应用回归设计寻求早稻最佳施肥方案

衡阳市的熟红黄泥水稻土含氮、磷元素较丰富,钾素相对缺乏:有机质为3.9%,全氮为0.20%,水解氮196ppm,全磷(P₂O₅)0.17%,速效磷(P₂O₆)25ppm,全钾(K₂O)1.18%,速效钾(K₂O)60ppm。     

磷灰石的结晶性质与磷矿粉肥效相关性的研究

本文研究了磷灰石的结晶性质,包括CO₃^2-与PO₄^3-的置换量、a₀、c₀、Da₀、Dc₀和CO₂指数,和磷矿粉直接施用肥效的相关性。结果表明,101个磷灰石的晶格中,CO₂%的变幅为3.62-0.04%;a₀为9.331-9.380A;c₀的变幅比较小;Da₀为391-2242A;Dc₀为424-2000A;CO₂指数为0.000-0.493。磷矿粉肥效与磷灰石结晶参数的相关阵表明,CO₂置换量的多少与磷灰石的组成最为相关(r=0.999)。这是氟磷灰石被碳酸根置换后形成碳氟磷灰石的理论依据。同时,CO₂与a₀、Da₀和Dc₀均呈极显著的负相关。逐步回归分析表明,上述各个参数中,对磷矿粉增产起主导作用的是Da₀和Dc₀,即最能评价磷矿粉肥效高低的是磷灰石晶粒的比表面大小。2%柠檬酸直接浸提原磷矿时,受到磷矿中伴生的碳酸盐矿物的干扰,其中方解石的干扰显著大于白云石。对于提纯的磷矿,由于碳酸盐的干扰已经消除,因而其与磷矿粉肥效的相关系数的可靠性可以提高到2倍左右。     

设施土壤的肥力特征及酶活性

本文初步研究了设施土壤中的6种肥力因子和2种土壤酶活性,发现温室土壤的全氮量、NH₄⁺量-N量、NO₃^--N速效磷(P)量、速效钾(K)量和脲酶活性比露地土壤高1~3倍,土壤有机质量含提高7.5 g/kg,过氧化氢酶活性与露地接近(50H₂O₂ meq/100g土),硝态氮含量有继续增加趋势;大棚土壤的肥力因子也比露地明显提高。     

持续秸秆还田减施化肥对水稻产量和氮磷流失的影响

[目的] 探究持续性秸秆还田减施化肥对水稻产量和氮磷随径流流失的影响,为当地农业资源循环再利用和防控农业面源污染提供科学依据。[方法] 在四川省广汉市开展连续3 a (2018—2020年)的田间小区试验,设置常规施肥处理(T₁)和秸秆还田+常规施肥减氮28.57%,减磷25.11%(T₂)2种施肥方式,分别测定了地表径流中氮磷浓度、流失量,水稻秸秆、籽粒的产量和氮磷吸收量、水稻收获时土壤养分。[结果] 随着秸秆还田年限的增加,T₂可达到显著的增产效果,其中2020年T₂比T₁增产16.93%。与T₁相比,T₂的总氮和硝态氮流失量分别增加6.25%～14.97%,6.99%～15.03%,可溶性总氮、总磷和可溶性总磷流失量分别降低0.94%～6.03%,4.66%～10.32%和5.77%～21.15%。土壤中全磷、速效磷、硝态氮和铵态氮含量的年际变化显著(p<0.05)。与T₁相比,T₂处理显著降低了土壤8.79%的全磷和30.56%的速效磷。[结论] 持续秸秆还田与减施化肥在保证作物产量的同时,减少了化肥投入量,降低了磷素的径流流失量,但增加了氮素径流流失的风险,在实际农业生产中应进一步优化处理。     

不同溶岩微生物菌剂与保水剂配比对土壤养分和酶活性的影响

[目的] 探究保水剂和微生物菌剂混合添加对土壤特性的影响,为促进矿山植被恢复提供理论依据。[方法] 在刺槐(Robinia pseudoacacia)盆栽土壤中加入保水剂和溶岩微生物菌剂,保水剂浓度分别为B₀(0%),B₁(0.3%),B₂(0.5%)。微生物处理为J₀(不添加微生物),J₁〔添加NL₁₁(苏云金芽孢杆菌,细菌〕,J₂〔添加NL₁₁+NL₁(嗜热一氧化碳链霉菌,放线菌)〕,J₃〔添加NL₁₁+NL₁+NL₁₅(卵形孢球托霉,真菌)〕。通过分析刺槐生长、土壤养分、有机碳和土壤酶活性等,探究保水剂和微生物混合添加对刺槐土壤养分和酶活性的影响。[结果] ①溶岩微生物添加提高了土壤速效养分含量和土壤酶活性,其中以J₂微生物处理效果最好。②土壤速效养分随着保水剂浓度增加呈现先增加后降低的趋势,以0.3%保水剂浓度对土壤养分和酶活性促进效果最好。③以J₂B₁,J₃B₀,J₂B₂组合效果对土壤养分和酶活性促进作用较好。[结论] 土壤菌剂和保水剂添加提高了土壤养分和酶活性,其中以J₂B₁,J₃B₀,J₂B₂的组合效果较好。     

SO42-和Cl-对稻田土壤养分及其吸附解吸特性的影响

利用长期定位试验 ,比较了长期施用含SO₄^2-和Cl^- 化肥 22年后稻田土壤的 pH值、养分状况及其吸附解吸特性。结果表明 ,长期施用含SO₄^2-化肥 ,土壤有机质、速效氮和速效钾的含量较高 ,但全量氮磷钾的含量较低 ;长期施用含Cl^- 化肥 ,土壤全量氮磷钾和速效磷的含量较高 ,但pH值相对较低。长期施用含上述二种阴离子的化肥后 ,土壤对H₂PO₄^-的最大吸附量均较大 ,且在Cl^- 处理下土壤对H₂PO₄^-吸附的结合能较大 ,而SO₄^2-处理下土壤在同等吸附量时对H₂PO₄^-的解吸量相应较多。长期施用含SO₄^2-的化肥亦使土壤对钾素的供应强度较大 (ΔK0的绝对值较大 )、缓冲能力增强 (AR0值较高 ) ,而长期施用含Cl^- 的化肥时则与SO₄^2-相反     

施磷对玉米吸磷量、产量和土壤磷含量的影响及其相关性

为了给玉米磷高效利用提供理论依据, 在低磷土壤(Olsen-P 4.9 mg·kg^-1)上, 通过田间试验, 研究了施磷0(T₀)、50 kg(P₂O₅)·hm^-2(T₁)、100 kg(P₂O₅)·hm^-2(T₂)、200 kg(P₂O₅)·hm^-2(T₃)、1 000 kg(P₂O₅)·hm^-2(T₄)对两个玉米品种"鲁单9002" (LD9002)、"先玉335"(XY335)的产量、磷素吸收利用及根际磷动态变化的影响。结果表明: 两玉米品种根际土、非根际土速效磷含量在不同生育时期都表现为T12O₅)·hm^-2的T₃处理非根际土转化为根际土土壤磷的量最大, 同时玉米生物量、产量、磷转移量也达到最高, 而施磷1 000 kg(P₂O₅)·hm^-2处理玉米生物量、产量与中磷水平相比没有显著增加, 但植株吸磷量较高。XY335的花后磷转移量小于LD9002。相关分析表明, LD9002根际土、非根际土速效磷含量与茎、叶吸磷量之间显著相关, 以播种后79 d与茎、叶磷浓度、吸磷量、生物量、产量之间的相关系数最高; 而XY335根际土、非根际土速效磷含量与茎、叶磷浓度之间显著相关, 在播种后47 d期间与茎、叶磷浓度、吸磷量、生物量、产量之间的相关性最好。因此, 在低磷土壤上, LD9002和XY335分别在播种后79 d和47 d时是植株对磷的敏感期, 可以通过测试根际土、非根际土速效磷含量来反映土壤的供磷状况; LD9002在79 d时最大吸磷量需要的根际土、非根际土速效磷含量分别为54.95 mg·kg^-1、32.99 mg·kg^-1, XY335品种在47 d时最大吸磷量需要的根际土、非根际土速效磷含量分别为51.24 mg·kg^-1、35.35 mg·kg^-1; 施磷量1 000 kg(P₂O₅)·hm^-2处理两品种玉米产量、生物量、磷积累量与施磷量100~200 kg(P₂O₅)·hm^-2处理没有显著差异。     

吹气搅拌法恒温测定土壤速效磷

用0.5M(pH8.5)的碳酸氢钠浸提土壤中的速效磷,是目前应用最为普遍的方法。但此方法受温度影响很大。我们实测,当土壤速效磷含量在15ppm时,在20~25℃的范围内,温度每升高1℃,土壤速效磷(P₂O₅)增加0.6ppm。     

川中丘陵区农村生活污水资源化利用后的土壤养分特征

[目的] 探究川中丘陵地区施用经无害化处理的生活污水后，不同类型土壤在不同深度土层中各养分指标的变化特征，为农村生活污水的无害化处理和资源化利用提供科学支撑。 [方法] 对三格化粪池处理后的农村生活污水进行资源化利用。在耕地中设置G₀(37.5 L/m²)，G₂(75 L/m²)，G₀(空白)3种施用处理；在林地中设置L₁(37.5 L/m²)，L₂(75 L/m²)，L₃(112.5 L/m²)，L₀(空白)4种施用处理。结合层次分析法(AHP)与主成分分析法(PCA)对各养分指标权重进行计算，对各处理在不同深度土层中的施用效果进行综合评分。 [结果] 在生活污水不同的资源化利用处理除L₃土壤养分评价等级为“良”外，其余处理皆为“优”。各处理下，耕地中各深度土层养分评价得分排序一致表现为：G₁＞G₀＞G₂；林地中0-20 cm土层表现为：L₀＞L₂＞L₁＞L₃；20-40 cm土层表现为：L₁＞L₀＞L₂＞L₃。耕地施用对提升土壤有机质、全氮、全磷、速效磷、速效钾有明显的效果；林地少量施用对提升20-40 cm除速效钾外其余土壤养分的效果较好。 [结论] 短期来看，在农村生活污水资源化利用时，适量的施用可改善耕地土壤的养分，对于林地无需施用土壤养分就可较好保持。     

不同菌渣配施化肥对土壤肥力和酶活性的影响

为促进菌渣肥料化利用和化肥减量增效,选用毛木耳、香菇和双孢蘑菇菌渣作为有机物料,以成都平原常规化肥施氮量为基准,设置空白处理(CK)、常规化肥(CF)、25%和50%毛木耳菌渣(APR1、APR2)、25%和50%香菇菌渣(LER1、LER2)、25%和50%双孢蘑菇菌渣(ABR1、ABR2),共8个处理,探讨不同菌渣配施化肥对土壤肥力和土壤酶活性的差异性。结果表明:菌渣配施化肥处理能有效增强土壤蔗糖酶和脲酶活性,提高土壤有机碳、全氮、全磷、有效磷和速效钾含量,促进作物对氮素的积累,提高氮肥利用率和作物有效穗数,进而促产。然而菌渣C/N比(C/N＞30)、P₂O₅替代率和K₂O替代率越高,导致养分利用率下降,产量显著降低,P₂O₅和K₂O的施入对土壤和作物的正向效应不足以补偿,使其与作物产量呈显著负相关。综合来看,选用C/N比接近30的菌渣,水稻季选用50%或以下的氮肥替代率和小麦季选用25%的氮肥替代率有利于作物稳产增产。     

长期施用有机肥对紫色水稻土铁锰铜锌形态的影响

以长期定位试验为基本材料 ,研究了 9年连续施用有机肥对紫色水稻土铁、锰、铜、锌形态的影响。结果表明 ,有机肥是土壤铁、锰、铜、锌的良好给源。紫色水稻土长期施用有机肥与单施化肥比较 ,土壤中的全铁、全锰变化不大 ,全锌提高了 5.5%～ 30.0% ,交换态铁、碳酸盐结合态铁、有机态铁、无定形结合态铁分别提高了1.5%～12.7%、2.4%～8.9%、11.6%～19.5%、32.5%～72.5%。锰、锌的各形态数量均有不同程度的增加。同时 ,长期施用有机肥增大了土壤铜的消耗 ,全铜含量有下降的趋势。     

有机肥对土壤磷素吸附的影响

本文研究发现,有机肥可以显著活化土壤本身的磷,并能减少磷的吸附,前者是由于有机肥分解所产生的有机酸,后者是由于有机肥中碳水化合物对吸附位的掩蔽。去除土壤有机质的试验进一步证明了有机质对吸附位的掩蔽作用。有机肥的水提液可以降低土壤对磷的吸附。证明了磷和有机物之间有竞争吸附的存在。     

猪粪等有机肥料中磷素养分循环再利用的研究

本文研究了有机肥料包括4种猪粪,两种半粪和鸡粪中磷素养分的含量。转化及水稻对它们的吸收利用特点。结果表明这类有机肥料中磷素的55—80%为无机态,它们和无机磷肥一样施入土壤后其磷素迅速被微生物(或化学)固定。盆栽试验表明,水稻能逐步吸收利用其中的磷素,且与对无机磷肥中磷素的吸收利用一样,于7月水稻生育旺期达到高峰,二者趋势甚为一致。有机肥施入土壤在分解过程中,用0.5mol L^-1NaHCO₃提取土壤,溶液中的活性有机磷不能用钼兰法直接比色测出,但可被作物迅速利用。有机肥与化学磷肥磷有效性相近,等效值接近1。但前者生产水稻干物效率要高,这与其中所含微生物、有机成分及多种营养元素有关。     

有机肥料中氨态氮的測定——微量扩散法

J.M.Bremner^[1]运用Conway^[2]所提出的微量扩散法成功地測定了土壤中的氨态氮及硝态氮。条件試驗証明氨态氮及硝态氮的平均回收率分別可达99.2%及99.9%。扩散法有很多优点。需要的設备极簡单,所用試剂也都是通常容易获得的,而且試剂的用量极少。特别是由于扩散法是在室温及弱碱(MgO)的条件下进行的,因此在试验过程中就可以顺利地防止了有机氮分解的干扰。     

京郊菜园土壤元素累积与转化特征

菜园土壤通常被认为是熟化度和肥力最高的土壤,但前人研究较少。研究不同地区菜园土壤在熟化过程影响下的基本性质、元素累积与转化特征,既有助于深入认识土壤肥力和熟化的本质,也有助于为菜园土壤的培肥管理提供科学依据。现将初步研究结果报道如下。     

绿肥植物的化学组成对其氮素有效性的影响

绿肥作物,特别是豆科绿肥,不仅是土壤有机质的重要来源,更是作物氮素的良好给源.绿肥的后一作用,历来受到人们的重视.许多研究者研究了绿肥中氮素对当季作物的有效性以及影响氮素有效性的因素.已经知道,除土壤性质和作物种类外,绿肥作物的化学组成,特别是C/N比值和木质素含量是影响其氮素有效性(对当季作物)的关键因素.     

长期施用有机肥料对紫色水稻土有机无机复合性状的影响

连续九年施用有机肥料，紫色水稻土壤及＜０．００２ｍｍ的有机无机复合体中无定形铁，铝和铬合态铁，铝的含量呈不同程度的增加，铬合态铁和铝间具拮抗作用（ｒ＝０．７９９８ｎ＝７）；土壤的有机质含量增加主要是由于轻组有机质含量增加，而有机无机复合度下降，土壤重组腐殖质的含量为０．２５－０．０１ｍｍ＞＜０．００２ｍｍ＞１－０．２５ｍｍ＞０．０１－０．００２ｍｍ；有机无机复合度及重组腐殖质中松结态与紧结态的比值     

有机肥料和土壤中的有机磷对水稻的营养效果

本文对三种有机肥料和二种土壤的肌醇六磷酸磷含量和有机磷进行了测定和分组,通过无菌溶液培养,比较了肌醇六磷酸磷与无机磷在等磷量的条件下对水稻的营养效果.结果表明:猪、鸡粪中有机磷的形态主要是以肌醇六磷酸钙镁盐为主,而土壤和牛粪是以肌醇六磷酸铁的形式为主.肌醇六磷酸磷对水稻的营养效果明显优于无机磷.磷的分组结果表明:猪、鸡粪中有机磷以活性和中等活性有机磷为主,而土壤则以稳定性有机磷为主,牛粪介于二者之间.因此,猪、鸡粪中有机磷的有效性高于牛粪,而以土壤中的有机磷为最低.     

绿肥中养分释放规律及对烟叶品质的影响

在田间条件下利用埋设玻璃滤纸包法研究了绿肥翻压后的分解规律及其翻压绿肥对烟叶品质的影响。结果表明，经过13周的分解，苜蓿中有机C的矿化率高达81％，N素矿化率为54％；黑麦草有机C的矿化率为63％，N素矿化率为22％。这些矿化N中约92％的N（苜蓿）和74％的N（黑麦草）是在翻压后的前6周释放的。在烟株的整个生长期内，由苜蓿释放的N素约为N43奴hm^-2，为了防止后期N素供应过多而导致上部烟叶烟碱含量过高，苜蓿宜提前翻压并从总N肥施用量中扣除由苜蓿矿化出的N。黑麦草因N素含量低和N素矿化量少，整个生长季中约释放了N10．5kghm^-2的N素，所以在黑麦草生长量不大的情况下，可将黑麦草全部翻压并忽略其释放的N素。 在没有减少化肥施用量的情况下，翻压苜蓿提高了上部烟叶中烟碱含量，降低了总糖和还原糖含量。而翻压黑麦草对烟叶中烟碱含量有所降低，总糖和还原糖含量适中，因而烟叶的品质得到了改善。     

丛枝菌根真菌对污染土壤中农产品质量安全的影响

丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza,AM)是自然界中分布最广的一类菌根,常见于各种类型的污染土壤中,如重金属污染土壤、有机污染土壤及复合污染土壤。AM真菌能与陆地上绝大多数的高等植物共生,大多数的农作物如粮食作物、果树、蔬菜等均能形成菌根。研究表明,AM真菌完全能在提高污染土壤中农产品质量安全方面发挥作用,主要体现在:(1)促进有机污染物的降解和转化,降低污染物在土壤和农产品中的残留;(2)提高农作物对重金属的耐性,降低重金属在农产品中的积累;(3)改善农作物营养状况,提高其抗病性,降低肥料、农药施用量,从而间接降低污染物在土壤和农产品中的残留。因此,AM真菌在提高农产品质量安全方面具有较大潜力。当前和今后可在以下几个方面开展工作:(1)筛选和驯化能显著降低农产品中污染物的AM真菌菌株;(2)AM真菌提高农产品质量安全的效应与机制;(3)AM真菌和其他生物农药、生物肥料间的相互作用;(4)AM真菌在农产品生产中的应用基础研究等。