黄壤旱地豆科绿肥养分释放特征

在贵阳市黄壤旱地内采用尼龙网袋法,研究不同含水量的绿肥在直接还田和添加生物炭后翻压还田情况下的养分释放特征,以期为黄壤旱地绿肥科学还田及化肥合理减施提供理论依据.结果表明:不同处理的腐解速率趋势相同,均呈现先快速腐解、再缓慢腐解、并逐渐趋于平稳的趋势,总腐解速率表现为风干绿肥+生物炭>新鲜绿肥+生物炭>风干绿肥>新鲜绿肥.经过180 d的腐解,新鲜绿肥、风干绿肥、新鲜绿肥+生物炭、风干绿肥+生物炭腐解速率分别为74.77％、83.13％、92.69％和95.83％,添加生物炭处理绿肥腐解速率高于未添加生物炭处理,风干绿肥腐解速率高于绿肥腐解速率.与腐解速率相似,不同处理的氮和磷的累积减少率均先快速腐解,再缓慢腐解,最终腐解平稳,到达平衡,经过180 d的腐解,新鲜绿肥、风干绿肥、新鲜绿肥+生物炭、风干绿肥+生物炭的氮素释放率分别为73.55％、83.80％、92.00％和95.00％,磷素释放率分别为76.40％、87.13％、93.31％和96.27％;钾素腐解率高于氮素和磷素,不同处理的绿肥在腐解30 d后释放率均在80％以上.综上,不同含水量的绿肥腐解速率不同,风干绿肥的腐解速率高于新鲜绿肥,同时添加生物炭能提高风干和新鲜绿肥的腐解速率.绿肥还田后,可适当减少氮和钾的施用量,还田初期可不调整氮磷肥的施用量,钾肥可适当延后施用.     

红壤旱地毛叶苕子不同翻压量下腐解及养分释放特征

为了探讨不同翻压量的毛叶苕子在红壤旱地的腐解及养分释放特征,采用尼龙网袋埋田法在江西东乡红壤甘薯地进行了180 d的田间腐解试验,研究了低(15000 kg/hm²)、中(22500 kg/hm²)、高(30000 kg/hm²)3个翻压量下毛叶苕子的干物质腐解规律和养分释放率。结果表明,总体上毛叶苕子腐解存在前期迅速、后期缓慢的现象,翻压180 d后毛叶苕子干物质的最终腐解率达到70.19%~84.18%。碳、氮、磷、钾、镁、硫、铜、锌均在翻压后的前20 d大量释放,钙、锰的释放较慢,铁在翻压前期出现“富集”现象。增加翻压量不会改变毛叶苕子整体的腐解及养分释放规律,但会对养分的释放率和释放速率产生影响。不同翻压量下毛叶苕子碳、氮、磷、钾的释放率和释放速率分别可用幂函数y=ax^b和指数衰减模型v=v₀e^-kx进行拟合,回归分析表明增加翻压量对毛叶苕子碳、氮完全释放的延缓效应最大(延缓354~406 d和791~1358 d)、磷次之(延缓87~122 d)、钾最小(延缓16~27 d)。增加翻压量可以显著提高毛叶苕子碳、氮、磷、钾的释放速率,但仅局限于翻压后的前10或20 d。增加翻压量后毛叶苕子大部分的养分仍在翻压后的前20 d释放,后期的释放量并未得到大幅提高,为后茬作物“持续”供应养分的能力有限。因此,实际生产中应充分结合后茬作物的需肥特性,制定毛叶苕子合理的翻压量。本研究可为中国南方红壤旱地绿肥作物的科学利用提供理论依据。     

亚热带单季稻区紫云英不同翻压量下有机碳和养分释放特征

在70%田间持水量以及近自然气温条件下,利用网袋法模拟亚热带单季稻区紫云英盛花期不同翻压量下的腐解和养分释放特征。结果表明,不同翻压量下紫云英干物质腐解速率均为前20 d最高,至60 d后进入缓慢腐解阶段。腐解至90 d,低、中、高翻压量下的干物质累积腐解率分别达78.7%,76.0%,71.2%。紫云英碳、氮、磷、钾累积腐解率与腐解时间呈幂函数关系,拟合方程分别为Y=13.4246X^0.4391(P<0.01), Y=14.0314X^0.4208(P<0.01),Y=3.5458X^0.7037(P<0.01),Y=15.7784X^0.4213(P<0.01)。紫云英有机碳与养分前20 d累积释放率与全腐解期累积释放率均表现为钾>碳>氮>磷,且随着翻压量增加,有机碳及养分累积释放率呈逐渐降低趋势。     

玉米间作夏季绿肥对当季植物养分吸收和土壤养分有效性的影响

本试验在重庆冬油菜种植区,于油菜收获后,选择竹豆,田菁和柽麻3种夏季绿肥作物,通过与夏玉米间作,分析了间作模式下土壤当季速效养分,植物养分吸收性能及地上部生物产量变化情况.结果表明,间作柽麻后玉米地上部产量显著提高35%,间作田菁后玉米产量显著下降21%,而间作竹豆无显著影响.单作绿肥除田菁地上部全氮含量显著低于间作田菁外,其余两个品种的全氮,全磷含量与间作绿肥无显著差异;而单作绿肥全钾含量均显著高于间作绿肥.与单作玉米比较,间作竹豆和田菁时玉米全氮含量,全磷含量显著增加,而间作柽麻时无显著变化;玉米全钾含量整体呈增加趋势.绿肥周围土壤的硝态氮含量显著高于间作玉米周围土壤.间作玉米周围土壤硝态氮含量,速效磷含量和速效钾含量呈现出整体高于单作玉米土壤的趋势,且相关分析结果表明土壤硝态氮含量与植物全氮含量呈显著正相关关系.综合分析认为,柽麻植株有较高的全氮含量和生物产量,且与柽麻间作的玉米地上部产量也最高,适宜作为玉米夏季间作的豆科绿肥.     

不同收获期的籽粒苋绿肥还田对土壤养分的影响

为研究不同时期收获的籽粒苋还田后对土壤养分的影响,采用室内恒温培养模拟籽粒苋还田,测定了生长45,55和65 d收获的籽粒苋还田后土壤可溶性碳(DOC),无机氮(Nmin),速效钾,缓效钾含量的变化趋势.研究结果表明,不同时期收获的籽粒苋还田后0~14 d,土壤DOC,Nmin,速效钾,土壤缓效钾含量均显著增加,籽粒苋氮表观释放率达到19.5%以上,而钾表观释放率在63.4%以上;还田14~56 d,土壤Nmin,速效钾,缓效钾含量均为生长45 d收获的处理>55 d收获的处理>65 d收获的处理>对照,但此阶段各处理土壤DOC,组成土壤Nmin的铵态氮(除45 d收获的还田处理)与对照之间没有显著差异;还田56 d后,添加籽粒苋的土壤Nmin是对照的3.4倍,速效钾是对照的3.1倍,缓效钾是对照的1.1倍.此外,培养期间生长45 d收获的籽粒苋氮,钾表观释放率低于生长55和65 d收获的籽粒苋.由此表明,籽粒苋还田14 d后对土壤有效养分就有明显改善效果,籽粒苋生长45 d收获还田效果较好.     

非淹水条件不同翻压量细叶满江红腐解及养分释放特征

为明确不同翻压量细叶满江红(Azolla filiculoides)在非淹水土壤中的腐解过程差异,以玻璃纤维滤纸与尼龙网袋结合的方法开展翻压模拟试验,研究了3个翻压量(萍土质量比为5 g·kg^-1,10 g·kg^-1和15 g·kg^-1)下细叶满江红的腐解及养分释放特征。结果表明：不同翻压量细叶满江红的腐解及养分释放规律均为前期(0～10 d)快、后期(20～60 d)慢,最终(60 d后)的腐解率和养分释放率随翻压量的增加而降低,但养分释放总量随之增加,各翻压量养分释放率均为磷>钾>碳>氮。养分释放率(y)和释放速率(v)与腐解时间(x)的关系分别符合幂函数y=ax^b(P<0.001)和指数衰减模型v=v_oe^-kx(P<0.05)。回归分析表明,增加翻压量可延缓细叶满江红养分的释放,且延缓效果为氮>碳>钾>磷;随着翻压量的增加,各养分的最大释放速率均显著提升(P<0.05),但速率衰减速度也随之加快。...     

施用豆科绿肥对砖红壤有效磷含量的影响

土壤缺磷是热带和亚热带地区作物生产的主要限制因子之一。本研究分析了14份热带、亚热带豆科绿肥施入土壤后对砖红壤有效磷含量影响的时间动态变化。结果表明,施用绿肥后不同时段能不同程度地提高土壤有效磷的含量,且施用绿肥后的土壤有效磷含量显著高于不施用绿肥土壤,其中木蓝（Magnolia lotungensis）对砖红壤有效磷含量增量变幅高达339%。此外,施用不同的绿肥对土壤有效磷含量的影响不同,但对土壤有效磷含量影响的基本规律一致。施用绿肥时砖红壤有效磷含量提高较大的最佳埋田时间为1个月。     

豆科绿肥对四川丘陵区橘园间作效应的初步研究

为明确豆科绿肥对四川丘陵区橘园产量、品质、产值及土壤肥力的影响,2011-2013年在四川省西充县进行了试验研究。结果表明：（1）橘园间作豆科作物柑橘产量比对照提高3.3%-5.7%、但增产不显著;（2）凡涉及间作大豆的模式,经济产值极显著提高、比对照增加14.3%-16.2%;（3）凡间种豆科绿肥的模式,柑橘品质和土壤养分都有明显改善,柑橘总糖提高13.1%-15.5%、可溶性固形物提高17.4%-20.2%、Vc 提高13.6%-16.3%、可滴定酸降低10.3%-11.8%,土壤有机质增加13.2%-15.9%、全氮增加6.3%-8.7%、全磷增加8.0%-10.6%、速效钾增加6.2%-8.7%。橘园间作豆科绿肥和间作大豆-绿肥的综合效应良好,可选择应用。     

温带果园护土生草鼠茅草的腐解和养分释放

鼠茅草是适合于温带果园的越年生护土生草,有助于防止水土流失,然而果农担心鼠茅草可能与果树争肥,不利于果树生产。本研究在青岛地区温湿气候条件下测试鼠茅草的腐烂分解及养分释放特征。2012年6月底采集枯死鼠茅草,将其埋在10 cm深的土壤中,使土壤含水量分别稳定在田间持水量的65%,75%和85%,7－10月份每隔10 d抽检其腐解程度和碳、氮、磷、钾元素的释放速率。结果表明,鼠茅草的腐烂分解是比较快的,自初夏枯死后经80 d大约分解30%;伴随鼠茅草的腐烂,碳、氮、磷和钾会释放出来,快速释放期集中在前20－40 d,钾的释放速度最快,其次为磷,碳、氮的释放速度较慢;土壤含水量影响鼠茅草的腐解过程,当土壤含水量由65%田间持水量提高至85%时,鼠茅草的腐解和养分释放加快。据此可断,7-10月是鼠茅草分解的主要时期,可为果树生长提供营养而非争夺养分。在青岛等温湿地区,以鼠茅草作为果园护土生草是可行的,它们同苹果等落叶果树在养分利用上可形成互补关系,有益于果园的养分循环和持续生产。     

施用豆科绿肥对酸性土壤有机磷组分的动态影响

为科学施用绿肥,改良酸性土壤,采用尼龙袋法研究了施用豆科绿肥尖叶木蓝(Indigofera zollingeriana)、铺地木蓝(Indigofera spicata)、扁豆(Lablab purpureus)与链荚豆(Alysicarpus vaginalis)后,酸性土壤有机磷在1年内的动态变化.结果表明:4种绿肥均可显著增加土壤有机磷的总量,但尖叶木蓝的效果最好,铺地木兰的最差.链荚豆对土壤活性有机磷的提升效果最好,铺地木蓝的效果最差;尖叶木蓝对中等活性有机磷的提升效果最好,铺地木蓝的效果最差;4种绿肥均可显著降低土壤中稳性有机磷的含量,以铺地木蓝的幅度最大,尖叶木蓝的次之,其余2种最小;对于高稳性有机磷,以尖叶木蓝处理的含量增加幅度最大,其余3种在不同施肥阶段表现各异.在施肥时间方面,以施肥30 d效果最为显著,随后因绿肥种类的不同而有所差异.     

不同种植模式下豆科绿肥对土壤改良效果的影响

为探明豆科绿肥还田对土壤改良效果和作物生物产量的影响,本研究选取玉米(Zea mays)、油菜(Brassica campestris)、大麦(Hordeum vulgare)、燕麦(Avena sativa)为间混作/轮作对象,将花生(Arachis hypogaea)、鹰嘴豆(Cicer arietinum)、白花草木樨(Melilotus albus)作为主要豆科绿肥进行田间试验,利用土壤浅层有机质、氮、磷、钾等养分含量的变化及田间作物地上生物产量的表现,比较不同种植模式下豆科绿肥对土壤改良效果的影响。结果表明:1)与作物单作相比,豆科绿肥与玉米、油菜间混作以及轮作均可提高土壤表层有机质、全氮及碱解氮质量分数,混作对土壤表层全钾质量分数影响较小,轮作还可提高土壤表层全磷、有效磷质量分数;另一方面,间混作群体结构在土壤肥力的改善效果方面也起到一定的作用。2)与试验前土壤养分质量分数相比,白花草木樨+大麦混作并翻压还田模式土壤有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷分别提高了40.43%、50.00%、10.00%、27.93%、76.75%、45.13%;玉米+花生间作模式土壤养分...     

紫花苜蓿绿肥对水稻产量和土壤肥力的影响

以紫花苜蓿（Medicago sativa）为绿肥植物,利用南方冬闲田种植紫花苜蓿绿肥,研究紫花苜蓿绿肥（茎叶粉碎还田）和氮肥处理对水稻（Oryza sativa）生长、土壤有机质、土壤总氮、土壤速效磷和土壤速效钾含量的影响。结果表明,紫花苜蓿绿肥和紫花苜蓿绿肥+氮肥处理的水稻产量分别比不施氮肥处理增加了48.2%和72.1%,同时绿肥+氮肥处理的水稻产量比施氮肥处理增加了8.6%。苜蓿绿肥处理显著提高了土壤有机质、总氮、速效磷和速效钾的含量,改善了稻田土壤的理化性状;同时,苜蓿绿肥+氮肥处理对增加土壤有机质的作用效果最为明显,并且有效促进了土壤磷和钾的活性,增加了水稻对土壤磷和钾的吸收,从而促进水稻增产。研究反映出紫花苜蓿作为绿肥能够有效改善稻田土壤营养,提高氮肥利用效率,促进水稻增产,是我国南方利用冬闲田种植绿肥、改良农田土壤的又一重要绿肥植物资源。     

轮作豆科牧草对连作马铃薯田土壤微生物菌群及酶活性的影响

本试验研究了轮作不同种类豆科牧草对连作马铃薯田土壤微生物菌群、数量分布及酶活性的影响。结果表明,通过轮作箭筈豌豆、天蓝苜蓿和陇东苜蓿3种豆科牧草,对连作马铃薯田土壤可培养细菌和真菌数量分布,微生物活性,土壤脲酶活性,碱性磷酸酶活性及过氧化氢酶活性均有明显的促进作用,与种植牧草前相比,轮作牧草后土壤中真菌/细菌最高可降低50.72%,说明真菌数量下降,通过轮作不同连作年限马铃薯田土壤微生物菌群从真菌型向细菌型转化;与种植牧草前相比好气型固氮菌数量最高增加283.69%;脲酶活性最高增加6.4倍;碱性磷酸酶活性和过氧化氢酶活性均显著提高。但是对连作土壤的改良作用高低还与豆科牧草种类及土壤连作年限有关,不同连作年限的土壤对不同种类的豆科牧草表现出不同的敏感性。     

我国绿肥的研究进展

绿肥种植具有提供养分、培肥地力、改善土壤结构、提供饲草、保障粮食安全、改善生态环境以及节能减耗等作用,在我国传统农业中具有重要的发展意义。我国绿肥种质资源丰富,主要有豆科(Leguminosae)、禾本科(Gramineae)、十字花科(Brassicaceae)和菊科(Compositae)等。绿肥应用模式主要包括间套作、轮作、肥饲兼用型绿肥牧草生产以及果园绿肥种植模式,而且由于我国的气候类型与农作物的种植模式不同,各种模式的区域分布不同。本文通过对我国绿肥种质资源、绿肥应用模式和绿肥效应研究进行总结阐述,指出我国绿肥未来发展方向：加强现有绿肥种质资源的引入与保存,扩大品种资源的储备与利用;大力发展绿肥的产业化研究;加强绿肥效应评价与分析方面的研究,全面发展绿肥的肥饲综合利用价值,为绿肥产业可持续发展提供依据。     

黄土丘陵区不同植物凋落叶片的分解及养分释放特性

叶片凋落物的分解对生态系统的养分循环具有重要意义。刺槐、油松和柠条是豫西黄土丘陵区退耕还林时普遍采用的树种,高羊茅是该区分布广泛的建种草本植物。采用分解网袋法,对该区 4 种植物叶片凋落物一年内的分解特征及营养元素的释放规律进行研究。结果表明:1)柠条叶的分解率分别比刺槐叶、油松和高羊茅高8.86%、19.87%和13.18%,分解规律符合Olson 指数模型,分解速率为柠条叶>刺槐叶>高羊茅叶>油松叶。2)分解过程中 4 种凋落叶片的C/N、P含量持续降低,木质素含量缓慢增加,纤维素含量呈先增加后降低的变化趋势;不同凋落叶片分解过程中全C和全N含量的变化趋势存在差异。4 种凋落叶片的C、P元素属于直接释放模式,N元素属于富集—释放模式。3)凋落叶片的分解速率与总C含量、木质素含量和C/N均呈显著负相关关系(P<0.01),因此该地区凋落叶片的总C、木质素含量和C/N可以作为预测该地区凋落物分解的指标,凋落物叶片功能特征(比叶面积、厚度、硬度等)可能是影响其分解速率的重要因素之一。