小麦-玉米轮作

摘要： 为了探索豫中地区冬小麦-夏玉米轮作的减氮潜力,构建适宜的作物养分管理体系,通过连续3年的田间定位试验,研究了化学氮肥减量配施有机肥对冬小麦-夏玉米轮作系统生产力和土壤性质的影响。田间试验设置10个处理,包括完全不施肥(CK)、农户常规施氮量(100%CNF)、农户常规施氮量递减20%(80%CNF、60%CNF和40%CNF)、单施有机肥(OF)、农户常规施氮量配施有机肥(100%CNF+OF)及氮肥减量配施有机肥(80%CNF+OF、60%CNF+OF和40%CNF+OF)。分析各处理间小麦、玉米籽粒产量和地上部生物量以及土壤理化性质、酶活性和细菌群落的差异。结果表明,不配施有机肥条件下,小麦和玉米籽粒产量和地上部生物量均以80%CNF处理最高。与100%CNF相比,80%CNF处理小麦籽粒产量和地上部生物量分别增加9.67%~10.55%和30.53%~35.76%,玉米籽粒产量和地上部生物量分别增加28.06%~51.42%和29.62%~41.27%。有机肥施用进一步扩大氮肥减量空间,60%CNF+OF和40%CNF+OF处理小麦产量较80%CNF处理无差异,60%CNF+OF处理玉米产量较80%CNF处理无差异。减氮及其配施有机肥并不影响土壤有机质、易氧化有机碳和全氮含量以及pH,但大幅降低硝态氮含量,对铵态氮、速效磷和速效钾含量的影响因处理不同而异。与100%CNF相比,减氮配施有机肥增加土壤脲酶和芳基硫酸酯酶活性,但降低了β-葡萄糖苷酶活性,对蔗糖酶、碱性磷酸酶和脱氢酶活性无显著影响。减氮配施有机肥处理能够改善土壤细菌群落α多样性,60%CNF+OF和40%CNF+OF处理辛普森指数和均匀度指数较100%CNF均显著增加。减氮配施有机肥也显著影响土壤细菌群落β多样性,且氮肥减量相较有机肥施用效果更为突出。在门水平,变形菌门、放线菌门和酸杆菌门是细菌群落优势成员,减氮配施有机肥较100%CNF处理显著降低放线菌门平均相对丰度为10.92%~14.39%;在属水平,减氮配施有机肥处理显著增加unclassified Gp6和Sphingomonas平均相对丰度,但降低了Nocardioides、Kribbella、Lechevalieria、Promicromonospora、Massilia、Glycomyces和Dongia平均相对丰度。冗余分析表明,速效钾和硝态氮含量是影响细菌群落结构最重要的2个土壤理化因子。共发生网络分析也证实,化学氮肥减施增强了细菌群落成员的互作强度,提高了细菌互作网络的复杂性和连通性。本试验条件下,小麦和玉米季农户常规施氮量分别减少60%和40%并各配施3000 kg∙hm^(−2)有机肥能够维持相对较高的轮作生产力,这不仅能够实现最大减氮潜力,同时还能改善土壤微生物多样性和群落结构。

摘要： 为探明奶牛粪沼液连续施用对耕层土壤团聚体及有机碳活性的影响,本研究以小麦-玉米轮作体系为研究对象,进行了2年奶牛粪沼液连续施用的田间小区试验,分析了沼液施用后表层(0~10 cm)和亚表层(10~20 cm)土壤水稳性团聚体及其总有机碳与各活性组分含量的变化特征.研究发现:施用沼液后土壤团聚体稳定性显著(P<0.05)增加,土壤小团聚体有向大团聚体演化的趋势,且沼液施用量越大,耕层土壤中大团聚体增加越多;施用沼液后耕层土壤碳库存分别比施用化肥的处理增加25.9%~35.2%,高活性有机碳的变化对土壤碳库的影响最大;施用沼液会通过活性碳的输入提升耕层土壤碳库活度,且亚表层土壤碳库活度对外源有机物的输入更加敏感,大团聚体中活性较高有机碳增加是主要驱动因子.

摘要： 为探讨有机-无机肥配施对小麦-玉米轮作土壤细菌氮循环功能基因的影响,设置单施化肥(NPK)、化肥配施玉米秸秆(NPKS)和化肥配施有机肥(NPKO)3种施肥方式,采用16S rRNA基因的高通量测序技术并结合PICRUSt功能预测分析,探明不同施肥方式下小麦和玉米土壤细菌关键氮循环功能基因的变化特征.结果表明:对于KEGG的二级功能分类,NPKS处理下小麦土壤细菌排泄系统的相对丰度较NPK处理显著提高8.73％,而NPKO处理显著降低了辅酶和维生素代谢的相对丰度,降低幅度达到0.90％;NPKS、NPKO与NPK处理间玉米土壤细菌功能相对丰度差异均不显著.有机-无机肥配施下小麦土壤细菌中具有显著差异的三级功能分类数量明显多于玉米土壤细菌.与NPK处理相比,NPKS处理显著降低了小麦土壤细菌的氨基酸糖与核苷酸糖代谢,丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢,硫胺素代谢,脂多糖生物合成,核黄素代谢和长寿调节途径的相对丰度和玉米土壤细菌Glioma和神经营养素信号通路的相对丰度,但显著提高了玉米土壤细菌突触囊泡循环的相对丰度;NPKO处理显著降低了小麦土壤细菌Cell cycle-Caulobacter、硫胺素代谢和核黄素代谢的相对丰度及玉米季甲烷代谢的相对丰度,但显著提高了小麦土壤细菌碱基切除修复的相对丰度.小麦和玉米土壤细菌均有23个功能基因参与氮循环的KO通路.小麦土壤细菌氮循环功能基因丰度与土壤SOM和TN显著正相关,与土壤NH+4-N显著负相关;玉米土壤细菌氮循环功能基因丰度与土壤TN和TP显著正相关.综上所述,小麦和玉米土壤细菌具有功能上的多样性,有机-无机肥配施下小麦土壤细菌发挥的代谢作用更为强烈.小麦和玉米土壤细菌的氮异化还原和氮同化还原潜力最高,反硝化潜力和固氮潜力次之,硝化潜力最弱.土壤细菌氮循环功能基因受轮作体系影响,SOM和TN促进小麦土壤细菌氮循环过程,而NH+4-N对氮循环过程产生负面影响;TN和TP在玉米土壤细菌氮循环过程中发挥积极作用.

摘要： 氨挥发是农田氮素损失的主要途径之一,而田间管理是影响氨挥发的重要因素.本试验以漫灌+常规氮磷钾复合肥+秸秆还田为对照(CK),设置6种不同水、肥、秸秆协同管理处理,分别为OWF1:滴灌+氮磷钾增效复混肥(一次性基施)+秸秆还田;OWF2:水肥一体追肥+氮磷钾增效复混肥+秸秆还田;OWF1+SC:滴灌+氮磷钾增效复混肥(一次性基施)+秸秆碳;OWF2+SC:水肥一体追肥+氮磷钾增效复混肥+秸秆碳;OWF1+SD:滴灌+氮磷钾增效复混肥(一次性基施)+秸秆还田+秸秆腐解剂;OWF2+SD:水肥一体追肥+氮磷钾增效复混肥+秸秆还田+秸秆腐解剂,于典型棕壤土上开展研究,探究水、肥、秸秆协同管理对小麦-玉米轮作体系土壤氨挥发及作物产量的影响.结果表明:(1)玉米季CK累积氨挥发量最高,为42.82 kg/hm2,OWF1、OWF2、OWF1+SD处理均显著低于CK,降幅为18.08％～24.45％,且呈追肥高于基肥的趋势;小麦季各处理间累积氨挥发量无明显差异,但呈基肥高于追肥趋势;就周年累积氨挥发量而言,CK最高,除OWF2+SC、OWF2+SD处理外,其他处理均显著低于CK,降幅为14.96％～22.03％.(2)与CK相比,各处理玉米增产2.32％～24.25％,小麦增产8.92％～26.13％,其中OWF1和OWF2+SD处理的小麦、玉米产量增加最为显著;不同水肥配施秸秆碳与秸秆腐解剂均得到良好增产效果,且小麦增产效果较玉米更为显著.综上所述,OWF1、OWF2、OWF1+SC、OWF1+SD处理可作为棕壤土区小麦-玉米轮作种植体系水、肥、秸秆协同增效管理措施,为实现小麦-玉米绿色生产提供科学参考.

摘要： 探究养分专家(NE)管理对小麦玉米轮作体系氮肥利用率和土壤有机碳固存的影响,可为小麦玉米轮作体系培肥增效提供理论基础.2009年开始在华北小麦玉米轮作体系中设置不同管理模式定位试验,将NE管理与农民习惯(FP)管理进行对比,通过9 a田间试验,对不同管理模式下作物产量、氮肥利用率、土壤有机碳含量、固碳速率及固碳效率进行测定和计算,解析长期NE管理在小麦玉米轮作体系中的优越性.结果表明:与FP管理相比,长期NE管理降低了氮肥施用量,但小麦和玉米籽粒产量均无显著差异.NE管理玉米平均氮素累积回收率、农学效率、偏生产力分别较FP管理提高7.4百分点,39.7％,28.4％;小麦分别提高8.0百分点,28.9％,32.8％.9 a后NE管理与FP管理表层土壤有机碳含量均有所提高,但NE管理较FP增长较快,NE处理0～5 cm,5～10 cm,10～20 cm土壤有机质含量年增长速率分别为0.28,0.27,0.34 g/(kg·a),较FP年增长速率提高7.7％,68.8％,126.7％.NE和FP处理秸秆还田年均碳投入量分别为8.5,8.7 t/(hm2·a),固碳速率分别为1.35,0.68 t/(hm2·a),固碳效率分别为18.6％,0.4％(处理间差异显著).养分专家管理可提高氮肥利用率,增加土壤有机碳固存,长期养分专家管理是小麦玉米轮作体系减肥增效、土壤有机碳库提升的重要措施之一,可保障该体系粮食高产稳产,助力其绿色发展.

摘要： 针对西北绿洲灌区禾本科作物长期连作造成土壤质量下降问题,研究了不同绿肥还田利用方式对土壤团聚体组成、稳定性及土壤容重的影响.试验设绿肥覆盖免耕(NTG)、绿肥全量翻压(TG)、地上部移除根茬覆盖免耕(NT)、地上部移除根茬翻压(T)以及传统翻耕不复种绿肥(CT,对照)5个处理.两年结果表明,与CT相比,4种还田利用方式均可提升0～30 cm各土层土壤大团聚体含量、平均重量直径、几何平均直径与平均质量比表面积(P<0.05);与其他3种还田利用方式相比,NTG增幅最为显著.与CT相比,4种还田利用方式均可降低各土层团聚体分形维数(P<0.05);NTG处理和NT处理显著低于TG处理与T处理;与NT处理相比,NTG处理0～20 cm土层差异不显著,20～30 cm土层显著降低.与CT相比,翻压还田(TG和T)能够降低各土层土壤容重(P<0.05),NT处理显著增加各土层土壤容重(P<0.05),NTG处理仅在2019年0～10 cm和20～30 cm土层显著低于C T,其他不显著.相对于其他绿肥还田利用方式及传统翻耕不复种绿肥,麦后复种绿肥地表覆盖免耕是增加绿洲灌区农田0～30 cm土层土壤大团聚体形成及稳定性、降低土壤容重的适宜措施.

摘要： 土壤盐分胁迫下有机氮组成及氮有效性对黄河三角洲盐渍土壤肥力的形成和生产力的提高具有重要作用.本研究采集黄河三角洲盐渍土壤区小麦-玉米轮作的3种盐渍土壤,分别为轻度盐渍土(含盐量2.28 g·kg–1,S1)、中度盐渍土(含盐量3.73 g·kg–1,S2)和重度盐渍土(含盐量6.69 g·kg–1,S3),分析不同盐分含量土壤的作物产量和土壤有机氮组分含量、无机氮含量、微生物生物量氮含量及相关酶活性等指标的变异特征,明确盐分含量对土壤有机氮组成及氮有效性的影响.结果表明:3种土壤中有机氮的酸解总氮含量是有机氮的主要组分,S1、S2和S3处理下分别占土壤总有机氮68.79％、61.60％和52.30％;不同处理下各形态含量酸解总氮为酸解铵态氮>酸解未知氮>酸解氨基酸氮>酸解氨基糖氮,且各形态含量均以S1处理显著高于S2和S3处理(P<0.05).非酸解氮含量在3种处理间差异不显著,且均低于酸解总氮含量,其占全氮比例随土壤含盐量增加而提高.S1处理土壤硝态氮含量(22.08 mg·kg–1)和微生物生物量氮含量(20.71 mg·kg–1)最高,显著高于其他两种处理的土壤(P<0.05);铵态氮含量在各处理下差异不显著.S1处理的小麦、玉米总产量分别是S2和S3的1.74倍和5.85倍.回归分析发现土壤可溶性全盐含量分别与土壤无机氮、微生物生物量氮含量呈显著的负指数关系,与小麦、玉米总产量、氨基酸态氮含量之间存在显著的负线性关系.土壤无机氮含量与土壤酸解总氮含量之间呈显著的正指数关系.土壤中较高含量的可溶性全盐抑制土壤酸解有机氮的形成及氮素有效性的提高.

摘要： 针对西北绿洲灌区禾本科作物长期连作造成土壤质量下降问题,研究了不同绿肥还田利用方式对土壤团聚体组成、稳定性及土壤容重的影响。试验设绿肥覆盖免耕(NTG)、绿肥全量翻压(TG)、地上部移除根茬覆盖免耕(NT)、地上部移除根茬翻压(T)以及传统翻耕不复种绿肥(CT,对照)5个处理。两年结果表明,与CT相比,4种还田利用方式均可提升0~30 cm各土层土壤大团聚体含量、平均重量直径、几何平均直径与平均质量比表面积(P<0.05);与其他3种还田利用方式相比,NTG增幅最为显著。与CT相比,4种还田利用方式均可降低各土层团聚体分形维数(P<0.05);NTG处理和NT处理显著低于TG处理与T处理;与NT处理相比,NTG处理0~20 cm土层差异不显著,20~30 cm土层显著降低。与CT相比,翻压还田(TG和T)能够降低各土层土壤容重(P<0.05),NT处理显著增加各土层土壤容重(P<0.05),NTG处理仅在2019年0~10 cm和20~30 cm土层显著低于CT,其他不显著。相对于其他绿肥还田利用方式及传统翻耕不复种绿肥,麦后复种绿肥地表覆盖免耕是增加绿洲灌区农田0~30 cm土层土壤大团聚体形成及稳定性、降低土壤容重的适宜措施。

摘要： 土壤盐分胁迫下有机氮组成及氮有效性对黄河三角洲盐渍土壤肥力的形成和生产力的提高具有重要作用。本研究采集黄河三角洲盐渍土壤区小麦-玉米轮作的3种盐渍土壤,分别为轻度盐渍土(含盐量2.28 g·kg^(-1),S1)、中度盐渍土(含盐量3.73 g·kg^(-1),S2)和重度盐渍土(含盐量6.69 g·kg^(-1),S3),分析不同盐分含量土壤的作物产量和土壤有机氮组分含量、无机氮含量、微生物生物量氮含量及相关酶活性等指标的变异特征,明确盐分含量对土壤有机氮组成及氮有效性的影响。结果表明:3种土壤中有机氮的酸解总氮含量是有机氮的主要组分,S1、S2和S3处理下分别占土壤总有机氮68.79%、61.60%和52.30%;不同处理下各形态含量酸解总氮为酸解铵态氮>酸解未知氮>酸解氨基酸氮>酸解氨基糖氮,且各形态含量均以S1处理显著高于S2和S3处理(P<0.05)。非酸解氮含量在3种处理间差异不显著,且均低于酸解总氮含量,其占全氮比例随土壤含盐量增加而提高。S1处理土壤硝态氮含量(22.08 mg·kg^(-1))和微生物生物量氮含量(20.71 mg·kg^(-1))最高,显著高于其他两种处理的土壤(P<0.05);铵态氮含量在各处理下差异不显著。S1处理的小麦、玉米总产量分别是S2和S3的1.74倍和5.85倍。回归分析发现土壤可溶性全盐含量分别与土壤无机氮、微生物生物量氮含量呈显著的负指数关系,与小麦、玉米总产量、氨基酸态氮含量之间存在显著的负线性关系。土壤无机氮含量与土壤酸解总氮含量之间呈显著的正指数关系。土壤中较高含量的可溶性全盐抑制土壤酸解有机氮的形成及氮素有效性的提高。

摘要： 研究在小麦-玉米轮作条件下实施不同的作物秸秆还田模式对农田土壤稳定性团聚体粒径组成的影响.结果 表明,在不进行秸秆还田措施条件下,土壤中粉粒(粒径2～20 μm)的百分含量最高,达(54.41±2.87)％,而小麦秸秆还田能够分别增加38.90％的砂粒、降低24.53％的粉粒和14.37％的黏粒含量,且能够增强土壤的抗侵蚀能力,而施肥和玉米秸秆还田对农田土壤稳定性团聚体影响较小.

摘要： 本发明涉及一种小麦‑玉米轮作秸秆还田平衡施肥方法，属于农业种植施肥技术领域。周年轮作期内的冬小麦‑夏玉米秸秆全部还田，秸秆腐解部分能提高耕地肥力，未腐解部分能提高耕地持水力，保持肥水比例。测土施肥播种小麦，养分配比合理，减少了不必要的多余施肥浪费，同时有效提高了地力，保障小麦的产量。小麦返青后拔节期追施尿素，平衡秸秆和有机肥的土壤碳氮比。测土施肥播种玉米，施固态玉米复合肥料，保障玉米的产量。秸秆还田再增施有机肥料，可以大大改善土壤物理结构，提高土壤的再生产能力。实现了施肥总量调控、分期运筹，并与栽培耕作措施有效结合，并保证了土壤‑作物系的水肥平衡、有机肥‑无机肥平衡及土地可持续利用。

摘要： 本发明公开了桃园内种植黑小麦、黑玉米和黑大豆的循环间作轮作方法，涉及混合种植技术领域，包括黑小麦、黑玉米以及黑大豆的种植，该种植方法主要是利用桃子在生长成熟周期内，在桃树行间进行阶段式种植黑小麦、黑玉米和黑大豆，从而提高土地的利用价值，且通过本发明的种植方法可使玉米的露天种植一年达到三季，使经济效益最大化，以达到增产增收的目的。

摘要： 本发明公开了一种基于华北冬小麦‑夏玉米轮作种植制度的轻简化节水栽培方法。本发明主要针对华北地下水漏斗区，根据周年降水的季节性分配不均及两种作物根系分布和吸水深度不同的特性，提出了小麦播前一次性灌溉贮水、配合一次性施肥，夏玉米播后一次性灌溉补墒、配合一次性施肥，全年灌溉量约100方，全年亩产量达1000kg(吨粮田)，与现行小麦春浇两水模式相比，周年粮食产量相当，而灌溉量减少了约100方，施氮量减少了20‑25％，大大减少每年对地下水的开采，可缓解水资源短缺。同时随着灌溉和施肥减少，劳动力、电力等相关投入大大降低，节本减耗增效显著。

摘要： 本发明涉及农业技术领域，公开了一种小麦玉米周年轮作错茬免耕种植方法。该方法采用小麦宽苗带种植，苗带宽度80～120mm，苗带中心距300mm，玉米行距600mm。借助拖拉机导航技术规划播种作业路径，小麦收获后，错开小麦根茬，在根茬行中间免耕播种玉米，玉米收获后，错开玉米根茬，在根茬行间免耕播种小麦。本方法解决了小麦玉米周年轮作地区免耕播种时开沟器播在根茬上造成的播种质量差、功率消耗大和作业速度慢的问题，同时小麦宽苗带大行距种植避免籽粒拥挤成条，增加了小麦分蘖和抗倒伏能力，提高了产量。

摘要： 本发明公开小麦玉米机械化生态沃土轮作翻土装置，涉及农业工程领域。该小麦玉米机械化生态沃土轮作翻土装置，包括顶板和斜板，所述顶板的棱角处和斜板的棱角处固定连接，且斜板相对于水平面向下倾斜设置，所述顶板和斜板的下表面焊接有两个支撑条和四个连接杆，且两个所述支撑条之间转动连接有转动轴，四个所述连接杆的底端焊接有固定筒体，且所述转动轴贯穿固定筒体且连接有驱动组件，所述转动轴的外表面等距离固定套接有多个固定盘，所述固定盘的外表面焊接有多个翻土齿。该小麦玉米机械化生态沃土轮作翻土装置，可以根据小麦玉米不同的生产需要，使得翻土齿的下表面移动到对应的位置，达到小麦和玉米更适应的翻土深度。

摘要： 本发明提出了一种减量施氮的玉米/花生‑小麦轮作种植方法，包括如下步骤：1）将田地划分为条状区域，每个条状区域宽120‑150cm，将所述条状区域交替地设置为玉米种植区和花生种植区，所述玉米种植区和花生种植区交替地设置；2）玉米花生间作：每年6月在玉米种植区播种玉米，在花生种植区种植花生；玉米花生间作过程中施用氮肥N 90‑180kg/ha；3）小麦种植：10月初收获玉米花生，10月中旬在全部田地上种植小麦，小麦过程中施用氮肥110‑120kg/ha；第二年6月收获小麦；4）小麦收获后，将玉米种植区和花生种植区互换，再按照步骤2）和步骤3）地方法进行种植。

摘要： 本发明涉及一种小麦玉米轮作模式下的冬小麦轻简施肥方法，小麦种植前，施用氮、磷、钾单质肥和有机肥，然后播种小麦，一次性施肥，全程无需追肥；所述的氮肥为包膜尿素与普通尿素的混合物，其中包膜尿素所占的质量比为60‑80％，普通尿素所占的质量比为20‑40％。本发明施用的肥料单质肥和有机肥，可以满足小麦全生育期养分的需求，全程不再追肥，节省了劳动力成本，增加了农民的经济效益；包膜尿素、普通尿素和有机肥配合使用，在满足小麦全生育期养分需求的基础上，大大提高了氮肥利用率，与有机肥的配合降低了氮素淋失造成的环境污染风险，大大提高了小麦的产量，有利于稳产、增产，同时大大降低了投入成本。

摘要： 本发明涉及一种小麦玉米轮作模式下的夏玉米轻简施肥方法，该方法包括小麦收获后秸秆粉碎全还田，然后播种玉米，玉米播种时施用氮、磷、钾单质肥，随播种时一次性施入，全生育期无需追肥；所述的氮肥为包膜尿素与普通尿素的混合物，其中包膜尿素所占的质量比为60‑80％，普通尿素所占的质量比为20‑40％。本发明施用的肥料为单质肥，可以满足玉米全生育期养分的需求，全程不再追肥，节省了劳动力成本，大大提高了氮肥利用率，减少了养分随雨水淋失，保证了玉米拔节孕穗养分供应，大大提高了玉米的产量，有利于稳产、增产，同时大大降低了投入成本。

摘要： 本发明公开了一种大豆小麦玉米轮作种植方法，所述种植方法包括如下步骤：步骤1：当年春季对土地进行施肥整地，在4月10‑30日之间播种大豆；步骤2：将步骤1中的大豆留茬收获后施肥整地，在10月1‑15日之间播种小麦；步骤3：当步骤2中的小麦成熟后，留茬收获后将小麦秸秆粉碎并免耕覆盖还田，随后播种玉米；步骤4：待玉米收获后，重复步骤1、步骤2和步骤3。本发明的大豆小麦玉米轮作种植方法可以减小水分消耗，提高土壤肥力。

摘要： 本实用新型属于农业灌溉施肥技术领域，具体为一种小麦玉米轮作制农田喷灌施肥系统，其包括：井房、输水主管道、过滤器、施肥设备和分支管路，输水主管道与所述井房排水端连接，所述输水主管道中央设置有控制阀；过滤器连接在所述控制阀前端；施肥设备连接在所述控制阀两侧的输水主管道上，所述施肥设备包括输水管道、过滤装置、比例施肥泵、施肥罐和施肥阀，所述输水管道两端分别连接在控制阀两侧的输水主管道上，选用的地埋式自动伸缩一体化喷灌设备埋于耕作层以下，不影响耕作，不占用农田面积，喷灌作业前、后均不需要再安装或拆卸任何设施，减轻了劳动强度，提高了工作效率。