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优化施肥促进华北麦玉轮作系统土壤有机碳积累
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作者 张慧芋 田园 +2 位作者 张晶 赵文欣 张定一 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期2339-2349,共11页
为揭示不同施肥方式对华北小麦-玉米轮作种植系统土壤有机碳库的影响,本研究将“小麦-玉米”作为一个施肥单元,于2014年10月开展田间定位试验,采用二因素裂区设计,以冬小麦-夏玉米两季作物磷钾肥分配比(A)为主区,设磷钾肥全部施入小麦季... 为揭示不同施肥方式对华北小麦-玉米轮作种植系统土壤有机碳库的影响,本研究将“小麦-玉米”作为一个施肥单元,于2014年10月开展田间定位试验,采用二因素裂区设计,以冬小麦-夏玉米两季作物磷钾肥分配比(A)为主区,设磷钾肥全部施入小麦季(A1)和小麦季∶玉米季为2∶1(A2)两个水平,以两季作物总施氮量(B)为裂区,设施纯氮450 kg·hm^(-2)(B1)和600 kg·hm^(-2)(B2)两个水平,同时以两季作物全生育期不施肥为对照,共5个处理,于2022年10月玉米收获后采集0~20 cm土壤样品,分析研究8 a后不同施肥方式对该种植系统土壤有机碳库的影响。结果表明:除A1B2处理下土壤总有机碳(SOC)和微生物量碳(MBC)含量与CK处理差异不显著外,4种施肥处理下SOC、颗粒态有机碳(POC)、活性有机碳(LOC)、可溶性有机碳(DOC)、MBC含量和SOC储量均显著高于CK,增幅分别达8%~55%、75%~237%、98%~214%、42%~66%、21%~50%和3%~29%。4种施肥处理中A2B1处理下SOC及其活性组分含量和SOC储量均显著高于A1B1和A1B2,而与A2B2处理在LOC、DOC、MBC含量和SOC储量间差异不显著。同时,A2B1处理下土壤碳库管理指数(CPMI)最高。对于SOC矿化指标而言,SOC累积矿化量(C_(m))、潜在可矿化碳(C_(p))和SOC矿化效率(C_(p)/SOC)均表现为A1B1>A1B2>CK>A2B1>A2B2,且除A2B1和A2B2处理间C_(p)/SOC差异不显著,C_(m)和C_(p)在各处理间差异均显著。相关分析研究表明,β-1,4纤维二糖苷酶活性以及土壤全氮、碱解氮、速效磷和速效钾均为提高SOC及其活性组分含量以及CPMI的关键因子,而碳累积输入量可通过增加SOC含量降低C_(p)/SOC。综上,本试验条件下,磷钾肥在小麦季和玉米季2∶1的分配比,配合两季作物450 kg·hm^(-2)的总施氮量,可增加麦玉轮作系统SOC及其活性组分含量,提升土壤养分有效性,降低SOC矿化分解,同时,该施肥方式下较高的碳累积输入量可增加SOC含量,降低C_(p)/SOC,最终实现SOC储量增加。 展开更多
关键词 秸秆还田 优化施肥 小麦-玉米轮作 土壤有机碳含量 土壤有机碳矿化
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2019—2023年山西省审定玉米品种的农艺·产量及品质性状分析
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作者 孙美红 田园 张慧芋 《安徽农业科学》 CAS 2024年第21期19-24,共6页
为加强山西省玉米品种选育创新性,充分挖掘并利用优质玉米品种资源,以2019—2023年度山西省审定的589份玉米品种为试验材料,对其农艺性状(生育期、总叶片数、株高、穗位高、穗长和出籽率)、产量性状(穗行数、行粒数、百粒重和产量)及品... 为加强山西省玉米品种选育创新性,充分挖掘并利用优质玉米品种资源,以2019—2023年度山西省审定的589份玉米品种为试验材料,对其农艺性状(生育期、总叶片数、株高、穗位高、穗长和出籽率)、产量性状(穗行数、行粒数、百粒重和产量)及品质性状(容重、粗蛋白、粗脂肪和粗淀粉)共14个数量性状进行变异分析、相关性分析以及主成分分析。结果表明,出籽率和粗淀粉含量变异系数分别为1.62%和2.07%,而穗位高、产量及粗脂肪含量变异系数范围在11.82%~13.80%,表明玉米的出籽率和粗淀粉含量可稳定遗传,而穗位高、粗脂肪以及产量仍有较大的选育空间。不同区组间性状表现有所侧重。春播早熟和机收组审定的品种产量均较高。特早熟Ⅰ区审定品种的穗行数呈现显著劣势,但粗蛋白和粗脂肪含量表现突出。复播区审定品种的行粒数呈现显著劣势,但粗淀粉含量整体较高。产量与6个农艺性状、3个产量构成因子以及粗淀粉含量均呈极显著正相关,而与粗蛋白含量呈极显著负相关。主成分分析研究表明,前4项主成分累积贡献率为59.16%,第1主成分反映产量、株高、穗位高和穗长,第2主成分反映粗蛋白和粗淀粉含量,第3主成分反映总叶片数、穗位高和行粒数,第4主成分反映容重和粗脂肪含量。此外,各性状随审定年份的变化趋势研究表明,产量性状总体呈稳步增加的趋势,而品质性状均有不同程度的降低(0.04%~0.97%),且以粗脂肪的下降程度最大,表明今后玉米育种应着重加强粗脂肪含量的提高。该研究为山西省玉米资源性状的改良提供了理论依据。 展开更多
关键词 农艺性状 产量 品质性状 玉米品种 山西省
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不同秋耕措施对黄土高原春玉米田土壤物理质量的影响 被引量:5
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作者 祁泽伟 张慧芋 +4 位作者 李娜娜 梁改梅 杜天庆 李军辉 薛建福 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期826-832,共7页
合理耕作是改善土壤物理质量及构建合理耕层的重要措施之一,对黄土高原农田改良具有重要意义。本研究采用旋耕、深翻和深松3种秋耕措施,探究了不同秋耕措施对黄土高原春玉米田0~30 cm土壤物理质量的影响。结果表明:深翻5~30 cm各层次土... 合理耕作是改善土壤物理质量及构建合理耕层的重要措施之一,对黄土高原农田改良具有重要意义。本研究采用旋耕、深翻和深松3种秋耕措施,探究了不同秋耕措施对黄土高原春玉米田0~30 cm土壤物理质量的影响。结果表明:深翻5~30 cm各层次土壤容重较旋耕显著降低了10.1%~14.58%,土壤总孔隙度和土壤充气孔隙度则分别显著增加了11.59%~22.37%和26.52%~75.2%。深翻10~30 cm各层次土壤容重较深松显著降低了6.56%~13.48%,土壤总孔隙度则显著增加了9.3%~17.1%。深翻0~10 cm各层次土壤毛管孔隙度较深松显著增加了7.41%~11.75%,10~30 cm各层次土壤质量含水量显著增加了5.46%~16.57%。此外,5~10 cm土壤固、液、气三相比偏离以旋耕最佳,10~30 cm各层次则以深翻为最佳。综合来看,旋耕改善了5~10 cm土壤物理质量,深翻改善了10~30 cm土壤物理质量,采用旋耕+深翻轮耕模式可能是该研究区构建春玉米田合理耕层的潜在措施之一。 展开更多
关键词 秋耕措施 土壤物理质量 合理耕层 春玉米 黄土高原
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黄土高原休闲期深松后覆盖播种对旱地小麦产量的影响 被引量:9
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作者 杨清山 孙敏 +4 位作者 高志强 张慧芋 张娟 梁艳妃 李念念 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2019年第2期158-166,共9页
为明确旱地麦田休闲期深松、生育期覆盖对土壤水分的影响及其与产量构成因素的关系,探索旱地小麦增产增效的最佳蓄水保墒土壤管理技术,于2014-2016年在山西省闻喜县旱地麦田进行大田裂区试验,以休闲期深松和当地传统耕作(对照)为主区,... 为明确旱地麦田休闲期深松、生育期覆盖对土壤水分的影响及其与产量构成因素的关系,探索旱地小麦增产增效的最佳蓄水保墒土壤管理技术,于2014-2016年在山西省闻喜县旱地麦田进行大田裂区试验,以休闲期深松和当地传统耕作(对照)为主区,以全膜覆土穴播、膜际条播、常规条播三种播种方式为副区,研究休闲期深松、生育期覆盖播种对土壤水分和产量及其构成因素的影响。结果表明:两试验年度休闲期深松耕作显著提高了播种期土壤蓄水量,0~300 cm土层较传统耕作多蓄水达24~33 mm;越冬-成熟期土壤蓄水量提高了12%~16%,休闲期土壤蓄水效率显著提高了18%~24%,降水生产效率提高了6%~11%,水分利用效率显著提高了15%~23%。2 a休闲期深松较对照小麦产量分别提高了12%~16%、18%~24%。休闲期深松条件下两种覆盖播种模式较常规条播产量显著提高了9%~13%、8%~21%;对照条件下,产量分别提高了6%~13%、12%~19%。2 a膜际条播较全膜覆土穴播产量分别提高了3%~7%、6%~12%,降水生产利用效率和水分利用效率均以膜际条播最高。年份对产量和穗数有极显著影响,休闲期深松效果大于播种方式效果。此外,本试验条件下,穗数的形成与越冬期上层土壤水分、拔节期中层土壤水分、孕穗期深层土壤水分相关性极显著。产量的形成与越冬期上层、拔节期上层和中层、孕穗期和开花期深层水分相关性极显著。休闲期深松可实现蓄水增产,土壤蓄墒每增加1 mm,2 a休闲期增墒增产量分别达26 kg·hm^(-2)、46 kg·hm^(-2),且结合膜际条播蓄水对产量的贡献最高。总之,休闲期采用深松、生育期采用覆盖,均有利于提高花前土壤水分,增产主要通过提高穗数来实现,且降水少的年份增产效果明显。因此,休闲期深松结合生育期膜际条播处理是兼顾高产蓄水高效的耕作栽培方式。 展开更多
关键词 旱地小麦 休闲期深松 覆盖播种 土壤水分 产量
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灌溉方式对石灰性褐土团聚体分布特征、稳定性及养分含量的影响 被引量:2
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作者 石雄高 李晓明 +3 位作者 党建友 张慧芋 张定一 裴雪霞 《中国生态农业学报(中英文)》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期1490-1500,共11页
为探明不同灌溉方式对石灰性褐土团聚体分布特征、稳定性及养分含量的影响,于2016—2021年在山西农业大学小麦研究所韩村试验基地开展大田定位试验。设连续微喷灌(SI)、连续滴灌(DI)、连续漫灌(FI)和第1、2、5年漫灌与第3、4年微喷灌轮... 为探明不同灌溉方式对石灰性褐土团聚体分布特征、稳定性及养分含量的影响,于2016—2021年在山西农业大学小麦研究所韩村试验基地开展大田定位试验。设连续微喷灌(SI)、连续滴灌(DI)、连续漫灌(FI)和第1、2、5年漫灌与第3、4年微喷灌轮换(RI)4个处理。定位5年后,测定土壤>0.25 mm团聚体重量百分含量(DR0.25、WR0.25)、平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)、破坏率(PAD)、分形维数(D)等土壤团聚体粒径分布、稳定性指标,以及土壤水稳性团聚体有机碳、有效磷、速效钾含量等养分指标,并对水稳性团聚体分布特征、稳定性及养分含量进行了相关分析。结果表明:1)机械稳定性团聚体在0~10 cm土层SI、DI和RI处理均以0.5~1 mm为优势粒径(FI为<0.25 mm),在10~20 cm土层DI、FI和RI处理均以>5 mm为优势粒径(SI为0.5~1 mm),在20~50 cm土层各灌溉处理的优势粒径则均为>5 mm;水稳性团聚体在0~50 cm土层4种灌溉处理均以<0.25 mm为优势粒径,但FI处理的重量百分比最高。2)SI和DI处理在0~50 cm土层有效提高了WR0.25、降低了D,且MWD、GMD总体上高于FI和RI处理,并在30~50 cm土层显著降低了PAD,而FI、RI处理的这些稳定性指标受土层深度影响较大。3)与其他2个处理相比,SI、DI处理在0~50 cm土层提高了土壤水稳性大团聚体(>0.25 mm)有机碳、有效磷、速效钾含量,尤其在提高0~30 cm土层有效磷含量和30~50 cm土层速效钾含量上效果更为显著。4)相关性分析表明,土层、WR0.25、MWD、GMD、PAD、D、水稳性大团聚体养分含量(有机碳、有效磷、速效钾)之间的相关性均达到显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)水平。综上所述,微喷灌、滴灌水肥一体化更有利于改善土壤结构和性状,促进土壤大团聚体形成,提高水稳性团聚体稳定水平及养分含量,应值得推广应用。 展开更多
关键词 灌溉方式 土壤团聚体 分布特征 稳定性 养分含量
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