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长期绿肥替代化肥维持河西绿洲灌区小麦-玉米间作体系产量并提升土壤质量
1
作者 杨蕊菊 张久东 +2 位作者 崔恒 卢秉林 王婷 《植物营养与肥料学报》 北大核心 2025年第9期1703-1712,共10页
【目的】探讨河西绿洲灌区农田长期翻压绿肥替代不同比例化肥,对小麦-玉米间作系统作物产量和土壤养分状况的影响,为优化施肥制度、提升资源利用效率和土壤质量提供理论依据。【方法】长期定位试验于1988年在甘肃河西绿洲灌区开展,设4... 【目的】探讨河西绿洲灌区农田长期翻压绿肥替代不同比例化肥,对小麦-玉米间作系统作物产量和土壤养分状况的影响,为优化施肥制度、提升资源利用效率和土壤质量提供理论依据。【方法】长期定位试验于1988年在甘肃河西绿洲灌区开展,设4个施肥处理:CK(不施肥)、NP(单施化肥)、GP(绿肥)和1/2GNP(1/2绿肥+1/2氮肥配施),种植制度为小麦-玉米间作,绿肥作物为箭筈豌豆。于2022年采集0—20 cm耕层土壤样品,测定土壤pH、有机质和养分含量,并分析不同施肥处理对作物产量、土壤养分变化和氮肥生产力的影响。【结果】长期翻压绿肥(GP)和绿肥与氮肥配施(1/2GNP)处理小麦多年平均产量较单施化肥(NP)处理分别显著增加18.08%、11.58%。在试验的前20年平均玉米和间作体系产量表现为NP>1/2GNP>GP。20年后,1/2GNP和GP处理的玉米产量和间作体系产量逐渐上升,与NP处理的差距缩小,35年后1/2GNP处理的间作体系产量与NP处理无显著差异。长期翻压绿肥显著提高了土壤有机质和全氮含量。与试验初始值相比,1/2GNP处理增加土壤有机质7.20 g/kg、全钾3.57 g/kg;GP处理增加土壤全氮0.76 g/kg、碱解氮101.83 mg/kg、有效磷43.97 mg/kg;1/2GNP和GP处理降低了土壤速效钾含量和pH值,其中土壤pH值分别下降了0.62和0.60个单位。与NP处理相比,1/2GNP、GP处理分别增加了土壤有机质4.70、8.25 g/kg,碱解氮59.33、36.00 mg/kg(P<0.05)。较NP处理,1/2GNP处理的小麦氮肥偏生产力增加了17.65%,玉米和间作体系的氮肥农学效率分别增加了35.18%、15.26%。相关性分析表明,小麦和玉米产量与土壤碱解氮、有效磷、全氮和全磷含量呈正相关,与土壤pH呈负相关(P<0.01)。【结论】长期翻压绿肥配施氮肥不仅可有效提高河西绿洲灌区小麦-玉米间作体系的氮肥利用效率,还显著提升了土壤有机质、全氮、碱解氮、全磷和有效磷含量,降低了土壤pH。连续30多年采用绿肥替代一半氮肥的小麦-玉米间作体系,其产量与单施化肥的处理相比无显著差异。因此,长期翻压绿肥是实现化肥减施增效、提升土壤健康水平的有效措施。 展开更多
关键词 小麦 玉米 绿肥 产量 土壤养分
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餐厨垃圾类发酵液施用年限对土壤理化性状及玉米产量的影响
2
作者 崔恒 张久东 +2 位作者 车宗贤 卢秉林 杨蕊菊 《中国土壤与肥料》 北大核心 2025年第9期160-167,共8页
研究餐厨垃圾类发酵液不同施用年限对土壤理化性状以及玉米产量的影响,为发酵液合理施用提供科学依据。试验布置于2019年,设置空白对照,单施化肥以及施用化肥后分别施用发酵液1、2、3年,共计5个处理。结果表明,施用土壤发酵液可以显著... 研究餐厨垃圾类发酵液不同施用年限对土壤理化性状以及玉米产量的影响,为发酵液合理施用提供科学依据。试验布置于2019年,设置空白对照,单施化肥以及施用化肥后分别施用发酵液1、2、3年,共计5个处理。结果表明,施用土壤发酵液可以显著提升土壤肥力,且连续施用效果更好。相较于未施用土壤发酵液处理,施用2年及施用3年土壤发酵液土壤有机质含量分别提高21.45%和43.24%;土壤养分以氮、磷提升效果最佳,相较于单施化肥处理,连续施用3年发酵液土壤全氮、全磷、碱解氮、有效磷含量分别显著提高31.43%、12.5%、27.56%以及239.07%。且连续3年施用土壤发酵液对土壤全盐含量基本无影响。另外,施用餐厨垃圾类发酵液可改善土壤物理性状,降低土壤容重并提高土壤持水能力,最终提高玉米产量。相较于单施化肥处理,连续3年施用土壤发酵液玉米产量显著提高26.26%。餐厨垃圾类发酵液连续施用效果最好,停止施用后增产效应年限的增加不断降低。通径分析结果表明,土壤发酵液的施用主要通过提高土壤有效磷含量及玉米穗长最终提高玉米产量。 展开更多
关键词 餐厨垃圾类发酵液 玉米 土壤理化性状 产量 通径分析
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农田残膜对耕地土壤质量的影响简述 被引量：9
3
作者 杨蕊菊 车宗贤 +6 位作者 贺春贵 唐继荣 周涛 张久东 卢秉林 吴科生 崔恒 《甘肃农业科技》 2021年第12期88-92,共5页
从农膜残留对土壤理化性状、土壤微生物、土壤酶活性、土壤呼吸作用、农作物生长发育及对土壤微塑料等的影响进行了综述,并对农膜残留的治理进行了展望。
关键词 农膜 耕地质量 土壤微生物
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长期翻压绿肥减施化肥对河西绿洲灌区小麦生长及生态效应的影响 被引量：1
4
作者 崔恒 张久东 +5 位作者 车宗贤 包兴国 卢秉林 杨蕊菊 樊志龙 曹卫东 《中国土壤与肥料》 北大核心 2025年第3期91-101,共11页
为解决河西绿洲灌区化肥过量施用导致的减产及温室气体过量排放等问题,探究长期翻压绿肥后不同的化肥减施量对小麦产量及生态效应的影响。依托甘肃省武威绿洲农业综合实验站长期定位试验(始于2009年),设不施肥对照(CK),100%化肥(CF)以... 为解决河西绿洲灌区化肥过量施用导致的减产及温室气体过量排放等问题,探究长期翻压绿肥后不同的化肥减施量对小麦产量及生态效应的影响。依托甘肃省武威绿洲农业综合实验站长期定位试验(始于2009年),设不施肥对照(CK),100%化肥(CF)以及翻压绿肥后化肥减施0%、10%、20%、30%、40%、100%(分别用MFR_(0)、MFR_(10)、MFR_(20)、MFR_(30)、MFR_(40)、MFR_(100)表示)8个处理,于2023年对比不同处理小麦产量、温室气体排放以及硝态氮淋失差异,并用生命周期法(LCA)定量评估不同处理碳足迹。结果表明:与CF处理相比,长期翻压绿肥后化肥减量40%以内均可促进小麦生长并显著提高小麦产量。翻压绿肥显著降低0~20 cm土层硝态氮含量,降低幅度在52.61%~67.52%,进而降低硝态氮向下淋失;显著提高前期土壤CO_(2)排放通量,较CK及CF处理分别提高220.2%及136.5%;降低土壤对CH_(4)的吸收作用;而N_(2)O累积排放随着化肥减施比例的提高呈现降低趋势,MFR_(40)处理较CF处理显著降低21.1%。翻压绿肥处理土壤有机碳固定显著提高,翻压绿肥后全球变暖潜力及温室气体排放强度随化肥减量的提高呈现降低趋势,化肥减量达到30%时为负值,表现为降低全球变暖的趋势。相较于CF处理,相同化肥施用量下翻压绿肥显著提高碳足迹,化肥特别是氮肥的生产和运输是碳足迹的主要贡献因子,相对贡献率在24.6%~33.8%(不施用化肥的CK及MFR_(100)除外),碳足迹随着化肥减量的提高不断下降,较CF处理,MFR_(20)、MFR_(30)及MFR_(40)处理分别显著降低5.2%、11.3%及17.7%。翻压绿肥30000 kg·hm^(-2)后化肥减量30%~40%能显著提高小麦产量、降低温室气体排放及碳足迹、减少硝态氮淋失,是优化河西绿洲灌区小麦施肥的有效措施。 展开更多
关键词 小麦 绿肥 温室气体 碳足迹
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陇东半干旱区果园间作绿肥对土壤肥力的影响研究 被引量：7
5
作者 杨蕊菊 张久东 +2 位作者 车宗贤 卢秉林 崔恒 《寒旱农业科学》 2023年第12期1116-1120,共5页
传统清耕果园土壤肥力下降的问题严重威胁着苹果产业的可持续发展,通过研究陇东半干旱区果园间作绿肥种植模式下土壤养分及土壤微量元素的变化,为陇东半干旱区果园科学间作套种、提高果园土壤肥力提供指导。以静宁县苹果园为研究对象,选... 传统清耕果园土壤肥力下降的问题严重威胁着苹果产业的可持续发展,通过研究陇东半干旱区果园间作绿肥种植模式下土壤养分及土壤微量元素的变化,为陇东半干旱区果园科学间作套种、提高果园土壤肥力提供指导。以静宁县苹果园为研究对象,选取7种果园不同绿肥间作种植模式,研究了间作绿肥对果园土壤肥力的影响。结果表明,果园间作绿肥时,土壤肥力总体表现为有机质、氮素水平偏低,土壤速效氮和速效磷含量相对丰富。3年生果园间作绿肥后土壤养分均显著高于6年生果园。不同果园间作绿肥模式下,土壤有效锌、有效锰、有效铁的差异均呈极显著水平,3年生果园间作绿肥模式的土壤有效锌含量均普遍高于6年生果园。不同果园间作绿肥模式下土壤有效锰和有效铁含量均处于中等偏上水平,且随果园年限的增加而增加;不同果园间作绿肥模式下土壤有效铜含量处于中等水平,受果园年限的增长差异不大。综上所述,陇东半干旱区3年生果园以间作2年毛叶苕子+1年扁豆为最优模式,该模式既经济又环保,可在当地生产中推广应用。 展开更多
关键词 苹果园 绿肥 间作 种植模式 土壤肥力 陇东半干旱区
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风沙土不同用量有机酸土壤调理剂应用效果综合评价 被引量：4
6
作者 崔恒 包兴国 +5 位作者 车宗贤 邵立明 曹卫东 宝林 韩杰荣 张久东 《中国土壤与肥料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期39-46,共8页
针对西北风沙土保水保肥能力差的问题,通过盆栽试验研究4个不同的有机酸土壤调理剂用量(0、20、40、60 g/kg)对西北障碍性土壤风沙土的水肥状况以及种植箭筈豌豆和玉米出苗率的影响,应用方差分析和主成分分析进行综合评价,为合理利用有... 针对西北风沙土保水保肥能力差的问题,通过盆栽试验研究4个不同的有机酸土壤调理剂用量(0、20、40、60 g/kg)对西北障碍性土壤风沙土的水肥状况以及种植箭筈豌豆和玉米出苗率的影响,应用方差分析和主成分分析进行综合评价,为合理利用有机酸土壤调理剂改良风沙土理化性状提供理论基础。结果表明:施用有机酸土壤调理剂可以显著提高风沙土中有效态及全量氮、磷、钾养分含量以及有效养分占比。60 g/kg有机酸调理剂用量下种植箭筈豌豆和玉米,土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量较未施用处理分别提高167.01%、300.25%、74.32%和70.00%、212.84%、108.28%。作物生长期内水分蒸发散失量随着土壤调理剂用量的提升不断降低。调理剂用量60 g/kg时,种植箭筈豌豆和玉米的水分蒸发散失量较未施用调理剂处理分别显著下降22.43%和32.42%。但两种作物出苗率均随调理剂用量的提高呈现先升高后降低的趋势,且在调理剂用量为20 g/kg时达到峰值。土壤盐分测定结果也显示除钾、钙、镁离子等有益元素外,钠离子和氯离子也随着调理剂用量的提升显著提高,但全盐含量差异不显著。利用主成分分析对15个指标进行综合分析,结果表明随着有机酸土壤调理剂用量的提升,综合评分不断提高。因此,风沙土上调理剂的最佳用量为60 g/kg。 展开更多
关键词 风沙土 有机酸土壤调理剂 主成分分析
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河西绿洲灌区玉米产量对长期秸秆带状覆膜还田方式的响应 被引量：4
7
作者 卢秉林 车宗贤 +4 位作者 包兴国 张久东 吴科生 杨蕊菊 崔恒 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1037-1047,共11页
【目的】秸秆还田方式影响着其对作物的增产效果,为此,我们探讨了河西绿洲灌区不同秸秆带状覆膜还田对玉米产量的影响。【方法】田间定位试验于2011—2020年在河西绿洲灌区进行。试验设7个秸秆还田方式处理,分别是:玉米秸秆不还田(CK)... 【目的】秸秆还田方式影响着其对作物的增产效果,为此,我们探讨了河西绿洲灌区不同秸秆带状覆膜还田对玉米产量的影响。【方法】田间定位试验于2011—2020年在河西绿洲灌区进行。试验设7个秸秆还田方式处理,分别是:玉米秸秆不还田(CK)、半量整株带状翻压还田(1/2WB)、半量整株带状覆盖还田(1/2WM)、半量粉碎带状翻压还田(1/2CB)、全量粉碎带状翻压还田(CB)、半量粉碎带状覆盖还田(1/2CM)、全量粉碎带状覆盖还田(CM),所有秸秆还田处理均在玉米行间还田,其上覆盖薄膜。在玉米主要生育期测定倒二叶SPAD值,成熟期调查玉米植株生长指标、产量及产量构成因素,并计算秸秆还田对产量的累积贡献率。【结果】两个秸秆全量还田处理(CB、CM)均显著提高了玉米穗粒数、百粒重、株高、茎粗、穗粗、穗长、有效穗长和收获指数,降低了玉米秃顶长度,增加了玉米籽粒产量(P<0.05),CB处理还显著增加了玉米穗数(P<0.05)。在试验第1年(2011年),6个秸秆还田处理的玉米苗期、拔节期、大喇叭口期和抽雄期的叶片SPAD值与CK均无显著差异;与CK相比,2020年CB和1/2CB处理显著提高了玉米苗期、拔节期、大喇叭口期、抽雄期和吐丝期的叶片SPAD值(P<0.05)。秸秆带状覆膜还田对玉米产量具有明显的累积效应,从2011到2020年,CB处理对玉米累积产量的增产贡献率最高(为9.33%~14.15%),1/2CB处理次之,为7.17%~12.25%,之后是CM处理,为9.19%~10.14%。【结论】玉米秸秆带状还田能够显著提高玉米整个生育期的光合效率,协调玉米营养生长和生殖生长的关系,最终显著提高籽粒产量。长期连续玉米秸秆还田对玉米产量具有明显的累积效应,且增产优势逐年增加。秸秆粉碎翻压还田的效果优于整株覆盖还田,全量秸秆粉碎翻压还田效果优于半量秸秆粉碎翻压还田。 展开更多
关键词 河西绿洲灌区 秸秆粉碎还田 秸秆覆盖还田 玉米 产量 SPAD值
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甘肃河西灌区冬绿肥栽培技术 被引量：4
8
作者 张久东 车宗贤 +5 位作者 包兴国 卢秉林 吴科生 杨蕊菊 崔恒 陈震 《甘肃农业科技》 2020年第9期85-87,共3页
从品种选择、适时播种、整地施肥、田间管理、利用方式、后茬春玉米肥料管理等方面总结了甘肃河西灌区冬绿肥栽培技术。
关键词 冬绿肥 栽培 技术 河西灌区
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长期翻压绿肥河西绿洲灌区小麦的化肥减施潜力 被引量：10
9
作者 崔恒 车宗贤 +6 位作者 张久东 包兴国 卢秉林 吴科生 杨蕊菊 樊志龙 曹卫东 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期403-413,共11页
【目的】研究长期翻压绿肥条件下减施化肥对小麦产量稳定性以及地力贡献的影响,为甘肃省河西绿洲灌区高效施肥和可持续发展提供理论依据。【方法】2009—2020年在河西绿洲灌区开展了12年的定位试验,供试作物为春小麦。试验处理包括不施... 【目的】研究长期翻压绿肥条件下减施化肥对小麦产量稳定性以及地力贡献的影响,为甘肃省河西绿洲灌区高效施肥和可持续发展提供理论依据。【方法】2009—2020年在河西绿洲灌区开展了12年的定位试验,供试作物为春小麦。试验处理包括不施肥对照(CK)、100%化肥(CF)以及翻压绿肥后化肥分别减量0%、10%、20%、30%、40%、100%。根据历年小麦产量,计算累积增产率、产量可持续性指数和变异系数;构建一元灰色线性模型,计算不同施肥长期趋势产量;计算累积土壤地力贡献率以及不同处理累积肥料贡献率。【结果】随着试验年限延长,除减施100%化肥处理外,各翻压绿肥处理肥料对小麦产量的累积贡献率均呈现增加的趋势,且处理间肥料对产量的贡献率无显著差异,2020年均达到60%左右。不施肥处理(CK)土壤地力对小麦产量的累积贡献率不断下降,从2009年的57.41%下降至2020年的34.24%。翻压绿肥基础上化肥减量40%以内,小麦12年平均产量高于100%化肥处理(CF)。一元灰色线性模型显示化肥减量40%以内,小麦产量变异系数随着化肥减施量的升高而不断升高,产量可持续指数则不断下降。化肥减量40%处理的小麦产量于第9年开始低于CF处理。化肥减施量(x)与小麦产量(y)的回归方程为:y=−0.292x^(2)+11.917x+6667.34,达到理论最高产量的化肥减施比例为20.41%。相关性分析发现,不同施肥处理通过影响株高、穗长、小穗数以及穗粒数影响产量。【结论】在翻压绿肥30000 kg/hm^(2)基础上,将农民习惯化肥施用量减少20%~30%,不仅可以提高小麦的产量,维持长期高产趋势,还可以提升土壤地力对小麦产量的贡献率,因而是甘肃农业可持续发展的有效措施。 展开更多
关键词 小麦 施用绿肥 化肥减施 产量 可持续指数
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河西灌区秸秆留茬免耕对春小麦生育期最低贮水量的影响
10
作者 卢秉林 张久东 +2 位作者 崔恒 杨蕊菊 王婷 《寒旱农业科学》 2025年第11期1019-1024,共6页
通过研究春小麦不同种植模式对秸秆留茬免耕的最低贮水量变化,为河西灌区春小麦秸秆还田高效生产提供依据。以河西灌区为研究区域,通过田间定位试验,探讨单作小麦、小麦‖大豆和小麦‖玉米3种典型春小麦生产模式下,秸秆留茬免耕对春小... 通过研究春小麦不同种植模式对秸秆留茬免耕的最低贮水量变化,为河西灌区春小麦秸秆还田高效生产提供依据。以河西灌区为研究区域,通过田间定位试验,探讨单作小麦、小麦‖大豆和小麦‖玉米3种典型春小麦生产模式下,秸秆留茬免耕对春小麦全生育期土壤最低贮水量的影响。结果表明,秸秆留茬免耕对春小麦土壤贮水量的调控作用明显,但受种植模式、土层深度及生育阶段的多重影响。单作小麦、春小麦‖大豆和春小麦‖玉米3种春小麦种植模式下,春小麦播期对土壤最低贮水量的提升主要集中在上部解冻层;苗期至孕穗期对多数土层的最低贮水量呈显著增长趋势,而灌浆期仅春小麦‖大豆模式下部分土层贮水量有所提升。收获后对土壤贮水量的提升作用主要表现在0~40 cm土层。秸秆留茬免耕显著提升春小麦播种至灌浆期0~100 cm剖面土壤最低累积贮水量,单作小麦、春小麦‖大豆、春小麦‖玉米增幅分别达2.52%~7.33%、3.25%~7.37%、2.81%~6.59%,全生育期0~100 cm土层平均最低贮水量显著增加4.20%、4.82%、4.23%。综上,秸秆留茬免耕通过优化土壤水分保持能力,为河西灌区春小麦生长提供稳定水分供给,对保障春小麦高产稳产具有重要意义。 展开更多
关键词 春小麦 秸秆留茬免耕 贮水量 保护性耕作 生育期 河西灌区
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