化肥减施对花生根际土壤细菌群落结构和多样性的影响

为研究化肥减施对花生根际土壤微生物的影响,设不同化肥减施梯度试验,采用高通量测序技术分析各处理根际土壤细菌群落结构和多样性。结果表明:对比不施肥处理,习惯施肥处理OTUs、ACE和Chao1指数均明显上升,Simpson指数显著增大,Shannon指数显著减小,两处理间差异显著的细菌门\属(相对丰度排名前10)为8\3个;各减施处理间的群落构成和多样性差异不明显,但菌群丰度均显著高于不施肥处理,多样性与不施肥处理间差异不显著;化肥减施50%(225 kg/hm~2)条件下,根际土壤菌群物种丰度指数最高,多样性指数与不施肥处理差异很小;通过Venn图分析发现,在OTU数量种类方面,减施肥料处理不仅包含习惯施肥和不施肥,并拥有2个代表特有细菌属的独特OTU;相似性分析说明,减施处理的菌群结构和物种组成介于习惯施肥与不施肥处理之间,随减施量的提高,土壤菌群物种组成逐步趋同于不施肥处理。习惯施肥提高了根际土壤菌群丰度但多样性降低,显著改变了门\属水平上的菌群构成,减施化肥在增加菌群丰度的同时维持其原有多样性。化肥减施50%,花生根际土壤细菌群落最丰富,其物种构成和多样性与不施肥土壤类似。     

不同类型有机肥+EM菌对花生光合特性、土壤养分和产量的影响

施用有机肥可以减少化肥用量,增强花生抗病性,提高花生产量和品质。为避免有机肥使用过程中因腐熟程度、速度的因素降低其利用效果,进行了有机肥+EM菌对花生生长发育、光合特性和土壤养分影响的研究。结果表明:四种有机肥+EM菌处理的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO_2浓度(Ci)、叶片叶绿素含量较对照(只施化肥)均显著提高,且明显高于单独施用有机肥处理。有机肥+EM菌处理显著提高土壤有机质、碱解氮、速效磷含量和酶活性。施用有机肥+EM菌处理单株结果数显著提高,平均增产15.10%。说明有机肥+EM菌能够有效替代部分化肥,减少化肥使用量,提高产量。     

不同春玉米品种茎秆显微结构对抗折强度的响应

以冀西北寒旱区9个春玉米品种为研究对象,通过测定玉米基部第3节抗折强度,利用光学显微镜观察其茎节显微结构,对维管束各项显微指标与节折强度进行相关分析,研究春玉米节折强度与茎秆显微结构之间的关系。结果表明,不同春玉米品种间节折强度达显著水平。对各品种维管束显微指标进行统计分析表明,维管束鞘厚度和表皮细胞厚度变异系数最大,分别达到34.8%和23.2%;茎节维管束数目增多不利于节折强度的提高(r=-0.945**,r=-0.927**),维管束平均面积、韧皮部面积增大有利于节折强度的增加(r=0.831*,r=0.799*;r=0.733*,r=0.786*)。通径分析表明,维管束数目对节折强度的直接效应最大,表皮细胞厚度次之,维管束最大面积、维管束鞘厚度、韧皮部面积等指标也通过维管束数目对茎折强度起间接作用。参试品种中,京农科728、纪元108维管束数目较少,维管束平均面积、韧皮部面积较大,茎折强度较高,抗倒伏性优于其他品种。     

甜菜氮肥的合理施用

综述文献关于氮肥对甜菜的生长、吸收分配规律、生理生化及产质量的影响可知,甜菜生长需要多种营养元素,其中氮素尤为重要,不合理施用氮肥对甜菜的产质量带来很多负面影响;造成资源浪费、环境污染,影响人类健康。提出合理施氮、用氮的途径与策略:第一,因地、因品种、因时制宜,根据测土资料及不同甜菜基因型差异确定施肥种类、配比;根据作物不同生长时期的需肥规律及不同生态条件需要,按需供肥。第二,肥要在水的作用下才能发挥作用、才能更好发挥作用,区域配肥技术与灌溉技术相结合的水肥一体化精准精细灌水施肥技术是甜菜生产高效用肥的必然发展趋势。第三,作物不同养分间具有协同和相互影响作用,因此根据同等重要原则应有机配比。第四,为了提高肥效及利用率,施用缓控释肥,有机无机肥配施,施用微生物肥、生态肥等发挥微生物的促进、协同作用。第五,常规育种与转基因技术结合培育氮素养分高效利用品种。第六,利用现代监测技术手段及应用甜菜生长模型尤其是CERES-Beet模型监测氮等养分的转化、吸收等动态。     

豫北平原小麦高产区农药施用状况调查

采用问卷调查的方式,对黄淮海流域的豫北平原典型小麦高产区——安阳、鹤壁、新乡、焦作4市小麦生产中农药施用状况进行调查,明确豫北平原小麦生产中所用的农药种类、频次、主要用药种类和农药减施潜力。结果表明:(1)豫北地区小麦生产中使用的农药共43种,以除草剂和杀虫杀菌剂为主,禁用和高毒性农药仍有施用。(2)调查农户施药次数范围是1～4次,平均施药次数为2.35次。(3)生产中常用农药有除草剂(苯磺隆、烟嘧莠去津、莠去津和噻吩磺隆)、杀虫杀菌剂(氧化乐果、高效氯氰菊酯、辛硫磷、多菌灵、吡虫啉、三唑酮、联苯菊酯和高效氟氯氰菊酯)和生长调节剂(芸苔素内酯和多效唑)。(4)生产过程中部分农药有减施潜力,其中除草剂类、杀虫杀菌剂类和生长调节剂类农药减施潜力分别为18.45%、3.22%和69.82%。     

我国主要麦区农户施肥评价及减肥潜力分析

【目的】明确我国主要麦区农户小麦施肥存在的问题及减肥潜力,为科学施肥、合理减肥提供依据。【方法】连续3年对我国主要麦区的小麦种植户进行施肥调研和取样,基于农户产量、养分需求量和土壤养分供应水平对其施肥状况和减肥潜力进行评价和分析。【结果】我国主要麦区农户小麦产量和生物量平均为6.0和13.2 t·hm ^-2,二者极显著线性相关。小麦产量与施肥量和土壤养分无显著相关。我国小麦氮（N）、磷（P₂O₅）和钾（K₂O）肥用量平均分别为191.1、112.8和53.4 kg·hm ^-2,春麦区农户氮、磷和钾肥用量平均分别为171.7、108.9和10.6 kg·hm ^-2,旱作区分别为154.3、111.8和32.6 kg·hm ^-2,麦玉区分别为236.4、128.1和74.0 kg·hm ^-2,稻麦区分别为177.5、77.0和71.8 kg·hm ^-2。就施氮量而言,春麦区过量施氮的农户较少,为34%,其次是麦玉区、稻麦区和旱作区,分别为42%、55%和63%;产量较低的农户是氮肥减施的重点,减氮潜力最高达43.6%,平均需减氮2.3—135.5 kg·hm ^-2。过量施磷问题比较突出,各麦区施磷过量的农户分别占63%、87%、68%和57%,即使小麦高产时,仍有超过50%的农户施磷过量;各麦区不同产量等级的农户均需减施磷肥,减磷量平均为3.8—91.1 kg·hm ^-2,旱作区减磷潜力最大,达55.6%。施钾状况因麦区而异,在春麦区,主要问题是施钾不足,占84%,平均需增施钾肥22.8 kg·hm ^-2;旱作、麦玉和稻麦区,减钾潜力分别达43.2%、25.7%和56.0%;产量较低的农户是减钾的重点,平均需减钾31.7—45.9 kg·hm ^-2。【结论】我国农户施肥状况和减肥潜力因农户产量和麦区不同存在差异,中低产农户过量施肥问题较为严重,应注意根据产量适量减少施用氮、钾肥,所有农户均需警惕磷肥过量投入问题,其中旱作区氮、磷肥减施潜力最高,稻麦区减钾潜力最高。     

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。     

东北地区不同降水保证率下玉米水分亏缺和干旱强度分析

分析了春玉米在播种期、苗期、拔节吐丝期和灌浆期降水保证率分别为75%、50%和25%情况下水分需求盈亏,以及各生长发育期的干旱强度和干旱气候风险。结果显示,在各发育期保证率为75%的情况下,东北大部地区降水不能满足玉米水分需求,4个发育期的亏缺量分别为10～40、10～80、10～130 mm和10～130 mm;在保证率为50%的情况下,东北地区西部玉米4个发育期水分亏缺量分别为0～30、0～50、0～80 mm和0～80 mm,且拔节吐丝期和灌浆期在黑龙江东部也存在0～30 mm的水分亏缺;在保证率为25%的情况下,仅播种期和灌浆期在吉林西部、黑龙江松嫩平原西南部和辽宁西部局地存在0～50 mm的水分亏缺。1981—2016年,东北地区西部和三江平原部分地区在玉米4个发育期最大干旱强度均可达到4级,强度值分别为10.01～17.20、7.83～24.70、5.81～17.50和5.76～18.70;2000年玉米拔节吐丝期辽宁西部和黑龙江西部的部分地区干旱强度达10.01～17.40。2014年玉米播种期黑龙江松嫩平原西北部、吉林白城西部以及辽宁部分地区干旱强度达10.01～15.60。东北地区西部玉米4个发育期干旱风险都相对较高,且黑龙江东部在播种期、拔节吐丝期和灌浆期也会出现较高干旱风险。根据上述分析,可将东北地区玉米干旱防灾减灾工作分为四级区域,按照不同生长阶段水分盈亏特点和干旱风险合理安排玉米生产管理。