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國内統一刊号:CN 11-3996/S

國際标準刊号:ISSN 1008-505X

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氣候變暖将顯著降低引黃灌區春小麥N、P、K養分的吸收利用和産量
李娜, 張峰舉, 許興, 肖國舉, 羅成科
當前狀态:  doi: 10.11674/zwyf.19018
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摘要:
目的探索甯夏引黃灌區春小麥不同生育時期N、P、K養分吸收利用規律應對氣候變暖的響應機制,為預測氣候變暖對幹旱半幹旱區春小麥生長的影響提供依據。方法試驗于2018年3月在甯夏銀北引黃灌區甯夏大學試驗站進行。供試春小麥品種為甯春50号,供試肥料為磷酸二铵和尿素。采用自動控制紅外線輻射器進行野外增溫,即:每個小區内分别設置一組紅外燈管作為增溫裝置、一套自動控溫電子設備與一組可移動溫度傳感器作為控溫裝置,增溫裝置直接連接控溫裝置以使增溫梯度達到預設水平,增溫時間為晝夜不間斷增溫。以春小麥冠層自然溫度為對照溫度 (增溫0.0℃,CK),設置4個增溫梯度0.5℃ (T1)、1℃ (T2)、1.5℃ (T3)、2.0℃ (T4) 處理。于苗期、拔節、抽穗、灌漿、灌漿後10天、成熟期采集植株樣品,測定葉、莖、穗的N、P、K養分含量,計算地上部各器官的養分累積吸收量、養分分配率和地上部植株養分累積量,并測量春小麥植株地上部幹物重和産量。結果增溫0.5℃,春小麥植株苗期幹物重、拔節期地上部各器官N、P、K養分含量及養分累積吸收量均顯著高于CK。增溫1.0℃,苗期植株N、K含量和N素吸收量以及拔節期葉片的N、P、K含量顯著高于CK,較對照提高3.2%~23.7%。增溫1.5℃,僅在苗期植株K含量上顯著高于CK,較對照提高22.2%。增溫2.0℃,從苗期開始各項指标均顯著低于CK。拔節期以後,除增溫0.5℃春小麥K素含量與CK差異不顯著外,其餘指标均顯著低于CK,春小麥成熟期小穗數、穗粒數、千粒重、産量均随溫度的升高呈下降的趨勢,增溫2.0℃,分别較對照降低53.7%、24.1%、13.4%、21.7%。增溫梯度越大,各指标下降的幅度越大。結論春小麥苗期溫度升高0.5~1.0℃尚有利于春小麥對N、P、K養分的吸收,但拔節期後增溫超過1.0℃以上都會對N、P、K養分吸收産生顯著負作用,導緻使生育後期幹物質的累積量減少,千粒重、穗粒數等降低,并最終導緻産量和品質的下降。
不同糞肥與化肥配施對作物産量及農田氮肥氣态損失的影響
李燕青, 溫延臣, 林治安, 趙秉強
當前狀态:  doi: 10.11674/zwyf.18494
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摘要:
目的探讨本地區主要類型有機肥與化肥配施對作物産量及農田氮肥氣态損失的影響,為不同類型有機肥的科學施用提供理論依據。方法2014年10月—2015年9月在山東省中國農業科學院禹城試驗基地進行了冬小麥-夏玉米田間小區試驗,供試作物品種為濟麥22小麥和鄭單958玉米。設置了常規施氮量 (N 225 kg/季) 基礎上,化肥 (CF)、雞糞 (CHM)、豬糞 (PM) 和牛糞 (CM) 單施及有機無機肥不同比例氮 (0/100、25/75、50/50、75/25、100/0)13個處理,加倍施氮量 (N 450 kg/季) 有機肥和化肥單施 (DCF、DCHM、CPM、DCM)4個處理,1個不施肥處理 (CK),共計18個處理。測定了小麥玉米産量、N2O排放通量和NH3揮發通量。結果常規施氮量 (N 225 kg/hm2) 下,單施雞糞或豬糞的小麥、玉米産量與化肥相當,單施牛糞比化肥處理減産。分别與CF、CHM、PM、CM相比,DCF、DCHM、DPM處理無增産效果,DCM處理玉米減産。豬糞和雞糞與化肥各配施比例處理的小麥、玉米産量間無顯著差異,且均與單施化肥處理相當;牛糞與化肥配施處理的小麥産量随化肥配施比例的提高而提高,玉米産量各配施比例處理間無顯著差異。CF處理周年NH3揮發量為39.63 kg/hm2,是單施有機肥處理的37~53倍;單施化肥處理的NH3排放系數接近9%左右,單施有機肥處理的NH3排放系數隻有0.2%左右。有機肥與化肥配施的處理周年NH3揮發總量随化肥配施比例增加而明顯增加,當化肥配施比例達到75%時,周年NH3揮發總量與單施化肥處理相當。CF處理的周年N2O排放總量為2.85 kg/hm2,高于單施有機肥處理,三種有機肥N2O周年排放量由大到小依次為豬糞 (2.51 kg/hm2)>雞糞 (1.91 kg/hm2)>牛糞 (1.85 kg/hm2) 處理;加倍施用化肥和有機肥的N2O排放量平均為常規施氮量的1.5倍以上。有機肥與化肥配施的處理周年N2O排放總量随化肥配施比例增加而明顯增加,當化肥配施比例達到50%時,周年N2O排放總量達到或超過了單施化肥處理。CF處理N2O排放系數為0.4%左右,有機肥處理N2O排放系數為0.3%左右。有機肥處理的NH3揮發和N2O排放主要發生在小麥季,化肥處理主要發生在玉米季。加倍施肥均會明顯增加NH3揮發總量和N2O排放總量,但不影響二者的排放系數。結論不同糞肥與化肥配施對作物産量、田間N2O排放和NH3揮發的影響有明顯差異。推薦施肥量下,雞糞或豬糞不配施或配施少量化肥,牛糞配施75%左右的氮肥可實現與化肥相當的作物産量,同時減少農田氮肥氣态損失。
氮磷鉀吸收與分配特征影響抗蟲棉品種的産量和養分效率
聶軍軍, 秦都林, 劉豔慧, 王雙磊, 張美玲, 李金埔, 趙娜, 毛麗麗, 宋憲亮, 孫學振
當前狀态:  doi: 10.11674/zwyf.18460
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摘要:
目的探讨不同抗蟲棉品種植株幹物質與氮、磷、鉀養分積累分配特點,為制定棉花高産栽培管理措施提供依據。方法在大田條件下,選用三個抗蟲棉品種(冀棉169、魯棉研21号和岱字棉99B)為研究對象,比較研究了三個品種的幹物質積累與氮磷鉀吸收特點。結果冀棉169産量最高,兩年分别比魯棉研21号提高了27.9%和25.5%,分别比岱字棉99B提高了65.9%和41.1%。三個品種單鈴子棉重的變化趨勢與産量一緻,而單株結鈴數和衣分則不同。冀棉169棉株各器官幹物質和氮磷鉀積累量均較高,尤其在生育中後期,營養器官保持最高的氮磷鉀養分積累量,促使其幹物質積累量顯著高于其他兩品種,為棉鈴發育提供了充足的物質基礎,鈴葉比較大,因此結鈴最多,單鈴子棉重最大,皮棉産量最高,使得養分利用效率也最高。魯棉研21号棉株各器官幹物質和氮磷鉀積累量均最低,主要是營養器官氮磷鉀養分快速積累期結束最早,加之向棉鈴分配比例最高,從而限制了營養器官的生長發育,影響生育中後期棉鈴的發育,使之不僅結鈴數最少,單鈴子棉重較小,産量也較低。岱字棉99B棉株各器官幹物質和氮磷鉀積累量雖最高,但其快速積累期出現在盛花期以後,棉株貪青,結鈴數雖較多,但單鈴子棉重最小,使之産量最低,養分利用效率也最低。結論不同年代抗蟲棉品種産量提高的主要原因是單鈴子棉重的增加,其次是單株結鈴數的提高。單鈴子棉重和單株結鈴數的增加主要歸因于棉株總生物量和向生殖器官轉化量的協同提高,特别是生育中後期保持高的同化物和生殖器官運轉比例;而生物量的增加依賴于養分積累量和利用效率的提高。
農田土壤N2O排放的關鍵過程及影響因素
曹文超, 宋賀, 王娅靜, 覃偉, 郭景恒, 陳清, 王敬國
當前狀态:  doi: 10.11674/zwyf.18441
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摘要:
一氧化二氮 (N2O) 作為重要的溫室氣體之一,在全球氣候變化研究中引人關注。随着氮肥使用量的增加,農田土壤N2O排放已經成為全球關注和研究的熱點。人們普遍認為土壤硝化、反硝化過程是N2O産生的兩個主導途徑,而諸如施肥、灌水等農田管理措施以及土壤pH、溫度等環境因子均會影響農田土壤N2O産生和排放。本文系統論述了土壤N2O産生的各主要途徑,并綜述了氮源、碳源、水分含量、氧氣含量、土壤pH和溫度以及其他調控因子對N2O排放的影響,旨在闡明各過程對N2O排放的産生機制及主要環境因子的影響,以期為後續研究提供參考和理論依據。農田土壤硝化過程本身對N2O排放的直接貢獻較小,N2O産生的主要來源是包含硝化細菌的反硝化、硝化-反硝化耦合作用在内的生物反硝化過程。真菌反硝化和化學反硝化在酸性土壤以及硝酸異化還原成铵過程在高有機質和厭氧土壤環境中對N2O排放具有不可忽視的重要作用。未來研究可從農田土壤N2O的産生和消耗機制、降低N2O/N2産物比、以及N2O的還原過程及相關影響因素進行深入研究。此外,利用新技術方法,探究土壤物理、化學和生物學因素對氮素轉化過程的影響,重點關注N2O峰值排放及相關聯微生物的響應,并構建土壤氮素平衡和N2O排放模型,可進一步加深對農田土壤N2O排放機制和影響因素的理解。
化肥配施有機肥或稭稈還田提高隴東旱塬黑垆土小麥玉米的産量穩定性和可持續性
王婷, 丁甯平, 李利利, 周海燕, 尚來貴
當前狀态:  doi: 10.11674/zwyf.19190
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摘要:
目的明确隴東旱塬長期施肥黑垆土春玉米-冬小麥輪作系統作物産量和水肥效應與降雨年型的響應關系,為該地區不同降雨年型下的合理施肥提供參考依據。方法位于甘肅平涼的長期肥料定位試驗始于1979年,試驗設6個處理:不施肥 (CK)、單施化學氮肥 (N)、氮磷化肥配施 (NP)、氮磷化肥配施稭稈 (SNP)、單施有機肥 (M) 和氮磷化肥配施有機肥 (MNP)。調查了試驗38年玉米和小麥産量,依據降水将生育年劃分為幹旱年、平水年和豐水年,分析不同降雨年型下春玉米-冬小麥輪作系統長期施肥的産量變化及其穩定性和可持續性、肥料貢獻率和降水利用率特征,探讨不同降雨年型下産量、施肥和降水之間的關系。結果與N處理相比,NP、SNP、M和MNP處理冬小麥在幹旱年、平水年和豐水年分别增産89.8%~151%、108%~174%和52.1%~102%,春玉米分别增産56.3%~99.9%、81.3~104%和105%~127%。年降雨量對冬小麥産量穩定性和可持續性影響較小,對春玉米影響較大。與N處理相比,三種降水年型下NP、SNP、M和MNP處理冬小麥和春玉米的肥料貢獻率和降水利用率均顯著提高,其中冬小麥在幹旱年、豐水年肥料貢獻率和降水利用率分别增加166%~198%、520%~654%和100%~164%、53.4%~105%,春玉米分别增加161~218%、262%~289%和56.0%~99.2%、104%~125%。