施用生物有机肥对枸杞产量、品质及土壤肥力的影响

针对枸杞产业中过量施用化肥及长期连作的栽培模式导致土壤持续生产能力下降,枸杞品质降低等问题,研究生物有机肥对土壤肥力及枸杞产量和品质的影响。以宁夏主栽的4年生‘宁杞7号’红枸杞为研究对象,进行了连续2年施用不同量[0 t·hm~(-2)(T1)、3 t·hm~(-2)(T2)、6 t·hm~(-2)(T3)、9 t·hm~(-2)(T4)、12 t·hm~(-2)(T5)]生物有机肥的田间试验,以不施生物有机肥(T1)为对照,分析生物有机肥施用量对土壤肥力、枸杞产量、品质以及经济效益的影响,探究产量与品质之间的相关性,用主成分分析法,确定合理的生物有机肥施用量。结果表明:(1)施用生物有机肥能够降低土壤p H值和全盐含量,显著提高土壤有机质和碱解氮、有效磷、速效钾养分含量。(2)生物有机肥在枸杞增产和改善品质方面有显著作用,与不施肥(T1)相比,施生物有机肥增产38.01%～86.88%,枸杞浆果纵径增加7.16%～15.76%,横径增加8.66%～19.37%,百粒重增加6.47%～18.65%,可溶性固形物含量提高3.96%～10.37%,多糖含量提高8.57%～19.05%,Vc含量提高5.69%～17.08%。(3)年收益从44 282.20元·hm~(-2)增长至106 749.80元·hm~(-2),T2至T5处理较T1处理分别增加了59.95%、109.46%、139.27%和141.07%,产投比从2.08提高到了2.45。(4)相关分析表明,产量与纵径、横径和Vc呈极显著相关,与百粒重和多糖呈显著相关。(5)综合产量和品质分析得出T4处理效果最好,增产80.32%,纵径增加14.49%,横径增加17.53%,百粒重增加18.65%,可溶性固形物含量提高10.37%,多糖含量提高19.05%,Vc含量提高16.58%,年收益提高139.27%,产投比高达2.45。在宁夏枸杞种植区施用生物有机肥促进枸杞提质增效,综合产量和品质分析,合理的生物有机肥施用量控制在9 t·hm~(-2)较为适宜。     

生物炭和菜籽饼配施对土壤养分、酶活性及烟叶产质量的影响

为寻求适宜陕南烟田土壤改良的有机肥施用技术。采用生物炭与菜籽饼互配试验,研究不同碳氮比有机肥对土壤养分、土壤酶活性以及烟叶产质量的影响。结果表明:1、生物炭与菜籽饼配施能有效提高土壤酶活、增加土壤养分,其中T3(生物炭1500 kg hm~(-2)+菜籽饼750 kg hm~(-2))对土壤的综合肥力水平提升效果最佳,T2(生物炭750 kg hm~(-2)+菜籽饼750kg hm~(-2))次之;2、相关性分析表明土壤脲酶、酸性磷酸酶、蔗糖酶与土壤碱解氮、速效磷、速效钾均对土壤综合肥力水平具有较大贡献,能表征土壤肥力;3、生物炭与菜籽饼配施显著降低了烟叶烟碱含量、提高了烟叶钾含量、协调烟叶化学成分,其中以T2的搭配比例施用烟叶品质最佳且经济性状好,较CK(生物炭0 kg hm~(-2)+菜籽饼0 kg hm~(-2))产量提升6.2%,产值增加15.6%,上等烟与上中等烟比例分别提升8.3%和6.8%。综合分析,在陕西安康市旬阳地区推荐生物炭与菜籽饼配比为生物炭750 kg hm~(-2)+菜籽饼750 kg hm~(-2)。     

棉隆熏蒸与微生物有机肥联用对西瓜枯萎病的防控研究

通过田间试验评估了土壤熏蒸和微生物有机肥联用对西瓜枯萎病的防控效果及对西瓜产量与品质的影响。试验设置3个处理:对照(CK)、棉隆熏蒸结合普通有机肥处理(OF)、棉隆熏蒸结合微生物有机肥处理(BOF)。结果发现:与CK相比,BOF处理和OF处理均显著降低西瓜枯萎病发生率,病害防治效果分别为65.8%和54.1%;BOF处理还显著增加连作西瓜产量(增幅达33.4%),提高西瓜中心糖含量(增幅达15.9%)和糖酸比(增幅达13.4%)。棉隆熏蒸处理土壤细菌和真菌数量均显著低于CK,尖孢镰刀菌数量下降3个数量级;土壤脲酶、蔗糖酶、荧光素二乙酸酯酶活性以及土壤微生物碳源利用多样性指数、均一性指数较CK均显著降低。棉隆熏蒸后施用有机肥可使土壤微生物数量、土壤酶活性及微生物碳源利用多样性逐步恢复,其中BOF处理土壤微生物数量和酶活性恢复速度和强度更大、病原菌数量及病原菌与真菌数量比最低、微生物碳源利用多样性指数最高。结果表明,利用棉隆对连作西瓜土壤熏蒸20 d能显著减少病原菌数量,配合施用微生物有机肥,能快速改善土壤微生物区系和恢复土壤酶活性,降低枯萎病的发生,并有效促进西瓜生长,提高西瓜产量及品质。     

有机肥施用对农田中小型土壤动物群落的影响

2016年玉米生长季6～9月,以农田土壤为研究对象,设置了有机肥4个不同施用量处理,即0 kg·hm~(-2)(CK)、15 000 kg·hm~(-2)(OF1)、30 000 kg·hm~(-2)(OF2)、45 000 kg·hm~(-2)(OF3),并对其中小型土壤动物群落及其多样性的变化进行调查研究。研究结果表明,1)从试验样地共捕获中小型土壤动物2 821只,其中:OF处理显著提高了中小型土壤动物个体密度(P0.05),OF1、OF2和OF3处理分别较CK提高2.28%、31.93%和60.70%;有机肥施用有降低类群数的趋势,但无显著差异(P0.05);2)各处理对中小型土壤动物多样性指数无显著影响(P0.05);3)农田中小型土壤动物具有明显表聚性,各处理0～10 cm土层的个体密度和类群数显著高于10～20和20～30 cm土层的个体密度(P0.05)。有机肥施用对农田中小型土壤动物具有一定的影响,有机肥对土壤的影响是深远的,目前的结果着重表现在对个体密度的影响较大,对多样性的变化,需要长期观测。     

特制有机肥提高贵州黄壤氮矿化和硝化率的研究

植烟土壤中的氮素形态比例是优质烟叶生产的关键,合理施用有机肥可以调节土壤中不同形态氮素矿化水平。以贵州植烟黄壤为研究对象,采用Stanford长期好气间歇淋洗培养法,研究并模拟了不同特制有机肥施用量(0(CK),750 kg·hm~(–2)(1F),1 500 kg·hm~(–2)(2F),2 250 kg·hm~(–2)(3F))下的土壤氮素矿化过程。结果表明,供试贵州黄壤培养5 d后硝化率低于10%,后期硝态氮释放比例严重偏低,土壤在烟草旺长期能供给的硝态氮总量为66.89 mg·kg~(–1),不能满足烟草全生育期内的需氮情况。特制有机肥施用后土壤速效氮矿化速率均呈"前快后慢"趋势,前期矿化量高,后期矿质氮素释放减少并逐渐稳定,符合烟草生长对氮的吸收规律。特制有机肥施用显著提高了土壤速效氮矿化量,速效氮矿化量最多增长420.1%,硝态氮最多增长276.6%。添加特制有机肥显著提高了植烟黄壤硝化率,硝化率增幅范围为8.1%～50.4%。3F处理特制有机肥施用量条件下,土壤硝化率变化范围为43.69%～51.22%,最符合烟草对不同形态氮素的吸收比例,有助于提高烟株产质量。综上所述,每公顷施用2 250 kg特制有机肥最适宜贵州黄壤烟草种植。     

西瓜根系分泌酸性磷酸酶对有机肥营养的响应

有机肥营养对西瓜品质具有提升效果,但根系对有机肥中养分的吸收机制尚不完全清楚,尤其对磷素的利用机制。本研究关注西瓜根系分泌酸性磷酸酶活性对有机肥施用的响应。采用模拟西瓜根系分泌物的方法研究有机酸对有机肥中可溶性全磷和有效磷含量的影响;采用砂培的方法,研究有机肥中的磷替代化肥磷时西瓜根系分泌酸性磷酸酶活性的响应;采用田间试验研究有机肥替代化肥以及有机肥不同施用量对西瓜根际酸性磷酸酶活性、西瓜磷营养、产量和品质的影响。结果表明,有机肥中水浸提可溶性全磷含量为6.9 g?kg~(-1),可溶性无机磷含量为525.1 mg?kg~(-1),可溶性全磷中无机磷占7.6%,有机磷占92.4%,可溶性有机磷需经过水解后才能被根系吸收。有机肥中磷替代化肥磷时,西瓜根系和根际土壤酸性磷酸酶活性均显著提高,西瓜茎、叶中磷含量提高。施用三倍有机肥时西瓜根际土壤有效磷含量和西瓜产量提高。因此,有机肥中磷替代化肥磷时,西瓜通过提高根系分泌酸性磷酸酶的活性而提高利用有机磷的能力。     

施用生物有机肥对黄瓜不同生育期土壤肥力特征及酶活性的影响

为了探讨生物有机肥对潮土土壤肥力特征及酶活性的影响,采用田间小区试验,以黄瓜为试验作物,研究了生物有机肥对黄瓜不同生育期潮土0—15cm和15—30cm土层肥力特征及酶活性的影响,其中生物有机肥施用量分别为0t/hm~2(CK),10t/hm~2(Y1),20t/hm~2(Y2)。结果表明:(1)在黄瓜同一生育期,不同土层中土壤全氮、铵态氮、硝态氮、速效磷和有机质含量均随着生物有机肥施用量的增加呈上升趋势。在黄瓜成熟期,Y1和Y2处理0—15cm土层中土壤全氮、铵态氮、硝态氮、速效磷、土壤有机质含量与CK相比,分别增加了5.99%,11.21%,17.48%,5.98%,39.30%和6.59%,25.86%,21.99%,10.78%,61.76%,其中土壤铵态氮和有机质含量在各处理中的差异达到显著水平(P0.05),而Y1和Y2处理15—30cm土层中土壤硝态氮和速效磷较CK分别增长了18.83%~23.27%和39.30%~61.76%。(2)在黄瓜同一生育期,随着生物有机肥施用量的增加,不同土层中土壤脲酶和过氧化氢酶的活性均逐渐增强。在黄瓜成熟期,施用生物有机肥的Y1和Y2处理0—15cm土层中土壤脲酶和过氧化氢酶活性与CK相比分别增加了47.02%~62.08%和14.41%~23.73%,且不同处理之间差异显著(P0.05),而15—30cm土层中土壤脲酶和过氧化氢酶活性与CK相比,分别增加了49.17%~67.75%和40.01%~63.33%,且Y1和Y2处理与CK差异达到显著水平(P0.05)。(3)随黄瓜生育期的延长,不同土层中各肥力指标和土壤脲酶活性均呈下降趋势,而土壤过氧化氢酶活性呈先增加后降低的趋势,且0—15cm土层土壤各肥力指标和酶活性均高于15—30cm土层。综上所述,施用生物有机肥可提高潮土不同土层的土壤肥力水平和土壤酶活性,且土壤肥力和酶活性随生物有机肥施用量的增加而增加。     

玉米秸秆生物炭对褐土微生物功能多样性及 细菌群落的影响

生物炭施入土壤被认为是一种有效的固碳减排措施,可增加土壤有机碳及矿质养分含量,提高土壤的持水能力及保肥能力。为探明其施入土壤后对土壤微生物活性及多样性的影响,本文在盆栽试验条件下,采用Biolog与高通量测序相结合的方法,研究了CK(不施生物炭)和施用5 g·kg~(-1)、10 g·kg~(-1)、30 g·kg~(-1)、60 g·kg~(-1)玉米秸秆生物炭对土壤微生物碳源利用能力(AWCD)、功能多样性指数以及土壤细菌的丰度和多样性的影响。结果表明,随着生物炭施用量的增加,表征土壤微生物活性的AWCD值呈下降趋势,表现为:5 g·kg~(-1)处理≈CK10 g·kg~(-1)处理30 g·kg~(-1)处理60 g·kg~(-1)处理,其中CK和5 g·kg~(-1)处理间差异不显著(P0.05),而10 g·kg~(-1)、30 g·kg~(-1)和60 g·kg~(-1)处理在整个培养期间的AWCD值显著低于CK处理(P0.05);土壤微生物群落代谢功能多样性指数(H′)、碳源利用丰富度指数(S)均随生物炭施用量的增加而呈下降趋势,但均匀度指数(E)表现出相反趋势,5g·kg~(-1)、10 g·kg~(-1)、30 g·kg~(-1)、60 g·kg~(-1)各处理的H′较CK处理分别增加0.16%、-0.88%、-3.14%、-11.09%,S分别增加-2.82%、-11.27%、-18.31%、-47.89%,E分别增加1.14%、3.00%、3.73%和13.76%。主成分分析表明,与CK处理比较,5 g·kg~(-1)处理对土壤微生物群落碳源利用方式没有显著影响(P0.05),而10 g·kg~(-1)、30 g·kg~(-1)和60g·kg~(-1)处理对土壤微生物群落碳源利用方式影响显著(P0.05)。随着生物炭施用量的增加,土壤细菌OTU数目及丰富度指数(Chao1)呈增加趋势,5 g·kg~(-1)处理与CK处理差异不显著,而10 g·kg~(-1)、30 g·kg~(-1)、60 g·kg~(-1)处理的OTU数目较CK处理分别增加1.09%、5.26%、24.42%,Chao1分别增加5.73%、10.21%、37.68%。土壤中施用生物炭后土壤细菌变形菌门(Proteobacteria)的丰度在CK处理和5 g·kg~(-1)处理间差异不显著(P0.05),而10g·kg~(-1)、30 g·kg~(-1)、60 g·kg~(-1)处理较CK处理分别增加32.3%、21.1%、16.7%,拟杆菌门(Bacteroidetes)的丰度随着生物炭施用量的增加各处理较CK处理分别减少22.1%、55.3%、66.8%、50.5%。生物炭施入土壤后降低了土壤可培养微生物的活性,减少或改变了土壤微生物碳源利用的种类,使土壤原有微生物群落组分发生改变,生物炭也影响了土壤细菌各菌群在土壤中的丰度,使其分布的均匀性降低。为了不影响微生物群落结构和功能,石灰性褐土上生物炭一次还田量不能超过5 g·kg~(-1)(干土)。     

施用微生物有机肥对连作条件下西瓜的生物效应及土壤生物性状的影响

为探讨施用微生物有机肥对连作条件下西瓜生长、土壤微生物的影响,在西瓜连作3年的土壤上采用小区试验方法分析施用微生物有机肥对西瓜的生物学效应及对土壤微生物群落结构的影响。试验设置4个处理,依次为健康菜园土育苗(CK)、健康菜园土育苗+定植期增施微生物有机肥(施肥量为每株25 g)、健康菜园土+微生物有机肥育苗(微生物有机肥︰健康菜园土=1︰49)、健康菜园土+微生物有机肥育苗+定植期增施微生物有机肥(施肥量为每株25 g)。结果显示:在育苗及定植期均施用微生物有机肥使西瓜的生物学性状得到显著改善。与对照相比,施用微生物有机肥使西瓜株高、叶片数、叶绿素含量、植株氮、磷、钾吸收总量以及西瓜品质、产量显著增加(P<0.05);同时,微生物有机肥富含优质碳源和微生物,健康菜园土育苗+定植时增施微生物有机肥和健康菜园土+微生物有机肥育苗+定植期增施微生物有机肥处理土壤中细菌总量与对照相比分别增加24.9%~51.0%和35.7%~55.8%,放线菌数量分别增加18%~41%和15%~35%,真菌数量分别增加7.4%~21.9%和4.9%~31.9%;土壤中有益菌数量和放线菌与真菌的比例增加可有效抑制尖孢镰刀菌活性,对枯萎病的防治率高达83%以上。微生物有机肥能激发连作土壤有益微生物活性,显著改善和调节连作西瓜生长,对西瓜的连作障碍有明显缓解作用。     

生物有机肥对保护地西瓜生长、产量和品质的影响

采用田间小区试验方法,以施普通有机肥(OF)和当地习惯施肥(CK)为对照,研究了保护地施用生物有机肥(BOF)对西瓜生长、产量和品质的影响,旨在为当地保护地西瓜的高产优产提供依据。结果表明:施用生物有机肥明显促进了保护地西瓜的生长。结瓜期生物有机肥处理的主蔓长比普通有机肥和当地习惯施肥处理分别增加了10.9%和15.2%,SPAD值比普通有机肥处理和当地习惯施肥处理分别提高了9.9%和6.7%,结瓜部位比普通有机肥处理和当地习惯施肥处理分别提高了10.3 cm和14.5 cm,但是生物有机肥处理对西瓜的叶片数和茎粗没有显著影响。与普通有机肥和当地习惯施肥处理相比,施用生物有机肥显著提高了西瓜的结瓜个数和产量,结瓜个数比普通有机肥处理和当地习惯施肥处理分别增加7.6%和11.6%,产量分别提高了14.5%和17.9%,生物有机肥处理的产量达46 860 kg·hm-2,而普通有机肥处理对西瓜没有明显的增产效果。施用生物有机肥可提高西瓜的可溶性固形物(SSC)含量,降低西瓜的果皮厚度,但是与普通有机肥和当地习惯施肥处理差异均不显著(p0.05)。