三种不同绿肥的腐解和养分释放特征研究

利用网袋法模拟研究旱地条件下箭筈豌豆（Vicia sativas L.）、苕子（Vicia villosa Roth. Var.）、山黧豆（Lathyrus palustris L. Var. Pilosus ledeb） 三种绿肥的腐解和养分释放特征。结果表明,三种绿肥均在翻压15 d内腐解较快,腐解率均在50%以上,之后腐解速率逐渐减慢,翻压70 d时,箭筈豌豆、苕子和山黧豆的累积腐解率分别达71.7%、67.3%和74.1%。氮和钾在翻压10 d内释放较快,碳和磷在翻压15 d内释放较快,之后释放速率均减慢。箭筈豌豆、苕子和山黧豆在翻压70 d时的碳累积释放率分别为71.3%、67.0%和74.1%。三种绿肥的养分累积释放率均是K>P>N,在翻压70 d时钾的累积释放率均在90%以上,磷的累积释放率为73.3%～78.7%,氮的累积释放率为59.9%～71.2%,其中山黧豆的氮和磷累积释放率高于箭筈豌豆和苕子,而三种绿肥钾的累积释放率无显著差异。养分释放量结果表明,箭筈豌豆和苕子的养分累积释放量表现为K>N>P,而山黧豆表现为N>K>P,不同绿肥的养分累积释放量不同,山黧豆的氮累积释放量最高,箭筈豌豆的磷和钾累积释放量最高,苕子各养分的累积释放量都最低。     

不同绿肥对土壤肥力及后茬水稻养分吸收的影响

为了探究不同绿肥品种之间的生长差异及其翻压后对后茬水稻养分的影响，通过选取7种不同绿肥（紫云英、白三叶草、金花菜、光叶苕子、箭筈豌豆、油菜、二月兰），以冬闲田（CK）为对照，进行大田试验，分析不同绿肥品种的生长性状、土壤肥力和水稻的产量、养分、养分累积量等指标。结果表明：不同的绿肥作物品种存在着不同的生长差异，综合来看以光叶苕子、箭筈豌豆的生物量最高，分别为46.07 t/hm2、38.74t/hm2，二者养分含量及养分累积量显著高于其他绿肥品种，适合作为苏北地区种植的绿肥品种；种植绿肥具有提高土壤肥力的潜力，促进土壤养分累积，同时对改良土壤肥力具有积极的作用。箭筈豌豆翻压后的土壤pH比CK 高出0.71%，光叶苕子翻压后有机质含量、全氮含量比CK高出1.56%、8.86%；绿肥翻压后对水稻秸秆和籽粒的氮、磷、钾含量及其累积量有了显著的增加，其中以箭筈豌豆的综合效果最好，与CK相比，箭筈豌豆翻压后水稻秸秆全氮累积量、全磷累积量分别提高15.18%、14.98%，水稻籽粒全氮累积量、全钾累积量分别提高9.98%、15.02%，水稻地上部全氮总累积量、全磷总累积量分别提高14.75%、20.42%。综上，光叶苕子、箭筈豌豆的生物量、养分累积量较高，推荐作为该地区种植的绿肥品种；光叶苕子能够对土壤肥力有一定的提高，箭筈豌豆能够促进水稻养分含量及养分累积量。研究结果可为苏北地区绿肥的利用与推广提供理论依据。     

华北冬绿肥作物养分累积特征及对翻压前土壤养分的影响

采用大田试验方式研究华北地区冬绿肥生态适应性。试验设置冬闲、二月兰、毛叶苕子、黑麦、黑麦草、毛叶苕子二月兰混播、毛叶苕子黑麦混播7个处理,分析其养分累积及其对翻压前土壤养分的影响。结果表明,供试冬绿肥翻压前生物产量为4991～7262 kg/hm²,氮、磷、钾累积吸收量分别为121.5 ～191.4、26.8～41.9、140.7～261.5 kg/hm²,显著高于冬闲处理。其中,毛叶苕子氮吸收量最高,黑麦磷、钾吸收量最高;冬绿肥翻压前土壤硝态氮、有效磷含量显著降低,土壤速效钾含量显著增加。研究结果为冬绿肥种植减少土壤氮、磷养分淋失和钾素固持提供了理论支持。     

翻压绿肥减施化肥下贵州猕猴桃果实快速增长期的叶片性状与土壤养分特征

为贵州优质猕猴桃园的绿肥利用技术提供支撑。设置等量的不同品种绿肥翻压(毛叶苕子G1、箭筈豌豆G2、黑麦草G3),分别配合不同的化肥减量梯度(100%F、85%F、70%F、55%F、0%F),以不施肥为对照,共设置16个处理,在猕猴桃果实快速增长期,调查测定叶面积、重量、叶绿素含量以及土壤养分等,研究施肥处理对猕猴桃生长及园地土壤性状的影响。结果表明:与对照相比,翻压毛苕、箭碗减施化肥可显著促进猕猴桃的叶面积、比叶面积、叶片磷含量,G1+70%F、G2+85%F的叶面积分别增加了117.33%、110.65%,G1+70%F、G2+85%F的比叶面积分别增加了85.31%、73.10%,G1+85%F、G2+100%F的叶片磷含量分别提高了23.21%、17.86%;翻压毛苕、黑麦草减施化肥可显著促进猕猴桃的百叶重,G1+55%F、G3+55%F分别增加了40.31%、33.77%;翻压这3种绿肥减施化肥均可显著提高土壤有效磷含量,各组含量最高的G1+70%F、G2+100%F、G3+70%F处理分别提高了104%、108%、104%;翻压箭碗减施化肥可显著提高土壤速效钾含量,G2+100%F提高了57.6%;翻压黑麦草减施化肥的土壤pH值显著增高,G3+70%F提高了7.17%。双因素方差分析翻压绿肥品种与化肥减量梯度,化肥减施条件下,翻压毛苕处理的猕猴桃最大叶宽、叶面积、比叶面积显著高于翻压黑麦草处理,翻压毛苕处理和翻压黑麦草处理的土壤pH值显著高于翻压箭碗处理;翻压绿肥条件下,55%F处理的猕猴桃叶片氮含量显著高于100%F和85%F,且55%F处理的猕猴桃百叶重显著高于85%F、0%F,100%F和85%F处理的土壤碱解氮含量、猕猴桃叶片磷含量显著高于70%F;翻压绿肥与化肥减施的交互作用可显著提高土壤有效磷含量49.84%～80.73%。翻压绿肥减施化肥对猕猴桃果实快速增长期的比叶面积有显著提升作用,有利于提高叶片的氮、磷、钾含量向丰产优质的养分范围发展,尤其对叶片磷含量的提升作用明显,对土壤碱解氮、有效磷含量也有显著增高的作用,翻压绿肥条件下减少15%化肥有利于平衡土壤养分,在促进猕猴桃吸收利用的同时保障土壤速效养分,使猕猴桃园向优质方向发展。     

绿肥翻压对植烟土壤养分状况的影响

为探究绿肥翻压对植烟土壤养分状况的影响,分析了绿肥翻压对不同土壤类型以及不同烤烟生育期烟田土壤有机质含量、pH值、速效氮、有效磷、速效钾等土壤主要指标的影响。结果表明,绿肥翻压对烤烟团棵期、旺长期和成熟期的土壤都有较好的改善作用,当每667 m~2绿肥翻压量为1 000 kg时,改善效果最佳。同时,绿肥翻压也能够显著改善紫色土、黄壤和黄棕壤有机质、速效氮和pH值等土壤指标,提高烟田土壤质量。     

轮作绿肥对盐碱地土壤性质、后作青贮玉米产量及品质的影响

为明确种植和翻压绿肥改良和培肥盐碱地的效果,采用田间试验研究了种植和翻压毛叶苕子(Vicia villosa Roth.)、田菁(Sesbania cannabina Poir.)、草木樨(Melilotus officinalis L.)、紫花苜蓿(Medicago sativa L.)、箭筈豌豆(Vicia sativa L.)和黑麦草(Lolium perenne L.)6种绿肥对中度苏打盐碱地土壤理化性质、返还土壤的N、P_2O_5和K_2O数量、后作青贮玉米(Zea mays L.)鲜草产量及蛋白质含量的影响。结果表明:与对照(不种植绿肥)相比,绿肥生长后期可显著提高土壤含水量1.0%~6.2%,使pH降低0.03~0.43,EC降低0.12~1.50 mS×cm~(-1);翻压绿肥可返还土壤N 15.6~195.4 kg×hm~(-2)、P_2O_5 5.3~58.8 kg×hm~(-2)和K_2O 34.5~127.9 kg×hm~(-2),使土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷和速效钾分别提高0.42~1.86 g×kg~(-1)、0.05~0.34 g×kg~(-1)、0.5~32.3 mg×kg~(-1)、0.42~4.65 mg×kg~(-1)和3.8~26.1 mg×kg~(-1);与对照相比,青贮玉米的鲜草产量和蛋白质含量分别增加1 294~19 391 kg×hm~(-2)和0.4~23.9 mg×g~(-1)。总体而言,种植和翻压豆科绿肥在保蓄土壤水分,降低土壤pH和EC,提升土壤有机质含量和N、P_2O_5、K_2O养分数量(特别是N素数量),提高青贮玉米鲜草产量与蛋白质等方面的效果均显著优于禾本科绿肥,其中以适应性强、生长快、生物量大的毛叶苕子处理的改良、培肥土壤,生产优质牧草的效果最好;其次是草木樨处理。种植和翻压豆科绿肥可有效改良中度苏打盐碱地,显著提高土壤肥力,提供无机养分替代部分化肥,提高优质牧草的生产,是适合大同盆地中度苏打盐碱地经济、有效和环保的改良模式,对稳定耕地面积、保证粮食安全具有重要意义。     

渭北旱地夏闲期秸秆还田和种植绿肥对土壤水分、养分和冬小麦产量的影响

研究渭北旱地秸秆和绿肥还田土壤水分、养分的变化,对黄土高原旱区作物高产稳产有重要意义。以夏季裸地休闲为对照,研究免耕小麦秸秆还田和种植豆科绿肥及二者混合对渭北旱地冬小麦产量,播前、开花期和收获后土壤水分、硝态氮、铵态氮、有效磷和速效钾数量的影响。试验结果表明,秸秆还田和种植绿肥对冬小麦籽粒产量和生物量无影响;夏闲期种植绿肥和秸秆＋绿肥处理使播前和开花期60—160cm土壤贮水减少;种植绿肥处理表层0-20cm土壤硝态氮在播前显著增加10．7kg·hm-2,收获期增加18．4kg·hm-2;开花期种植绿肥土壤有效磷提高43．4kg·hm-2,收获期有效磷数量仍较对照高24．4kg·hm-2;秸秆还田和种植绿肥对土壤铵态氮和速效钾没有显著影响。可见,一年秸秆还田和种植绿肥对冬小麦产量没有产生显著影响,种植绿肥降低了土壤贮水,但提高了表层土壤硝态氮和有效磷数量,不同栽培方式对土壤铵态氮和速效钾含量没有影响。     

干湿交替程度对土壤速效养分的影响

降雨和灌溉引起的干湿交替显著影响土壤速效养分的转化和迁移。为了探究干湿交替程度对土壤速效养分的影响,采用室内模拟干湿交替试验,设置轻度(DW1,复水至60%WHC)、中度(DW2,复水至45%WHC)、重度(DW3,复水至30%WHC)3种干湿交替程度,并以恒湿处理(CM,恒定60%WHC)为对照,探究试验前后土壤pH、水溶性有机碳(dissolved organic carbon,DOC)、铵态氮、硝态氮、速效磷及速效钾的变化。结果表明:DW1土壤pH比其他各组低0.25~0.45,其余各组间差异不显著;培养后CM组DOC下降20.01%,DW组下降37.04%~41.36%,不同程度干湿交替处理间差异不显著。土壤铵态氮含量在培养后下降18.19%~42.02%,各处理间表现为DW3>DW2>DW1;土壤硝态氮含量较培养前急剧增长,表现为DW1>DW2>DW3,DW2的铵态氮和硝态氮含量与CM组基本一致。土壤速效钾和速效磷培养前后变化不大,但DW2速效磷含量较其他各处理减少2.93~4.00 mg/kg,而DW3的速效钾含量较其他各处理减少3.69~14.72 mg/kg。干湿交替显著降低土壤DOC和铵态氮含量,增加土壤硝态氮含量,对土壤pH、速效磷、速效钾影响不大。干湿交替程度的增强能提高土壤pH,促进铵态氮的产生,抑制硝态氮和速效钾的生成,但对DOC和速效磷影响不大。     

短期免耕对黑土有机碳、全氮和速效养分的影响

对中层黑土上连续监测了6年的玉米免耕和秋翻两种耕作处理下的耕层土壤有机碳、全氮和速效氮、磷、钾进行了分析。结果表明:耕作处理对土壤养分的影响主要表现在不同的土壤深度上,免耕造成了土壤有机碳和全氮的分层化,即表层0~5 cm有机碳和全氮含量明显高于亚表层,而秋翻土壤有机碳和全氮分布则比较均匀。免耕处理的速效养分均表现为表层与亚表层存在明显差异。免耕处理下有机碳、全氮和速效氮、磷、钾在土壤表层发生明显富集。     

不同冬绿肥翻压对土壤有机氮组分和氮素矿化的影响

[目的]研究不同冬绿肥种植与翻压对土壤氮素供应能力的影响,为改进华北地区冬绿肥种植技术,提高作物产量和维持土壤生产力提供理论依据。[方法]在天津市武清区设置大田冬绿肥/玉米轮作定位试验(2012—2019年)种植和翻压冬绿肥,测定不同冬绿肥及组合处理即二月兰、毛叶苕子、黑麦、黑麦草、毛叶苕子与二月兰混播和毛叶苕子与黑麦混播土壤有机氮及组分含量;同时进行室内培养试验,测试不同处理土壤的有机氮矿化势(N₀)和矿化量,分析冬绿肥种植与翻压对土壤有机氮组分及矿化的影响(以冬闲处理为对照)。[结果]与对照相比,冬绿肥种植与翻压显著提高总有机氮含量(幅度为3.05%～12.36%),显著降低非酸解态有机氮含量(18.87～55.87 mg/kg)。冬绿肥处理N₀值在189.15～245.90 mg/kg之间,比冬闲对照增加14.16%～48.41%,土壤矿化半衰期t_1/2比冬闲对照提高22.57%～73.11%。所有处理室内培养24周矿化分解土壤有机氮主要组分为酸解总氮,冬绿肥处理土壤酸解总氮矿化量比对照高3.41～20.54 mg...     

低磷胁迫下箭筈豌豆和毛叶苕子根际过程的差异比较

采用我国北方两个豆科绿肥品种: 箭筈豌豆（Vicia sativa L.）与毛叶苕子（Vicia villosa Roth）,在控制条件下通过不同供磷处理的营养液培养,研究了不同绿肥作物适应低磷胁迫根际过程的差异,并揭示其高效利用磷的机理。试验通过分次取样的方法,测定了两种豆科作物在缺磷与供磷条件下的生物量、根系质子释放速率、根系有机酸分泌速率以及根表酸性磷酸酶活性的动态。结果表明,箭筈豌豆与毛叶苕子在生长前期对低磷胁迫的响应存在明显差异。箭筈豌豆主要靠增大质子释放量和提高酸性磷酸酶活性来适应低磷胁迫; 而毛叶苕子主要通过提高根冠比、扩大根系生物量来对外界环境中的缺磷状况做出响应,在缺磷时其根表酸性磷酸酶的活性显著提高。箭筈豌豆与毛叶苕子可通过协调根系形态和生理的适应性变化提高对磷的吸收。     

红壤翻压绿肥对烟草农艺性状及线虫危害的影响

通过2种化肥用量、5种翻压绿肥量组成的10个处理田间小区试验,研究云南红壤翻压绿肥量对烟草农艺性状及线虫危害的影响。结果表明,烟草叶片大小、株高、茎粗与翻压绿肥量呈显著或极显著正相关;烟草采收末期,红壤寄生性线虫和非寄生性线虫数量随着翻压绿肥数量的增加而趋于增加,烟草根结线虫危害级别与翻压绿肥量呈极显著负相关。因此,翻压绿肥改善了烟草养分供给,促进了烟草生长,增强了烟草抗御线虫危害的能力,对烟草根结线虫危害起到了防治作用。生产上通常翻压绿肥15 000 kg/hm2,以达优质适产。     

光叶紫花苕子在烟田中的腐解及养分释放动态研究

利用尼龙网袋法研究光叶紫花苕子在烟田中的腐解和养分释放规律。结果表明,种植烤烟与否对光叶紫花苕子有机物质的腐解及养分释放动态无明显影响。其有机物质前2周腐解最快,第3～9周腐解速率中等,9周以后较慢,各阶段平均每周分解量分别占整个烤烟生育期内总分解量的29.86%～31.76%,2.52%～2.60%和1.41%～1.74%。光叶紫花苕子的碳、氮、钾释放量与翻压时间的关系可用对数方程拟合,前1～2周释放速率最快,其后释放速率迅速下降并趋于稳定。其中氮在前5周释放量占其整个烤烟生育期内总释放量的86.90%～92.27%,不存在后期氮供应过多导致烤烟成熟期推迟问题。光叶紫花苕子磷的释放速率较平稳,没有明显阶段性,其释放量与翻压时间关系可用直线方程拟合。经过整个烤烟生长季节的分解,光叶紫花苕子碳、氮、钾、磷的释放率分别达到68.76%～71.28%、69.57%～74.40%、97.98%～98.02%、41.26%～42.41%。烟田翻压光叶紫花苕子做绿肥时,应在烟苗移栽前择期翻压,并适当减少化肥用量。     

小网格防护林影响土壤蒸发机理及节水、减盐效应

采用热平衡法研究新疆杨防护林林网内外的土壤蒸发量、蒸发效能及相关气象因子,用主成分分析探讨小网格防护林影响土壤蒸发的主要因子为空气温度因子、空气湿度因子、近地层风速因子和太阳辐射平衡值;分析新疆杨防护林对主导因子的影响程度;推算林网内表层土壤减盐量。     

苏南稻田4种冬绿肥养分特性及对翻压前土壤无机氮的影响

为充分利用苏南冬闲稻田发展适宜绿肥作物种植,在大田试验条件下,研究了毛叶苕子（Vicia villosa Roth）、 光叶苕子（Vicia villosa var.）、 紫云英（Astragalus sinicus L.）和肥田萝卜（Raphanus sativus L.）4种绿肥作物的生长、 营养特性,比较分析了绿肥作物翻压前不同处理间耕层土壤无机氮含量与构成的差异。结果表明,在绿肥作物翻压期,4种绿肥作物均达到较高生物量和养分累积量,鲜重、 干重分别为24.8 30.7 t/hm2和3.6 4.2 t/hm2,不同绿肥作物间无显著差异。 4种绿肥作物的吸氮量为69.8 136.4 kg/hm2,毛叶苕子最高,肥田萝卜最低。吸磷量为7.1~11.3 kg/hm2,肥田萝卜最高,紫云英最低。吸钾量为117.6~151.3 kg/hm2,毛叶苕子最高,光叶苕子最低。与对照冬闲相比,种植绿肥作物不同程度地降低了耕层土壤无机氮含量（平均降低38.9 kg/hm2）,其中硝态氮含量下降明显,铵态氮含量均较对照土壤有增加趋势（平均提高6.5 kg/hm2）,毛叶苕子和光叶苕子处理铵态氮含量增加显著。4种绿肥作物均适合苏南冬闲稻田种植,能潜在降低无机氮的损失风险和为后季水稻作物生长提供养分。     

绿肥覆盖对紫色土坡耕地柑橘园氮磷流失的阻控效应研究

为探明紫色土坡耕地不同绿肥覆盖对柑橘园径流和养分流失的阻控效应,在田间径流小区设置黑麦草(Lolium perenne L.)、光叶苕子(Vicia villosa Roth var.)、二月兰(Orychophragmus violaceus)和清耕对照4个处理,定量监测了在自然降雨条件下不同处理的径流及氮磷养分流失量。结果表明,与清耕对照相比,周年内绿肥覆盖可显著降低8.7%~27.0%的地表径流量、30.1%~50.6%总氮流失量和32.4%~62.9%总磷流失量。绿肥覆盖对径流和养分的阻控效应在不同品种间存在差异,整体表现为黑麦草>光叶苕子>二月兰。与清耕对照相比,黑麦草覆盖使径流中总氮、可溶性氮、硝态氮和铵态氮的流失总量分别减少50.6%,47.0%,49.5%和48.1%;总磷、可溶性磷和磷酸盐流失总量分别减少62.9%,62.6%和62.6%。此外,绿肥覆盖对不同形态养分的阻控效应也有所不同,其径流液中以可溶性氮和颗粒态磷的流失占比最大,分别占总氮和总磷的59.6%~67.0%和68.6%~71.8%。综上,绿肥覆盖栽培能有效降低紫色土坡耕地柑橘园径流及氮磷的流失,其中以覆盖栽培黑麦草和光叶苕子较好。研究结果为紫色土坡耕地柑橘园水土保育和面源污染防治提供了依据。     

华北地区春玉米–冬绿肥轮作对碳、氮蓄积和土壤养分以及微生物的影响

华北农田纳入冬绿肥能够提升土壤质量和抑制土壤风蚀。本文主要以一年一茬春玉米为例,将毛苕子（Vicia villosa Roth）与二月兰（诸葛菜,Oryehophragmus violaeeus）作为冬绿肥,研究春玉米冬绿肥轮作模式下的碳氮蓄积量及土壤养分和微生物的变化。2 年试验结果表明,冬绿肥区碳蓄积量是冬闲区的2.4～3.6倍;氮蓄积量约为冬闲区的4.0～4.7倍;二月兰区碳蓄积量比毛苕子区高32.7%～39.2%,毛苕子区氮蓄积量比二月兰区高约5.7%,差异显著（碳蓄积量是指在该轮作系统下植物体的碳素累积量;氮蓄积量是指在该轮作系统下植物体的氮素累积量）。春玉米种植制度短期纳入冬绿肥作物对玉米产量及对土壤pH,速效氮、速效磷含量、土壤总碳量无显著影响。冬绿肥区有机碳含量比冬闲区提高4.5%～5.7%,且二月兰区毛苕子区,差异显著;冬绿肥显著提高了土壤微生物数量,以细菌数量变化最为明显。冬绿肥区细菌数量是冬闲区的2.0～3.7倍,毛苕子区二月兰区。说明农田短期纳入冬绿肥,可以提高土壤有机碳含量,促进土壤微生物的活动,有利于保持土壤肥力。     

苜蓿对旱地土壤有机碳氮变化的驱动作用

根据旱地长期定位试验和分离土壤有机质中微粒有机质及矿物结合有机质的方法,研究了长期生长苜蓿对土壤有机碳、全氮变化的驱动作用。结果表明:不施肥条件下,苜蓿地土壤有机碳、全氮的含量比裸地土壤中的含量明显增加,土壤有机碳和氮库中的微粒有机碳、氮的含量没有显著增加,而增加的有机碳、氮主要分布在矿物结合有机碳、氮组分中。在施用有机肥及氮、磷化肥条件下,苜蓿地土壤有机碳和全氮的含量显著地提高,增加的有机碳、氮几乎平均地分布在微粒有机碳、氮和矿物结合有机碳、氮组分中。由此表明,保持适宜的苜蓿生产力并采用合理的施肥措施,长期生长苜蓿能够有效地驱动土壤固定有机碳和氮素,从而保持和提高土壤肥力。