基于高肥力设施土壤蔡-18菌液替代化肥对黄瓜生长与土壤生态的影响

为改善设施蔬菜土壤生态,推动化肥零增长计划实施。在土壤速效氮、磷、钾分别为283.55,574.05,1 161.3 mg/kg,有机质54.9 g/kg的高肥力日光温室中设置追施水溶性化肥(WSF)、蔡-18菌发酵液(Cai-18)和不施肥(CK)3种施肥处理,采用Miseq高通量技术、气相色谱-质谱(GC-MS)测定法、顶空固相微萃取-气质联用(HS-SPME-GCMS)分析方法测定3种施肥方式对黄瓜产量和品质、根区土壤养分含量、根际土壤微生物群落结构的影响。结果表明,WSF和Cai-18处理显著提高黄瓜产量,比CK分别增产6.21%和6.59%,Cai-18处理的氮、磷、钾用量比WSF处理分别减少93.48%,95.44%,98.63%,但两者产量差异不显著。Cai-18处理增加黄瓜酯类香气物质的种类和相对含量,提高果实的风味;WSF和Cai-18处理在黄瓜质地和可溶性糖含量差异不大,但二者果实的可溶性糖含量显著高于CK。Cai-18处理根际土壤细菌的97%相似水平下OTU分组数、菌种丰富度指数Chao-1和菌种多样性指数Shannon大于其他2种处理,而其真菌的OTU数和Shannon指数小于其他2种处理,但均没有达到显著差异。在菌群数量结构上,与WSF处理相比,Cai-18处理改善了根际土壤细菌和真菌菌群数量结构的均衡性;与CK相比,Cai-18处理根际土壤的细菌菌群数量结构均衡性更好,但真菌菌群数量结构均衡性较CK差。黄瓜拉秧后,Cai-18处理土壤速效钾含量比WSF处理降低了140.85 mg/kg (P0.05),但2种处理的有机质、水解氮和有效磷含量差异不显著;CK处理的速效钾、有效磷含量显著低于前2种处理。在肥力高的土壤上施用蔡-18菌发酵液可以改善根际土壤微生物生态环境,缓解过量施肥导致的根层土壤养分失衡问题,提高黄瓜产量和品质。     

不同氮肥形态组合肥料与施肥方法对球茎甘蓝生长的影响

本文研究了不同氮肥形态与施肥方法对球茎甘蓝生长的影响,结果表明:与传统硝态氮比较,铵态氮营养中硫酸铵和尿素或硫酸铵和磷酸二铵的混合处理可以提高球茎甘蓝块茎的产量、提高球茎甘蓝块基重量与叶子重量的比例,其中以石膏和高岭土混合物为添充物、以硫酸铵和磷二铵混合物处理的球茎甘蓝块茎的产量最高,同时这些处理对植物体内铁、锰与铜等营养元素的浓度也有一定的提高。     

干旱条件下氮、磷水平对土壤锌、铜、锰、铁有效性的影响

研究了干旱条件下不同N、P水平对微量元素Zn、Cu、Mn、Fe有效性的影响。结果表明 ,在中壤质土壤含水量 11%～ 14%的情况下 ,不同N、P配比明显增加了土壤剖面中速效P的含量 ,但随着土壤深度的增加 ,土壤速效P呈不断下降的趋势。大田和土壤培养试验表明 ,施P有增加土壤Zn、Cu、Mn有效性的趋势 ,但有效Fe则有下降的趋势。土壤速效P、Zn、Cu、Mn、Fe之间的相关分析表明 ,土壤速效P与有效Zn之间存在显著的正相关关系 (r =0.65) ,而与有效Fe之间则存在显著的负相关关系 (r =- 0.63)。     

不同施硼量对油菜叶片中不同形态硼含量的影响

采用盆栽试验研究了不同施硼量对不同生育期不同部位叶片中水溶性硼和全硼含量的影响,并对以水溶性硼代替全硼作为植株营养诊断的方法进行了初步探讨。当施硼量达到5 1kg/hm2,油菜苗期、抽薹期的生物产量以及子粒产量均下降,但叶片中的全硼和水溶性硼含量仍随施硼量的增加而增加。不同生育期和不同部位叶片的全硼含量虽然与施硼量有较好的相关性,但是不同处理之间的差异,特别是过量差异过小,很难用于营养诊断。水溶性硼含量与施硼量也有较好的相关性,而且苗期未完全展开叶片和完全展开叶片的水溶性硼含量可以较敏感地反应油菜的硼营养差异,因此,可以用作硼的营养诊断方法,但是水溶性硼的诊断临界指标需要进一步的研究。     

硝酸钾和硫酸钾对番茄幼苗生长、根系形态及钾素吸收和生理利用效率的影响

采用水培试验,研究不同钾肥种类(KNO3、K2SO4)、不同钾素水平(0、2.0、4.0和8.0mmol/L)对"天福冠露"和"毛粉802"2个番茄品种幼苗生长、根系特征及对钾素吸收、生理利用效率的影响。结果表明,随钾素水平提高,番茄鲜重、干重以及根长、根体积、根直径等根系特征显著提高。在钾素水平为4.0、8.0mmol/L时,硝酸钾处理的番茄株高、根长显著高于硫酸钾。钾素水平为8.0mmol/L时,硫酸钾根直径显著高于硝酸钾处理的;"天福冠露"施用硝酸钾的根尖数显著高于施用硫酸钾;"毛粉802"施用硫酸钾,植株的根直径、钾含量和钾素积累量显著高于硝酸钾处理。番茄水培适宜的钾素浓度为8.0mmol/L,硝酸钾有利于番茄生长发育,硫酸钾有利于番茄对钾素的吸收。在相同钾素水平条件下,2个番茄品种鲜重、干重均无显著差异。     

土壤地力和长期施肥对潮土区小麦和玉米产量演变趋势的影响

为潮土区合理施肥管理提供依据,对32个长期定位点、24年（1987～2010）不施肥和化肥配施秸秆（农民常规施肥）处理的小麦和玉米产量及其与土壤地力和施肥量间的关系进行了分析。结果表明:潮土区土壤地力对小麦和玉米产量的平均贡献率分别为51.4%和54.0%,变异系数分别为39.0%和41.2%。不施肥处理小麦和玉米产量每年分别下降4.1 kg/hm2和96.6 kg/hm2;常规施肥处理的小麦和玉米每年分别增产61.5 kg/hm2和26.8 kg/hm2。施化肥量与作物增产量（常规施肥产量－不施肥产量）呈显著正相关。通过通径分析进一步证明,施氮量对小麦产量具有显著直接作用。同时,磷肥对提高小麦和玉米的产量具有重要作用。总之,在农民习惯耕作施肥管理水平下,潮土区不施肥处理的产量下降缓慢（含品种对产量的贡献）,常规施肥区产量表现出缓慢增加的趋势。     

不同钾肥对番茄幼苗酚类物质代谢作用的影响

采用水培试验,研究不同钾肥水平（K 0、4.0、8.0、1.6 mmol/L）、钾肥品种（KNO3、K2SO4）对中杂106（ZZ106）和毛粉802（MF820）两种番茄幼苗生长、酚类物质代谢作用的影响。结果表明,两种钾肥均在倍增浓度（8.0 mmol/L）处理中的番茄叶片、根部酚类物质代谢最活跃。施用K2SO4处理植株鲜重、干重、植株钾含量均显著高于KNO3,但KNO3处理番茄苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性、总酚、类黄酮、木质素含量均高于K2SO4。中杂106的代谢酶活性及代谢产物、鲜重、干重、叶片钾含量均显著高于毛粉802,但根系钾含量显著低于毛粉802。总之,施钾有利于番茄叶片和根系PAL、多酚氧化酶（PPO）、过氧化物酶（POD）活性的提高以及总酚、类黄酮和木质素的合成,供钾不足、过量均会降低代谢酶的活性以及影响酚类物质和木质素的含成。K2SO4比KNO3更能促进番茄植株生长发育,但施用KNO3的处理番茄植株酚类物质代谢能力优于K2SO4。中杂106的生长发育及酚类物质代谢能力均优于毛粉802。     

钾镁水平对番茄苗期生长、根系形态及钾素吸收和生理利用效率的影响

采用水培方法,研究不同钾、镁水平对"天福冠露"和"毛粉802"两种番茄幼苗生长、根系特征及钾素吸收、利用效率的影响。结果表明,钾、镁水平(8 mmol/L、1 mmol/L)处理的植株鲜重、干重及钾、镁水平(4 mmol/L、4 mmol/L)处理的株高显著高于其他处理。随钾、镁水平升高,两种番茄植株的根长、"天福冠露"植株的根直径、根体积和分根数先减少后增加;番茄植株钾素吸收率显著提高,生理利用效率显著降低。钾、镁水平(8 mmol/L、1 mmol/L)处理的植株根长、根表面积、根直径及根体积显著高于缺钾处理。钾、镁水平(4 mmol/L、4 mmol/L)处理,两种番茄植株根长、根表面积、根体积和分根数均显著高于缺镁处理,"天福冠露"植株钾含量显著高于"毛粉802",而钾素生理利用效率显著低于"毛粉802"。与其它等钾处理相比,缺镁植株钾素积累量最低、生理利用效率最高,镁过量处理的植株钾素生理利用效率显著降低。     

不同施硼量对油菜叶片中不同形态硼含量的影响

采用盆栽试验研究了不同施硼量对不同生育期不同部位叶片中水溶性硼和全硼含量的影响，并对以水溶性硼代替全硼作为植株营养诊断的方法进行了初步探讨。当施硼量达到5．1 kg／11m^2，油菜苗期、抽薹期的生物产量以及子粒产量均下降，但叶片中的全硼和水溶性硼含量仍随施硼量的增加而增加。不同生育期和不同部位叶片的全硼含量虽然与施硼量有较好的相关性，但是不同处理之间的差异，特别是过量差异过小，很难用于营养诊断。水溶性硼含量与施硼量也有较好的相关性，而且苗期未完全展开叶片和完全展开叶片的水溶性硼含量可以较敏感地反应油菜的硼营养差异，因此，可以用作硼的营养诊断方法，但是水溶性硼的诊断临界指标需要进一步的研究。     

长期施磷黑土中磷的吸附–解吸特征及其影响因素

  【目的】  比较长期不施磷与施磷黑土对外源磷的吸附–解吸特征,为黑土区磷素管理提供理论基础。  【方法】  供试黑土长期定位试验位于吉林省公主岭市,始于1990年。2018年选择其中不施肥(CK),施氮钾肥(NK),施氮磷钾肥(NPK)和氮磷钾+有机肥(NPK+M) 4个处理小区,采集0—20、20—40和40—60 cm土层的土壤样品,分析了土壤理化性质,采用恒温平衡法测定了土壤磷的吸附–解吸特征,并由此计算得到磷最大吸附量(Q_m)、吸附亲和力常数(K_Q)、最大缓冲容量(MBC)、磷吸附饱和度(DPS)、最大解吸量(D_m)和解吸率(D_r)。  【结果】  随着平衡溶液中磷浓度的增加,磷的吸附量与解吸量均呈先快速增加后逐渐趋于平衡的过程。与不施磷处理(CK和NK)土壤相比,施磷处理(NPK、NPK+M)减少了磷的吸附量,增加了磷的解吸量。与不施磷处理相比,施磷处理在0—60 cm剖面上的Q_m和MBC值分别降低了4.94%～63.46%和15.90%～75.18%,D_r值增加了8.52%～474.0%,以NPK+M处理变化量最大。施磷处理比不施磷处理在0—60 cm土壤剖面上全磷和有机质含量分别增加了34.40%～145.5%和12.77%～50.07%,游离态铁铝氧化物(Fe_d+Al_d)含量降低了5.14%～11.35%。冗余分析表明,不施磷处理土壤的有机质、Fe_d+Al_d和全磷,以及施磷处理中的Fe_d+Al_d、络合态铁铝氧化物(Fe_p+Al_p)、pH和有机质是影响磷吸附解吸特征参数的主要土壤因子,分别解释了不施磷和施磷处理全部变异的77.59%和90.62%。土壤有效磷(Olsen-P)与磷吸附饱和度(DPS)相关关系表明,所研究的黑土DPS环境界限值为8%左右,NPK+M处理中3个土层的DPS_M-P值(由Mehlich-3 浸提的磷、铁和铝计算)为7.77%～25.96%,DPS_O-P值(由Olsen-P和Q_m计算)为17.24%～24.75%,均高于此环境界限值,具有磷素流失的风险。  【结论】  长期施磷降低了黑土对外源磷的吸附量,增加了磷解吸量。长期不施磷肥,土壤对磷的吸附和解吸主要受有机质、游离态铁铝氧化物的影响。而长期施肥,特别是有机肥与化肥配合处理,土壤中游离态和络合态铁铝氧化物、有机质及pH是影响磷吸附解吸特征的主要因素。