不同还田方式下有机物料有机碳分解规律研究

利用网袋法和砂滤管法模拟田间还田方式,研究不同处理下各有机物料有机碳的腐解特征。结果表明,网袋法玉米、大豆秸秆经过150 d后,其秸秆生物量有38.9%～46.6%被分解。秸秆还田分解趋势为:土埋处理露天处理;土埋玉米秸秆土埋大豆秸秆;露天大豆秸秆和玉米秸秆分解规律一致。从组织结构上看,玉米秸秆随着还田时间的增加,组织结构模糊、松散,基本组织和维管束遭到破坏,大豆秸秆组织结构变化不明显。不同还田方式下秸秆有机碳的分解规律为:玉米秸秆大豆秸秆。在砂滤管模拟条件下玉米、大豆秸秆和根茬有机碳分解趋势基本相似,均表现为埋管初期分解较快,后期分解较慢,其有机碳分解率趋势为:玉米秸秆大豆秸秆;降低C/N后,各有机物料有机碳分解率均高于不调节C/N。     

不同材料覆盖对土壤温度、水分及玉米水分利用效率的影响

为了选出适合嫩江县玉米生产的节水保墒、环保无污染的覆盖减蒸技术,采用随机区组试验,对比研究了秸秆整棵覆盖(处理1)、液体地膜地面喷洒(处理2)、光降解地膜覆盖(处理3)、聚乙烯地膜覆盖(处理4)、黄腐酸蒸腾抑制剂叶喷(处理5)等不同减蒸技术条件下土壤水分、温度的变化和玉米的水分利用效率及生长状况。结果表明:不同材料间水分差异较大,地表有覆盖物均可提高土壤含水量。拔节期,处理4、3、1覆盖的土壤水分都高于对照,依次高出8.2、6.0和3.0百分点,均达到差异显著水平(P0.05);灌浆期后,只有处理1与对照差异达到显著水平(P0.05)。与对照相比,拔节期地膜覆盖提高土壤温度0.6~0.9℃,扬花期和蜡熟期秸秆覆盖降低温度1.0和0.5℃,FA(处理5)叶面喷施后玉米叶面蒸腾速率减少29.5%、气孔导度减少30.6%、净光合速率增加16.7%。拔节期的株高以处理4和处理3最高,与其它处理达到差异极显著水平(P0.01),处理1最低。处理3和处理4的产量与其它处理达到差异极显著水平(P0.01),比对照增产18.3%和17.6%;处理1造成了减产,减产幅度为6.20%。水分利用效率与产量呈正相关趋势,最高的为处理3和处理4,分别比对照提高了19.0%和18.1%;水分利用率最低的为处理1,比对照降低了5.40%。     

不同有机物料还田对土壤结构与玉米光合速率的影响

为解决由于长期不合理耕作及有机物料利用率低而导致土壤养分贫瘠和土壤物理性状恶化情况,本试验针对黑土宜板结和肥力保持等问题设置了不同技术措施,研究在玉米生育时期不同有机物料还田模式对土壤结构特性及玉米光合速率的影响。结果表明:收获后浅翻深松+秸秆还田和有机肥处理较常规处理,土壤容重下降了0.13 g·cm-3和0.09 g·cm-3,浅翻深松+秸秆还田、有机肥、翻压绿肥和生物肥均能降低土壤紧实度,改善土壤三相比,增加土壤通气透水性,使得土壤物理结构得到改善。有机肥、秸秆还田和生物肥处理提高玉米喇叭口期光合速率,较常规处理提高2.1~7.6μmol·m-2·s-1;秸秆还田和生物肥较常规施肥处理,蒸腾速率下降57%和56%;在玉米喇叭口期各处理气孔导度均小于对照,灌浆期秸秆还田处理较常规处理气孔导度增加,导致叶片胞间CO2浓度下降,说明气孔阻力的降低导致叶片胞间CO2浓度降低。有机物料还田后可以降低土壤容重、紧实度,土壤三项比达到合理范围,并且可以提高作物的光合速率,降低蒸腾速率,尤其是秸秆还田和有机肥处理好于其他处理。保护性耕作和有机物料还田对于提高土壤肥力、改善土壤物理特性,提高作物光合速率,增加作物产量均起到积极促进作用。     

3种腐熟剂促进玉米秸秆快速腐解特征

为筛选出适宜东北寒冷区快速腐解秸秆的腐熟剂,通过网袋腐解试验明确施入3种秸秆腐熟剂对玉米秸秆生物量及养分释放的影响。结果显示:经过100 d的腐解,玉米秸秆生物量失重率随着时间的延长逐渐增加,玉米秸秆失重率为57.1%-64.1%,其中以施用3号秸秆腐熟剂的玉米秸秆生物量失重率最高,为64.1%。施入不同秸秆腐熟剂后玉米秸秆氮、磷、钾释放率分别为35.1%-57.2%、44.2%-59.6%、77.4%-89.7%,其中以3号腐熟剂的秸秆磷、钾素释放率最高。各处理有机碳矿化率呈相同的趋势,均随时间的延长逐渐增加,取样末期有机碳矿化率在65.3%-69.1%之间,且各处理间差异不明显。综上,以3号秸秆腐熟剂腐解秸秆的效果最好。     

有机肥替代不同比例化肥对土壤有机碳组分的影响

东北黑土是我国宝贵的耕地资源,是重要的商品粮基地。为了明确东北春麦区有机肥替代化肥的最佳用量,提升土壤质量,在田间开展了有机肥替代部分化学氮肥研究,试验共设不施肥（CK）、有机肥替代100%化学氮肥(M)、有机肥替代50%化学氮肥(M₁N₁)、有机肥替代25%化学氮肥(M₂N₂ )和全化学氮肥处理(N)5个处理,分析了不同化肥处理对小麦收获期耕层土壤（0～20 cm）有机碳组分的影响。结果表明,土壤总有机碳含量以M处理最高,为24.30 g·kg^-1;N处理下土壤全氮含量显著高于其他处理,为2.70  g·kg^-1;施用有机肥能够增加土壤C/N比例。有机无机配施能显著增加土壤活性有机碳组分含量,土壤ROC和MBC含量均以M₂N₂处理含量最高,分别为4.69 g·kg^-1及317.40 mg·kg^-1;土壤DOC含量以M处理最高,为325.97 mg·kg^-1,M₂N₂处理次之,为307.83 mg·kg^-1;土壤POC含量以M₁N₁处理最高,为1.38 g·kg^-1。分析土壤有机碳组分对施肥的敏感性指数得出,各活性碳SI值均高于SOC,以M₂N₂处理下MBC的敏感性最高。经相关性分析,ROC、MBC、POC之间存在极显著相关关系（P<0.01）。在东北春小麦种植区域,采用有机肥替代25%～50%化肥能够增加土壤有机碳组分含量,提高C/N。MBC对施肥反应最为敏感,可作为指示该地区土壤有机物早期变化的指示物。     

有机肥替代对土壤理化性状及产量的综合评价

为研究有机肥替代氮肥对土壤理化性状及产量的变化,以黑土为试验对象进行大田试验,设置不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、单施有机肥(OM)、有机肥+化肥(OM100)、有机肥+氮肥减施30%(OM70)、有机肥+氮肥减施50%(OM50) 6个处理,于2018年取样,应用常规试验方法系统分析不同处理条件下土壤理化性状及玉米产量的变化,结果表明:在一定范围内,有机肥替代可显著降低土壤容重,显著提高土壤田间持水量,提高土壤毛管孔隙度。单施有机肥和有机肥替代能显著提高气相比例,降低土壤液相;对比单施化肥,短时间施用有机肥替代,土壤有机质提升不明显,外源有机物进入土壤对土壤物理性状有显著或极显著影响。适度有机肥替代,能够改善土壤理化性状,维持作物产量。     

几株具有农药活性的海洋微生物菌株诱导番茄抗盐作用与机理研究

针对目前国家对盐渍地开发利用的重大技术需求,选用8株具有农药潜力的海洋微生物菌株,以番茄为主要目标植物,在盐害胁迫下对海洋微生物诱导番茄植株抗盐活性及植物体内外的Na＋、K＋浓度平衡进行了研究。结果表明,4株海洋微生物菌株具有较明显的诱导植物抗盐和缓解盐害的作用,但表现各有差异,其中FC02菌株对发芽率、发芽指数诱导作用最为明显,发芽指数提高了38.3%,幼苗的株高、叶长、展开叶数、茎粗分别提高82.2%、66.7%、30.76%和50%,CAT酶活性最高为3.03U.mg-1.min-1FW,比对照提高了144.1%;YM菌株促使番茄幼苗叶绿素总含量增加的作用最大,比对照提高了88.9%;B9987菌株在使番茄幼苗丙二醛含量降低48.6%的同时,显著改善了植物体内的K＋、Na＋浓度平衡,K＋含量比对照提高了36.09%,Na＋比对照降低了39.5%。上述研究结果显示,一些海洋微生物菌株具有良好的诱导植物抗盐作用。     

黑龙江主要绿肥品种肥料价值和饲料价值的比较

通过对不同绿肥植物地上绿色体产量及植株鲜样氮、磷、钾、粗脂肪、粗纤维等养分的测定,对不同绿肥品种的肥料价值和饲料价值进行综合评价。结果表明,供试各绿肥品种株高和地上绿色体还田量的顺序是禾本科苋科菊科豆科十字花科,其中禾本科的苏丹草最高,为109.5 t/hm2,肥料和饲料价值植株含量最高的是豆科的紫花苜蓿,其中阿尔冈金植株含氮0.77%,粗蛋白质4.82%,粗脂肪0.42%。红苋R104植株钾含量为供试绿肥品种之首,高达1.08%。     

基于通径分析的土壤性质与硒形态的关系——以黑龙江省主要类型土壤为例

黑龙江省是缺硒(Se)比较严重的省份之一,位于全国低Se带的始端。本文选择黑龙江省不同类型土壤,采用连续浸提法测定了土壤中Se的形态,并运用通径分析法研究了土壤理化性质对土壤Se形态、全Se的影响。结果表明:总Se含量在不同类型土壤中差异较大,整体上处于中等偏低水平;各结合态Se中以有机态和残渣态为主,分别占8.16%~50.5%和26.32%~70.90%,酸溶态占0.80%~33.97%,而水溶态与交换态仅占0.70%~7.18%和0.75%~9.37%。通径分析显示,土壤理化性质通过直接和间接作用共同影响着土壤各赋存形态Se的含量和分解转化方向,但其各自的作用机理和影响强度不同。在土壤各性质中,土壤有效铁、锰和黏粒以及它们间的共同作用决定了土壤Se形态分布,其中,土壤有效铁对于除残渣态Se之外的4种形态Se的生成转化起到了主导作用,而土壤有机碳、pH等其他性质主要通过正或负的间接作用影响Se形态。土壤总Se方面,土壤有效铁、锰及黏粒含量对总Se有较强的富集作用,但土壤有机碳和pH等因素间的相互作用也不可忽略。     

人为剥离黑土层对大豆干物质积累及产量的影响

通过田间试验,进行人为剥离黑土层,模拟研究了不同水土流失强度对大豆干物质积累及产量的影响.研究结果表明,在拥有30cm黑土层的6度坡耕地上,表土流失掉10cm对大豆干物质积累没有明显影响.然而当黑土层流失超过10cm,大豆干物质积累量随流失的增加而减少.黑土层流失5cm、10cm后,未对大豆产量造成显著影响,仅分别降低3.1%和3.2%;流失20cm,大豆产量下降了33.2%;黑土层全部流失即30cm后,产量下降了59.2%,表明黑土水土流失对大豆生产危害极其严重.试验也表明施用有机肥可适当减轻水土流失对大豆产量的影响.