氮肥优化减施对土壤氮磷累积及蔬菜产量品质的影响

针对长期不合理高化肥投入量导致城郊区菜地土壤环境恶化的现状,为探讨氮肥减施对城郊区菜地土壤氮磷累积及蔬菜产量品质的影响,应用田间小区试验,研究了长沙市郊2种不同菜地土壤中,氮肥减施20%与缓释尿素,脲酶抑制剂/硝化抑制剂,土壤调理剂配合施用的环境和农学效应。结果表明:与常规施肥处理相比,采用缓释尿素减施20%化学氮肥(80%N(CRU))有效降低了菜地土壤Olsen-P和NO3--N的含量,减少了其面源污染风险,但该处理蔬菜可食部分容易累积硝酸盐,也增加了食用风险;通过添加脲酶抑制剂/硝化抑制剂减施20%化学氮肥(80%N+QD),生育中期土壤NH4+-N含量和蔬菜鲜样产量分别增加了69.2%,262.0%(p<0.05)和2.5%,12.1%(p<0.05),对土壤Olsen-P、NO3--N以及可食部分硝酸盐含量影响不显著;减施20%化学氮肥配以添加土壤调理剂(80%N+SC)在2种种植年限的菜地中效果欠稳定。兼顾经济、食用风险、生态环境等效益,建议在高肥力菜地施肥实践中,氮肥减施与脲酶抑制剂/硝化抑制剂配合施用。     

不同磷素水平对水稻根系生长及部分营养元素吸收的影响

以珍汕97B和密阳46为研究材料,采用营养液培养,研究1mg/L,10mg/L和20mg/L 3种不同磷质量浓度对水稻根系生长、根系阳离子交换量(CEC)及部分矿质元素吸收的影响.结果表明,较低的外源磷素水平(1 mg/L)显著提高植株总根长、根体积、根表面积和根直径.低磷水平可以降低2个品种根系阳离子交换能力;高磷水平处理10d和20d时,2个品种水稻根系阳离子交换能力表现不同,其中珍汕97B根系阳离子交换量在2个时间段均显著增加,较对照分别增加24.9%和16.33%;而密阳46则较对照差异不具有统计学意义.从外源施磷水平对水稻植株地上部分和地下部分磷来看,低磷处理显著降低了2个品种植株地上与地下部分磷元素的积累,并影响其对Fe,Mn和Zn的吸收和运转;高磷(20mg/L)处理后,促进了幼苗磷素吸收和积累,对铁(Fe),锰(Mn)和锌(Zn)的吸收与积累也因品种不同而出现不同的变化特点.不同的外源磷素施用对2品种铜元素的吸收和运输影响较小.     

氮肥优化减施对土壤-莴苣系统氮磷平衡及产量效益的影响

采用田间小区试验, 研究了氮肥减施20%(80%N)与施肥优化[施缓释尿素并减氮20%(80%N+CRU)、氮肥减施20%并添加脲酶抑制剂/硝化抑制剂(80%N+QD)、氮肥减施20%并添加土壤调理剂(80%N+SC)]对土壤-莴苣系统氮磷平衡以及产量效益的影响。结果表明: 3 种优化减氮处理均在一定程度上降低了菜地土壤NO₃^--N(硝态氮)、Olsen-P(有效磷)含量及硝化率水平, 从而降低了氮磷流失进入环境的风险; 同时减氮处理还提高了土壤氮素的利用效率, 增加了蔬菜鲜样产量及菜农实际收入, 效益明显。其中, 80%N+CRU 处理降低土壤NO₃^--N 和Olsen-P 含量最为明显, 但该处理植株可食部分容易累积硝酸盐, 收获时莴苣茎硝酸盐含量显著高于常规施肥处理(CF)和《农产品安全质量无公害蔬菜安全要求》(GB18406.1—2001)(P<0.05); 80%N+QD 处理对各时期土壤Olsen-P 及蔬菜可食部分硝酸盐含量影响较小, 却显著降低了菜地土壤的硝化率水平(P<0.05),从而提高了养分利用效率, 同时与CF 处理相比, 该处理较大幅度增加了莴苣鲜样产量(茎21.7%, 叶7.6%)、总收入(13.0%)、实际收入(14.0%)和产投比(14.2%), 是最佳减氮优化处理。试验地80%N+SC 处理效果不稳定,与常规施肥差异不显著。兼顾经济、食用风险、生态环境等效益, 建议在高肥力菜地土壤中, 氮肥减量与脲酶抑制剂、硝化抑制剂配合施用。     

红壤坡地利用方式对土壤细菌群落结构的影响

利用中国科学院桃源农业生态试验站坡地不同利用方式长期定位观测试验场农田、自然恢复和茶园土壤为研究对象,直接从土壤中抽提总DNA,应用T-RFLP和RT-PCR技术研究红壤坡地利用方式对土壤细菌群落结构的影响。结果表明,红壤坡地三种土地利用方式土壤细菌多样性指数农田>茶园>自然恢复(p<0.05),但土壤细菌数量茶园>自然恢复>农田(p<0.05),茶园土壤细菌数量是农田的8.76倍。基于T-RFLP图谱的样品间相似性指数和主要限制性片段(T-RFs)定性分析均表明,农田与茶园和自然恢复土壤均存在显著的差异(p<0.05),而茶园和自然恢复土壤细菌群落比较相似。不同土地利用方式土壤有机质、有效磷和速效钾均对土壤细菌群落结构产生显著影响(p<0.05)。综合考虑经济效益和保持红壤坡地的可持续利用,茶园将成为中国南方红壤丘陵坡地可持续利用的一种有效方式。     

西澳大学学者访问亚热带农业生态所

3月22-25日，澳大利亚西澳大学（University of Western Australia）自然与农业科学学院（Faculty of Natural and Agricultural Sciences）院长Tony O’Donnell教授应中科院亚热带农业生态所学术委员会主任吴金水研究员的邀请，到该所进行学术交流访问。