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基于水热耦合的冬小麦-夏玉米产量响应与变化预测 被引量：1
1
作者 任贺靖 路凯超 +1 位作者 蔡甲冰 侯立柱 《农业机械学报》 北大核心 2025年第2期429-443,484,共16页
全球气候变化对未来粮食产量影响巨大。水分和温度是冬小麦-夏玉米生长过程中最重要的环境因子,显著影响其产量。利用华北平原保定灌溉试验站2006—2015年冬小麦-夏玉米灌溉试验数据对AquaCrop模型进行参数率定与校核,依据Blank型、Stew... 全球气候变化对未来粮食产量影响巨大。水分和温度是冬小麦-夏玉米生长过程中最重要的环境因子,显著影响其产量。利用华北平原保定灌溉试验站2006—2015年冬小麦-夏玉米灌溉试验数据对AquaCrop模型进行参数率定与校核,依据Blank型、Stewart型、Jensen型、Minhas型4种经典的水分生产函数,构建冬小麦-夏玉米生育期内各阶段积温、耗水量和产量之间的水热生产函数;在此基础上,利用第六次国际耦合模式比较计划CMIP6中海-气耦合全球气候MIROC6模式数据来考虑未来气候变化情景,对低强迫排放情景(SSP1-RCP2.6和SSP4-RCP3.4)、中等强迫排放情景(SSP2-RCP4.5)、中等至高强迫排放情景(SSP3-RCP7.0)和高强迫排放情景(SSP5-RCP8.5)等5种未来气候变化情景的逐日降雨量与气温数据进行降尺度分析,并结合构建的水热生产函数对冬小麦-夏玉米产量变化进行分析和预测。结果表明:经多年灌溉试验数据校核后的AquaCrop模型可以较好地模拟该地区冬小麦-夏玉米生长过程,夏玉米产量模拟值与实测值间的决定系数(R^(2))、均方根误差(RMSE)、标准化均方根误差(NRMSE)和一致性系数(d)分别为0.91、0.58 t/hm^(2)、0.06、0.97,冬小麦分别为0.80、0.42 t/hm^(2)、0.10、0.94。通过AquaCrop模型模拟的多年数据构建了4种水热生产函数,其中Jensen型生产函数效果最好;冬小麦在抽穗-灌浆期对水分最敏感,返青-拔节期积温对产量影响效应最明显,而夏玉米在拔节-抽穗期对水分最敏感,本阶段积温对产量的影响效应也最明显。在未来气候变化的5种排放情景下,冬小麦潜在产量呈波动趋势,但均高于当前时期的多年平均潜在产量,在SSP3-RCP7.0情景更适合生长发育;夏玉米潜在产量整体呈上升趋势,在SSP1-RCP2.6情景更适合生长发育。在未来5种气候情景下,仅考虑水热条件补充灌溉对冬小麦潜在产量的贡献率为70%左右;生育期降雨量对夏玉米潜在产量的贡献率为94%左右。研究结果可评估未来气候变化下粮食作物产量变化情况,为保障国家粮食安全战略提供理论依据和技术支撑。 展开更多
关键词 冬小麦-夏玉米 积温 产量 AquaCrop模型 水热耦合 CMIP6
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冬小麦-夏玉米轮作模式下地下滴灌管埋深与耕作方式适配性研究
2
作者 张俊 慕飞 张琳琳 《干旱地区农业研究》 北大核心 2025年第2期233-241,共9页
为确定适宜的地下滴灌毛管埋深与配套耕作方式,以关中地区冬小麦-夏玉米轮作区为研究对象,设置5种不同毛管埋深(0、10、20、30、40 cm)和2种耕作方式(旋耕和免耕),分析了不同处理对冬小麦-夏玉米生长和产量的影响。结果表明:与地表滴灌... 为确定适宜的地下滴灌毛管埋深与配套耕作方式,以关中地区冬小麦-夏玉米轮作区为研究对象,设置5种不同毛管埋深(0、10、20、30、40 cm)和2种耕作方式(旋耕和免耕),分析了不同处理对冬小麦-夏玉米生长和产量的影响。结果表明:与地表滴灌相比,地下滴灌促进了冬小麦-夏玉米生长及产量的形成。毛管埋深40 cm处理减缓了冬小麦-夏玉米前期株高和叶面积生长(2.42%~21.03%),显著降低了夏玉米干物质积累(8.47%)。与地表滴灌相比,冬小麦、夏玉米产量增幅分别为3.55%~7.68%和2.53%~5.16%。毛管埋深为30 cm和40 cm时,不同耕作方式处理之间无显著差异(P<0.05)。综合考虑田间生产实践,免耕与毛管埋深30 cm地下滴灌组合可作为关中地区冬小麦-夏玉米轮作较为适宜的种植模式。 展开更多
关键词 冬小麦-夏玉米轮作 地下滴灌 毛管埋深 旋耕 免耕
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基于农业科技创新的冬小麦与夏玉米轮作体系优化策略研究
3
作者 张恩贵 《农业灾害研究》 2025年第6期19-21,共3页
黄淮海地区的冬小麦与夏玉米轮作体系的应用,对保障国家粮食安全具有重要意义。随着农业科技不断发展,传统轮作体系在实现高产、高效、绿色可持续方面,既面临着诸多挑战,又迎来了新的机遇。从农业科技创新的角度出发,当前冬小麦与夏玉... 黄淮海地区的冬小麦与夏玉米轮作体系的应用,对保障国家粮食安全具有重要意义。随着农业科技不断发展,传统轮作体系在实现高产、高效、绿色可持续方面,既面临着诸多挑战,又迎来了新的机遇。从农业科技创新的角度出发,当前冬小麦与夏玉米轮作体系仍存在不少问题。为了优化该体系,可采取一系列路径与技术集成措施,如提升品种选育水平、开展精准农艺管理、集成应用绿色防控技术与智能化农业装备等。通过这些举措,能显著提升生产效率与生态效益,为农业绿色高质量发展提供有力支撑。基于此,开展冬小麦与夏玉米轮作体系优化研究意义重大。 展开更多
关键词 农业科技 冬小麦 夏玉米 轮作体系
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冬小麦-夏玉米复种连作体系下氮肥周年运筹对其产量及构成要素的影响 被引量：8
4
作者 孙志考 田北京 +4 位作者 王月福 赵长星 林琪 杜金哲 王瑞英 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2013年第3期164-170,共7页
在大田试验条件下,研究了在冬小麦-夏玉米复种连作体系下氮肥周年运筹对其产量以及关键构成要素的影响,分别对两季作物中各产量构成要素。穗部性状和关键农艺性状进行了相关以及通径分析。结果显示,在冬小麦-夏玉米复种连作体系下,中高... 在大田试验条件下,研究了在冬小麦-夏玉米复种连作体系下氮肥周年运筹对其产量以及关键构成要素的影响,分别对两季作物中各产量构成要素。穗部性状和关键农艺性状进行了相关以及通径分析。结果显示,在冬小麦-夏玉米复种连作体系下,中高氮肥水平对冬小麦产量关键性构成要素穗粒数、穗粒质量和每穗结实小穗数的影响均较对照和低氮肥水平有所提高,千粒质量下降;对夏玉米百粒质量、果穗粗、果穗长的影响具有显著提高,但中高氮肥之间差异不显著。本研究认为,华北地区冬小麦-夏玉米复种连作模式下,对冬小麦季灌拔节水和开花水,氮肥施用量为210～270 kg/hm2,采用基施和拔节施,对夏玉米季氮肥施用量为240～300 kg/hm2采用拔节施和大喇叭口施的栽培措施,可以使产量最优。 展开更多
关键词 冬小麦 夏玉米 复种连作体系 氮肥周年运筹 产量构成要素
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华北平原冬小麦-夏玉米农田生态系统土壤自养和异养呼吸模型构建 被引量：6
5
作者 吴丹咏 王秀君 雷慧闽 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2364-2378,共15页
土壤呼吸是陆地生态系统碳循环的重要过程,准确估算土壤呼吸对估算陆地生态系统碳源汇具有重要意义。通过在华北平原典型农田内开展土壤呼吸及其组分的原位观测实验,构建了适用于华北平原冬小麦-夏玉米轮种制农田生态系统的半经验半机... 土壤呼吸是陆地生态系统碳循环的重要过程,准确估算土壤呼吸对估算陆地生态系统碳源汇具有重要意义。通过在华北平原典型农田内开展土壤呼吸及其组分的原位观测实验,构建了适用于华北平原冬小麦-夏玉米轮种制农田生态系统的半经验半机理土壤异养呼吸和土壤自养呼吸模型。结果表明,冬小麦-夏玉米农田土壤异养呼吸模型可表达为土壤温度和土壤水分的函数,其中,土壤温度对土壤异养呼吸的影响适合用Arrhenius方程描述,而土壤水分的影响适合用对称的倒抛物线描述。验证表明,该模型的R^(2)和RMSE分别为0.68和0.52μmol m^(-2)s^(-1)。土壤自养呼吸模型包括维持呼吸和生长呼吸两个模块,其中,维持呼吸表达为土壤温度和叶面积指数的函数,其形式分别为Van′t Hoff指数方程和米氏方程;生长呼吸表达为总初级生产力与维持呼吸之差的线性函数。冬小麦季和夏玉米季土壤自养呼吸模型的结构相同,但是两种作物的模型参数差异较大。验证表明,冬小麦季土壤自养呼吸模型的R2和RMSE分别为0.64和0.50μmol m^(-2)s^(-1),夏玉米季土壤自养呼吸模型的R2和RMSE分别为0.67和0.37μmol m^(-2)s^(-1)。相比于不区分土壤异养呼吸和土壤自养呼吸的土壤总呼吸模型,本研究构建的土壤异养呼吸和土壤自养呼吸模型能够更加准确地模拟土壤呼吸的季节变化和年际变化过程,可为华北平原冬小麦-夏玉米轮种制农田生态系统的土壤呼吸估算提供方法依据。 展开更多
关键词 土壤异养呼吸 土壤自养呼吸 半经验半机理模型 冬小麦-夏玉米 华北平原
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华北平原冬小麦-夏玉米轮作体系氮肥的氨挥发 被引量：61
6
作者 苏芳 丁新泉 +5 位作者 高志岭 黄彬香 陈新平 张福锁 Martin Kogge Volker Rmheld 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期409-413,共5页
利用可多点原位测定氨挥发的风洞系统,监测了华北平原2002-2004年冬小麦-夏玉米轮作体系传统和优化氮肥管理下的氨挥发损失.结果表明,氨挥发主要发生在施肥后2-3周内,以施肥后连续采样15d的氨挥发累积量作为总排放量,相同施氮量下生长... 利用可多点原位测定氨挥发的风洞系统,监测了华北平原2002-2004年冬小麦-夏玉米轮作体系传统和优化氮肥管理下的氨挥发损失.结果表明,氨挥发主要发生在施肥后2-3周内,以施肥后连续采样15d的氨挥发累积量作为总排放量,相同施氮量下生长季夏玉米的氨挥发大于冬小麦.优化处理的氨挥发平均损失率（35.9%）显著高于传统处理（20.9%）,但从氨挥发绝对量上看,传统处理为125.1kg N/hm^2,优化处理为42.3kg N/hm^2,降幅达66.2%.施肥和灌水方式显著影响氨挥发,撒施碳铵后翻耕的氨挥发损失为10.1%,追肥撒施的氨挥发损失平均为24.6%;撒施尿素后立即灌水,氨挥发损失为19.7%,5h后灌水氨挥发损失为34.0%,增加了72.6%. 展开更多
关键词 氨挥发 风洞法 冬小麦-夏玉米轮作
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水氮配置对华北冬小麦-夏玉米种植体系氮素利用及土壤硝态氮残留的影响 被引量：19
7
作者 徐杰 陶洪斌 +1 位作者 宋庆芳 王璞 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2011年第4期153-158,共6页
针对华北平原冬小麦-夏玉米轮作体系存在过量的水、氮投入问题,本研究于2008-2010年在河北吴桥设置了传统水氮、传统水氮调整、节水减氮和最少水氮4个水氮模式,以分析减少水氮投入后冬小麦-夏玉米体系的产量、氮素利用和土壤氮残留情况... 针对华北平原冬小麦-夏玉米轮作体系存在过量的水、氮投入问题,本研究于2008-2010年在河北吴桥设置了传统水氮、传统水氮调整、节水减氮和最少水氮4个水氮模式,以分析减少水氮投入后冬小麦-夏玉米体系的产量、氮素利用和土壤氮残留情况。结果表明:与传统水氮相比,节水减氮模式的氮肥投入量下降55%,水分投入量下降36.6%,而产量与传统模式无显著差异;节水减氮模式下氮肥偏生产力为60.17 kg/kg,2 m土体土壤硝态氮残留量仅为99.3 kg/hm2。与传统水氮相比,周年施氮108 kg/hm2的最少水氮模式,周年总产量下降13%,氮肥偏生产力为78.96 kg/kg,土壤硝态氮残留量下降到42.8 kg/hm2。总体而言,与传统模式相比,节水减氮模式周年施氮270 kg/hm2,冬小麦季分别在拔节和开花期灌水,能够确保华北平原冬小麦-夏玉米轮作体系的较高产量,并降低土壤硝态氮残留。 展开更多
关键词 冬小麦-夏玉米 氮肥利用效率 土壤硝态氮
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冬小麦-夏玉米轮作体系灌溉制度多目标优化模型 被引量：22
8
作者 张志宇 郄志红 吴鑫淼 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第16期102-111,共10页
该文针对望都灌溉试验站全年作物种植模式,分别建立冬小麦及夏玉米水分生产函数模型,运用粒子群优化算法(PSO)求解模型中的敏感指数,并以该模型为基础建立冬小麦-夏玉米全周期灌溉制度多目标优化模型,利用改进分组非支配排序遗传算法(GN... 该文针对望都灌溉试验站全年作物种植模式,分别建立冬小麦及夏玉米水分生产函数模型,运用粒子群优化算法(PSO)求解模型中的敏感指数,并以该模型为基础建立冬小麦-夏玉米全周期灌溉制度多目标优化模型,利用改进分组非支配排序遗传算法(GNSGA-Ⅱ)对模型进行求解,得出全年不同可用灌溉水量情况下的灌水日期与灌水量。结果显示,随着可用总灌水量的增加,冬小麦和夏玉米的灌水量与产量均随之增加,但由于受到两种作物不同敏感指数的影响使得二者增加的趋势有所不同。当全年总灌水量为472mm时两种作物均接近充分灌溉,若继续增加灌溉水量,则灌水的边际效益逐渐减小。依据优化结果可在全年合理分配利用有限的水资源以获得较高的作物总产值。 展开更多
关键词 冬小麦-夏玉米轮作 灌溉制度优化 土壤水量平衡 水分生产函数 多目标优化
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华北平原冬小麦-夏玉米轮作体系秋季一次基施牛粪氮素损失与利用研究 被引量：7
9
作者 岳现录 冀宏杰 +3 位作者 张认连 林而达 廖上强 张维理 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期592-599,共8页
为对我国华北平原冬小麦-夏玉米轮作体系秋季一次基施有机肥的氮素环境效应提供评估依据,本文分别在山东陵县和天津蓟县以不施肥、分次施用硫酸铵为对照,对秋季一次基施牛粪的产量水平、氮素损失及利用等进行研究。其中,山东陵县试验采... 为对我国华北平原冬小麦-夏玉米轮作体系秋季一次基施有机肥的氮素环境效应提供评估依据,本文分别在山东陵县和天津蓟县以不施肥、分次施用硫酸铵为对照,对秋季一次基施牛粪的产量水平、氮素损失及利用等进行研究。其中,山东陵县试验采用15N示踪技术。结果表明,在冬小麦-夏玉米轮作周期施氮量为N 300和N 450kg/hm2条件下,秋季一次基施牛粪15N损失率为30%～38%,与分次施用硫酸铵15N损失率无显著差异。牛粪氮施用N 300 kg/hm2时,损失量为N 89 kg/hm2;增施50%牛粪氮,氮损失量增加91%。冬小麦、夏玉米收获后,施牛粪处理0—80 cm土壤硝态氮含量在山东陵县分别为N 38～40和18～23 kg/hm2,在天津蓟县N 300 kg/hm2施氮条件下分别为N 95和28 kg/hm2,均低于分次施用硫酸铵处理。长期施用有机肥农田,秋季一次基施牛粪处理冬小麦、夏玉米子粒产量与分次施硫酸铵处理也无显著差异,因此从环境角度分析,秋季一次基施有机肥可继续应用和大力推广,但施用量以不超过N 300 kg/hm2为宜。 展开更多
关键词 华北平原 冬小麦-夏玉米轮作 牛粪 基施 氮肥损失
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麦季氮肥运筹对冬小麦-夏玉米种植体系物质生产及氮肥利用的影响 被引量：4
10
作者 吴光磊 曾彦 +5 位作者 郭立月 崔正勇 李勇 尹燕枰 王振林 蒋高明 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第11期2100-2107,共8页
2009—2011年在山东临沂冬小麦夏玉米生产田,探讨了麦季施氮水平和施氮时期对两季作物干物质积累与分配、籽粒产量、氮肥农学利用率和氮肥偏生产力的影响。施氮量设4个处理,分别是0(N0)、168.75(N1)、225(N2)和281.25kghm2(N3);氮肥追... 2009—2011年在山东临沂冬小麦夏玉米生产田,探讨了麦季施氮水平和施氮时期对两季作物干物质积累与分配、籽粒产量、氮肥农学利用率和氮肥偏生产力的影响。施氮量设4个处理,分别是0(N0)、168.75(N1)、225(N2)和281.25kghm2(N3);氮肥追施时期设2个处理,分别为拔节期(S1)和拔节期+开花期(S2)。在S1条件下,冬小麦和夏玉米的籽粒干物质积累量及夏玉米和周年生物产量均表现为N3>N2>N1,冬小麦和夏玉米的籽粒产量N2和N3处理间无显著差异;氮肥农学利用率和氮肥偏生产力在麦季随施氮量增加显著降低,而在玉米季则逐渐升高,但玉米季氮肥偏生产力N3与N2处理间无显著差异。S2条件下麦季施氮量由N2处理增加25%(N3),冬小麦和夏玉米籽粒干物质积累量、生物产量和籽粒产量无显著变化,氮肥农学利用率和氮肥偏生产力在麦季显著降低、在玉米季无显著变化。与S1相比,S2有利于提高N1和N2条件下冬小麦籽粒与营养器官的干物质积累量、生物产量、籽粒产量和氮肥农学利用率及氮肥偏生产力,但对N3条件下的这些指标无显著影响;而在玉米季,3个施氮量水平下夏玉米的各项指标均显著升高。综合周年生物产量、籽粒产量和氮肥农学利用率及氮肥偏生产力结果,麦季总施氮量225kghm2及拔节期+开花期追氮是本试验条件和种植模式下的最佳麦季氮肥运筹模式。 展开更多
关键词 冬小麦-夏玉米种植体系 施氮量 追氮时期 产量 氮肥利用率
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施氮水平对太行山前平原冬小麦-夏玉米轮作体系土壤温室气体通量的影响 被引量：38
11
作者 王玉英 胡春胜 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期1122-1128,共7页
应用静态明箱-气相色谱法对4个施氮肥水平N0[0 kg(N).hm-2]、N200[200 kg(N).hm-2]、N400[400 kg(N).hm-2]、N600[600 kg(N).hm-2]的夏玉米-冬小麦季轮作体系2008-2010年的土壤温室气体(CH4、CO2和N2O)排放通量进行研究,同时观测5 cm土... 应用静态明箱-气相色谱法对4个施氮肥水平N0[0 kg(N).hm-2]、N200[200 kg(N).hm-2]、N400[400 kg(N).hm-2]、N600[600 kg(N).hm-2]的夏玉米-冬小麦季轮作体系2008-2010年的土壤温室气体(CH4、CO2和N2O)排放通量进行研究,同时观测5 cm土层土壤温度并记录降水量。结果表明:太行山前平原冬小麦-夏玉米轮作农田生态系统为CH4吸收汇,CO2和N2O排放源。随着氮肥施入量的增加土壤对CH4的吸收速率降低,而CO2和N2O的排放速率增加。冬小麦季施氮处理土壤对CH4的吸收速率显著低于无氮肥的N0处理,而N600处理土壤CO2和N2O排放速率显著高于N0处理(P<0.05)。施肥和灌溉会直接导致土壤CO2和N2O的排放通量增加,同时土壤对CH4的吸收峰值减小。土壤温度升高和降水量增加以及干湿交替加剧均会造成N2O和CO2排放速率增加。同时在持续干燥和低温条件的冬季不施氮处理观测到土壤对N2O的吸收现象。N0、N200、N400和N600处理土壤CH4年排放总量(kg.hm-2.a-1)分别为-1.42、-0.75、-0.82、-0.92(2008-2009年)和-2.60、-1.47、-1.35、-1.76(2009-2010年),N0、N200、N400和N600处理土壤CO2年排放总量(kg.hm-2.a-1)分别为15 597.6、19 345.6、21 455.9、29 012.5(2008-2009年)和10 317.7、11 474.0、13 983.5、20 639.3(2009-2010年),N0、N200、N400和N600处理土壤N2O年排放总量(kg.hm-2.a-1)分别为1.05、2.16、5.27、6.98(2008-2009年)和1.49、2.31、4.42、5.81(2009-2010年)。 展开更多
关键词 太行山前平原 农田土壤 温室气体排放 氮肥施用 冬小麦-夏玉米轮作体系
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不同水肥组合对岗南水库周边冬小麦-夏玉米体系中氮素平衡及淋失的影响 被引量：1
12
作者 郝桂琴 王凌 +3 位作者 张国印 茹淑华 耿暖 孙世友 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2014年第B12期299-304,共6页
针对岗南水库水体中度富营养化的现状,在保证作物稳产的同时,最大限度减少农田养分流失是降低农田面源污染、缓解水体富营养化的必由之路。以氮平衡原理研究氮素的盈余或亏缺,开展了不同水肥组合对岗南水库周边冬小麦-夏玉米种植体系中... 针对岗南水库水体中度富营养化的现状,在保证作物稳产的同时,最大限度减少农田养分流失是降低农田面源污染、缓解水体富营养化的必由之路。以氮平衡原理研究氮素的盈余或亏缺,开展了不同水肥组合对岗南水库周边冬小麦-夏玉米种植体系中氮素淋失的影响研究。结果表明：在岗南水库周边旱地小麦-玉米轮作体系下,施氮量、施肥类型和灌水共同影响了硝态氮向深层的淋失,且施氮效应大于灌水效应。除不施氮的对照处理以外,其他水肥组合的土壤氮素均有盈余,淋失到140 cm以下的硝态氮量在35.23~212.53 kg/（hm2·a）。推荐环境友好水肥组合为缓控释肥的精确施用处理N控W2,比农民习惯施肥量的处理N2W2氮素淋失量减少141.19 kg/（hm2·a）,减少了80%。通过合理施肥与灌溉能有效降低岗南水库周边旱地小麦-玉米农区氮素淋失,提高肥料利用率,减少硝酸盐对地下水的威胁,对于保护石家庄珍贵的水资源具有十分重要的意义。 展开更多
关键词 岗南水库 冬小麦-夏玉米 氮素平衡 氮淋失
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华北平原冬小麦-夏玉米种植体系周年水分高效利用研究进展 被引量：22
13
作者 张金鑫 葛均筑 +5 位作者 马玮 丁在松 王新兵 李从锋 周宝元 赵明 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期879-892,共14页
在保证周年较高产量的同时,进一步提高水分利用效率是促进华北平原冬小麦-夏玉米一年两熟种植体系可持续发展的关键。从20世纪中晚期开始国内学者便从节水灌溉技术创新、灌溉制度优化、替代节水种植制度构建和节水抗旱新品种选育等方面... 在保证周年较高产量的同时,进一步提高水分利用效率是促进华北平原冬小麦-夏玉米一年两熟种植体系可持续发展的关键。从20世纪中晚期开始国内学者便从节水灌溉技术创新、灌溉制度优化、替代节水种植制度构建和节水抗旱新品种选育等方面开展了以冬小麦-夏玉米两熟种植体系为核心的周年水分高效利用途径的探索,取得了重要进展,显著提高了作物水分利用效率(WUE)。本文综述了华北平原冬小麦-夏玉米种植体系水分高效利用的研究进展,并提出了通过耕作或播/收期调控冬小麦-夏玉米周年降水与地下水平衡利用,促进周年水分(灌溉水和降水)高效利用的技术途径,以充分挖掘华北平原水分生产潜力,为该区冬小麦-夏玉米种植体系节水高产栽培及节水种植制度建立提供思路和依据。 展开更多
关键词 冬小麦-夏玉米 节水灌溉 节水种植 节水品种 平衡利用
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山东省冬小麦-夏玉米轮作体系土壤氮素盈余指标体系的构建与评价——以德州市为例 被引量：9
14
作者 刘宏元 张爱平 +2 位作者 杨世琦 邢磊 杨正礼 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1321-1329,共9页
山东省德州市是我国重要的粮食生产基地,大量施用氮肥以及氮素流失是该地氮素污染的重要原因,设定合理的氮素盈余指标体系迫在眉睫。本研究以田间试验研究和文献荟萃为基础,探究德州市冬小麦-夏玉米轮作氮素盈余情况,建立该地氮盈余指... 山东省德州市是我国重要的粮食生产基地,大量施用氮肥以及氮素流失是该地氮素污染的重要原因,设定合理的氮素盈余指标体系迫在眉睫。本研究以田间试验研究和文献荟萃为基础,探究德州市冬小麦-夏玉米轮作氮素盈余情况,建立该地氮盈余指标体系,并运用欧氏距离法对德州市当前氮素管理指标进行评价。结果表明:德州市整个冬小麦-夏玉米轮作体系轮作周期氮素盈余量为196.84kg N·hm^-2·a^-1,小麦季氮素盈余量为111.07kg N·hm^-2,玉米季氮素盈余量为85.77kg N·hm^-2。氮素盈余量在30~70kg N·hm^-2·a^-1时为德州市整个轮作周期氮素盈余量推荐值;德州市小麦季氮素盈余量推荐值为10~50 kgN·hm^-2;德州市玉米季氮素盈余量推荐值为20~60kgN·hm^-2。在氮素的损失方面,氨挥发以及淋洗是氮素损失的主要去向。小麦季的氮素污染程度高,玉米季氮素污染程度相对较低。运用欧氏距离法计算德州市氮素管理水平(A值)为0.63,属于中级管理水平。综上,德州市冬小麦-夏玉米轮作体系农田氮素含量较高,从而导致氮素大量损失。加强氮素管理水平,提高氮素利用率是德州市氮素资源管理的长期任务。 展开更多
关键词 氮素盈余量 指标体系 欧氏距离 冬小麦-夏玉米轮作体系 德州市
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华北平原氮肥周年深施对冬小麦-夏玉米轮作体系土壤氨挥发的影响 被引量：14
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作者 胡瞒瞒 董文旭 +3 位作者 王文岩 Gokul Gaudel Peter Mosongo 胡春胜 《中国生态农业学报（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期1880-1889,共10页
氮肥深施能有效减少土壤氨挥发,然而目前国内外关于小麦-玉米轮作体系氮肥深施缺乏周年系统性研究。本试验于2018年10月—2019年10月在中国科学院栾城农业生态系统试验站小麦-玉米轮作农田进行,利用动态箱法研究不同深施模式氨挥发损失... 氮肥深施能有效减少土壤氨挥发,然而目前国内外关于小麦-玉米轮作体系氮肥深施缺乏周年系统性研究。本试验于2018年10月—2019年10月在中国科学院栾城农业生态系统试验站小麦-玉米轮作农田进行,利用动态箱法研究不同深施模式氨挥发损失率、氨挥发特征,旨在探讨冬小麦-夏玉米轮作体系下土壤氨排放对氮肥深施的响应,为减少农业源氨排放和优化农田施肥提供理论依据。试验设置5个处理:不施肥(CK)、常规肥料表施(T1)、缓释肥表施(T2)、缓释肥基追肥分层深施(T3)、缓释肥一次性分层深施(T4)。结果表明:氨挥发主要发生在玉米追肥季,占全年氨挥发量的84.84%;T1、T2、T3和T4处理的周年氨挥发累积量分别为22.75 kg·hm−2、6.17 kg·hm−2、2.25 kg·hm−2和0.55 kg·hm−2,分别占总施肥量的4.86%、1.32%、0.48%和0.13%。与常规肥料表施(T1)相比,缓释肥处理(T2、T3和T4)分别降低72.88%、90.11%和97.32%的氨挥发损失;一次性深施处理(T4)能避开土壤氨高挥发期,周年氨挥发累积量与不施肥处理(0.43 kg·hm−2)没有显著差异,且显著低于表施处理。CK、T1、T2、T3和T4全年产量分别为8.31 t·hm−2、13.20 t·hm−2、12.66 t·hm−2、14.42 t·hm−2和14.22 t·hm−2;与常规肥料表施(T1)相比,缓释肥深施(T3和T4)均可提高作物产量,分别增产9.25%和7.75%。而缓释肥表施(T2)产量略有降低。综合考虑土壤氨排放和作物产量,缓释肥表施(T2)可以显著降低土壤氨挥发,但是作物产量不稳定;而氮肥深施(T3、T4)能在保证作物高产的基础上显著降低土壤氨排放,是一种高效、简便、环境友好的施肥方式。 展开更多
关键词 氨挥发 氮肥深施 单位产量氨排放强度 缓释肥 冬小麦-夏玉米轮作
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周年肥料运筹对冬小麦-夏玉米轮作体系周年产量的影响 被引量：2
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作者 李晋 刘小丽 +5 位作者 李文广 刘振华 杨珍平 黄春国 孙敏 高志强 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2020年第S01期241-249,共9页
为探究投入总量固定情况下,肥料在冬小麦-夏玉米轮作体系中最佳的分配方式,在保障粮食产量的同时,促进化学肥料的合理使用,为农业生产提供科学施肥的理论依据,在垣曲县冬小麦复播夏玉米田进行田间试验。试验采用二因素裂区设计。施肥投... 为探究投入总量固定情况下,肥料在冬小麦-夏玉米轮作体系中最佳的分配方式,在保障粮食产量的同时,促进化学肥料的合理使用,为农业生产提供科学施肥的理论依据,在垣曲县冬小麦复播夏玉米田进行田间试验。试验采用二因素裂区设计。施肥投入参考当地农户常规施用量即纯氮420 kg/hm^(2)。以小麦/玉米两季肥料分配比为主区,设置3个水平126/294,210/210,294/126 kg/hm^(2);副区为小麦季基肥与拔节期追肥配比,6水平为10∶0,7∶3,6∶4,5∶5,4∶6,3∶7。小麦收获后复种夏玉米。在两季作物成熟期分别取样进行测定。结果表明,小麦季施肥量为126 kg/hm^(2),玉米季施肥量为294 kg/hm^(2)时,两季作物均能得到高产,且小麦季产量间差异达到显著水平(P<0.05),周年产量相比增加12.98%,4.25%。不同的基追比管理对于小麦的影响不同,采用6∶4的管理方式有利于穗的形成,产量较不追肥处理增加了12.86%;在这种管理方式下,肥料偏生产力也较高。相关分析表明,增大小麦季的追肥比例有利于后作玉米千粒质量的提高。在本试验条件下,小麦季最佳的基追比为6∶4;施氮量420 kg/hm^(2)以小麦-玉米分配比例3∶7时效果最佳。 展开更多
关键词 冬小麦-夏玉米 肥料运筹 基追比 周年产量
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不同锌源叶面喷施对冬小麦和夏玉米产量及籽粒营养品质的影响 被引量：10
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作者 颜为 孙金鞭 +6 位作者 吕洪国 黄萌 王志伟 齐世军 崔振岭 薛艳芳 刘开昌 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期504-515,共12页
为探明不同锌源叶面肥喷施对小麦和玉米产量、籽粒矿质元素含量及锌、铁生物有效性的影响,对冬小麦-夏玉米轮作体系开展不同叶面肥喷施试验。小麦季设置去离子水(CK1)、尿素(CK2)、尿素+纳米氧化锌(U+ZnO)、尿素+壳聚糖纳米锌(U+ZnCNP)... 为探明不同锌源叶面肥喷施对小麦和玉米产量、籽粒矿质元素含量及锌、铁生物有效性的影响,对冬小麦-夏玉米轮作体系开展不同叶面肥喷施试验。小麦季设置去离子水(CK1)、尿素(CK2)、尿素+纳米氧化锌(U+ZnO)、尿素+壳聚糖纳米锌(U+ZnCNP)、尿素+普通七水硫酸锌(U+Zn)5种叶面肥处理;玉米季增加尿素与锌铁硒多元混合喷施处理(U+Zn/Fe/Se)。结果表明:各叶面肥喷施处理对小麦和玉米籽粒产量均无显著影响,但对籽粒微量元素含量有显著影响。不同锌源与尿素混合叶面肥对小麦籽粒锌含量强化效果由弱到强依次为U+ZnCNP<U+ZnO<U+Zn。与CK2处理相比,处理U+Zn使小麦籽粒锌含量显著提高77.7%(从22.80 mg·kg^(-1)增加至40.52 mg·kg^(-1))、籽粒植酸与锌(PA/Zn)摩尔比显著下降42.1%,使籽粒锌生物有效性(TAZ)显著提高74.5%。对于玉米,与CK2处理相比,处理U+Zn/Fe/Se使籽粒锌含量提高32.3%(从14.93 mg·kg^(-1)增加至19.60 mg·kg^(-1))、硒含量显著提高12.7倍(从17.66μg·kg^(-1)增加至242.04μg·kg^(-1))、籽粒PA/Zn摩尔比显著下降27.0%,使籽粒TAZ显著提高36.9%,使整个植株或玉米秸秆磷与锌(P/Zn)和磷与铁(P/Fe)摩尔比降低。研究表明,叶面喷施普通七水硫酸锌是提高小麦、玉米籽粒锌含量和生物有效性的最佳形式,其强化小麦籽粒锌效果优于玉米。叶面喷施尿素与锌铁硒混合溶液可同时提高玉米籽粒锌、硒含量及锌、铁生物有效性(籽粒、全株、秸秆),是解决人体或动物微量元素营养缺乏的有效农艺强化措施。 展开更多
关键词 冬小麦-夏玉米轮作 不同锌源 锌铁生物有效性 叶面喷施 微量元素含量
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北方冬小麦/夏玉米轮作体系土壤氨挥发的原位测定 被引量：95
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作者 王朝辉 刘学军 +1 位作者 巨晓棠 张福锁 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期359-365,共7页
采用通气法测定了北方冬小麦 /夏玉米轮作体系田间土壤的原位氨挥发。结果表明 ,与冬小麦施用基肥相比 ,夏玉米追肥后土壤的氨挥发速率很快升高 ,但挥发高峰期持续时间较短 ,最大氨挥发速率亦低于冬小麦。冬小麦拨节期追肥 ,氨挥发速率... 采用通气法测定了北方冬小麦 /夏玉米轮作体系田间土壤的原位氨挥发。结果表明 ,与冬小麦施用基肥相比 ,夏玉米追肥后土壤的氨挥发速率很快升高 ,但挥发高峰期持续时间较短 ,最大氨挥发速率亦低于冬小麦。冬小麦拨节期追肥 ,氨挥发速率低且呈波动变化 ,未出现高峰值。从整个生长季节来看 ,冬小麦不施氮和每公顷施氮 1 2 0、2 4 0、36 0 kg时的累计挥发量分别为 4 .4、6 .9、1 3.0、38.4 kg N/hm2 ,夏玉米为 8.4、1 5 .1、2 0 .0、2 6 .1 kg N/hm2。按我国北方冬小麦 /夏玉米播种面积 1 86 4 .4万 hm2 计 ,每年由氨挥发向大气排放的氮素达 2 3.8～ 1 2 0 .2万 t,其中 1 7.2～ 96 .4万 t来自氮肥 ,相当于氮肥投入的 2 .1 %～ 9.5 %。 展开更多
关键词 北方 冬小麦 夏玉米 轮作体系 土壤氨挥发 田间原位测定
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北京郊区冬小麦/夏玉米轮作体系中氮肥去向研究 被引量：117
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作者 巨晓棠 潘家荣 +1 位作者 刘学军 张福锁 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第3期264-270,共7页
采用田间微区1 5N示踪试验研究了肥料氮在冬小麦、夏玉米当季和后茬的去向。结果表明 ,在供试土壤的肥力水平和生产条件下 ,N 12 0kg hm2 的施肥水平已经达到了较高产量 ,再增加氮肥施用量作物产量不再增加 ;其氮肥利用率和残留率均显... 采用田间微区1 5N示踪试验研究了肥料氮在冬小麦、夏玉米当季和后茬的去向。结果表明 ,在供试土壤的肥力水平和生产条件下 ,N 12 0kg hm2 的施肥水平已经达到了较高产量 ,再增加氮肥施用量作物产量不再增加 ;其氮肥利用率和残留率均显著高于施氮量为N 36 0kg hm2 ,损失率则远低于后者 ;在一季作物生长后仍有 2 0 .9%～4 8 4 %肥料氮残留于 0～ 10 0cm土层 ,这些残留的肥料氮在后茬的利用率不足 8% ,至施肥后第 2或第 3茬作物 ,仍有部分肥料氮残留于土壤。在低施氮量时 ,肥料氮以NO-3 N残留的量很低 ,在高施氮量时 ,残留氮除以有机态、微生物态氮形式存在外 ,以NO-3 N形式存在的比例也很高 ;在氮素损失途径中 ,淋洗损失可能占有相当重要的地位。 展开更多
关键词 北京郊区 冬小麦 夏玉米 轮作体系 氮肥 肥力管理 生产条件 利用率 残留率
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不同施肥处理下冬小麦-夏玉米轮作农田温室气体的排放 被引量：17
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作者 李晓密 伦小秀 +3 位作者 陈琪 李佳慧 闫前江 宋晓梅 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期591-596,共6页
本研究以北京地区冬小麦-夏玉米轮作农田为研究对象,运用静态箱法针对不同施肥措施进行了1年CO2、N2O和CH4交换通量的连续观测.与对照区相比,施肥促进了CO2的排放,并且CO2排放通量表现为尿素区>硝态氮肥区;小麦季灌溉也引起了CO2排... 本研究以北京地区冬小麦-夏玉米轮作农田为研究对象,运用静态箱法针对不同施肥措施进行了1年CO2、N2O和CH4交换通量的连续观测.与对照区相比,施肥促进了CO2的排放,并且CO2排放通量表现为尿素区>硝态氮肥区;小麦季灌溉也引起了CO2排放的增加;此外,气温和地表温度是影响CO2排放的重要影响因素.冬小麦-夏玉米轮作过程中,N2O的排放集中在玉米季,温度成为小麦季N2O排放的限制因子.氮肥的施加极大地促进了N2O的排放,且等量氮素的硝态氮肥对N2O排放的促进作用明显小于尿素.土壤湿度的骤然变化也是引起N2O排放增加的一个重要因素.由多元线性回归模型分析知,pH、有机质、铵态氮、过氧化氢酶对N2O排放的贡献较大,是N2O排放的主要影响因子.施肥对所研究农田CH4交换通量没有显著影响,但研究区域的平均交换通量均为负值,表现为大气中CH4的一个汇. 展开更多
关键词 温室气体 施肥 影响因素 冬小麦-夏玉米轮作农田 北京地区
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