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摘要:为了在黄土区新垦土地上快速有效地构建优质耕作层,缓解黄土高原耕地数量和质量退化问题.该研究以一次性工程化措施快速构建优质耕作层为目标,选取黄土丘陵沟壑区治沟造地完成的沟道新构造土地为研究区域,利用3a连续的田间定位试验,探索以木本泥炭、生物炭等为主的外源有机物质,配合腐熟秸秆和化肥等措施,研究不同耕作层构建模式下对黄土区培肥土壤、改善土壤结构、提高土地生产力及作物产量的影响.结果表明:添加木本泥炭,配合腐熟秸秆,辅以生物激发调节剂处理下可快速提高土壤有机质和易氧化碳等养分含量,增加土壤团聚体数量及稳定性,维持较高的土壤养分含量,且不存在重金属超标的风险,最终增加玉米籽粒产量,2016—2018年连续3a较对照分别增产17.5%、28.6%、1.0%.耕层土壤物理、化学等性质得以显著改善,土地生产力显著提升.因此,木本泥炭+生物激发调节剂+腐熟秸秆+化肥是黄土区一次性工程化快速构建优质耕作层的最佳施用模式....
摘要:[目的]研究黄土高原旱作农业区不同施肥覆盖措施对冬小麦地0-40 cm土壤剖面物理性质的影响,可为保持良好的土壤物理性状,探求适合渭北旱塬可持续的田间管理措施提供参考.[方法]基于设在渭北旱塬15年的田间定位试验,选取NP (N 150 kg/hm2+P 75 kg/hm2)、NPK (NP+K 30 kg/hm2)、NPB (NP+ biochar 14.0 t/hm2)、NPFFT (NP配合地膜夏闲期覆盖)、NPFGT (NP配合地膜生育期覆盖)和NPFWT (NP配合地膜全年覆盖)共6个处理.于2017年冬小麦收获期采集剖面土样,对0-10 cm、10-20 cm、20-30 cm和30-40 cm土层土壤含水量、土壤容重、饱和导水率和水稳定性团聚体等相关土壤物理性质进行测定与分析.[结果]与NP相比,NPK处理降低了收获期0-20 cm土壤容重,增加了耕层土壤总孔隙度和0-40 cm土层>2mm水稳定性团聚体含量,0-10 cm土层>2mm水稳定性团聚体含量显著提高了1.3倍(P<0.05);NPB处理,收获期耕层土壤容重降低,土壤总孔隙度增加,表层土壤饱和导水率显著降低27.9%,剖面土壤含水量和>2mm水稳定性团聚体含量均增加,且表层>2 mm水稳定性团聚体含量显著提高了1.0倍;NPFFT处理收获期剖面土壤含水量降低,耕层土壤容重增加,总孔隙度降低;NPFGT处理收获期耕层土壤容重和剖面土壤含水量均增加,耕层总孔隙度降低,剖面土壤饱和导水率降低,尤其表层显著降低60.2%;NPFWT处理收获期耕层土壤容重增加,总孔隙度降低,表层土壤饱和导水率降低,但10-40 cm土壤饱和导水率平均提高57.5%,剖面土壤含水量、>2 mm水稳定性团聚体含量、平均重量直径和几何平均直径均增加.受当地传统耕作深度的影响,不同施肥覆盖措施对土壤容重、饱和导水率和孔隙度的影响主要集中在0-20 cm土层,对20-40 cm土层影响较小.[结论]在氮磷肥配施的基础上,增施钾肥、生物炭和地膜全年覆盖均有利于改善试验农田土壤物理性质,但从经济投入和对土壤物理性状改良程度方面考虑,增施钾肥和地膜全年覆盖这两种处理是保持渭北旱塬良好土壤剖面物理性质的有效措施....
摘要:[目的]研究黄土区旱作农田不同施肥和覆盖处理对土壤水分与硝态氮淋溶的影响,以提高水肥利用效率,增加作物产量,为选取适宜于该区可持续生产的农田管理措施提供理论基础.[方法]选取渭北旱塬定位试验中不施肥对照、施氮磷化肥、氮磷化肥配施钾肥、氮磷化肥配施生物炭、氮磷化肥与休闲期地膜全覆盖、氮磷化肥与生育期地膜全覆盖和氮磷化肥与全年地膜全覆盖共7个处理.分析了不同处理连续耕作冬小麦15年后收获期剖面硝态氮累积和生长季内土壤剖面水分变化状况.[结果]与对照相比,施氮磷化肥处理显著增加了硝态氮在0-300 cm土层中的累积,累积量是对照的6.1倍.与施氮磷化肥相比,在氮磷化肥基础上生育期地膜全覆盖、配施生物炭、配施钾肥和全年地膜全覆盖处理显著减少了土壤硝态氮累积量,分别减少了78.7%、73.2%、66.0%和59.7%,氮磷化肥与休闲期地膜全覆盖土壤硝态氮含量较施氮磷化肥处理虽无显著差异,但硝态氮累积量也减少19.2%.与对照相比,施氮磷化肥处理对0-300 cm土层水分补给和消耗量无显著影响.与施氮磷化肥相比,氮磷化肥基础上配施钾肥和生物炭对土壤水分补给和消耗量也无显著影响,而施氮磷化肥基础上的休闲期地膜全覆盖、生育期地膜全覆盖和全年地膜全覆盖显著增加土壤水分补给量,其中只有氮磷化肥与休闲期地膜全覆盖处理显著增加了土壤水分消耗量.硝态氮在土壤中的累积受土壤水分运移影响,其在土壤中的累积量随着水分补给量的增加而增加.土壤水分运移能显著影响硝态氮在土壤剖面的分布,其结果是氮磷化肥与生育期地膜全覆盖和氮磷化肥配施生物炭处理硝态氮主要分布在0-20 cm土层,氮磷化肥配施钾肥和氮磷化肥与全年地膜全覆盖处理硝态氮主要分布在0-100 cm土层,而施氮磷化肥和氮磷化肥与休闲期地膜全覆盖处理硝态氮主要分布在0-200 cm土层,其中施氮磷化肥和氮磷化肥基础上配施钾肥、全年地膜全覆盖、休闲期地膜全覆盖4个处理出现硝态氮累积峰.[结论]不同农田管理措施通过对水分的调控减少硝态氮淋溶,进而提高氮素利用效率,其中在施氮磷化肥的基础上增加生育期地膜全覆盖能有效调控土壤水分运移和减少硝态氮淋溶累积,是旱塬区改善农田水肥状况,增加作物产量的适宜措施....
摘要:合理施用氮磷化肥是提高小麦产量的主要措施之一.用二元二次回归方程探讨不同降水年型下的氮磷优化用量,为黄土旱塬小麦施肥提供依据.结果表明:不同降水年型小麦最高产量所需要的氮磷肥用量不同,平水年小麦最高产量4229 kg·hm-2时的氮用量为172kg hm-2、磷用量164 kg hm-2;丰水年最高产量4896 kg·hm-2时,施氮量较平水年多2%,为175 kg·hm-2,施磷量较平水年少约1%,为162 kg· hm-2;干旱年施氮磷量较平水年少约16%和5%,当施氮磷量超出这个用量时,小麦产量开始呈下降趋势.不同降水年型最佳经济施肥量不同,平水年最佳经济施氮量为161 kg· hm-2、施磷量为151 kg· hm-2;而干旱年的最佳氮、磷量为135、143 kg·hm-2;丰水年最佳经济氮、磷量分别较平水年多约3%和1%,为167、153kg·hm-2.最佳经济氮磷施用量比最高产量氮磷施用量低6%~8%.实际生产中建议氮磷减少10%的用量,提高肥料利用率,获得最大经济效益....
摘要:[目的]研究黄土高原旱作农业区施肥等措施对耕层土壤理化性质和作物农艺性状的影响,为保持土壤适度生产力,选择适合黄土塬区可持续发展的新型增产措施提供理论基础.[方法]通过设在渭北旱塬的多年田间定位试验,选取不施肥空白对照、施氮磷肥、施氮磷钾肥、氮磷肥加生物炭、氮磷肥加生育期地膜半覆盖和氮磷肥加夏闲期地膜半覆盖共6个处理,所有处理均在冬小麦收获后和播种前进行翻耕.分析了不同处理耕层土壤理化性质、冬小麦产量及农艺指标.[结果]与对照相比,施氮磷肥显著提高了耕层土壤饱和导水率,降低耕层土壤紧实度,显著增加冬小麦生育期耗水量,提高水分利用效率和降雨利用效率,显著提高了耕层土壤中有机质、全氮、硝态氮、铵态氮、全磷、有效磷等养分的含量,连续三年提高冬小麦的产量均在一倍左右.与氮磷肥处理相比,增施钾肥处理增加了冬小麦拔节期耕层土壤紧实度,却显著降低了收获期土壤容重、增加了总孔隙度,并显著提高了水分利用效率,在一定程度上增加了耕层土壤全氮、有机质含量,使冬小麦的叶面积指数显著增加,连续三年冬小麦平均产量达4500 kg/hm2;增施生物炭处理耕层土壤容重降至最低为1.16 g/cm3,增加了土壤总孔隙度,导致饱和导水率最大为0.049 cm/min,提高了水分利用效率;耕层土壤中的有机质、全氮、全磷、有效磷的含量有一定增加,冬小麦的产量有所提升;施氮磷肥基础上的生育期地膜半覆盖与夏闲期地膜半覆盖,均显著降低了耕层土壤饱和导水率,增加了土壤紧实度,提高了冬小麦水分利用效率,耕层土壤中有机质、铵态氮、速效钾的含量有所增加,全磷含量降低,土壤pH下降,除去受灾年份,冬小麦平均产量在4700~4800 kg/hm2之间.[结论]与对照相比,长期施用氮磷化肥显著提高冬小麦的产量,却导致土壤pH下降.在施氮磷肥的基础上增施生物炭,可以显著改善土壤物理化学性质,增加冬小麦产量,但其经济投入过高.在施氮磷肥的基础上,增施钾肥与生育期地膜半覆盖,改善了耕层土壤养分状况,有一定的经济效益,是适宜黄土塬区的冬小麦增产措施....
[期刊论文] 胡雨彤 郝明德 王哲 付威
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CSTPCD 北大核心
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摘要:以黄土高原30年长期肥料定位试验为基础,依据降水将生育年划分为干旱年、平水年和丰水年,研究不同施肥方式对黄土高原冬小麦产量、肥料贡献率和降水利用率的影响.结果表明:小麦连续种植30年中,氮磷配施和氮磷钾配施下小麦产量、肥料贡献率和降水利用率显著高于不施肥和单施肥处理,氮磷钾配施下小麦产量、肥料贡献率和降水利用率分别达到3480 kg·hm-2、61.45 kg·kg-1、6.13 kg·mm-1·hm-2;不同降水年型下,丰水年小麦产量、肥料贡献率和降水利用率相对较高;使用逐步回归分析可知,不同降水年型下小麦产量主要受氮磷肥施用量、休闲期降水和越冬期降水影响.黄土旱塬可以通过提高氮磷用量同时适当施用钾肥,以及在休闲期做好蓄水保墒工作来提高小麦产量....
摘要:[目的]水肥是黄土旱塬小麦产量提高的两大限制因子.探讨长期定位施肥下不同降水年型和施磷水平对黄土高原旱作小麦产量效应,可为不同降水年型下合理施用磷肥和提高旱塬小麦产量提供理论依据.[方法]以黄土高原30年长期磷肥定位试验为基础,并将冬小麦生育年降水划分为干旱年型平水年型和丰水年型,深入分析不同降水年型和施磷水平对小麦产量产量构成因素及磷肥贡献率的影响.[结果]干旱年型下各处理的小麦产量、 千粒重、 穗粒数、 公顷有效穗数与平水年型相比呈降低趋势,丰水年型下则呈增加趋势;与平水年型相比,干旱年型的肥料贡献率呈增加趋势,丰水年型的肥料贡献率呈降低趋势;干旱年型、 平水年型、 丰水年型以及30年均值中,随施磷水平的提高,小麦产量、 千粒重、 穗粒数呈现出先增后降的趋势;公顷有效穗数在干旱年型呈现先增后降的趋势,平水年型、 丰水年型和30年均值中呈直线上升变化;磷肥贡献率在干旱年型呈现先增后降的趋势,平水年型呈现直线上升变化,丰水年型呈现直线下降变化.进一步对各处理的产量与产量构成因素相关分析可知,不同降水年型和施磷水平处理主要通过调控公顷有效穗数进而影响小麦产量,公顷有效穗数与干旱年型 、平水年型、 丰水年型和连续种植30年产量的偏回归系数分别为0.713、0.294、0.692和0.643.[结论]不同降水年型和施磷水平对小麦产量具有显著调控效应,不同降水年型下施磷水平在125-137 kg·hm-2时小麦增产效果较好,且以连续种植30年施磷131 kg·hm-2处理的增产效果最佳;降水年型和施磷水平主要通过调控小麦产量构成三因素中的公顷有效穗数而影响小麦产量....
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北大核心 CSTPCD CSCD CA EI CBST
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摘要:针对夹持式棉花精密穴播轮作业引起的振动脱种问题,改进了取种器的结构,增设了护种装置.应用二次回归通用旋转组合试验方法,建立了穴播轮排种性能指标与取种器夹种口主要尺寸间的回归方程.分析了试验因素对穴播轮排种性能指标的影响规律,对于新陆早-26号棉种在单粒率最大、重播率和空穴率在一定范围内的条件下,优化得出夹种板长度为4.50 mm、夹种口宽度为5.70 mm、夹种口开度为7.50 mm.试验表明,改进后的穴播轮减小了振动对精密取种的影响....
摘要:通过渭北旱塬春玉米15年定位试验,研究6种保护性耕作方式,即传统翻耕(CT)、免耕(NT)、免耕配施生物炭(NB)、免耕秸秆覆盖(NS)、免耕地膜覆盖(NF)和免耕秸秆地膜覆盖(NSF)对土壤水分与硝态氮淋溶的影响,探索适宜于该区可持续发展的农田管理措施.结果表明:与NT相比,第一次水分补给时期0~ 100 cm土层,CT处理水分补给量无显著差异,NS、NB、NSF和NF处理显著降低;在100~ 300 cm土层,NS、NB、NF和NSF处理显著增加了水分补给量,CT显著低于NT处理.第二次水分补给时期,水分补给主要集中在0~ 100 cm土层,且各处理与NT水分补给量无显著差异.水分消耗时期,各处理与NT处理在0~100 cm土层消耗量无显著差异,NF和NSF在100~300 cm土层水分消耗量显著增加,分别增加了33.9%和59.9%.在0~ 200 cm土层,与NT相比,CT处理显著增加了硝态氮累积量,是NT的2.2倍,NS、NB、NF和NSF处理显著减少了硝态氮累积量,分别减少了44.6%、61.5%、69.2%和69.8%;而在200~ 300 cm土层,NS处理显著增加了硝态氮累积量,CT与NT处理无显著差异,NB、NF和NSF处理显著减少.土壤水分运动能显著影响硝态氮在土壤剖面的分布,NB、NF和NSF处理硝态氮主要分布在0~ 40 cm土层,NS主要分布在0~ 100 cm和200 ~ 300 cm土层,而NT和CT处理硝态氮在整个剖面大量分布,其中NS、NT和CT处理出现两个硝态氮累积峰.不同农田管理措施通过对水分的调控减少硝态氮淋溶,进而提高氮素利用效率,其中免耕基础上秸秆地膜覆盖能有效调控土壤水分运动和减少硝态氮淋溶累积,是旱塬区改善农田水肥状况,增加作物产量的可行措施....
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