长期施有机肥对设施番茄土壤稀有和丰富细菌亚群落的影响

【目的】将稀有和丰富细菌亚群落从整体群落中加以区分并探索两者分别对长期施肥的响应特征，为解析农业活动对微生物多样性与土壤功能稳定性之间的关系提供新视角。【方法】基于设施番茄长期定位试验，采集4个不同处理土壤样品：不施肥（M0）、低量有机肥5.68 t·hm-2(M1)、中量有机肥8.52 t·hm-2(M2)和高量有机肥11.36 t·hm-2(M3)，利用Illumina MiSeq高通量测序技术，分析稀有和丰富细菌亚群落多样性、群落组成、共现网络和潜在功能差异，阐明两者对长期施肥的响应规律，并探讨驱动稀有和丰富细菌亚群落多样性和施肥响应差异的关键环境因素。【结果】稀有细菌亚群落α和β多样性均显著高于丰富细菌亚群落，且物种组成和潜在功能也与丰富细菌差异明显。功能预测结果显示丰富细菌负责设施农田主要生态系统功能，如养分和能量代谢，而稀有细菌更多体现在辅助功能上（例如辅酶代谢），为微生物群落功能冗余做出贡献。不同细菌亚群落多样性和组成对长期施肥响应差异较大，其中，与不施肥相比，长期施用有机肥和化肥使稀有细菌亚群落丰富度显著提高19.8%—53.8%、多样性显著提高5.8%—8.0%，总相...     

滴灌水肥一体化下施氮量对小麦氮素吸收及土壤硝态氮含量的影响

为探明华北地区山前平原水肥一体化条件下小麦合理的氮肥运筹。于2013-2015年2个小麦生长季,设置4个滴灌施氮量(N0-不施氮、N1-120 kg/hm~2、N2-240 kg/hm~2、N3-360 kg/hm~2)处理,研究滴灌水肥一体化下施氮量对小麦氮素吸收积累和土壤硝态氮含量的影响。结果表明:施氮量N1、N2和N3处理的小麦干质量及产量较处理N0显著增加,N1、N2和N3处理间无显著差异;施氮量对小麦茎秆的氮含量影响较大,但对籽粒氮含量的影响差异不显著;处理N3的小麦总吸氮量分别显著高于处理N0、N1和N2,但处理N1和N2之间无显著差异;氮肥收获指数以N2处理最高,氮肥当季回收利用率、氮肥农学效率、氮肥生产效率和氮肥利用效率均表现出随施氮量增加而降低的趋势;施氮量超过240 kg/hm~2,土壤硝态氮含量增加,且随种植年限的延长更加明显。采用一元二次方程拟合,获得小麦最高产量的施氮量为238.46~250.78 kg/hm~2,经济施氮量为174.28~207.18 kg/hm~2。综合考虑经济效益和生态效益,该条件下小麦滴灌经济施氮量以174~207 kg/hm~2为宜。     

冀中南种植黄瓜设施土壤盐分、酸碱性和养分状况分析

  目的  明确冀中南种植黄瓜设施土壤盐分、酸碱性和养分状况,为提高土壤质量及农业绿色发展提供依据。  方法  于2015年在冀中南地区6个黄瓜设施栽培主产区以20 cm土层厚度、分5层采集1 m土层的设施内及其相邻或附近露地粮田土壤样品（分别称为设施土壤和粮田土壤）,测定盐分、酸碱性及养分含量,分析该区域设施土壤理化性质及养分变化状况。  结果  （1）与粮田土壤相比,冀中南设施表层（0 ~ 20 cm）土壤盐分、有机质、硝态氮、速效磷、速效钾均显著增加,其平均含量分别为粮田土壤的1.78倍、1.43倍、2.56倍、7.59倍、2.56倍;土壤pH显著降低,平均降幅为0.54个单位。（2）不同采样点间设施土壤（0 ~ 20 cm）盐分、酸碱性、养分状况存在较大的差异,土壤电导率变化范围为271.6 ~ 631.6 μS cm?1 ,土壤pH变化范围为7.20 ~ 7.93,土壤有机质、硝态氮、速效磷、速效钾变化范围分别为16.2 ~ 36.4 g kg?1 、52.9 ~ 205.9 mg kg?1、107.5 ~ 315.6 mg kg?1、188.9 ~ 757.9 mg kg?1。（3）设施土壤0 ~ 100 cm土层硝态氮和速效磷含量均高于同层粮田土壤,每层增幅分别为77.9%、69.2%、38.6%、25.1%、73.6%和161.3%、261.85%、224.7%、135.3%、120.4%,除40 ~ 60 cm与60 ~ 80 cm土层土壤硝态氮差异不显著外,其余均显著高于粮田土壤。  结论  与粮田土壤相比,冀中南种植黄瓜的设施土壤盐分积累严重、pH显著下降,养分含量显著提高、但不同养分间比例不平衡;需提高土壤有机质含量、总量控制养分投入量和不同养分间比例,以防治土壤次生盐渍化和pH下降趋势,进而提高土壤质量,为蔬菜高产稳产和设施农业绿色发展提供技术支撑。     

不同施磷水平下温室冬春茬黄瓜日产量变化及其与光温环境的关系

针对设施蔬菜生产不合理施用磷肥问题,采用3年定位试验,研究滴灌条件下施用不同量磷肥后,温室冬春茬黄瓜的日产量变化、光温响应,及其产瓜高峰期,明确养分需求最大效率期和适宜施磷量。共设3个施磷水平,分别为不施磷P0处理、推荐施磷量P1处理和农民常规磷量P2处理。P1处理磷量参考基础土壤Olsen-P测试值、土壤磷素丰缺指标和目标产量推荐,单季施用P₂O₅ 300 kg · hm^-2。P2处理磷量按照调查所得河北省设施黄瓜生产磷肥平均用量设计,单季施用P₂O₅ 675 kg · hm^-2。结果表明,（1）3年日产瓜量变化均符合二次曲线特征,产瓜高峰出现在定植后97 ~ 104 d,此时温室早8：00 ≥ 10 ℃的累计气温为1 389.4 ~ 1 849.6 ℃,累计日照时数为629.0 ~ 866.8 h;根据温室内外气温回归关系,估算该时期温室日均气温23 ~ 27 ℃、活动积温约1 650 ~ 2 050 ℃,该阶段即为冬春茬黄瓜养分需求最大效率期。（2）与P2处理相比,P1处理减施磷56%后磷素供应满足了黄瓜产量建成需求,3年产瓜高峰出现时期、高峰期产瓜量和总产量均无显著改变。（3）连续不施磷肥高产黄瓜果实成熟推迟,2009年P0较P2处理产瓜高峰推迟16 d,产瓜高峰形成时已接近拉秧期。综上,在华北平原地区光温条件下,温室冬春茬黄瓜养分需求最大效率期在5月下旬至6月上旬,满足该时期养分适量供应有利于提高肥料利用效率;在与供试条件相近的温室,冬春茬黄瓜目标产量170 t · hm^-2时,P₂O₅施用量300 kg · hm^-2（较农民常规施磷量减少50%以上）能保证产瓜高峰期不滞后,产量不降低。     

有机无机肥配施对张家口地区架豆产量及经济效益的影响

为了给张家口地区架豆生产上合理施肥提供科学依据,以覆膜直播、大小行种植的大扁2号架豆为试材,设常规施肥(底施硫酸钾型掺混肥+追施富尔佳水溶肥)、施用化肥(底施硫酸钾型掺混肥+追施肥尔得水溶肥)、有机无机肥配施(底施商品有机肥+追施肥尔得水溶肥)、有机无机肥配施+增效剂(底施商品有机肥+追施肥尔得水溶肥+木醋液) 4个处理,研究了不同施肥处理对架豆产量和经济效益的影响。结果表明:采用有机无机肥配施模式有利于提高架豆产量和经济效益,其中,底施商品有机肥+追施肥尔得水溶肥+木醋液处理的架豆产量(20 745 kg/hm~2)和经济效益(15 0975元/hm~2)均最高,产投比达34.22︰1,较常规施肥处理增产7.29%、增效14.66%;其次是底施商品有机肥+追施肥尔得水溶肥处理,较常规施肥增产3.65%,经济效益达145 110元/hm~2。张家口地区种植架豆时,推荐采用有机无机肥配施+木醋液的施肥模式。     

日光温室冬春茬番茄优化滴灌肥水管理参数研究

[目的]合理的滴灌肥水管理是提高番茄生产效益的重要技术。本文研究了番茄不同生育阶段适宜的滴灌参数,为优化关键期肥水施用,确定简便量化滴灌方案,实现设施番茄肥水精量化管理提供科学依据。[方法]供试作物为日光温室冬春茬番茄,品种为荷兰瑞克斯旺1404。灌水方式为滴灌,除基肥外,追肥随水滴施。试验设低量、中量、高量3个灌水量(分别以W1、W2、W3表示)和低量、中量、高量3个施肥量(分别以F1、F2、F3表示),共9个水肥组合处理。W2水量和F2肥量为滴灌番茄相对适宜水肥用量。在F2下,W1、W2、W3处理安装土壤水盐原位监测设备,实时监测0-100 cm土体水分变化。[结果]1)随着滴灌水量的增加,番茄产量、养分吸收量、土壤含水量显著增加,但品质显著降低,土壤养分呈现向深层迁移趋势。与W1处理相比,W2和W3处理总产量增加6.8%~12.0%,单果增重6.8%~8.6%,全株N、P2O5、K2O吸收量分别增加5.9%~11.7%、8.9%~20.3%、8.0%~8.3%,主根区0-40 cm土体开花至拉秧期间平均体积含水量增加3.5~5.9个百分点,但果实Vc含量降低4.6%~17.0%,可溶性固形物含量降低5.4%~9.7%,0 40 cm土体硝态氮残留量降低17.4%~37.6%,0-20 cm土层有效磷含量降低16.5%~26.2%,而20 40 cm土层有效磷、速效钾含量分别增加5.0%~32.0%、4.3%~8.8%。2)随着滴灌施肥量的增加,冬春茬番茄产量略有提升,养分吸收量和表层土壤养分残留量显著增加,而果实硝酸盐、可滴定酸、Vc、可溶性固形物含量没有显著变化。与F1处理相比,F2和F3处理总产量仅增加2.0%~3.1%,全株N、P2O5、K2O吸收量分别增加6.0%~14.7%、7.5%~15.7%、11.9%~19.7%,0-40 cm土体硝态氮、有效磷、速效钾残留量分别增加71.7%~218.9%、28.9%~57.6%、0.9%~11.3%。3)综合水肥效应,供试条件下W2F1处理能保证较高产量和较优品质,同时降低土壤养分残留,为较合理的肥水组合处理;若仅考虑产量效应,以W3F3处理最优。[结论]冬春茬番茄主根区0 40 cm土体相对含水量“适宜值”/“控制下限”在第1、2、3、4、5穗果座果时,分别为69%/62%、78%/67%、78%/67%、87%/77%、87%/77%;在第5穗果膨大至直径3~4 cm、6~7 cm及采收前三个时期,分别为87%/77%、69%/62%、56%/50%。第4穗果实形成期间(5月份),1~5穗果实同时膨大,此时滴灌肥水管理对产量的形成较为关键。在与供试条件相近的温室,推荐冬春茬番茄(保留5穗果实)在基施商品有机肥22.5t/hm^2基础上,开花期和果实形成期分别选择N-P2O5-K2O配比接近22 12 16和19 6 25的全水溶滴灌专用肥,从第1穗果开花至坐果开始滴灌肥水,10~12天滴灌1次,水量依次控制在90、195、195、270、270、270、195、120 m^3/hm^2,施肥量依次控制在37.5、75、75、75~150、75~150、75~150、75、75 kg/hm^2,定苗缓苗水按常规管理进行,能保证较高产量水平140~150 t/hm^2。     

沼肥在现代农业生产中的应用现状与展望

在介绍沼肥养分组成及特性的基础上,概述了沼肥对土壤、作物以及环境的影响。施用沼肥能够改善土壤结构,提高土壤有机质和速效养分含量以及酶活性,提高作物产量、品质和抗逆性,有效缓解面源污染。对沼肥无害化、施用技术和使用风险等问题进行了分析,提出了控制源头污染、加强发酵工艺研究、明确沼肥限定标准、推行大中型沼气工程等发展建议。     

滴灌水肥一体化条件下施氮量对夏玉米氮素吸收利用及土壤硝态氮含量的影响

河北山前平原夏玉米高产区施肥不合理现象普遍存在,农业面源污染严重。研究华北山前平原水肥一体化条件下夏玉米适宜的氮肥运筹,可为该区氮素优化施用技术及提高氮肥利用效率提供依据。本研究以‘郑单958’玉米品种为材料,于2014—2015年2个玉米生长季,在滴灌条件下设置4个施氮水平(N0:不施氮;N1:120 kg·hm~(-2);N2:240 kg·hm~(-2);N3:360 kg·hm~(-2)),研究滴灌水肥一体化下施氮量对玉米氮素吸收利用和土壤硝态氮含量的影响。结果表明:N0处理的玉米干物质重及产量较其他处理显著降低,N1、N2和N3处理间无显著差异;N1处理的玉米氮含量和氮累积量较N0处理显著增加,施氮量在N1~N3范围内,不同年份间玉米植株氮含量和氮累积量存在一定差异,总体表现为随施氮量的增加而上升的趋势,但随施氮量的增加,植株氮含量和氮累积量上升幅度逐渐降低。N2处理的氮肥收获指数最高。随施氮量增加,氮肥当季回收利用率、氮肥农学效率、氮肥生产效率和氮肥利用效率显著降低;2014年,在0~100 cm土层范围内,4种施氮处理的土壤硝态氮含量均表现为随土层加深逐渐降低;2015年N2和N3处理的土壤硝态氮在80~100 cm土层达到累积峰,经过2年种植后,年施氮量超过240 kg·hm~(-2)的处理,土壤硝态氮淋洗加剧。利用一元二次方程拟合产量与施氮量之间的关系,明确了玉米最高产量的施氮量为199~209 kg·hm~(-2),经济施氮量为174~187 kg·hm~(-2)。综合考虑经济效益和生态效益,该条件下夏玉米滴灌水肥一体化的适宜施氮量为174~187 kg·hm~(-2)。     

优化配方施肥对华北地区露地辣椒产量、品质和养分吸收利用的影响

为明确华北地区露地辣椒适宜的肥料配方,以露地辣椒羊角红一号为试验材料,在基施有机肥的基础上,设置不施化肥氮(N0)、优化配方施肥(N2)、80%N优化配方施肥(N1)、120%N优化配方施肥(N3)、优化配方施肥添加中微量元素(N2+TE)、常规施肥(CF)6个处理,旨在研究优化配方施肥对露地辣椒产量、品质、养分吸收利用以及经济效益的影响。结果表明:在磷、钾肥充足的条件下,不同施氮量的优化配方施肥均有增产效应,表现为N2+TE>N2>N1>N3>CF,添加中微量元素处理增产效果最好,较CF处理增产27.52%;辣椒果实中的硝酸盐、可溶性总糖和可溶性固形物含量随着施氮量的增加而增加,但维生素C却随着施氮量的增加而降低,相对于CF处理,有机无机配施能够显著降低硝酸盐含量;优化配方施肥能够显著增加辣椒氮磷钾吸收量,但添加中微量元素对提高养分吸收的效果不显著;氮肥表观利用率和农学效率分别为13.24%～24.63%和     

日光温室冬春茬黄瓜滴灌的肥水优化管理

【目的】 明确滴灌黄瓜不同生育阶段适宜的土壤含水量指标和土壤氮素供应值,优化关键生育时期肥水施用,为保障设施黄瓜绿色生产与高产提供科学依据。【方法】 供试作物为日光温室冬春茬黄瓜。在相同基肥用量下,滴灌追肥设计低量（W1）、中量（W2）、高量（W3）3个灌水量和低量（F1）、中量（F2）、高量（F3）3个施肥量,共9个肥水组合处理。分生育阶段分析产量、品质、养分吸收量与肥水用量、主根区（0—40 cm）土壤含水量及养分供应水平的响应关系。【结果】 （1）与W1处理相比,W2、W3处理商品瓜总产量显著增加,增幅11.1%—12.8%,其中W3处理第1、2次肥水管理期间商品瓜产量显著降低,降幅10.4%—17.7%,W2、W3处理第6—8、10—12和14—16次肥水管理期间商品瓜产量分别增加10.8%—26.2%、21.2%—40.3%和33.5%—46.4%;W2、W3处理氮、磷、钾总吸收量显著增加,增幅分别为17.9%—20.2%、28.3%—36.3%、25.9%—33.7%,其中进入产瓜盛期后,阶段养分吸收量增加显著;W2、W3处理产瓜期间主根区平均体积含水量增加4.2—6.4个百分点,保持在相对含水量79%—87%;果实含水量增加0.2—0.3个百分点,但果实可溶性固形物、硝酸盐、可溶性糖、Vc含量分别下降7.4%—10.1%、0.9%—5.4%、5.9%—6.2%、5.5%—12.8%;产瓜期间主根区硝态氮含量降低9.1%—68.0%;灌水利用效率下降31.1%—49.3%。（2）与F1处理相比,F2、F3处理商品瓜总产量增加4.0%—7.9%;氮、磷、钾总吸收量显著增加,增幅分别为9.7%—13.1%、7.9%—11.8%、12.6%—17.3%;F2、F3处理产瓜期间主根区硝态氮含量增加38.0%—162.0%,分别保持在24.6—47.9、27.3—72.2 mg·kg ^-1;但果实硝酸盐含量增加5.5%—14.6%,肥料利用效率下降32.1%—47.8%。（3）从全生育期角度综合肥水效应,W2F2处理能保持较高产量、肥水利用效率和较优品质,同时降低土壤氮素残留,为冬春茬黄瓜兼顾绿色生产与高产的滴灌肥水用量。【结论】 高产（170—180 t·hm ^-2）温室滴灌冬春茬黄瓜3月下旬至4月下旬（产瓜初期）、4月下旬至5月中旬（产瓜盛期前期）、5月中旬至6月中旬（产瓜盛期）、6月中旬至7月上旬（产瓜末期）主根区土壤适宜相对含水量分别为63%、78%、82%、85%,下限控制在61%、73%、78%、81%;在3月下旬至4月上旬,主根区相对含水量上限控制在67%—71%。产瓜期间主根区适宜硝态氮含量维持在25—40 mg·kg ^-1。