起始肥料对一品红生长的影响

 研究了生长介质中起始肥料对一品红生长的影响和一品红不同部位矿质养分含量。结果表明： 速效肥比缓效肥更有利于一品红生长并提高品质，速效肥中供试的两种NO₃^--N与NH₄⁺-N比例对一品红生长影响不大。绿色叶片矿质养分含量，除Fe和Mn较高外，与国外推荐的养分诊断指标相一致，说明目前国外推荐的一品红养分诊断部位适合于绿色叶片。     

几种缓释肥的氮释放特性以及对草坪草生长的影响

实验室内采用水浸泡法对尿素、3种缓效肥和山西省农业科学院土壤肥料研究所研制(自研草坪肥)的缓效肥的初期溶出率和微分溶出率进行了测定.其中尿素的初期溶出率为22.75%,超出了国际上公认的缓/控释肥的初期溶出率小于15%的指标,而微分溶出率为0.22%,也小于国际上公认的缓/控释肥的微分溶出率(0.25%～2.5%)指标.其他几种缓释肥的初期溶出率为8.73%～14.42%,微分溶出率为0.30%～2.11%,符合国际上公认的缓/控释肥的初期溶出率和微分溶出率指标.田间试验比较和研究了尿素、3种缓效肥和山西省农业科学院土壤肥料研究所研制的缓效肥对草坪草的干草产量和养分含量的影响,尿素和包衣尿素处理的草坪草的生长量前期较高,后期产草量较低,呈马鞍型.其他处理的草坪草干草产量则比较平缓,肥料的氮释放特性与草坪草生长趋势相同.不同肥料处理对草坪草的中量、微量元素含量有一定的影响.     

山西省畜禽粪污土地承载力及粪尿替代化肥潜力分析

为明确山西省畜牧业的发展规模,优化畜牧业发展的空间格局,进一步为山西省农牧业实现绿色发展提供科学依据。研究基于农牧生产系统养分平衡的方法,测算了山西省县域尺度的畜禽粪污土地承载力。结果表明,山西省的种植业与畜牧业发展规模在空间上存在一定的错位,种植业发达的地区主要分布在省域南部和中部的区县,而畜牧业发达的地区则分布在省域北部、中部和东南部的区县;山西省当前的畜牧业发展规模折合为2 371.77万猪当量,以粪尿氮作为约束指标,山西畜牧业可发展规模为5 976.01万猪当量;以粪尿磷(纯磷,下同)作为约束指标,山西畜牧业可发展规模为7 212.27万猪当量。综合粪尿氮磷承载力指数结果分析,超载区域主要分布在省域北部种植业欠发达的区县和省城太原周边的区县;全省粪尿氮、磷的有效供给量分别为18.28万t和3.15万t,可以分别有效替代氮、磷肥39.79%和33.21%。无论以粪尿氮或磷作为约束指标,山西畜牧业整体上仍有较大的发展空间,可适度增加畜禽养殖规模,但需要关注城市近郊区县的畜禽粪尿氮磷的环境排放和大中型养殖企业的点源污染问题。在畜禽粪尿养分资源管理策略上,则应考虑优化农牧业生产布局和区域间协同管理。     

晋北县域“大配方、小调整”春玉米专用肥田间效果研究

基于筛选出的晋北应县基肥大配方(总养分设计为45%,N-P2O5-K2O配比为17-19-9),引入"大配方、小调整"施肥技术思路,在研究区内开展田间肥效验证试验。结果表明,不同施肥处理直接影响春玉米的生长发育,与农户习惯处理相比,大配方处理和小调整处理具有较高的株高、叶面积指数和干物质积累量;大配方处理、小调整处理比农户习惯处理分别显著增产9.13%,9.96%,较高的百粒质量、穗粒数、穗长及收获指数,较低的秃尖长度是其增产的主要原因;大配方处理、小调整处理获得较好的经济效益,比农户习惯处理分别增收2 335,2 601元/hm2,且氮肥利用效率均明显提高,实现了节本增产增效的目的。而大配方处理、小调整处理之间差异很小,由此证明,区域大配方是春玉米获得高产高效的有效措施,也是测土配方施肥技术区域推广的有效途径。     

减氮覆膜下土壤有机碳组分含量的变化特征

【目的】明确长期优化施肥（减施氮肥）和减氮覆膜下土壤有机碳（SOC）与各组分有机碳含量特征及其对冬小麦籽粒产量的贡献,以期为黄土高原旱地土壤培肥和作物增产提供科学依据。【方法】依托山西省洪洞县7年定位试验,采集0—20 cm土层原状土样,利用连续物理分组方法进行分组,结合冗余分析,研究不同农田管理措施下冬小麦籽粒产量、SOC以及颗粒有机碳（POC）、矿质结合态有机碳（MOC）、轻组颗粒有机碳（Light-POC）和重组颗粒有机碳（Heavy-POC）含量特征,明确SOC含量与各组分有机碳含量的关系,量化其对冬小麦籽粒产量的贡献。试验共设农户施肥（FP）、测控施肥（MF）、垄膜沟播（RF）和平膜穴播（FH）4个处理。【结果】分析不同管理措施下冬小麦籽粒产量和SOC含量发现,FP处理的冬小麦平均产量最低,为3 070 kg·hm^-2,与FP相比,MF在减少氮肥用量的情况下并未造成小麦减产,而RF和FH可进一步显著提高小麦籽粒产量,增幅分别达到27.0%和46.4%;与试验初始（2012年）土壤相比,经连续7年采用不同管理措施后SOC含量均显著提高,提高幅度从小到大依次为11.8%（MF）、22.4%（RF）、25.5%（FP）和36.1%（FH）,即MF对试验地石灰性褐土SOC提升作用最小,但结合地膜覆盖会显著提升其培肥土壤的效果,FH对SOC含量提升的效果最佳。进一步分析不同处理下SOC组分的差异发现,与FP和MF相比,两种减氮覆膜措施不同程度提高了POC和Light-POC含量及Light-POC在SOC中的分配比例。结合SOC及其各组分有机碳含量与冬小麦籽粒产量的冗余分析、敏感性指数分析和SOC与各组分有机碳含量的相关性分析发现,各有机碳组分均以POC对小麦产量的贡献最大（达71.0%）并对SOC含量的变化和农田管理措施的响应最为敏感。因此,平膜穴播对作物产量和土壤肥力的提高主要是通过提高土壤有机碳中POC含量得以实现的。【结论】在减氮优化施肥的基础上进行平膜穴播,有利于提高黄土高原南部旱地褐土区土壤有机碳和活性有机碳含量,实现冬小麦可持续增产。     

地膜覆盖麦田土壤有机碳矿化特征及其温度敏感性

【目的】明确旱地土壤有机碳矿化对地膜长期覆盖的响应及有机碳矿化的温度敏感性,进而深入理解土壤有机碳的转化与稳定机制,为旱地土壤培肥和作物增产提供理论支撑。【方法】在黄土高原东南部2012年开始的旱地小麦田间地膜覆盖试验的基础上,采集不同覆盖栽培模式（常规施肥（不覆膜）、测控施肥（不覆膜）、垄膜沟播（覆膜）、平膜穴播（覆膜））试验的0—20 cm土层土壤样品,采用不同温度（15、25和35℃）进行室内有机碳矿化培养实验。在培养后的第1、3、5、7、14、21、28、35和42天运用碱液吸收法测定土壤有机碳矿化速率,结合双库指数模型拟合土壤活性和惰性有机碳库的容量及其分解速率,研究地膜覆盖对土壤有机碳矿化特征的影响及有机碳矿化对温度变化的响应规律。【结果】温度升高显著提高了土壤有机碳矿化速率、累积矿化量和惰性有机碳库（Cs）的矿化量,但是显著降低了温度敏感性系数（Q₁₀）和活化能（Ea）。25℃和35℃时土壤有机碳矿化速率和累积矿化量均无显著差异,分别为15℃时的2倍,Cs的矿化量分别较15℃时提高了93.4%和105.3%。但是Q₁₀（25-35℃）比Q₁₀（15-25℃）降低了19.3%,Ea（25-35℃）比Ea（15-25℃）同步降低了68.0%。地膜覆盖显著提高了土壤有机碳累积矿化量、Q₁₀、Ea以及Cs的矿化量。同常规施肥相比,垄膜沟播和平膜穴播均显著提高了土壤有机碳累积矿化量,增幅分别为26.5%—38.6%（25℃）和27.8%—64.4%（35℃）,且以平膜穴播提升幅度最大;平膜穴播处理亦显著提高了Q₁₀和Ea,其中Q₁₀增幅分别为28.5%（15—25℃）和25.8%（25—35℃）,Ea增幅分别为93.4%和193.1%;平膜穴播处理还显著提高了Cs的矿化量,增幅达115.8%—2 208.2%。【结论】黄土高原旱地麦田土壤上地膜覆盖加速了土壤有机碳矿化,尤其是平膜穴播,主要通过增加惰性有机碳库的矿化,进而显著提高了土壤有机碳累积矿化量及其温度敏感性。     

施用有机肥煤矿复垦耕地有机碳的固持效率及组分变化

  [【目的】]  研究长期施用不同量有机肥下复垦耕地总有机碳 (SOC) 及其各组分的固碳效率变化,为煤矿区复垦土壤肥力快速提升提供理论依据。  [【方法】]  山西煤矿塌陷区复垦长期定位试验始于2008年,设置不施肥(CK)、施用化肥(F)、化肥配施低量有机肥(LMF)和化肥配施高量有机肥(HMF) 4个处理。2019年玉米收获前,采集0—20 cm土层土壤样品,采用物理?化学联合分组方法,测定土壤总有机碳(SOC)及各组分有机碳含量,分析碳投入与土壤总有机碳及各组分有机碳含量之间的关系。  [【结果】]  复垦11年后,与CK相比,F、LMF和HMF处理SOC含量分别显著增加了23.8%、39.6%和82.1% (P<0.05),固碳速率分别达到 0.57、0.83和1.28 t/(hm2·a)。复垦土壤的固碳效率为20.9%,游离态颗粒有机碳组分的固碳效率最大(9.0%),是土壤固碳的主要形式。与CK相比,F处理的土壤游离态颗粒有机碳、化学保护粘粒组有机碳和生物化学保护粘粒组有机碳储量分别提高37.1%、52.3%和93.5%,而LMF和HMF处理提高了土壤游离态粗颗粒有机碳组分、物理保护有机碳、化学保护粉粒组和粘粒组有机碳及生物化学保护粘粒组有机碳储量。与CK相比,HMF处理对上述各组分的提升幅度分别为66.1%、179.6%、59.7%、48.6%及63.0%;与LMF处理相比,HMF处理对各组分的提升幅度分别为19.6%、32.1%、28.5%、5.3%和7.3%。与CK和F处理相比, LMF和HMF处理显著提高了土壤物理保护有机碳在总有机碳中的分配比例。复垦土壤有机碳年均固定量均与年均碳投入量之间极显著正相关,复垦土壤各组分有机碳年均固定量与年均碳投入量之间极显著正相关(P<0.01)。  [【结论】]  复垦土壤有机碳年均固定量与碳投入量之间极显著正相关,在复垦11年后,复垦土壤仍有很大的固碳潜力,固存的有机碳主要以游离态颗粒有机碳为主。施用高量有机肥是快速恢复煤矿区复垦土壤有机碳含量的有效措施。     

B2和B67菌株筛选及应用效果研究

山西省太原和运城两地分离筛选的具较强解磷能力的菌株B2和B67,平板培养其溶磷圈D/d值分别为5.1和3.8,液体培养过程中产生苹果酸、丙二酸、乳酸等多种有机酸,pH值分别较CK下降2.3和1.1,接种到山西省4个不同地区的土壤中,恒温恒湿条件下培养20 d,土壤速效磷含量较CK增加1.35~3.04倍。盆栽试验结果表明,玉米45 d地上部株高、鲜重和干重,B2 NP和B2 B67 NP较CK增加15.2%~89.2%;青菜鲜重、干重和生物量,B2和B67较CK增加15.8%~41.6%,其鲜重、干重、根长、根重以及生物量均较CK差异显著。小麦株高、有效小穗数、穗粒数、粒重以及生物量也较CK差异显著。     

地道潞党参营养特性与产地土壤特征研究

通过现场调查和实验室分析相结合的方法,对山西省潞党参营养特性和产地土壤特征进行了综合分析研究。结果表明,地道潞党参主要分布在海拔1000~1700 m的中低山上,降雨量大,气候冷凉湿润,昼夜温差大。产地土壤成土母质主要为黄土母质和堆垫母质,土壤类型为褐土性土,土壤质地以壤土为主,土壤有机质和有效养分含量高,形成地道潞党参生长独特的生态环境。地道潞党参营养元素中氮、磷、钾和铁、锰含量高,尤其是铁的含量较高,对部分微量元素有奢侈吸收的现象,而且主要分配到地下部分,形成地道潞党参独特的营养特性。     

解磷菌剂对作物生长和土壤磷素的影响

利用课题组自行分离筛选的B2和B67解磷菌株研制的菌剂，在盆栽和大田试验过程中，菌剂在增加作物产量的同时，有提高土壤速效磷含量、培肥土壤的作用，而且是菌剂和化肥配合施用效果显著。施用了解磷菌剂或菌剂和化肥配合施用后，盆栽玉米的株高、鲜重和干重，较CK增加15．2％～89．2％，玉米单株吸养量较CK增加20％～146％；青菜的鲜重、干重和生物量较CK增加15．8％～41．6％，和CK比较差异显著；小麦的株高、有效小穗数、穗粒数、粒重以及生物量也较CK差异显著，大田试验的几种作物也有不同程度的增产。另外B2和B67接种到山西省典型土壤中，土壤速效磷含量较CK增加1．35～3．04倍，且发现其溶磷效果和土壤磷酸酶活性与有效活菌数相关，解磷菌剂在提高土壤速效磷含量的同时，也有提高土壤速效钾含量的作用。