京郊露地菜田施肥状况与土壤有效养分年际变化调研

以北京市1996~2014年郊区露地菜田1184份调研报告和161个土壤样本数据为基础,分析了京郊露地菜田施肥种类、施肥量、养分平衡、土壤有效养分的年际变化。结果表明:与20世纪90年代相比,现阶段露地菜田施用的有机肥由以厩肥、鸭粪和牛粪为主转为以鸡粪为主,化肥投入品种单一,偏施大量元素肥,缺少中微量元素补充;与20世纪90年代相比,尽管现阶段年施肥量明显减少,年养分盈余程度明显减轻,但养分投入量仍与作物吸收规律不符,N、P、K三大元素投入比例不合理,氮磷养分盈余的现象仍存在。经评价现阶段露地菜田土壤碱解氮缺乏,速效磷含量过高,有效钾适宜。     

沼液与化肥长期配施对蔬菜生产和土壤肥力的影响

在2009～2011年长期连续5茬蔬菜作物田间试验的基础上,研究测定了番茄和甜椒2种蔬菜的产量、硝酸盐,可溶性固形物,Vc和总酸量,以及土壤的pH,EC,有机质、铵态氮和硝态氮等指标.结果表明,沼液与化肥配施能明显地提高番茄和甜椒的产量,提高蔬菜中Vc含量;无论是沼液与化肥配施还是单独施用沼液,均加剧了表层土壤的酸化和盐渍化,长期使用易导致深层土壤酸化和盐渍化,同时有利于表层土壤的无机氮含量累积,短期内施用对土壤有机质含量影响不大.     

控释掺混肥在结球生菜上的减量施用效应

为探索露地结球生菜轻简高效的养分管理措施,选择京郊生菜种植园区,设置不施氮对照(CK)、常规施肥(CF)、常规减肥(-20%CF)和控释掺混肥(-20%CU)4个处理,研究了控释掺混肥一次性减量施肥对结球生菜产量、品质、叶片生理特征、养分吸收、土壤硝态氮残留的影响。结果表明,与常规施肥相比,在氮、磷、钾肥减量20%的情况下,控释掺混肥处理的结球生菜总产量和经济产量分别提高2.32%和3.28%,硝酸盐含量显著降低29.98%。在结球生菜生长期内,控释掺混肥处理在不同生育期(苗期、莲座期、结球中期和收获期)的结球生菜叶片叶绿素含量和氮代谢酶活性(谷氨酸合成酶、硝酸还原酶、亚硝酸还原酶、谷氨酸合成酶、谷氨酸脱氢酶和谷氨酰胺合成酶)与常规施肥差异不大,在结球生菜收获后,所有处理在0～100 cm土体内的残留硝酸盐含量总体不高,相对来说,控释掺混肥处理有一定的硝酸盐淋洗风险。综上所述,控释掺混肥一次性减量施肥在稳定结球生菜产量的前提下,可显著提升生菜品质,在规模化结球生菜生产中具有较大的应用价值。     

不同盐分胁迫对京郊设施黄瓜生产的影响

连续2年在北京市房山区和大兴区4个基地,开展了设施菜田土壤不同盐分胁迫下对黄瓜的株高、茎粗、产量和品质影响的研究。以土壤电导率(EC)为指标,盐分胁迫处理分别为处理1(T1)0.21 dS·m~(-1)、处理2(T2)0.375 dS·m~(-1)、处理3(T3)0.532 dS·m~(-1)、处理4(T4)0.914 dS·m~(-1)、处理5(T5)1.108 dS·m~(-1)。结果表明:1)黄瓜苗期安全范围是EC值0.25～0.8 dS·m~(-1),幼苗缓苗快,株高与茎粗达到最佳水平。2)EC值在0.5～0.8 dS·m~(-1)范围时,黄瓜的产量和维生素C含量随着土壤盐分的增加而增加;当EC值大于0.8 dS·m~(-1)时,则随着盐分的增加而下降。硝酸盐变化趋势则刚好相反。黄瓜全生育期安全范围是EC值0.5～0.8 dS·m~(-1),可确保黄瓜高产与品质提高。3)土壤盐分与黄瓜产量呈负相关(y=-123.76x+164.86,r=0.870,P=0.002)。当土壤盐分上升至0.8～0.9 dS·m~(-1),甚至超过1 dS·m~(-1)时,可能会造成20%～60%的黄瓜减产。     

沼肥替代化肥对设施蔬菜产量和土壤养分及重金属累积的影响

针对盲目施用沼肥可能带来的土壤环境问题,该研究采用5年8茬的设施番茄-甜椒田间轮作试验,研究不同沼肥和化肥配比对蔬菜产量、设施土壤氮磷养分及重金属累积的影响.结果表明:在等氮钾养分投入下,沼肥和化肥以不同比例配施的各处理没有影响蔬菜产量;氮素盈余和0~180cm土层土壤全氮含量随沼肥施用比例增加没有显著差异;磷素盈余随沼肥施用比例增加显著增加,完全沼肥处理0~30cm土层土壤Olsen-P及CaCl2-P含量分别达到151和8.0mg/kg,高于其他2个处理,且明显超出环境阈值.与完全沼肥处理相比,减量沼肥施用(3/5沼肥处理)明显降低了土壤氮素淋洗风险和磷素累积.与不施肥处理相比,施用沼肥后30~60、60~90、150~180cm土层土壤全Hg含量均低于不施肥处理;除30~60cm土层使用沼肥处理土壤中全As含量显著高于不施肥处理,其他土层各处理间均没有显著差异,而完全沼肥处理全Cr、全Cd、全Pb含量有所下降,且全Pb含量下降最为显著,但均没有出现重金属污染风险.沼肥替代化肥施用可有效实现废弃物中的养分资源循环利用,但增加菜田土壤磷素累积和淋失风险,本研究为设施菜田合理施用沼肥提供技术支持,为实现沼肥资源的循环利用和化肥替代模式提供理论参考.     

西班牙阿尔梅里亚农业水肥一体化技术发展的经验及借鉴

水肥一体化技术是实现节水、节肥、减少农业面源污染和降低资源消耗的重要手段。推广水肥一体化技术,对提高水分和养分利用效率以及促进农业转变发展方式,走绿色、高效、可持续发展之路具有重要推动作用。笔者参加了在西班牙阿尔梅里亚进行的设施水肥一体化技术培训,从自身学习角度,总结了阿尔梅里亚发展水肥一体化技术的先进经验,以期为国内水肥一体化技术的发展给予有益借鉴。     

田块尺度设施菜田土壤健康评价方法的初步构建与应用

结合京郊设施菜田土壤健康管理需要、国内外土壤健康评价方法和北京地区1350个设施菜田土壤分析结果,初步构建了田块尺度设施菜田土壤健康评价系统。确定了物理、生物、化学和产出4类共21个评价指标,提出了各指标的阈值范围、评分标准、权重和评价模块。运用该系统在北京房山区开展设施菜田土壤健康评价,选取5个种植园,每个种植园设置1个试验点。5个试验点中1个试验点为亚健康等级、4个试验点为健康等级。针对亚健康等级试验点,开展了连续2年土壤改良与修复,试验点土壤健康指数由0.77提高到0.83,土壤健康等级提升为健康,土壤容重降低,有机质含量提高,土壤肥力水平提升,pH下降,蔬菜产量稳定,品质指数提高。针对健康等级试验点,开展了连续2年土壤管理,试验点土壤健康指数由0.86提高到0.87,土壤肥力水平稳定,病原菌指数下降,蔬菜产量提高,商品率提升。该评价系统对维持或提高设施菜田土壤健康水平具有较强的指导意义,建议进一步开展更广泛的设施菜田土壤健康评价和土壤修复管理。     

不同土壤水分供应下锌对玉米叶片超微结构的影响

选择 土为供试土壤, 进行盆栽玉米试验, 设定0和5.0 mg·kg^-1两个锌处理, 按土壤饱和持水量的40%~45%和70%~75%在玉米的4叶1心期实施干旱和正常水分处理。生长50 d后, 测定不同土壤水分与锌供应状况下植株生物量和锌含量, 利用透射电子显微镜观察完全伸展新叶的超微结构变化, 以期揭示不同土壤水分供应下, 植物对施锌的响应机理。结果表明: 土壤水分供应充足条件下, 与不施锌相比, 施锌玉米地上部生物量和总干重分别增加78%和52%, 根系和地上部锌含量和锌吸收量增加较多; 而干旱条件下, 施锌对玉米生物量无显著影响。干旱条件下缺锌玉米叶片维管束鞘细胞中叶绿体结构基本保持完好, 淀粉粒和基质片层清晰可见, 但叶肉细胞中叶绿体膜受损, 基质片层结构出现皱缩, 基粒片层减少; 施锌玉米叶片维管束鞘细胞中叶绿体结构保持完好, 叶绿体周围的线粒体数目较多, 叶肉细胞中叶绿体中脂肪颗粒增多, 叶片维管束鞘细胞与叶肉细胞之间可见清晰的胞间连丝。土壤水分充足处理下, 缺锌叶片细胞膜出现皱缩, 维管束鞘细胞叶绿体淀粉粒增多, 片层结构受损, 严重时维管束鞘细胞中内溶物消失, 残存的叶绿体中仅有淀粉粒和少许片层; 叶肉细胞中叶绿体可见淀粉粒, 但片层结构少, 有些出现断裂、收缩。土壤水分充足条件下, 施锌玉米维管束鞘核叶肉细胞结构清晰, 叶绿体结构完整。结论认为: 锌对干旱胁迫下玉米叶片细胞结构的破坏有一定的缓解作用; 但土壤水分正常供应下, 缺锌导致细胞结构受损程度比干旱情况下更严重。     

木质素磺酸铁肥研制及其对花生的施用效果

铁是植物生长必需的微量营养元素,缺铁影响作物产量和品质,降低植物性膳食中铁含量。施用铁肥是解决作物缺铁的有效措施之一。以作物秸秆亚铵法造纸废弃物木质素磺酸盐(LS)为原料,通过四因素三水平L9(34)正交设计,研究木质素磺酸铁的生产合成工艺,研发木质素磺酸铁肥产品。以花生为试验作物,通过土培试验,研究木质素磺酸铁的施用效果。秸秆亚铵法制浆造纸废弃物木质素磺酸盐对铁具有一定的螯合性,木质素磺酸铁实验室合成生产过程中,各因素对产品中铁含量的影响顺序为:反应初始p H反应温度Fe2+用量反应时间,从而确定了木质素磺酸铁肥生产合成的最佳反应条件,制备了固体木质素磺酸铁肥产品,Fe含量为12.65%,p H为6.98。土培试验中,花生植株未出现缺铁失绿时,土施和喷施木质素磺酸铁、硫酸亚铁和EDTA铁对植株地上部生物量、花生产量及新叶中活性铁含量均无明显影响。但连续种植两茬后,不施铁肥处理的花生远杂9102出现新叶缺铁失绿症状,土施和喷施木质素磺酸铁可显著提高远杂9102花生新叶叶绿素含量(SPAD值),喷施提高了叶片中活性铁含量。木质素磺酸铁对花生缺铁失绿有纠正效果,与硫酸亚铁和EDTA铁相比,没有明显区别。以作物秸秆亚铵法制浆造纸废弃的木质素磺酸盐为原料,可用来生产木质素磺酸铁肥产品,土施和叶面喷施产品对纠正花生缺铁失绿效果明显。     

施用沼液对大白菜产量和品质的影响

在田间试验条件下研究施用沼液对大白菜产量和品质的影响,探讨施用沼液替代化肥的农学效果。结果发现,施用沼液可明显增加大白菜的产量;由大白菜产量和沼液用量线性模拟计算得知,投入2.9倍氮的沼液用量时,可以达到化肥处理的大白菜产量。施用沼液可提高大白菜硝酸盐含量,对提高大白菜中可溶性固形物有显著作用。与化肥处理相比,沼液处理的大白菜Vc含量较高,但差异不显著。