生物炭基尿素对芹菜产量、品质及土壤硝态氮含量的影响

采用田间小区试验,研究3种不同方法:熔融高压(YA)、水溶浸泡(PAO)、直接混合(HUN)制备的生物炭基尿素及包衣尿素(SU)对芹菜产量、品质、土壤中硝态氮含量的影响。结果表明:与施用普通尿素相比,3种生物炭基尿素和包衣尿素都显著提高芹菜产量,依次顺序为:水溶浸泡> 熔融高压> 直接混合> 包衣尿素,分别增加18.66%、14.90%、10.85%和6.73%;芹菜硝酸盐含量分别降低48.24%、44.93%、31.73%、29.20%;而3种方法制备炭基氮肥芹菜Vc含量提高7.21%~37.02%;包衣尿素和3种生物炭基尿素氮肥利用率分别提高4.71%、9.94%、11.10%和6.93%;同时,生物炭基氮肥能明显减少硝态氮向土壤深层渗漏,减轻氮素淋失和对地下水污染风险。     

不同氮肥用量对设施番茄产量、品质和土壤硝态氮累积的影响

在设施栽培条件下,采用田间小区试验,以番茄为指示植物,研究了不同氮肥用量:农民习惯施氮量(N1,尿素,纯氮1 000kg·hm-2)、70%农民习惯施氮量(N2、尿素,纯氮700 kg·hm-2)、70%农民习惯施氮量结合调节土壤C/N(N3,尿素,纯氮700 kg·hm-2)、50%农民习惯施氮量结合调节土壤C/N和采用滴灌(N4,尿素,纯氮500 kg·hm-2)对设施番茄产量、品质和土壤硝态氮累积的影响.结果表明,与农民习惯施用氮肥相比,减施氮肥处理(N2、N3和N4)的番茄产量没有降低.N4处理产量最高,比N1增产9.7%.N2和N4处理氮肥的农学效率和肥料的产投比均显著高于N1处理(P＜0.05),其中N4处理最高,为28.9 kg·kg-1和12.6,施肥效益最高.不同施氮肥处理间果实Vc含量虽没有显著差异,但N4处理是N1处理的1.2倍.番笳果实的硝酸盐含量随氮肥施用量的增加而增加,两者旱显著的正相关关系(R2=0.8307,P＜0.05),N3和N4处理果实硝酸盐含量均显著低于Nl处理(P＜0.05).0～100 cm土层累积的硝态氮随氮肥施用量的增加而增加,N1处理土层累积的硝态氮含量最高,减施氮肥处理均降低了土壤对硝态氮的累积.土壤硝态氮多累积在0～40 cm土层,硝态氮的相对累积量约为50%,这部分残留的氮素可被下季作物吸收利用.果实硝酸盐含量与土壤累积的硝态氮存在显著的相关关系(R2=0.800 3,P＜0.05),说明土壤硝态氮含量过高能够增加果实对氮素的吸收和积累.在寿光设施蔬菜生产条件下,在农民习惯施氮量基础上减氮30%～50%既町以保证较高产量和较好的果实品质,同时降低土壤中硝态氮累积.从产量、肥料效益和土壤可持续利用角度来看,N4处理更具优势,具有较好应用价值.     

水肥管理对土壤盐分、硝态氮分布及番茄产量和品质的影响

为探索盐碱地番茄一垄双行种植条件下的高效水肥管理模式,改善番茄品质,以当地习惯灌水施肥为对照,通过田间试验,开展不同灌溉方式下水肥减量对土壤盐氮分布、番茄产量和水分利用效率的影响。结果表明,土壤盐分含量随着施肥量的增加而增加,低水条件下的土壤盐分含量略高;土壤耕层硝态氮含量随着施肥量的增加而增加,随着灌水量的增加而降低。不同水量交替灌溉方式下,0～20 cm土层土壤硝态氮含量均高于常规灌溉,而40～60 cm土层土壤硝态氮含量则低于常规灌溉。与对照相比,常规沟灌方式下,中水高肥和中水中肥处理下的番茄产量最高,番茄产量分别增加了2.53%和2.02%,低灌水量下的番茄田灌溉水利用效率大于30%,但产量下降了9.60%以上;不同水量交替沟灌方式下,高水低水交替灌溉配施高肥处理下的番茄产量最高,番茄产量增加了1.58%,水分利用效率增加了23.97%,而中水低水交替灌溉配施中肥处理下的灌溉水利用效率最高,水分利用效率增加了36.80%,而产量并没有降低,该处理下番茄品质也有了明显改善。对一垄双行番茄田种植方式而言,采用中水低水交替灌溉配施中肥的水肥管理模式是一种可行的节水提质措施。     

不同类型尿素配施对加工番茄产量、品质及氮肥利用率的影响

为了明确氮肥在加工番茄上的最佳施用量以及缓释尿素与普通尿素配合施用的效果,在河套灌区研究了不同类型尿素配施对加工番茄的产量、品质、氮素利用率及土壤氮素残留的影响。结果表明：加工番茄施用氮肥比不施氮肥果实和茎叶产量都有显著增加,施用氮肥后果实产量平均增加99.7%,同时施用氮肥加工番茄的可溶性固形物增加0.34%~1.34%。施用缓释尿素的氮素利用率较高,100%推荐施氮量用缓释尿素或缓释尿素与普通尿素配合施用较单施尿素氮肥利用率高15.2%~20.2%,80%推荐施氮量用缓释尿素或缓释尿素与普通尿素配合施用比单施尿素氮肥利用率高20.3%~21.8%。施用缓释尿素或缓释尿素与普通尿素配合使用可以减少20%施氮量,不显著影响加工番茄的产量,而且肥料利用率较高。在各处理中表现最好的处理是100%推荐施氮量采用60%缓释尿素做基肥,20%尿素在花期追肥,20%尿素在果实膨大期追施的产量最高、经济效益最好、氮肥利用率最高。施用缓释尿素0~20 cm耕层土壤氮素没有残留,20~40 cm土层土壤氮素没有淋失。     

磷肥用量对茄子产量、硝酸盐含量及土壤硝态氮的影响

通过田间试验的方法研究了不同磷肥用量对茄子产量、硝酸盐含量及土壤硝态氮含量的影响。结果表明,当磷肥用量为常规用量的80%时,对产量没有造成不良影响;当磷肥用量为常规用量的60%时,产量明显降低。同一时期,随着磷肥用量的减少果实中硝酸盐含量有降低的趋势;同一处理随着时间的延长、肥料用量的增加,果实中硝酸盐含量增加;土壤硝态氮含量在定植前主要积累在0～40 cm土层,具有表聚性;40～100cm土层中硝态氮含量较少。定植后到收获时,各处理0～100 cm土层随着生长期的延长,施磷量高的处理其硝态氮含量有下降的趋势。     

春玉米产量、氮肥效率及土壤矿质氮对施氮的响应

为了提高氮肥增产效益,减少对环境的污染,通过田间试验研究了施氮量对春玉米产量、氮肥效率及土壤矿质氮的影响。结果表明,施氮量较低时,春玉米籽粒产量随施氮量增加显著增加,当施氮量高于180 kg·hm^-2时,产量保持不变或有减少趋势。氮肥农学利用率、氮素吸收效率、氮素偏生产力和氮收获指数均随着施氮量增加显著降低,氮肥表观利用率和氮肥生理利用率均先增加后降低。从苗期到收获期,施氮处理0~60 cm土层硝态氮含量呈现"上升-下降-上升-下降-稳定"的变化趋势,而60~120 cm土层硝态氮在春玉米生长后期有增加的趋势。随着土层加深,土壤硝态氮含量呈波浪式下降,施氮量240 kg·hm^-2和300 kg·hm^-2处理在60~100 cm土层硝态氮含量均显著高于其他处理。随着施氮量增加,0~120 cm土层硝态氮累积量显著增加,当施氮量超过240kg·hm^-2时,土层中累积的硝态氮存在着较大的淋溶风险。综合考虑产量、氮肥效率和环境效应,179~209 kg N·hm^-2是本试验条件下春玉米的合理施氮量。     

施氮对黄土高原水蚀风蚀交错区土壤矿质氮的影响

【目的】研究施氮对黄土高原水蚀风蚀交错区不同土层土壤矿质氮含量和累积量的影响。【方法】试验设作物和施肥2个因子,分析不同施氮水平和不同作物处理下黄土高原水蚀风蚀交错区0~100 cm土层土壤矿质氮的差异。【结果】不同施氮处理对土壤硝态氮含量及矿质氮累积量有明显影响,土壤硝态氮含量和0~100 cm土层土壤矿质氮累积量均随施氮量的增加而增加,但施氮量对土壤铵态氮的影响较小;不同施氮条件下,不同土层土壤硝态氮含量和矿质氮累积量均以0~20 cm土层最高,从总体上看,随着施氮量增加,较深土层(80~100 cm)土壤硝态氮含量和矿质氮累积量亦有所增加;不同作物间,除施90 kg/hm2磷+45 kg/hm2氮处理时,种植黑麦草作物的0~20cm土层土壤NO3--N含量有所增加外,其余施氮处理对种植两种不同作物土壤的NO3--N含量和NH4+-N含量均未产生明显影响,在相同施氮处理下,黑麦草地和苜蓿地0~100 cm土层土壤总矿质氮累积量的差异不明显。【结论】不同水平氮肥处理均对黄土高原水蚀风蚀交错区土壤矿质氮含量及累积量有一定影响,土壤矿质氮含量及累积量均与施氮量密切相关。     

滴灌施肥条件下不同土层硝态氮的分布规律

[目的]对于农田指定地头模拟滴灌施肥,研究不同灌水和施氮处理下硝态氮的分布规律.[方法]设置4种灌水方式:27(W1)、54(W2)、81(W3)、108(W4) mm;4种施氮方式:0(No)、52.5(N1)、105(N2)、157.5(N3) kg/hm2.[结果]常规施氮(52.5 kg/hm2)时,灌水量达81和108 mm会引起硝态氮在70 cm土层大量积累,容易造成淋失;常规灌水(54 mm)时,施氮量低于或高于常规处理(52.5 kg/hm2)同样引起硝态氮在同一土层深度的显著降低.[结论]常规灌水条件下不同氮肥处理硝态氮平均含量在垂直方向随土层深度增加而减小,70 cm处硝态氮残留量为N1＜ N2＜N3;水平方向0～30 cm硝态氮平均含量逐渐减小,在湿润峰处未发现硝态氮累积现象.常规施氮条件下,W1 (27 mm)和W2 (54 mm)处理硝态氮平均含量分别随土层深度的增加而减小,主要集中在0～30 cm土层;当灌水量达W3(81 mm)和W4(108 mm)时硝态氮含量沿土层竖直方向逐渐增大,70 cm处残留量大小为W3＜ W4,发生了严重的淋洗下渗;增大灌水量在水平方向湿润峰附近同样出现硝态氮累积现象.     

控释尿素对小麦-玉米产量及土壤氮素的影响

利用田间试验研究了包膜控释尿素对小麦-玉米产量、氮素利用效率、土壤氮素积累及移动的影响.结果表明,与施用普通尿素比较,小麦-玉米周年施用包膜控释尿素,在肥料用量减少20%和40%情况下,小麦-玉米总产量分别是100%普通尿素处理的97.4%和97.7%;控释尿素施氮量为60%处理的肥料农艺利用率和偏生产力分别比普通尿素提高11.57%和54.14%.控释尿素施氮量为80%处理的肥料农艺利用率和偏生产力分别提高6.40%和22.09%.施用控释尿素显著增加了0～20 cm土层的碱解氮和0～40cm土层的硝态氮含量;60～100 cm土层中,控释氮肥处理土壤硝态氮含量与不施氮肥处理筹异不显著,普通尿素处理小麦收获后60～80 cm土层、玉米收获后60～100 cm土壤硝态氮显著高于不施氮肥处理,肥料氮素下移明显.试验结果显示,施用控释尿素增加了耕层(0～20 cm)土壤的氮素积累,减少了氮素向土壤深层移动的数量,有利于减少施肥对环境的不利影响.     

增施有机肥对番茄生长、产量及土壤剖面硝态氮的影响

在田间采用微区试验,研究了番茄生产过程中单施无机肥(CF)以及在无机肥基础上增施有机肥(CF+M)后对番茄生长、产量及土壤硝态氮的影响。结果表明,与单施无机肥处理相比,增施有机肥处理促进了番茄的生长发育,提高了植株的干物质量、氮素累积量以及改善了番茄品质,Vc含量显著提高;增施有机肥比单施无机肥增产15.7%左右;增施有机肥处理在0～60 cm土层中硝态氮含量高于单施无机肥处理,在60～200 cm土层中硝态氮含量低于单施无机肥处理。研究表明,无机肥和有机肥结合施用有利于促进番茄生长发育,提高产量,改善品质。     

腐植酸尿素与复合微生物菌剂配施对番茄产量和品质的影响

研究了2种新型肥料腐植酸尿素(HAN)、复合微生物菌剂(CM)配施对番茄产量、品质等的影响,以期为这2种新型肥料在蔬菜上的大面积推广应用提供依据。结果表明,在番茄上单独施用HAN处理比施用普通尿素处理增产2.83%;HAN+CM、HAN+PK(磷钾肥)、HAN+CM+PK处理比单独施用HAN处理增产1.65%~7.50%,且HAN+CM+PK处理产量最高,为56 700 kg/hm2;施肥不利于番茄Vc含量的增加,与单独施用尿素处理相比,施用HAN并配施CM可以提高番茄Vc含量;与其他处理相比,HAN+CM处理番茄可溶性糖含量最高,为1.15 mg/kg,而硝酸盐含量最低,只有1.83 mg/kg。可见,HAN与CM配施比单独施用尿素更有利于提高番茄产量、改善番茄品质。     

不同灌溉方式和施肥处理对番茄氮素吸收及产量和品质的影响

以番茄为试材，研究了不同灌溉方式和施肥处理对番茄氮素吸收和产量品质的影响，结果表明：在模拟田间的盆栽条件下，滴灌较漫灌能够明显地增加番茄果实的干物重和果实的吸氮量，降低番茄果实中硝酸盐的含量；在磷钾肥基础上配施氮肥对果实的干物重及吸氮量没有明显的作用，但可以提高番茄Vc含量；配施有机肥可以促进果实的干物质积累和对氮素的吸收，同时有机肥也能够明显提高果实中的糖酸比，降低硝酸盐的含量。     

滴灌专用有机无机复混肥对番茄产量与品质的影响

为评价滴灌专用有机无机复混肥对番茄生长发育、产量与品质的影响,在温室条件下,研究了滴灌专用有机无机复混液体肥与2 种常规施肥方法对番茄产量与品质形成的影响。结果表明,滴灌有机无机复混肥套餐液体肥,显著增加了番茄植株高度和茎干粗度,比传统漫灌肥料表施模式产量增加了19.53%,Vc 和可溶性固形物分别提高了13.39%、17.85%,硝酸盐含量降低40.06%。说明滴灌有机无机复混肥套餐液体肥可以促进番茄生长发育,显著提高番茄产量和改善果实品质。     

控释肥与普通肥料混施对设施番茄生长和土壤硝态氮残留的影响

【目的】比较控释肥与普通肥料混配基施与常规施肥对设施番茄农学特性和环境效应的影响。【方法】以京郊设施番茄为对象,研究包膜控释肥与普通肥料混配基施对番茄株高、茎粗、叶片面积、叶绿素含量、根系分布,果实产量、品质,根层土壤（0-30 cm）无机氮动态和收获后残留硝态氮的影响。【结果】番茄产量为84.1-90.8 t•hm-2,处理间没有明显差异,但控释肥处理（CN270）明显降低了果实的硝酸盐含量,并提高了糖酸品质。与常规施肥相比（N450）,控释肥处理（CN270）减施氮肥40%后番茄的株高、茎粗、叶绿素含量均没有降低,叶片面积有增加趋势并在第三穗果膨大期明显增加。番茄根系主要分布在0-30 cm土层内,根长密度值为0.39-1.75 cm•cm-3。CN270与N450处理根长密度值接近,均明显高于常规减量施肥处理（N270）。在整个果实膨大期间,CN270处理的表层土壤中（0-30 cm）无机氮含量为643-796 kg•hm-2,形成了充足的氮素供应;收获后,CN270处理的硝态氮主要残留在表层土壤中,减少了NO3--N向下层的淋洗。【结论】与常规处理的多次施肥相比,控释肥处理在氮肥减量40%后番茄产量没有降低,并且改善了果实品质,促进了根系生长,减小了NO3--N的淋洗。因此,控释肥和普通肥料混配基施是设施番茄优质高效生产的一种有效施肥措施。     

控释肥施入方式对樱桃番茄产量和品质的影响

在渗灌条件下,研究了包膜控释尿素施入方式对樱桃番茄产量和品质的影响.结果表明:集中施肥可提高果实产量和品质.以垄内沟施翻埋15cm效果较好,较对照增产14.49%,果实可溶性固形物和Vc含量分别提高0.51%和49.0mg/kg,硝酸盐含量降低1.97mg/kg.     

施用炭基肥及生物炭对棕壤有机碳组分的影响

【目的】作为土壤肥力的重要指标,土壤有机碳及其组分在耕地生产力和作物产量方面发挥着重要作用。论文以4年定位施肥试验为依托,分析连续施用炭基肥及生物炭对土壤有机碳含量及其组分的影响,为调控农田土壤肥力及棕壤有机碳库的管理提供科学依据。【方法】田间试验始于2011年,设置5个处理：不施肥（CK）、低量生物炭（C15）、高量生物炭（C50）、氮磷钾配施（NPK）、炭基肥（BBF）。其中C15与BBF是等碳量处理,NPK与BBF是等氮磷钾养分处理。于第4年花生收获后（2014年秋季）采集各处理耕层（0-20 cm）土壤样本,测定土壤有机碳总量、各组分含量及花生产量。【结果】施用炭基肥和生物炭均可以显著增加耕层土壤总有机碳含量,比试验起始年土壤（简称起始土）分别提高10%、8%;而在相同碳素（C15和BBF）或氮磷钾养分投入（NPK和BBF）条件下,施用炭基肥提升土壤总有机碳含量的效果最好,提升幅度为2%-15%。施入炭基肥及生物炭显著提高了游离态颗粒有机碳和闭蓄态颗粒有机碳含量;在等碳量投入条件下,炭基肥处理的提升幅度分别为43%、17%;等氮磷钾养分投入条件下,炭基肥处理的提升幅度更大,分别为40%、43%。无论施入炭基肥或生物炭,对于矿物结合态有机碳含量影响均不大,但都比起始土略高。土壤可溶性有机碳含量变化规律与总有机碳相似,即施入炭基肥或生物炭均提高了其含量,但等碳量投入条件下无显著差异。各施肥处理花生产量在199.4-232.9 kg/667m²,均显著高于不施肥处理,其中施用炭基肥产量最大,比等碳量处理（C15）高17%,比等养分处理（NPK）高10%,且差异显著。【结论】连续多年施用炭基肥或生物炭均能明显提高土壤总有机碳、游离态颗粒有机碳、闭蓄态颗粒有机碳含量;提升效果显著优于投入等量碳素或等量氮磷钾养分。连续多年施肥可以提高土壤中水溶性有机碳含量,但炭基肥与生物炭、氮磷钾配施处理间无明显差异。无论施用炭基肥还是生物炭对土壤矿物结合态有机碳含量影响不大。连续施用炭基肥对花生产量的提升效果最好,显著高于等氮磷钾养分和等碳量处理。     

生物炭基保水剂对土壤水分及油菜生长的影响

为考察生物炭基保水剂对土壤及作物的作用效果,利用自制的生物炭基保水剂,采用铝盒法和盆栽法探讨了不同种类保水剂对土壤持水保水性能及油菜生长的影响。结果表明:施用生物炭基保水剂可以有效提高土壤的持水保水性能,提高油菜的地上生物量及水分利用效率;生物炭基保水剂B作用效果最优,与对照相比,土壤饱和含水率提高13.54%,土壤水分蒸发速率降低31.98%,油菜地上生物量增加30%~50.1%,土壤水分利用效率提高56.7%~110.9%,本研究可为低成本、高效保水剂的开发及应用提供参考。     

膜下滴灌对不同土壤水分棉花花铃期光合生产、分配及籽棉产量的调节

 【目的】研究膜下滴灌条件下土壤水分对棉花光合物质生产、分配的调节效应,揭示不同土壤水分对棉花对产量形成的影响机制,为干旱区发展节水高产高效农业提供依据。【方法】在新疆气候生态条件下,选用对水分反应敏感性不同的新陆早10号和新陆早13号为试验材料。控制0～60 cm土壤相对含水量滴水下限分别为田间持水量55%、70%和85%,滴水上限均为田间持水量,采用气体交换和同位素示踪技术,研究花铃期不同土壤水分对叶片光合速率、14C光合产物运转和分配及产量的影响。【结果】滴水下限为55%处理土壤轻度水分亏缺,叶片光合速率低,地上部光合物质累积量少,14C光合产物输出较快、向蕾铃分配比例增加;滴水下限为70%和85%处理叶片光合速率高,地上部光合物质累积量大,但85%处理14C光合产物向营养器官分配的比例过大,最终籽棉产量以70%处理最高,85%处理次之,55%处理最低。籽棉产量水分利用效率为55%＞70%＞85%;不同品种对土壤水分的响应不同,新陆早10号在55%和70%条件下籽棉产量和水分利用效率显著低于新陆早13号,85%条件下显著高于新陆早13号。【结论】土壤水分对棉花光合物质生产、分配具有明显的调节效应,花铃期滴水下限在70%～85%有利于实现棉花高产,在55%～70%范围内,棉株能通过适应性调节,有利于提高水分利用效率。依据不同品种对土壤水分响应的差异,结合滴灌棉田土壤水分可控性强的特点,制定相应的灌溉制度,对实现滴灌棉田节水高产高效具有重要意义。     

日光温室内膜下滴灌水肥耦合技术对番茄品质的影响

采用二因素二次通用旋转组合设计,探讨日光温室中膜下滴灌条件下水肥耦合技术对番茄果实品质的影响.测定了番茄果实内维生素C含量、可溶性蛋白质含量、果实硬度、固酸比、硝酸盐含量等品质指标.结果表明:水、肥组合与番茄果实品质呈极显著回归关系,其影响程度为施肥量>灌水量.鉴此,提出了最优水肥组合方案:灌水定额为 2 704.5～2 805.6 m3/hm2,施肥定额为270.45～309.64 kg/hm2.