盐碱土石膏与有机物料组合对作物产量与籽粒养分含量的影响

为了研究不同改良物料(脱硫石膏、草碳、腐殖酸)单一施用与不同配比在盐碱土壤上对作物产量与土壤理化性质的短期改良效果,于2014—2015年在山东乐陵地区进行了8处理3重复的随机区组试验。结果表明:第一季小麦相比未改良处理,脱硫石膏、有机物料单一施用及不同配比均没有显著增加小麦产量。玉米季时,脱硫石膏与腐殖酸单一施用与其1:2组合与未改良处理在玉米产量上没有显著性差异,但脱硫石膏与腐殖酸1:1组合实现玉米增产40%。改良物料1:1组合措施显著提高了玉米籽粒的氮与钾浓度,同时降低土壤pH 0.5个单位。土壤中的速效钾含量显著提高,交换性钠的含量显著降低,维持了土壤溶液中钾钠比的平衡。因此,盐碱土短期的改良过程中,脱硫石膏与腐殖酸1:1组合施用,对于改良土壤盐碱具有一定的应用前景。     

不同营养液浓度对小白菜生物量及硝酸盐含量的影响

[目的]为明确在不影响小白菜生物量情况下,有效降低硝酸盐含量的最佳水肥供应方式,以期为实际生产中采取的经济环保且硝酸盐低残留的施肥方法提供依据。[方法]本研究以小白菜为原料,采用无土栽培,探讨不同浓度营养液对小白菜生物量、吸水量及其体内硝酸盐含量的影响。[结果]结果表明：小白菜定植10 d内,营养液浓度的改变对其生理指标没有显著影响。定植10 d后到收获,当营养液浓度＜2.4 dS/m 时,小白菜的生理指标随着营养液浓度的增加而增加;营养液浓度≥2.4 dS/m 时,营养液浓度的增加对鲜质量没有显著影响。小白菜收获时EC值≥2.4 dS/m时提高营养液浓度会显著增加小白菜体内硝酸盐的积累。小白菜的吸水量和营养液浓度呈正相关,当营养液浓度为2.4 dS/m时,小白菜的水分利用率最高。[结论]因此,在小白菜定植10 d内使用1.2 dS/m浓度的营养液进行栽培,定植10 d后营养液浓度逐渐增加至2.4 dS/m直至栽培结束,能够最大程度提高产量和水分利用率并把硝酸盐含量维持在一个较低水平。     

滨海盐碱地不同培肥方式对作物产量及土壤肥力的影响

为给滨海盐碱地区土壤培肥及作物高产高效提供一定的理论指导,采用随机区组试验设计,以滨海盐碱地冬小麦-夏玉米轮作模式为例,通过大田试验,研究了氮肥、高效有机肥、改良剂不同配比对小麦、玉米产量及土壤肥力的影响。结果表明,在滨海盐碱地上种植冬小麦施用氮肥、有机肥及土壤改良剂均可提高籽粒产量,且三者增产幅度分别为9.52%~29.52%,2.30%~17.82%,2.19%~11.48%;玉米季施用氮肥、有机肥均可提高玉米产量,增产幅度分别为29.37%~45.74%,1.69%~11.15%,小麦改良剂的后效对玉米也有明显增产效果,增产幅度为3.50%~8.33%。盐碱地施用氮肥、有机肥、改良剂对于提高土壤肥力效果明显,其中O3(N_2O3A2)效果最佳,土壤速效氮磷钾含量均最高;施用土壤改良剂能增加土壤有机质含量,且能降低土壤盐碱含量。通过建立施肥效应模型,获得本试验条件下周年小麦玉米总产量最高可达16 770.46 kg/hm~2,对应的氮肥、有机肥、改良剂周年施用量分别为763,2 250,3 167 kg/hm~2。因此,滨海盐碱地区冬小麦-夏玉米轮作模式施肥应重视氮肥、有机肥及土壤改良剂的配合施用,可获得一定的作物高产。     

不同有机物料对土壤基本化学性质及可溶性有机碳氮的影响

通过研究不同有机物料替代对河南潮土化学性质及可溶性有机碳/氮(DOC/N)分布的影响,探讨潮土适宜有机物料替代比例。结果表明:不同有机物料替代较对照明显提高了土壤基本养分的含量。其中,秸秆替代化肥40%处理土壤有机质和土壤碱解氮的含量提高最明显分别达到13.4 g/kg、93.99 mg/kg;牛粪秸秆共同替代化肥30%~40%显著提升了土壤全氮、速效磷、速效钾含量,分别达到0.90 g/kg、2.94 mg/kg、224.97 mg/kg。秸秆单独替代较牛粪秸秆共同替代对土壤DOC提升效果好,其中秸秆替代化肥40%处理DOC含量最高达到15.45 mg/kg;而牛粪秸秆共同替代则提高了DON,其中牛粪秸秆共同替代化肥30%处理的DON含量最大,为12.88 mg/kg。牛粪秸秆共同替代化肥30%处理的可溶性有机质的SUVA254 nm最高[16.24 L/(g·cm)],说明此处理有利于富含芳香环结构的有机质物质的积累。综上所述,其中秸秆替代40%和秸秆牛粪共同替代30%~40%对土壤基本肥力提升相对更明显。     

秸秆还田对土壤养分及土壤微生物数量的影响

为探明秸秆还田后土壤养分及土壤微生物数量的变化情况,通过田间试验,研究了秸秆还田对小麦-玉米轮作体系中土壤养分及土壤微生物数量的影响。结果表明：秸秆还田可以增加土壤有机质含量,提高土壤养分库容,增加土壤中细菌、真菌及放线菌数量。50%秸秆还田、100%秸秆还田、150%秸秆还田条件下,土壤有机质增幅为0.02~0.04个百分点,土壤碱解氮、有效磷、速效钾分别增加6.64~9.00、3.37~4.07、10.33~19.00 mg/kg。不同秸秆还田量增加土壤微生物丰富度,细菌、真菌、放线菌增幅分别为2.2×10⁸个/g~3.1×10⁸个/g、0.5×10⁶个/g ~3.5×10⁶个/g、1.3×10⁷个/g ~1.9×10⁷个/g。但过量秸秆还田不利于农田生产力。     

镁水平对不同类型土壤大豆生长、养分吸收以及产量的影响

在温室条件下,采用土壤盆栽方法研究了镁施用水平对3种不同类型土壤大豆生长、养分吸收以及籽粒产量的影响。试验结果表明,施用60mg/kg镁肥对3种不同类型土壤大豆种植生长,籽粒、茎秆和根部中氮、磷、钾和镁养分吸收量,以及籽粒产量都具有显著的影响。当镁肥施用量为60mg/kg土时,种植在褐土性土、栗褐土和潮褐土土壤上的大豆籽粒产量分别比对照增产15.53％、11.48％和15.52％。当镁肥施用量增加到180mg/kg土时,潮土的大豆籽粒产量比对照增产19.83％,而其它两种土壤大豆籽粒产量没有明显增加。从3种不同类型土壤对施用镁肥的响应来看,潮土表现好于栗褐土和褐土性土。本研究表明,在合理施用氮、磷和钾肥基础上配合施用适当的镁肥对交换性镁含量相对较高的土壤仍有一定的增产潜力。     

有机物料还田对麦田土壤碳氮含量、小麦产量及经济效益的影响

设秸秆、猪粪、沼液和对照(CK,秸秆不还田)处理,通过长期的田间定位试验探究不同有机物料还田对小麦田土壤碳氮含量、植株氮素利用效率、产量和经济效益的影响。结果表明,成熟期与播前相比,除CK外,猪粪、秸秆还田和沼液处理的全氮和有机碳含量均增加,且氮素积累量、氮素偏生产力和氮素利用效率均大于CK,分别增加13.85%、3.23%、4.67%(2013-2014年)和10.25%、7.68%、0.48%(2014-2015年)。猪粪、秸秆还田和沼液处理的产量均显著大于CK(P<0.05),分别增加14.29%、11.12%、4.65%(2013-2014年)和26.61%、16.18%、10.96%(2014-2015年)。2013-2014年,猪粪和秸秆还田处理的经济效益显著大于CK(P<0.05),分别增加10.73%、12.34%;2014-2015年,猪粪、秸秆还田和沼液处理与CK相比分别增加31.04%、20.65%和10.86%。综上所述,有机物料还田不但可以提高土壤的基础肥力和小麦产量,而且可以提高经济效益。     

长期配方施肥对作物产量和土壤养分含量的影响

为合理优化施肥结构,制定科学的作物肥料配方,提高耕地地力水平,实现耕地资源可持续利用。2006—2013 年笔者通过对山东省临沂市河东区4 种土壤进行长期定位配方施肥,研究了配方施肥对作物产量及土壤养分含量的影响。结果显示：各处理配方施肥处理作物平均产量明显高于习惯施肥。2013 年配方施肥处理和习惯施肥处理土壤碱解氮含量、土壤速效钾含量均比2006 年增加,其中习惯施肥处理土壤碱解氮含量增幅较配方施肥处理大,而配方施肥处理土壤速效钾含量增幅较习惯施肥处理大;2006—2010 年配方施肥处理土壤有效磷变化不明显,2010 年后土壤有效磷呈下降趋势;2006—2013 习惯施肥处理土壤有效磷含量相对较稳定。配方施肥通过合理调整氮、磷、钾肥的比例和用量,大幅减少了肥料投入,显著提高了作物产量,有效促进了土壤养分均衡。     

沼渣施用对花生小麦轮作作物产量及土壤养分和重金属含量的影响

为研究沼渣施用对花生小麦轮作作物产量及土壤养分和重金属含量的影响,试验共设置6种施肥处理,每个处理都施750 kg/hm²复合肥为底肥,1.5×10⁴ kg/hm² (A1)、3.0×10⁴ kg/hm² (A2)、4.5×10⁴ kg/hm² (A3)、6.0×10⁴ kg/hm² (A4)、7.5×10⁴ kg/hm² (A5)、对照CK不施沼渣(A6),分析了不同处理作物产量、籽粒重金属含量、土壤养分和重金属含量。试验结果表明：施沼渣的花生产量比对照增产幅度为4.74%~9.03%,处理A2、A3、A4、A5的产量比对照A6增产差异显著(P<0.05),施沼渣的小麦产量比对照增产幅度为3.08%~7.38%,处理A2、A3、A4、A5的产量比对照A6增产差异显著(P<0.05),处理A2的花生和小麦产量都比对照A6的增产差异显著,且沼肥用量最低,是适宜的沼肥用量;与不施肥相比,沼肥显著增加了土壤养分含量,土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾含量变幅分别为56.80~107.23 g/kg、0.26%~0.45%、93.77~128.67 mg/kg、218.33~329.67 mg/kg;花生籽仁和小麦籽粒中均未检测出Hg和As,Pb、Cd和Cr含量的变幅分别为0.023~0.07、0.11~0.23、0.015~0.062 mg/kg,均低于《食品安全国家标准食品中污染物限量》(GB 2762—2017)的标准;不同处理土壤Hg、Pb、Cd、Cr和As含量分别为0.046~0.061、23.4~29.7、0.09~0.22、71.1~89.5、12.0~14.4 mg/kg,远低于国家《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准（试行）》(GB 15618—2018)标准值。     

化肥与有机物料配施对作物产量及土壤有机质的影响

通过对北京褐潮土土壤肥力和肥料效益监测基地10年定位微区试验的调查分析表明：在土壤肥力水平较低的情况下施用氮、磷、钾化肥及氮磷钾化肥与有机物料配施，具有显著提高粮食产量的作用，并较大幅度提高土壤有机质含量；随着有机物料施用量的增加，效果更为明显。有机物料效果以有机肥最佳，其次为小麦秸秆，玉米秸秆与化肥配施效果与单一施化肥相近。     

生物有机肥对盐碱土壤养分及玉米产量的影响

通过室内和田间试验,研究了施用生物有机肥对玉米产量、盐碱土壤有机质、全氮、全磷、速效磷、速效钾的影响。结果表明：各施肥处理小区产量为7652.10 g/7 m2~8609.17 g/7 m2,均显著高于对照（CK,6782.30 g/7 m2）。室内盆栽试验各处理在根长、根干重、株高、苗干重、次生根明显高于对照。改善了土壤,增加了土壤中有机质、全氮、全磷、速效磷、速效钾的含量;各处理均显著高于对照,田间试验中A处理的全氮、全磷分别高于对照0.83%和0.97%;速效磷A和速效钾C处理分别比对照高5.56 mg/kg和15.04 mg/kg;室内盆栽试验也有相同趋势。速效钾对玉米幼苗的根长、根重呈显著正相关,相关系数r=0.6628和r=0.5399;全氮、速效磷对玉米穗重、小区产量也呈显著正相关。说明施入生物有机肥起到了改良盐碱土壤、提高玉米产量的作用。     

脱硫石膏及改良盐碱地效果研究

利用燃煤电厂脱硫石膏改良盐碱地更好地开发利用山西省后备耕地盐碱地、提升山西省粮食产量,对发展循环经济具有重要意义。利用太原一电厂脱硫石膏和山西省资源较为丰富的风化煤为改良剂,研究了其对大同盆地盐碱地土壤重金属、土壤物理化学特性的影响。结果表明：使用太原一电厂的脱硫石膏不会对土壤环境和作物造成重金属污染;施用脱硫石膏能降低土壤pH,但会增加土壤盐分含量,如结合有机物混合施用可以降低土壤盐分含量;脱硫石膏最佳施用量为22.5 t/hm2。     

产有机酸菌株的筛选及其对盐碱土改良的初步研究

微生物法改良盐碱土是一种绿色可持续的方式,另一方面,刚果红毒性低、对酸碱度变色灵敏,是一种理想的酸指示剂,[目的]为快速降低盐碱土pH值从而为盐碱地植物存活提供必要条件,[方法]将刚果红作为培养基中的酸指示剂,从海边土壤筛选出一株耐高盐同时可高产有机酸的微生物SQ21,经形态学和ITS-rDNA鉴定确定其为一种黑曲霉。将SQ21单独应用于盐碱土良,[结果]结果表明：土壤pH值下降程度与SQ21用量成正相关,当在500g土壤中一次性施用3.18×1010cfu的SQ21孢子时,50天后土壤pH下降了2.24。将麦麸、复合肥或硝酸钠作为底肥施入500 g盐碱土中,且每隔两周施入7.96×109cfu SQ21孢子时,56天后土壤pH值分别下降了1.12、0.6和1.37个单位,继续比较被改良土壤上四季菊的生长情况,SQ21结合麦麸改良时四季菊的株高和冠幅增加幅度最大,综合评估土壤pH值下降幅度和四季菊生长情况,SQ21结合麦麸对盐碱土的改良效果优于其结合复合肥或硝酸钠。[结论]试验证明SQ21参与盐碱土改良时可显著降低土壤pH值和促进植物生长。     

8种耐盐植物与脱硫石膏对河套灌区盐碱土水稳定性团聚体的影响

为了探究种植不同耐盐植物配合施用脱硫石膏对河套灌区盐碱土水稳定性团聚体的影响,本研究在内蒙古河套灌区硫酸盐盐碱土上种植8种典型的耐盐植物,配合施用脱硫石膏,比较种植前后土壤水稳定性团聚体特征,以期筛选出适宜的耐盐植物。结果表明,种植耐盐植物后,<0.01 mm团聚体质量分数降低了44%~65%,而>0.25 mm和0.25~0.053 mm团聚体显著增加了95%~203%和21%~66%,0.053~0.01 mm团聚体质量分数没有发生显著的变化;各级团聚体有机碳和全氮显著提高,尤其是>0.25 mm水稳性团聚体,有机碳和全氮含量分别增加了13%~90%和75%~179%。不同耐盐植物存在明显的差异,其中多年生豆科植物的效果更为明显。>0.25 mm和0.25~0.053 mm团聚体质量分数与土壤pH、EC值、Na⁺、Mg²⁺、SO₄^2-和Cl^-含量呈显著的负相关关系,但与有机碳和全氮含量呈极显著的正相关关系,而<0.01 mm团聚体质量分数则与之相反。可见,盐分离子决定小团聚体,而大团聚体取决于有机质含量,种植耐盐植物由于降低盐分含量,同时提高有机质含量,从而促进盐碱土矿质土粒团聚作用,形成较大的水稳定性团聚体,多年生耐盐植物柳枝稷、紫花苜蓿、草木犀等效果更好,可有效地改良本地区盐碱土。     

施肥对盐碱地苜蓿产量和品质的影响

采用田间试验,研究了在盐碱土壤条件下腐植酸、磷酸二铵及微量元素配施对紫花苜蓿(Medicago sativa L.)生长的影响,并采用灰色系统理论中的灰色关联度分析法对紫花苜蓿12个主要营养指标进行综合分析和评价。结果表明:以腐植酸、磷酸二铵和微量元素为主的底肥能有效增加紫花苜蓿全年干物质产量,平均增产达到39.6%;返青期追肥对产量影响不显著。施肥均能促进紫花苜蓿株高的增长,并且第一、二茬株高均大于第三茬。不同施肥处理下,紫花苜蓿营养价值加权关联度和等权关联度的结果一致,施肥处理的优劣顺序依次为T3(底肥)、T1(底肥+返青期追肥)、T2(返青期追肥)和T4(不施肥),T3在加权和等权综合评估关联度分别为0.2175和0.2156。     

酒钢集团脱硫石膏养分及重金属含量特征研究

脱硫石膏是盐碱地的有效改良剂,而重金属含量是限制其能否农业资源化利用的关键限制因素。为了掌握酒钢集团脱硫石膏农业资源化利用可行性,全面系统分析测定了酒钢集团脱硫石膏中的养分和重金属元素含量。研究结果显示,脱硫石膏中大量元素含量较低,而中微量元素含量较为丰富,其中钙、铁、锌、锰的平均含量分别达到了281560、8063、15388、1026 mg/kg。重金属铬、铅和镍含量低于耕地的国家土壤环境质量二级标准,镉含量虽超出耕地的国家土壤环境质量二级标准,但符合农用粉煤灰污染物控制标准。由此表明在适宜的施用量范围内,利用酒钢脱硫石膏改良盐碱地应该不会对土壤重金属含量产生显著的影响。     

Effect of Gypsum Application on Long Term Changes in Soil Properties and Crop Growth in Sodic Soils under Field Conditions

In a field study, conducted on farmer's waste sodic soils, Aquic Natrustalf, 12.5 t/ha gypsum was surface mixed. Effect of gypsum application on soil properties and crop yields of rice and wheat grown in succession was evaluated after one to five years of gypsum application. The results showed that soil pH, electrical conductivity, calcium carbonate and soil dispersion decreased, whereas organic carbon, hydraulic conductivity, water infiltration and storage increased considerably after five years of gypsum application. In the initial years the improvement in soil properties was more in the surface layers and extended to lower layers slowly in the following years. Average grain yields of rice and wheat in the first year were 4.2 and 1.8 t/ha, respectively. The yields further increased to 6.1 and 2.5 t/ha in the 5th year, but the yields were lower than the yields obtained in research experiment. Relationships between wheat grain yield and pH of 0–15 and 15–30 cm layers were established. Wheat yield reduced by 45 percent when pH of 0–15 cm layer increased from 9.0 to 9.5. The sodicity of sub soil was still too high to permit the cultivation of deep rooted crops even after five years of gypsum application. Normal crop production is possible in these sodic soils, given sufficient time to reduce the sub soil sodicity.     

施用脱硫石膏与天然有机物混合改良剂对盐化潮土理化性质及玉米产量的影响

摘要：研究利用脱硫石膏与天然有机物混合土壤改良剂的特有的性质,能够有效地改善盐化潮土土壤的理化环境并达到提高玉米产量的目的。试验采用改良剂成分比例不同的2种配方、4个施用量,以不施改良剂处理为对照,9个处理,3次重复。结果表明：脱硫石膏与天然有机物混合改良剂与基础土壤相比降低土壤容重2.30%～11.86%;增加土壤总孔隙度0.16%～10.52%;增加毛管孔隙6.28%～26.30%;降低非毛管孔隙7.82%～52.38%。2种配方改良剂的不同施用量与对照相比,土壤全盐量、ESP、Na++k+和Cl-离子分别下降了5.88%～127.27%; 1.74%～95.69%;34.05%～185.5%;和164.94%～471.2%。增加土壤SO42-和Ca2+最多达到481.19%和478.25%。施用脱硫石膏与天然有机物混合改良剂不仅能够改善土壤物理结构和化学离子组成,同时也为作物提供了丰富的腐殖酸及Ca、S等营养物质,与对照相比提高玉米产量10.19%～30.99%,增加经济效益10.72%～18.67%。