不同浓度的硝态氮对高羊茅生长 及养分吸收的影响

为明确硝态氮(NO_3~–-N)不同供应水平下高羊茅(Festuca arundinace)的生长和养分吸收特性,确定适宜高羊茅正常生长的NO_3~–-N浓度,以Ca(NO_3)_2为氮源,在石英砂盆栽培养条件下,研究高羊茅生长及养分吸收对不同浓度外源NO_3~–-N(0、5、10、15和20 mmol·L~(–1))的响应。结果表明,外源NO_3~–-N显著影响了高羊茅植株地上部和地下部的生长。随NO_3~–-N浓度的增加,高羊茅株高和地上部干物质累积量均呈先上升后下降的变化趋势;植株地下部干物质累积量、根长和根表面积随NO_3~–-N浓度的升高而降低,平均根系直径各处理间无显著差异(P 0.05)。增加NO_3~–-N浓度可提高植株地上部磷浓度和磷吸收量,适宜浓度的NO_3~–-N可促进植株地上部氮、钾的吸收和累积。适合高羊茅生长的NO_3~–-N浓度范围为4.3～18.2 mmol·L~(–1),4.3 mmol·L~(–1) NO_3~–-N浓度可作为高羊茅养护管理时合理施用氮肥用量推荐的参考。     

生草改善果园土壤肥力和苹果树体营养的效果

  【目的】  果园生草在促进树体生长发育、改善土壤理化环境和土壤肥力等方面起着重要作用，本研究旨在解决我国果园普遍存在的立地条件差和土壤改良困难、有机质含量少且缺乏补充途径等问题，为果业可持续发展提供重要的技术支撑。  【方法】  以美国引进的格兰马草 (Bouteloua gracilis)、粗燕麦草 (Sporobolus asper)、小须芒草 (Schizachyrium scoparium)、宠禾草 (Eragrostis trichodes)、弯叶画眉草 (Eragrostis curvula)、柳枝稷 (Panicum virgatum) 和加拿大滨麦 (Elymus canadensis) 为试验材料，以清耕和白三叶草 (Trifolium pratense) 为对照，于2017年春季在山东省泰安市马庄镇实验基地一年生苹果幼树行间进行生草试验，研究不同生草处理在连续两年内对果树生长发育和果园土壤环境的影响。  【结果】  1) 8种处理草的生物学性状各不相同，其中弯叶画眉草的高度和叶片宽度、密度、盖度、地上和地下生物量表现最佳。2) 7个生草处理对改善土壤环境都具有显著效果，6、7月份，弯叶画眉草处理的土壤温度下降幅度最大，生草一年较清耕分别下降了23.62%和27.45%；6、7、8月份，小须芒草处理两年的土壤pH最低，较同月清耕处理分别降低了6.83%、7.07%、7.19%；弯叶画眉草处理两年的土壤孔隙度增幅最大，较清耕处理分别增加了6.76%、8.35%、9.09%；3) 果园生草提高了土壤中微生物的数量，且随着生草时间的延长提高效果越明显。生草两年的弯叶画眉草处理土壤中的真菌和放线菌数量最多；生草两年的粗燕麦草处理土壤中的细菌数量最多；宠禾草处理两年的细菌OTU数量最大，为5323个，比清耕处理高7.93%。4) 不同生草处理均显著改善了果园的土壤养分。弯叶画眉草处理的土壤有机质含量最高，且生草两年比生草当年的有机质含量提高了23.53%；不同生草处理后土壤中的有效铁、有效锰、有效铜、有效锌的含量较清耕处理均有显著提高。5) 不同生草处理的果树叶片矿质元素含量较清耕有显著差异，显著降低了叶片氮元素的含量，显著提高了叶片磷、钾、镁、铁、铜、锌等元素的含量。  【结论】  果园内不同生草处理对苹果幼树树体、土壤环境和土壤养分产生重要影响，可不同程度地改善幼树的叶片矿质元素含量，降低土壤温度和pH，提高土壤孔隙度、土壤有机质和土壤微生物数量，果园生草处理是有利于改良果园园土和树体的方法，可推动我国果业可持续发展。     

不同浓度NH_4NO_3对高羊茅生长及养分吸收的影响

为了解氮素供应状况(同时提供NH~+_4-N和NO~-_3-N)对草坪草生长和养分吸收特性的影响,以硝酸铵(NH_4NO_3)为供试肥料,通过盆栽试验研究了不同氮浓度(0、2.5、10 mmol/L)下高羊茅的生长及养分吸收状况。结果表明,添加外源硝酸铵高羊茅株高、干物质累积量增加,根系平均直径增大,总根长和根表面积降低,根系直径在<0.3 mm和>0.9 mm范围内的根长显著减少;与2.5 mmol/L氮处理相比,10 mmol/L氮浓度植株地上部干物质累积量、根长、根表面积降低。随外源氮浓度的升高,植株地上部氮、钾含量和氮、磷、钾养分吸收量呈上升趋势,地上部氮、钾的分配比例提高;地下部养分含量随氮浓度的增加而增加,氮、钾累积量各处理差异不显著。增加氮浓度单位根长的氮、钾养分吸收量提高,2.5 mmol/L和10 mmol/L氮浓度处理单位根长吸磷量差异不显著。综合分析高羊茅植株地上部和根系生长状况,2.5 mmol/L氮浓度更有利于促进高羊茅植株生长,提高养分吸收量,节约氮资源。     

苹果园生草对土壤微生物多样性、酶活性及碳组分的影响

  【目的】  果园种植生草能够改善土壤肥力与土壤结构。研究种植不同生草对果园土壤微生物多样性和土壤生物学性状的影响,为果园高效绿色管理提供理论依据。  【方法】  于2017年山东省泰安市马庄试验基地多年生苹果行间进行生草试验,供试草种为白三叶草(Trifolium pratense)、垂穗草(Bouteloua gracilis)、沙画眉草(Eragrostis trichodes)、弯叶画眉草(Eragrostis curvula)和加拿大披碱草(Elymus canadensis),以清耕自然生草为对照(A_CK),研究不同生草处理在连续3年内对果园土壤环境的影响。  【结果】  1) 从6个土壤样品中共得到31459个细菌操作分类单元和5021个真菌操作分类单元,6个土壤样品中共有1019个相同细菌群落(OTUs)和108个相同真菌群落(OTUs)。Alpha 多样性分析可知,弯叶画眉草处理后的土壤中细菌的Shannon、Simpson和Chao1指数高于Ack处理,比Ack分别增加了4.61%、7.01%和27.44%,尤其加拿大披碱草处理后土壤真菌的Chao1指数是对照的1.31倍(P<0.05)。在门分类水平变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、浮霉菌门(Planctomycetes)、绿弯菌门(Chloroflexi)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和疣微菌门(Verrucomicrobia)是优势细菌,这8个细菌门在各自处理中占比超过95%,子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)、球囊菌门(Glomeromycota)、接合菌门(Zygomycota)是优势真菌,这4个优势真菌门在各自处理中占比超过80%。弯叶画眉草处理可提高土壤中细菌丰富度和多样性,沙画眉草处理土壤中的细菌芽单胞菌门、浮霉菌门、绿弯菌门相对丰度降低;5个生草处理提高了土壤中真菌群落担子菌门的相对丰度,垂穗草子囊菌门相对丰度降低明显,垂穗草、弯叶画眉草和加拿大披碱草提高了土壤中的球囊菌门相对丰度。2)果园生草提高了土壤中微生物的数量,且随着生草时间的延长微生物数量增加明显,2020年9月份的弯叶画眉草处理土壤微生物数量高于清耕处理。3) 生草提高了果园土壤总有机碳和可溶性有机碳含量,弯叶画眉草、加拿大披碱草和沙画眉草处理效果显著好于清耕,弯叶画眉草的效果尤为突出,而三叶草的效果不显著。相应地,沙画眉草、弯叶画眉草和加拿大披碱草土壤脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶活性显著高于清耕处理。4)相关性分析结果表明,果园生草处理土壤的碳组分(除DOC外)、酶活性与微生物数量之间存在极显著或显著正相关。  【结论】  种植沙画眉草、弯叶画眉草和加拿大披碱草均可显著增加土壤中总有机碳和可溶性有机碳含量,随着生草年限的增加,提高幅度也在增加,进而显著增加了土壤中微生物数量,并不同程度地改变了细菌和真菌的丰富度和多样性。弯叶画眉草和加拿大披碱草对土壤影响效应优良,极具推广价值。