基础地力对黄壤区粮油高产、稳产和可持续生产的影响

【目的】黄壤是中国重要的地带性土壤,黄壤区粮油作物的高产、稳产和可持续生产对于地区粮食安全和经济民生至关重要。研究黄壤区主要粮油作物基础地力特征,评价地力对粮油作物高产、稳产和可持续生产的影响,为黄壤耕地地力保育和区域作物绿色生产提供依据。【方法】依托于2006—2013年测土配方施肥项目在黄壤区开展的3 515个田间试验(马铃薯434个、油菜525个、玉米1 318个、水稻1 238个),调查每个试验点无肥对照(CK)和氮磷钾肥(N2P2K2)处理作物产量;基于作物估计方法,分析了粮油基础地力产量和地力贡献率特征;采用直线拟合和边界线分析评价了基础地力对作物施肥产量及产量差的影响;采用稳定性指数和可持续性指数评估了基础地力对产量稳定性和可持续性的影响。【结果】黄壤区马铃薯、油菜、玉米和水稻平均基础地力产量分别为10.8、1.13、4.57和5.73 Mg·hm~(-2),平均地力贡献率分别为50.8%、49.0%、59.0%和70.8%;基础地力产量越高,地力对作物施肥产量的贡献率越大。作物施肥产量与基础地力产量显著正相关,马铃薯、油菜、玉米和水稻施肥产量与基础地力产量的直线拟合方程决定系数分别为0.476、0.284、0.382和0.366(P0.001)。边界线分析结果表明,马铃薯、油菜、玉米和水稻4种作物的施肥产量潜力分别为42.8、4.07、11.8和12.4 Mg·hm~(-2);随着基础地力的提升,作物施肥产量差降低,产量的稳定性和可持续性增加。【结论】提升基础地力能够提升作物施肥产量,降低产量差,有利于黄壤区粮油作物的高产、稳产和可持续生产。     

我国茶园土壤酸化阻控技术研究进展

针对我国茶园土壤酸化趋势严重的问题，综述了我国茶园酸化土壤阻控技术研究现状，旨在为建设健康茶园提供理论支撑。分析发现，合理施用调理剂、增施有机肥和生草覆盖是我国常见的茶园酸化土壤阻控技术，均能有效缓解或提高茶园酸化土壤p H值。但技术受不同茶区土壤性质、气候特征、管理方式等因素的影响，因此，因地制宜选择阻控技术，结合田间试验验证，能发挥更大的阻控效果。     

长期不同施肥下黄壤综合肥力演变及作物产量响应

【目的】 评价长期不同施肥下黄壤综合肥力的演变特征及其与作物产量的响应关系，寻求黄壤综合肥力提升和作物高产、稳产和可持续生产的科学施肥模式，为黄壤耕地保育和地力提升提供依据。 【方法】 依托农业部贵州耕地保育与农业环境科学观测实验站的黄壤肥力与肥料效益长期定位试验，采集10个不同施肥处理2011～2016年的作物产量和耕层土壤样品，包括:不施肥 (CK)、施氮肥 (N)、施氮磷肥 (NP)、施氮钾肥 (NK)、施磷钾肥 (PK)、氮磷钾肥 (NPK)、3/4化肥 + 1/4有机肥 (3/4NP + 1/4M)、1/2化肥 + 1/2有机肥 (1/2NP + 1/2M)、有机肥 (M)、氮磷钾肥 + 有机肥 (NPK + M)，运用改进的内梅罗指数法对土壤综合肥力进行评价。采用相关分析和通径分析评估土壤性质指标与土壤综合肥力的关联性。采用稳定性指数和可持续性指数评估不同施肥管理下土壤综合肥力对作物高产、稳产和可持续生产的影响。 【结果】 通过20年的不同施肥管理，黄壤综合肥力发生了显著 (P < 0.01) 的变化，土壤综合肥力指数以NK处理最低，NPK + M处理最高；长期不施肥 (CK) 或者偏施化肥各处理 (N、NP、NK、PK) 土壤综合肥力指数显著低于施用有机肥的各处理 (3/4NP + 1/4M、1/2NP + 1/2M、M、NPK + M)。相关分析和通径分析表明，土壤综合肥力指数与土壤性质指标均呈显著正相关关系，pH值、碱解氮、全磷和全钾含量极显著地直接影响土壤综合肥力指数的高低。土壤综合肥力指数与作物产量呈极显著的直接正相关，相关系数达0.704 **，通径系数达0.716*。分析不同施肥处理维持作物高产、稳产和可持续性表明，长期施用有机肥各处理具有高综合肥力和作物高产，不施肥或偏施化肥各处理具有低综合肥力和作物低产；NPK和NPK + M处理作物在获得高产的同时，能够维持产量的高稳定性和高可持续性；CK和PK处理作物低产，并且产量稳定性和可持续性低。 【结论】 土壤综合肥力指数能够客观反映黄壤生产力的高低，长期施用有机肥促进了黄壤综合肥力提升并维持作物高产。合理平衡施用化肥或与有机肥配合施用可以维持较高的产量和产量的稳定性和可持续性。      

长期有机无机肥配施增强黄壤性水稻土有机氮的物理保护作用

【目的】土壤有机碳物理一化学联合分组方法很好地联系了有机碳的多种稳定机制,成为深入研究土壤有机碳组分特征的有效手段。本研究旨在利用该方法研究长期施肥对黄壤性水稻土有机氮组分特征的影响,为合理施肥提供理论依据。【方法】基于南方黄壤性水稻土18年长期施肥定位试验,分析了不同施肥处理土壤有机氮组分含量及分配比例的变化。试验处理包括不施肥对照(CK)、单施化肥(NPK)、单施有机肥(M)、无机肥配施低量有机肥(0.5MNPK)和无机肥配施高量有机肥(MNPK)。【结果】单施化肥处理(NPK)水稻土总有机氮及各组分有机氮含量与不施肥对照相比无显著变化,施用有机肥处理(M、0.5MNPK、MNPK)则显著提高了土壤总有机氮、游离态粗颗粒、物理保护、化学保护及生物化学保护有机氮含量提高幅度分别为27%~51%、23%~39%、128%~274%、29%~42%和13%~28%,以有机无机肥配施最为显著,但降低了游离态细颗粒有机氮含量。在各个氮组分中游离态颗粒有机氮占总有机氮比例最高(46%~50%)物理保护有机氮比例最低(2%~6%)。与不施肥(CK)及单施化肥处理(NPK)相比,有机肥处理(M、0.5MNPK、MNPK)提高了土壤物理保护有机氮的分配比例。【结论】长期施肥土壤各组分有机氮及总有机氮两两之间均呈显著相关关系只有游离细颗粒有机氮与物理保护有机氮呈负相关关系。长期施用有机肥,极大改善土壤团聚体结构促进游离细颗粒有机氮的包裹,进而提高物理保护有机氮的相对比例,土壤有机氮的物理保护作用相对增强。因此,有机无机肥配施是提高稻田土壤有机氮含量的最有效措施。     

芋离体快繁体系的优化

试验以芋芽茎尖为材料进行组培快繁研究.在BA,ZT,KT 3种细胞分裂素中,以BA分化不定芽效果最好.其中MS+BA 3.0～4.5 mg/L+NAA 0.2mg/L分化率较高.在进一步的芽增殖培养中,经过优化试验,发现培养芋芽半个月时,以MS+BA 4.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L的增殖系数最高,为5.9.另外,芋芽的生根培养基以MS+NAA 0.2mg/L最佳.     

长期施磷对水稻锌吸收、积累和转运的影响

水稻是中国南方地区的主要粮食作物,其籽粒锌营养强化是近年研究的热点,水稻磷与锌的吸收利用存在互作效应。研究长期不同施磷模式对水稻锌的吸收、积累与转运的影响,为通过合理施肥提高水稻的锌营养提供理论依据。依托22年的黄壤(水田)长期定位试验,选取其中7种施肥模式:不施肥(CK)、偏施氮肥(N)、偏施氮钾肥(NK)、平衡施用化肥(NPK)、单施有机肥(M)、1/2有机肥替代1/2NP(0.5MNP)、全量有机肥化肥配施(MNPK)。CK、N、NK处理不施磷,NPK、M、0.5MNP处理施磷量依次为P_2O_5 82.5、79.4、81.0 kg·hm~(-2),MNPK施磷量为P_2O_5 161.9 kg·hm~(-2)。于水稻分蘖期、开花期及成熟期,采集土壤和植株样品,分析比较各处理土壤有效锌含量、植株锌含量及其锌积累和转运特征差异。水稻各生育时期土壤有效锌含量基本表现为MNPK≥M0.5MNPNPK≥CKN,NK,长期施用有机肥可提高土壤有效锌含量;与NPK处理成熟期植株相比,CK、N、NK处理茎叶和籽粒锌含量分别提高了-2.0%～44.0%和15.7%～46.7%,MNPK处理茎叶和籽粒锌含量分别降低了22.0%～38.7%和12.0%～19.8%,M和0.5MNP处理籽粒锌含量提高了6.4%～14.4%;各处理成熟期茎叶和籽粒P/Zn分别为6.2～67.2和62.2～225.2,均以CK、N、NK处理最低,MNPK处理最高;不同施肥处理间水稻植株锌积累量无显著差异,锌转运量及其贡献率均以M处理最高,NPK和N处理最低,花后锌积累量及其对籽粒的贡献率则相反。相关分析和多因素方差分析结果表明,水稻茎叶和籽粒锌含量与磷含量和土壤有效磷含量呈显著负相关,土壤有效锌含量主要与有机肥施用量有关,而水稻茎叶和籽粒锌含量则主要受磷肥施用量影响。综上,长期不施磷可提高水稻籽粒锌含量,但严重制约水稻产量的提高,长期高量施磷可提高水稻籽粒产量,但却降低了籽粒锌含量。适宜施磷量下,有机无机配施既可实现作物高产又可提高籽粒锌含量,是黄壤稻田上实现作物高产优质的有效途径。此外,本研究中土施锌肥对提高水稻籽粒锌含量效果有限,为进一步提高水稻籽粒锌含量,还应重视叶面锌肥的施用。     

长期施用磷肥和有机肥黄壤微生物量磷特征

【目的】研究玉米不同生育时期长期不同施肥处理下土壤微生物量磷（MBP）的动态变化与周转特性,探究长期施用磷肥和有机肥对土壤磷转化与供应能力的影响。【方法】依托贵阳黄壤肥力长期定位试验,选取不施肥（CK）、氮钾化肥（NK）、氮磷钾化肥（NPK）、有机肥（M）、1/2有机肥+1/2氮磷化肥（0.5MNP）、全量有机肥+全量氮磷钾化肥（MNPK）6个处理,在玉米播种前、苗期、拔节期、开花期、收获后分别采集0—20 cm土层样品,测定土壤微生物量磷含量、有效磷含量、酸性磷酸酶活性,并计算微生物量磷周转期和周转量。【结果】与NK处理相比,施用磷肥和有机肥各处理土壤微生物量磷（MBP）和微生物含磷量（MPC）分别显著提高了123.9%—446.2%和85.0%—268.2%,均以MNPK处理增幅最大。施磷量基本一致的条件下,M和0.5MNP处理MBP含量较NPK处理显著提高了26.7%—32.7%;NK处理MBP和MPC含量均在开花期最低,施用磷肥和有机肥各处理MBP含量在玉米生长期均较高,MPC含量则随生育时期变化呈“双峰”曲线,苗期和开花期最高;与CK相比,NK处理MBP周转期缩短了405 d,MBP周转量提高了50.9%。与NK处理相比,施用磷肥和有机肥各处理MBP周转量提高了19.2%—156.4%,MBP周转期延长了248—391 d,说明施用磷肥和有机肥可不同程度增加MBP库容并降低其周转速率;施用磷肥和有机肥各处理土壤有效磷和植株吸磷量分别是NK处理的3.63—7.27倍和1.77—1.97倍;各处理酸性磷酸酶活性表现为NK处理>M、MNPK处理>CK、NPK、0.5MNP处理,NK处理较其他处理显著提高了10.2%—21.0%;相关分析表明,土壤有效磷是MBP及其周转量最重要的影响因子,而酸性磷酸酶活性则是MBP周转期最重要的影响因子。【结论】MBP可反映黄壤磷素的供应水平,MBP含量及其周转对于提高黄壤潜在供磷能力具有重要意义,长期施用磷肥和有机肥可提高土壤MBP周转库容,增强土壤磷素转化和供给能力,提高玉米植株吸磷量。     

长期施肥对西南黄壤有机碳平衡的影响

为阐明长期施肥对西南地区黄壤有机碳变化特征的影响,探讨土壤可持续利用培肥模式,从1995年起采用10种施肥模式(CK、1/4 M+3/4 NPK、1/2 M+1/2 NPK、M、NPKM、NPK、NK、N、NP、PK)对贵阳市小河区玉米地黄壤进行处理,分析了各施肥模式下土壤有机碳的变化特征及其与作物产量之间的动态变化关系。结果表明,随着施有机肥年限延长,土壤有机碳总体呈增加趋势,而施化肥表现出下降趋势,无机肥配施对提高土壤有机碳含量作用明显。不同施肥模式有机碳平衡变化很大,施有机肥,土壤有机碳平衡量均为正值,有机肥施用量的增加也会导致土壤有机碳含量提高;不施肥和施用化肥处理的有机碳平衡量均为负值,各施氮处理(NPK、NK、N、NP)间有机碳平衡量差异不显著(p值为0.08),但与不施氮处理(PK)的有机碳平衡量存在差异显著(p0.01)。黄壤有机碳平衡量与系统总碳投入之间呈现显著的正相关关系(R2=0.9995),维持黄壤有机碳平衡所需的最低碳投入量为每年2.57 t hm-2。施有机肥处理中,玉米产量与有机碳含量表现出较好的正相关关系(R2均大于0.6);而不施肥或施用化肥处理中,二者的相关性较差(R2均小于0.3)。以上结果说明,研究区黄壤中有机碳还没饱和,仍具一定的固碳潜力,施有机肥,尤其是有机肥与化肥配施可以提高土壤有机碳含量。     

我国土壤碳库及循环机制研究进展

随着全球气候变暖,节能减排已成为各国共同的目标.全球气候变化背景下土壤碳循环研究已成为国际社会关注的焦点和热点.综述了我国土壤有机碳库、碳循环机制、固碳潜力等方面的研究进展,提出了当前土壤碳循环研究中存在的问题,以期为我国农业土壤地力提升和温室气体减排提供参考和借鉴.     

贵州植烟土壤改良培肥模式探讨

土壤条件是决定烟叶质量的主导因素,适宜的土壤养分是烟草优质、适产的重要基础。对贵州植烟土壤养分中存在的问题进行分析,认为贵州植烟土壤存在部分烟区土壤pH值不适宜种植烟草,土壤有机质偏高,不利于烟叶生长后期土壤氮素控制,供磷、供钾能力强的土壤所占比例较少等方面的问题。提出了在烟区土壤上施石灰、磷石膏、腐熟有机肥,平衡施肥和种植绿肥等土壤改良和培肥模式,为提高烤烟产量和品质提供技术支撑。