有机肥部分替代化肥氮对叶菜产量和环境效应的影响

针对叶菜类蔬菜有机肥氮替代化肥氮的最佳替代比例及对经济效益和环境效应综合评价较缺乏等问题,本研究采用田间试验,对包心菜和小青菜进行等氮水平下不同比例有机肥替代化肥处理,包括:纯化肥氮(0M),25%、50%、75%和100%有机肥替代化肥(25%M、50%M、75%M和100%M),研究不同处理下蔬菜产量、经济效益、土壤氨挥发和氧化亚氮排放。结果表明, 25%M处理下包心菜和小青菜产量均达最高,且与0M处理相比包心菜和小青菜的产量分别增加15.0%(P0.05)和16.3%(P0.05)。25%M比0M处理经济效益分别增加11.7%和5.4%,但在50%M、75%M和100%M处理下经济效益为负增长。25%M处理下,氨挥发累积排放量在包心菜和小青菜季分别为42.1kg·hm~(-2)和12.9kg·hm~(-2),比0M处理分别降低23.4%(P0.05)和41.6%(P0.05); 0M和25%M处理间氧化亚氮累积排放量无显著差异, 25%M处理在包心菜和小青菜季的氧化亚氮累积排放量分别为0.74 kg·hm~(-2)和3.06 kg·hm~(-2);与25%M处理相比, 50%M、75%M和100%M处理下氧化亚氮排放分别增加33.7%～60.8%(P0.05)、50.0%～134.3%(P0.05)和56.8%～185.6%(P0.05)。基于此,提出叶菜类蔬菜有机肥氮替代化肥氮的适宜替代比例在25%左右时可实现最佳的增效减排效果。     

长三角地区设施蔬菜施肥现状及土壤性状研究

针对近年来长三角地区设施菜地规模化程度逐渐加剧,对规模化和分散型种植方式开展调研,阐明不同种植方式下的施肥现状、土壤理化性状的变化情况。本文采用调查问卷和现场取样的调查方法,在以上海市松江区和苏州市支塘镇为代表的规模化种植区以及以宜兴市周铁镇、常州市武进区为代表的分散型种植区开展有机肥和化肥的施肥情况调查,并分析土壤pH、EC以及土壤碱解氮、有效磷、速效钾等速效养分含量。结果表明,规模化种植方式周年肥料施用总量比分散型种植低17.8%,其中有机肥比分散型种植低843.8 kg/ha,化肥比分散型种植高34.5 kg/ha；与分散型种植方式相比,规模化种植周年投入的氮肥(N)低了41.8%,而磷肥(P₂O₅)和钾肥(K₂O)分别高了6.8%和38.3%。在土壤的理化性状上,规模化种植方式下的土壤酸化、盐渍化问题较分散型种植严重,土壤pH和电导率分别为5.2和490.7 μS/cm,土壤碱解氮、有效磷和速效钾平均含量为286.3 mg/kg、322.3 mg/kg和374.2 mg/kg,比分散型种植分别高了123.9%、26.4%和68.7%。鉴于此,规模化种植区应大力推广叶面肥和有机水溶肥水肥一体化等减施增效措施,可能有利于维持规模化种植下设施土壤的可持续利用。     

管花肉苁蓉寄主柽柳林地土壤养分调查研究

为了解和评价和田地区管花肉苁蓉寄主柽柳林地土壤肥力状况,指导土壤培肥,以该地区管花肉苁蓉分布最广、产量最高的于田县和民丰县为研究区域,采集该地区不同种植年限和灌溉方式下的土壤样本,对其主要物化性质进行调查研究。结果表明:接种管花肉苁蓉的柽柳林地土壤全氮和有机质含量均值分别为0.31 g/kg和2.42 g/kg,处于缺乏和很缺乏水平;土壤速效钾和全磷含量均值分别为155 mg/kg和0.55 g/kg,处于适宜及以上水平;土壤有效磷含量在0.4~8.0 mg/kg,处于适宜和缺乏水平的分别占调查面积的41.2%和58.8%。土壤pH为中性或微碱性,种植年限达10 a以上的土壤呈微酸性且已发生次生盐渍化。相同种植年限下,传统的漫灌转为滴灌可使土壤EC值、全氮和硝态氮含量分别降低60.6%、48.8%和34.7%。     

有机种植与常规种植体系的比较——基于土壤与肥料的视角

有机种植体系因其安全、绿色、可持续的特点在国内外得到了普遍关注,自其发展以来,关于有机与常规种植体系的比较屡见不鲜,但基于土壤与肥料视角的系统比较在国内还鲜见报道。土壤为植物提供了直接生活环境,从土壤与肥料的角度能全面地理解有机与常规种植体系的本质不同及影响。本文综合分析了前人的研究结果,从土壤与肥料的视角对有机和常规种植体系进行系统比较,初步阐述了两种种植体系下作物产量、品质、土壤肥力效应、环境效应的差异及产生差异的可能原因。分析发现在作物种植初期有机体系的产量大多低于常规体系,但增产潜力较大;相比常规种植体系,有机种植体系可改善土壤性质、提高土壤肥力,且一般有助于提高农产品品质;此外,有机种植体系对大气环境和水环境的污染风险低于常规种植体系。产生差异的原因可能是有机种植体系下,前期土壤氮素及速效养分释放较缓慢,且随着种植年限的增加,土壤固碳能力逐渐增强,土壤微生物多样性增加,土壤养分利用率提高。     

江苏设施菜地控释氮肥一次性基施增效减排效果研究

江苏设施蔬菜集约化程度高,劳动力需求大,氮肥用量大,面源污染问题突出。控释氮肥在该地区集约化蔬菜上应用后的减量、增效和减排潜力尚缺乏研究。本研究通过连续三季田间试验,设置4个施肥处理:常规施尿素氮100%N(N1)、常规施尿素氮70%N(N2)、基肥一次性施氮70%N(N3,控释氮与尿素氮的比例为7∶3)、基肥和一次追肥70%N(N4,基肥氮为控释氮,追肥氮全部为尿素氮,控释氮与尿素氮的比例为7∶3),研究其对集约化花椰菜和番茄产量、环境效应和经济效益的影响。结果表明:与N1、N2和N4相比,N3处理的产量和利润每季均为最高,花椰菜和番茄平均产量分别达到86.4 t·hm~(-2)和87.0 t·hm~(-2),利润分别达到12.0万元·hm~(-2)和12.2万元·hm~(-2),氨挥发量最低,仅为4.4 kg N·hm~(-2)和9.3 kg N·hm~(-2),三季蔬菜种植后土壤中硝态氮的残留量最低。与N1处理相比,N3处理可使花椰菜和番茄分别平均增产3.7%和21.3%,分别增收10.7%和40.3%,并分别平均减少64.0%和46.9%氨挥发。基于此,在江苏设施蔬菜种植上,与常规(N1)相比,控释氮肥与尿素7∶3混合一次性基施,可减氮30%且增效减排效果显著,值得在生产上推广应用。     

基于主动冠层光谱仪的莴苣生物量及氮素营养状况估测

  【目的】  研究冠层光谱技术在蔬菜氮素营养诊断中应用的可行性和提高其准确性的方法,为推进蔬菜氮素营养管理与施肥推荐提供快速无损检测技术。  【方法】  以茎菜类蔬菜—莴苣 (Lactuca sativa L.) 为研究对象进行田间试验。设置5个化肥年施用梯度:0、108、162、216、270 kg/hm2,在莴苣幼苗期、莲座期、茎形成期和收获期,利用GreenSeeker冠层光谱仪获取冠层光谱特征值—植被归一化指数 (NDVI) 和比值植被指数 (RVI),并测定植株生物量和含氮量。评估用生育期NDVI和RVI值预测蔬菜生物量和氮素营养的可行性与准确性,并验证用移栽天数校正提高全生育期光谱值预测精度的可行性。  【结果】  NDVI和RVI与莴苣地上部生物量 (AGB)、根冠比 (RTS)、植株吸氮量 (PNU) 和植株氮浓度 (PNC) 等指标间均存在显著相关关系,尤其以NDVI相关性更高。相关性分析结果表明,NDVI与AGB和PNU呈正相关,相关系数分别介于0.779～0.945和0.819～0.938;与RTS和PNC呈负相关,相关性系数介于–0.367～–0.844和–0.328～–0.732。对比不同时期,莲座期和茎形成期的NDVI值对莴苣生物量和氮素营养指标预测的准确性较高,对AGB、RTS、PNU和PNC预测准确性分别为0.76～0.92、0.37～0.71、0.77～0.88和0.34～0.54。利用两年NDVI值建立各时期莴苣生物量和氮素营养状况统一预测方程,莲座期方程最为准确,对AGB、RTS、PNU、PNC预测准确性分别为73%、48%、52%、31%。综合全生育预测方程,冠层光谱仪测定的NDVI值对莴苣生物量和氮素营养预测指标的准确性较高,基于NDVI值的AGB、RTS、PNU和PNC预测方程准确度分别为54%、43%、57%和26%。引入移栽天数 (DAT) 对该预测方程进行校正后,AGB、PNU和PNC预测方程的准确度分别提高至62%、71%和34%。  【结论】  基于冠层光谱仪测定的各生育期的植被归一化指数 (NDVI) 可准确预测莴苣的生物量和氮素营养状况,尤以莲座期的预测结果最为准确。经移栽天数 (DAT) 校正后,基于全生育期的NDVI值建立的预测方程对AGB、PNU的预测准确度可分别提高到62%和71%,基本满足莴苣类低覆盖度蔬菜作物的氮素营养管理。     

太湖地区大棚菜地土壤养分与地下水水质调查

为了解和评价太湖地区大棚菜地土壤肥力及其周边地下水硝酸盐和氨氮含量状况,以直湖港小流域为研究区域,采集大棚和露天菜地土样192和54个,浅层地下水样26和10个,分析土壤速效养分、全氮和有机质含量,土壤pH和EC值,地下水硝酸盐和氨氮含量。结果表明,直湖港小流域大棚菜地耕层土壤速效氮含量为279 mg/kg,是露天菜地的2.6倍。大棚菜地耕层土壤速效磷、钾含量分别为188 mg/kg和203 mg/kg,与露天菜地无显著差异。大棚菜地耕层土壤速效氮磷钾含量均高于全国第二次土壤普查分级的最高标准,且氮磷钾养分表聚严重。耕层土壤有机质含量偏低为13/kg;大棚菜地耕层土壤pH值为5.6呈弱酸性,37%的该区大棚菜地种植面积土壤pH值低于作物生理障碍的临界值,该区16.4%的大棚蔬菜种植面积土壤EC值超过作物生育障碍临界值。参照我国生活饮用水卫生标准评价,结果表明,直湖港小流域大棚菜地周边浅层地下水硝酸盐超标率为35%,氨氮超标率为8%。     

机械起垄侧条施肥对大白菜产量和氨挥发的影响

通过两年田间试验,探究大白菜机械起垄侧条施肥合适的垄宽,并进一步研究在最适垄宽下该技术对大白菜产量、经济效益和氨挥发损失的影响。第一年试验设置4个处理:机械宽垄侧条施肥习惯施氮量处理(N480+MW)、机械宽垄侧条施肥减氮30%处理(N340+MW)、机械窄垄侧条施肥减氮30%处理(N340+MN)、人工宽垄习惯施氮量处理(N480+HW),第二年选用55 cm宽垄设置4个处理:人工起垄不施化肥氮处理(N0+HW)、人工起垄习惯施氮量处理(N480+HW)、人工起垄减氮30%处理(N340+HW)和机械起垄侧条施肥减氮30%处理(N340+MW)。研究结果表明:55cm宽垄比30cm窄垄种植可以提高大白菜产量15.4%～17.8%,在55 cm宽垄种植模式下机械起垄侧条施肥技术可以在减肥30%基础上获得最高生物产量、商品产量和净经济效益,分别为78.5 t/hm~2、43.2t/hm~2和30959元/hm~2。与N480+HW、N340+HW和N0+HW处理相比,N340+MW处理生物产量分别增加8.8%、15.2%和58.3%,商品产量分别增加7.4%、16.4%和50.1%。与N480+HW相比,N340+MW和N340+HW处理的净收益分别增加了40.8%和1.3%。N340+MW处理大白菜生长季累积氨挥发损失为30.0 kg/hm2,与N340+HW和N480+HW处理相比显著降低51.1%和70.5%。综合研究表明,机械起垄侧条施肥技术可以实现大白菜种植的减施增效,提高蔬菜生产的经济效益。     

不同施氮量对大棚莴苣根系形态及产量和品质的影响

采用大棚栽培田间小区试验,研究了不同施氮量下莴苣根系形态特征的动态变化,以及不同施氮水平对莴苣产量和品质的影响。结果表明：与农民习惯施氮相比,减氮40% 处理对莴苣根系生长有显著促进作用,主要表现为根表面积和体积以及总根长显著增加;但氮肥对莴苣根增粗生长的促进作用主要表现在生长后期。减氮40% 处理下的莴苣产量和Vc含量最高。莴苣茎硝酸盐含量随施氮量的增加呈线性增加,农民习惯施氮处理下,莴苣茎硝酸盐含量最高,达到1 291.9 mg/kg,已超过农产品安全质量无公害根茎类蔬菜的安全标准。     

壳聚糖类有机水溶肥对杭白菊苗期生长影响及其机制研究

有机种植杭白菊对提高其品质具有重要作用,壳聚糖有机水溶肥作为一种新型的有机肥料在果蔬上已有广泛应用,其在有机杭白菊苗期的最佳用量及其促进苗期生长的作用机制尚不清楚。本研究采用盆栽试验,设置不施肥(CK)、壳聚糖有机水溶肥稀释液1 000倍(T1)、500倍(T2)、300倍(T3)、100倍(T4)5个处理,分析了各处理对杭白菊生物量、生长发育指标、根系形态特征、光合作用、碳氮含量及碳氮比的影响。结果表明:与CK相比,T3处理根鲜重、地上部鲜重、叶片数、茎粗和株高分别显著增加了64%、110%、27%、17%和32%,表明壳聚糖类有机水溶肥稀释300倍是有机杭白菊苗期最佳用量。此外,与CK比,T3处理总根长、根表面积、根体积分别提高了46%、62%和69%,光合速率约增加64%,且调节了杭白菊苗期的碳氮比例,根系与地上部的碳氮比值分别为19和17。综上,改善杭白菊苗期根系的形态特征,增强光合作用,调节植株的碳氮比可能是壳聚糖有机水溶肥促进有机杭白菊苗期生长的机制之一。