长期有机无机配施对暗棕壤土壤酶活性及春麦产量品质的影响

根据 41年长期施肥试验结果，研究有机无机配施对暗棕壤土壤肥力、春麦籽粒产量和品质的影响，探讨有机无机配施条件下土壤酶活性与作物产量、品质之间的内在关系，为建立科学合理的有机无机配施技术体系提供理论依据。长期定位试验于 1979年开展，位于黑龙江省黑河市农科院内，土壤类型为暗棕壤。设对照、低量化肥、中量化肥、高量化肥、有机肥、有机肥 +中量化肥 6个处理，于 2019年 8月采集土壤样品(0～ 20 cm)和小麦籽粒样品，测定分析了 5种土壤水解酶，即 β-葡萄糖苷酶、β-纤维二糖苷酶、乙酰氨基葡萄糖苷酶、酸性磷酸酶和亮氨酸氨基肽酶活性，研究暗棕壤酶活性、小麦籽粒产量和品质的变化规律，并进行相关性分析。研究结果表明:1)各处理相比较，单施有机肥、有机肥配施中量化肥 2个处理均显著提高了土壤 β-葡萄糖苷酶、β-纤维二糖苷酶、乙酰氨基葡萄糖苷酶、酸性磷酸酶和亮氨酸氨基肽酶活性，有机肥配施中量化肥处理较单施中量化肥处理土壤酶活性提高了 21.04%～ 95.74%。2)不同施肥处理小麦籽粒产量差异显著，各施肥处理小麦产量较对照增加了 6.93%～ 111.03%，以单施高量化肥、有机肥配施中量化肥 2个处理增产比例最高。3)小麦籽粒品质、面粉品质和面团品质均表现出一致性的规律，有机肥配施化肥处理的小麦综合品质均显著高于单施化肥处理。4)土壤酶活性与小麦籽粒品质、面粉品质和面团品质之间存在显著或极显著正相关关系，与小麦产量间呈正相关，但不显著。不同施肥处理下土壤酶活性、小麦产量和品质均存在显著差异，有机肥配施中量化肥处理对提高土壤酶活性、小麦产量和品质有明显的作用，有机肥与化肥的合理配施是提高土壤肥力并保障作物产量和品质的重要措施。     

免耕对农田土壤持水特性和有机碳储量影响的区域差异

【目的】分析耕作对土壤碳储量的影响,明确我国东北、华北地区的科学耕作方式,为区域优化耕作模式、改善土壤提供依据。【方法】基于吉林公主岭（GZL）、山西寿阳（SSY）、河北廊坊（HLF）、山西临汾（SLF）4个长期定位试验,选择传统耕作（CT）、免耕（NT）两个耕作处理,分析耕作对有机碳影响的区域差异。【结果】（1）免耕对土壤容重和紧实度影响存在区域性差异,显著提高了东北冷凉区黏质黑土（公主岭）和华北砂质潮土（廊坊）的土壤容重和紧实度,土壤容重分别增加了12.1%、0.7%,但降低了黄土高原东部粉砂壤质黄土（临汾）和砂壤质褐土（寿阳）的土壤容重和紧实度,土壤容重分别降低了1.5%、8.2%。（2）公主岭试验点0、10 kPa土壤体积含水量处理间差异显著,免耕较传统耕作分别提高了40.4%、30.1%;寿阳试验点0、10、500 kPa下免耕较传统耕作土壤体积含水量分别降低了6.4%、4.3%、5.9%,350 kPa下提高了2.1%;廊坊试验点10、350、500 kPa免耕下土壤体积含水量分别提高了0.6%、5.6%、2.6%;临汾试验点0和10 kPa免耕下土壤体积含水量分别降低了7.1%、5.5%,350 和500 kPa土壤体积含水量分别提高了2.9%、8.9%。（3）在4个区域,免耕显著提高了0—10 cm表层土壤有机碳储量,其中公主岭增加最显著,提高了45.4%;但免耕对0—80 cm土层总有机碳储量影响存在区域性差异,公主岭提高了7.2%,寿阳、廊坊、临汾分别降低了26.8%、31.3%、23.5%。（4）土壤有机碳与饱和含水量呈极显著正相关关系,而与年均温、年降水、紧实度具有显著负相关关系,有机碳储量受气候因子、持水能力、紧实度的影响显著。【结论】由于我国东北和华北地区气候、作物类型、土壤性质等不同,免耕对土壤有机碳储量影响存在区域性差异,可以显著提高各区域表层土壤有机碳储量,但仅提高了东北冷凉区黏质黑土（公主岭）土壤总有机碳储量。总体来说,免耕保护性耕作技术是提高表层有机碳储量的有效途径。     

新造地施磷深度对水分胁迫下苦荞抗氧化特性和产量的影响

采用根管土柱栽培的方法,研究不同水分胁迫(W1:正常供水;W2:中度干旱;W3:重度干旱)下施磷深度[距离地表10、20、30 cm施磷以及3层均匀施入磷肥(P10、P20、P30和P-all)]对苦荞盛花期根系抗氧化特性和产量的影响,以期为苦荞旱地栽培提供技术支持和理论依据.结果表明,水分胁迫、施磷深度及二者交互作用对苦荞盛花期根系抗氧化特性、产量及其构成因素均有显著或极显著影响.在盛花期,随着水分胁迫程度的增加,不同土层深度苦荞根系丙二醛(MDA)含量呈显著增加的趋势;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性总体呈先升高后降低的趋势,以W2处理最高.与W1处理相比,W2处理0～10、10～20、20～30、30～45 cm 土层根系SOD活性分别平均提高33.71％、42.62％、46.77％、41.32％,POD活性分别平均提高43.73％、41.55％、39.42％、42.03％.从不同施磷深度看,无论在哪种水分条件下,施磷均会提高施磷层苦荞根系SOD、POD活性,降低MDA含量,且深层施磷有利于本层以及下层根系抗氧化酶活性的提高,降低MDA含量.随着水分胁迫程度的增加,苦荞产量及其构成因素均呈显著下降的趋势,与W1处理相比,W3处理苦荞主茎分枝数、单株粒数、千粒质量、产量分别平均降低23.77％、35.30％、9.66％、14.13％.无论在哪种水分条件下,P20处理苦荞主茎分枝数、单株粒数、千粒质量、产量均达到最高值.综上,无论在哪种水分条件下,苦荞产量均以距离地表20 cm深处施磷处理(P20处理)最高,建议在旱作农业种植苦荞时通过适当深施磷肥,达到增产的目的.     

有机肥替代化肥不同比例对黑土土壤微生物学性质及春麦产量品质的影响

有机肥替代化肥对于提高土壤质量、改善农村和农业生产环境具有十分重要的现实意义。研究通过分析有机肥不同比例替代化肥对黑土土壤微生物生物量碳氮、土壤酶活性以及春麦籽粒产量品质等方面的影响,探讨该地区适宜的有机肥替代化肥减施比例。试验设置了不施肥(CK)、100%化肥(100%NPK)、25%有机肥+75%化肥(25%M)、50%有机肥+50%化肥(50%M)、100%有机肥(100%M)5个处理,有机替代无机比例以氮素用量计算,即有机氮替代化肥氮素的25%、50%、100%。于2019年8月春麦收获期采集土壤样品(0～20 cm)和小麦籽粒样品,测定分析了土壤生物肥力指标、小麦籽粒产量、品质等指标,并进行综合评价。结果表明,1)不同施肥处理之间土壤微生物生物量差异不同。25%M处理微生物生物量碳氮均达到最大值,与CK相比,其土壤微生物生物量碳氮分别提高了9.67%、28.64%,适量的有机无机肥料配合施用可以使土壤保持较高的微生物生物量。2)不同施肥处理对土壤酶活性有显著影响,与CK相比,各施肥处理土壤β-葡萄糖苷酶、β-纤维二糖苷酶、乙酰氨基葡萄糖苷酶、酸性磷酸酶以及亮氨酸氨基肽酶活性均有不同程度的提高,其中全量有机肥和25%有机替代施肥处理显著提高了土壤酶活性。3)在小麦籽粒产量方面,处理间差异显著,与CK相比,各施肥处理产量增加了0.82%～24.34%,100%NPK和25%M这2个处理籽粒产量最高,二者差异不显著。作物氮肥农学效率、氮肥偏生产力与小麦产量对不同施肥处理的响应一致。100%NPK处理小麦籽粒、面粉及面团品质最高,有机肥处理(25%M、50%M和100%M)提升了小麦籽粒品质和面团品质的大部分指标,依然达到了优质中筋或强筋小麦的标准。4)通过对各处理经济效益的分析,从粮食增产的角度出发,以25%M处理投入产出比最小,可以有效提高肥料资源利用率,增加小麦产量,优化农业资源配置。综合分析有机肥替代化肥不同比例的3个处理,25%M处理在改善土壤生物学活性、增加春麦产量和改善品质方面的效果良好,同时可以提高氮肥农学效率和氮肥偏生产力,增加经济效益。