不同水肥盐调控措施对盐碱耕地综合质量的影响

针对黄淮海平原等易盐地区耕地盐碱障碍消减和综合质量提升的研究目标,开展多因子和不同因子水平下的微区玉麦轮作试验,综合分析不同N肥投入、土壤培肥、秸秆覆盖、优化灌溉等措施对不同盐碱程度耕地生产力和水肥盐状况等综合质量的调控效果,并初步提出水肥盐优化调控模式。研究表明:易盐区枯水年夏玉米种植期积盐风险高于冬小麦期;单一的高N投入措施利于轻度盐碱耕地增产但对中度盐碱耕地产量提升和盐渍害防控效果不显著;有机肥施用可有效培肥土壤、促进土壤排盐抑碱、提升生产力;秸秆覆盖能显著提升土壤保水能力、抑制表土盐碱害,但其对作物根层盐碱抑制效果不明显,需结合优化灌溉来加速根层盐分淋洗;水肥盐优化调控措施可提升盐碱土壤供N能力、减少化肥用量,利于降低农业成本并改善土壤生态环境;易盐区盐碱耕地根层土壤积盐和表土碱害风险长期存在,需结合水肥盐调控措施和农艺及水利措施来综合防控。     

耐盐牧草籽粒苋对河西走廊草甸盐土改土培肥效应

在河西走廊草甸盐土上种植耐盐牧草籽粒苋,脱盐改土培肥效应十分明显。种植籽粒苋3~4年与CK比较,0~20 cm耕层全盐含量降低4.85~6.33 g kg-1,脱盐率达61.86~80.73%,pH降低0.35~0.40,土壤容重降低0.13~0.20gcm-3;总孔度增大4.91~7.55%,>0.25mm团粒结构增加18.51%~25.87%,自然含水量增加64.89~80.42g kg-1,土壤有机质、速效N、P、K亦随之增加。种植籽粒苋3年耕层全盐含量降到2.99g kg-1时,开垦后种植小麦、玉米、甜菜产量分别为5.96、11.25、56.36 t hm2。不同处理间的差异显著性经LSR检验达到显著和极显著水平。     

麦秸和磷肥、海藻肥对盐碱障碍耕地棉花产量和纤维品质的影响

在黄淮海平原盐碱障碍耕地典型区域,经过3年的定位试验,研究了麦秸覆盖和磷肥、海藻肥对棉花籽棉产量、纤维品质的影响,建立了3因素与籽棉产量的数学模型。研究表明,麦秸覆盖、磷肥和海藻肥与籽棉产量间存在着显著的典型肥料效应函数关系;覆盖麦秸能够增加纤维上半部长度;纤维断裂比强度随着磷肥用量呈先增后降的趋势,适量施用磷肥有助于提高纤维强度;增施海藻肥有利于提高纤维上半部长度、反射率和伸长率;3因素对纤维整齐度指数、黄度和马克隆值影响较小。经过对产量模型的解析,获得高产目标区段(高于等于2 250 kg·hm-2)的农艺措施是麦秸覆盖量为8 180.4~8 748.0 kg·hm-2、磷肥(P2O5)用量为117.8~141.5kg·hm-2、海藻肥用量为738.8~922.0 kg·hm-2,其中100%磷肥和50%海藻肥基施,50%海藻肥花铃期追施,麦秸于苗期均匀覆盖于行间。     

不同培肥方式对冬闲田培肥效果的研究

研究了不同培肥方式对冬闲田培肥后种植水稻和绿肥产量的影响,结果表明:稻草全量覆盖还田 免耕种植绿肥 绿肥翻压还田 种植中稻的处理效果最佳,稻草全量覆盖还田 免耕种植绿肥 绿肥直接还田 免耕种植中稻处理次之;各处理间效果差异显著。     

新增耕地土壤物质组分特征及其培肥研究

为了解土地整理新增耕地土壤物质组成及土壤肥力状况,对新增耕地土壤矿物成分、化学成分、污染元素和土壤化学性质进行了分析,分析结果将为新增耕地土壤培肥提供依据.实验结果表明新增耕地土壤养分的有效氮、磷、钾及有机质比较缺乏,必须对其进行培肥.利用固体废物对新增耕地土壤进行培肥,其成本低,工艺简单,培肥效果良好.     

天津地区不同冬绿肥培肥土壤的效果

  【目的】  研究天津地区长期冬绿肥–春玉米轮作体系对土壤性质的影响,探讨该模式对土壤综合肥力的贡献。  【方法】  田间定位试验于2012—2019年在天津进行,供试作物为春玉米,冬绿肥处理包括冬绿肥二月兰(Orychophragmus violaceus L.)、毛叶苕子(Vicia villosa Roth L.)、黑麦(Secale cereale L.)、黑麦草(Lolium L.)、毛叶苕子二月兰混播、毛叶苕子黑麦混播及冬闲对照,共7个处理。测定土壤理化性质及酶活性,并通过主成分分析方法分析种植不同冬绿肥及其组合对土壤综合肥力的贡献。  【结果】  冬绿肥–春玉米轮作均显著增加了土壤有机质、全氮、全磷、有效磷、速效钾、微生物量碳、微生物量氮含量,同时增加了土壤饱和持水量,降低了土壤EC值。与冬闲–春玉米处理相比,冬绿肥–春玉米轮作土壤细菌数量、真菌数量、放线菌数量分别提高26.67%～75.89%、61.9%～97.9%和51.4%～92.1%,土壤脲酶活性显著增加6.59%～20.47%。毛叶苕子黑麦混播、毛叶苕子、黑麦处理显著提高土壤磷酸酶活性,黑麦、黑麦草处理显著提高土壤蔗糖酶活性,毛叶苕子二月兰混播、毛叶苕子处理显著提高土壤过氧化氢酶活性,毛叶苕子、黑麦草、二月兰和黑麦处理显著提高土壤多酚氧化酶活性。主成分分析结果表明冬绿肥种植显著提高土壤综合肥力,特别是冬绿肥混播种植,提升效果从高到低排序为毛叶苕子二月兰混播>毛叶苕子黑麦混播>毛叶苕子>二月兰>黑麦草>黑麦。  【结论】  华北春玉米种植区,长期冬绿肥种植显著改善了土壤理化性质和生物学性质,提高了土壤综合肥力水平,冬绿肥混播处理对土壤综合肥力贡献高于冬绿肥单播处理。     

培肥措施培肥土壤的效果与机理研究进展

土壤肥力是农业可持续发展的基础资源,培肥是维持农业土壤肥力水平最主要的措施之一,藉以补偿由于养分随农产品收获及农作物废弃物(如秸秆)带出农田对土壤养分库亏损造成的影响。如何对农田土壤进行有效培肥,达到既提高作物产量和品质,又使农田土壤保持较高肥力,同时有效控制农业面源污染,维护农田良好生态环境,已成为目前农业现代化面临的重要课题之一。本文综述了国内外有关培肥措施与土壤肥力水平关系的研究进展,重点阐述了培肥措施与土壤基本理化性状、土壤酶活性、土壤微生物肥力指标、土壤动物肥力指标之间关系的规律,并指出培肥措施与土壤肥力关系方面今后的研究重点,主要包括:有机肥的精细化高效化投入与土壤肥力关系研究、土壤动物学肥力指标的深入研究、土壤长期培肥的土壤生物学过程研究、土壤培肥与农业面源污染问题研究。本文旨在为通过合理培肥措施来提高农田土壤肥力及维护农田良好生态环境方面的深入研究提供科学依据。     

不同培肥措施对新垦耕地红壤肥力和作物产量的影响

在浙江省余杭区瓶窑镇选择2012～2013年开垦建成的红壤农田,设置对照、冬绿肥+秸秆还田、商品有机肥+冬绿肥+秸秆还田和食用菌废渣+冬绿肥+秸秆还田等4种培肥处理,在玉米-番薯旱粮种植模式下,连续进行3年定位试验,探讨了不同培肥措施对新垦耕地红壤肥力和作物产量的影响。田间试验结果表明,对新垦耕地红壤综合培肥效果最好的为冬绿肥+秸秆还田+商品有机肥处理,其土壤有机质、有效磷、全氮及速效钾含量分别比对照增加90.7%、71.1%、71.0%和28.6%,旱粮产量增加22.6%;其次为冬绿肥+秸秆还田+食用菌废渣处理,其土壤容重比对照处理下降了6.7%,土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量分别比对照增加88.4%、40.3%、39.1%和18.3%,旱粮产量增加21.6%;单纯采用种植冬绿肥和秸秆还田措施对新垦耕地红壤培肥的效果不明显。试验结果也表明,在不施石灰的情况下,以施用有机物质为主的培肥措施可能会导致土壤酸化。据此认为,由于新垦红壤基础地力较差,应采用多种途径增加有机肥料的投入,如在种植冬绿肥和秸秆还田的基础上适当施用养分含量较高的有机肥料可获得更好的作物增产、地力提升效果。     

农村居民点土地整理及其对耕地的影响

为明晰农村居民点土地整理的目的与效果及其对耕地数量的影响,根据目前农村居民点土地整理的研究进展,从土地整理潜力、土地整理模式及土地整理政策建议三方面对该领域研究成果进行梳理,分析了目前农村居民点土地整理研究中存在的问题,阐明了农村居民点土地整理对于保障中国粮食安全的重要意义,提出了理论与实际相结合为主导的农村居民点土地整理及进一步明确大力开展农村居民点土地整理以便增加耕地数量的建议。     

猪粪氮素有效性与替代化肥氮当量研究

采用温室盆栽试验,初步研究了猪粪氮素的有效性和替代氮肥的替代当量,并结合田间试验对等有效氮条件下有机无机配施与单施化肥的效果进行了比较。盆栽试验表明,随着猪粪用量的增加,氮素回收率逐渐降低,回收率为22.5%～38.3%,平均30.6%。当猪粪用量为N 120 mg/kg时,其氮素相对于化肥的相对有效性为27%。不同用量下猪粪的替代氮肥当量也具有一定差异,相对替代当量为24.0%～40.8%,平均32.9%。田间试验表明,利用猪粪中的有效氮替代30%的化肥氮对春玉米干物质和籽粒产量以及氮素吸收量没有影响,与100%化肥氮处理相当。     

轮作绿肥对盐碱地土壤性质、后作青贮玉米产量及品质的影响

为明确种植和翻压绿肥改良和培肥盐碱地的效果,采用田间试验研究了种植和翻压毛叶苕子(Vicia villosa Roth.)、田菁(Sesbania cannabina Poir.)、草木樨(Melilotus officinalis L.)、紫花苜蓿(Medicago sativa L.)、箭筈豌豆(Vicia sativa L.)和黑麦草(Lolium perenne L.)6种绿肥对中度苏打盐碱地土壤理化性质、返还土壤的N、P_2O_5和K_2O数量、后作青贮玉米(Zea mays L.)鲜草产量及蛋白质含量的影响。结果表明:与对照(不种植绿肥)相比,绿肥生长后期可显著提高土壤含水量1.0%~6.2%,使pH降低0.03~0.43,EC降低0.12~1.50 mS×cm~(-1);翻压绿肥可返还土壤N 15.6~195.4 kg×hm~(-2)、P_2O_5 5.3~58.8 kg×hm~(-2)和K_2O 34.5~127.9 kg×hm~(-2),使土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷和速效钾分别提高0.42~1.86 g×kg~(-1)、0.05~0.34 g×kg~(-1)、0.5~32.3 mg×kg~(-1)、0.42~4.65 mg×kg~(-1)和3.8~26.1 mg×kg~(-1);与对照相比,青贮玉米的鲜草产量和蛋白质含量分别增加1 294~19 391 kg×hm~(-2)和0.4~23.9 mg×g~(-1)。总体而言,种植和翻压豆科绿肥在保蓄土壤水分,降低土壤pH和EC,提升土壤有机质含量和N、P_2O_5、K_2O养分数量(特别是N素数量),提高青贮玉米鲜草产量与蛋白质等方面的效果均显著优于禾本科绿肥,其中以适应性强、生长快、生物量大的毛叶苕子处理的改良、培肥土壤,生产优质牧草的效果最好;其次是草木樨处理。种植和翻压豆科绿肥可有效改良中度苏打盐碱地,显著提高土壤肥力,提供无机养分替代部分化肥,提高优质牧草的生产,是适合大同盆地中度苏打盐碱地经济、有效和环保的改良模式,对稳定耕地面积、保证粮食安全具有重要意义。     

间作绿肥弥补减施氮肥引起的玉米产量损失

  【目的】  河西绿洲灌区玉米连作普遍存在过量施氮等问题,我们探讨了间作绿肥来减少玉米氮肥投入的可行性及机理,以减少玉米生产带来的环境风险。  【方法】  于2019—2020年,在甘肃武威开展玉米间作绿肥田间试验,供试绿肥作物为箭筈豌豆 (Vicia sativa L.) 和油菜 (Brassica campestris L.)。试验采用裂区设计,主区设玉米间作箭筈豌豆(M/V)、玉米间作油菜(M/R) 和单作玉米(M) 3 种种植模式,副区为常规施氮量 (360 kg/hm2,N2) 和减氮25% (270 kg/hm2,N1) 两个施氮水平。绿肥作物在盛花期 (玉米出苗50天左右) 刈割并覆盖于玉米行间。从玉米出苗后开始,每15天取样分析玉米的干物质积累量,收获期调查籽粒产量及产量构成。  【结果】  在单作玉米(M)条件下,N1较N2处理玉米籽粒产量和生物量分别降低了15.7%和12.9% (P<0.05),而在M/R、M/V种植模式下,N1与N2水平间两指标无显著差异。玉米出苗后0～60 天的干物质积累量,N1水平较N2水平在3个种植模式下平均降低了15.8%;M/R和M/V模式较M模式分别平均降低了8.8%和31.5%;玉米生长60～105 天的干物质积累量,N1水平较N2水平在3个种植模式下平均降低了7.2%,而M/R和M/V种植模式分别较M种植模式分别提高了10.2%和8.8%;玉米生长105～150 天 (灌浆初期至成熟期) 的干物质积累量,N1水平比N2水平降低了4.2%,而M/R和M/V种植模式分别较M模式提高5.8%和8.2%。在玉米生长 60～105天及105～150天,N1水平下M/R、M/V种植模式与N2水平下M种植模式的干物质积累量均无显著差异。间作绿肥显著提高了减氮条件下 (N1)玉米的最大增长速率 (V_max),M/R和M/V种植模式较M种植模式分别提高16.1%和27.3%,其中,以N1水平M/V种植模式的V_max提高幅度较大,比N2水平M种植模式高16.6%。间作绿肥可提高减氮条件下玉米穗粒数和千粒重;与单作玉米相比,玉米穗粒数和千粒重M/R种植模式分别提高11.9%和19.6%,M/V种植模式分别提高13.9%和22.3%。通过灰色关联分析进一步表明,千粒重是影响玉米籽粒产量的主导因素,其次为穗粒数,最后为单位面积穗数。  【结论】  间作绿肥可提高减氮条件下玉米大喇叭口期到成熟期的干物质积累量和向籽粒的输出量,提高粒重,因而抵消减施氮肥25%带来的玉米产量损失,最终保证减氮条件下玉米产量的稳定,是河西绿洲灌区实现玉米减氮增产的一种高效管理措施。     

广西农民自主型细碎化耕地归并整治模式及效果评价

随着社会经济的发展,耕地细碎化越来越成为制约农业发展的瓶颈,该文根据广西龙州县弄农屯实地调研,探究破解耕地细碎化的路径——农民自主型"小块并大块"土地整治模式,以期对创新土地整治实践和乡村振兴战略实施提供借鉴。该文主要采用半结构化访谈法,模型定量法和案例研究法。研究结果:1)农民自主型"小块并大块"土地整治模式是农民"自下而上"开展权属调整并主导实施,政府"自上而下"按照相关农田建设标准进行经济补偿相结合的土地整治模式创新;2)该模式机理是,细碎化通过直接或间接影响土地、资本、技术、劳动等耕地利用系统要素,进而影响产量、成本和效率;通过"小块并大块",改进的细碎化与高水平经济发展下耕地利用系统要素重新协调与适应,即"小块并大块"通过调整地块空间位置而调整生产关系,促进了生产关系与生产力的重新协调适应;3)弄农屯农民自主型"小块并大块"土地整治模式,通过填平土沟和归并田埂增加耕地面积,通过地块归并显著减少地块数量,完善田间道路和农田水利设施,从而显著提高耕地利用效率和增加单位面积产量,促进农业结构调整以显著增加收益。研究结论:农民自主型"小块并大块"土地整治模式是农民"自下而上"与政府"自上而下"相结合的典型模式,能够显著降低耕地细碎化程度,促进细碎化与耕地利用系统要素优化与协调,是实现小农户和现代农业发展有机衔接的有效路径。     

黑龙江主要绿肥品种肥料价值和饲料价值的比较

通过对不同绿肥植物地上绿色体产量及植株鲜样氮、磷、钾、粗脂肪、粗纤维等养分的测定,对不同绿肥品种的肥料价值和饲料价值进行综合评价。结果表明,供试各绿肥品种株高和地上绿色体还田量的顺序是禾本科苋科菊科豆科十字花科,其中禾本科的苏丹草最高,为109.5 t/hm2,肥料和饲料价值植株含量最高的是豆科的紫花苜蓿,其中阿尔冈金植株含氮0.77%,粗蛋白质4.82%,粗脂肪0.42%。红苋R104植株钾含量为供试绿肥品种之首,高达1.08%。     

Nitrous oxide emissions after application of inorganic fertilizer and incorporation of green manure residues

Abstract. Emissions of N₂O were measured after application of NH₄NO₃ fertilizer and incorporation of winter wheat and rye green manures in two field experiments in southeast England. Incorporation of green manure alone resulted in temporary immobilization of soil N, small N₂O emissions and also low availability of N for the following crop. Emissions were increased after application of inorganic fertilizer, and were further increased from integrated management treatments whereby green manure residues were incorporated after fertilizer application. The highest emission was from the incorporated winter wheat green manure plus fertilizer treatment, with 1.5 kg N₂O-N ha⁻¹ (0.6% of N applied) being emitted over the first 55 days after incorporation. This high emission was attributed to the supply of C in the residues providing the energy for denitrification in the presence of large amounts of mineral N and the creation of anaerobic microsites during microbial respiration.     

覆盖大豆绿肥腐解规律及其对土壤养分的影响

田间条件下采用覆盖尼龙袋的方法,研究了大豆绿肥的腐解规律及其对土壤养分的影响。结果表明,覆盖大豆绿肥随时间的延长逐渐腐解,在整个腐解过程中,前4周腐解得较快,以后腐解减慢,并且在种植玉米条件下比不种植玉米条件下腐解得快,但差异不显著。覆盖大豆绿肥经过玉米整个生长季(8周)的腐解,在种植玉米、不种植玉米的条件下的腐解率分别为54.2%和52.4%,其中前4周的腐解量分别占8周总腐解量的79.5%(种植玉米的条件下)和77.1%(不种植玉米的条件下)。覆盖大豆绿肥能明显提高土壤养分含量。     

稻田冬种绿肥对水稻产量和土壤肥力的影响

为探讨冬季种植绿肥作物改良土壤的生态作用, 以冬闲连作为对照, 通过连续8年的定位试验研究了冬种绿肥(紫云英、油菜和黑麦草)收获后翻压还田对后作水稻产量及土壤肥力的影响。结果表明: 连续8年冬种绿肥期间, 冬种绿肥各处理的水稻平均产量均高于冬闲对照, 但不同处理增产效果有所不同, 其中紫云英 早稻 晚稻处理增产效果最明显, 为10.48%, 其次是油菜 早稻 晚稻处理(7.31%), 黑麦草 早稻 晚稻处理的增产效果较差, 仅为5.76%。紫云英 早稻 晚稻处理的土壤pH和碱解氮含量最高, 与其他处理相比, pH增加0.58%~1.37%, 碱解氮增加6.59%~35.35%。黑麦草 早稻 晚稻处理的土壤有机质、有效磷、速效钾含量和C/N在各处理中最高, 分别较其他处理高2.99%~4.98%、19.25%~31.05%、16.97%~22.15%和0.97%~6.61%。相关性分析结果表明, 水稻产量与每穗颖花数、结实率、千粒重及土壤碱解氮、有效磷极显著相关(P<0.01), 与每穗粒数、有机质、速效钾显著相关(P<0.05), 而与穗长、有效穗数及土壤pH和C/N相关不显著; 水稻产量各构成要素与土壤养分之间的关系极为密切。综合来看, 稻田冬种绿肥有利于增加水稻产量和改善土壤肥力。