秸秆添加快腐菌剂还田对麦季土壤养分和小麦产量与品质的影响

通过设置在秸秆中添加快腐菌剂的大田试验,研究快腐菌剂对秸秆还田的促进作用和对小麦生物学特性的影响。结果表明,秸秆快腐还田影响土壤有机质及速效氮、速效磷、速效钾养分含量,与仅秸秆还田处理相比,秸秆快腐还田处理0~5 cm土层的土壤速效钾含量增加最为明显,有机质含量次之,硝态氮、铵态氮含量除成熟期及速效磷含量除花后15 d和成熟期有增加或持平外,其余各生育期铵态氮和速效磷含量降低,硝态氮含量则急剧减少;秸秆快腐还田处理小麦穗数与千粒质量提高,而穗粒数略有降低,最终产量提高;秸秆快腐还田能极显著提高小麦籽粒蛋白质含量、湿面筋含量和沉降值,降低籽粒硬度,在一定程度上改善中筋小麦籽粒品质。     

连续免耕覆盖对旱地土壤理化性质的影响

为北方干旱半干旱地区免耕农业可持续发展提供理论依据,以1992年建立的山西省临汾市尧都区机械化保护性耕作试验示范区为研究对象,用统计学方法,研究连续25年免耕覆盖(25y-NTS)、21年免耕覆盖(21y-NTS)和传统耕作(TC)对土壤理化性质的影响。结果表明:长期连续免耕的土壤含水量高于传统耕作,25y-NTS处理明显高于21y-NTS,在0~10cm和10~20cm土层中,土壤全氮和全磷含量为25y-NTS21y-NTSTC;土壤全钾含量为25y-NTSTC21y-NTS;免耕处理对土壤有效磷、速效钾、铵态氮均有显著影响,免耕土壤硝态氮含量显著高于传统耕作,在10~20cm土层,25y-NTS土壤硝态氮含量比21y-NTS高128.36%。     

不同形态氮配比对植烟土壤无机氮分布及烟叶产质量的影响

为探究不同形态氮素配比对植烟土壤氮素分布、产质量的影响,以云烟87为参试品种,试验设T_1(100%NO_3~--N)、T_2(70%NO_3~--N:30%NH_4~+-N)、T_3(50%NO_3~--N:50%NH_4~+-N)、T_4(30%NO_3~--N:70%NH_4~+-N)、T_5(100%NH_4~+-N)5个处理,对0～40cm土层植烟土壤不同形态无机氮分布、烟株农艺性状及产质量进行比较。结果表明,各处理0～20cm土层土壤硝态氮含量在栽后30 d时随硝态氮施用比例增加而逐渐降低,60、75 d时,单一施用铵态氮(T_5)处理硝态氮含量显著大于其他处理。栽后30、45 d,20～40cm土层土壤硝态氮含量随硝态氮施用比例的增加而增加。20～40cm土层土壤铵态氮含量生育期内与硝铵态氮施入量无明显关系。0～40cm土层土壤无机氮含量在生长前期受施氮影响较大,30 d后各土层无机氮含量无明显规律。不同硝铵态氮配比对烤烟产值的影响不大,各处理间差异不显著;烟碱含量、总氮含量和氯离子含量与硝铵态氮比值呈极显著负相关,总糖含量、还原糖含量和钾离子含量与硝铵态氮比值呈极显著正相关,不同形态氮配比对烤烟常规化学成分含量的影响较大。     

覆膜免耕对玉米间作豌豆农田土壤有机碳和氮的影响

借助2013年在河西绿洲灌区建立的不同耕作措施长期定位试验,通过探究耕作措施与种植模式对土壤有机碳和氮的变化特征,以期为构建试验区农田高效生产技术提供理论依据。试验设置耕作方式和种植模式两个因素,包括传统覆膜耕作（CT）和覆膜免耕（NT）2种耕作方式;单作玉米（M）、玉米间作豌豆（M/P）、单作豌豆（P）3种种植模式,共6个处理;通过分析不同种植模式下0~20 cm、20~40 cm土层土壤有机碳、全氮、硝态氮、铵态氮和C/N,明确覆膜免耕对禾豆间作农田土壤碳氮的影响。结果表明：与传统覆膜耕作相比,覆膜免耕显著增加0~20 cm土层土壤有机碳、全氮、硝态氮和铵态氮含量,2 a平均分别增加4.8%、  5.3%、11.1%、17.8%,同时也增加20~40 cm土壤的有机碳、硝态氮和铵态氮含量,但对全氮含量影响不显著。在覆膜免耕措施下,玉米间作豌豆较单作玉米显著提高0~20 cm土层土壤有机碳、全氮、硝态氮和铵态氮含量,分别提高4.6%、7.0%、14.5%和21.6%,而20~40 cm土层中仅土壤全氮含量无显著差异。覆膜免耕较传统覆膜耕作降低0~20 cm土层的C/N,而种植模式之间土壤C/N表现为玉米间作豌豆小于单作玉米。相对于其他处理,覆膜免耕玉米间作豌豆体系能有效提高土壤有机碳、全氮及其组分。因此,在河西绿洲灌区玉米间作豌豆体系中,覆膜免耕玉米间作豌豆为该区域高效、可持续种植模式。     

免耕对冬小麦农田土壤水分及 可溶性碳和硝态氮动态变化的影响

采用2年试验数据分析了免耕对冬小麦不同生育时期土壤剖面水分、可溶性碳和硝态氮变化动态的影响。结果表明,免耕较传统耕作均不同程度地增加了冬小麦拔节期、扬花期、灌浆期和成熟期0～100 cm土层土壤平均含水量,且冬小麦关键生育时期土壤水分均随土壤深度增加而呈现先减少后增加的趋势。与传统耕作相比,免耕分别提高冬小麦拔节期和扬花期0～40 cm土层平均含水量14.0%和10.3%;在冬小麦拔节期和灌浆期,免耕较传统耕作分别提高了土壤剖面0～100 cm平均硝态氮含量43.1%和5.7%。与传统耕作相比,免耕不仅降低了冬小麦全生育期土壤剖面0～100 cm平均可溶性碳含量2.0%,而且降低了冬小麦拔节期、灌浆期和成熟期土层0～40 cm可溶性碳含量。     

施磷对夏玉米土壤硝态氮、吸氮特性及产量的影响

【目的】研究不同施磷水平对夏玉米生长期土壤硝态氮时空分布、累积量及玉米籽粒产量的影响,为夏玉米合理施肥提供参考依据。【方法】采用田间小区试验,在施磷水平分别为0,60,120和180 kg/hm2时,研究施磷对夏玉米产量及土壤氮素吸收累积的影响。【结果】在0~110 cm土层,随土壤剖面深度的增加,土壤硝态氮含量逐渐降低,0~30 cm土层明显高于30~110 cm土层且变幅较大,施磷肥能显著降低土壤硝态氮含量。随夏玉米生育期推进,0~110 cm土层硝态氮累积量呈先降低后升高的趋势,于灌浆期达到最低值;当施磷水平为120 kg/hm2时,成熟期0~110 cm土层硝态氮累积量低于施磷60和180 kg/hm2的处理;施磷肥能显著增加玉米籽粒产量、籽粒吸氮量及氮收获指数,均以施磷水平为120 kg/hm2时最高。【结论】在施氮基础上施用磷肥,有利于提高玉米籽粒产量,促进作物对氮素的吸收累积,减少土壤中硝态氮的累积及向更深土层中的运移量。     

土地利用方式对宁夏平原土壤氮素含量及其硝化作用的影响

为了探讨土地利用方式对宁夏平原土壤不同形态氮素含量及其转化作用的影响,对蔬菜地、葡萄地、枸杞地、玉米地、水稻地、小麦地6种土地利用方式下土壤铵态氮、硝态氮、有机氮、无机氮含量及硝化潜势和硝化活性进行比较。结果表明:0～20 cm土层,蔬菜地土壤硝态氮、铵态氮和无机氮含量均高于葡萄地、枸杞地、玉米地、水稻地、小麦地,土壤硝态氮含量大小依次排序为蔬菜地玉米地枸杞地水稻地葡萄地小麦地,蔬菜地土壤铵态氮含量是其他土地利用方式的1.2～1.6倍,土壤无机氮含量大小依次排序为蔬菜地玉米地枸杞地水稻地葡萄地小麦地,水稻地土壤有机氮含量高于其他5种土地利用方式,蔬菜地土壤硝化潜势和硝化活性高于其他5种土地利用方式。20～40 cm土层,土壤硝态氮、铵态氮、无机氮和有机氮含量均以葡萄地最高,小麦地土壤硝态氮、铵态氮、无机氮含量均低于其他5种土地利用方式,水稻地土壤硝化潜势显著高于其他5种土地利用方式。     

冬小麦生育期内土壤氮素的时空变异

【目的】研究冬小麦生育期内土壤溶液中硝态氮及铵态氮的时空变化特征及变量追肥对其含量变化的影响,以期为田间作物的栽培与管理提供参考依据。【方法】以国家精准农业研究示范基地2013-2014年小麦试验为例,采用常规统计分析与地统计分析两种方法分别探索土壤溶液中硝态氮与铵态氮在时间序列上的变化特征及空间结构特征,并采用普通克里金插值法获取硝态氮与铵态氮空间分布图,最终比较分析了冬小麦生育期内硝态氮与铵态氮的空间变化规律。【结果】通过常规统计分析发现冬小麦起身期至收获期内,土壤溶液中铵态氮含量受追肥影响不明显,整体呈降低趋势,而硝态氮含量受追肥影响,呈先降低后升高又降低的趋势;在起身、拔节、开花与灌浆期,不同追肥处理间铵态氮的变化没有显著差异,在收获期,D、S处理与其他不同处理间有显著或极显著差异;硝态氮的变化在起身与开花期,不同处理间没有显著差异,在拔节期,BH处理与其他各处理间均有极显著差异;在灌浆期,CK处理与T处理、D处理、S处理间均有极显著差异;在收获期,D处理与其他各处理间有显著或极显著差异。通过地统计分析发现起身、拔节、收获期的铵态氮空间分布均一度较高,连续性强,空间自相关性好,而开花、灌浆期其空间分布差异较大,受随机因素影响严重;拔节、灌浆、收获期的硝态氮空间分布连续性强,均一度高,空间自相关性好,而起身、开花期其空间分布差异较大,空间自相关性较弱。分析对比硝态氮与铵态氮的空间插值图发现硝态氮在起身与拔节期,试验区北部含量低于南部,到开花与灌浆期整个试验区硝态氮含量普遍较高,到收获期变为北部含量高于南部;铵态氮在起身期,试验区北部含量低于南部且由北往南含量逐渐升高呈条带状分布,到开花与灌浆期其空间分布差异较大,到收获期北部含量明显高于南部。【结论】变量追肥对于铵态氮的变化趋势没有影响,提高了硝态氮含量且主要发生在开花期,同一生育期内不同处理之间对于它们含量的变化是有差异的。     

武夷山土壤氮素垂直分异规律研究

为探讨武夷山自然保护区土壤氮素的垂直分异规律,在武夷山自然保护区不同海拔的林分内设立标准地,对不同海拔和土层土壤全氮、水解性氮、铵态氮、硝态氮等指标进行测定,分析土壤不同氮素的垂直分异规律。结果表明,武夷山自然保护区0-20 cm土层土壤全氮、水解性氮、铵态氮、硝态氮含量总体上随海拔高度的升高呈增加趋势,而20-40 cm及40-60 cm土层不同形态氮素含量随着海拔高度的变化呈现一定的波动;在土壤剖面垂直分布上,土壤全氮、水解性氮、铵态氮、硝态氮含量随着土层深度的增加呈下降趋势,土层深度对土壤不同氮素含量的影响达显著水平,但土壤全氮含量在不同土层间的差异规律不明显。     

陕西渭北苹果园土壤矿质氮累积与分布状况研究

对陕西渭北8县87个苹果园不同土壤剖面中的硝态氮和铵态氮含量进行了分析测定。结果表明,不同产区果园0~120 cm剖面土壤中,铵态氮含量为4.67±1.37 mg.kg-1,且变化幅度较小;硝态氮含量为22.86±24.98 mg.kg-1,各果园土壤变化幅度较大,含量在0.33~119.8 mg.kg-1之间,且随着土层的加深,硝态氮含量呈逐渐增大的趋势,大部分在40~60cm土层出现累积高峰,之后随土层加深累积量大部分逐渐下降。由于过量施肥,测试苹果园土壤0~120 cm累积了大量的硝态氮。     

农业废弃物还田对土壤不同形态氮含量及氮肥利用率的影响

采用田间试验的方法,对不同农业废弃物还田及不同还田量在0～100 cm土层全氮、铵态氮、硝态氮含量及产量和氮肥利用率的变化特征进行研究。结果表明:不同有机物还田对土壤全氮含量均表现为耕层土壤最高,随土层加深全氮含量逐渐减少,其中鸡粪还田对土壤全氮的含量影响最大,这表明农业废弃物与无机氮的配施在一定适宜的比例条件下,可以较为明显地提高土壤中全氮的含量。在施入等氮的条件下,土壤中铵态氮含量的变化较小,且各个时期土壤中铵态氮含量无明显变化;施肥对土壤中硝态氮含量影响较大,与化肥的施入量呈正相关,各个处理总体表现:单施化肥25%有机肥+75%氮肥50%有机肥+50%氮肥75%有机肥+25%氮肥不施肥处理,且对耕层土壤中硝态氮的含量影响较显著,对深层土壤硝态氮含量影响较小。各有机肥处理中以25%鸡粪+75%氮肥玉米产量最大,为9 331.1 kg/hm~2,氮肥利用率也达最高,为49.75%。综上,25%鸡粪+75%氮肥处理为最优。     

基于地面光谱的冬小麦田土壤养分遥感监测

以山西省闻喜县冬小麦为研究对象,通过野外实地调查,利用便携式光谱辐射仪测定冠层反射率,提取8种植被指数(RVI,TSAVI,RDVI,NDVI,PVI,RDVI,SAVI,OSAVI),并与冬小麦不同生育时期土壤硝态氮、铵态氮、速效磷及速效钾等养分指标进行相关性分析,建立相应的预报模型,实现对麦田土壤养分的监测。结果表明,冬小麦生育期内,不同的土壤养分含量变化不一,水浇地的土壤硝态氮、速效磷以及速效钾含量均略高于旱地,铵态氮则相反;冬小麦拔节期、灌浆期以及成熟期,旱地土壤耕层养分与植被指数相关性较差;水浇地的硝态氮和速效磷含量与植被指数的相关模拟效果达到显著水平,而铵态氮和速效钾含量与植被指数的模拟程度较差。因此,在冬小麦拔节期、灌浆期与收获期,可通过植被指数来模拟监测土壤硝态氮与速效磷含量的变化。     

施氮量对橡胶园土壤铵态氮和硝态氮垂直分布的影响

以尿素为氮源,研究不同施肥量对土壤中铵态氮和硝态氮垂直分布的影响。结果表明：施肥可显著增加0～40cm土壤中铵态氮和硝态氮的含量;当施肥量超过0．6kg／株时,增加施肥量不会显著增加0～40cm土壤中铵态氮和硝态氮的含量;施肥量越大,淋溶到80～100cm土层土壤的铵态氮和硝态氮的量越大。     

开花期渍水对土壤不同形态氮素含量及小麦氮素积累运转和产量的影响

【目的】探讨开花期渍水对土壤不同形态氮素含量的影响及其与小麦籽粒产量、植株氮素积累量的关系,以期为江汉平原小麦抗渍栽培提供理论依据。【方法】采用大田裂区试验,以襄麦55和郑麦9023为试验材料,设不渍水（CK）和开花期连续渍水7 d（WL）处理,测定土壤不同形态氮素含量、小麦植株氮素积累量及产量和产量结构等指标,并分析土壤不同形态氮素含量变化与籽粒产量、植株氮素积累量的关系。【结果】 0~20 cm土层各形态氮素含量对渍水的反应强度较20~40 cm和40~60 cm表现更剧烈。与CK相比,WL处理下（渍水后0~7 d）,0~20 cm土层硝态氮含量显著下降,下降幅度达65.7%~81.2%,铵态氮含量则上升48.7%~54.8%;碱解氮含量有所下降,总氮含量上升,但变化幅度较小。当撤去水分处理后（渍水后7~14 d）,硝态氮含量急剧上升,甚至恢复至与CK相同水平,铵态氮含量逐渐下降,与CK变化趋势相反;总氮和碱解氮含量变化与CK趋势一致。随后至小麦成熟期,CK和WL处理下各氮素含量总体上均逐渐降低。开花期渍水显著降低了襄麦55和郑麦9023的花后氮素积累量（P<0.05,下同）,并导致成熟期营养器官氮素积累量和籽粒氮素积累量均显著下降;襄麦55花后氮素积累量下降幅度显著小于郑麦9023。此外,WL处理显著降低了襄麦55和郑麦9023的千粒重和籽粒产量,与CK相比襄麦55和郑麦9023的产量分别降低25.24%和34.81%。通过对渍水条件下土壤各形态氮素含量与产量及成熟期植株氮素积累量的冗余分析可知,渍水第7 d （渍水终止当天）土壤硝态氮含量与小麦产量和成熟期植株氮素积累量均呈正相关,铵态氮和总氮含量与小麦籽粒产量和成熟期植株氮素积累量呈负相关,与土层深度关系较小;碱解氮含量与小麦籽粒产量和成熟期植株氮素积累量的关系存在土层间差异。【结论】开花期渍水显著降低小麦产量和花后氮素积累量,对土壤各形态氮素的影响主要在0~20 cm土层,以硝态氮和铵态氮含量变化对渍水的响应最敏感,其中硝态氮含量与成熟期植株氮素积累和籽粒产量呈正相关,而铵态氮与成熟期植株氮素积累和籽粒产量呈负相关。     

施氮对黄土高原水蚀风蚀交错区土壤矿质氮的影响

【目的】研究施氮对黄土高原水蚀风蚀交错区不同土层土壤矿质氮含量和累积量的影响。【方法】试验设作物和施肥2个因子,分析不同施氮水平和不同作物处理下黄土高原水蚀风蚀交错区0~100 cm土层土壤矿质氮的差异。【结果】不同施氮处理对土壤硝态氮含量及矿质氮累积量有明显影响,土壤硝态氮含量和0~100 cm土层土壤矿质氮累积量均随施氮量的增加而增加,但施氮量对土壤铵态氮的影响较小;不同施氮条件下,不同土层土壤硝态氮含量和矿质氮累积量均以0~20 cm土层最高,从总体上看,随着施氮量增加,较深土层(80~100 cm)土壤硝态氮含量和矿质氮累积量亦有所增加;不同作物间,除施90 kg/hm2磷+45 kg/hm2氮处理时,种植黑麦草作物的0~20cm土层土壤NO3--N含量有所增加外,其余施氮处理对种植两种不同作物土壤的NO3--N含量和NH4+-N含量均未产生明显影响,在相同施氮处理下,黑麦草地和苜蓿地0~100 cm土层土壤总矿质氮累积量的差异不明显。【结论】不同水平氮肥处理均对黄土高原水蚀风蚀交错区土壤矿质氮含量及累积量有一定影响,土壤矿质氮含量及累积量均与施氮量密切相关。     

氮肥施用量对水浇地覆膜马铃薯土壤矿质氮含量及马铃薯产量的影响

【目的】针对马铃薯生产中存在的氮肥过量施用问题,探索氮素在土壤中的残留情况和马铃薯最佳施氮量,为科学施用氮肥提供参考.【方法】通过田间试验,研究不同氮肥水平(0,75,150,225,300,375Nkg/hm2)对水浇地覆膜马铃薯‘青薯9号’各生育期土壤0~20cm和20~40cm土层矿质氮(铵态氮+硝态氮)含量及马铃薯产量的影响.【结果】随施氮量的增加,土壤铵态氮含量变化较小,但0~20cm和20~40cm土层硝态氮的含量随施氮量增加显著增加,不同氮肥用量T2、T3、T4、T5和T6处理的0~20cm土层中硝态氮含量至收获期时高达57.53,88.53,149.86,185.10mg/kg和240.42mg/kg,比播前增加了40~200mg/kg;20~40cm土层硝态氮含量至收获期时分别为63.90,88.11,156.70,192.13mg/kg和244.51mg/kg,比播前增加了30~200mg/kg;过量施氮(T5和T6)和氮肥施用不足(T1、T2和T3)均降低了马铃薯的块茎产量.【结论】试验条件下,马铃薯的经济最佳施氮量和最高产量施氮量分别为180.99kg/hm2和231.07kg/hm2.不同氮水平主要通过影响‘青薯9号’的平均单株薯质量而影响块茎产量.     

大豆生育期间土壤铵态氮与硝态氮变化及相关性分析

大豆生育期内,土壤铵态氮含量与硝态氮含量变化相似,均为逐渐下降趋势。土壤基础肥力对土壤铵态氮含量具有决定性作用,种肥和追肥处理可以增加大豆生育期土壤铵态氮含量,对土壤硝态氮含量无明显影响。在大豆整个生育时期,土壤铵态氮与硝态氮含量呈极显著正相关(r=0.7988**),而土壤铵态氮、硝态氮与碱解氮间无明显相关性。     

连续两年秸秆还田与不同耕作方式对直播稻田土壤理化性质的影响

为了改善秸秆大面积焚烧现状、实现农业的可持续发展,采用大田试验研究了稻麦两熟制不同耕作方式与连续秸秆还田对直播稻田土壤结构和养分含量连续变化的影响。结果表明,秸秆还田能够显著降低土壤容重,土壤耕作方式对土壤容重变化也有影响;秸秆还田可以显著增加土壤有机质含量、土壤全氮含量以及0~7 cm土层速效磷含量,耕作方式对土壤有机质含量、土壤全氮含量影响显著,但是对土壤速效磷含量影响不显著。     

不同有机肥用量对土壤硝态氮含量及氮素利用率的影响

为了研究有机肥用量对农田土壤硝态氮迁移累积的影响,合理使用有机肥,减少有机肥对环境的污染,在山东省曹县潮土小麦玉米轮作区进行大田试验,研究了自然降雨条件下不同牛粪有机肥用量对小麦玉米轮作农田土壤硝态氮纵向分布、作物产量、氮素利用率的影响。结果表明:0~100 cm各土层硝态氮含量及累积量随着有机肥用量的增加而增加,且用量为每年每666.7m~2施3 000 kg以上时土壤硝态氮含量显著增加;在小麦生育期和玉米苗期土壤硝态氮含量随着土层深度的增加基本呈先降低后升高的趋势,尤其在初夏小麦成熟期60~100 cm土壤中硝态氮累积量高于表层土,表明该时期土壤硝态氮向土壤深处迁移累积,对雨季地下水污染带来潜在的危害;小麦、玉米产量与牛粪有机肥用量之间分别呈二次函数关系和线性关系,牛粪有机肥用量为每年每666.7m2施3 000 kg(折纯氮45 kg)时小麦和青贮玉米的总产量最高,该用量下,小麦、玉米的氮素利用率分别为52%和50%。综合分析,推荐牛粪有机肥用量为每年每666.7m~2施3 000 kg,既保证小麦、青贮玉米的产量又能降低施肥给环境带来的污染风险。     

太行山南麓3种典型人工林土壤碳氮分布特征

为研究干旱半干旱地区森林土壤碳、氮分布特征,选取太行山南麓20年生侧柏、刺槐、栓皮栎人工次生林为研究对象,对林下0~60 cm土层的土壤有机碳、全氮、铵态氮、硝态氮含量及土壤物理性质进行测定。结果表明:3种人工林土壤容重随土层深度增加而增大,土壤含水率和孔隙度均表现出随土层深度增加而减少的趋势。3种人工林不同土层的土壤有机碳、氮(全氮、铵态氮、硝态氮)含量均呈现出随土层深度增加而减小的趋势,总体上有机碳和全氮含量均表现为刺槐人工林最高、侧柏人工林最低。3种人工林林下土壤剖面的C/N比值介于6.44~12.00,没有明显差异。3种人工林土壤有机碳含量与全氮、铵态氮、硝态氮(除侧柏人工林)含量均存在极显著相关性。3种人工林土壤含水率与土壤有机碳、全氮、铵态氮、硝态氮(除侧柏人工林)含量呈显著或极显著正相关;而土壤容重与之表现出一定的负相关关系,但仅侧柏人工林的有机碳、铵态氮、硝态氮与土壤容重的相关性达显著水平。