长期秸秆还田不同施肥对土壤腐殖质含量及结构的影响

为了给提高耕层肥力、合理利用农业废弃秸秆提供良好的依据,采用腐殖质组成修改法与红外光谱法分析了不同秸秆还田条件下各施肥处理对非石灰性潮土腐殖质含量及结构的变化。以青岛农业大学长期定位秸秆还田试验为基础,设5个试验处理,施氮肥条件下设小麦、玉米秸秆还田(WCN)、一季小麦秸秆还田(WN)2个处理,同时设小麦玉米两季秸秆还田(WC)、对照(CK)、单施有机肥(M)处理。结果表明:随着时间的延续,秸秆还田条件下,2015年各处理土壤中胡敏酸(HA)、富里酸(FA)含量分别平均较2009年提高了117.68%,102.5%。与CK相比,秸秆还田模式各处理土壤腐殖酸总含量(HE)平均增幅21.8%~47.9%,其中腐殖质含量最高为WCN,2015年较CK增长118.8%,较2009年原始土壤增长了183.63%。两季秸秆还田配施化肥处理,能够增加土壤胡敏酸和富里酸的含量,胡富比值增大,增加腐殖酸含量并使之平稳增长。土壤腐殖物质活力从高到低为:WCNWNMWC。两季秸秆还田及配施有机肥,提高了芳香族类、羧基类化合物含量,而多糖类化合物含量减少,可提升土壤腐殖质的活性及芳化程度。两季秸秆还田配施氮肥可提高土壤中有机碳含量,提高土壤地力。     

长期定位施肥土壤硝态氮和铵态氮积累特征及其与玉米产量的关系

为潮土中硝态氮和铵态氮的运移、积累特征及其与夏玉米产量之间的关系,以始于1978年的莱阳长期定位施肥试验为基础,在2014,2015年夏玉米收获后,分别测定0~20,20~40,40~60,60~80,80~100 cm土层硝态氮、铵态氮含量,并计算0~100 cm不同土层硝态氮、铵态氮积累量及夏玉米产量。结果表明:施用有机肥或化学氮肥均能提高土壤硝态氮或铵态氮含量及其积累量;在0~100 cm土层中各处理硝态氮的垂直迁移趋势不同,而铵态氮的垂直迁移趋势基本一致;与化肥相比,施用有机肥可滞缓硝态氮向土壤深层淋溶,但两者对铵态氮向土壤深层迁移趋势的影响不明显;长期施用有机肥、氮肥对硝态氮、铵态氮积累量的影响均达极显著水平,且对土壤硝态氮积累量存在极显著的交互效应;与长期不施肥M_0N_0(CK)相比,施肥处理(M_0N_1、M_0N_2、M_1N_0、M_1N_1、M_1N_2、M_2N_0、M_2N_1、M_2N_2)硝态氮积累量、铵态氮积累量分别显著增加112%~396%和69%~259%(P0.05);在0~20,0~40,0~60,0~80,0~100 cm各土层中,硝态氮、铵态氮积累量与夏玉米产量具有不同线性关系。研究表明,合理的有机无机肥配施可以降低土壤硝态氮、铵态氮淋溶及其积累,从而有利于提高作物产量,维持农田土壤生态系统的稳定性,促进农业可持续发展并保护地下水源。     

小麦-玉米轮作体系下长期定位秸秆还田对籽粒产量及品质的影响

以莱阳潮土区长期定位秸秆还田小麦-玉米轮作为研究对象,探讨秸秆还田条件下施用氮肥以及单施有机肥对小麦、玉米产量以及籽粒品质的影响。采用氨基酸组成分析法、半微量凯氏定氮法以及残余法,对不同秸秆还田施肥处理下籽粒品质做出分析,得出2季秸秆还田施氮肥(WCN)处理小麦、玉米籽粒粗脂肪含量较1季秸秆还田施氮肥(WN)处理显著提高5.72%和9.49%。秸秆所占比例越大越有利于提高籽粒粗脂肪含量。WCN处理小麦、玉米籽粒蛋白质含量较2季秸秆还田(WC)处理显著提高32.53%,72.44%,表明氮肥所占比例越大越有利于提高蛋白质含量。单施有机肥与2季秸秆还田施氮肥能显著提高小麦、玉米产量。不同秸秆还田处理对小麦籽粒赖氨酸、胱氨酸、丙氨酸影响较小,对玉米籽粒胱氨酸、谷氨酸、甘氨酸影响也较小,除天门冬氨酸、亮氨酸、缬氨酸、赖氨酸、胱氨酸、丙氨酸外,长期不同秸秆还田处理对其他氨基酸的影响趋势与氨基酸总量的变化规律类似。综上所述,在秸秆还田的基础上配施氮肥能够得到较高的产量,提高籽粒品质。     

水肥耦合对夏玉米根系形态及产量的影响

为了探究不同水肥耦合对夏玉米根系形态及产量的影响,采用"3414"最优回归设计试验方案,分析了各处理的根系形态以及产量构成因素的变化,并对产量进行相关分析及模型建立预测。结果表明,W_3N_2C_2处理的总根长、总根表面积、总根体积都是最大,分别是W0N0C0的2. 89,2. 41,2. 68倍,且都呈显著性差异。W_3N_2C_2处理的穗行数、行粒数、穗长、百粒质量等指标分别是W_0N_0C_0的1. 31,1. 19,1. 22,1. 62倍,各产量因素与产量的相关性都达到了显著水平。对玉米产量影响最大的是灌溉量,其次是施碳量,施氮量最小。W_3N_2C_2相比W_0N_0C_0产量提高了72. 39%,当氮、有机肥分别处于N_2、C_2水平时,灌水能使玉米产量提高19. 78%~48. 46%,在灌水量、有机肥处于W_2、C_2水平时,施氮能使玉米产量提高6. 59%~15. 68%,在灌溉量、氮肥分别处于W_2、N_2水平时,施有机肥能使产量提高4. 99%~9. 67%。有机肥能够促进土壤团粒结构的形成,增强土壤的保肥保水能力,改良土壤条件,在低水条件下,增施有机肥及氮肥可以增强土壤的保水能力,提高水分和养分的利用率,以达到减少水肥浪费、提高玉米产量的目的。研究表明,在缺水条件下合适的水肥配比利于作物生长,对提高产量具有重要作用,在本试验的设计范围内,产量的三元二次回归方程为Y=6 723. 94+1 589. 98X_1+470. 79X_2+182. 50X_3-194. 23X_1~2-74. 70X_2~2-78. 66X_3~2+42. 12X_1X_2+98. 28X_1X_3+89. 39X_2X_3,在相对含水量70%,施氮量225 kg/hm~2、施碳量2 700 kg/hm~2时,得到最大产量,为12 393. 69 kg/hm2。     

不同氮素形态对胡萝卜品质与产量的影响

利用大田试验研究了不同氮素形态(硝态氮、铵态氮以及酰胺态氮)对胡萝卜产量和品质的影响。结果表明,在施用有机肥基础上,追施硝态氮、铵态氮和酰胺态氮复混肥后,胡萝卜品质与不施氮肥对照比较均有所降低,其中总糖含量分别比对照降低2.9%、7.8%、0.9%;胡萝卜素含量分别降低4.6%、8.5%、1.6%;VC含量分别降低3.2%、6.4%、-0.7%;胡萝卜产量与对照比较都有所增长,其中施用酰胺态氮复混肥产量最高,平均666.7m~2产量为3 919.7 kg,比对照增产36.79%;经济效益增加843.28元。本试验条件下种植胡萝卜,酰胺态氮复混肥作为追肥可获得较高的产量和较好的品质。     

长期定位秸秆还田不同施肥处理对土壤腐殖质组分含量的影响

通过6年的田间定位比较试验,探究了小麦-玉米秸秆还田条件下不同施肥处理对土壤腐殖质含量变化的影响。结果表明:随着秸秆还田年限的增长,胡敏酸(HA)、富里酸(FA)和胡敏素(HM)含量逐渐上升,与对照(CK)比较,3种秸秆还田模式土壤腐殖酸平均增幅为3.84%~62.16%,差异较明显。两季秸秆还田施氮肥(WCN)土壤腐殖质(HA、FA、HM)含量最高,比对照(CK)平均增加98.16%。一季秸秆还田施氮肥(WN)、两季秸秆还田施氮肥(WCN)以及有机肥(M)处理都可以提高土壤水溶性物质(WSS)的含量,两季秸秆还田(WC)处理土壤WSS含量稳定在(0.29±0.11)g/kg水平,两季秸秆还田配施氮肥处理(WCN)相较于对照(CK)增加89.29%。随着还田年限增加,两季秸秆还田施氮肥(WCN)处理HA/FA和PQ值到2014年达到最大,分别为1.08,0.52。说明两季秸秆还田与化肥配施能够提高土壤胡敏酸(HA)、胡敏素(HM)和富里酸(FA)的含量,还能够显著地提高土壤腐殖质腐殖化程度,增加腐殖酸含量并使之稳定增长。