自制包膜复合肥的养分释放特征及其对番茄光合作用的影响

氮肥施用量大．氮素利用效率低一直是困扰我国农业生产的突出问题。如何提高氮肥利用效率、减少因过量施用氮肥而引起的环境污染问题是目前国内外肥料研究的热点问题。通过水培和盆栽试验,研究了几种自制包膜复合肥的氮释放速率及其对番茄光合作用的影响。结果表明：聚合物包膜的复合肥能明显克服未包膜复合肥“破裂释放”模式的缺点,使养分释放更加平缓;聚合物包膜的膜厚度对肥料的养分释放期起决定性作用,养分初期溶出率随着膜厚度的增加而降低,养分释放期相对延长;增加抑制剂可以明显降低复合肥的氮释放速率。对比盆栽试验表明：随着包膜厚度的增加,番茄叶片的净光合作用、蒸腾速率和叶绿索含量明显增加;包膜中加入抑制剂也可以提高番茄叶片的净光合作用、蒸腾速率和叶绿素含量,各处理之间呈显著水平,说明对复合肥进行包膜可以降低氮的释放速率,提高番茄叶片的光能利用效率。     

自制包膜复合肥的养分释放特征及其对番茄光合作用的影响

氮肥施用量大,氮素利用效率低一直是困扰我国农业生产的突出问题。如何提高氮肥利用效率、减少因过量施用氮肥而引起的环境污染问题是目前国内外肥料研究的热点问题。通过水培和盆栽试验,研究了几种自制包膜复合肥的氮释放速率及其对番茄光合作用的影响。结果表明:聚合物包膜的复合肥能明显克服未包膜复合肥破裂释放模式的缺点,使养分释放更加平缓;聚合物包膜的膜厚度对肥料的养分释放期起决定性作用,养分初期溶出率随着膜厚度的增加而降低,养分释放期相对延长;增加抑制剂可以明显降低复合肥的氮释放速率。对比盆栽试验表明:随着包膜厚度的增加,番茄叶片的净光合作用、蒸腾速率和叶绿素含量明显增加;包膜中加入抑制剂也可以提高番茄叶片的净光合作用、蒸腾速率和叶绿素含量,各处理之间呈显著水平,说明对复合肥进行包膜可以降低氮的释放速率,提高番茄叶片的光能利用效率。     

不同生物炭对风沙土土壤养分及氮素利用率的影响

风沙土是我国重要耕地之一,具有土质瘠薄、漏水漏肥等特点,易造成肥料利用率低、产量低等问题,急需对其改良,以提高其保水保肥能力。以风沙土为研究对象,采用玉米秸秆生物炭(BM)、水稻秸秆生物炭(BR)及花生壳生物炭(BP),设置生物炭两个不同施用量:0.5%土重和1%土重。采用盆栽试验,研究添加不同来源和数量生物炭对土壤养分和氮素利用率的影响。结果表明:不同种类生物炭均可以提高风沙土土壤pH、有机碳、速效钾含量。随着生物炭用量的增加,增加效果越明显;与未施生物炭处理(CK)相比,高量水稻秸秆生物炭处理对土壤有机碳、全氮、有效磷、速效钾含量提升效果最显著,分别提高了101.70%、20.30%、14.92%、88.36%;高量花生壳生物炭处理对土壤pH提升效果最显著,提高了0.46个单位。不同种类的生物炭均提高了土壤氮素残留率和利用率,随着生物炭用量的增加,土壤氮残留率提高,其中以高量水稻秸秆生物炭处理和高量花生壳生物炭处理提升幅度最大,与CK相比,分别提高了45.47%、36.10%。而氮素利用率随着生物炭用量的增加却出现降低趋势,低量玉米秸秆生物炭的处理氮素利用率最高,为51.32%。土壤氮残留率与花生籽粒产量、土壤pH、有机碳、有效磷、速效钾呈显著正相关关系,与氮肥利用率呈显著负相关关系。综上所述,施加生物炭能显著改变风沙土土壤有效养分含量。高量水稻秸秆生物炭和花生壳生物炭短期内可以显著提高氮残留率,而在氮肥利用率提升方面不如玉米秸秆生物炭,高量花生壳生物炭增产效果最好。     

炭基肥配施有机肥对风沙土养分含量及酶活性的影响

本文通过3年连续田间试验,研究炭基肥配施有机肥条件下风沙土土壤养分含量及酶活性的变化规律,探讨适宜炭基肥用量及有机替代的最佳配比,为减少化肥投入提供理论依据。试验共设置6个处理:低量炭基肥(C40)、基准用量炭基肥(C50)、高量炭基肥(C60)、有机肥替代20%基准用量炭基肥,以下简称为20%有机替代(C40+M)、40%有机替代(C30+M)和60%有机替代(C20+M)。结果表明,增施炭基肥和炭基肥配施不同比例有机肥均能显著增加花生产量,其中C20+M处理产量最高,为4324.83kg/hm~2。土壤速效养分含量、土壤酶活性在不同处理间存在差异,但在单施炭基肥时,表现为随施用量增加而增加。等养分条件下,配施有机肥处理能够提高土壤中有机碳、碱解氮和有效磷的含量,其中40%有机替代处理效果最佳;配施有机肥处理也可提高苗期土壤脲酶活性并延缓土壤蔗糖酶活性峰值出现的时间。综上所述,有效增加土壤有机碳含量、提高酶活性和增加花生产量的最佳有机肥替代炭基肥比例为40%。     

提高二次回归肥料试验成功率及函数典型率的研究

在配方施肥工作中,无论采用何种试验设计进行的二次回归肥料试验,均会产生非典型效应函数,无法用于最佳施肥量的确定。为提高二次回归肥料试验成功率及函数典型率,选用D-最优设计进行水稻和玉米试验,设置2次重复,并采用小区多向优化组合排列法、多种数学模型回归统计、误差数据校正等措施优化试验结果,使96次试验的成功率达60%。     

不同施肥条件对玉米生长季耕层土壤微生物量碳的影响

为了研究不同施肥条件下棕壤长期定位试验玉米整个生长季微生物量碳含量的动态变化,试验采用氯仿熏蒸、灭菌、提取,TOC测定的方法研究了15个不同施肥处理对耕层土壤微生物量碳含量的影响。结果表明,施用有机肥料可以显著提高土壤微生物量碳含量,随着有机肥用量的增加土壤微生物量碳提高,在玉米的生殖生长阶段其含量达到最大。单施化肥区土壤微生物量碳含量在玉米整个生长季节都处于一种波动变化,在玉米前期,其含量受温度、水分、作物吸收等影响较大;而到了生殖生长阶段,微生物量碳含量有逐渐升高趋势,但上升幅度不大;成熟期微生物量碳含量迅速下降,都低于播种前。     

长期定位施肥对棕壤有机碳的影响

通过对棕壤有机肥和化肥长期定位施肥的研究表明,长期施肥对耕层土壤有机碳含量和有机碳储量有显著性影响(P<0.05)。与试验前土壤相比,施用有机肥能显著增加土壤有机碳含量和储量;当有机肥和无机肥配合施用时,其促进作用明显大于单施化肥。单施化肥能够提高土壤有机碳含量和储量,但增加幅度不大。经过26年施肥,不同层次土壤有机碳含量有一定程度的升高,随着土层的加深,有机碳含量迅速下降,各处理之间无明显差异。     

不同氮、磷、钾肥用量对玉米源、库干物质积累动态变化的影响

本研究采用田间小区的试验方法研究了不同氮、磷、钾用量下玉米各组分的干物质积累及其随时间的动态变化规律。结果表明,不同氮、磷、钾肥用量下玉米的各组分干物质积累随生育期的延续呈现有规律的动态变化:叶片、茎秆、营养体干物质积累自拔节期后呈直线上升,至灌浆期干物质积累达到最大值,之后便呈缓慢下降趋势;籽粒的干物质积累在灌浆期之前缓慢增加,之后呈直线上升;总生物产量在苗期缓慢增长,中期呈直线上升,到了后期由于营养体干物质的下降以及籽粒干物质的显著上升,也稳定增长。营养体、籽粒干物质和总生物产量的积累随时间的动态变化,均可用Logistic方程Y=a/(1+bexp(ct))来描述;在各个氮、磷、钾处理中,以N240、P225、K240处理各组分干物质积累最大速率较大,出现日期较早。籽粒和总生物产量之间的关系可用回归方程Y=exp(a+bx)描述。在氮、磷、钾各用量下,氮以N240、磷以P225、钾以K240处理籽粒产量最高,收获系数最大,因此比较适宜的N、P2O5、K2O用量分别为240、150、240 kg hm-2。     

不同施肥条件对玉米生长季耕层土壤微生物量碳的影响

为了研究不同施肥条件下棕壤长期定位试验玉米整个生长季微生物量碳含量的动态变化,试验采用氯仿熏蒸、灭菌、提取,TOC测定的方法研究了15个不同施肥处理对耕层土壤微生物量碳含量的影响。结果表明,施用有机肥料可以显著提高土壤微生物量碳含量,随着有机肥用量的增加土壤微生物量碳提高,在玉米的生殖生长阶段其含量达到最大。单施化肥区土壤微生物量碳含量在玉米整个生长季节都处于一种波动变化,在玉米前期,其含量受温度、水分、作物吸收等影响较大;而到了生殖生长阶段,微生物量碳含量有逐渐升高趋势,但上升幅度不大;成熟期微生物量碳含量迅速下降,都低于播种前。     

花生根系分泌物对土壤微生物学特性及群落功能多样性的影响

为研究花生根系分泌物对根际微生物群落功能多样性的影响,通过向土壤中添加花生根系分泌物溶液的方法,研究了不同浓度的外源花生根系分泌物对土壤微生物量碳(MBC)、微生物商(q MB)、基础呼吸(BRC)和代谢商(q CO2)的影响,并利用Biolog技术研究了土壤微生物群落功能多样性的变化。结果表明:施入不同浓度花生根系分泌物后土壤MBC和BRC呈现显著性差异,其中,BRC随浓度升高而呈上升趋势,当施入高浓度根系分泌物时达到最大值,较CK提高21.15%;MBC的变化趋势为:高浓度中浓度CK低浓度,其中高浓度处理比CK提高11.55%,低浓度处理较CK降低2.16%。只有在高浓度根系分泌物处理下,q MB才出现显著差异,较CK提高11.63%。施入高浓度根系分泌物土壤的平均吸光值(AWCD),Shannon和Mcintosh指数均高于CK及其他两个处理,分别较CK提高21.53%、5.64%和8.82%,并达到显著差异水平。主成分分析结果表明:不同处理土壤微生物碳源利用特征出现分异,中浓度根系分泌物处理与CK土壤微生物群落代谢特征相近,其明显不同于高浓度根系分泌物处理的土壤,说明它们对单一碳源的利用能力不同,其群落代谢特征存在差异,其中对碳源的利用差异主要表现在6种碳源上,分别为L-天冬酰胺、D-甘露醇、α-环式糊精、D-氨基葡萄糖酸、D-纤维二塘和α-D-乳糖。高浓度的根系分泌物能够明显改变土壤微生物学特性及群落功能多样性。