长期秸秆配施化肥对土壤养分及小麦产量、品质的影响

以40年长期定位试验为平台,系统分析了不同施肥处理对暗棕壤土壤碳氮磷含量和小麦产量及品质的影响,为探讨长期施用秸秆条件下土壤肥力演变规律提供理论依据。试验设4个处理,分别为单施化肥(NP)、秸秆配施化肥(S+NP)、秸秆配施1/2化肥(S+1/2NP)、秸秆配施1/4化肥(S+1/4NP),其中秸秆为隔年麦秸还田,用量为3 000 kg/hm~2,化肥N、P用量为N 150 kg/hm~2、P_2O_5 150 kg/hm~2。结果表明:1)与NP处理相比,秸秆配施化肥处理(S+NP)显著增加了0～20 cm土壤有机碳含量和有效磷含量;秸秆还田条件下,S+1/2NP和S+1/4NP处理0～20 cm土壤中碳氮磷含量均低于S+NP处理,而对于20～40、40～60 cm土层养分含量差异表现不一致。2)不同施肥处理对春小麦产量及其构成因素有显著的影响,各施肥处理综合表现为:S+NPNPS+1/2NPS+1/4NP,即以S+NP处理春小麦产量最高;不同施肥处理对春小麦籽粒容重、蛋白质含量、湿面筋含量、吸水率、延伸率和拉伸面积等品质指标影响不显著。综合分析各处理,结果表明:S+NP处理(即在秸秆还田条件下,施用N 150 kg/hm~2、P_2O_5 150 kg/hm~2)相对其他处理,其保障小麦产量和提升(或维持)土壤肥力的效果最佳。     

灌草立体配置对退化草地土壤水分和养分的影响

【目的】比较灌草立体配置模式下3种不同生境的土壤水分、养分和植物根系相关参数的差异，探究灌草立体配置30年对退化草地土壤水分和养分以及植物根系的影响，为黄土高原水土保持和生态恢复提供理论依据。【方法】以位于黄土高原云雾山国家草原自然保护区种植30年的人工柠条和野山桃搭配灌丛带样地为研究对象，采集灌丛带内部、灌丛带边缘和灌丛带外部不同土层的土样和植物根系，比较3种位置下土壤水分、养分含量和植物根系特征的差异，并分析了根长与土壤水分和养分含量的相关性。【结果】在0～80 cm土层，灌丛带内部的土壤含水量明显高于灌丛带边缘和灌丛带外部。在0～80 cm土层，随着土层深度增加，灌丛带3个位置土壤全氮、碱解氮和有机碳含量均呈下降趋势，而全磷含量变化不明显；在同一土层，灌丛带内部的全氮、碱解氮和有机碳含量均明显高于灌丛带边缘和灌丛带外部。在灌丛带内部、灌丛带边缘和灌丛带外部3个位置，植物根系生物量呈减小的趋势。从垂直分布来看，灌丛带内部、灌丛带边缘和灌丛带外部0～15 cm土层的植物根系生物量分别占0～40 cm土层植物根系生物量的90.86%，90.79%，92.91%，说明植物根系生物量主要集中分布于0～15 cm土层。3个取样位置中，灌丛带内部植物根长、根表面积和根体积均最大。相关性分析表明，灌丛带植物根长与0～20 cm土层的土壤含水量，0～40 cm土层土壤有机碳和全氮、0～80 cm土层碱解氮均呈显著或极显著正相关。【结论】在黄土高原退化草地上进行灌草立体配置可以促进植物根系生长，提高土壤水分和养分含量，有利于退化草地的恢复。     

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。     

磷酸铵镁堆肥产品养分释放特性及其肥效研究

为了研究磷酸铵镁堆肥产品的氮磷养分释放特性及其肥效,分别采用土柱淋溶方法及盆栽试验研究了磷酸铵镁堆肥(MAPC)产品的氮磷养分释放特性及对油菜的肥效,并与普通化肥(CCH)、普通堆肥(CCO)、磷酸铵镁肥(MAP)3种肥料进行对比。结果表明:在整个淋溶过程中,CCH和MAPC处理淋溶液的总氮及总磷浓度均较其他处理高;MAP肥具有缓释性,且堆肥对其养分释放具有促进作用;CCO处理的养分释放最慢。在最后一次淋洗(即第5次)后,总氮及总磷养分浓度排序均为:CCHMAPCMAPCCO。盆栽试验18 d后油菜快速生长,且与对照(不施肥)处理相比,MAP和MAPC处理能显著提高油菜的株高及生物量。在45 d盆栽试验结束时,CCH、CCO、MAP和MAPC处理的生物量分别是对照处理的14.8、4.8、20.5倍和16.0倍。MAP处理能显著提高油菜的养分含量,TN和TP含量分别比对照提高了2.24 g·kg~(-1)和1.54 g·kg~(-1)。研究表明,4种肥料均可改善油菜的生长发育情况,且MAP和MAPC的肥效优于CCH和CCO,在堆肥中利用鸟粪石结晶原理可固定部分氮磷元素,提高堆肥产品肥效。     

磷供应水平对盆花月季'仙境'生长和品质的影响

以盆花月季'仙境'为试材,采用根部浇灌方式,设置0(P0)、10 (P10)、20(P20)、30(P30)g·柱-14个磷供应水平,研究了磷水平对盆花月季'仙境'根系生长、不同器官氮磷养分吸收、叶片SPAD值以及开花品质(花朵数量、花径、花朵干质量等)的影响,以期为月季养分管理提供参考依据.结果 表明:磷不同供应水平明显改变了'仙境'的根系形态,P20和P30处理较P0和P10处理,总根长增加了81％～111％,总根表面积扩大了133％～196％,细根总长度增加了95％～119％.植株不同器官(新生叶片、新生枝条和根系)生物量和氮、磷养分积累量表现出与根系生长类似的趋势.与P0和P10处理相比,P20和P30处理单株花朵数量增加128％～206％,叶片SPAD值增加16％～21％.与对照P0相比,P10、P20和P30花径分别增加12％、19％和24％.植株总根长与总氮和总磷吸收量表现出显著的正相关关系.综上所述,盆花月季'仙境'对不同磷供应水平表现出高度的根形态可塑性,适宜的磷供应水平促进根系生长和养分吸收,提高开花数量和品质.     

秦安县耕地土壤养分变化分析

对2007年、2018年秦安县125个原位监测点耕地土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾、微量元素等耕地土壤养分含量与pH变化进行了分析。结果表明，近11年来耕层土壤速效钾和有效锰含量平均水平有所减少，分别降低了13.27%、16.38%；耕层土壤酸碱度平均值没有变化；其余养分含量都有不同程度的增加，其中土壤有机质、全氮、有效磷、有效铁、有效铜、有效锌分别增长了11.67%，6.38%、57.80%、58.84%、6.51%、137.56%。     

有机肥与化肥配施对植烟土壤养分及烟叶产质量的影响

为豫中烟区生产上有机肥的选择及合理配施提供科学依据,采用大田试验方法,研究芝麻饼肥、生物有机肥和高碳基肥与化肥配施对土壤养分及烟叶常规化学成分、中性致香物质和经济效益的影响。结果表明:土壤有机碳和微生物量碳不同处理变幅分别为7.35～10.63g/kg和36.45～80.86mg/kg,有机肥+化肥处理均显著高于纯化肥处理;碱解氮和微生物量氮不同处理变幅分别为50.29～58.95mg/kg和42.23～60.69mg/kg,生物有机肥+化肥和高碳基肥+化肥处理碱解氮含量均显著高于纯化肥处理,有机肥与化肥配施处理微生物量氮均显著高于纯化肥处理,各有机肥与化肥配施处理间差异不显著;脲酶和多酚氧化酶活性3种有机肥与化肥配施处理与纯化肥处理间差异不显著,蔗糖酶活性生物有机肥+化肥和高碳基肥+化肥处理显著高于纯化肥处理;与纯化肥处理相比,3种有机肥与化肥配施烤后烟叶的总糖、还原糖和钾含量升高,烟碱含量降低,常规化学成分的协调性提高;除新植二烯外的香气物质总量各有机肥与化肥配施处理较纯化肥处理增加;各有机肥与化肥配施处理较纯化肥处理烟叶的均价和产值均显著提高。豫中烟叶生产中以高碳基肥与化肥按1∶1配施的应用效果较好。     

有机无机肥配施对烤烟根际土壤养分含量的影响

为贵州黔西南烟区烤烟平衡施肥提供理论依据,采用田间试验方法,研究有机肥与无机肥不同配施比例对烤烟根际土壤pH、有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量的影响。结果表明:整个大田期,不同处理烤烟根际土壤pH变化总体呈先降后升趋势,100%无机肥、87.5%无机肥+12.5%有机肥和75%无机肥+25%有机肥处理根际土壤pH较施肥前基础土样分别下降0.42、0.20和0.01,50%无机肥+50%有机肥和100%有机肥处理较施肥前分别升高0.11和0.15;有机质含量总体呈上升趋势,至烟叶采收结束时100%无机肥、87.5%无机肥+12.5%有机肥、75%无机肥+25%有机肥、50%无机肥+50%有机肥和100%有机肥处理较移栽前有机质含量分别提高7.75%、8.14%、8.14%、8.53%和8.91%;碱解氮含量增幅随着有机肥用量的增加而增大,50%无机肥+50%有机肥和100%有机肥处理达最大,显著高于其余处理,至烟叶采收结束时各处理碱解氮含量趋于稳定,且差异不显著;速效钾含量总体呈先升后降趋势,栽后60d时100%无机肥与87.5%无机肥+12.5%有机肥处理显著高于其余处理,其余处理间差异不显著;有效磷含量有机肥与无机肥配施处理增幅大于100%无机肥和100%有机肥处理,至烟叶采收结束时100%无机肥、87.5%无机肥+12.5%有机、75%无机肥+25%有机肥、50%无机肥+50%有机肥和100%有机肥处理较施肥前分别提高53.00%、92.40%、81.10%、87.30%和60.00%。     

BP神经网络烟叶化学成分预测模型构建

为烟叶化学成分预测和卷烟工业原料使用提供理论依据,应用回归分析法和BP神经网络分析2014—2017年龙岩永定土壤养分因子和烟叶化学成分的相关性,并构建预测模型。结果表明:采用回归模型预测龙岩永定烟叶化学成分和土壤养分指标无显著线性相关性;采用BP神经网络模型预测烟叶化学成分相关性和模型精准度较高。BP神经网络可为烟叶化学成分预测提供有效途径,具有较强的实用性。