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全生物降解膜覆盖对玉米生长、产量及氮素利用的影响 被引量:13
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作者 翟勇全 魏雪 +2 位作者 付江鹏 马琨 贾彪 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期2041-2051,共11页
【目的】研究全生物降解膜替代普通塑料膜对西北干旱农业区膜下滴灌玉米生长和氮素吸收利用、产量、经济效益的影响以及两种膜的降解性能,以探究缓解中国西北地区玉米农田残膜污染问题的方法。【方法】2019—2020年田间试验在宁夏平吉... 【目的】研究全生物降解膜替代普通塑料膜对西北干旱农业区膜下滴灌玉米生长和氮素吸收利用、产量、经济效益的影响以及两种膜的降解性能,以探究缓解中国西北地区玉米农田残膜污染问题的方法。【方法】2019—2020年田间试验在宁夏平吉堡农场进行。试验采用裂区设计,主因素(覆膜材料)包括覆全生物降解膜(生物膜)、覆普通地膜和不覆膜对照,副因素(氮施用量)处理包括施氮0、120、240和360 kg/hm^(2),依次记为N0、N120、N240和N360。测定了玉米生长速率、产量和植株氮素利用效率,并分析了生物膜降解率。【结果】与不覆膜相比,覆生物膜两年后,玉米地上部干物质累积量平均增加了10.82%,最大累积速率提高了0.034t/(hm^(2)·d),最大累积速率出现时间提前了6.86天,吸氮量、氮肥回收利用率和氮肥农学效率分别提升了11.97%、31.47%和26.20%,且与普通地膜覆盖处理无显著差异。多曲线回归分析发现,生物膜和普通地膜处理下的玉米最大产量分别为1.42×10^(4)和1.43×10^(4) kg/hm^(2),对应的施氮量分别为285.61和284.44 kg/hm^(2),两个覆膜处理间最大产量及其所需施氮量均无显著差异。在施氮240 kg/hm^(2)时,两种膜处理的玉米产量及计算的最高产量也无显著差异。生物膜的两年平均降解率为40.65%,普通地膜为2.17%。在N240处理下两个膜处理均达到最大产值和经济效益,生物膜与普通地膜间没有显著差异。【结论】全生物降解膜覆盖在提升玉米产量、促进干物质积累和氮素吸收利用方面与普通地膜覆盖效果相近,且实现最高产量和经济效益施氮量也均为240 kg/hm^(2)。虽然生物膜投入成本高于普通地膜,但省去了收集残膜的投入,因而总的经济效益与普通地膜相当。考虑生物降解膜的额外环境效益,推荐在西北干旱农业区以生物降解膜替代普通地膜。 展开更多
关键词 玉米 全生物降解膜 普通地膜 残膜降解率 干物质积累速率 氮素利用率 产量 经济效益
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不同降水年型滴灌玉米土壤硝态氮分布、淋失量及氮素吸收利用特征 被引量:12
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作者 翟勇全 马琨 +6 位作者 贾彪 魏雪 运彬媛 马健祯 张昊 姬丽 李稼润 《中国生态农业学报(中英文)》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期765-775,共11页
为寻找满足宁夏地区滴灌条件下不同降水年型的科学施肥模式,缓解不合理施氮导致的资源浪费、黄河水质下降和地下水污染等问题,于2018—2020年在宁夏平吉堡农场开展氮梯度试验,分析不同降水年型下不同施氮处理土壤硝态氮残留和淋溶量以... 为寻找满足宁夏地区滴灌条件下不同降水年型的科学施肥模式,缓解不合理施氮导致的资源浪费、黄河水质下降和地下水污染等问题,于2018—2020年在宁夏平吉堡农场开展氮梯度试验,分析不同降水年型下不同施氮处理土壤硝态氮残留和淋溶量以及对滴灌玉米氮素吸收利用和产量的影响。结果表明:土壤硝态氮含量峰值与降水量密切相关,丰水年(2018年)硝态氮残留量峰值在40~60 cm土层,枯水年(2019年和2020年)在20~40 cm土层;不同降水年型土壤硝态氮残留量和淋失量均随施氮量的增加而增加,且降水量显著影响硝态氮淋失量;丰水年由降水因素导致的硝态氮淋失量占总淋失量的50.62%,枯水年占总淋失量的34.82%。回归分析结果表明,不同降水年型玉米产量随施氮量呈先上升后下降的趋势,均在N3处理(施N量为270 kg·hm^(-2))下达最高产量,且N3处理的产量和吸氮量与N4处理(施N量为360 kg·hm^(-2))无显著差异;丰水年N3处理的氮肥利用率、氮肥农学效率和氮肥偏生产力比N4处理分别提升11.38%、6.16 kg·kg^(-1)和13.85 kg·kg^(-1),枯水年分别提升12.10%、5.06 kg·kg^(-1)和15.00kg·kg^(-1)。综合考量不同降水年型0~100 cm土层硝态氮分布特征和硝态氮淋失量及施氮处理下的产量、氮素吸收利用,推荐宁夏引黄灌区滴灌玉米不同降水年型下施氮量在270 kg·hm^(-2)时较适宜,丰水年施氮最大阈值为275.59kg·hm^(-2),枯水年施氮最大阈值为320.20 kg·hm^(-2)。 展开更多
关键词 滴灌玉米 降水量 硝态氮淋失 氮素利用 施氮阈值
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地膜覆盖与氮肥配施对玉米生长及氮素利用的影响 被引量:2
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作者 姬丽 马琨 +7 位作者 李虹 岳翔 翟勇全 运彬媛 马健祯 张昊 李稼润 贾彪 《中国土壤与肥料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期92-100,共9页
覆膜栽培是旱区农业常用的种植技术。为探究滴灌水肥一体条件下,覆盖生物降解膜后,配施氮肥对玉米生长和氮素利用的影响,从而减少农田残膜污染和过量施氮等问题。于2020和2021年在宁夏旱作节水灌溉区设置两类地膜[Ⅱ类环境生物降解膜(S... 覆膜栽培是旱区农业常用的种植技术。为探究滴灌水肥一体条件下,覆盖生物降解膜后,配施氮肥对玉米生长和氮素利用的影响,从而减少农田残膜污染和过量施氮等问题。于2020和2021年在宁夏旱作节水灌溉区设置两类地膜[Ⅱ类环境生物降解膜(S)和普通地膜(P)]和4个氮素水平裂区试验,探究滴灌条件下降解膜覆盖配施氮肥对膜下滴灌玉米生长和氮素吸收利用的影响。结果表明:S与P覆盖下对滴灌玉米出苗率和出苗期影响效应一致,且在玉米苗期保温效果相当,无显著性差异;S覆盖下,随着施氮量的增加,滴灌玉米干物质累积量、氮素吸收利用、穗数、籽粒重和产量均表现为先增加后降低的趋势,在施氮量为240 kg·hm^(-2)时最佳,且与P覆盖下无显著性差异,这表明生物降解地膜可替代普通地膜投入到农业生产中去;建立膜下滴灌玉米施氮量与产量、吸氮量、氮素利用效率的多元回归曲线得到S和P膜覆盖下的最大产量(13338、13806 kg·hm^(-2))对应的施氮量均为240 kg·hm^(-2),两种地膜覆盖下的最大产量较施氮量360 kg·hm^(-2)(N3)时分别提高6.8%和6.1%,氮肥农学效率和氮肥偏生产力分别提高63.8%、45.2%和58.7%、59.8%。降解膜在促进作物出苗、前期增温、氮素吸收利用和产量等方面与普通地膜一致,施氮量为240 kg·hm^(-2)时在促进作物干物质累积、氮素吸收利用和作物增产增效等方面达到最佳。因此,S覆盖下配施氮肥240 kg·hm^(-2)可作为西北灌区滴灌玉米适宜的种植措施。 展开更多
关键词 玉米 生物降解膜 施氮量 氮素吸收利用 产量
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玉米临界氮浓度稀释曲线研究进展
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作者 翟勇全 兰宇 +2 位作者 康建宏 姬丽 李稼润 《农业科学研究》 2021年第3期54-59,共6页
氮素对作物产量的贡献可以达到30%~50%,对作物氮素营养状况快速准确诊断是氮肥精确管理的前提条件。临界氮浓度稀释曲线表示作物获得最大干物质时所需的最小氮浓度,其可以反映氮浓度与植株干物质之间的关系,亦可快速进行氮素诊断。国内... 氮素对作物产量的贡献可以达到30%~50%,对作物氮素营养状况快速准确诊断是氮肥精确管理的前提条件。临界氮浓度稀释曲线表示作物获得最大干物质时所需的最小氮浓度,其可以反映氮浓度与植株干物质之间的关系,亦可快速进行氮素诊断。国内外学者先后基于玉米植株干物质、叶面积指数和叶片干物质等建立了氮浓度稀释曲线,提高了作物氮素营养诊断的效率和精度。本文综述了不同生态区玉米临界氮浓度稀释曲线的构建、曲线参数的影响因素以及玉米植株不同器官之间临界氮浓度稀释曲线模型之间的差异性,可为临界氮浓度稀释曲线持续深入的研究提供参考依据。 展开更多
关键词 玉米 临界氮浓度稀释曲线 植株干物质 叶面积指数
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宁夏覆膜滴灌玉米根系生物量模型构建与优选 被引量:2
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作者 兰宇 魏雪 +3 位作者 贾彪 翟勇全 王艺君 运彬媛 《中国土壤与肥料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期184-193,共10页
为精准估测宁夏引黄灌区覆盖全生物降解膜滴灌玉米地下部根系生物量、提高玉米氮素积累量,以“宁吉198”和“天赐19”为试验材料,采用根系扫描仪获取玉米根系高清图像,运用根系图像处理系统处理不同施氮量下玉米根系指标,分析玉米根系... 为精准估测宁夏引黄灌区覆盖全生物降解膜滴灌玉米地下部根系生物量、提高玉米氮素积累量,以“宁吉198”和“天赐19”为试验材料,采用根系扫描仪获取玉米根系高清图像,运用根系图像处理系统处理不同施氮量下玉米根系指标,分析玉米根系生物量分布状况,利用根径(D)和根长(H)构建根生物量(W)动态模型,根据决定系数R^(2)、平均绝对误差(MAE)、估算值标准误差(SEE)和平均误差(ME)综合评价与优选。研究结果表明,2个品种玉米根系的生物量均集中在0~30 cm土层;采用非线性回归模型拟合结果发现,组合变量(D^(2)H)作为自变量能显著提高2个品种玉米根系生物量的估算精度,决定系数分别达0.94和0.86;残差分析结果发现模型存在异方差性,利用对数转换法消除异方差后,以组合变量(D^(2)H)所构建的幂函数模型为最优模型,且2个品种“宁吉198”和“天赐19”的决定系数最大,分别为0.97和0.96,为消除不同品种间的误差,将2020年2个品种的数据进行拟合,所获得的根系生物量最优模型为:W=3.52(D^(2)H)^(0.69),R^(2)达0.89。模型验证结果根系生物量估计值和实测值决定系数达0.92,MAE、SEE和ME分别为0.11、0.13和-0.09 kg。说明该模型能较好地模拟宁夏覆膜滴灌玉米根系形态指标和生物量分配动态,可作为估测作物根系生物量的参考依据。 展开更多
关键词 玉米 根系生物量 根径 根长 估算模型
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