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耕作方式对旱作区麦-玉轮作体系小麦产量、氮素利用和土壤硝态氮残留的影响被引量：1: 2024年; 为筛选适合黄河中游旱作区麦-玉轮作体系小麦生产的耕作方式,2019年10月至2022年6月在洛阳市小浪底镇进行定位试验,设置深松(SS)、翻耕(PT)和旋耕(RT)3种耕作方式,研究了小麦产量特性,氮素积累分配转运特性及利用效率和0~200cm土层硝态氮残留量.3年中SS较RT和PT显著提高了产量、穗数和穗粒数,但降低了千粒质量.PT较RT提高产量和穗数,但对穗粒数和千粒质量的影响存在年际差异.SS不仅增加了越冬至成熟期各时期的地上部氮素积累量,而且可提高花前氮素转运量及其对籽粒氮素的贡献率,最终使蛋白质产量较RT和PT分别提高17.90%~23.56%和7.92%~12.98%,氮肥偏生产力提高5.63%~15.89%和3.09%~11.00%,成熟期0~200cm土壤硝态氮残留量显著降低7.39%~21.24%和4.76%~23.04%.综上,SS不仅能提高小麦产量,而且能促进氮素积累、转运和利用,降低土壤硝态氮残留量,是黄河中游旱作麦-玉轮作区实现小麦高产高效和环境友好的耕作方式.; 方保停方保停李友军李向东李向东胡川周起辉董誓言赵凯男黄明黄明; 关键词：耕作方式氮素利用硝态氮残留

控释掺混肥对麦玉轮作体系农田温室气体排放和硝态氮残留的影响被引量：3: 2024年; 为阐明控释肥对冬小麦-夏玉米轮作体系作物产量、温室气体排放和硝态氮残留的影响,该研究以郑单958(夏玉米)和济麦22(冬小麦)为供试材料,设不施氮对照(CK)、常规施氮(FFP)、优化施氮(OPT)、含30%控释尿素的控释掺混肥(夏玉米)和含50%控释尿素的控释掺混肥(冬小麦)(CRBF1)、含50%控释尿素的控释掺混肥(夏玉米)和含70%控释尿素的控释掺混肥(冬小麦)(CRBF2)共5个处理,对比分析了不同处理的冬小麦、夏玉米及周年产量、温室气体排放和土壤硝态氮残留的差异。结果表明,施氮可显著提高麦玉轮作系统单季和周年作物产量(P<0.05)。与FFP相比,CRBF1和CRBF2处理的夏玉米、冬小麦和周年产量分别提高了1.4%~3.0%、1.9%~3.4%和1.6%~3.1%(P>0.05)。施氮显著增加了麦玉轮作体系的土壤N_(2)O和CO_(2)的周年排放(P<0.05)。CRBF1和CRBF2处理的土壤N_(2)O周年排放总量较FFP处理显著降低了27.7%~34.6%(P<0.05)。施氮显著增加了麦玉轮作体系的周年全球增温潜势(GWP)(P<0.05)。CRBF1和CRBF2处理的周年GWP较FFP处理降低了4.2%和5.7%,其中CRBF2处理差异显著(P<0.05)。施氮降低了麦玉轮作体系的周年温室气体排放强度(GHGI)。CRBF1和CRBF2处理的周年GHGI较FFP处理降低了5.6%~8.6%(P>0.05)。与FFP相比,CRBF1和CRBF2处理的100~200 cm土层硝态氮残留降低30.6%~34.3%(P<0.05),减少了硝态氮淋失风险。综上所述,控释掺混肥在稳定作物产量、减少温室气体排放和土壤硝态氮残留方面具有积极作用,研究结果可为麦玉轮作体系的轻简高效氮肥管理提供数据支持和理论支撑。; 曹兵高玮李洪杰王学霞王玉霞周晓琳陈延华陈延华赵萌倪小会邹国元赵萌; 关键词：温室气体冬小麦-夏玉米轮作控释掺混肥硝态氮残留

耕作和施肥方式对陇中旱作春小麦氮素利用与硝态氮残留的影响被引量：2: 2023年; 为解决黄土高原半干旱区土壤贫瘠、氮肥固持率低及化肥不合理施用问题,以陇中春小麦为研究对象,比较分析了不同耕作[传统翻耕(CT)和免耕(NT)]和施肥方式[不施氮肥(CK)、单施化学氮肥(N)、单施有机肥(M)和氮肥有机肥配施(NM)]下春小麦氮素积累量、氮素利用效率和土壤硝态氮残留的差异。结果表明,NT-NM处理对各生育时期春小麦氮素积累具有显著的促进作用,使春小麦氮素偏生产力、氮素回收率、氮肥农学利用效率和氮素收获指数较CT-N处理分别提高了42.93%、20.13%、83.83%和2.55%;土壤硝态氮残留量表现为NM处理低于N和M处理、免耕处理低于翻耕处理,NT-NM处理下的0~100 cm土层土壤硝态氮残留较CT-N处理减少52.56 kg·hm^(-2);NT-NM处理优化了春小麦产量构成,提高了产量和生物量,其中产量达到了3258.26 kg·hm^(-2),比CT-N处理显著增加56.21%,有效穗数和千粒重提高是其增产的主要原因。因此,免耕结合氮肥与有机肥配施可实现春小麦增产和氮素高效利用,同时降低氮素残留对农田生态系统的潜在危害,是黄土高原旱作区春小麦生产中值得推广的耕作与施肥模式。; 祁小平李广闫丽娟袁建钰杜梦寅庞烨; 关键词：旱作春小麦氮素利用效率

控释尿素施用比例对旱地春玉米产量及土壤硝态氮残留量的影响被引量：2: 2022年; 【目的】探讨控释尿素施用比例对春玉米产量和土壤硝态氮残留的影响,为研究区氮肥的科学施用及减少环境风险提供科学依据。【方法】于2017-2019年在黄土高原南部旱地春玉米上开展了3年的原位试验,试验中总氮施用量为200 kg/hm 2,按照氮肥中控释尿素的施用比例,设置不施氮对照(CK)、控释尿素0%+普通尿素100%(NC0)、控释尿素35%+普通尿素65%(NC35)、控释尿素50%+普通尿素50%(NC50)、控释尿素65%+普通尿素35%(NC65)5个处理,研究控释尿素施用比例对玉米产量、土壤微生物量碳(SMBC)、微生物量氮(SMBN)含量以及硝化潜势、硝态氮残留量的影响。【结果】与CK相比,施用氮肥显著增加了春玉米产量。施用不同比例控释尿素可对春玉米产量产生不同的影响,其中当控释尿素施用比例为50%(NC50)时,春玉米产量与NC0处理无显著差异;但当控释尿素施用比例为35%(NC35)和65%(NC65)时,春玉米产量较NC0处理分别显著降低了5.76%和14.39%。5个处理中,NC50处理0~20和20~40 cm土层的SMBC和SMBN含量均最高,与NC0处理相比其SMBC和SMBN含量分别显著增加了14.7%,23.5%和11.9%,41.6%。与CK相比,施用氮肥可以显著增加土壤硝化潜势(P<0.05)。与NC0处理相比,施用控释尿素处理0~20和20~40 cm土层的土壤硝化潜势分别下降了6.8%~22.3%和17.5%~41.3%,且2个土层均以NC50处理土壤硝化潜势的降低幅度最大,其与NC35和NC65处理的差异均达显著水平。与NC0处理相比,NC65、NC50和NC35处理0~300 cm土层中硝态氮残留量分别显著降低了17.89%,27.16%和34.96%。【结论】施用控释尿素可以减缓土壤硝化潜势,减少0~300 cm土层中硝态氮残留量,降低土壤中硝态氮淋溶累积风险,是调控土壤氮素淋溶的有效措施,在黄土高原南部春玉米连作区适宜推广的控释尿素配施比例为50%左右。; 刘晶郑利芳王颖党廷辉; 关键词：春玉米控释尿素土壤硝态氮残留微生物量碳氮

秸秆和有机肥配合替代部分化肥提高作物水分利用率减少土壤硝态氮残留被引量：14: 2022年; 【目的】研究长期秸秆和有机肥配合替代部分化肥对小麦玉米一年两熟种植制度下农田生产力及氮肥残留的影响,为改善旱地土壤肥力,提高作物产量,降低环境风险提供科学依据。【方法】依托中国农业科学院洛阳旱农试验基地始于2007年的长期定位培肥试验,选取不施肥对照(CK)、常规氮磷钾化肥(NPK)、秸秆和有机肥配合替代1/3的氮磷钾养分(SOR)3个处理。调查了2015—2020年度夏玉米、冬小麦及周年产量、生育期耗水量、水分利用效率;分析了2020年冬小麦收获期0—60 cm土层土壤养分含量,以及硝态氮在0—380 cm土层剖面的分布积累量。【结果】与2007年试验开始时相比,2020年CK处理0—20 cm土层土壤养分(除速效钾外)含量显著下降,而NPK和SOR处理不同程度地提高了土壤养分含量。与NPK处理相比,SOR处理0—60 cm土层土壤有机质含量显著提高了10.4%~16.4%,0—40 cm土层全氮含量显著提高了16.7%~20.0%,0—20 cm土层土壤速效磷和速效钾含量分别显著提高了12.9%和15.4%。与NPK处理相比,SOR处理夏玉米产量在干旱年(2015和2017年)及5年平均分别显著提高了35.3%和10.1%,水分利用效率在干旱年、平水年(2016年)及5年均值分别显著提高了42.7%、12.3%和18.5%,周年产量和水分利用效率在干旱年分别显著提高了20.5%和23.5%;冬小麦产量在不同降水年型下均未显著降低,但水分利用效率在平水年(2015—2016、2016—2017、2019—2020)及5年均值较NPK处理分别显著降低了9.8%和7.9%。NPK处理的硝态氮总累积量为732 kg/hm^(2),其中68.2%积累在100—230 cm土层;SOR处理的硝态氮总累积量为833 kg/hm^(2),其中74.8%积累在80—200 cm土层。与NPK处理相比,SOR处理显著降低了200—380 cm土层土壤硝态氮积累量,在200—230、260—290、320—350和350—380 cm土层分别显著降低了54.9%、21.1%、25.0%、57.9%。【结论】无论降雨多寡,秸秆和有机肥配合替代1; 赵凯男吴金芝李俊红李俊红张洁李芳张洁张振旺李芳吕军杰黄明李友军

灌溉定额和施氮量对机采棉田水分运移及硝态氮残留的影响被引量：13: 2022年; 水资源短缺和土壤环境污染严重是制约农业可持续健康发展的瓶颈,迫使农民开发和采用可持续的农业生产技术。水分运动机理和氮肥残留行为是评价干旱地区农业水肥管理水平的依据,提高水氮利用效率是降低环境污染这一重要科学问题的重要途径。本研究采用裂区试验设计,以灌溉量为主区,设2250(低灌溉量,W1)、3450(传统灌溉量,W2)和4650 m^(3) hm^(-2) (高灌溉量,W3) 3个灌溉量;设0 (空白,N1)、300 (传统施肥量,N2)和600 kg hm^(-2) (高施氮量,N3) 3个纯氮投入量,在干旱的中国西北内陆棉区开展2年的田间试验,评估灌溉和施氮策略对水氮运移、籽棉产量、水氮生产效率的影响。结果表明,灌溉量及水氮耦合效应是影响籽棉产量及灌溉水生产力的影响因素,其中灌溉量是主效应。2年均值表明,灌溉量为W1时,施肥量由N1增加至N3,生育期0~80 cm平均土壤含水量呈先显著上升后显著下降的趋势,N2和N3处理较N1处理籽棉产量分别提高13.8%和7.6%,水分利用效率分别提高13.6%和6.8%;灌溉量为W2和W3时,施肥量由N1增加至N3,生育期0~80 cm土层平均含水量无显著差异。N2和N3处理较N1处理籽棉产量分别提高11.6%和12.4%,水分利用效率分别提高11.4%和11.5%;随着灌溉量的增加,0~80 cm土层全生育期含水率总平均值逐渐增大。灌溉量是影响硝态氮在0~40 cm土层积累的主导因素,而水氮耦合效应是导致硝态氮向下淋溶的主效应。W1灌溉量下,随着施氮量的增加,硝态氮在0~40 cm土层大量积累,而W3灌溉量下,随着施氮量的增加,40~60 cm土层硝态氮含量逐渐增加。总的来说,灌溉量高于3450 m^(3) hm^(–2)、施肥高于300 kg hm^(–2)后继续增加水氮投入未能额外增产,反而可能造成资源浪费和对环境的潜在污染。因此我们建议,通过水氮优化策略提高资源利用效率,降低环境污染,促进农业可持续发展。; 尔晨林涛夏文张昊徐高羽汤秋香; 关键词：机采棉水氮耦合水分运移硝态氮

长期不同覆膜对黄土旱塬小麦产量及硝态氮残留特征的影响: 2022年; 为解决黄土旱塬冬小麦种植存在水分制约产量构成,造成养分浪费与硝态氮残留对环境污染的现状,明确黄土旱塬冬小麦生产的合理种植模式,在典型的黄土旱塬冬小麦种植区山西洪洞连续进行6年(2012年9月-2018年6月)的测控施肥与覆膜相结合的定位试验.设测控施肥不覆膜(CK)、测控施肥+垄膜沟播(LM)与测控施肥+平膜穴播(PM)3个处理.结果显示,在CK基础上进行地膜覆盖后,PM与LM公顷穗数较CK分别显著提高27.6%和18.2%;PM与LM的籽粒产量较CK分别显著提高39.1%和23.2%.各处理硝态氮残留主要集中于0-100 cm土层,占0-200 cm土层总残留量的60%-70%. 0-200 cm土层硝态氮平均残留量较CK分别显著下降13.9%与7.8%,并且随着地膜覆盖年度的延长,硝态氮的降低作用更趋于显著,且影响的土层深度也越来越深.同时,硝态氮当季残留量覆膜处理在各年收获后均低于CK,PM与LM分别较CK年均显著降低40.7%、11.0%.各处理0-40 cm、40-100 cm土层中硝态氮残留量与生育期降水量均呈显著性负相关,而与100-200 cm土层中残留量却呈正相关,其中与PM相关性不显著.本研究表明在黄土旱塬小麦种植区通过地膜覆盖可实现小麦产量的提高,降低土壤硝态氮残留以及随生育期降水向土壤深层的淋溶,从而减小对环境的潜在污染风险,并且测控施肥+平膜穴播效果更好.; 姜丽伟谢英荷谢英荷李廷亮张奇茹曹静邵靖琳; 关键词：黄土旱塬冬小麦产量硝态氮残留

减氮覆膜对黄土旱塬小麦产量及硝态氮残留的影响被引量：3: 2021年; 通过连续2 a(2016—2018年)的大田试验,研究了3种不同处理(农户模式、减氮测控施肥、减氮测控施肥+垄膜沟播)对旱地冬小麦产量、经济效益以及土壤中硝态氮残留、有效磷和速效钾含量的影响。结果表明,与农户模式相比,在减少氮素40%左右、适当增加磷钾肥投入的情况下,减氮测控施肥处理小麦产量与经济效益并无明显降低,而减氮测控施肥+垄膜沟播处理具有明显的增产效果;减氮测控施肥和减氮测控施肥+垄膜沟播处理均可有效降低0~200 cm土壤中硝态氮残留,且0~40 cm土壤中有效磷和速效钾含量有明显提高,其中,减氮测控施肥基础上进行垄膜沟播效果更好。研究结果可为黄土旱塬麦田科学合理减肥增效提供理论依据。; 姜丽伟李廷亮谢英荷张奇茹谢英荷曹静邵靖琳王嘉豪吕卓呈; 关键词：小麦产量土壤硝态氮残留

优化施氮对设施番茄土壤硝态氮残留及土壤氮平衡的影响被引量：18: 2021年; 【目的】设施蔬菜生产中普遍存在氮肥施用过量、有机无机肥配合不合理以及灌水频繁等问题,我们通过田间试验研究了优化施氮模式对番茄产量、土壤硝态氮残留和氮平衡的影响,为蔬菜生产优质高效和减量优化施肥提供科学依据。【方法】试验在山东惠民蔬菜大棚内进行,灌水量为农户平均灌水量(482.5 mm)的80%(390 mm),供试蔬菜为番茄,覆膜栽培。试验在基施猪粪N 65 kg/hm^(2)条件下,设传统施氮量(N 1000 kg/hm^(2),TF)和3个减氮量50%处理:鸡粪处理(OF)、普通尿素处理(CF)、包膜尿素处理(CRF)。于移栽前和收获后采集0—180 cm土壤样品。每次施肥前,取0—90 cm深(每30 cm为一层)土壤样品,测定硝态氮和铵态氮含量。番茄收获后,取植株和果实样品,测定生物量和养分含量。【结果】施氮处理之间番茄产量和地上部吸氮量没有显著差异。传统施氮量处理(TF),尽管施用2倍于优化处理的施氮量,但番茄产量没有明显提高。OF、CF和CRF 3个减氮处理0—60 cm土壤硝态氮残留量分别为N 190.1、227.2、310.5 kg/hm^(2),分别比TF处理降低56.61%、43.35%和22.59%;表观氮素损失量分别为N 416.6、443.7和352.3 kg/hm^(2),分别比TF处理降低45.72%、42.20%和54.10%;土壤氮素平衡盈余率也分别比TF处理降低34.26%、33.40%和61.78%(P<0.05)。在同等施氮量下,包膜尿素能够使氮素更多地保持在土壤上层,CRF处理0—30 cm土层硝态氮累积量比CF处理平均高43.0%。生育期内,在移栽后20~60和110~120天有两个明显表层硝态氮积聚过程,在移栽后80~100天,30—60 cm土层有一硝态氮消耗过程。【结论】供试条件下,施氮量减少一半能有效降低设施番茄土壤硝态氮残留及淋失风险,不会造成产量的下降。施用包膜尿素比单施有机肥或普通尿素更有利于降低氮素的淋洗损失和实现产量与环境效益双赢。; 寇长林骆晓声骆晓声; 关键词：优化施氮土壤硝态氮氮素平衡

耕作方式和氮肥用量对旱地小麦产量、蛋白质含量和土壤硝态氮残留的影响被引量：29: 2021年; 【目的】明确旱地小麦增产提质和环境友好协同的耕作与氮肥组合模式。【方法】2016—2017年(欠水年)和2017—2018年(丰水年),在豫西典型旱地小麦种植区设置夏闲季深松(ST,麦收后2周左右并隔年进行)和翻耕(PT,传统的7月底8月初等雨连年进行)2种耕作方式为主处理和小麦播种前施氮0(N0)、120 kg·hm^(-2)(N120)、180 kg·hm^(-2)(N180)和240 kg·hm^(-2)(N240)4个氮肥用量为副处理的二因素裂区田间定位试验,研究其对旱地小麦产量、籽粒蛋白质含量及其产量、植株氮素吸收利用和收获期0—200 cm土层硝态氮残留的影响。【结果】降水年型、耕作方式和氮肥用量及后二者互作对旱地小麦拔节后氮素积累量、籽粒产量、蛋白质产量、氮效率和土壤硝态氮残留量均有显著影响。深松与翻耕相比,显著提高了拔节后植株氮素积累量、花前氮素转运量及N240下的氮收获指数,不同氮肥处理的平均氮肥吸收效率、氮肥农学效率、氮肥利用率和氮肥偏生产力分别显著提高8.6%—15.3%、23.9%—86.5%、8.1%—26.1%和9.1%—20.3%,最终在不降低籽粒蛋白质含量的同时,使产量在欠水年和丰水年分别提高11.9%和12.4%,蛋白质产量提高12.4%和13.5%,收获期0—200 cm土层硝态氮残留量降低11.9%和25.4%。相同耕作方式下,随着氮肥用量的增加,植株氮素积累量、花前氮素转运量、花后氮素对籽粒的贡献率、籽粒蛋白质含量和收获期土壤硝态氮残留量显著增加,花前氮素对籽粒的贡献率、氮素籽粒生产效率、氮肥吸收效率和氮肥偏生产力逐渐降低,氮肥农学效率、氮肥利用率、籽粒产量和蛋白质产量的变化因降水年型和耕作方式而异。从互作效应看,两年中STN240处理的植株氮素积累量最高,其产量和蛋白质产量(除欠水年与ST180处理外)、蛋白质含量(除丰水年与PTN240处理外)均显著高于其他处理,氮肥利用率及其丰水年的氮; 黄明吴金芝李友军付国占赵凯男张振旺杨中帅侯园泉; 关键词：耕作方式氮肥用量旱地小麦硝态氮残留

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