亚热带低山丘陵区混播冬性牧草-水稻短期草田轮作系统的研究

1991～1994年在亚热带低山丘陵区(四川芦山县)进行的混播冬性牧草-水稻短期草田轮作系统的研究结果表明,混播冬性禾草和豆草与水稻轮作,即意大利黑麦草+紫云英→水稻、意大利黑麦草+南苜蓿→水稻和意大利黑麦草+白三叶草→水稻3个轮作系统在水稻产量高于对照的情况下获得高饲料价值,较充分地利用了禾草和豆草的共生互补作用,改善了土壤肥力状况,提高了农田生态位的利用效率,从而获得了较高的总生产效率。     

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。     

混播草带控制水源区坡地土壤氮、磷流失效应

坡地土壤氮、磷流失是湖库型饮用水源区污染的主要来源。本文以云南最大的城市集中式饮用水源地为研究区域,在昆明云龙水库库区周边的坡耕地红壤上开展了混播草带防治土壤氮、磷流失效应的研究。研究结果表明:选择适宜草种进行混播,所形成的草带控制水土及氮、磷流失效果优于自然植被;对地表径流量、土壤侵蚀量的控制效果均为:混播黑麦草+紫花苜蓿>混播黑麦草+白三叶>自然植被>无草带种植;草带对土壤侵蚀量的控制效果要好于地表径流量。其中处理混播黑麦草+紫花苜蓿、混播黑麦草+白三叶径流量分别比无草带种植降低35.19%、46.26%;侵蚀量比无草带种植降低73.51%、78.13%;坡耕地地表径流中氮素流失形态主要以泥沙中氮流失为主,占到80%～85%左右,磷素流失以颗粒态磷流失为主,占到90%～95%左右;对地表径流中的氮、磷流失量控制效果均为:混播黑麦草+紫花苜蓿>混播黑麦草+白三叶>自然植被>无草带种植,对总氮流失量的控制效果要好于总磷流失量;混播黑麦草+白三叶处理中径流中总氮、总磷流失量分别降低59.96%、48.57%;混播黑麦草+紫花苜蓿处理径流中总氮、总磷流失量分别降低63.31%、56.91%;自然植被处理中径流总氮、总磷流失量分别降低29.46%、26.03%。     

用~(15)N同位素稀释法研究牧草的氮素营养

利用同位素示踪技术研究不同施肥处理对黑麦草单播及黑麦草与白三叶混播条件下不同时期牧草茎叶N %与对白三叶的共生固氮的影响。结果表明 :( 1 )混播或单播黑麦草的N %在施肥后 67d达到最高值 ,其后随时间的推移逐渐降低 ;( 2 )混播白三叶的N %在施肥后 67d达到最高 ,随后稍有降低 ,其后又有所增加 ,这与白三叶固氮活性逐步提高有关 ;( 3 )施N水平较低时 ( 1 64kg硫铵 /hm2 ) ,不同时期刈割的混播黑麦草的N %均高于单播黑麦草的N % ,显然是由于白三叶共生固氮所产生的N素为黑麦草提供了新的氮源 ;( 4 )混播白三叶中N素的主要来源是共生固氮 ,混播黑麦草和单播黑麦草中N素的主要来源是土壤 ;( 5)施N处理对黑麦草和白三叶N %的影响差异显著。     

两种草本植物根系对土壤可蚀性的影响

为揭示草本植物根系对土壤抗侵蚀能力的影响,选取白三叶（Trifolium repens L.）、黑麦草（Loliu perenne L.）及两者混播根系为研究对象,通过冲刷试验,研究了3种种植类型的根系特征及对土壤可蚀性影响。结果表明:（1）白三叶、黑麦草及混播草的根长密度（RLD）、根面积比（RAR）及根重密度（RMD）由春季到秋季呈现先升高后降低最后趋于稳定的变化趋势。（2）试验期内,土壤可蚀性大小顺序为白三叶 < 黑麦草 < 混播草 < 裸地。3种种植类型的土壤可蚀性与土壤容重、水稳性团聚体、RLD、RAR及RMD呈指数函数形式下降（R²>0.70）。（3）土壤可蚀性与0～1.0 mm径级根系极显著正相关（p<0.01）,与1.0～2.0 mm,0～2.0 mm显著正相关（p<0.05）。     

半夏对不同禾草的化感效应

研究了半夏对产地黑麦草、黑麦草和高羊茅3种常见禾草的种间化感作用,结果显示:半夏叶子和块茎的浸提液均能抑制3种带菌禾草的萌发,低浓度有促进作用,高浓度有抑制效应。这为探讨半夏连作障碍的原因、建立合理的轮作或间作制度及进一步研究半夏次生物质提供了一定的理论依据。     

氮锌复合作用对单播和混播牧草氮素来源的影响

在亚热带中山草地黄棕壤上研究了氮锌复合作用对单播和混播牧草氮素来源的影响 ,结果表明 :施氮降低了白三叶前期固氮百分数 ,但低水平施氮显著提高了白三叶后期固氮百分数。在各种施氮水平下 ,施锌 6mg kg之处理 %Ndfa最高。施氮显著降低了氮转移的数量 ,低量施锌促进了氮转移 ;施氮促进了牧草对肥料氮的吸收 ,所有施氮水平下 ,单播黑麦草 %Ndff以施锌 6～ 2 0mg kg较高。在施氮 3 0～ 90mg kg,混播黑麦草和混播白三叶 %Ndff以施锌 6～ 2 0mg kg较低 ;单播和混播黑麦草 %Ndfs随施氮水平增加显著下降 ,施锌对单播黑麦草的 %Ndfs影响不明显。在所有施氮水平下 ,施锌 6～ 2 0mg kg减少了混播白三叶和混播黑麦草对土壤氮的吸收     

高寒地区混播多年生禾草对草地植被状况和土壤肥力的影响及其经济价值分析

以青藏高原高寒地区—金强河地区 (海拔高度约 30 0 0 m)旱作条件下建植的多年生禾草混播草地为材料 ,进行草地植被状况和土壤肥力变化的研究。经过 3年 (1998～ 2 0 0 0年 )的试验分析和调查总结 ,可以得出如下结论 :多年生禾草混播草地可以有效增加地表的植被覆盖率 ,减少水土流失 ,恢复土壤肥力 ;多年生禾草混播草地的产出 /投入比、劳动生产率和单位草地面积的净收益都明显高于作物田 (燕麦地 )、放牧草地和封育草地 ,经济效益明显 ;多年生禾草混播草地的合理建植和推广是解决青藏高原高寒草地高效生产和持续发展矛盾、推动牧业经济发展、提高农牧民生活水平的一条重要途径。     

水源保护区坡耕地不同种植模式水土保持效应试验

在水源保护区16．5°的坡耕地上,通过3种种植模式（玉米＋小麦、牧草混播、黄梨＋绿肥）进行连续3年水土保持试验,研究水源保护区坡耕地水土保持效应。结果表明：1）与玉米＋小麦习惯轮作模式相比,牧草混播及黄梨＋绿肥种植模式降低径流量、土壤流失量、养分流失量分别为27．7％、44．2％、38．0％及14．4％、20．9％、27．9％,牧草混播及黄梨＋绿肥2种种植模式都能有效地降低水土及养分流失,并且效果随着年限延长而增加;2）在肥料施用量比玉米＋小麦种植模式减少34．0％的条件下,牧草混播种植模式的纯收益仍能与玉米＋小麦轮作模式持平;黄梨＋绿肥种植模式纯收益比玉米＋小麦种植模式提高5．9％,梨树盛果期以后,产值还有很大提升空间;3）从水土保持角度看,牧草混播种植模式的效果最好,从经济角度分析,黄梨＋绿肥种植模式效益最高,二者都可作为水源保护区种植结构调整及坡耕地综合治理的较好模式。     

单播和混播系统中禾本科牧草氮来源和苜蓿固氮的研究

用~(15)N同位素稀释法,在盆栽和草场小区条件下研究了新疆主要禾本科牧草和新疆大叶苜蓿在单播和混播系统中的氮行为。牛尾草、老芒麦、冰草和无芒雀麦植株在混播系统中,来自肥料和土壤氮的比例较单播时都有较大幅度的降低。在混播系统中发生了苜蓿固氮产物向禾本科牧草转移。新疆大叶苜蓿在混播中的固氮率比单播时显著提高。固氮产物转移可能是通过苜蓿植株根瘤和残根的脱落和腐解。     

绿肥填闲种植对旱作冬小麦农田耕层土壤物理性质的影响

[目的]探讨绿肥填闲种植对旱作冬小麦农田耕层土壤物理性质的影响,为其在黄土高原旱作农业区的推广提供科学依据。[方法]基于4 a田间定位试验,研究了夏闲期种植长武怀豆、苏丹草、怀豆/苏丹草混播以及裸地休闲(CK)对旱作冬小麦收获期农田耕层(0—20 cm)土壤容重、孔隙度、持水量和团聚体的影响。[结果]在0—10 cm土层,与CK相比,苏丹草和混播处理显著降低了土壤容重,怀豆,苏丹草和混播处理显著提高了土壤毛管孔隙度、总孔隙度、饱和持水量、毛管持水量、大团聚体(>5 mm)所占比例和团聚体平均重量直径(MWD);在10—20 cm土层,苏丹草处理大团聚体所占比例和MWD均显著高于CK。土壤容重与土壤有机碳含量呈显著负相关,毛管孔隙度和团聚体平均重量与绿肥生物量呈显著正相关,而土壤总孔隙度、饱和持水量和毛管持水量与绿肥生物量和土壤有机碳均呈显著正相关。[结论]在黄土高原地区,夏闲期单播种植长武怀豆、苏丹草及混播均能显著改善耕层土壤物理性质,综合来看,苏丹草单播的效果优于长武怀豆单播和二者混播。     

长期氮磷化肥配施对不同种植体系土壤水分的影响

利用长期定位实验,在黄土高原旱地研究了22a氮磷化肥配施下不同种植体系土壤水分的变化状况,为合理利用水肥资源提供参考。在小麦连作、豌豆-小麦（2a）＋糜子轮作、红豆草-小麦（2a）轮作、豌豆-小麦（2a）＋玉米轮作、玉米-小麦（2a）＋糜子轮作、小麦（2a）＋糜子-玉米轮作6个不同种植体系中,测定土壤剖面（0-300cm）含水量、储水量。结果表明：不同种植体系土壤含水量在土壤剖面上的分布不同,所有处理在土壤剖面140-300cm土层含水量均低于0-140cm土层含水量。不同种植体系在土壤剖面不同土层的储水量不同,在0-300cm土壤储水量各处理表现为豌豆-小麦（2a）＋玉米轮作（644.8mm）〉小麦（2a）＋糜子-玉米轮作（599.6mm）〉豌豆-小麦（2a）＋糜子轮作（582.3mm）〉红豆草-小麦（2a）轮作（574.0mm）〉玉米-小麦（2a）＋糜子轮作（550.8mm）〉小麦连作（536.9mm）。轮作体系0-300cm土壤储水量均高于小麦连作。粮豆轮作土壤储水量高于小麦连作,是黄土高原地区较好的种植方式。     

高速公路路堤边坡土壤侵蚀特征与保土效益研究

为研究高速公路路堤边坡土壤侵蚀特征以及拱形框架梁植物防护的水土保持效益，选取了有代表性的三类植物配置进行定位观测和分析研究。结果表明：（1）降雨量与土壤侵蚀量呈显著的正相关关系；（2）在相同降雨条件下，路堤弃土弃渣边坡坡面的土壤平均侵蚀量为26796．7t／km^2，而拱形框架梁边坡三个实验区的土壤平均侵蚀量为19306．4t／km^2，表明框架梁植物防护措施明显地减少了边坡土壤侵蚀量；（3）在草本混播、草灌混播和草灌乔混播三类实验区中，其土壤侵蚀量分别为19206．4t／km^2、19806．6t／km^2和18906．3t／km^2，表明在植物生长初期一年内乔灌草混播类型保土效益优于草本混播和草灌混播类型。     

不同冬绿肥翻压对土壤有机氮组分和氮素矿化的影响

[目的]研究不同冬绿肥种植与翻压对土壤氮素供应能力的影响,为改进华北地区冬绿肥种植技术,提高作物产量和维持土壤生产力提供理论依据。[方法]在天津市武清区设置大田冬绿肥/玉米轮作定位试验(2012—2019年)种植和翻压冬绿肥,测定不同冬绿肥及组合处理即二月兰、毛叶苕子、黑麦、黑麦草、毛叶苕子与二月兰混播和毛叶苕子与黑麦混播土壤有机氮及组分含量;同时进行室内培养试验,测试不同处理土壤的有机氮矿化势(N₀)和矿化量,分析冬绿肥种植与翻压对土壤有机氮组分及矿化的影响(以冬闲处理为对照)。[结果]与对照相比,冬绿肥种植与翻压显著提高总有机氮含量(幅度为3.05%～12.36%),显著降低非酸解态有机氮含量(18.87～55.87 mg/kg)。冬绿肥处理N₀值在189.15～245.90 mg/kg之间,比冬闲对照增加14.16%～48.41%,土壤矿化半衰期t_1/2比冬闲对照提高22.57%～73.11%。所有处理室内培养24周矿化分解土壤有机氮主要组分为酸解总氮,冬绿肥处理土壤酸解总氮矿化量比对照高3.41～20.54 mg...     

苜蓿与草地羊茅单混播根系生理变化与抗寒性的关系

为了探究紫花苜蓿与禾草单、混播越冬期根系生理变化与抗寒性的关系,以龙牧806、敖汉苜蓿、草原3号3个品种为试材,以草地羊茅为混播禾草,在我国黑龙江省东部地区,分别设置苜蓿单播区与苜蓿-草地羊茅混播区,调查苜蓿越冬率,测定苜蓿根系在秋末至翌年春可溶性糖、可溶性蛋白质、游离脯氨酸含量及过氧化物酶(POD)活性等4项指标的动态变化,并运用隶属函数法进行抗寒性综合评判。结果表明,品种不同,苜蓿单混播越冬率表现不一;苜蓿与禾草混播效果好于单播,混播越冬率达到90%以上;草原3号与龙牧806单、混播越冬率差异显著,不同品种之间单播越冬率差异不显著。各品种单播区与混播区苜蓿根系可溶性糖、可溶性蛋白及游离脯氨酸含量均随气温下降而增加,翌年春,随气温回升而降低,其中可溶性糖含量在10月末达到最大值,平均含量为15.27%;草原3号和龙牧806单混播可溶性蛋白在10月末达到最大值,敖汉苜蓿单混播则是在11月中旬达到最高值;游离脯氨酸则在11月中旬达到最高值,且草原3号混播组合值最高,为21.84 mg·g-1。POD活性随温度变化呈现先升后降再上升的变化趋势。供试组合抗寒性大小依次为草原3号+草地羊茅龙牧806+草地羊茅草原3号龙牧806敖汉+草地羊茅敖汉苜蓿。本研究结果为提高紫花苜蓿在高寒地区的适应性提供了理论依据和技术支撑。     

两性磁化炭对牧草生长及土壤铜有效性的影响

为了探究材料添加对植物修复过程中的牧草生长和土壤铜有效性特征的影响,采用盆栽试验研究7种土壤Cu~(2+)污染水平[0,100,200,400,800,1 200,1 600 mg/L]下,两性磁化炭表施(0—3 cm)和混施对苏丹草(Sorghum sudanense(Piper)Stapf.)和黑麦草(Lolium multiflorum L.)发芽率、株高和生物量的影响,并分析了盆栽土壤中水溶态和酸提取态铜含量的变化特征。结果表明:(1)在未经Cu~(2+)处理时,表施和混施两性磁化炭都能大幅度提高黑麦草的发芽率和成活率;Cu~(2+)处理后,表施两性磁化炭有利于苏丹草的发芽,但不利于其成活,混施能够提高苏丹草在Cu~(2+)浓度400～800 mg/L内的成活率;(2)各土样上的苏丹草和黑麦草株高前期增长迅速(2 cm/d左右),25 d后趋于缓和。单施两性磁化炭更有利于黑麦草的生长,其中表施的作用尤为显著。(3)混施两性磁化炭能增加苏丹草在Cu~(2+)400～800 mg/L区间中的生物量,而Cu~(2+)浓度低于200 mg/L时,表施和混施两性磁化炭都有利于两种牧草生长;(4)土壤水溶态Cu~(2+)含量和酸提取态Cu~(2+)含量均保持上层高于下层的趋势,黑麦草降低土壤中Cu~(2+)含量的能力强于苏丹草。综上,在铜污染地区表施两性磁化炭并种植黑麦草对土壤的修复效果最佳。     

不同覆盖作物模式对茶园土壤微生物群落功能多样性的影响

为探讨覆盖作物对土壤微生物群落功能多样性的影响,选择湖北省十堰市郧阳区谭家湾镇圩坪寺村茶园为研究对象,以自然留养杂草为对照(CK),设置黑麦草+白三叶2种作物混播(EZ)、黑麦草+白三叶+早熟禾+红三叶4种作物混播(SZ)、黑麦草+白三叶+早熟禾+红三叶+紫羊茅+毛苕子+波斯菊+百日草8种作物混播(BZ)三种覆盖作物模式,研究了不同覆盖作物模式对茶园0～15、15～30 cm两个土层土壤微生物群落功能多样性的影响。结果表明:SZ处理0～15 cm土层的土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和磷酸酶活性均高于其他处理,15～30 cm土层土壤脲酶、过氧化氢酶和磷酸酶活性均高于其他处理,而蔗糖酶活性低于其他覆盖作物处理。与CK处理相比,覆盖作物增加了0～15 cm土层土壤微生物群落碳源平均颜色变化率(AWCD),且覆盖作物可改善0～15 cm土层土壤微生物丰富度指数、均匀度指数和优势度指数,而对15～30 cm土层影响较小。研究表明,覆盖作物可提升茶园土壤微生物群落功能多样性,且4种作物混播处理0～15 cm土层效果最优。     

山东省济莱高速公路生态护坡植被恢复过程分析

以山东省中部半干旱地区济青南线济南至莱芜高速公路部分石质边坡客土喷播生态防护试验工程为研究对象,通过应用样方调查法对试验研究区内的路堑岩石边坡原生和次生生态恢复植被进行了随机调查.结果表明,客土喷播和植生带绿化等是实现开挖山体坡面的快速植被恢复的边坡生态防护措施,次生植被恢复演替进程比自然植被恢复明显加快.从植被种群的物种重要值、生态位宽度、生态位重叠等计测结果发现,在次生植被恢复过程中逐渐形成以紫花苜蓿、高羊茅、紫穗槐、多年生黑麦草、马棘等为主的重要值较高的草灌型植被,演替趋势为豆科草向豆禾草演替,多草型向草灌型演替,种间资源竞争不强证明边坡植被恢复1.5a时期的植被仍处于演替的初级阶段.     

不同绿肥和覆膜措施对渭北旱塬冬小麦产量和土壤水分动态的影响

  【目的】  冬小麦—绿肥轮作在干旱贫水年份易导致冬小麦减产,我们研究了平水年和干旱年旱地绿肥和覆膜措施相结合对小麦产量及水分利用率的影响,为建立科学高效的小麦–绿肥轮作体系奠定基础。  【方法】  田间试验于2017—2019年布设在陕西省永寿县御驾宫乡御中村,试验采用裂区试验设计,以轮作不同绿肥品种(黑麦豆、油菜,夏休闲为对照)为主处理,覆膜措施为副处理,设常规耕作和垄覆沟播两个水平。在冬小麦返青期、开花期、收获期调查小麦苗期生长状况、产量形成、水分利用效率和麦田0—200 cm土壤水分动态变化。  【结果】  1)平水年和干旱年,轮作油菜的冬小麦产量高于轮作黑麦豆,两年间轮作油菜处理比轮作黑麦豆处理的冬小麦产量分别高出 9.3%和43.5% (P<0.05)。2)采用垄覆沟播,轮作绿肥显著降低了冬小麦生育期耗水量,平水年提高了冬小麦的水分利用效率。平水年轮作油菜的水分利用效率最高[14.3 kg/(hm2·mm)],比夏休闲处理增加了7.4%;而干旱年轮作绿肥降低了冬小麦的水分利用效率,与夏休闲相比轮作黑麦豆和油菜处理分别降低58.5%和38.3% (P<0.05)。轮作绿肥与垄覆沟播对提高小麦水分利用效率有显著的交互作用。3)轮作绿肥并垄覆沟播的栽培模式加重了土壤水分的消耗。相比于夏休闲,平水年冬小麦播前0—200 cm土壤贮水量平均降低10.1% (P<0.05),干旱年平均降低15.7% (P<0.05)。  【结论】  我国渭北旱塬地区在平水年采用种植油菜+垄覆沟播新型种植模式,可以在保证不减产的情况下提高冬小麦的水分利用效率,但干旱年小麦产量和水分利用效率均会受到负面影响。     

水旱轮作条件下不同类型土壤供钾能力及钾素动态变化研究

采用盆栽试验,研究了黑麦草-水稻轮作条件下不同类型土壤供钾能力及钾素动态变化,以期为土壤供钾机制研究及合理的钾素调控提供依据。结果表明：不施钾条件下（NP处理）,潮土上种植作物的生物量和吸钾量最高,黄褐土次之,红壤最低;施钾条件下（NPK处理）,3种土壤上种植作物的生物量无显著差异,作物吸钾量为黄褐土>潮土>红壤。整个轮作期,红壤、黄褐土和潮土NPK处理的作物生物量较NP处理分别增加55.6%、45.2%和23.2%,作物吸钾量分别增加368.8%、166.8%和74.5%。轮作前季（黑麦草季）,NP处理的3种土壤水溶性钾含量和交换性钾含量均降低,潮土非交换性钾含量明显降低,红壤和黄褐土非交换性钾含量在前期变化不大,中期有升高的趋势,后期显著降低;NPK处理的土壤钾含量均高于NP处理,且各种形态钾含量的变化趋势与NP处理基本相同。轮作后季（水稻季）,NP处理的3种土壤水溶性钾含量变化不大,交换性钾含量呈先降低后升高的趋势,非交换性钾含量呈先升高后降低的趋势;NPK处理的土壤交换性钾含量在水稻生长前期明显升高,中期下降,后期有略微上升,水溶性钾和非交换性钾含量有先升高后降低的变化趋势。综上所述,在不施钾条件下,轮作期内各土壤钾素消耗量较大,水溶性钾和交换性钾含量降低,并促进了非交换性钾的释放;施钾能提高土壤水溶性钾和交换性钾含量,并向非交换性钾方向转化,施钾对黑麦草和水稻有显著增产效果,可以有效地提高土壤供钾水平。