2种保护性耕作措施对农田土壤团聚体稳定性的影响

在2种保护性耕作措施(秸秆还田和免耕)的长期定位试验(湖北省武穴市和荆州市)基础上,通过湿筛法测定不同土层(0—20cm和20—40cm)的不同粒径(5mm,2~5mm,1~2mm,0.5~1mm,0.25~0.5mm和0.25 mm)水稳性团聚体的含量,并对土壤团聚体平均重量直径(MWD)、平均几何直径(GMD)和分形维数(PSD)等进行分析,研究2种保护性耕作措施对农田土壤团聚体稳定性的影响。结果表明:秸秆还田和免耕处理均会影响土壤各级团聚体的分布状况,同时其也会增加农田表层(0—20cm)土壤粒径0.25mm团聚体的百分含量、MWD和GMD值,但是会降低PSD值。其中PSD与粒径0.25mm团聚体的含量呈极显著负相关性(武穴处理相关系数为-0.997,荆州处理相关系数为-0.993),但是MWD和GMD与粒径0.25mm团聚体的含量有显著正相关性。表明秸秆还田和免耕均会增强土壤团聚体的稳定性,有利于改善土壤结构。但秸秆还田处理的土壤粒径0.25mm团聚体百分含量、MWD和GMD值均高于免耕处理,说明秸秆还田改善土壤结构的效果要优于免耕的。秸秆还田和免耕措施相结合,土壤结构改良效果最佳。武穴和荆州两地的保护性耕作措施对于粒径0.25 mm团聚体百分含量、MWD、GMD和PSD的影响基本一致。     

钾肥用量和品种对桑叶生产及蚕茧质量的影响

通过为期 4年的田间施肥试验和 1季养蚕试验 ,研究了钾肥用量和钾肥品种对桑叶产量、品质、养分吸收和蚕茧质量的影响。结果表明 ,施K2 O 1 5 0、30 0、375kghm-2 a-1 处理分别比不施K肥年均增产桑叶 2 3.9%、31 .7%、36 .0 %;等量钾肥时 ,KCl对桑叶增产效果基本等同于K2 SO4;施钾增产效果有逐年增加趋势 ,同时钾肥施用表现后效。施钾明显提高桑叶中N、K和S(K2 SO4为钾源时 )含量 ,而降低Ca、Mg和Zn含量 ,对P含量影响不大。结果显示 ,钾肥施用大幅度促进了桑树对各种养分的吸收 ,从而提高了肥料利用率。施钾明显促进桑叶品质的改善 ,随着钾肥用量增加 ,桑叶中必需氨基酸、氨基酸总量、蛋白质、糖分和油脂含量均呈增加趋势。KCl施用也能提高桑叶品质 ,但效果比K2 SO4差。蚕茧质量测试结果表明 ,桑树施钾后对喂养的蚕茧品质产生正面影响 ,蚕重、全茧量、上茧率、茧丝长、解舒率、茧丝净度等指标均因施钾而提高 ,高量钾比低量钾效果好 ,在等量钾用量时K2 SO4对蚕茧质量的促进作用明显好于KCl。     

施肥管理对油菜种子萌发特性的影响

直播是油菜轻简化、机械化生产的重要环节,为了明确生长季施肥管理对油菜种子萌发特性的影响,通过室内种子萌发试验研究了田间条件下不同施肥处理收获后油菜种子萌发的差异,结合种子养分含量以及可溶性糖等生理指标初步揭示了其作用机制。研究结果表明,不同施肥处理显著影响油菜种子养分含量,其中种子氮、磷含量变化最大。与平衡施肥处理相比,不施肥各处理种子氮和磷含量分别降低了5.9%～16.9%和0.0%～27.6%。不同施肥处理种子的萌发存在明显差异,以平衡施肥处理各项指标最高,与平衡施肥处理相比,不施氮和不施硼处理显著降低了种子发芽势和正常苗率,不施磷处理的畸形苗率最高为27.7%。相关分析表明,油菜种子的氮、可溶性蛋白含量与种子未成苗率呈显著的负相关,而种子的发芽率和发芽指数则与种子磷、硼以及可溶性糖含量密切相关,种子磷含量的降低会增加油菜种子畸形苗率。因此,直播油菜育种应加强养分管理,尤其是氮、磷和硼肥的施用,以改善油菜种子的质量,提高直播油菜的产量。     

油菜长效专用配方肥施用效果研究

2012~2013年在冬油菜主产区布置15个田间试验研究油菜长效专用配方肥(N-P2O5-K2O-B:20-7-8-0.2,及5%的其他中、微量元素)的施用效果,为油菜一次性施肥配方的推广及改进提供依据。结果表明,与不施肥处理相比,常规施肥与专用肥均能明显提高油菜籽产量、收入及养分吸收量。与常规施肥相比,在减少总养分用量且肥料一次性施入的情况下,油菜长效专用配方肥在85%以上的试验点表现出增产或稳产效果,平均增产量为133 kg/hm2,增产率为8.1%,增加经济收益1 624元/hm2。施用油菜长效专用配方肥促进了油菜对养分的吸收,N、P2O5、K2O累积量较常规施肥分别增加10.8、2.1、7.9 kg/hm2。研究表明,油菜长效专用配方肥对油菜产量的贡献率平均为51.8%,农学利用率平均为5.5 kg/kg,均高于常规肥料。整体而言,施用油菜长效专用配方肥能提高油菜产量和施肥效益,可作为油菜轻简化施肥技术进行推广应用。     

不同棉花品种苗期钾效率差异的初步探讨

通过营养液培养研究了4个棉花品种苗期在不同钾水平下的生长及钾营养状况等方面的差异。供试的4个品种钾效率系数存在显著差异。其差异首先在外部形态上表现出来,高效品种较低效品种具有明显的生长优势。叶绿素含量在低钾时,各个品种均表现为上部叶高于下部叶;在较高钾水平时,上部叶片与下部叶片的叶绿素基本相当。低钾时,植株的茎叶钾含量有大于根部钾含量的趋势。较高钾时,根和叶片的钾含量基本相当,都大于茎的钾含量;愈是低钾地上部钾素积累量占的百分率愈大,钾素愈向上部转移。效率较高的鄂抗8号钾积累量是效率低的国抗1号的4.31倍,说明高效植物的钾吸收效率高。在较高钾水平时,不同品种钾积累量差距减少。上述结果也说明通过扩大棉花品种的筛选规模,确定合适的钾的筛选浓度,从棉花筛选获得典型的钾高效的基因型是可行的。     

水旱轮作条件下不同类型土壤供钾能力及钾素动态变化研究

采用盆栽试验,研究了黑麦草-水稻轮作条件下不同类型土壤供钾能力及钾素动态变化,以期为土壤供钾机制研究及合理的钾素调控提供依据。结果表明：不施钾条件下（NP处理）,潮土上种植作物的生物量和吸钾量最高,黄褐土次之,红壤最低;施钾条件下（NPK处理）,3种土壤上种植作物的生物量无显著差异,作物吸钾量为黄褐土>潮土>红壤。整个轮作期,红壤、黄褐土和潮土NPK处理的作物生物量较NP处理分别增加55.6%、45.2%和23.2%,作物吸钾量分别增加368.8%、166.8%和74.5%。轮作前季（黑麦草季）,NP处理的3种土壤水溶性钾含量和交换性钾含量均降低,潮土非交换性钾含量明显降低,红壤和黄褐土非交换性钾含量在前期变化不大,中期有升高的趋势,后期显著降低;NPK处理的土壤钾含量均高于NP处理,且各种形态钾含量的变化趋势与NP处理基本相同。轮作后季（水稻季）,NP处理的3种土壤水溶性钾含量变化不大,交换性钾含量呈先降低后升高的趋势,非交换性钾含量呈先升高后降低的趋势;NPK处理的土壤交换性钾含量在水稻生长前期明显升高,中期下降,后期有略微上升,水溶性钾和非交换性钾含量有先升高后降低的变化趋势。综上所述,在不施钾条件下,轮作期内各土壤钾素消耗量较大,水溶性钾和交换性钾含量降低,并促进了非交换性钾的释放;施钾能提高土壤水溶性钾和交换性钾含量,并向非交换性钾方向转化,施钾对黑麦草和水稻有显著增产效果,可以有效地提高土壤供钾水平。     

免耕飞播条件下稻田油菜长效专用配方肥适宜用量研究

油菜免耕飞播种植模式对充分利用长江流域冬闲田扩种油菜和实现油菜轻简化生产具有重要意义。与耕整地时将肥料施入耕作层相比,免耕轻简种植的施肥方式发生了根本变化,于2020—2021和2021—2022年两个年度在湖北省油菜主产区布置油菜专用肥用量试验,研究“宜施壮”油菜长效专用配方肥(N∶P2O5∶K2O∶中微量元素=25∶7∶8∶5)用量对免耕飞播油菜产量及产量构成因子、关键生育期的生长状况、养分积累量及肥料利用率的影响。结果表明,当专用肥用量在750 kg/hm²内,油菜籽产量随着肥料用量的增加而提高,继续增加施肥量,产量不再提高;施肥量对提高产量构成因子有显著影响,其中收获密度和单株角果数对产量的贡献率最大,分别为35.1%和28.6%;油菜关键生育期的有效株数、株高及茎粗均显著受施肥量的影响,在施肥量为600~750 kg/hm²时达到较高的水平;成熟期油菜养分积累量随着肥料用量的增加而提高,与产量基本保持一致,各试验最高产量施肥量时的肥料偏生产力为2.26~4.17 kg/kg、农学效率为1.66~3.14 kg/kg、回收利用率为21.78%~59.78%。综上所述,湖北省油菜主产区免耕飞播种植模式的油菜专用肥推荐用量为650~700 kg/hm²,相当于氮(N)、磷(P2O5)和钾(K2O)推荐量分别为163~175、46~49和52~56 kg/hm²,用量略高于翻耕种植模式,在该用量下能维持较高的油菜籽产量和肥料利用率。     

不同秸秆及绿肥浸提液对玉米化感作用的研究

采用室内培养试验,通过测定油菜秸秆、小麦秸秆、紫云英及紫云英+油菜秸秆4种浸提液对玉米发芽、幼苗生长及干重的影响,研究不同秸秆及绿肥对玉米的化感作用。结果表明,当浸提液浓度≥10 g/L时显著降低玉米发芽率。除紫云英+油菜秸秆浸提液对幼苗生长及干重表现为较强抑制作用外,其他浸提液均表现为显著促进作用或微弱抑制作用,紫云英浸提液促进作用最强,其中,油菜秸秆、小麦秸秆、紫云英浸提液均在5 g/L时对幼苗总干重的促进作用最大,分别较对照提高10.85%、11.51%、16.71%。除紫云英+油菜秸秆外,其他秸秆及绿肥对玉米的化感作用整体上均表现为促进作用,油菜秸秆、小麦秸秆、紫云英及油菜+紫云英浸提液的综合敏感指数分别为2.64%、3.59%、10.32%、-7.33%。     

枸溶性钾肥对油菜生长及土壤钾素的影响

采用盆栽试验方法,研究枸溶性钾肥不同用量对油菜生长及土壤钾素的影响。结果表明:枸溶性钾肥能够明显促进油菜的生长并增加土壤钾素含量。施钾量（K2O）为0.75~3.00 g/盆（0.075~0.300 g/kg）时油菜生物量与钾素积累量随着施钾量的增加呈先上升后下降的趋势,在施钾量为2.25 g/盆时达到最高,分别较对照处理增加70.6%和3.08倍。油菜钾素含量随着施钾量的增加而升高,而钾肥利用率则相反。油菜收获后的土壤速效钾和缓效钾含量随施钾量的增加而增加。枸溶性钾肥的适宜用量为1.50~2.25 g/盆。在试验条件下,等量钾养分投入时,枸溶性钾肥处理的油菜生物量、钾素含量、钾素积累量、肥料利用率及土壤钾素含量均略高于水溶性钾肥处理。从钾的养分供应角度考虑,枸溶性钾肥可以替代水溶性钾肥。     

无人机载多光谱遥感监测冬油菜氮素营养研究

为探索无人机搭载的多光谱相机对冬油菜冠层氮素营养状况监测的可行性,设置9种施氮水平的油菜试验小区,获取八叶期、十叶期、十二叶期和蕾臺期的多光谱影像,同步采样分析获取地上部生物量、叶片氮浓度和氮素积累量等氮营养指标。以宽波段植被指数和氮营养指标的相关性为基础,通过敏感性分析确定最佳指数,建立预测模型并进行精度验证。结果显示,宽波段植被指数与氮营养指标有极显著的相关性,不同生育期差异明显。其中,红光标准值和蓝光标准值在蕾臺期均与各氮营养指标相关关系最好,且敏感性因子的值小而稳定。进一步研究表明,三种指标均可用红光标准值和蓝光标准值建立的二次模型进行估计,决定系数R2均大于0.85,模型精度较高,说明无人机多光谱遥感能有效辅助冬油菜氮素营养监测。