微水溶性胶结包膜肥料氮素释放速率与预测

应用恒温培养试验研究了适用于半干旱气候条件下的微水溶性胶结包膜肥料在不同土壤含水量条件下的氮素释放速率,并基于一级化学反应、采用田间试验数据构建了氮素释放预测方程。结果显示:微水溶性胶结包膜肥料氮素累积释放量与土壤含水量呈一定的正相关关系,在75 d左右的时候,在22%土壤含水量下其氮素释放达到了85%~90%,14%土壤含水量下达到了60%~82%,6%土壤含水量下达到了35%~42%。同时,田间试验结果也说明了微水溶性胶结包膜肥料氮素瞬时释放速率受降雨及土壤含水量的影响显著;在降雨后或土壤含水量高的情况下,微水溶性胶结包膜肥料的释放速率加快。在此基础上,通过最小二乘法求参等方式构建了以土壤含水量为主要因子的微水溶性胶结包膜肥料氮素释放预测方程,预测值与实测值拟合程度较好,决定系数达到了0.976。     

土壤含水量对温室樱桃番茄生长发育及果实品质的影响

以樱桃番茄红宝石为研究材料,以5个梯度的土壤含水量(分别为田间持水量的40%~50%、50%~60%、60%~70%、70%~80%和80%~90%)进行处理后,测定并分析植株生长状况、果实品质、产量和水分利用效率的变化规律。结果表明:在土壤含水量为田间持水量的70%~80%时,同化物在樱桃番茄上积累的最多,产量最高,为6.25 kg/m2;在土壤含水量为田间持水量的60%~70%时,樱桃番茄果实品质的各项指标均达到最大值,其中Vc、可溶性糖和干物质的含量分别为652.2 mg/kg,72.8 g/kg,71.8 g/kg,可溶性固形物占总质量的9.8%,水分利用率也最大,为13.9 kg/m3。综合分析水分对植株生长发育、果实品质、水分利用效率和产量的影响,认为土壤含水量为田间持水量的60%~70%,可以作为樱桃番茄生长期间理想的土壤水分控制指标。     

水氮耦合对油菜生长及氮肥利用效率的影响

在油菜种植主产区,定量研究了不同水分管理和氮素施入对油菜生长和氮肥利用的影响,为油菜高产高效生产科学施肥提供理论依据。于2015—2017年度在重庆西南大学日光温室开展油菜水肥耦合效应盆栽试验,比较高水W1(90%田间持水量)、中水W2(70%田间持水量)、低水W3(50%田间持水量)三个水分梯度和高氮N1(150%常规施氮量)、中氮N2(100%常规施氮量)、低氮N3(50%常规施氮量)三个氮肥水平共9个处理对油菜产量、生长性状、氮素吸收和氮肥利用率的影响。结果表明:油菜株高、茎粗、叶片数、有效分枝数对水分因素不敏感,主要受氮素影响。本试验中当土壤含水量达到田间最大持水量的90%,施氮量才对根系形态特征指标、根系干物质量产生影响。水氮因素对土壤的全氮含量影响不显著,主要影响作物的全氮含量,作物氮含量随着施氮量的增加而增加,随着土壤含水量的增加则呈下降趋势;油菜产量在不同施氮水平下差异不显著,随着土壤含水量的增加呈增加趋势。氮肥表观利用率、氮肥偏生产力、氮肥农学效率和氮肥生理利用率均随着施氮量的减少而增加,同一施氮水平下随着土壤含水量的增加而增加。综合考虑,本研究中最优水氮组合为W1N3,即灌水水平控制在田间持水量的90%、施氮量为0.12 g·kg~(-1)。     

日光温室不同水分条件下盆栽黄瓜产量和土壤微生物数量

在日光温室内盆栽条件下,研究土壤水分对黄瓜产量和土壤微生物数量的影响,结果表明(1)土壤水分含量初花期和初瓜期为田间持水量的80%～90%、盛瓜期90%～100%、生育后期70%～80%的处理黄瓜产量最高,为389.65g/株;其次为初花期土壤水分为田间持水量的90%～100%、初瓜期80%～90%、盛瓜期70%～80%、生育后期90%～100%的处理,产量为351.49g/株;初花期土壤水分为田间持水量的80%～90%、初瓜期90%～100%、盛瓜期70%～80%、生育后期80%～90%的处理产量最低,为257.54g/株。(2)不同水分处理土壤微生物的数量变化不同黄瓜初花期,土壤水分为田间持水量80%～90%的处理土壤细菌数量最多,土壤水分为田间持水量70%～80%的处理和90%～100%的处理土壤细菌数量少,且二者差异不大。黄瓜初瓜期和盛瓜期当土壤水分由低变高时细菌数量增加,相反细菌数量减少,黄瓜生育后期当土壤水分从高变低时细菌数量增加,水分稳定不变或从高变为中等水平或从低变为中等水平时细菌数量减少。土壤真菌数量在土壤水分含量低时和土壤水分相对稳定的情况下增加,否则减少。各处理土壤放线菌在黄瓜初花期和初瓜期数量差异不大,盛瓜期各处理土壤放线菌的数量增加,生育后期多数处理土壤放线菌的数量有所下降。     

不同土壤水分条件下施磷对小麦光合性能和产量影响比较

本试验于2007～2008年在青岛农业大学莱阳实验站防雨旱池中进行,目的是研究土壤水分胁迫和水分适宜条件下不同施磷量对小麦光合性能及产量的影响.结果表明,水磷两因素对小麦的光合性能和产量都有重要影响.小麦的叶面积指数和叶绿素含量随土壤含水量占土壤田间持水量的比例和施磷量的增加而增加,适宜的水分还可以延长灌浆高值持续期,提高气孔导度和光合速率,进而提高产量.在不同施磷处理下,随着施磷量的增加,气孔导度和光合速率都有所增加,在施磷75～150 kg/hm2范围内,穗数、千粒重以及产量随着施磷量的增加而增加,高于150 kg/hm2时,反而下降.本试验条件下,虽然土壤田间持水量75%与施磷量150 kg/hm2的处理组合达到了最高产量,但与土壤田间持水量55%、施磷量150 kg/hm2的处理组合的产量差异不显著,故后者是最佳水肥处理组合,达到了节水省肥的栽培目的.     

水分胁迫下肥料配比对葡萄光合速率与氮代谢的影响

以无核白鸡心葡萄为试材,设置3个水平的水分处理和3个肥料配比,研究水分胁迫下肥料配比对无核白鸡心葡萄叶片叶面积、叶绿素含量、光合速率及氮代谢相关酶活性的影响。结果表明:萌芽期和坐果期土壤水分含量为田间持水量的55%~60%、施肥配比为N∶P∶K=2∶5∶3的水肥处理能有效促进叶面积增加,提高光合速率,是较好的水肥处理组合;转色期和采收后需维持正常含水量和适当增施钾肥可提高光合速率;土壤水分含量为田间持水量的55%~60%、施肥配比为N∶P∶K=2∶5∶3的水肥处理无核白鸡心葡萄硝酸还原酶活性较高,能有效促进氮肥的吸收利用;水分胁迫处理使谷氨酰胺合成酶活性先升高后降低,且使谷丙转氨酶活性升高。在生长期中轻度水分胁迫、适当增施钾肥能明显提高硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶与谷丙转氨酶活性,提高氮肥的转化利用。     

硝、铵态氮肥对旱地土壤氧化亚氮排放的影响

用静态箱法在田间研究了黄土性土壤不同水分条件下施用硝态氮肥和铵态氮肥后土壤N2O的排放特点,并对包括温度、pH、水分等因子的影响进行了探讨.结果表明:在水分含量为田间持水量的90%和70%的条件下,铵态氮肥处理土壤的平均N2O排放量分别为233.6±165.4 μg/(m2·h)和166.4±153.3 μg/(m2·h);而施用硝态氮肥时则仅为75±40.2 μg/(m2·h)和49.27±17.0 μg/(m2·h).施肥后短期内,铵态氮肥排放的N2O量显著高于硝态氮肥处理,由此可说明黄土性土壤表层土壤N2O的主要来源是土壤氮的硝化过程.在自然矿化条件下黄土性土壤N2O的排放量约为17.0 μg/(m2·h).如果把两个水分处理相比较,土壤水分对铵态氮肥处理土壤N2O的排放影响不明显,而对施用硝态氮肥的土壤有明显影响,高水分处理更利于土壤反硝化作用的进行从而增加了土壤N2O的排放量.施用不同肥料种类在施肥后短期内影响土壤的pH值和有效NO-3-N、NH 4-N含量,而反过来土壤水分含量、土壤pH以及土壤温度均不同程度地影响着土壤N2O的产生和排放.     

油页岩有机碳矿化特征及在栽培基质中应用可行性分析

探讨油页岩有机碳矿化分解过程、有机碳组分变化特征以及环境因素作用规律可为评价油页岩在栽培基质中应用的可行性提供科学依据.试验在室内控制温度和水分条件下,分析了洗盐和未洗盐油页岩有机碳矿化动态变化特征.结果表明:油页岩基质在60 d培养期间,温度升高10℃使未洗盐基质总矿化量分别增加2%～28%(100%田间持水量)、2%～22%(80%田间持水量)和1%～15%(60%田间持水量);洗盐基质则分别增加2%～17%(100%田间持水量)、1%～5%(80%田间持水量)和7%～14%(60%田间持水量).将第60 d基质中活性有机碳含量进行回归分析,发现两种不同供试油页岩活性有机碳含量与温度和水分之间均呈正相关关系;未洗盐油页岩活性有机碳含量与温度和水分间相关性不显著,而洗盐后油页岩活性有机碳含量与温度和水分之间相关性显著(P=0.0214).用一级动力学方程拟合油页岩基质有机碳矿化动态得到未洗盐基质分解速率常数最大达1.2×10-3/d,洗盐基质其分解速率常数介于0.5×10-3～0.7×10-3/d.油页岩在长达60 d的培养过程中表现为有机碳持续分解、活性有机碳递增,证实其在基质栽培中的应用将对养分持续供给和维护作物根系生理活性发挥重要作用.     

测墒补灌对新麦26产量、品质及耗水特性的影响

于2015—2016年选用优质小麦品种新麦26进行大田试验,在拔节期和开花期分别设置目标相对含水量为田间持水量的70%、75%、80%进行补灌。通过3个测墒补灌处理W70、W75、W80和一个传统灌溉Wck,用全生育期补灌水(W0)为对照,研究不同生育时期和不同目标含水量的测墒补灌对冬小麦产量、耗水特性、品质等的影响。结果得出:冬小麦在拔节期和开花期补充灌水量为WckW80W75W70;四个灌水处理下冬小麦对土壤水的消耗量主要分布在0～80 cm土层且测墒补灌处理增加了对土壤水的消耗比例。三个测墒补灌处理下的冬小麦湿面筋含量显著高于Wck。水分利用效率为W75W70W80WckW0,W70、W75、W8处理之间差异不显著。W75处理下籽粒产量显著高于W70。综合考虑不同处理的灌水量、籽粒产量和水分利用效率等指标,可得在本试验条件下在冬小麦的需水关键期(拔节期、开花期)将土壤墒情保持在田间持水量的75%为较佳灌水处理,冬小麦高产节水成效显著。     

苗期玉米对根区局部供水不同灌水下限的响应

对玉米苗期根系局部供水条件下生长、生理指标对不同灌水下限(占田间持水量60%、65%、70%、75%)的响应进行了研究。结果表明：占田间持水量65%的灌水下限（T₂）处理的株高、茎粗等生长指标明显优于其他处理,与全面灌溉(CK,占田间持水量60%)相比,T₂处理的生物积累总量提高了1.2%,而其他处理的生物积累总量降低;随着灌水下限的不断提高,苗期玉米叶片组织中脯氨酸、可溶性糖和植物组织相对含水量等生理指标不断降低,占田间持水量65%的灌水下限（T₂）处理的脯氨酸和可溶性糖的含量与CK处理结果相近,差异不显著。     

不同土壤淋洗方式下有机-无机复合材料胶结包膜肥料氮素溶出速率比较

应用采用水基成膜法研制的4种有机-无机复合材料胶结包膜肥料(B2、PS、F2、F2F)进行土柱淋洗试验,研究其在不同土壤类型条件下的氮素溶出规律。结果表明:4种胶结包膜肥料氮素累积溶出率达到50%所需时间为B2 42 d左右、PS 36 d左右F、2 30 d左右F、2F 18~24 d;B2的累积溶出率曲线最平缓,其后依次为PS、F2和F2F。同一种胶结包膜肥料在红壤、褐土和黑土中的氮素溶出率峰值出现时间一致(以B2为例);氮素溶出峰值之前,瞬时溶出率在2~13 d内为红壤褐土黑土,峰值氮素溶出率为红壤(12.84%)褐土(10.15%)黑土(8.39%),而峰值过后,24~48 d氮素瞬时溶出率褐土最高,红壤与黑土之间差异不显著(P0.05)。说明包膜肥料本身释放氮素的速率受不同质地的土壤影响较小,但其淋出量受土壤影响较大。     

水肥因素对膜下滴灌棉花产量和棉株群体冠层结构的影响研究

以新陆早7号为试材，进行了不同水肥条件下膜下滴灌棉株群体冠层结构测定和产量结果分析。试验表明，合理水肥条件下的棉株群体叶面积指数(LAI)、叶倾角(MLA)和散射光透过率(TD)，在盛花盛铃期分别为3.55～3.95、40°～48°和18.5%～28.1%。在一定水肥范围内，滴灌棉花产量随灌水量和施肥量的增加而增加，但超过一定阈值产量有下降趋势。适宜水肥条件下产量最高。     

黄土高原苹果园不同集水阻渗技术调控下土壤水分、矿质氮含量变化

以黄土高原苹果园果树为研究对象,分析不同集水阻渗技术调控下土壤水分、矿质氮含量的变化,探索适宜旱区果园可持续发展的防渗聚水技术。结果表明:起垄覆膜处理(Ⅰ)、防渗层处理(Ⅱ)和起垄覆膜加防渗层处理(Ⅲ)均能增加0～300 cm土层土壤含水量,减少土壤硝态氮含量。处理Ⅲ总体效果最好,能够增加9.60%土壤含水量,减少57.15%土壤硝态氮含量;处理Ⅰ使0～200 cm土层土壤含水量均匀增加7.73%,硝态氮含量均匀减少60.08%;处理Ⅱ能够增加0～40 cm表层土壤7.37%的土壤含水量,减少40～200 cm中层土壤74.38%的硝态氮含量。研究表明,不同集水阻渗技术通过改变水分的时空分布、减少硝铵态氮的淋溶从而提高水肥利用效率,其中起垄覆膜加防渗层处理结合了起垄覆膜与人工防渗层两种技术的优点,能够有效调控土壤水分运动,减少硝态氮深层淋溶,是黄土高原改善土壤水肥状况、增加果园产量、使果业可持续发展的可行技术措施。     

西北村镇集雨饮用水源地水质评价体系研究

由于工农业的快速发展和水资源的不合理开发利用,西北村镇目前存在诸多水资源短缺与水环境质量问题。以庆阳市西峰地区作为示范区,本课题选用土路面、学校砖地面、庭院砖地面、油毡屋面、瓦屋面及沥青路面为集雨饮用水源地,通过研究西北村镇集雨水源地水质评价体系,评价确定出了示范区集雨水环境的污染程度与特征。结果表明:示范区集雨饮用水源地水质以高有机负荷、高浊度为特征;达到地表水环境质量标准Ⅲ类要求的集雨饮用水源地为油毡屋面和瓦屋面;评价结果符合示范区集雨饮用水源地实际情况,结果客观、切实,能为该地区水资源规划、利用、开发和环境系统优化提供更为客观的参考依据。     

棉粕腐植酸肥对土壤团聚体、酶及养分的影响

采用田间试验方法,以小麦新春38号作为供试品种,设置3个处理:空白对照、等养分复合肥和等养分棉粕腐植酸复合肥,研究了棉粕开发的腐植酸水溶性肥料对土壤团聚体、酶和养分的影响。结果表明:与不施肥处理相比较,腐植酸肥处理使土壤团聚体含量向2~0.25 mm和2 mm粒级有显著转移;土壤脲酶活性、过氧化氢酶和碱性磷酸酶活性显著提高,对蔗糖酶活性差异不明显;可显著提高碱解氮、速效钾和有效磷含量,腐植酸肥处理能平均提高全生育期0~20 cm土层碱解氮37.27%、速效磷42.24%、速效钾37.02%,20~40 cm土层碱解氮提高15.55%、速效磷提高61.52%、速效钾提高57.36%。与等养分复合肥处理相比,腐植酸肥处理使不同土层土壤团聚体百分含量向2~0.25 mm和2 mm粒级均有转移;前期抑制土壤脲酶活性,后期提高壤脲酶活性,提高过氧化氢酶和碱性磷酸酶活性,蔗糖酶活性差异不明显;可提高土壤中碱解氮含量,显著提高速效钾和速效磷含量,腐植酸肥处理可平均提高全生育期0~20 cm土层碱解氮5.92%、速效磷8.8%、速效钾4.29%,20~40 cm土层碱解氮提高1.9%、速效磷提高15.39%、速效钾提高8%。     

干旱风沙灌漠土玉米田树脂包衣尿素施用效果研究

田间试验对比研究了树脂包衣尿素和普通尿素在灌漠土和风沙土两种土壤上种植玉米的肥料投入产出效益和产量差异。结果表明:树脂包衣尿素在灌漠土和风沙土两种土壤的玉米产量效应上均有良好的表现,与等氮量的普通尿素相比,灌漠土玉米增产6.4%,风沙土玉米增产15.4%。而在灌漠土和风沙土上分别施用是常规氮肥用量50%和67%的包衣尿素,则可获得与普通尿素相等的产量。灌漠土上施用树脂包衣尿素的经济效益好于普通尿素。风沙土上施用等氮量包衣尿素时,经济效益最好,施用67%包衣尿素时,经济效益略低。灌漠土与风沙土两个试验点比较,风沙土试验点不但施氮量比灌漠土高出127.5 kg/hm2,而且其产量还略低于灌漠土试验点。     

施用包膜控释尿素对保护地黄瓜根区土壤微生物区系及酶活性的影响

以保护地黄瓜为研究对象,研究施用包膜控释尿素对黄瓜根区土壤微生物数量及酶活性的影响。结果表明:控释尿素可增加细菌、放线菌的数量,对三大类微生物类群的影响效应依次为:细菌>放线菌>真菌;控释尿素对细菌和真菌的影响依次为:D60>D90>U>CK,对放线菌的影响不明显;控释尿素与普通尿素配比时随着控释尿素用量的增加,多酚氧化酶、脲酶活性升高,对碱性磷酸酶、过氧化氢酶和转化酶活性无明显影响;控释尿素对多酚氧化酶活性的影响依次为D90>D60>U>CK,对转化酶活性增加效果最为显著;控释尿素对全氮的影响尤为突出,对土壤有机质、全氮、碱解氮、硝态氮、铵态氮及速效钾有明显提高作用,可降低速效磷含量。     

黄土丘陵区免耕条件下两种土壤酶活性变化

为了确定合理环保的耕作制度,2007～2008安塞田间定位试验黄土丘陵旱作农区大豆(Glycine max L)、玉米(Zea mays L)、红小豆(Semen Phaseoli)、马铃薯(Solanum tuberosum Linn.)在翻耕化肥(CF)、翻耕有机肥(CM)、翻耕无肥(CN)、免耕化肥(NF)、免耕有机肥(NM)、免耕无肥(NN)等水平下的农田土壤脲酶、蔗糖酶活性.结果表明:在作物花期,大豆、玉米土壤脲酶活性较高,蔗糖酶活性较低,而红小豆、马铃薯则与之相反,差异极显著.到作物收获后,玉米土壤脲酶、蔗糖酶活性增高,增幅在83%以上,而马铃薯、红小豆、大豆三种作物土壤脲酶活性降低,降幅在10%以上,蔗糖酶活性增强,增幅在40%以上.从花期到收获后,免耕降低了土壤脲酶活性,提高了土壤蔗糖酶活性,在黄土丘陵沟壑旱作农区两种土壤酶活性表现较优的作物为大豆、玉米,较优的处理为NM玉米、NF大豆,其田间环保效应为:作物生长期间两种酶活性比较高,收获后两种酶活性则降低,有利于提高作物生长期土壤肥效利用率,减少作物收获后温室气体的排放.     

氮肥类型对夏玉米及后作冬小麦产量与水、氮利用的影响

研究了华北平原夏玉米季施用不同类型氮肥对当季与后作冬小麦及周年产量与水、氮利用的影响,结果表明:(1)随施氮量增大,夏玉米产量、耗水量与水分利用效率(WUE)增大,氮肥利用率(NUE)降低。夏玉米WUE与NUE受到氮肥类型的影响,WUE以复合肥处理较大,NUE以包膜尿素和复合肥较高,且存在较明显的基因型差异,WUE以郑单958较大,NUE以农大108较大;(2)夏玉米季施氮使冬小麦氮生理效率降低,氮肥效率增大,并显著影响冬小麦产量和WUE,但因夏玉米季品种、氮肥类型与施氮量不同而表现有差异。夏玉米季氮肥后效明显,但氮肥类型间差异显著,一般以尿素处理及包膜尿素与复合肥高N处理较大;(3)夏玉米—冬小麦轮作制度下,两季总产量、总氮素累积量、总耗水量及水、氮利用效率明显受到夏玉米季氮肥类型与施氮量的影响,且受到夏玉米基因型的影响。     

包膜控释尿素对大棚番茄的增产与品质提高效应

对施用包膜控释尿素和普通尿素的大棚番茄进行了田间生产条件下产量与品质对比分析试验。结果表明:与普通尿素相比施用控释尿素有显著的增产效果。D 60控释处理(控释期60 d)产量最高,为68.85 t/hm2,比对照增产19.39 t/hm2,增产率为39.2%;比尿素增产10.10 t/hm2,增产率为17.2%;D 90(控释期90 d)比对照增产15.37 t/hm2,增产率为31.0%;比尿素增产6.08 t/hm2。增产率为10.3%;D 90与D 60两种控释尿素之间产量差异不显著。控释尿素具有增加单株果数、单果重的效果。D 90与D 60氮素当季利用率比普通尿素分别高65.5%和108.8%。硝酸盐含量,以D 90为最低,仅比对照高4.4%,比普通尿素低56%;D 60比对照高15%,比尿素处理低51.6%;尿素处理比对照高137.3%。V c和氨基酸含量,D 90为最高,分别比对照高1.00倍和2.46倍;比普通尿素处理高22%和100%;D 60与尿素两处理V c含量差异不显著,但氨基酸总量前者却比后者高48%。可溶性糖含量以D 60较高,普通尿素为最低。综合品质指标为:D 90>D 60>U。说明控释尿素具有显著地增产效应和提高蔬菜品质的突出效应,特别在提高蔬菜的安全品质方面贡献最大。综合各项,在番茄生产中以选用控释期为60 d的包膜控释尿素为最好。