青海高原长期复种绿肥毛叶苕子对土壤氨氧化细菌和氨氧化古菌的影响

为了深入了解青海高原地区麦后复种绿肥,翻压、留茬条件下小麦田土壤氨氧化细菌(AOB)和氨氧化古菌(AOA)数量的响应以及微生物群落结构的变化,基于麦后复种绿肥毛叶苕子9 a定位试验,利用荧光定量PCR、高通量测序技术测定土壤氨氧化细菌和古菌数量及微生物群落结构。结果表明:在复种绿肥毛叶苕子的情况下,翻压绿肥可减施化肥30%,绿肥留根茬可减施化肥20%,且小麦、油菜表现为增产;化肥与绿肥毛叶苕子配施,土壤有机质、土壤微生物生物量碳、土壤微生物生物量氮均显著提高,其中处理70%化肥+绿肥翻压最高,提高幅度为1.26%～26.33%;绿肥不论翻压还是留根茬;与化肥配施产量增加且土壤氨氧化古菌(AOA)、氨氧化细菌(AOB)数量显著增加,尤其是AOA在数量上远高于AOB;其中施肥70%化肥+毛苕子翻压还田处理的土壤氨氧化古菌(AOA)、氨氧化细菌(AOB)数量最高,增幅为54.84%～72.51%;小麦苗期土壤氨氧化古菌(AOA)、氨氧化细菌(AOB)数量含量最低,至抽穗期土壤氨氧化古菌(AOA)、氨氧化细菌(AOB)数量含量达到最高,成熟期又有所降低;绿肥不论全量翻压还是留根茬,与化肥配施土壤AOA、AOB数量均有增加,尤其是AOA在数量上远高于AOB,表明不同土壤微生物丰度受种植模式、施肥量影响很大,长期复种绿肥、减施化肥提高了土壤微生物丰度和多样性,明显改变了微生物群落组成和结构。     

长期不同施肥方式对旱地轮作土壤养分和作物产量的影响

为明确黄土高原半干旱区不同施肥方式下旱地土壤养分和作物产量及其相互关系,筛选出农田最佳施肥管理措施,于2015—2018年进行田间试验,研究了9种不同施肥设置[有机肥配施磷肥(MP)、有机肥配施氮肥(MN)、磷钾肥配施(PK)、氮磷肥配施(NP)、种植作物不施肥(CK)、氮磷钾肥配施(NPK)、氮钾肥配施(NK)、有机肥(M)、有机肥配施氮磷肥(MNP)]对作物产量和土壤养分含量的影响。结果表明:2015—2018年不同施肥处理对土壤养分含量有明显影响,其中,土壤有机碳含量增加以M处理最为显著,4个年份较CK分别提高了112%、107%、101%和103%。土壤速效氮含量增加以MN处理最为显著,4个年份较CK分别提高了155%、167%、157%和135%。土壤有效磷含量增加以MP处理最为显著,4个年份较CK分别提高了843%、833%、929%和935%。土壤速效钾含量增加以M处理最为显著,4个年份较CK分别提高了124%、126%、121%和113%。不同施肥对作物增产有着显著影响,以MNP处理下作物产量增加最为显著,2015—2018年较CK分别提高了81%、337%、320%和239%。不同施肥方式对作物产量可持续性指数(I_(SYI))差异显著,可持续性指数(I_(SYI))最高的是MNP处理,次之是MN处理,而可持续性指数最低的是CK处理。综合研究结果来看,有机肥与化肥配施能有效提高作物产量,补充土壤养分,调节养分释放强度和速率,满足作物整个生长期对养分需求,使作物产量年际间变幅小,获得稳产高产。     

生物有机肥部分替代化肥对莴笋生长、产量及品质的影响

为了改善因化肥过量施用导致的蔬菜品质下降、肥料利用率降低和环境污染等问题,通过化肥减量配施生物有机肥,探讨菜田减肥潜力和生物有机肥增效作用。采用随机区组试验,研究不同施肥处理对莴笋产量、品质、光合特性及肥料贡献率的影响。试验共设置6个施肥处理:不施肥(CK1)、100%常规施肥(CK2)、80%常规施肥+200 kg·667m~(-2)生物有机肥(T1)、80%常规施肥+400 kg·667m~(-2)生物有机肥(T2)、70%常规施肥+400 kg·667m~(-2)生物有机肥(T3)、70%常规施肥+200 kg·667m~(-2)生物有机肥(T4)。结果表明:生物有机肥部分替代化肥可使莴笋的株高、茎长及茎粗不同程度的增加,其中T2效果最优;在相同的生物有机肥施用量下,化肥减施20%较减施30%有助于根系的生长和根系活力的增强;T2处理莴笋叶绿素总量分别比CK1处理和CK2处理提高17.32%和1.74%;T2处理的净光合速率和蒸腾速率最高,分别高于其他处理6.90%～49.35%和6.26%～58.64%;与CK2相比, T1、T2、T3和T4分别增产4.76%、15.31%、11.06%和4.11%,其中T2产量最高,达8 277.00 kg·667m~(-2),其经济效益比CK2增长11.64%;化肥减施并配施生物有机肥的处理肥料贡献率均显著高于CK2处理, 100%常规施肥供大于求,供需平衡破坏,导致肥料的浪费;随着化肥用量的减少,莴笋硝酸盐含量降低, T3处理降低幅度最大,茎、叶中硝酸盐含量较CK2分别降低26.53%和20.96%;配施生物有机肥可提高莴笋茎、叶中可溶性蛋白、可溶性糖和维生素C的含量,其中配施400 kg·667m~(-2)时效果更优。化肥减施20%的条件下配施400 kg·667m~(-2)生物有机肥可增强莴笋叶片光合能力,提高产量和改善可食用部分品质,是实现肥料资源合理配置的良好施肥模式。     

有机肥与氮肥配施对膜下滴灌西瓜生长、产量和品质的影响

为确定优质高产西瓜有机肥与氮肥配施的适宜比例,设置6个处理:不施氮肥(CK)、单施有机肥(M)、有机肥与化肥氮肥减施30%(N_1PKM)、50%(N_2PKM)和70%(N_3PKM)配施、单施化肥(NPK),研究了有机肥与氮肥配施对西瓜不同生育时期生长、产量、品质和养分吸收与积累量的影响。结果表明:适宜的有机肥与氮肥配施有效促进了西瓜的生长、产量、品质和养分吸收积累;在伸蔓期,N_1PKM处理西瓜的叶绿素、主蔓长、茎粗和干物质积累显著高于其他处理,与NPK处理相比,其叶绿素、主蔓长、茎粗和干物质积累量分别增加了6.15%、13%、21.7%和52%;开花坐果期和成熟期N_3PKM处理,西瓜的生长、产量、品质和氮素积累与NPK处理差异达到了显著水平,与NPK处理相比,西瓜叶绿素含量、主蔓长、茎粗和干物质积累量分别增加了3.38%、2%、7.3%和10.14%,西瓜产量、含糖量、硝酸盐含量和还原性Vc分别提高了5.51%、2.7%、16.86%和10.42%,氮肥利用效率和氮素积累量分别提高了66.56%和18.54%。综合西瓜生长、产量和品质,在河西绿洲灌区,保护地膜下滴灌高产优质西瓜在有机肥施用9 000 kg·hm~(-2)时,有机肥与化肥配施比例为氮肥减施30%(施用量约175 kg·hm~(-2))与有机肥配施。     

长期定位施肥对灰漠土养分的影响及评价

通过对灰漠土农田生态系统土壤养分进行长期施肥观测试验,化肥与有机肥配施对提高土壤的有机质含量效果明显。总体看来,经过9a的定位施肥,土壤的有机质和全氮、速效磷含量有所提高,速效钾、缓效钾含量下降明显。施用化肥能在短期迅速提高土壤的生产力,从长期看,配施有机肥的土壤的生产力贡献率大。不同处理对冬小麦产量的影响表明,氮是作物产量主要限制因素。土壤养分的可持续指数与各养分的相关分析表明,在施肥时要考虑各养分间相互影响作用。     

青海高原长期复种绿肥毛叶苕子对土壤供氮能力的影响

利用绿肥的培肥效应,小麦收获后复种绿肥毛叶苕子。在复种绿肥毛叶苕子的情况下,研究后茬作物油菜生育期土壤全氮、碱解氮、硝态氮、铵态氮的时空变化。结果表明,油菜生育期0～100 cm土层全氮、碱解氮、铵态氮积累量均表现为有毛叶苕子处理高于无毛叶苕子处理,硝态氮积累量均表现为有毛叶苕子处理低于无毛叶苕子处理。毛叶苕子与化肥配施效果好,毛叶苕子施用对提高和保持土壤全氮、碱解氮、铵态氮含量,相比CK提高9.54%～18.33%,相比纯施化肥提高0. 94%～19. 28%。化肥配施毛叶苕子处理较单施化肥土壤硝态氮含量降低7.01%～38.51%。绿肥引入小麦(油菜)种植体系后,对小麦(油菜)生长季内土壤氮库、氮素循环及培肥土壤产生一定影响。     

肉蛋白生物有机肥对胡麻干物质积累、产量及品质的影响

以不施肥为对照,通过田间试验,研究了单施化肥、单施肉蛋白生物有机肥和不同比例肉蛋白生物有机肥与化肥配施对胡麻干物质积累分配规律、产量及品质的影响。结果表明:肉蛋白生物有机肥增加了株高和茎粗,促进了胡麻干物质积累进程,现蕾期以后30%肉蛋白生物有机肥替代化肥(T4)处理的干物质积累速率明显增加,盛花期、子实期、成熟期分别比不施肥CK(T1)增加102.33%、55.16%、58.68%(P0.05);肉蛋白生物有机肥提高了胡麻产量,单位面积实际产量T4处理比不施肥CK(T1)、单施化肥(T2)和单施肉蛋白生物有机肥(T3)处理分别增加了73.66%、17.49%、13.74%(P0.01);不同比例肉蛋白生物有机肥与化肥配施改善了胡麻品质,T4处理下胡麻含油率最佳,60%肉蛋白生物有机肥替代化肥(T5)的处理胡麻籽粒亚麻酸及亚油酸含量较高。综合考虑,30%肉蛋白生物有机肥替代化肥的效果最佳。     

培肥措施对侵蚀坡耕地春玉米产量与土壤养分的影响

针对宁南山区坡耕地土壤养分流失严重和作物产量较低的问题,通过剥离表层土壤0、10 cm和20 cm模拟不同侵蚀程度,研究单施化肥(NP)、有机无机配施(M+NP)和单施有机肥(M)、不施肥(CK)4个培肥措施对春玉米产量、耕层土壤有机质、碱解氮、土壤有效磷和土壤速效钾含量的影响,从而提出侵蚀坡耕地增产和培肥效果俱佳的施肥模式。结果表明,相对于CK处理,M和M+NP处理均能改善不同侵蚀程度下坡耕地春玉米的穗长、穗行数、穗粒数和百粒重等农学性状,达到增产目的。随着坡耕地土壤侵蚀程度的增加,春玉米的各产量构成因素和产量都出现显著降低趋势。相对于0 cm土层,表土剥离10 cm和20 cm侵蚀处理下春玉米分别显著减产了26.4%和38.5%。在同等侵蚀条件下,施肥措施能显著增加0~20 cm土壤碱解氮、有效磷和速效钾含量,而对土壤有机质含量影响不大;但随着土壤侵蚀程度的增加,土壤有机质和速效氮、磷、钾养分平均含量呈降低趋势。施用有机肥或有机无机配施还能降低土壤砂粒比例,提高粘粒含量,有效地改善土壤物理结构。     

生物炭对土壤理化性质和玉米生长的影响

以玉米品种‘利禾1号’为试验材料,设计6个施肥处理,分别为空白对照(CK,不施肥);常规施肥处理(T1,N∶P_2O_5∶K_2O=27∶12∶6);在常规施肥处理基础上减氮20%并分别增施生物炭,生物炭施用量分别为2.25 (T2)、4.50 (T3)、6.75 (T4)、9.00 t·hm~(-2)(T5),研究生物质炭基施对宁夏扬黄灌区土壤理化性质和玉米生长的影响。结果表明:在常规施肥减氮20%的基础上,与T1相比,T2、T3、T4、T5处理的有机质含量分别显著增加27.06%、30.59%、37.65%、48.24%,速效钾含量分别显著增加10.84%、11.82%、20.20%、43.84%(P0.05);随着生物质炭施用量的增加,土壤稳定性显著增强,其中T3、T4、T5的水稳性大团聚体(0.25 mm)数量较T1分别显著增加55.35%,128.49%、133.50%(P0.05);当生物质炭的施用量达到4.5 t·hm~(-2)时,细菌数和总菌数达到最大值;土壤酶活性在生物炭施用量超过4.5 t·hm~(-2)时显著增加,其中蔗糖酶活性在T4处理处达到最大,较T1显著增加了140.23%(P0.05);另外T4处理的农艺性状表现最好,产量较T1增加了41.4%;施用生物质炭均能显著增加氮肥利用效率、氮肥农学效率、氮肥偏生产力,其中T4处理增加的最为明显,较T1处理分别增加38.02%、18.79 kg·kg~(-1)和23.54 kg·kg~(-1)。推荐常规施肥减氮20%配施生物炭6.75 t·hm~(-2)作为扬黄灌区玉米生物炭配施化肥的参考配比。     

绿肥播前施肥和翻压方式对旱地麦田土壤水肥性状的影响

通过田间定位试验,研究种植并翻压绿肥3年以后渭北旱原不同施肥处理（不施肥、磷肥 P₂O₅ 40 kg·hm^-2、豆科绿肥专用肥30 kg·hm^-2）和夏季豆科绿肥翻压方式（提前翻压、提前覆盖、播前翻压和不种绿肥—即夏季休闲）对小麦播前和收获期麦田土壤性质的影响。试验结果表明：(1) 施豆科专用肥处理和施磷肥处理的绿肥生物量和养分还田量有高于不施肥处理的趋势,其中提前翻压时施专用肥处理与不施肥处理的差异达显著水平。(2) 小麦播前翻压绿肥由于有较高的绿肥生物量和养分还田量,从而显著提高了土壤有机质、活性有机质、全氮和速效钾含量,并增加土壤碳库管理指数（CPMI）。(3) 夏闲期种植绿肥显著提高了土壤剖面硝态氮的含量,并在160 cm左右的土层有明显的累积峰;绿肥提前翻压处理的土壤硝态氮含量有高于提前覆盖处理的趋势。(4) 绿肥翻压方式各处理160 cm以上土层水分含量没有显著差异,与夏季休闲相比,翻压绿肥时160～200 cm土层水分含量有降低的趋势,但只有绿肥提前覆盖土壤0～200 cm储水量显著低于休闲。     

长期施肥对冬油菜产量及养分吸收利用的影响

以1981年设置在甘肃天水黄绵土上的长期定位试验为基础,研究长期施肥对冬油菜产量及氮、磷、钾吸收利用的影响。结果表明:化肥合理配施能使冬油菜稳产、高产,化肥配施有机肥冬油菜产量显著提高,尤其以氮磷钾配施有机肥增产效果最好,平均产量达1 897.49 kg·hm-2,较对照(不施任何肥料)增产258.02%;氮磷钾与有机肥配施氮、磷、钾地上部携出量均最多,分别为192.1、21.4、192.8 kg·hm-2,较对照分别提高了259.65%、362.20%、276.56%;相同施肥条件下,施有机肥处理氮、磷、钾表观利用率较不施有机肥有不同程度的下降,分别下降了34.87%、22.16%、351.48%。     

施肥和绿肥翻压方式对旱地冬小麦生长及土壤水分利用的影响

通过田间试验研究渭北旱原不同施肥处理(不施肥;40 kg P2O5/hm2;豆科绿肥专用肥30 kg/hm2)对夏闲期豆科绿肥生长和后茬小麦生长的效果,探讨了夏季豆科绿肥翻压方式(提前翻压、提前覆盖,播前翻压和不种绿肥即夏季休闲)对后茬冬小麦产量及水分利用的影响。研究表明:与不施肥处理相比,豆科绿肥专用肥显著提高绿肥盛花期地上部生物量,但对根系生长没有明显作用;施用磷肥则更有利于绿肥根系生物量的提高;施用绿肥专用肥和磷肥处理的后茬小麦产量较高,特别是绿肥提前翻压时。绿肥提前翻压时冬小麦分蘖数较高、春季总茎数较高、单位面积穗数较高,产量显著高于绿肥提前覆盖、播前翻压和不种绿肥处理,水分生产效率显著高于不种绿肥处理。从绿肥翻压、小麦播前直至小麦拔节期,绿肥翻压方式的3个处理土壤0~200 cm剖面水分含量与休闲处理始终有明显差异。提前翻压处理与提前覆盖、播前翻压处理的差异主要在40 cm以上土层。     

旱地夏闲期秸秆覆盖和种植绿肥对冬小麦水分利用及养分吸收的影响

以夏季裸地休闲为对照,研究了免耕条件下小麦秸秆覆盖和种植豆科绿肥及二者混合对旱地冬小麦产量、作物水分利用、氮磷钾养分吸收的影响。结果表明,秸秆覆盖和种植绿肥对冬小麦籽粒产量和生物量无影响,但秸秆覆盖作物耗水量较对照增加10 mm,种植绿肥则减少11 mm,水分利用效率却无显著变化;夏闲期种植绿肥和秸秆覆盖+种植绿肥使小麦籽粒吸氮量分别降低6.0%和6.6%,差异显著,吸磷量降低5.9%和6.2%,籽粒吸钾量降低了7.9%和7.9%。可见,一年的秸秆覆盖和种植绿肥对冬小麦产量没有显著影响,但秸秆覆盖使小麦生育期耗水量增加而种植绿肥使之降低,种植绿肥和秸秆覆盖+种植绿肥使小麦对氮磷钾养分吸收有所降低。     

有机肥对酿酒葡萄土壤微生物、酶活性及产量的影响

为明确施用不同有机肥对土壤有机质、酶活性和微生物以及酿酒葡萄产量的影响,采用田间小区设计,以5 a生赤霞珠酿酒葡萄为试验材料,研究不同有机肥对土层0～20、20～40 cm和40～60 cm中土壤有机质、酶活性和微生物的影响。以不施用有机肥为对照(CK),设置沼渣(BR)、羊粪有机肥(SMOF)、牛粪有机肥(CMOF)、猪粪有机肥(PMOF)、牛粪+沼渣有机肥(CMOF+BR)5个处理进行大田试验。结果表明:不同有机肥施用后与CK相比,土壤有机质增加6.79%～44.97%,土壤微生物碳增加19.78%～91.53%,微生物氮增加2.22倍～3.93倍,碱性磷酸酶增加57.78%～512.55%,过氧化氢酶增加53.45%～240.48%,增产15.12%～46.89%。不同土层施用牛粪有机肥相对于其它有机肥处理土壤有机质含量增长8.49%～33.29%;土壤中微生物碳、氮的含量分别增加5.30%～42.46%和6.12%～49.65%;碱性磷酸酶增大8.01%～184.63%,过氧化氢酶增加5.14%～84.27%,脲酶提高25.58%～410.70%,蔗糖酶升高6.00%～107.65%;微生物总数增多5.99%～56.56%。施用牛粪有机肥相比较其它有机肥增产7.08%～27.60%。说明在宁夏地区施用有机肥可有效提高土壤有机质的含量,增加微生物的数量,增加土壤酶活性,促进酿酒葡萄的生长发育,提高产量,其中以牛粪效果最为显著。     

甘肃省土壤有机质提升技术模式对土壤耕层养分影响初探

对甘肃省11个地区的75个对比试验点实施土壤有机质提升技术模式前后的土壤有机质进行差异显著性假设测验及土壤样本频数分布变化特点分析,研究表明:秸秆及绿肥还田后与还田前比较,土壤有机质平均增加0.569 g·kg-1,增加4.43%,11个地区土壤有机质含量在秸秆或绿肥还田后与还田前的差异显著性假设测验中,10个地区达到显著水平。全省各试验点秸秆与绿肥还田的作物产量较对照增产率在-1.74%~15.4%之间,平均为5.2%。有机质与全氮,有效磷、CEC和全磷有稳定的正相关关系,伴随着有机质的提高,土壤有效磷、全磷和CEC有同步提高的趋势。全省各点秸秆及绿肥还田后与还田前土壤有机质及对照的土壤有机质含量频数分布呈偏态的正态分布,其峰偏向较大数值,说明有机质提升措施实施后,秸秆及绿肥还田的土壤有机质增加的样点较对照田多且集中度高。结果表明,秸秆及绿肥还田等措施增加土壤有机质及耕层养分含量,提高土壤肥力的效果明显。     

麦草覆盖条件下施氮水平对旱地梨树生长发育和果实品质的影响

为探明覆草条件下施氮水平对旱地梨树（Pyrus bretschnei deri Rehd.）生长发育和果实品质的影响,设置在全园覆草条件下株施纯氮1 kg（T1）、0.5 kg（T2）、0.25 kg（T3）和不施氮（T4,CK）四种处理,2011年至2012年测定了土壤和叶片养分、树体营养生长和果实产量品质等指标。结果表明,麦草覆盖条件下施氮能显著降低土壤pH值,提高土壤钙、锌含量,明显促进了梨叶片组织结构生长。随着施氮量的增加,梨树新梢生长量、叶面积和百叶重量、叶绿素含量显著提高。不同施氮处理均能提高梨果品产量,T1、T2、T3处理分别比对照提高25.4%、17.0%、11.6%。施氮后梨果实可溶性糖、有机酸含量明显降低,而果实硬度、可溶性固形物、水分含量等品质指标 处理间差异不显著。     

畜禽粪便生态肥对灌漠土肥力质量及人参果品质和效益的影响

在温室内进行了畜禽粪便生态肥对灌漠土肥力质量及人参果品质和效益影响的研究.结果表明:畜禽粪便生态肥适宜施肥量比例为畜禽有机肥45.00 t?hm-2、人参果专用肥1.50 t?hm-2、聚丙烯酰胺0.09 t?hm-2;施用畜禽粪便生态肥与传统化肥比较,土壤容重和pH值降低5.39％和9.11％,总孔隙度、团聚体、CE...     

Effect of synthetic and organic soil fertility amendments on southern blight, soil microbial communities, and yield of processing tomatoes

ABSTRACT Soil fertility amendments, including composted cotton-gin trash, swine manure, a rye-vetch green manure, or synthetic fertilizers, were applied to subplots and tillage on bare soil; or tillage followed by surface mulch with wheat straw were applied to main plots to determine the effect on the incidence of southern blight caused by Sclerotium rolfsii, yield of processing tomato, and soil microbial communities. The amendment-tillage interaction was significant in 1997 and disease incidence was 67% in tilled bare soil receiving synthetic fertilizers; whereas disease incidence was 3, 12, and 16% in surface-mulched plots amended with a composted cotton-gin trash, swine manure, or a rye-vetch green manure. The amendment effect was significant in 1998, and disease incidence was 61% in plots receiving synthetic fertilizer and was 23, 44, and 53% in plots receiving cotton-gin trash, swine manure, or rye-vetch green manure, respectively. In 1997, yields were highest in tilled surface-mulched plots amended with synthetic fertilizers, cotton-gin trash, or swine manure, respectively. In 1998, yields were low in all plots and there were no significant differences in yield due to treatment. Propagule densities of antagonistic soil fungi in the genus Trichoderma were highest in soils amended with composted cotton-gin trash or swine manure in both years. Propagule densities of fluorescent pseudomonads in soil were higher in plots amended with organic amendments than with synthetic fertilizers in both years. Propagules densities of enteric bacteria were elevated in soils amended with raw swine manure biosolids in both years. Our research indicates that some organic amendments, such as cotton-gin trash, reduced the incidence of southern blight in processing tomato and also enhanced populations of beneficial soil microbes.