长期施肥及石灰后效对不同生育期玉米根际钾素的影响

依托祁阳红壤旱地定位施肥试验(始于1990年),选取施氮磷(NP)、氮磷+石灰(NPCa)、氮磷钾(NPK)、氮磷钾+石灰(NPKCa)、氮磷钾配施秸秆(NPKS)、氮磷钾配施秸秆+石灰(NPKSCa)6个处理,采集玉米不同生育期根际与非根际土壤,测定其钾、钙、镁、铝含量和p H。结果表明:与NP处理相比,施钾处理(NPK和NPKS)根际和非根际土壤速效钾含量显著提高。NP、NPK和NPKS处理根际速效钾在拔节期和灌浆期均处于亏缺状态,亏缺率分别平均为18.2%、34.2%和26.4%。与对应不施石灰处理相比,NPKCa和NPKSCa处理根际土壤速效钾含量在苗期分别降低46.0 mg kg~(-1)和26.5 mg kg~(-1),非根际分别降低68.5 mg kg~(-1)和56.0 mg kg~(-1);从拔节期至收获期,根际速效钾含量平均升高25.2 mg kg~(-1)和33.7 mg kg~(-1),非根际略微降低。NPCa、NPKCa和NPKSCa处理根际土壤速效钾盈亏率与不施石灰相比,整个生育期分别平均提高8.6%、33.2%和19.3%。根际和非根际土壤速效钾含量与相对应缓效钾含量、钾饱和度、K+/(Ca2++Mg2+)和K+/Al3+呈极显著正相关关系。缓效钾和钾饱和度相对变化率(交换性钙镁相对变化率)与速效钾相对变化率呈极显著正(负)相关关系。长期施氮磷钾肥基础上施石灰(NPKCa和NPKSCa)4年以后,根际土壤速效钾、缓效钾含量及钾饱和度均提高(苗期除外),根际土壤交换性钙镁含量提高幅度低于非根际,最终缓解根际土壤钾素的亏缺。     

不同碳饱和水平下典型农田土壤有机质的红外光谱特征

【目的】比较长期施肥定位站点的土壤有机质红外光谱,旨在探究不同碳饱和程度下土壤有机质光谱特征。【方法】基于进贤红壤和原阳潮土长期定位试验站典型施肥处理,利用碳饱和公式计算两个站点不同处理的碳饱和水平,通过傅里叶红外光谱测定不同处理的土壤有机质官能团特征,分析不同站点不同处理间有机碳饱和特征及光谱特征。【结果】原阳潮土的土壤有机碳年变化率与碳投入之间呈线性关系,但进贤红壤则呈"曲线"关系。进贤红壤的碳饱和亏缺度(saturation deficit,SD)为0.118—0.413,显著小于原阳潮土的0.462—0.616。进贤红壤和原阳潮土的处理中含有相同的官能团:芳香类碳(1 636 cm~(-1),695 cm~(-1)),脂肪族碳(3 000—2 850 cm~(-1),1 455 cm~(-1)),碳水化合物或多糖类(1 080 cm~(-1),1 033 cm~(-1)或1 034 cm~(-1)),有机态硅类(1 100—1 008 cm~(-1),526cm~(-1),795 cm~(-1),778 cm~(-1),470 cm~(-1))。进贤红壤的芳香族、脂肪族和硅类特征峰的吸收强度明显高于原阳潮土的偏施肥处理;而原阳潮土偏施肥和有机肥处理的羧基类、烷烃类和碳水化合物类特征峰的吸收强度明显高于进贤红壤有机肥处理。综合分析两个站点各处理,土壤有机碳含量与透光率之间呈显著负相关关系。相对于原阳潮土,进贤红壤各处理碳投入、土壤黏粒含量和铁铝氧化物含量均较高,且进贤为水田双季稻轮作制度,水分管理措施更有利于土壤有机碳的累积。【结论】综合两站点的土壤有机碳年变化率与碳投入关系以及碳亏缺度显示进贤红壤有机碳已经趋于饱和,而原阳潮土则还距碳饱和较远。两站点的红外光谱特征表明进贤红壤以芳香族、脂肪族和硅类等难分解惰性官能团为主,而原阳潮土则以羧基类、烷烃类和碳水化合物类易分解官能团为主。红外光谱透光率水平可以半定量土壤有机质官能团。     

长期施肥对红壤旱地团聚体特性及不同组分钾素分配的影响

基于祁阳红壤旱地长期施肥定位试验,选取CK(不施肥)、NP(氮磷肥配施)、N P K(氮磷钾肥配施)、N P K M(氮磷钾肥和猪粪配施)和N P K S(氮磷钾肥和秸秆半量还田)处理,于试验26年(2016年)玉米收获后采集不同施肥处理原状土壤(全土),分析土壤团聚体组分中全钾、非交换性钾和交换性钾含量变化,并进一步探讨土壤团聚体组分钾对全土钾的贡献率及其与作物吸钾量的相关关系。结果表明:(1)在所有处理中,NPKM处理下2 mm、1~2 mm和0.5~1 m m的团聚体组分比例最高,但0.0 5 3~0.2 5 m m和0.0 5 3 m m的团聚体组分比例则显著低于其他处理,而NPKS处理下2 mm、1~2 mm和0.5~1 mm的团聚体组分比例则无显著增加。(2)与NPK处理相比,NPKM处理各团聚体组分中非交换性钾和交换性含量分别增加24.37%~49.04%和82.02%~176.3%,且NPKM处理下较大的团聚体组分(0.5 mm)中全钾、交换性钾和非交换性钾对全土全钾、交换性钾和非交换性钾的贡献率显著增加(增幅分别为6.25%~31.97%、5.72%~43.16%和6.33%~41.98%),而在较小粒级团聚体组分(0.25 mm)中则呈下降趋势(降幅分别为14.37%~21.44%、17.04%~33.66%和34.40%~43.84%)。(3)NPKS处理各团聚体组分的非交换性钾和交换性钾含量以及各团聚体组分钾对全土钾的贡献率均与NPK处理无显著差异。(4)线性回归分析表明,当0.25 mm团聚体组分钾对全土钾的贡献率增加1%时,作物吸钾量相应增加9.92~11.89 kg hm-2。长期化肥配施猪粪可显著改善红壤旱地的团聚体组分,进而提高团聚体组分钾对全土钾的贡献能力,促进作物对钾素的吸收。     

烯效唑喷施方式对无土基质育秧秧苗素质的影响

为探究合理的秧苗调控方式,以华优2号为试验材料,设置不同烯效唑喷施浓度(C0,0 mL/L,喷施等量清水;C1,25 mL/L;C2,50 mL/L;C3,100 mL/L)和喷施时期(T0,播种时;T1,5 d秧龄;T2,10 d秧龄),研究了不同烯效唑喷施方式对无土基质育秧秧苗株高、叶绿素含量、根系长度、根系数量、根系活力等的影响。结果表明,喷施烯效唑显著降低了秧苗株高,喷施浓度越高,控苗效果越佳,喷施时间推迟控苗效果减弱;烯效唑浓度过高会降低秧苗叶绿素含量;喷施烯效唑可显著增加秧苗根长和数量,并增强秧苗根系活力,但浓度过高则抑制根系的生长。综合秧苗株高、叶绿素含量、根长、根数及根系活力等指标,播种后5 d喷施50 mL/L稀效唑(T1C2)对秧苗素质提升效果最佳。     

基于养分专家系统的水稻磷肥减施潜力研究

为探究养分专家系统推荐施肥下磷肥用量的减施潜力,进而为不同肥力水平稻田磷肥减施提供理论依据,在高、中、低肥力稻田上,通过在养分专家系统推荐施肥基础上增减15%、30%、45%磷肥用量开展双季稻田间试验,并分析磷肥用量与水稻产量的量化关系。结果表明,在高、中、低肥力稻田上,养分专家系统推荐施肥处理的早、晚稻产量均呈高肥力>中肥力>低肥力的趋势,而与之比较,在其基础上磷肥增施15%、30%、45%处理对早、晚稻产量均无显著增产效应,减施15%处理未显著减产,但磷肥减施45%处理在各肥力水平稻田上均显著减产,降幅为4.06%~15.15%。高、中、低肥力稻田上早、晚稻产量潜力对应磷肥合理用量呈低肥力>高肥力>中肥力稻田的趋势,且在95%的产量潜力下,在养分专家系统推荐施肥量基础上,早稻季不同肥力水平稻田上可减施磷肥27.09%~57.58%,晚稻季可减施磷肥33.25%~50.53%,其中早、晚稻磷肥可减施比例高肥力稻田为27.09%、49.51%,中肥力稻田为36.20%、50.53%,低肥力稻田为33.25%、57.58%。在养分专家系统推荐施肥量基础上,可在不同肥力水稻田上实现磷肥减施,但减施比例有所差异,整体上高肥力稻田磷肥可减施比例较中、低肥力稻田低。     

不同烟草秸秆还田量在水稻土中的腐解特征及其对水稻产量的影响

为了明确烟草秸秆还田量的腐解特征及其对水稻产量的影响。设置了不同烟草秸秆还田量的田间小区试验,分析了不同处理下烟草秸秆的腐解规律,并结合烟草秸秆投入量探讨外源碳氮比投入与水稻产量的量化关系。结果表明:不同处理烟草秸秆腐解特征均表现为前期快、后期慢的特点。5 d时烟草秸秆腐解量和日均腐解量均达到最大,分别为0. 87 g和0. 29 g/d。烟草秸秆累积腐解速率也呈现出相似的趋势,整个水稻季烟草秸秆的累积腐解速率为42. 31%。在不同还田量中,各处理的烟草秸秆腐解量和日均腐解量差异不显著,但累积腐解速率则基本呈现出半量还田处理高于等量还田和1. 5倍还田量处理。投入碳氮比与水稻产量的相互关系可以用二次曲线方程进行拟合,且水稻生长合理的碳氮比投入量为10. 1,对应的最高产量为10. 4 t/hm~2。因此,在烟稻轮作中,虽然不同烟草秸秆还田量下腐解特征相似,但合理的碳氮比投入是实现水稻增产的关键途径之一。     

运用万能材料力学试验机测定土壤力学稳定性的方法及应用

[目的]为了分析运用万能材料力学试验机测定土壤力学稳定性的优越性,并且探究不同施肥制度对土壤物理性质的影响。[方法]以江西省红壤研究所水田长期定位试验土壤为对象,将其分为4组,并做对照试验。[结果]Control、TNPK、NPK+GM和NPK+GM+PM四组的平均抗压强度分别是0.562、0.460、0.362和0.313 MPa。与传统方法相比,万能材料力学试验机测出的抗压强度平均值与传统方法相当,但其精度具有显著优势,还能获取土壤弹性模量,破坏能量等指标。[结论]长期配施有机肥可以改善红壤稻田土壤物理性状,使稻田土壤更为松软,更加有利于作物生长。     

红壤区旱地和水田土壤磷素状况及其流失风险

红壤一般偏酸且铁铝富集,磷与铁、铝形成Fe-P、Al-P,降低了红壤磷的有效性。施磷提高红壤供磷能力,但是未被作物利用的磷积累在土壤中,对水体环境构成威胁。研究红壤磷素状况对于提高作物产量和保护环境具有重要意义。已有很多关于红壤磷素状况方面的报道,但是很少将红壤磷素状况与水体磷进行关联分析。在典型红壤区江西省余江县布点采集了旱地和水田土样各54份,周边水样24份,分析了土壤有效磷(Olsen-P和Bray-P)含量、水溶性磷(CaCl2-P)含量和水样总磷含量。结果表明,以Olsen-P为指标,11%的旱地和39%的水田土壤缺磷,61%的旱地和39%的水田土壤磷适合作物生长,11%的旱地和11%的水田土壤处于高磷状态。以Bray-P为指标,11%的旱地和33%的水田土壤缺磷,6%的旱地和33%的水田土壤磷适合作物生长,77%的旱地和6%的水田土壤处于高磷状态。Olsen-P、Bray-P与CaCl2-P三者之间具有极显著相关关系,对Olsen-P与Ca Cl2-P、Bray-P与CaCl2-P分别进行回归分析,求得土壤磷流失突变点的Olsen-P和Bray-P含量分别为56.31和118.4 mg·kg^-1。依据这两个标准,水田土壤有效磷均未超过磷流失突变点,旱地土壤Olsen-P和Bray-P超过突变点的样品比例分别为50%和33%。水田周边排水沟渠水的总磷含量均低于《地表水环境质量标准》Ⅱ类水标准。总之,调查的红壤区水田土壤整体较为缺磷、磷流失风险低,旱地土壤有效磷含量和磷流失风险都较高。     

不同播种量对白三叶草生长和越夏率的影响

为探讨不同播种量对白三叶草(Trifolium repens L.)生长、产量、越夏率以及对杂草生物量控制的影响,于2012年10月—2013年11月在幼龄杨梅园开展白三叶草不同播种量研究。结果表明:随播种量增加,白三叶草出苗数、草层高度呈上升趋势,而茎粗、叶片SPAD值和单株鲜重均呈下降趋势。白三叶草鲜草产量随播种量的增加显著增加,播种量15.00 kg/hm~2时,增加幅度较大,处理间达显著差异,而播种量为15.00~18.75 kg/hm~2时,鲜草产量增幅减小;白三叶草种子产量和越夏率均随播种量增加而呈先升后降的趋势,播种量为11.25 kg/hm~2种子产量最高,播种量为15.00 kg/hm~2时越夏率最高。杂草生物量则随白三叶草播种量的增加呈下降趋势。因此,白三叶草在丘陵红壤区幼龄果园适宜播种量为11.25~15.00 kg/hm~2。