间作小麦根际和土体磷养分的动态变化

 通过田间试验,研究比较了小麦与蚕豆间作和小麦单作环境条件下,小麦根际和土体速效磷养分的动态变化,探讨了小麦单作和小麦与蚕豆间作对小麦根际磷养分的影响。结果表明,单作小麦和间作小麦根际速效磷含量在各生育期呈先升高后降低的变化趋势,土体速效磷含量单作小麦在灌浆期最高,间作小麦在抽穗期最高。小麦蚕豆间作提高了拔节至灌浆期小麦根际速效磷含量,显著降低了成熟期根际速效磷含量和土体磷含量。拔节期、抽穗期、灌浆期小麦根际速效磷含量分别提高了6.81%,8.71%,12.95%,成熟期根际速效磷含量降低了21.11%     

稻壳-鸡粪好氧高温堆肥体系中磷石膏消纳能力的研究

为探究堆肥体系中磷石膏的消纳能力,增加磷石膏资源化利用强度,该研究以稻壳作为主要原料,以鸡粪为辅料,添加基于堆肥有机物料(干质量)的0、10%、20%、30%和40%磷石膏(CK、P10、P20、P30和P40)作为堆肥调理剂,研究其对高温堆肥过程中堆肥的物理、化学、生物指标以及堆肥腐熟后堆料品质性状的影响,从肥料化的角度,探究稻壳-鸡粪堆肥体系中磷石膏的消纳能力。结果表明,相比于CK而言,磷石膏添加量在10%~30%明显促进了堆料温度的快速上升和高温时间,增加堆肥的发酵强度。当磷石膏的添加量超过20%以后,随着磷石膏添加量的增加,堆肥持续高温期的时间有明显减少。添加40%磷石膏处理稀释效应太明显,堆肥结束以后,堆肥的总有机碳的绝对含量较低,导致堆肥产物的有机质含量(34.3%)不达标。添加磷石膏可以提高堆体的种子发芽指数,到堆肥结束时,CK、P10、P20、P30和P40的种子发芽指数分别为65.43%、86.54%、97.52%、81.35%和71.40%。但P40处理到堆肥结束时,水溶性铵态氮含量还高达528.2 mg/kg。与CK处理相比,P10、P20和P30处理的养分含量增加显著,且均符合NY525-2012标准要求。各处理重金属含量均未超过NY525-2012标准的要求,但磷石膏的添加仍有增加堆肥重金属的风险。综合添加磷石膏对堆肥腐熟度的影响和堆肥品质的影响来看,在稻壳为主要原料的堆肥体系中,添加有机物料干质量的30%的磷石膏,是本堆肥体系磷石膏最大的消纳量。     

基于根系形态对磷吸收的贡献解析小麦||蚕豆间作促进磷吸收的作用

间作模式是充分挖掘作物自身生物学潜力,促进磷资源高效利用的有效手段。为进一步探明间作诱导的根系形态适应性变化对磷吸收的相对贡献,理解小麦||蚕豆间作系统促进磷吸收的作用机制,本研究采用水培法,研究了常规磷(Hoagland营养液磷水平)和低磷(1/2-Hoagland营养液磷水平)条件下,小麦||蚕豆间作对小麦和蚕豆磷吸收、生长性状和根系形态变化的影响,并结合集成推进树算法(ABT)分析小麦和蚕豆根系形态对小麦和蚕豆磷吸收的相对贡献。结果表明,在低磷水平下,与单作小麦相比,小麦||蚕豆间作可以显著促进小麦对磷的吸收;而在正常磷水平下,间作小麦的磷吸收量显著低于单作小麦。在常规磷和低磷水平下,间作均能够显著促进蚕豆对磷的吸收。正常磷水平,间作系统的磷吸收量是小麦和蚕豆单作系统平均磷吸收量的1.04倍;低磷水平,间作系统的磷吸收量是小麦和蚕豆单作系统磷吸收量的1.28倍。种植模式和供磷水平能够显著影响小麦的株高,且有显著的交互作用;间作显著降低蚕豆的株高。ABT分析结果表明,小麦根长、根平均直径主导了小麦根系对磷的吸收,其解释量分别为74.7%和25.3%;蚕豆根长、根平均直径和根表面积共同解释了根系对磷的吸收,其解释量分别为48.0%、35.2%和16.9%。因此,低磷条件下,小麦||蚕豆间作主要通过增加小麦的根长,显著降低小麦根系平均直径,促进小麦对磷的吸收;而间作系统中的蚕豆则通过增加根长促进其对磷的吸收。     

不同抗性小麦品种与蚕豆间作对小麦根际速效养分含量的影响

通过田间试验研究了3个对白粉病抗性不同的小麦品种93-124(低抗)、云麦-47(高抗)和云麦-42(中抗)分别与蚕豆间作对小麦不同生育期根际速效氮、磷、钾养分的影响差异。结果表明,在单作条件下,不同抗性小麦品种间根际速效氮含量和根际速效钾含量在各生育期均无显著差异,根际有效磷含量在分蘖、拔节、抽穗期无显著差异,灌浆期93-124根际有效磷含量显著高于云麦-42。小麦蚕豆间作显著提高了分蘖、拔节和抽穗期小麦根际土壤速效氮、磷、钾含量,降低了成熟期根际速效氮、有效磷含量。在分蘖至抽穗期,与单作相比,93-124、云麦-47和云麦-42的根际碱解氮含量分别提高了23.16%~46.90%、23.74%~31.78%和11.23%~22.44%间作93-124的根际有效磷含量提高了35.26%~59.63%;间作云麦-47根际速效钾提高了10.87%~57.59%。间作提高根际速效氮、磷养分的效应以93-124最高,间作提高根际速效钾的效应以云麦-47最高。小麦蚕豆间作具有显著的产量优势,93-124、云麦-47和云麦-42的LER(土地当量比)分别为1.01,1.20和1.14。     

有机类肥料部分替代化肥影响新垦红壤生菜地产量因素的研究

为探究有机类肥料部分替代化肥影响新垦红壤生菜地产量的因素,按照等量替代20%化肥氮的原则,设置不施肥(CK)、常规化肥(CF)、生物有机肥+80%化肥(B)、精制有机肥+80%化肥(O)、生物有机肥+精制有机肥+80%化肥(B+O)这5个处理,研究其对土壤理化性质、养分吸收量、产量及可持续性指数的影响,利用结构方程模型分析土壤有机质、养分供应与产量的关系,边界线法揭示影响生菜产量的主要因素。结果表明：B、B+O处理较CF处理显著增产28.8%、13.8%;B、O、B+O处理较CF处理氮、钾吸收量显著提高12.9%~29.0%、28.1%~40.6%,产量可持续性指数显著提高10.4%~23.8%,土壤有机质和团聚体显著增加27.0%~53.0%、25.0%~32.4%,容重显著降低7.2%~10.5%;而O、B+O处理较CF处理土壤碱解氮、有效磷和速效钾含量无显著差异。结构方程模型分析表明,通过有机替代主要增加土壤有机质来改善土壤团聚体结构,保障土壤养分的供应,进而提高养分吸收量和产量。边界线分析得出当土壤养有机质为21.05 g/kg,碱解氮为88.07 mg/kg,有效磷为45.17 mg/kg,速效钾为210.51 mg/kg,边界产量达到最大,但是添加精制有机肥对土壤速效养分供应的影响不明显,故土壤有机质是限制边界产量提升的主要因素。本研究表明,生物有机肥替代20%氮肥可明显提高土壤有机质含量,保证土壤养分供应,促进生菜增产。     

不同碳氮比条件对鸡粪和稻壳高温堆肥腐熟度的影响

不同C/N比条件是鸡粪和稻壳高温堆肥腐熟度过程的关键因素。试验通过控制鸡粪和稻壳的添加量调节堆体初始C/N(20、25、30 3个处理),研究不同碳氮比对堆肥过程中堆体温度、pH值、EC、C/N、腐殖酸等理化指标的影响，探索鸡粪和稻壳高温堆肥的最适C/N。研究结果表明，在堆肥过程中，各处理的C/N呈下降趋势，堆肥结束后3个处理最终C/N分别为14、17和18,除初始C/N为20的A1处理略低于标准，其余两处理均达到腐熟度标准。各处理的pH值先降低后快速升高最后又降低，堆肥结束后pH值分别为8.36、8.4和8.28,均满足堆肥产品标准。3个处理的GI值分别为52%、95.1%和76.6%,只有C/N为25的A2达到完全腐熟标准，而且A2处理的堆体腐殖酸含量也较高，因此建议鸡粪稻壳初始C/N比为25。