天津地区不同冬绿肥培肥土壤的效果

  【目的】  研究天津地区长期冬绿肥–春玉米轮作体系对土壤性质的影响,探讨该模式对土壤综合肥力的贡献。  【方法】  田间定位试验于2012—2019年在天津进行,供试作物为春玉米,冬绿肥处理包括冬绿肥二月兰(Orychophragmus violaceus L.)、毛叶苕子(Vicia villosa Roth L.)、黑麦(Secale cereale L.)、黑麦草(Lolium L.)、毛叶苕子二月兰混播、毛叶苕子黑麦混播及冬闲对照,共7个处理。测定土壤理化性质及酶活性,并通过主成分分析方法分析种植不同冬绿肥及其组合对土壤综合肥力的贡献。  【结果】  冬绿肥–春玉米轮作均显著增加了土壤有机质、全氮、全磷、有效磷、速效钾、微生物量碳、微生物量氮含量,同时增加了土壤饱和持水量,降低了土壤EC值。与冬闲–春玉米处理相比,冬绿肥–春玉米轮作土壤细菌数量、真菌数量、放线菌数量分别提高26.67%～75.89%、61.9%～97.9%和51.4%～92.1%,土壤脲酶活性显著增加6.59%～20.47%。毛叶苕子黑麦混播、毛叶苕子、黑麦处理显著提高土壤磷酸酶活性,黑麦、黑麦草处理显著提高土壤蔗糖酶活性,毛叶苕子二月兰混播、毛叶苕子处理显著提高土壤过氧化氢酶活性,毛叶苕子、黑麦草、二月兰和黑麦处理显著提高土壤多酚氧化酶活性。主成分分析结果表明冬绿肥种植显著提高土壤综合肥力,特别是冬绿肥混播种植,提升效果从高到低排序为毛叶苕子二月兰混播>毛叶苕子黑麦混播>毛叶苕子>二月兰>黑麦草>黑麦。  【结论】  华北春玉米种植区,长期冬绿肥种植显著改善了土壤理化性质和生物学性质,提高了土壤综合肥力水平,冬绿肥混播处理对土壤综合肥力贡献高于冬绿肥单播处理。     

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。     

轮作提高土壤磷生物有效性改善后茬作物磷素营养

  【目的】  豆科作物与禾本科作物轮作能够提高轮作体系的磷效率,本研究调查了前茬作物收获后的土壤磷状况,并尝试采用基于生物有效性的磷素分级方法 (BBP) 评价其对后茬玉米磷营养状况的影响。  【方法】  设置室内模拟盆栽试验,前茬作物处理包括蚕豆 (Vicia faba)、小麦(Triticum aestivum)、黑麦草 (Lolium perenne) 和毛叶苕子 (Vicia villosa Roth),以不种植作物为对照。作物收获后,后茬均轮作玉米。每个轮作前茬作物处理均分为基施P₂O₅ 60 mg/kg和不施磷肥两个处理。在前茬作物收获后,测定土壤Olsen-P含量,并将土壤磷分为CaCl₂-P、Citrate-P、Enzyme-P、HCl-P,评价土壤的有效磷状况。玉米收获后,测定产量和植株地上部磷含量及吸收累积量。  【结果】  轮作显著提高了后茬玉米地上部生物量,前茬不施磷肥处理对后茬玉米的增产效果高于施用磷肥处理。不施磷肥条件下,与对照相比,蚕豆后茬玉米的地上部生物量增加最多 (185.7%),且增幅显著高于小麦和毛叶苕子的后茬;施磷条件下,蚕豆、黑麦草后茬玉米的地上部生物量之间没有显著差异,但均显著高于小麦和毛叶苕子后茬。不施磷条件下,轮作显著提高了后茬玉米地上部含磷量,以黑麦草茬口的增幅最高,达到66.7%,且显著高于蚕豆和毛叶苕子;施磷条件下,4个茬口玉米地上部磷含量与无前茬作物对照没有显著差异,但黑麦草茬口仍显著高于蚕豆、小麦和毛叶苕子茬口的。前茬不施磷肥条件下,Enzyme-P在蚕豆、小麦、黑麦草和毛叶苕子茬土壤显著高于对照土壤;施磷肥条件下,只有蚕豆和黑麦草茬土壤显著高于对照土壤,这与轮作处理的促生效应相吻合。不施磷蚕豆、小麦、黑麦草和毛叶苕子土壤Citrate-P含量比其对照显著低20.99%、13.30%、5.05%和10.66%,而施磷土壤降幅更大,分别比对照低32.56%、22.86%、20.32%和27.62%。不论是否施磷肥,蚕豆与毛叶苕子均显著降低了土壤的HCl-P含量,而小麦茬对土壤的HCl-P含量无显著影响。  【结论】  不论是否施用磷肥,轮作显著降低了土壤中Olsen-P的含量,但是却显著促进了后茬玉米的生长。依据BBP分级方法,轮作不同程度地降低了土壤中Citrate-P和HCl-P含量,而增加了Enzyme-P的含量,进而提高了土壤中磷的生物有效性,增加了玉米吸磷量。在4种前茬作物中,黑麦草挖掘土壤供磷能力的潜力最大。     

绿肥压青对南方春玉米根际土壤肥力的影响

采用黑麦草、毛叶苕子、紫云英3种绿肥材料进行玉米地压青试验,研究了绿肥压青对南方春玉米根际土壤肥力的影响.结果表明,与无绿肥压青比较,3种绿肥压青对春玉米根际土壤速效养分和有机质含量均有提高效应,其中黑麦草和毛叶苕子的增效最为显著;对玉米根际土壤速效养分而言,毛叶苕子增效好于黑麦草;就有机质而言,黑麦草和毛叶苕子增效相当.研究表明毛叶苕子和黑麦草可作为南方春玉米前茬地的优势绿肥品种.     

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...     

河套灌区麦后复种毛叶苕子与化学氮肥减量配施对 作物产量和土壤肥力的影响

研究河套灌区春小麦后复种毛叶苕子还田条件下,小麦季不同施氮水平对小麦 - 绿肥轮作体系产量、土 壤肥力及经济效益的影响,旨在为河套灌区绿肥还田下小麦氮肥减量提供科学依据。2018—2020 年在内蒙古巴彦 淖尔市农牧业科学研究所园子渠试验站进行田间定位试验,采用随机区组试验设计,以麦后夏休闲 + 小麦常规施 氮为对照(CK),设置麦后复种毛叶苕子 50% 翻压还田 + 小麦减氮 10%(GN90)、减氮 20%(GN80)和减氮 30% (GN70)。与 CK 相比,2019 年 GN80 处理显著提高春小麦产量 12%,2020 年 GN90、GN80 显著增加了春小麦产量, 增幅分别为 16% 和 13%。春小麦季减氮对复种毛叶苕子鲜草产量没有影响,2020 年毛叶苕子产量仅为 2019 年的 52%。麦后复种毛叶苕子结合氮肥减量 10% ～ 30% 显著增加了春小麦穗粒数及千粒重,实现增产稳产。与 CK 比 较,2019 年不同处理对土壤全量及速效养分含量影响不显著;2020 年 GN90 处理显著提高了土壤有机质含量,增 幅为 37%。GN90、GN80、GN70 处理的土壤全氮含量分别显著增加了 40%、23%、17%,GN90、GN80 处理显著提 高了有效磷含量,增幅分别 21%、23%。2019 年 GN90、GN80、GN70 经济效益较 CK 分别增加 39%、33%、29%; 2020 年由于毛叶苕子牧草收益大幅降低,导致 GN80、GN70 处理的纯增收益较 CK 分别低 3%、5%。河套灌区麦后 复种毛叶苕子 50% 翻压还田,后茬小麦季减氮 10% 可以提高小麦产量、培肥土壤,同时具有较高经济生态效益,是一种适宜河套地区春小麦种植的绿色高效栽培模式。     

水肥调控对二月兰和后茬花生养分累积及土壤肥力的影响

摘 要：田间试验条件下，研究不同水肥处理对二月兰生长，及其翻压后后茬花生产量和养分累积的变化。结果表明，灌溉和施肥可显著促进二月兰生长。在绿肥季，不论施肥与否，灌溉处理均可显著提高二月兰的生物量和N、P、K养分含量， NPW（绿肥季施氮磷肥和灌溉）和CKW处理（绿肥季不施肥，只进行灌溉处理）的二月兰生物量和N、P、K养分含量分别比相应的未灌溉处理提高了66.47%和63.97%、76.95%和32.36%、88.31%和9.80%、21.71%和15.56%。二月兰翻压的养分还田量为91.04～260.23 kg/hm2，约占花生季化肥总养分的27.59%～78.86%。与冬闲处理（CF）相比，不同施肥和灌溉处理的绿肥翻压均促进了花生产量和养分累积，及土壤养分含量的提高，其中以EN处理的提升效果最明显。周年等养分条件下，花生季35.00%氮和/或42.86%磷肥料前移至绿肥季，可明显促进绿肥养分还田量的增加，后茬花生产量不同程度增加（增幅22.82%～41.18%）。综上，在适量灌溉和施肥条件下，二月兰生物量明显增加，进而促进后茬花生产量增加及养分累积。研究结果可为我国绿肥农田应用及化肥减施提供数据支撑和实践依据。     

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。     

不同水肥管理对苕子－玉米轮作农田土壤水稳性团聚体和持水能力的影响

  目的  为了探讨苕子-玉米轮作模式下不同水肥管理对苕子养分累积量及玉米季土壤含水量、水分特征曲线、水稳性团聚体组成、有机质、玉米籽粒产量的影响。  方法  于2017年在云南省农业科学院嵩明县试验基地布置苕子-玉米轮作大田试验。将玉米季部分肥料前移至绿肥季、在绿肥季设置灌溉处理作为调控措施,设10个处理。于苕子盛花期采样测定苕子养分累积量,于玉米生长时期实时监测土壤温度和含水量,于玉米收获期采样测定各处理的玉米产量、土壤有机质、水分特征曲线和团聚体组分等指标。  结果  绿肥季施氮磷肥和灌溉处理玉米籽粒产量最高。整个玉米季,冬闲处理土壤含水量总体最低,绿肥季施氮磷肥处理土壤含水量总体较高。冬闲处理土壤饱和含水量最低,各种绿肥季施肥处理土壤饱和含水量和田间持水量较对照处理均有提高。绿肥季灌溉和施肥措施不同程度的增加了土壤 > 2 mm团聚体含量,减少了0.25 ~ 2 mm和 < 0.053 mm团聚体含量。绿肥季不施肥,进行灌溉处理的 > 0.25 mm水稳性团聚体含量（WSAC_0.25）、几何平均直径（GMD）和团聚体系数（K_CTP）较对照处理分别降低了9.10%、17.52%和33.25%,其中WSAC_0.25降幅显著。  结论  玉米季肥料前移至绿肥季不仅不影响玉米籽粒产量,绿肥季进行施肥灌溉还可有效增加后茬玉米籽粒产量。种植绿肥可以提升土壤持水能力,绿肥季施肥或灌溉处理可在土壤低吸力范围内进一步优化土壤持水性能。绿肥季施肥处理可通过较大幅度增加土壤中 > 2 mm团聚体含量来提高水稳性团聚体的稳定性,而绿肥季不施肥,进行灌溉处理则是通过更大幅度减少0.25 ~ 2 mm团聚体含量来降低水稳性团聚体的稳定性。     

不同绿肥对复垦地土壤化学性状及酶活性的影响

为筛选适宜改良生地土壤的绿肥品种,选取适应性较强的毛叶苕子、箭筈豌豆、草木樨、荞麦和春油菜5种不同绿肥品种进行试验,研究不同绿肥根际与非根际以及翻压后土壤养分及转化酶活性的变化趋势。结果表明:不同品种的绿肥作物根系活动导致根际与非根际生地土壤化学性状及土壤酶活性产生差异,各品种绿肥对土壤有机质和氮磷钾的富集活化作用有所不同。豆科绿肥箭筈豌豆和毛叶苕子对根际土壤脲酶的活化作用较好,其根际效应分别为3.99和4.41;春油菜、毛叶苕子对根际土壤蔗糖酶、碱性磷酸酶的活化效果好,根际效应分别为13.17、13.19和2.84、2.87;春油菜、毛叶苕子处理翻压后对土壤4种酶活性的提高效果显著。综合灰色关联法对复垦土壤化学性状及酶活性的变化分析,毛叶苕子和春油菜两种绿肥对生地土壤的改良效果较好。