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玉米秸秆还田配施氮肥对冬小麦土壤氮素表观盈亏及产量的影响
《植物营养与肥料学报 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：【目的】以秸秆还田定位试验为平台,探讨玉米秸秆还田配施氮肥对冬小麦产量、土壤硝态氮积累、氮素表观盈余和氮肥利用率的影响规律,明确砂姜黑土玉米秸秆全量还田条件下冬小麦生长季的最佳施氮量。【方法】试验以秸秆处理为主区,设秸秆还田和秸秆移除2个水平;施氮量为副区,设6个水平,分别为0、162.0、202.5、243.0、283.5、324.0 kg/hm2。测定了冬小麦播种前、拔节期、成熟期地上部植株含氮量,土壤0—20、20—40和40—60 cm硝态氮含量,小麦产量以及籽粒氮含量,计算了冬小麦生育期土壤的氮素表观盈余,小麦基施和追施氮肥的利用效率以及不同阶段的氮素盈余。【结果】玉米秸秆还田后小麦增产365 844 kg/hm2,增产率为4.2%9.3%,尤其以配施243.0 kg/hm2的增幅最高,产量达9858 kg/hm2。小麦整个生育期,秸秆还田显著增加了0—60 cm土层的土壤硝态氮累积量,而秸秆移除条件下,土壤硝态氮累积量与氮肥施用量相关,高量氮肥增加了硝态氮累积量,N施用量高于243.0 kg/hm2时,硝态氮累积量较小麦播种前增加19.8%28.6%。施氮均显著增加了植株氮素积累量;小麦播种到拔节期,植株的氮素积累量随基肥比例的增加而增加。小麦生育期不施氮处理表现为氮素亏缺,施氮处理显著增加了0—60 cm土层的土壤氮素盈余量,且随基肥、追肥量的增加而增加,盈余值每增加100.0kg/hm2,秸秆还田配施氮肥和单施氮肥的土壤剖面硝态氮积累量就会分别增加74.2和91.4 kg/hm2。秸秆还田配施氮肥提高了氮肥农学效率、植株地上部氮肥吸收利用率、籽粒氮肥吸收利用率,特别是在高氮肥时,基肥和拔节肥的利用率显著高于单施氮肥。在施氮处理间、相同氮肥施用下秸秆还田和移除处理间氮素收获指数均无显著差异。氮肥表观回收率随施氮量的增加而降低,基肥表观回收率显著高于拔节肥表观回收率。【结论】秸秆还田和施氮水平对小麦植株氮素的吸收转运没有显著影响,但可提高基施和追施氮肥的利用率,可增加土壤0—60 cm土层中硝态氮的含量。综合各项指标,冬小麦生长季玉米秸秆全量还田适宜的氮肥配施量为202.5 243.0 kg/hm2。
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不同秸秆覆盖水平对砂姜黑土生物学性状的影响
《生态环境学报 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：为明确秸秆覆盖对土壤生物学特性的影响,筛选出安徽淮北砂姜黑土区适宜的秸秆覆盖量,采用大田试验研究了7种秸秆覆盖水平M0(0 kg·hm-2)、M1(3 000 kg·hm-2)、M2(6 000 kg·hm-2)、M3(9 000 kg·hm-2)、M4(12 000 kg·hm-2)、M5(15 000 kg·hm-2)和M6(18 000 kg·hm-2)对玉米根际土壤微生物数量和酶活性的影响。结果表明,单位质量的土壤硝化细菌、氨化细菌和溶磷菌数量随秸秆覆盖量的增加呈先增加后下降的趋势,霉菌的数量随秸秆覆盖量的增加而增加。秸秆覆盖可显著增加土壤中的微生物数量,且不同种类微生物对应的最佳秸秆覆盖量存在一定的差异,其中吐丝期和灌浆中期单位质量的土壤溶磷菌数量和硝化细菌数量都以M4处理最高,氨化细菌数量以M3处理最高,霉菌数量以M6处理最高。土壤酶活性受秸秆覆盖的显著影响,但当秸秆覆盖量增加到一定程度,秸秆覆盖量的变化对土壤酶活性的影响不再明显。吐丝期和灌浆中期土壤中蔗糖酶、淀粉酶和磷酸酶活性以M4最高,过氧化氢酶活性以M3处理最高。土壤中硝化细菌、氨化细菌、溶磷菌、霉菌和总微生物数量与磷酸酶、过氧化氢酶、蔗糖酶和淀粉酶活性皆呈正相关关系。研究得出,秸秆覆盖在改善土壤生物学特性方面发挥着重要作用,但秸秆覆盖量过高则不利于土壤微生物数量和酶活性的增加,且不同种类微生物和酶对应的最佳秸秆覆盖量存在一定差异,秸秆覆盖量为9 000~12 000 kg·hm-2时最有利于淮北砂姜黑土生物学特性的改善。
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密度和行距对早播小麦生长、光合及产量的影响
《麦类作物学报 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：为筛选早播小麦的适宜种植密度及行距配置,以济麦22为材料,设置了180×104株·hm-2(D1)和240×104株·hm-2(D2)两种种植密度和17cm(R1)、20cm(R2)、23cm(R3)和26cm(R4)四种行距配置,研究了行距和种植密度对早播小麦生长、光合及产量的影响。结果表明,小麦在密度D1和D2下,分别以行距R1和R2的株高、节间长、叶片叶绿素含量、叶面积指数、群体干物重、光合速率、气孔导度、蒸腾速率、冠层光合有效辐射和产量最高。在相同行距下,D1的株高、节间长、叶绿素含量、开花期和灌浆期的光合指标均大于D2,而叶面积指数、群体干物重、冠层光合有效辐射、穗数和产量均低于D2。因此,合理的种植密度和行距组合有利于安徽淮北地区早播小麦生长和高产;在本试验条件下,适宜的基本苗和行距分别为240×104株·hm-2和20cm。
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淮北地区小麦超高产群体生长特性分析
《麦类作物学报 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：为了解安徽省淮北地区超高产小麦群体生长指标与产量之间的关系,于2011-2014年度,以当地种植面积较大、具有超高产潜力的小麦品种济麦22和皖麦52为试验材料,研究了播期和播种密度对小麦群体生长指标和产量的影响。结果发现,年度间比较,2013-2014年度的小麦产量较高;播期为10月3日时,两个小麦品种的产量随密度的增加呈先增加后降低趋势,均以密度为210×104株·hm-2处理产量最高;播期为10月15日时,两个小麦品种的产量随密度增加而增加,均以密度为330×104株·hm-2处理产量最高。早播(10月3日)处理的小麦,叶面积持续时间较长;播期相同时,小麦的叶面积持续时间随密度增加而增加,叶面积指数随密度增加而减少,净同化率随密度增加而增加。小麦群体生长率的增加,主要来源于叶面积指数的增加。相关性分析表明,小麦籽粒产量与其叶面积持续时间和群体生长率的相关性极显著,与净同化率呈显著负相关。本试验条件下,两个小麦品种均以10月3日播种、密度为210×104株·hm-2处理的产量最高。
关键词： 超高产小麦 叶面积持续时间 叶面积指数增长率 净同化率 群体生长率
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淮北地区晚播小麦产量构成分析及抗晚播品种筛选研究
《中国农学通报 》 2015 CSCD
摘要：为筛选适合安徽淮北地区种植的晚播小麦品种,以20份淮北地区主栽小麦品种为材料,研究了晚播(11月14日)条件下小麦品种的产量构成,并分析了不同小麦品种的抗晚播能力特性。结果表明,晚播小麦品种的产量变幅为6939.30~8112.75 kg/hm2,产量构成间的变异表现为穗粒数>穗数>千粒重;在晚播小麦品种的产量构成中,穗数和穗粒数与产量呈正相关,其中穗粒数与产量间的相关极显著(r=0.578),千粒重与产量间呈负相关,但未达显著水平;多元回归分析表明,单位面积穗数(X1)、穗粒数(X2)和千粒重(X3)对单位面积产量的形成具有真实的回归关系,所构建的回归方程为Y=71.964+3.483X1+5.327X2+2.533X3;聚类分析表明,20个主栽品种在遗传距离为1.206处被划分为4类,同时根据聚类结果,筛选了一批抗晚播能力较强的品种,如‘皖科06290’、‘许科1号’、‘宿553’和‘周麦27’等,这些品种可作为安徽淮北地区晚播条件下种植的理想品种。
关键词： 淮北地区 晚播小麦 产量构成 抗晚播指数 聚类分析 品种筛选
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长期施肥砂姜黑土微生物学特征差异及评价
《植物营养与肥料学报 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：【目的】作为安徽省主要中低产土壤类型之一,砂姜黑土不良属性严重制约旱地粮食作物稳产增产,因此本研究利用长期定位试验研究砂姜黑土微生物特征对不同施肥模式的响应,为改善砂姜黑土生态功能、提高地力可持续性等提供理论依据。【方法】基于安徽省杨柳长期定位试验(始于1981年),研究5种施肥模式不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、单施有机肥(M)、有机肥与化肥配施(等氮)(MNPK)、有机肥与化肥配施(高氮)(HMNPK)砂姜黑土耕层土壤可培养微生物数量、微生物生物量及酶活性等微生物学性状的变化规律,并通过主成分分析方法对不同施肥模式下的土壤微生态进行综合评价。【结果】与不施肥相比,长期施用有机肥(M、MNPK和HMNPK)可显著增加土壤微生物总数量(15.68~22.80倍),尤其是细菌和放线菌数量二者分别于M、MNPK处理达最高值(30.50×10~5cfu/g和15.50×10~4 cfu/g);长期单施有机肥对土壤真菌有明显抑制作用,单施化肥有利于土壤真菌数量的增加。施用有机肥(M、MNPK和HMNPK)可有效增加土壤微生物生物量碳、氮含量,其中MNPK处理微生物量碳含量增幅最高,达119.74%但与M、HMNPK处理差异不明显,微生物量氮含量增幅达88.46%,显著高于M、HMNPK处理;长期单施化肥仅对微生物量碳含量有提增作用(38.87%)对微生物量氮作用不明显,其对微生物量碳的提增作用显著低于其他施肥处理。长期单施有机肥可显著提高土壤脲酶与转化酶活性,抑制磷酸酶活性,长期单施化肥的作用则相反。用主成分分析方法将9个生物指标降维提取出2个主成分,第一主成分以细菌、放线菌、微生物量碳、微生物量氮、脲酶和转化酶为主要影响因子,第二主成分以为真菌、酸性和中性磷酸酶为主要影响因子分别代表了与碳、氮和磷循环密切相关微生物影响因子。通过综合得分把不同施肥模式下砂姜黑土微生物生态划分为3个等级,一等包括长期有机肥与化肥配施(等氮与高氮),二等包括长期单施有机肥,三等为长期单施化肥与不施肥。【结论】通过综合评价可得砂姜黑土的微生物生态状况在长期有机肥与化肥配施条件下最佳单施有机肥次之而长期单施化肥与不施肥的较差。
氮肥运筹和播种密度对晚播小麦群体总茎数及产量的影响
《华北农学报 》 2014 北大核心 CSCD
摘要：为给安徽淮北地区晚播小麦的高产高效栽培提供技术支撑,以近年来淮北地区主导小麦品种济麦22为试验材料,研究了淮北地区晚播条件下不同氮肥运筹和播种密度对小麦群体总茎数、产量及其构成要素的影响。结果表明,不同播种密度下晚播小麦群体的总茎数变化一致,呈明显的单峰变化趋势,除返青期外,总茎数均以基本苗525万/hm2(以D525表示,下同)处理最大;晚播小麦的籽粒产量以D450最高,为8 823.3 kg/hm2,但不同密度间的产量差异不显著;进一步分析表明,随着播种密度的增加,穗数升高,穗粒数降低,千粒质量变化不明显;不同氮肥运筹方式下晚播小麦群体总茎数的变化与不同密度处理表现趋同,即亦呈单峰变化趋势,同时适当延迟氮肥追施时间有助于稳定晚播小麦生育后期的群体总茎数;不同氮肥运筹间晚播小麦的穗粒数、生物学产量、经济系数的差异均未达到显著水平,但籽粒产量以基追比为4∶6(孕穗期)处理最高,为8 618.0 kg/hm2,除与10∶0(基施)处理间差异显著外,与其他施肥处理间的差异并未达到显著水平。
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秸秆还田配施氮肥对砂姜黑土有机质组分与碳库管理指数的影响
《生态与农村环境学报 》 2014 北大核心 CSCD
摘要：在安徽蒙城砂姜黑土上进行4 a的秸秆还田定位试验,研究砂姜黑土耕层土壤有机质组分和碳库管理指数的变化特征,分析不同有机质组分、作物产量以及碳库管理指数之间的相关性。结果表明,秸秆还田显著提高了砂姜黑土耕层土壤总有机质、活性有机质含量和碳库管理指数(P<0.05),秸秆还田配施360~720 kg·hm-2氮肥较秸秆还田但不施肥土壤总有机质、活性有机质含量和碳库管理指数分别提高10.1%~15.8%、20.4%~32.5%和41.7%~74.6%。秸秆还田且配施540 kg·hm-2氮肥处理土壤活性有机质含量增幅最高,且主要提高了惰活性有机质组分含量。玉米产量与土壤总有机质、活性有机质含量和碳库管理指数均表现为显著相关(P<0.01)。秸秆还田配施氮肥促进了土壤有机质质量水平,尤其是与540 kg·hm-2氮肥配施对土壤有机质含量的提高效果显著。
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秸秆还田配施氮肥对冬小麦氮素吸收特性及产量的影响
《麦类作物学报 》 2014 北大核心 CSCD
摘要：为筛选砂姜黑土玉米秸秆全量还田条件下冬小麦生长季适宜的施氮量,通过秸秆还田定位试验,探讨了玉米秸秆还田配施氮肥(162.0、202.5、243.0、283.5和324.0kg·hm-2)对冬小麦产量、植株含氮量、氮素吸收强度及氮素利用率的影响。结果表明,玉米秸秆全量粉碎还田后,前两年小麦产量连续下降,降幅达4.1%~46.1%,从第四年开始产量增加,增幅为5.7%~12.8%,尤其以配施纯氮243.0kg·hm-2的增幅最高。在秸秆还田配施低量氮(162.0~202.5kg·hm-2)和过量氮(324.0kg·hm-2)下,小麦整个生育期植株含氮量呈单峰曲线变化,高峰期分别出现在拔节、开花和孕穗期;配施高量氮(243.0、283.5kg·hm-2)时小麦植株含氮量分别在越冬期和拔节至孕穗出现高峰。小麦植株吸氮强度在各生育时期均随施氮量的增加而增强,配施低量氮肥会导致小麦生育后期发生早衰。秸秆还田配施氮肥下,小麦达到最高产量9 860kg·hm-2时植株的适宜含氮量为3.12%~4.72%,拔节和孕穗期较高。氮肥农学效率、植株地上部氮肥吸收利用率和籽粒氮肥吸收利用率均随施氮量的增加而显著降低,而施氮处理的氮素收获指数显著高于不施氮处理。综合考虑,冬小麦生长季玉米秸秆还田适宜的配施氮量为243.0kg·hm-2,并且在连续还田4年后冬小麦才表现出较好的增产效果
关键词： 秸秆还田 氮肥 吸氮强度 氮肥利用率 产量 冬小麦
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施用化肥对砂姜黑土碳库管理指数的影响
《生态环境学报 》 2014 北大核心 CSCD
摘要：针对安徽省砂姜黑土的不良属性,在安徽蒙城砂姜黑土上进行了4年的施肥定位试验,施肥方式为年施氮量(以N计)0、360、450、540、630、720 kg·hm-2,玉米季占55%,通过研究连续施肥措施下砂姜黑土耕层土壤活性有机质组分的变化特征,分析了单施化学氮肥对土壤有机质组分及碳库管理指数的影响。结果表明:施用化学氮肥有利于提高土壤总有机质质量分数和活性有机质质量分数,变化幅度分别为17.49~19.46、3.10~3.52 g·kg-1,化肥施用水平之间差异不显著,相比不施肥,施肥土壤的总有机质质量分数增加1.53~3.53 g·kg-1、活性有机质质量分数增加0.10~0.52 g·kg-1、稳定态有机质增加1.02~4.30 g·kg-1。处理间高活性有机质质量分数变化范围为0.46~0.62 g·kg-1,施用化肥后降低,高量氮肥与不施肥处理间差异显著(P<0.05);中活性有机质质量分数在2.21~3.25 g·kg-1之间,且与氮肥施用水平有关,年施氮量(以N计)高于540 kg·hm-2时其值增加,但各施用水平间无显著差异(P>0.05)。施氮对CMI的影响不显著,土壤总有机质增加的有机质组分主要为稳定性有机质。施氮处理的玉米籽粒产量明显高于不施氮处理,年施氮(以N计)720 kg·hm-2的玉米籽粒产量最高,达11 137.90kg·hm-2。相关性分析结果显示,3种活性有机质之间,活性有机质和高活性有机质相关性最高,关系最为密切;碳库管理指数与活性有机质呈极显著正相关,相关系数为0.910;总有机质含量与活性有机质含量显著正相关(P<0.05),与碳库管理指数无显著相关性(P>0.05);玉米籽粒产量与总有机质、活性有机质极显著正相关(P<0.01),与碳库管理指数显著相关(P<0.05)。由此可知,化学氮肥可促进砂姜黑土耕层土壤总有机质和活性有机质的提高,且二者均能够反映砂姜黑土施用化肥后的肥力变化情况;提高砂姜黑土总有机质的有机质组分主要是稳定态有机质;要提高玉米产量需要较高的氮肥用量。
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