黄土塬区三种豆科牧草的竞争生长

通过田间试验研究了沙打旺、紫花苜蓿和达乌里胡枝子3种豆科牧草在黄土旱塬以不同密度单播、混播时的竞争生长能力及水分利用效率.单播时苜蓿生长次年3个密度的生产力分别为15349kg·hm-2、20582kg·hm-2、21531kg·hm-2,沙打旺和胡枝子3个密度的生产力分别为7979kg·hm-2、16440kg·hm-2、21055kg·hm-2和2412kg·hm-2、5270kg·hm-2、7102kg·hm-2.混播草地生产力以苜蓿 胡枝子最高(平均19227kg·hm-2),沙打旺与胡枝子混播的生产力最低(平均11977kg·hm-2).和生产力较高的参混种苜蓿、沙打旺单播相比,苜蓿与沙打旺混播及沙打旺与胡枝子混播的生产力在3种密度下均有不同程度的降低.苜蓿主根下扎深度2m,0～60cm根系占总根量的66%,沙打旺和胡枝子根系最大下扎深度分别为1.8m和1.5m,0～60cm根系占总根量比例分别是80%、91%.3种牧草中苜蓿的平均水分利用效率最高,为25.75kg·mm-1·hm-2,胡枝子最低为7.71kg·mm-1·hm-2,沙打旺居中.苜蓿群体种内个体间竞争强度高于沙打旺和胡枝子.结果表明在黄土旱塬上苜蓿的竞争生长能力和水分利用效率高于沙打旺和胡枝子;不同牧草混播后可以提高水分利用效率,但生产力相对降低.     

单播和混播系统中禾本科牧草氮来源和苜蓿固氮的研究

用~(15)N同位素稀释法,在盆栽和草场小区条件下研究了新疆主要禾本科牧草和新疆大叶苜蓿在单播和混播系统中的氮行为。牛尾草、老芒麦、冰草和无芒雀麦植株在混播系统中,来自肥料和土壤氮的比例较单播时都有较大幅度的降低。在混播系统中发生了苜蓿固氮产物向禾本科牧草转移。新疆大叶苜蓿在混播中的固氮率比单播时显著提高。固氮产物转移可能是通过苜蓿植株根瘤和残根的脱落和腐解。     

晋西南褐土上小麦苜蓿套作对土壤氮素及植物吸氮的影响

研究冬小麦和苜蓿不同种植模式在不同生长期内土壤氮素的变化特征，以期为粮草混播种植模式提供参考依据。依托 2014年在晋西南开展的田间试验，于 2017和 2018年研究了小麦单播、苜蓿单播和小麦苜蓿混播的作物产量以及土壤剖面氮素特征。结果表明:(1)两个试验年份内小麦苜蓿混播增加了作物生物量且小麦植株茎叶和籽粒氮含量均高于小麦单播；相比任一单作，小麦苜蓿混播显著提高了作物植株氮积累总量。(2)种植方式影响表层(0～ 30 cm)土壤硝态氮含量，3月春季返青时苜蓿单播高于小麦单播和混播处理，6月麦收时小麦单播和混播均高于苜蓿单播；苜蓿单独生长期(10月)200 cm深土壤剖面硝态氮含量依次为小麦单播 >混播 >苜蓿单播。不同生长时期小麦单播硝态氮随土壤剖面垂直淋失并于土壤深层大量累积，而小麦苜蓿混播后缓解了硝态氮的垂直淋失现象。(3)小麦返青时 0～ 30 cm土层苜蓿单播土壤铵态氮含量略高于小麦单播和混播，小麦地休耕苜蓿单独生长期 200 cm深小麦单播铵态氮含量低于苜蓿单播和混播。(4)越冬期(前一年 10月～ 3月)小麦苜蓿混播土壤无机氮得到了累积，小麦苜蓿共生期(3～ 6月)土壤无机氮处于消耗阶段，麦收后苜蓿单独生长期(6～ 10月)无机氮又得到了补充。     

陕北黄土丘陵区牧草枯落物对针叶纯林土壤极化的修复效应

针对陕北半湿润黄土丘陵区的侧柏、油松和落叶松等针叶纯林,在前期关于土壤极化研究的基础上,通过采集林地腐殖质层土壤与7种不同牧草枯落物进行混合分解培养,研究不同牧草枯落物对针叶纯林土壤的修复效应,以此作为选择适宜修复牧草种的依据。结果表明：（1）针对侧柏纯林土壤,苜蓿等7种牧草对于速效钾含量,苜蓿、胡枝子、沙打旺、小冠花和草木樨对于蛋白酶活性的负向极化具有显著缓减作用。（2）针对油松纯林土壤,7种牧草对于碱解氮含量,毛苕子、苜蓿和草木樨对于有效磷含量,苜蓿对于蔗糖酶活性的负向极化均有显著缓减作用。（3）针对落叶松纯林土壤,胡枝子和红豆草对于碱解氮含量,苜蓿、红豆草、小冠花和毛苕子对于有效磷含量,除苜蓿和毛苕子外的其他牧草对于有机质含量,苜蓿以外其他牧草对于磷酸酶活性的负向极化均具有显著缓减作用。（4）综合主成分分析表明,对侧柏纯林土壤综合修复效果较好的依次是沙打旺、小冠花、胡枝子和毛苕子;对于油松纯林土壤综合修复效果较好的依次是苜蓿、小冠花和草木樨;对于落叶松纯林土壤综合修复效果较好的依次是苜蓿、草木樨和红豆草。     

黄土丘陵区人工林土壤养分效应研究

以人工油松林和人工刺槐林为例进行比较，分析了黄土丘陵区人工林土壤养分特征及分布，进行了人工林土壤养分效应的研究。结果表明：该研究区人工林土壤肥力处于低水平；人工林表层土壤养分中有机质和全磷的空间变异性较大；各种养分在剖面中的含量具有明显的层次性，表层（0—20cm）养分含量最高，向下层逐渐降低；在人工刺槐林中，土壤有机质含量与全氮含量相关性显著，有机质含量与全磷含量、速效钾含量相关性较为显著，与速效磷含量相关性不显著；在人工油松林中，土壤有机质含量与全氮含量相关性显著，有机质含量与速效磷含量、速效钾含量相关性较为显著，与全磷含量相关性不显著。     

黄土退耕坡地植物根系分布特征及其对土壤养分的影响

为明确黄土退耕坡地植物根系分布特征及其对土壤养分的影响,在陕西神木六道沟流域选取退耕30 a的长芒草坡地和裸地坡面,利用图像处理和常规分析方法研究了长芒草根系和土壤养分在土壤剖面分布及其相互关系。结果表明：长芒草根系主要分布在0～50 cm土层,分布规律可用指数函数来模拟。有根系存在的土壤表层有机质、全氮、全磷、硝态氮和铵态氮含量均高于无根系存在的坡面。在有根系存在时土壤有机质、全氮和硝态氮的具有明显的表聚现象。0～ 50 cm有机质、全氮、硝态氮和铵态氮随深度的变化可用幂函数来表示,而全磷随深度呈线性相关。0～50 cm的土壤养分与根长密度的关系可以用线性函数来表示。其研究结果为坡面退耕地土壤管理提供科学依据。     

华南丘陵区村级景观下土地利用/土地覆盖对土壤质量的影响

利用IKONOS高分辨率（1m）卫星遥感图，根据Ellis提出的村级景观分类体系，研究华南丘陵区村级景观中的土壤容重、土壤有机质、土壤全氮和土壤全磷的含量和分布特征。结果表明：不同土地利用景观中，表层土壤（0～15cm）的土壤容重、有机质和全氮均有显著差异，最大值分别为：1．42gcm^-3（建设用地）、18．67g kg^-1（水田）和0．95g kg^-1（水田），而全磷差异不显著。由于林地面积最大，其土壤养分储量也最大，表层土壤有机质、全氮、全磷储量分别占整个地区表层总储量的55．05％、53．88％、46．23％。不同土地覆盖景观中，表层土壤的土壤容重、有机质、全氮也都有显著差异，最大值分别为：1．42gcm^-3（硬化地面）、15．96g kg^-1（混合植被）和0．68g kg^-1（混合植被），而全磷差异也不显著。多年生植被在土地覆盖景观中所占面积最大，其表层土壤有机质、全氮、全磷储量分别占整个地区表层总储量的55．01％、54．53％、59．02％。由于下层受人为干扰较小，不论是在不同土地利用方式还是在土地覆盖下，下层土壤（15～30cm）的土壤容重、有机质、全氮和全磷均无显著差异。人为强烈干扰下，植被覆盖度低的交通用地、房屋及其附近的干扰地和荒地与植被覆盖度高的林地、水田相比较，土壤容重高，而土壤有机质、土壤全氮和土壤全磷含量低。     

辽西地区覆膜条件对不同土层土壤氮磷钾累积量的影响

为了探明覆膜技术对辽西半干旱区土壤氮磷钾累积量及其剖面分布状况的影响,本试验以农业部阜新农业环境与耕地保育科学观测实验站为研究平台,设置裸地种植、春季覆膜、秋季覆膜3种处理,通过对土壤剖面各层次全量氮、磷、钾的测定,定量分析辽西半干旱区覆膜条件下土壤全量养分含量及剖面分布差异,结果表明:不同覆膜处理对土壤全量氮、磷、钾累积量影响各不相同。2种覆膜处理可有效提高0～40 cm土层土壤全氮和全磷累积量,与裸地相比,春覆膜与秋覆膜处理可使土壤全氮提高34.4%和21.0%,秋覆膜处理可使全磷累积量提高17.0%。40～60 cm土层,裸地处理全氮、全磷累积量显著高于覆膜处理,其中全氮累积量较春覆膜处理提高65.7%,且为秋覆膜处理的2.16倍;全磷累积则表现为裸地种植比春覆膜和秋覆膜处理分别提高44.2%和39.4%。不同处理间全钾含量差异显著,总体表现为秋覆膜春覆膜裸地。3种处理土壤养分的剖面分布规律也各不相同,覆膜处理土壤全氮和全磷随剖面深度的增加呈逐渐减少的规律,而不覆膜处理则呈现先减少再增加的趋势;不同处理土壤全钾的剖面分布规律相似,即随剖面加深全钾含量均无显著变化,即使是表层土壤也未显示出全钾聚集的特征。     

高分子聚合物对土壤物理性质的影响研究

主要探讨了黄土塬区长期冬小麦连作施肥对土壤养分剖面分布的影响。结果表明,有机质、全氮和有效氮在土壤剖面中大致呈"S"型分布,而全磷在整个剖面呈抛物线型分布。不同处理耕层土壤养分差异较明显,耕层以下土壤养分变化与耕层基本趋势相一致。长期施肥对土壤60cm以上土层土壤养分影响较大,而对100cm以下土层土壤养分影响较小。单施化肥对土壤肥力影响不明显,有机肥与化肥配施对提高土壤肥力有较好的作用。     

陕北黄土丘陵区牧草枯落物对针叶纯林土壤极化的修复效应

针对陕北半湿润黄土丘陵区的侧柏、油松和落叶松等针叶纯林,在前期关于土壤极化研究的基础上,通过采集林地腐殖质层土壤与7种不同牧草枯落物进行混合分解培养,研究不同牧草枯落物对针叶纯林土壤的修复效应,以此作为选择适宜修复牧草种的依据。结果表明:(1)针对侧柏纯林土壤,苜蓿等7种牧草对于速效钾含量,苜蓿、胡枝子、沙打旺、小冠花和草木樨对于蛋白酶活性的负向极化具有显著缓减作用。(2)针对油松纯林土壤,7种牧草对于碱解氮含量,毛苕子、苜蓿和草木樨对于有效磷含量,苜蓿对于蔗糖酶活性的负向极化均有显著缓减作用。(3)针对落叶松纯林土壤,胡枝子和红豆草对于碱解氮含量,苜蓿、红豆草、小冠花和毛苕子对于有效磷含量,除苜蓿和毛苕子外的其他牧草对于有机质含量,苜蓿以外其他牧草对于磷酸酶活性的负向极化均具有显著缓减作用。(4)综合主成分分析表明,对侧柏纯林土壤综合修复效果较好的依次为沙打旺、小冠花、胡枝子和毛苕子;对于油松纯林土壤综合修复效果较好的依次为苜蓿、小冠花和草木樨;对于落叶松纯林土壤综合修复效果较好的依次为苜蓿、草木樨和红豆草。     

一次层状云降水过程人工增雨时机与部位选择探析

应用常规资料、多普勒雷达及卫星云图资料,研究分析了2004年2月20日出现在华北久旱之后的一次大范围较强降雨过程。并探讨了常规探空资料与多普勒雷达探测资料相结合在人工增雨作业中的应用。     

不同养分配比对高粱根系生长及养分吸收的影响

为探明高粱养分吸收和根系生长对氮、磷、钾胁迫的响应,通过长期定位试验,在高粱/玉米轮作条件下研究了不同养分配比NPK、PK、NK、NP、CK对高粱根系生长及养分吸收的影响。结果表明:与NPK相比,长期不施氮肥(PK)条件下高粱总根长增加18.29%,总根体积降低26.52%,且根系主要分布在0~10 cm土层,直径小于0.5 mm细根所占比例显著增加。不施磷肥(NK)显著抑制了高粱根系生长,总根长、总根表面积和总根体积分别降低24.03%、27.48%和41.29%。不施钾肥(NP)对细根生长有明显抑制作用。不施氮、磷、钾均降低高粱对相应养分的吸收和累积,不施氮促进了营养器官中氮和钾素向籽粒转运,不施磷或钾肥抑制了氮、磷及钾的转运。高粱对养分的吸收、积累和转运与根系形态有关,不同养分积累与运转与根系形态关系表现不尽相同:氮素、钾素积累和转运与根系形态具有较好的相关性,氮素的积累和转运与植株生物量和产量的相关性大于磷素和钾素。综上,高粱根系形态及养分吸收对氮、磷及钾胁迫响应不同,该研究可为不同养分瘠薄地高粱高效栽培提供理论依据。     

作物养分平衡诊断与调节系统

“土壤—作物”是一个复杂系统,影响作物产量质量的因素是作物本身、土壤施肥以及其它环境因子之间关系的综合效应。通过科学试验,总结专家经验,用系统工程的原理和方法作营养元素的定量分析,寻找作物体内营养元素在系统内平衡的规律,建立数学模型和高产作物养分数据库。作物养分平衡诊断与调节系统是解决此问题的一项高新技术,并成功地在微型计算机上付诸实施,使之成为一项实用技术。     

湖北潮土区不同轮作制度下土壤养分平衡状况与评价

通过连续5年定点调查和取样分析,研究了湖北省2个潮土区域农田土壤养分平衡状况,并用允许养分平衡盈亏率进行了评价.结果表明:①在几种主要轮作制中,所有作物的K肥施用量及施用比例均明显比N肥低,但几乎所有作物的K素吸收量均明显高于N素吸收量,早、晚稻吸收P、K的比例明显高于其它作物.②不同轮作制中土壤养分平衡状况表现为N素有不同程度的盈余、P素基本平衡、K素总是亏缺的,且水田K素亏缺量明显高于早地.在此基础上,作者提出"减N稳P增K"和以一个轮作周期为单位进行统筹施肥的养分平衡调控措施,以实现作物生产的高产稳产和土壤养分平衡的良性循环.     

Browsing by red deer negatively impacts on soil nitrogen availability in regenerating native forest

Herbivores can have important indirect effects on belowground properties and processes that govern ecosystem form and productivity. A major way that herbivores affect ecosystem productivity is by modifying feedbacks that occur between dominant plants and belowground properties, and especially by changing the rates of nutrient mineralisation. In this study, we examine the effects of browsing by red deer, relative to landscape factors such as variations in microclimate and topography, on soil biological properties and N cycling in regenerating forest in an upland region of the Scottish Highlands. The site at Creag Meagaidh in the Scottish Highlands was sampled three times over the growing season of 2001 and soil cores were taken from four exclosures. Measures of soil biological properties and nitrogen availability were made. The results presented here suggest that although spatial and temporal variation were the dominant factors affecting soil biological properties and nitrogen dynamics in this ecosystem, herbivory also had consistent and significant effects on these measures. Browsing significantly reduced measures of DOC (27%), NO₃⁻ (48%), NH₄⁺ (49%) and N-mineralisation (53%). The microbial C:N ratio was also significantly greater (89%) in browsed than un-browsed areas, suggesting that the removal of deer reduced the extent that the microbial community was N-limited. These significant negative effects of browsing on soil nitrogen cycling have the potential to reduce ecosystem productivity. We conclude that removal of browsing over 14 years has accelerated native woodland regeneration, leading to subsequent increases in soil C- and N-mineralisation, further increasing plant N supply and tree growth in this ecosystem.     

黑土农田养分平衡与养分消长规律

通过 1 1年的定位试验结果表明 ,典型黑土农田 1 1年不施N肥 ,N素的自然供给力由 92 %下降到 5 0 %～ 60 % ;不施P肥 ,P素的自然供给力由 98%下降到 80 %～ 90 % ;不施钾肥 ,K素的自然供给力也由 1 0 0 %缓慢下降接近 90 %。农田养分平衡盈亏及其变化决定了土壤养分消长规律 ,其中有效磷的消长与P素盈亏的相关模型为Y =2 895 0 1 3 4x ,速效钾的消长与K素盈亏的相关模型为Y =1 8 81 0 1 63x。     

不同品种水稻产量形成过程的养分积累与分配特征研究

通过测定三系杂交稻"汕优63"、两系杂交稻"两优2186"和常规稻"IR64"不同器官N、P和K含量动态,探讨了3种水稻各生育期的养分积累与分配特征。结果表明:3种水稻稻株N含量均随生长过程逐渐下降,同一生育期水稻N含量以"汕优63"最高;除"汕优63"K含量在齐穗时明显上升外,3种水稻的K含量随生长过程逐渐下降;而P含量总体上在分蘖盛期最高。完熟期3种水稻的N积累量依次为24.79g/m2、15.14g/m2和14.42g/m2,P积累量为4.766g/m2、3.306g/m2和3.678g/m2,K积累量为2.439g/m22、.029g/m2和1.725g/m2。"汕优63"分配到籽粒中的N素比例为61.23%,分别比"两优2186"、"IR64"高17.97%和11.23%;分配到籽粒中的P素比例为62.97%,分别比"两优2186"、"IR64"高6.41%和9.63%;分配到籽粒中的K素比例为27.51%,分别比"两优2186"、"IR64"低3.00%和2.39%。在全生育期中,"汕优63"、"两优2186"和"IR64"的N需求量依次为31.33g/m2、22.88 g/m2、24.82g/m2,N、P、K吸收比依次为1∶0.192∶0.098、1∶0.219∶0.134和1∶0.255∶0.120。3种水稻中"汕优63"的养分生产效率最低。N、P、K生产效率"汕优63"依次为37.25kg/kg、193.80kg/kg和378.80kg/kg,"两优2186"依次为52.54 kg/kg、240.38kg/kg和392.16kg/kg,"IR64"依次为58.38kg/kg、228.83kg/kg和487.80kg/kg。三系杂交稻"汕优63"的N、P、K需求量大,积累量高,分配到籽粒中的比例亦高,与其高产特性相吻合。在保证N、P、K供给的前提下,进一步提高养分生产效率是实现"汕优63"高产、高效的关键。     

Proposed modifications of the diagnosis and recommendation integrated system (DRIS) for interpreting plant analyses

Abstract

The Diagnosis and Recommendation Integrated System (DRIS) is a unique method of interpreting plant analyses. DRIS includes a number of assumptions which distinguish it from “critical concentration”; approaches, the most important being that ratios of nutrient element concentrations are often better indicators of nutrient deficiency than are simple nutrient element concentrations. Though several workers have shown that DRIS often produces more accurate diagnoses of nutrient element deficiency than conventional approaches, the complexity of the DRIS methodology has discouraged its use. This paper offers three modifications of the DRIS methodology which can simplify its use and interpretation. These include simplified calculation of intermediate functions, modified parameter selection, and modified criteria for predicting response to additional fertilizer.     

Nutrient management regulations in The Netherlands

The application of nutrients affect the quality of the environment which justifies the consideration of regulations regarding their use in agriculture. In the early 1990s The Netherlands decided to use the indicator ‘nutrient surplus at farm level’ as the basis for a regulation which was called the mineral accounting system (MINAS). Exceedance of specified nitrogen (N) and phosphorus (P) surpluses (‘N and P loss standards’), resulted in a financial levy per kg exceedance. This NP surplus approach is a ‘goal-oriented regulation’ rather than a ‘means-oriented regulation’, giving farmers maximum freedom to stop nutrient leaks where they considered measures to be most effective in their specific situation. In 2003, however, the European Court of Justice ruled that The Netherlands Action Programme, of which MINAS was part, was in conflict with the EU Nitrates Directive. Important consideration here was that the legislation in The Netherlands contained as yet no specified application rates for N. The Netherlands was also reproached for implicitly allowing application rates of more than 170 kg N in the form of animal manure per ha per year without possessing formal permission by the European Commission to deviate from this threshold, a so-called ‘derogation’. A new, and meanwhile by the European Commission accepted Netherlands Action Programme defines the required N application rates, N fertilizer replacement values of various organic manure types, and periods in which the use of fertilizers and manures is forbidden. All these aspects will be sharpened in the years after 2006.     

两种间作体系中养分竞争与营养促进作用研究

应用根系分隔技术研究小麦 /蚕豆、小麦 /大豆间作中养分竞争和营养促进作用结果表明 ,与豆科根系相互作用时小麦生物量和养分吸收量均大于完全分隔和 30 μm孔径尼龙网分隔处理 ;与小麦根系相互作用时大豆生长受抑 ,生物量低和养分吸收量下降 ,而蚕豆生物量和养分吸收量未受显著影响。小麦竞争能力强于蚕豆和大豆 ,小麦 /大豆间作体系存在种间竞争作用 ,而小麦 /蚕豆间作体系存在种间促进互惠作用