地春小麦的产量效应和协同作用，在APSIM模型中，设置秸秆覆盖量和施氮量2因素5个变化梯度，组合交叉设计25个处理，利用模型模拟25个处理的春小麦产量；于2016—2018年在甘肃省定西市安定区开展小麦大田试验，得到早播(ESW)、正常播(NSW)、晚播(LSW)春小麦产量的实测值，利用APSIM模型模拟2016—2018年春小麦的产量，将模拟值与实测值进行对比，对模型的适用性和模拟精度进行分析；对春小麦产量与秸秆覆盖量、施氮量的耦合关系进行二次多项回归和通径分析，利用Matlab计算春小麦的最大产量及对应的秸秆覆盖量和施氮量。结果表明：不同处理下产量的模拟值与实测值均位于15%置信带内，模型模拟精度较高，归一化均方根误差值为4.64%～12.22%，表明该模型在研究区具有良好的适用性；秸秆覆盖量和施氮量的增长对春小麦的产量效应为正效应，相应关系表现为开口向下的二次抛物线变化关系；ESW、NSW和LSW模拟情景下，春小麦最大产量分别为3 548.64、3 149.59、2 507.58 kg/hm~2;ESW模式下，最佳秸秆覆盖量和施氮量分别为7 062.04、194.91 kg/hm~2;NSW模式下，最佳秸秆覆盖量和施氮量分别为8 211.31、218.81 kg/hm~2;LSW模式下，最佳秸秆覆盖量和施氮量分别为6 215.15、162.01 kg/hm~2。