有机肥替代化肥对橘园土壤培肥及果实产量品质的影响

为探究猪粪和鸡粪有机肥部分替代化肥对椪柑橘园土壤培肥及果实产量品质的影响,通过2年定位试验,选用鸡粪和猪粪2种有机肥,开展7.5 t·hm^-2和15 t·hm^-2替代施用量对椪柑橘园土壤肥力、果实产量及品质的影响效果研究。结果表明,采用鸡粪和猪粪2种有机肥部分替代化肥的模式,可明显提升柑橘园土壤肥力。与全化肥处理相比,施用有机肥替代化肥处理的土壤酸化有所改善,全氮、有效磷、速效钾和有机质含量分别提高16.1%~54.7%、15.9%~30.1%、12.9%~36.9%和6.8%~39.6%。土壤微生物多样性的香农指数和均匀度增加,平均CO₂产生率总体随着有机肥替代量的增加而提高,微生物数量明显增加。在同等有机肥替代化肥施用量条件下,猪粪有机肥培肥地力和增加土壤微生物数量及多样性的效果优于鸡粪有机肥。有机肥替代化肥处理较全化肥处理提高柑橘产量5.1%~19.5%,增加果实可溶性总糖2.7%~11.8%、维生素C 2.1%~10.8%、可溶性固形物5.9%~10.8%。7.5 t·hm^-2猪粪有机肥替代化肥处理柑橘产量最高,而15 t·hm^-2猪粪有机肥替代化肥处理柑橘品质最好。研究表明,采用有机肥部分替代化肥的施肥模式,有利于提高椪柑橘园土壤肥力和微生物多样性,进而提高果实产量、改善柑橘品质。     

减肥条件下生物炭施用方式对土壤肥力及酶活性的影响

为研究生物炭逐年施加和一次性施入4年后对土壤肥力和酶活性的影响，采用定位试验设置100%（F1）、80%（F2）和60%（F3）推荐施肥量的三种施肥水平×四种施炭量（CK：0 t·hm^-2，B1：2.6 t·hm^-2·a^-1，B2：13 t·hm^-2，B3：26 t·hm^-2）共12个处理，分析土壤氮磷钾养分含量和酶活性指标的变化，其中B1处理逐年施加，B2和B3处理一次性施加。结果表明生物炭对土壤氮素提高效果显著，其中全氮含量较对照处理提高23.08%~52.25%，硝态氮含量是对照的1.80~2.46倍，并随施炭量提高而增加，提升效果优于铵态氮。60%推荐施肥条件下，施加13 t·hm^-2和26 t·hm^-2生物炭土壤速效磷含量分别高于不施炭对照84.99%和159.23%。土壤全钾含量未因生物炭加入发生显著变化，但是速效钾含量较对照提高了18.99%~61.24%。土壤酶活性主要受生物炭施加方式的影响：逐年施加生物炭（B1）显著提高了酸性磷酸酶活性，但降低了土壤脲酶和过氧化氢酶活性，而一次性施炭可提高土壤脲酶活性。研究表明，生物炭对土壤氮磷肥力和速效钾肥力均有一定的提升效果，其中对氮素的提高效果最理想，可弥补减肥40%引起的土壤氮素降低。逐年施炭对土壤酶活性影响显著，新鲜生物炭中所含物质是影响酶活性的主要因素。     

田间老化生物质炭对潮土氨挥发的影响

为了揭示不同用量生物质炭田间老化后对土壤氨挥发的影响,采用密闭通气法监测了小麦-玉米轮作下土壤氨挥发损失。试验设5个处理：不施肥（Control）、常规施氮（CN）以及常规施氮加3、6、12 t·hm^-2生物质炭（NB3、NB6、NB12）。结果表明： 6 t·hm^-2和12 t·hm^-2生物质炭施用3 a后降低了小麦产量,但对玉米产量无影响;生物质炭显著降低了小麦籽粒氮吸收量,但3 t·hm^-2和6 t·hm^-2生物质炭增加了玉米籽粒氮吸收量。田间老化生物质炭显著降低了小麦季NH₃挥发,相反增加了玉米季NH₃挥发,但是6 t·hm^-2和12 t·hm^-2生物质炭显著降低了年度NH₃挥发累积量。6 t·hm^-2生物质炭田间老化3 a后显著降低了单位小麦产量NH₃排放量,对单位玉米产量NH₃排放量无显著影响,总体降低了年度单位产量NH₃排放量。研究表明,田间老化3 a后,6 t·hm^-2和12 t·hm^-2生物质炭处理显著降低了年度NH₃挥发量。     

有机肥配施生物炭对设施番茄产量、品质及土壤养分和重金属累积的影响

为了解不同添加量下有机肥配施生物炭对设施蔬菜品质、产量及氮、磷、重金属在土壤中迁移累积的影响。以设施番茄为试验对象，设5个处理：CK（1 500 kg·hm^-2生物炭）、T1（1 500 kg·hm^-2生物炭+ 7 500 kg·hm^-2鸡粪肥）、T2（1 500 kg·hm^-2生物炭+15 000 kg·hm^-2鸡粪肥）、T3（1 500 kg·hm^-2生物炭+22 500 kg·hm^-2鸡粪肥）、T4（1 500 kg·hm^-2生物炭+30 000 kg·hm^-2鸡粪肥），测定番茄产量，可溶性糖、维生素C、硝酸盐、可滴定酸含量及土壤样品中的硝态氮、速效磷、全Cu和Pb含量。结果发现：相对于CK，T2的番茄产量增加49.31%，可溶性糖和维生素C含量达2.275 mg·kg^-1和0.219 mg·kg^-1，表明T2处理能够提高番茄产量和品质；同时，T2处理降低土壤中0~100 cm土层硝态氮、速效磷以及0~30 cm土层重金属Cu和Pb的累积及迁移；T1、T3和T4加重土壤中氮磷及重金属的累积与迁移。表明设施蔬菜种植过程中有机肥与生物炭的合理配施可以减少有机肥的氮磷和重金属的污染，提高设施菜地土壤质量，保证蔬菜食品安全性。     

应用灰色关联法分析石灰配施有机肥对镉污染土壤-植物系统的影响

为缓解长期单施石灰对土壤的破坏,本研究以石灰配施有机肥为修复手段,采用盆栽试验,以无处理（CK）、单施有机肥（OF：3 000 kg·hm^-2）及单施石灰（FT：1 500 kg·hm^-2）为对照,设置3个石灰+有机肥配施处理（SO1：1 500 kg·hm^-2+3 000 kg·hm^-2、SO2：2 250 kg·hm^-2+3 000 kg·hm^-2、SO3：3 000 kg·hm^-2+3 000 kg·hm^-2）,探究不同有机肥及石灰配施量对镉（Cd）污染土壤的修复效果,并采用灰色关联法（Grey relational analysis,GRA）对其修复效益进行综合性评价。结果表明：石灰和有机肥均能有效提高土壤pH,且土壤pH随着石灰配施量的增加而增加,其中SO3处理下pH较CK提高了14.9%。与CK相比,各处理中土壤残渣态镉含量增加,可交换态镉含量降低;且随着石灰施用量的增加,残渣态镉含量呈递增趋势,可交换态镉含量呈递减趋势。SO3处理下小白菜地上部生物量最高,与CK相比提高了87.9%。与CK相比,石灰与有机肥均能降低小白菜中镉的含量,降低效果为SO3>SO2>SO1>FT>OF。基于灰色关联法对土壤-植物系统综合效益进行分析可知：石灰和有机肥配施量均为3 000 kg·hm^-2的SO3处理的灰色关联度最大,土壤修复效果最佳。     

改良剂对土壤-烟草系统中Pb污染风险的削减

采用植烟区土壤的田间盆栽试验,研究了石灰、腐植酸、硫化钠、猪粪4 种改良剂对烟草中Pb 及其土壤中有效Pb 含量的影响。结果表明,不同改良剂处理下的烟叶中Pb 含量与土壤中Pb活性呈极显著正相关,4 种改良剂可明显抑制土壤中Pb 的活性,从而显著降低烟叶中Pb 积累量,削减率为23.16%~59.71%,且各处理与对照均达到显著性差异。综合考虑土壤-烟草系统中Pb 的削减效果与烟叶的经济性状,采用因子序列生成法排序,得出施用2.25 t·hm^-2的石灰、2.25 t·hm^-2的腐植酸或22.5 t·hm^-2的猪粪可有效削减土壤-烟草系统中Pb风险。     

3种改良剂对滨海盐碱地土壤理化性状及玉米生长的影响

为探讨不同改良剂对滨海盐碱地的改良效果及其对玉米生长的影响,采用盆栽试验研究了钙制剂（GZJ）、糠醛渣（KQZ）和风化煤（FHM）对中度滨海盐碱土理化性质及对玉米株高、叶绿素和产量的影响,试验处理（用量）分别为GZJ1（15 t·hm^-2）、GZJ2（22.5 t·hm^-2）、KQZ1（30 t·hm^-2）、KQZ2（45 t·hm^-2）、FHM1（30 t·hm^-2）和FHM2（45 t·hm^-2）。结果表明,与不添加改良剂（CK）相比较,3种改良剂均能提高盐碱土阳离子交换量（CEC）,增幅为17.53%~49.45%,3种改良剂均能降低土壤容重和含盐量,两个用量的糠醛渣和较高量的风化煤均能降低土壤容重,降幅为7.80%~12.06%,降低土壤含盐量效果显著的是两个用量的风化煤和较低量的钙制剂,降幅为13.19%~19.33%;钙制剂和糠醛渣能显著提高水稳性团聚体（0.25~0.5 mm和0.5~1 mm）数量的百分比,分别提高了5.36~6.59个百分点和1.92~2.81个百分点,降低微团聚体（<0.25 mm）数量的百分比,降低了9.93~11.52个百分点。施用30 t· hm^-2糠醛渣改善盐碱地土壤理化性质的综合效果最好。糠醛渣和风化煤明显增加玉米不同时期的株高和叶绿素含量（SPAD值）,玉米成熟期株高增加了9.71%~13.09%,拔节期SPAD值提高了10.13%~16.44%。3种改良剂明显增加玉米穗粒数和单株产量,分别增加了15.97%~37.43%和25.86%~49.65%,30 t·hm^-2糠醛渣增产效果最好。研究表明,钙制剂、糠醛渣和风化煤对中度滨海盐碱地均具有改良作用,均能提高玉米穗粒数和产量,3种改良剂不同用量间的改良效果无显著差异。糠醛渣的综合改良效果优于风化煤和钙制剂,30 t·hm^-2糠醛渣综合改良效果最佳。     

土壤活性氮动态变化及氮素可利用性对紫云英翻压量的响应

通过田间定位试验,研究了减量化肥紫云英不同翻压量下土壤活性氮的含量、动态变化及氮素可利用性,探讨了紫云英鲜草的适宜翻压量和土壤氮素利用效率,为双季稻合理施用氮肥提供理论依据。在稻-稻-紫云英轮作体系典型时期紫云英翻压前、早稻分蘖盛期、早稻成熟期、晚稻分蘖盛期、晚稻成熟期分别采集土壤样品,监测稻田土壤微生物量氮（MBN）、可溶性有机氮（DON）含量动态变化及氮素可利用性,并分析晚稻成熟期土壤铵态氮（NH₄⁺-N）和硝态氮（NO₃^--N）含量。结果表明：与对照（CK）处理相比,各施肥处理均提高了土壤全氮（TN）、NH₄⁺-N和NO₃^--N含量,增幅分别为10.4%~21.2%、10.3%~44.1%和14.7%~52.9%。在翻压紫云英15.0~22.5 t·hm^-2时,土壤TN、NH₄⁺-N和NO₃^--N含量均随紫云英还田量增多而提高,之后则随还田量的增多而降低。与常规施肥处理相比,化肥减施下紫云英各翻压量处理均提高了土壤MBN、DON及活性氮含量,增幅分别为7.0%~28.7%、8.5%~22.5%和5.8%~26.6%,且随紫云英翻压量的增加呈先增加后降低的变化趋势,MBN和活性氮含量均在翻压量22.5 t·hm^-2时最高,DON含量在翻压量30.0 t·hm^-2时最高。MBN/TN在翻压量22.5 t·hm^-2时最高,DON/TN在翻压量30.0 t·hm^-2时最高。各处理不同时期土壤MBN、DON含量及MBN/TN、DON/TN有明显波动,总体来看,土壤MBN含量及MBN/TN在早稻分蘖盛期明显降低,早稻成熟期有所回升,至晚稻成熟期又逐渐降低;土壤DON含量及DON/TN在早稻成熟期降至最低,至晚稻成熟期再次上升。研究表明,减施40%化肥条件下长期翻压紫云英不仅能增加土壤活性氮含量,同时有利于提高土壤氮素可利用性,紫云英翻压量22.5~30.0 t·hm^-2时效果最好。     

秸秆还田对银北盐碱地土壤主要肥力指标及细菌群落多样性的影响

为探索粉碎玉米秸秆对银北盐碱地土壤肥力的可持续提升效果，于2016-2021年建立5 a连续玉米秸秆粉碎还田定位试验，以未还田为对照，分别设置1/3全量还田（3 000 kg·hm^-2）、2/3全量还田（6 000 kg·hm^-2）、全量还田（9 000 kg·hm^-2）处理，分析不同还田量下土壤肥力及细菌群落多样性变化。结果表明：相比未还田处理，秸秆还田处理虽降低0～20 cm土层含水量，但能显著增加土壤水稳性团聚体的平均质量直径，且降低土壤团聚体破坏率。其中，还田量9 000 kg·hm^-2处理相比未还田处理显著降低土壤全盐含量 15.06%，增加有机质14.06%，增加全氮50.82%及微生物量氮71.75%。酶活性在秸秆还田措施下均明显提升，但各处理下差异不显著。基于16s rDNA测序发现，相比未还田处理，秸秆还田增加不同分类水平下的OTU数，还田量9 000 kg·hm^-2处理显著增加Chao1、Simpson指数以及优势菌群变形菌门的相对丰度。相关性发现，土壤微生物量氮、土壤含水量与群落结构组成间存在显著性差异。总之，秸秆还田有利于改善盐碱地土壤结构，增加土壤养分及微生物氮含量，抑制盐分表聚，提升土壤酶活性，提高土壤细菌微生物多样性及丰富度。     

施用生物质炭5年后夏玉米土壤呼吸研究

为探明施用生物质炭对风沙土土壤呼吸及其组分的影响,在新疆石河子121团,以单施化肥（T0）为对照,探究了一次施加15.75（T1）、31.50（T2）、63.00 t·hm^-2（T3）和126.00 t·hm^-2（T4）生物质炭5年后农田风沙土土壤呼吸组分特征及其影响因素。结果表明：风沙土土壤呼吸与异养呼吸日动态均呈单峰曲线,峰值出现在13：00左右;T4处理日平均呼吸速率为2.74 μmol·m^-2·s^-1,显著高于其他处理（P<0.05）;生物质炭显著改变了土壤异养呼吸,对自养呼吸无显著影响。土壤呼吸速率随生物质炭施用量的增加显著增加,随玉米生育期的推进而降低。土壤呼吸速率与土层5、10、15 cm温度显著相关,与土壤含水率无显著相关性;土壤呼吸温度敏感性随生物质炭施用量的增加而增强。综上,生物质炭通过改变绿洲农田风沙土土壤异养呼吸进而改变总呼吸,增强了土壤呼吸的温度敏感性,促进了土壤CO₂排放。     

生物炭和秸秆还田对华北农田玉米生育期土壤微生物量的影响

基于华北农田长期定位试验,研究了长期施用生物炭和秸秆还田对整个玉米生育期内土壤微生物量的影响.试验共设4个处理:CK(单施氮磷钾肥)、C1(生物炭4.5 t·hm^-2·a^-1+氮磷钾肥)、C2(生物炭9.0 t·hm^-2·a^-1+氮磷钾肥)和SR(秸秆还田+氮磷钾肥).结果表明,各处理土壤微生物量碳、氮(MBC、MBN)动态变化趋势基本一致,均在玉米拔节期达到最高值,施用生物炭和秸秆还田均显著提高了土壤MBC、MBN含量(P <0.05),并且随着施炭量的增加而增加.与CK相比,C1、C2和SR处理的土壤MBC和MBN分别提高了105.2%、146.5%、96.4%和123.9%、183.6%、114.3%;与秸秆直接还田相比,施用高量生物炭更有利于增加土壤MBC、MBN含量.土壤MBC、MBN均与土壤温度呈现显著的正相关关系,而与土壤水分的相关性较差,说明在玉米生育期土壤温度是影响土壤微生物量变化的主要因素之一.施用生物炭显著降低了MBC、MBN的季节波动,而对土壤微生物量碳氮比(MBC/MBN)没有显著影响.综上所述,施用生物炭更有利于维持较高的微生物活性和较稳定的土壤环境.     

施生物炭与有机肥对白浆土土壤酶活性的影响

为探讨施生物炭和有机肥对白浆土土壤酶活性的影响,以白浆土为试验土壤进行施生物炭（C₁：施生物炭15000kg·hm^-2、C₂：施生物炭30 000 kg·hm^-2）与有机肥（OM）的定位试验,监测施用后3 a肥效,采集土壤测定β-1,4-葡萄糖苷酶（BG）、β-1,4-N-乙酰葡糖氨糖苷酶（NAG）、亮氨酸氨基肽酶（LAP）、酸性磷酸酶（AP）活性。结果表明,在白浆土上施生物炭和有机肥连续3 a均增加了玉米产量,但从经济效益分析施生物炭仍为负效益,施有机肥为正效益。3 a后仅C₂显著增加了有机质含量,其他处理下有机质和全氮含量增加均不显著。与常规处理相比,C₁仅显著提高了BG酶活性,提高了82.2%,对其他3种酶活性提高均不显著,C₂可显著提高4种酶活性23.1%~47.9%;施有机肥可显著提高AP和LAP酶活性。施生物炭30 000 kg·hm^-2对白浆土土壤改良效果较好,其后效可维持3a以上,但经济效益仍为负。因此实际生产中还应以施用有机肥培肥土壤为重,对于出现严重减产的地块可以考虑通过施用生物炭一次性改良土壤。     

施氮对间作条件下玉米、马铃薯根际微生物群落功能多样性的影响

通过田间试验,采用平板培养法和BIOLOG技术研究了不同施氮水平N0 (0 kg·hm^-2) ,N1 (125 kg·hm^-2) ,N2 (250 kg·hm^-2) 和N3 (375 kg·hm^-2) 对玉米/马铃薯间作作物根际微生物群落及代谢功能多样性的影响。结果表明,间作条件下,施氮 (N1、N2、N3) 处理显著提高了玉米、马铃薯根际细菌、放线菌数量及微生物总量,在N2 处理微生物数量最高,却显著降低了真菌的数量。与N0处理相比,施氮均显著提高了间作条件下玉米、马铃薯根际微生物群落碳源利用率、丰富度和功能多样性,N3 处理的玉米根际微生物群落的碳源利用率 (AWCD) 、Shannon-Wiener (H) 、Simpson 指数 (D) 、均匀度指数 (E) 及碳源利用丰富度指数 (S) 最高,而马铃薯在N2 处理时最高,但对6 类碳源的利用存在一定的差异。聚类和主成分分析表明,间作玉米、间作马铃薯各施氮处理土壤微生物在碳源利用上出现较大差异,土壤微生物群落代谢特征发生改变。表明适量施氮对调控间作作物根际土壤微生物群落结构和提高其功能多样性均具有积极作用。     

屠宰场废弃物堆肥对苜蓿生长和碱化土壤肥力指标的影响

对屠宰场猪、牛、羊废弃物堆肥施入退化土壤后作物生理指标、土壤肥力指标和微生物区系变化进行系统研究。结果表明：施用废弃物堆肥明显提高了苜蓿出苗率,并缩短了出苗时间,但不同种类、不同施用量（22.5 t·hm^-2、30.0 t·hm^-2和37.5 t·hm^-2）废弃物提高的幅度不同。苜蓿鲜生物量随着废弃物施用量的增大而增加,其中羊废弃物施用量为37.5 t·hm^-2的处理最大,为11.95 g·plant^-1,不施用废弃物的处理鲜生物量最小,其最大值为10.26 g·plant^-1;施用猪废弃物30.0 t·hm^-2的处理其干生物量最高（3.91 g·plant^-1）。施用屠宰场废弃物堆肥后土壤有机质及养分都有不同程度的增加,如10月中旬土壤有机质和速效钾含量增幅略低,分别为9.92%～27.12%和5.77%～34.03%,碱解氮和速效磷增幅分别为11.79%～47.66%和16.92%～44.97%。猪废弃物施用量为37.5 t·hm^-2的处理细菌数量在8月底达到3.98×10⁷ cfu·g^-1,羊和牛废弃物相同时期相同用量条件下细菌数量相近,一般废弃物施用量越大土壤中细菌、真菌和放线菌数量也越多。     

土壤改良基质对土壤性状及微生物群落的影响

为了研究发酵腐熟的秸秆作为有机添加基质（SM）与化肥联合施用对小麦产量和土壤微生物群落及多样性的影响,本研究对我国小麦-玉米典型低产区——黄河故道（以沙壤土为主）进行了基质不同施用量的田间试验,试验包括5个处理：化肥（CK,无土壤改良基质）,3 000 kg·hm^-2的土壤改良基质（SM1）,6 000 kg·hm^-2的土壤改良基质（SM2）,9 000 kg·hm^-2的土壤改良基质（SM3）,12 000 kg·hm^-2的土壤改良基质（SM4）,所有处理的化肥用量与CK相同。研究分析了不同SM添加下小麦产量,土壤性状和营养及微生物群落结构的变化。结果显示该有机改良剂提高了小麦产量,产量最高达到了8 276.40 kg·hm^-2,是CK组的1.32倍。同时也增加了16S和18S基因的拷贝数,峰值分别达到CK的15.3倍和7.8倍,并改变了真菌的微生物群落结构,提高了微生物群落的多样性。随着SM的施用量增加,土壤微生物生物量碳、微生物生物量氮和土壤多种酶活也同步增加。典型相关分析结果表明微生物生物量碳和有机质对土壤真菌群落结构的影响最为显著。研究表明,SM作为有机改良剂可以提高黄河故道由于河流冲击形成的低产沙壤土地区的小麦产量。     

施加微生物菌剂对马铃薯根际土壤细菌多样性的影响

为了从土壤微生物生态学的角度阐述微生物菌剂对马铃薯根际土壤细菌群落结构的影响,采用高通量测序技术对细菌16S rRNA V3⁺V4区序列进行测序分析,以不施肥（CK）、单施化肥（F）作为对照,研究T1（化肥⁺颗粒菌剂75 kg·hm^-2）、T2（化肥⁺颗粒菌剂150 kg·hm^-2）、T3（化肥⁺颗粒菌剂225 kg·hm^-2）、T4（化肥⁺颗粒菌剂300 kg·hm^-2）处理下根际土壤细菌群落多样性。结果表明,与F相比,T2可以显著提高土壤细菌OTU数量、Chao1指数和ACE指数。门水平上,与CK、F相比,T4酸杆菌门分别降低33.24%、29.33%,芽单胞菌门分别降低25.16%、21.01%。纲水平上,与CK相比,T4 γ-变形菌纲和拟杆菌纲相对丰度分别显著增加32.04%、59.73%,T3和T4放线菌纲相对丰度分别显著增加129.11%、 169.68%,T4芽单胞菌纲、母链菌纲相对丰度分别显著降低26.91%、38.1%;与F相比,T3和T4酸微菌纲相对丰度分别显著降低21.38%、24.04%,而放线菌纲相对丰度分别显著提高59.48%、 87.72%,T2、T3和T4拟杆菌纲相对丰度分别显著增加74.19%、73.52%、124.49%。说明施用微生物菌剂显著提高土壤细菌的丰富度,改善菌群结构,增加有益菌的丰度,进而改善马铃薯土壤微环境。     

马铃薯淀粉加工汁水灌溉对土壤养分和苜蓿生长的影响

为研究马铃薯淀粉加工汁水对土壤养分和苜蓿生长的影响,以紫花苜蓿为供试材料,设置5个灌溉处理,即CK：清水,T1：马铃薯淀粉加工汁水75 m³ · hm^-2,T2：汁水150 m³ · hm^-2,T3：汁水225 m³ · hm^-2,T4：汁水300 m³ ·hm^-2。结果表明：不同灌溉量的马铃薯淀粉加工汁水均对提高土壤养分和苜蓿生长有促进作用。与CK处理相比,汁水灌溉量为300m³ · hm^-2时,提高土壤有机质22.25%、碱解氮46.90%、有效磷20.47%、速效钾10.01%,增加苜蓿鲜草产量160.29%、干草产量165.31%、叶绿素29.61%、粗蛋白6.97%;灌溉量为225 m³·hm^-2时,苜蓿株高增长38.06%,相对饲喂价值增加36.54%;灌溉量为75m³·hm^-2时,粗灰分降低3.25%,粗脂肪增加0.68%。利用主成分分析并综合土壤养分与植物性状发现,300 m³·hm^-2为最优灌溉量。研究表明,马铃薯淀粉加工汁水能够提高土壤养分含量,促进苜蓿生长,是一种可以有效利用的废弃物资源。     

基于产量和环境友好的黄土高原半干旱区玉米氮肥投入阈值研究

为确定黄土高原半干旱区玉米的合理氮肥投入阈值,采用田间试验和室内分析方法,在甘肃省定西市安定区连续3年定位研究了不同施氮量对玉米产量、土壤矿质氮累积量、土壤氮素表观平衡等的影响。结果表明,施用氮肥对玉米有显著的增产作用,施氮量为243.72 kg·hm^-2时,玉米产量最高,为8 139.65 kg·hm^-2。之后随施氮量的增加,玉米产量不增反降,产量与施氮量呈显著的二次抛物线关系;土壤矿质氮累积量与施氮量呈极显著指数相关关系,在200 cm土层内的累积量随施氮量及施氮年限的增加而增大,施氮量为270 kg·hm^-2时,矿质氮累积量为563.01 kg·hm^-2,显著高于施氮量为180、225 kg·hm^-2处理的矿质氮累积量（410.88、480.97 kg·hm^-2）;氮表观平衡值与施氮量呈极显著线性正相关。氮素表观平衡值为0时,施氮量为179.50 kg·hm^-2。施氮量在179.50~243.72 kg·hm^-2时,玉米产量为7 925.14~8 139.65 kg·hm^-2,土壤矿质氮累积量为409.83~513.08 kg·hm^-2,氮素平衡值为0~49.15 kg·hm^-2。综合分析提出,施氮量为179.50~243.72 kg·hm^-2是黄土高原半干旱区既保证玉米高产稳产又保证土壤氮素盈余及矿质氮残留较少,可实现环境安全的氮肥投入阈值。     

玉米种植体系土壤磷素有效性对有机肥长期施用响应的Meta分析

长期施用有机肥能够提高土壤有效磷含量,但不同的研究间差异较大,通过基于有机肥种类、施用量、有机肥替代化肥比例和土壤因素等大量试验数据的整合分析,研究不同因素下土壤磷素有效性对有机肥长期施用的响应,对指导有机肥的科学施用具有重要意义。本研究收集了公开发表的文献147篇,建立了305组包含单施化肥（CF）和化肥配施有机肥（CFM）处理的土壤有效磷含量数据库。采用Meta分析研究全国多个长期定位试验点的CF和CFM处理下土壤有效磷含量差异及其影响因素。结果表明,CFM处理能显著提高土壤有效磷含量,每投入100 kg·hm^-2的磷,土壤有效磷增加量约为CF处理的2.6倍。高施磷量（>300kg·hm^-2）对土壤有效磷含量的提升幅度,约是低施磷量（<75 kg·hm^-2）和中等施磷量（75~150 kg·hm^-2和150~300 kg·hm^-2）的3.5倍和2.3~2.6倍。不同有机肥对土壤有效磷含量的影响表现为畜禽粪便类>商品有机肥类>秸秆类>城市垃圾类有机肥。其中,畜禽粪便类中,猪粪、鸡粪和牛粪对土壤有效磷含量的影响较为显著,增幅分别为210.4%、209.3%和156.7%。在不同有机肥替代化肥比例下,施用有机肥对土壤有效磷含量的提升效果,随有机肥替代化肥比例的增加而升高,且差异显著,有机肥替代化肥比例为75%和100%时,增幅可达211.7%和239.7%。土壤类型、有机质含量、pH等土壤因素是影响施用有机肥对土壤有效磷含量提升效果的重要因素。其中,不同土壤类型下土壤有效磷增幅在12.7%~212.1%之间,表现为红壤>潮土>褐土>黑土>棕壤;在土壤有机质含量为0.6%~1%时,土壤有效磷增幅可达248.5%,分别是土壤有机质含量<0.6%、1%~2%和2%~3%时的2.1、2.0倍和10.9倍;当pH为酸性（5~6.5）或者pH为中性（6.5~7.5）时,施用有机肥对土壤有效磷的提升效果显著高于pH为碱性（7.5~9）时。此外,土壤有效磷增幅随年均降雨量和年均温度的升高而增加,其中年均降雨量>800 mm或年均温度>16℃时增幅最大。长期施用不同种类有机肥、施用量、有机肥替代化肥比例均显著影响土壤有效磷含量,并且在不同的土壤环境、轮作方式和气候因子条件下,施用有机肥对土壤有效磷的效应有显著差异。因此,在农业生产过程中,科学施用有机肥不仅要充分考虑有机肥种类、施用量、有机肥替代化肥比例,而且要综合考虑不同环境因素的影响,从而保障有机废弃物资源的科学利用,避免资源浪费和环境污染,推动农业绿色高质量和可持续发展。     

辽河三角洲稻区两种合理氮肥推荐阈值的方法研究

为研究辽河三角洲单季稻区合理氮肥投入阈值，于2012、2014、2016、2018年依托长期田间定位试验，借助不同的分析方法，即产量-效应曲线法和土壤氮素平衡法，研究不同施氮水平（纯氮0~420 kg·hm^-2）对水稻产量、氮肥利用率以及土壤氮素平衡的影响。结果表明：采用产量-效应曲线法得出辽河三角洲地区的理论施氮量为217 kg·hm^-2，采用土壤氮素平衡方法得出的理论施氮范围为221~235 kg·hm^-2。当施氮量为210~260 kg·hm^-2时，水稻产量（10 071~10 227 kg·hm^-2）及氮肥利用率（36%~43%）均较高，施氮量超过260 kg·hm^-2时，水稻氮肥利用率显著降低。综合考虑水稻产量、氮肥利用率以及土壤氮素平衡三个指标，目标产量超过10 000 kg·hm^-2时，辽河三角洲地区氮肥施用推荐阈值为217~235 kg·hm^-2。本研究得到的推荐氮肥用量比当地农民常规用量（270~300 kg·hm^-2）降低了13%~28%，有效减少了氮素在土壤中的盈余与淋失风险，为该地区水稻减氮高产栽培提出了切实可依的理论依据。