有机肥施用对红地球葡萄产量、品质及土壤环境的影响

【目的】明确有机肥施用对河北葡萄主产区高产优质红地球葡萄产量、品质及土壤环境的影响,为葡萄种植合理施用有机肥提供理论依据。【方法】以河北张家口市怀来县葡萄试验示范基地13年生红地球葡萄为试验材料,进行为期4年的田间试验。设置6个处理,分别为农民传统施肥(CK)、单施化肥(NPK)、单施有机肥9 t/hm^2 (M)、有机肥7.5 t/hm^2+化肥(M1NPK)、有机肥15 t/hm^2+化肥(M2NPK)、有机肥45 t/hm^2+化肥(M3NPK),采用常规方法测定葡萄产量、品质、重金属含量及果园土壤中硝态氮、微生物量碳和氮、重金属含量,并对葡萄园土壤重金属累积达到限量所需年限进行推算。【结果】施用有机肥处理葡萄产量均显著高于单施化肥(NPK),其中以中量有机肥+化肥处理(M2NPK)的产量最高,4年(2010-2013)平均产量为21503kg/hm^2,较农民传统施肥(CK)提高了14%;施用有机肥处理葡萄Vc含量比对照显著增加。各处理间葡萄百粒重、pH、可溶性固形物、可滴定酸和固酸比差异不显著。收获后M2NPK处理0-20 cm和20-40 cm土壤硝态氮累积量下降,土壤微生物生物量碳、氮含量显著高于CK。连续4年施用有机肥后,葡萄果实及果园土壤的重金属含量(Cr、Cd、As、Pb、Hg、Cu、Zn)均未超标,但随着有机肥施用量的增加,葡萄及土壤中的重金属分别呈现线性和二次函数累积趋势。M3NPK处理土壤重金属含量较其他施用有机肥处理提前累积到限量水平。【结论】中量有机肥+化肥(M2NPK)处理葡萄的产量最高,品质最佳,而且降低了土壤硝态氮在各土层的累积,增加了土壤微生物生物量碳、氮含量,且葡萄果实和果园土壤重金属含量未超标。高量有机肥处理不会进一步提高红地球葡萄的产量和品质,但快速增加果园土壤重金属累积。     

河北省葡萄施肥现状及节能减排潜力分析

在河北省葡萄主产区怀来县和昌黎县,通过现场调查和田间试验,分析葡萄园施肥现状,明确葡萄园合理施肥量,估算河北省葡萄种植的节肥与节能减排潜力。结果表明,葡萄主产区氮、磷、钾养分投入量均超标,N高出标准42.27%~182.86%,P_2O_5高出标准50.66%~112.45%,K_2O高出标准48.57%~80.80%;养分投入比例不协调,相对氮素而言,钾素投入明显偏低;施肥方式欠合理,90%以上为浅穴或浅沟(5~10 cm)追肥。优化施肥处理的鲜食、酿酒葡萄分别比传统施肥增产13.6%、20.9%,品质指标差异不显著;土壤速效养分累积量随施肥量增加而上升,与传统施肥相比,鲜食、酿酒葡萄优化施肥处理0~60 cm土层中硝态氮累积量分别降低26.79%、28.31%,速效磷分别降低11.67%、11.64%,速效钾分别降低21.60%、10.44%;氮平衡率传统施肥为243.85%,优化施肥为119.84%,传统施肥氮素盈余量显著高于优化施肥处理。采用优化施肥量,估算出河北省可节省尿素5.98万t、磷酸二铵4.19万t、硫酸钾4.93万t;同时生产肥料的能耗和污染物排放也大幅度降低。河北省葡萄主产区生产过程中肥料不合理施用是制约其高产、优质、高效生产的关键问题,通过合理施肥实现节能减排的潜力巨大,可以显著降低生产成本。     

华北平原不同种植制度对粮食作物氮素利用和土壤氮库的影响

冬小麦-夏玉米一年两熟是华北平原粮食作物的主要种植制度，存在氮肥利用率低、土壤氮素过量累积问题。为探索华北平原氮素高效利用的适宜种植制度，采用15N示踪技术，基于3 a田间定位试验，对一年两熟冬小麦-夏玉米的常规水氮和优化水氮、两年三熟冬小麦-夏玉米-春玉米与冬小麦-夏大豆-春玉米及一年一熟春玉米3种种植制度的作物产量、15N利用率、氮素去向和土壤氮库表观平衡进行研究。结果表明，两年三熟的冬小麦-夏玉米-春玉米产量为32 248.52 kg/hm2，分别比一年两熟和一年一熟提高22.16%和52.88%；15N利用率为33.36%，比一年一熟提高26.12%。3种植制度的氮肥去向最高为土壤残留，其次为作物吸收和损失，两年三熟冬小麦-夏玉米-春玉米的作物吸氮量最高为151.82 kg/hm2，土壤氮库表观盈余量为21.22 kg/hm2，显著低于其他种植制度。综合分析，冬小麦-夏玉米-春玉米两年三熟在稳产高产和提高氮素利用率上具有可持续的潜力，是华北平原未来较为理想的种植制度。     

河北省主产区苹果园肥料投入现状分析与评价

为探明河北省不同产区苹果园施肥现状及其与产量的关系,采用实地调查的方式,调查了太行山和燕山两大产区苹果园肥料投入种类、投入量及产量,并进行了统计分析。结果表明:河北省主产区79.17%的苹果园施用有机肥,以羊粪、鸡粪和牛粪为主;所有果园均施用化肥,以三元复合肥为主,N、P₂O₅、K₂O投入量分别平均达到了1 106.87、689.88、902.47 kg/hm²,处于严重过量水平。太行山产区有机肥投入量高于燕山产区,施用有机肥的果园比率较燕山产区高48.19%,而燕山产区无机肥投入量高于太行山产区,2个产区间苹果产量无显著差异。进一步分析发现,N、P₂O₅、K₂O投入量分别处于600~900、300~600、300~600kg/hm²区间时苹果产量最高,其中分别只有27.97%、27.97%、27.12%的农户施肥量处于该范围,且不同产区间存在较大差异。综上,河北省苹果园整体养分投入水平较高,变异较大,无机肥种类单一,占比较高;不同产区间养分投入量、投入种类存在较大差异,但苹果产量差异较小。     

邢台县苹果园水肥投入现状及产量差分析

以邢台县"红富士"苹果园为研究对象,通过对当地果园的养分投入类型和投入量、灌溉方式和灌溉量以及产量进行调研,评价其水肥投入水平,并基于Boundary line分析法,探索该地区苹果园最高产量下的最佳养分施用量,以期明确邢台县苹果园水肥投入现状及最高产量水平下最佳养分投入量。结果表明:邢台县苹果园无机肥投入量较高,有机肥投入不足,无机肥N、P_2O5、K_2O平均投入量分别为825、460、692kg·hm~(-2),有机肥仅为177、138、100kg·hm~(-2);有机肥施用率较低,仅占调查总数的27.35%,且施用种类繁多,鸡粪、羊粪及商品有机肥三者总计占比达95.61%。灌溉方式以漫灌、沟灌为主,二者合计占比达93.70%,滴灌仅为6.30%;生长季内灌溉次数多为3~4次;与滴灌相比,漫灌和沟灌单次灌水量分别多用140%、100%。Boundary line模型分析显示,邢台县苹果园最高产量水平下N、P_2O5、K_2O投入量分别为616.50、371.90、553.10kg·hm~(-2),对产量的贡献分别为28.00%、17.60%、22.60%。总之,邢台县苹果园养分投入量较高,轻有机重无机,肥料投入种类繁多,漫灌和沟灌为其主要灌溉方式,水资源浪费严重。     

控释尿素对夏玉米产量、氮肥利用效率及土壤硝态氮的影响

以夏玉米为研究对象,通过田间试验,比较分析不同氮水平下控释尿素与普通尿素的夏玉米产量、氮肥利用效率及土壤硝态氮间的差异。结果表明:控释尿素能显著提高玉米产量,相同氮水平下,控释尿素处理的籽粒产量较普通尿素的均有所增加,其中氮水平为75%处理的增产幅度最大,100%的处理次之,50%的最小,其增产达5.7%～28.9%。控释尿素与普通尿素的氮素表观损失量均随施肥量增加而升高,与对照不施氮处理差异显著。N肥利用率与N肥农学效率则表现为75%>50%>100%,且控释尿素处理有高于普通尿素处理的趋势,其中75%控释尿素处理的N肥利用率及N肥农学效率分别高达24.1%和17.4kg/kg。土壤剖面NO3--N含量随施氮量的增加而增加,控释尿素在夏玉米的2个氮素利用关键期(大喇叭口和抽雄)的土壤硝态氮含量均高于普通尿素,说明控释尿素在夏玉米氮素关键期能维持较高的水平以满足作物对于N素的需求,其中以75%控释尿素处理表现最好。本试验条件下,控释尿素75%的施氮水平是提高夏玉米产量、降低土壤硝态氮淋失的合理施氮量。     

加强教学方法探索提高专业课教学质量

根据多年的教学实践,从激发和调动学生的学习兴趣与提高学生的实践动手能力两个方面探讨了提高专业课教学质量的方法。通过创设问题情景、参与式教学、多媒体教学和案例教学等教学方法,激发和调动了学生的学习兴趣;采用让学生亲自动手采样实验、设计实习方案和撰写课程论文等教学手段,提高了学生的动手能力和综合素质。     

施肥对落叶松人工林的生长量和光合特性的影响

试验以东北林业大学帽儿山实验林场的落叶松(Larix gmelinii)人工林二代1年生幼林地和一代14年生幼龄林为研究对象，对林地进行了不同施肥处理。结果表明：施肥能不同程度地提高林木生长量和光合能力，落叶松人工林不同代林地所需养分是不同的。二代1年生幼林地，少N、少N多P和N、P、K与有机肥混合施入对树木生长和光合能力有明显的改良效果，以130kg／hm^2尿素、314kd/hm^2磷酸二铵和436kg／hm^2尿素 236kg/hm^2磷酸二铵 133kg／hm^2氯化钾 3000kg／hm^2有机肥3种施肥配比效果较好；一代14年生幼龄林，多N、少N多P和N、P、K混合施效果较好，较好的肥料配比是520kg／hm^2尿素、314kg／hm^2磷酸二铵、436kg／hm^2尿素 236kg／hm^2磷酸二铵 133kg／hm^2氯化钾。对于这两个林分都是少N多P施肥效果最好，说明长期经营落叶松人工林易引起林地缺磷。     

铵态氮源和碳源对土壤N2O、CO2释放的影响

在田间持水量WFPS为70%、温度为20℃的条件下,通过室内静态培养方法研究铵态氮源与不同碳源结合,对华北平原典型小麦-玉米轮作体系土壤N₂O、CO₂释放的影响。其中,碳源种类分别为葡萄糖、果胶、淀粉、纤维素、木质素和秸秆。结果表明添加葡萄糖和果胶有效促进了土壤N₂O的释放,并在第1 d达到最大值,分别为4039.85 μg N₂O-N·kg^-1·d^-1和2533.44 μg N₂O-N·kg^-1·d^-1;添加纤维素和只施秸秆处理降低了N₂O释放。施入碳源增加了CO₂释放,顺序为纤维素> 淀粉> 葡萄糖> 果胶> 秸秆> 木质素。培养结束后土壤中铵态氮几乎消耗完全,除添加葡萄糖处理外,其他施碳土壤的硝态氮含量均有所增加。在培养前3 d,土壤NH₄⁺和NO₃^-总含量与N₂O释放量显著相关。     

填闲作物消减蔬菜生产棚室土壤硝态氮潜力研究

为了明确填闲作物对棚室蔬菜土壤NO₃^--N的消减潜力, 揭示不同填闲作物消减土壤剖面累积NO₃^--N的特征, 并为探索阻控棚室蔬菜土壤氮素淋溶损失机制及预防地下水污染提供理论依据, 本研究以华北平原传统的棚室蔬菜轮作体系作为研究对象, 在蔬菜休闲期采用种植深根型填闲作物甜玉米、甜玉米+牛膝间作和白菊花的田间原位修复技术。结果表明:甜玉米和甜玉米+牛膝处理的总含氮量和吸氮量较高, 分别为20.11、19.62 t·hm^-2和240.34、287.56 kg·hm^-2, 显著高于白菊花的5.81 t·hm^-2和57.13 kg·hm^-2;根长密度和根干重均随土壤剖面深度的加深而降低, 其中白菊花处理的根长密度与根干重在0~30 cm土层显著高于其他处理, 30 cm土层以下的根干重在各处理间无差异, 根长密度在数值上表现为间作甜玉米> 甜玉米> 白菊花> 间作牛膝;甜玉米对土壤剖面0~200 cm土层的消减量高达907.87 kg·hm^-2, 显著高于白菊花的891.16 kg·hm^-2和甜玉米+牛膝间作的879.93 kg·hm^-2。因此, 在蔬菜作物轮作的间歇期, 种植填闲作物能有效地降低硝态氮在土壤中的累积, 控制土壤剖面硝态氮向下淋溶。