旱区覆膜滴灌棉田N 2 O排放对化肥减量有机替代的响应

覆膜滴灌条件下,采用静态箱-气相色谱法研究了不同施肥策略:CK(不施肥)、CF(N 300 kg/hm~2;P2O590 kg/hm~2;K2O 60 kg/hm~2)、60%CF+OF(普通有机肥6 000 kg/hm~2)、60%CF+BF(生物有机肥6 000 kg/hm~2)对棉田土壤N_2O排放的影响,旨在明确滴灌棉田连续不同施肥策略下土壤N_2O的排放特征。结果表明,棉花生育期N_2O排放通量表现为施肥处理大于不施肥处理,滴灌施肥后第3/4天N_2O排放通量顺序为CF60%CF+OF60%CF+BFCK,而滴灌后第7/8天N_2O排放通量则表现为有机肥处理高于化肥处理,滴灌施肥结束后表现与之相同;生育期的N_2O排放总量以100%化肥处理(CF)最高,与其相比,60%CF+OF和60%CF+BF处理分别降低3.75%和8.37%,N_2O排放系数则分别降低1.39%和73.8%;相关及通径分析均表明,与土壤NH+4-N相比,NO-3-N与N_2O排放的关系更密切。     

灌溉方式对新疆棉花条田盐分运移的影响

采用土体的双向切片法,研究了膜下滴灌、淹灌两种不同模式下不同土层之间以及膜灌带的不同区域之间盐分分布的差异,进而得出盐分在不同的灌溉方式下的运移规律.结果表明:盐分由于灌水方式不同各处理之间变化趋势不同,同时,由于北疆棉田采用宽窄行的种植模式,宽行和窄行以及膜灌带两侧钾素和盐分的在各土层之间含量也呈现出显著差异.滴灌处理盐分在土壤表层有轻微表积现象,随深度增加盐分含量下降;常规淹灌处理,土壤表层含盐量低于滴灌处理,而随深度增加在0～60 cm深度范围内盐分含量逐渐增加.     

北疆50年来主栽棉花品种亲缘关系的研究

 以北疆 5 0年来棉花品种演变过程中的 12个主栽品种为研究对象 ,通过RAPD指纹图谱 ,结合辈序分析研究和评价了各品种间的亲缘关系及遗传基础。结果表明 ,RAPD可将北疆 5 0年来 12个主栽棉花品种划分为五类 ,其结果与实际系谱基本吻合。随着品种演变 ,品种间亲缘关系从简单趋向复杂 ,品种遗传基础得到丰富 ,品种的生态适应性和丰产性得到加强。每更换一次品种 ,平均皮棉产量提高 81.4 9kg·ha-1。同时表明RAPD技术可以用来分析棉花品种的亲缘关系。     

从氮素营养的角度分析旱作水稻与花生间作系统的产量优势

 在网室条件下对旱作水稻与花生间作的产量效益进行了2年试验研究,从氮素营养的角度对其产量优势进行了分析。结果表明,水稻/花生间作具有显著的产量优势,间作产量可以提高18％～41％(LER)。间作系统中起增产作用的主要作物是水稻,在水稻/花生为3:3和4:2的2种间作方式下,间作水稻分别比单作水稻产量提高58.9％和31.8％,间作对花生产量的影响不显著。水稻与花生间作可明显提高水稻叶片的含氮量,如在水稻单作、水稻/花生为3:3和4:2间作方式,水稻叶片的含氮量分别为21.2、24.9、22.8 g·kg-1,     

三种硝化抑制剂抑制土壤硝化作用比较及用量研究

【目的】硝化抑制剂是调控土壤氮素转化与硝化作用微生物群落结构的有效途径。本文通过室内模拟试验对3种硝化抑制剂在不同剂量下的硝化抑制效果进行研究,旨在筛选出效果最佳的剂型与剂量,为石灰性土壤硝化抑制剂的合理应用提供依据。 【方法】培养试验在生长箱内进行,25℃黑暗条件培养;盆栽试验在温室内进行。供试硝化抑制剂为双氰胺（DCD）、3,4-二甲基吡唑磷酸盐（DMPP）和2-氯-6-三氯甲基吡啶（Nitrapyrin）,DCD和DMPP用量均设定为纯氮（N）量的0（CK）、1.0%、2.0%、3.0%、3.5%、4.0%、4.5%、5.0%、6.0%和7.0%;Nitrapyrin用量分别为纯氮量的0、0.1%、0.125%、0.2%、0.25%、0.3%、0.35%、0.4%、0.45%和0.5%,三种硝化抑制剂均设10个水平,每个水平3次重复。盆栽试验氮加入量为每公斤风干土0.50 g,三种硝化抑制剂用量分别为纯氮用量的5%、1%、0.648%。调查比较了三者的硝化抑制效果及对土壤氮素转化的影响及其对小青菜鲜重的生物学效应;采用变性梯度凝胶电泳（DGGE）法分析了不同硝化抑制剂对土壤AOA、AOB群落结构的影响。 【结果】DCD、DMPP、Nitrapyrin均可显著抑制土壤硝化作用（P＜0.05）,各硝化抑制剂处理土壤的NH₄+-N含量分别较对照提高了46.2~256.1 mg/kg、291.8~376.7 mg/kg、3.68~372.9 mg/kg。DCD与DMPP处理的硝化抑制率分别为49.3%~79.4%和96.4%~99.4%,DCD表现出明显的剂量效应,但DMPP在1%~7%浓度范围内的剂量效应不明显。Nitrapyrin在0.1%~0.2%浓度范围内有明显的剂量效应。0.25%~0.5% Nitrapyrin的硝化抑制率为98.9%~99.9%,其硝化抑制效果与DMPP处理相同。DCD、DMPP、Nitrapyrin处理的小青菜地上部分鲜重分别比氮肥处理（ASN）提高了12.7%、11.1%、17.6%。施用硝化抑制剂可改变土壤AOA和AOB群落结构,且对AOA群落结构的影响大于AOB,不同硝化抑制剂之间对AOA和AOB群落结构的影响无差异。 【结论】3种硝化抑制剂的硝化抑制效果表现为Nitrapyrin≥DMPP>DCD,均对AOA与AOB群落结构产生明显影响。各硝化抑制剂处理均可提高小青菜地上部鲜重、叶片Vc含量及可显著提高小青菜叶片氨基酸含量（P＜0.05）。综合比较,Nitrapyrin硝化抑制效果好于DMPP,DCD效果最差,推荐用量为基于纯氮0.25%的Nitrapyrin添加量。     

不同铵硝配比对低温胁迫棉花幼苗生长及抗氧化酶活性的影响

【目的】新疆春季的“倒春寒”是严重阻碍棉花前期的生长发育,影响产量及品质的主要非生物限制因子之一,而氮素供应及氮素形态对棉花 (Gossypium hirsutum) 的生长发育具有显著影响。研究低温胁迫下不同铵硝配比对棉花幼苗抗氧化酶活性及质膜脂质过氧化伤害的影响,为通过调节氮素供应提高棉花抗寒性提供理论依据。 【方法】以‘新陆早 13 号’为供试棉花品种,在人工气候室内采用营养液水培法调节铵硝营养配比,研究了常温和低温条件下,不同铵硝配比对低温胁迫下棉花幼苗电解质渗出率、丙二醛 (MDA)、游离脯氨酸 (Pro)、可溶性蛋白质 (SP) 含量及抗氧化酶活性的影响。 【结果】常温条件 (25℃) 下,铵硝混合营养较单纯铵态氮或硝态氮营养对棉苗各器官生物量均有显著的提高 (P < 0.05),地上部分和根系干物质重量在 NH₄+/NO₃– 比为 50/50 处理时最大,纯铵营养处理时最小;对棉苗生物量的影响效果表现出铵硝混合营养处理优于纯铵或纯硝营养处理。低温胁迫 (15℃) 后棉苗各器官生物量明显减小 (P < 0.05)。低温胁迫下棉花幼苗电解质渗出率、MDA、Pro 含量显著增加 (P < 0.01),SP 含量差异不大 (P > 0.05),超氧化物歧化酶 (SOD)、过氧化物酶 (POD)、过氧化氢酶 (CAT) 活性显著降低 (P < 0.01),抑制了棉花幼苗的生长发育。相同温度条件下,棉花幼苗电解质渗出率和 MDA 含量均随营养液中铵营养比例的增加而呈现出先减小后增大的变化趋势,在营养液中 NH₄+-N/ NO₃–-N 比例为 50/50 处理时达到最小,纯硝营养处理次之,纯铵营养处理最大;而同温下 SP、Pro 含量先增加后减少,NH₄+-N/NO₃–-N 为 25/75 最大。增铵营养明显增强了 SOD、CAT 活性 (P < 0.01),POD 活性则随着 NH₄+-N/NO₃–-N 比例增加表现出先降低后升高的趋势。 【结论】低温胁迫下,铵硝混合营养降低了棉花幼苗电解质渗出率和 MDA 含量,增加了渗透调节物质积累,提高了抗氧化酶活性,降低了脂质过氧化伤害,增强棉花幼苗对低温的抗性,尤其 NH₄+-N/NO₃–-N 比例为 50/50 的营养液效果更明显。     

覆砂对土壤入渗、蒸发和盐分迁移的影响

探讨覆砂厚度对土壤水分入渗、蒸发、盐分迁移的影响,对新疆干旱区农田抑盐、保水及合理的覆砂制度制定具有重要意义。本文采用定水头法入渗和模拟稳定蒸发条件,研究覆砂厚度对土壤水分入渗、蒸发过程以及盐分迁移的影响。以覆砂厚度为影响因子,在土壤表层设置4个厚度,分别是0(对照)、1.7、3.6、5.7 cm。研究结果表明:(1)覆砂抑制了土壤水分净入渗能力,这一抑制作用随着覆砂厚度增加而减弱;(2)覆砂可以显著抑制土壤蒸发,随着覆砂厚度的增加抑制力增大。在20天蒸发过程中,覆砂处理蒸发呈稳定态势,且累积蒸发量符合线性方程,而对照符合Rose经验公式;(3)覆砂可以改变土壤盐分在剖面中的运移,尤其减弱了盐分的表聚。总之,覆砂显著地抑制了土壤蒸发和盐分表聚,即在覆砂厚1.7 cm上就可达显著效果,但对土壤的净入渗能力具有抑制作用。     

掺砂对土壤水分入渗和蒸发影响的室内试验

通过掺砂调控农田土壤水分入渗和蒸发,对新疆干旱绿洲农田抑盐、保水及合理的掺砂制度制定具有重要意义。该研究以不同的掺砂率为影响因子进行土柱模拟试验,设置了4个掺砂率水平,分别是0（对照）、25%、50%、75%。结果表明：不同掺砂率条件下湿润锋和累积入渗量与入渗历时有显著地乘幂关系,影响顺序为75%＞50%＞25%＞0,且在掺砂率≥25%影响幅度较大;不同掺砂处理对土壤水分蒸发过程同样也有显著地影响,随着掺砂率的增加,土壤蒸发显著减弱,随着掺砂率的增加,抑制土壤蒸发越强,且在掺砂率≥75%时有较大幅度影响。土壤在连续20 d蒸发过程中,各个处理的土壤累积蒸发量随时间的关系和Rose经验公式拟合度高; 不同掺砂处理能显著提高土壤掺砂层以下的土壤含水率,随着掺砂率的增加而增加,其中掺砂75%时最高。     

不同有机替代对滴灌玉米生长和磷素营养的影响

[目的]研究以有机替代为基础的施肥方式对滴灌玉米生长和磷素营养的影响,为有机无机肥配施在滴灌农田施用提供参考.[方法]设置CK(不施肥对照)、化肥、秸秆还田、精制有机肥、有机无机复合肥以及秸秆还田分别与精制有机肥和有机无机复合肥混施8个处理,通过连续2年定位试验,研究其对玉米干物质量、磷素营养和肥料利用率的影响.[结果]施用6 000 kg/hm2精制有机肥和6 000 kg/hm2玉米秸秆处理,分别较单施化肥的玉米植株干物质量、产量、含磷量和吸磷量分别增加了5 320 kg/hm2、1 810 kg/hm2、0.48 g/kg和34.6 kg/hm2.6 000 kg/hm2精制有机肥和6 000 kg/hm2玉米秸秆配施化学磷肥利用率最高为67.0;,比单施化肥提高了38.5;.[结论]不同有机替代方式均能促进玉米生长,增加植株含磷量和吸磷量,提高肥料利用率.     

滴灌棉田有机碳组分对不同比率有机无机肥配施的响应

[目的]研究有机无机肥配施对土壤有机碳的影响,寻求合理的有机无机配施的施肥策略.[方法]在滴灌条件下,通过设置CK(不施肥)、100; NPK (N 300 kg/hm2;P2O5 90 kg/hm2;K2O 60 kg/hm2)、80; NPK+OF1(80; NPK+有机肥3 000 kg/hm2)和60; NPK+ OF2(60; NPK+有机肥6 000 kghm2)四个处理,进行连续3年棉田定位试验,研究土壤总有机碳、活性有机碳、土壤碳库管理指数及微生物量碳等土壤碳库特征值对不同比率有机无机肥配施的响应.[结果]施用3 000 ～6 000 kg/hm2有机肥,替代20; ～ 40;化肥可显著(P＜0.05)提高土壤总有机碳与活性有机碳含量.在第3年,80; NPK+ OF1和60; NPK+ OF2处理土壤有机碳分别比100; NPK处理增加了1.31和1.76 g/kg,增幅为11.4;和15.3;,而土壤活性有机碳则分别比100; NPK处理增加了0.59和0.79 g/kg,增幅分别为22.6;和53.0;,且处理间差异均达到显著水平(P＜0.05).与100; NPK相比,施用3 000～6 000 kg/hm2有机肥可使土壤CPMI值增加28.2;～69.7;,并可显著增加微生物量碳(P＜0.05).[结论]施用3 000～6 000 kg/hm2的有机肥,替代20;～ 40;化肥可明显增加土壤总有机碳和活性有机碳,且活性有机碳比总有机碳更敏感,有机肥替代部分化肥的施肥策略对增加滴灌棉田土壤碳库质量、提高土壤肥力有明显效果.