不同草田轮作方式对土壤肥力、微生物数量及自毒物质含量的影响

为了探究不同草田轮作方式对土壤肥力、微生物及自毒物质的影响,以轮作5年的“甘农3号”紫花苜蓿地为试验材料,研究紫花苜蓿与小麦和玉米在不同轮作处理下对土壤养分含量、微生物数量和自毒物质含量的动态变化及影响。结果表明:1)与CK相比,紫花苜蓿与玉米和小麦轮作后土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷的消耗增加。轮作玉米后有机质、全氮、碱解氮、速效磷的消耗量显著高于轮作小麦(P<0.05)。2)紫花苜蓿轮作玉米、小麦后,土壤细菌和放线菌数量显著增加(P<0.05),且增量大小顺序为5年紫花苜蓿-2年小麦>5年紫花苜蓿-1年小麦>5年紫花苜蓿-2年玉米>5年紫花苜蓿-1年玉米;真菌数量下降,轮作处理较CK显著降低了48.96%、65.19%、66.72%、74.91%(P<0.05)。3)紫花苜蓿轮作玉米和小麦后,土壤主要自毒物质(绿原酸、阿魏酸、咖啡酸、对羟基苯甲酸、香豆素)含量均降低,轮作玉米和小麦后自毒物质总量在第1年较CK显著降低17.90%和27.50%(P<0.05),且轮作小麦第2年比第1年降低24.20%。综上所述,紫花苜蓿与玉米、小麦轮作能显著影响土壤微生物组成,降低自毒物质含量,有效改善土壤环境,而土壤养分缺乏并不是引起紫花苜蓿连作障碍的主要因素。在半干旱地区紫花苜蓿的草田轮作中,以紫花苜蓿-小麦轮作为宜,且轮作2年小麦对土壤的解毒效果更为明显,应避免紫花苜蓿-玉米轮作,以维持农田肥力平衡。通过典型性分析发现,土壤微生物数量和自毒物质含量之间呈显著相关关系,土壤中细菌和真菌数量对自毒物质总含量影响最大,放线菌数量和自毒物质绿原酸、阿魏酸、咖啡酸、对羟基苯甲酸、香豆素显著相关。     

不同草田轮作方式对土壤肥力、微生物数量及自毒物质含量的影响

为了探究不同草田轮作方式对土壤肥力、微生物及自毒物质的影响,以轮作5年的"甘农3号"紫花苜蓿地为试验材料,研究紫花苜蓿与小麦和玉米在不同轮作处理下对土壤养分含量、微生物数量和自毒物质含量的动态变化及影响。结果表明:1)与CK相比,紫花苜蓿与玉米和小麦轮作后土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷的消耗增加。轮作玉米后有机质、全氮、碱解氮、速效磷的消耗量显著高于轮作小麦(P0.05)。2)紫花苜蓿轮作玉米、小麦后,土壤细菌和放线菌数量显著增加(P0.05),且增量大小顺序为5年紫花苜蓿-2年小麦5年紫花苜蓿-1年小麦5年紫花苜蓿-2年玉米5年紫花苜蓿-1年玉米;真菌数量下降,轮作处理较CK显著降低了48.96%、65.19%、66.72%、74.91%(P0.05)。3)紫花苜蓿轮作玉米和小麦后,土壤主要自毒物质(绿原酸、阿魏酸、咖啡酸、对羟基苯甲酸、香豆素)含量均降低,轮作玉米和小麦后自毒物质总量在第1年较CK显著降低17.90%和27.50%(P0.05),且轮作小麦第2年比第1年降低24.20%。综上所述,紫花苜蓿与玉米、小麦轮作能显著影响土壤微生物组成,降低自毒物质含量,有效改善土壤环境,而土壤养分缺乏并不是引起紫花苜蓿连作障碍的主要因素。在半干旱地区紫花苜蓿的草田轮作中,以紫花苜蓿-小麦轮作为宜,且轮作2年小麦对土壤的解毒效果更为明显,应避免紫花苜蓿-玉米轮作,以维持农田肥力平衡。通过典型性分析发现,土壤微生物数量和自毒物质含量之间呈显著相关关系,土壤中细菌和真菌数量对自毒物质总含量影响最大,放线菌数量和自毒物质绿原酸、阿魏酸、咖啡酸、对羟基苯甲酸、香豆素显著相关。     

紫花苜蓿与草地早熟禾轮作序列土壤氮素时空动态变化差异

通过研究甘农9号紫花苜蓿(Medicago sativa cv. Gannong No.9)与海波草地早熟禾(Poa pratensis Haibo)轮作序列土壤氮素时空动态变化,探讨不同轮作序列土壤氮素时空分配机制。设置草地早熟禾→紫花苜蓿(PA)和紫花苜蓿→草地早熟禾(AP)轮作处理,以草地早熟禾→草地早熟禾(PP)和紫花苜蓿→紫花苜蓿(AA)为对照;于种植第二年4–10月分别采集0–20和20–40 cm土层土壤,测定全氮与碱解氮含量。结果表明,PA模式0–20和20–40 cm土层4–10月全氮含量动态均呈先下降后上升趋势;0–20 cm土层碱解氮含量动态呈上升–下降–上升趋势,而20–40 cm土层呈下降–上升–下降–上升趋势;0–20 cm土层,除8月外,4–10月PA模式全氮含量显著高于PP,20–40 cm土层,除8、9月外,4–10月PA模式全氮含量显著高于PP(P 0.05);除4月外,4–10月PA模式0–20 cm和20–40 cm土层碱解氮含量均显著高于PP(P 0.05)。AP模式0–20 cm和20–40 cm土层4–10月全氮和碱解氮含量动态均略呈下降趋势;0–20 cm土层,除4、5、6月外,其他月份AP模式全氮含量显著低于AA(P 0.05),20–40 cm土层,除10月外,其他月份AP模式与AA模式无显著性差异(P 0.05);0–20 cm土层,除4、5、6月外,其他月份AP模式碱解氮含量显著低于AA;20–40 cm土层,10月AP显著低于AA(P 0.05),其他月份下两处理间均不显著(P0.05)。综上所述,草地早熟禾→紫花苜蓿序列可显著提高土壤全氮和碱解氮含量,紫花苜蓿→草地早熟禾序列可使土壤全氮与碱解氮得到有效利用。与苜蓿→草地早熟禾轮作相比,草地早熟禾→苜蓿能有效增加土壤氮素含量。     

施肥对冬闲稻田紫花苜蓿生长及苜蓿绿肥对轮作水稻产量的影响

紫花苜蓿(Medicago sativa)与水稻(Oryza sativa)轮作是南方苜蓿种植的新模式,许多关键技术有待深入研究。本研究探讨了施肥(基肥和追肥)轮作苜蓿和土壤养分以及紫花苜蓿绿肥还田对轮作水稻产量的影响。结果表明,225和450 kg·hm~(-2)基肥处理的苜蓿产量分别比不施肥增加了22.6%和41.9%,追施氮(N)、磷(P)、钾(K)肥进一步提高了基肥的增产效果,5月上旬的干草产量达到11 198 kg·hm(-2),促进苜蓿分枝是增产的主要原因之一,同时明显提高了苜蓿地0–20 cm土层的全氮、速效磷和有机质含量以及苜蓿茎、叶的蛋白质和磷含量,其中,450 kg·hm(-2)NPK基肥+追肥对茎、叶蛋白质和磷含量的增加作用最显著(P 0.05)。NPK基肥显著增加了苜蓿叶和茎的K含量(P 0.05),而追肥明显促进了K由茎向叶的转移。紫花苜蓿再生草作为绿肥还田明显提高了轮作水稻的产量(P 0.05),籽实产量比对照(未种苜蓿且未施绿肥)增加了18.2%。综上分析可知,紫花苜蓿与水稻周年轮作既可收获一定数量的紫花苜蓿,又可促进轮作水稻增产,是南方紫花苜蓿产业发展的一条有效途径。     

宁南旱区草粮轮作系统中紫花苜蓿适宜利用年限研究

2002-2004年对宁南旱区不同生长年限紫花苜蓿土壤理化性状和紫花苜蓿-谷子轮作进行了研究。结果表明,随着紫花苜蓿生长年限延长,土壤生态环境得到改善。紫花苜蓿3~22年生期间,0~100 cm土壤容重减少了0.213 g/cm3,孔隙度增加8.03%,饱和持水率增加14.17%,持水能力增强。6~22年生期间,0~60 cm土层有机质和碱解氮平均含量分别增加1.60 g/kg和11.02 mg/kg,pH值降低了0.09,为轮作作物生长创造了良好的土壤环境。紫花苜蓿轮作年份越早,土壤水分恢复效果越好,轮作作物水分利用效率越高;反之,紫花苜蓿生长时间过长,轮作后不利于土壤水分的恢复。6,10和22年生紫花苜蓿地轮作谷子收获后,0~200 cm土壤水分恢复量分别为63.06,55.22和-42.55 mm,轮作谷子产量分别为1 725.95,1 485.80和1 560.75 kg/hm2,水分利用效率分别为12.011 6,8.432 5和5.816 1 kg/mm.hm2。为使旱区农地有限的土壤水分达到合理、高效及可持续利用,取得较大的经济效益、生态效益和社会效益,紫花苜蓿实行草粮轮作的最适宜年限在5~6年生。     

施肥对冬闲稻田紫花苜蓿生长及苜蓿绿肥对轮作水稻产量的影响

紫花苜蓿(Medicago sativa)与水稻(Oryza sativa)轮作是南方苜蓿种植的新模式,许多关键技术有待深入研究.本研究探讨了施肥(基肥和追肥)轮作苜蓿和土壤养分以及紫花苜蓿绿肥还田对轮作水稻产量的影响.结果表明,225和450?kg·hm?2基肥处理的苜蓿产量分别比不施肥增加了22.6％和41.9％,追施氮(N)、磷(P)、钾(K)肥进一步提高了基肥的增产效果,5月上旬的干草产量达到11198?kg·hm?2,促进苜蓿分枝是增产的主要原因之一,同时明显提高了苜蓿地0?–?20?cm土层的全氮、速效磷和有机质含量以及苜蓿茎、叶的蛋白质和磷含量,其中,450?kg·hm?2 NPK基肥+追肥对茎、叶蛋白质和磷含量的增加作用最显著(P?相似文献   

紫花苜蓿人工草地土壤养分及土壤微生物特性

以不同生长年限的紫花苜蓿(Medicago sativa L.)人工草地为研究对象,于2008年分别测定了生长1~5年的紫花苜蓿人工草地土壤的微生物生物量碳和微生物氮、土壤养分和微生物数量。结果表明:不同生长年限的紫花苜蓿人工草地土壤微生物特性及其养分含量存在差异,其中以生长4年的各项指标为最高;土壤表层微生物碳、氮含量高于土层10~20 cm中的含量,土壤养分存在"表聚"现象;表层土壤微生物数量高于10~20 cm土层,固氮菌占优势,真菌的数量较少;土壤有机质含量影响土壤微生物碳、氮含量,微生物碳与土壤速效钾(P<0.05,r=0.916)、微生物氮与速效磷均存在显著正相关(P<0.05,r=0.995)。     

紫花苜蓿与多年生黑麦草不同种植模式下沙化土壤碳、氮含量和酶活性研究

通过豫北地区连续6年定位试验,以沙化裸地为对照,研究了紫花苜蓿单播、多年生黑麦草单播、紫花苜蓿与多年生黑麦草混播3种种植模式下土壤碳、氮含量和相关土壤酶活性,并分析了其间的相互关系。结果表明:与沙化裸地相比,0~40cm土层3种种植模式下土壤碳、氮含量均不同程度地增加。其中,土壤有机碳含量表现为紫花苜蓿与多年生黑麦草混播模式下最高,为9.17g/kg;土壤全氮和碱解氮含量表现为紫花苜蓿/多年生黑麦草混播和紫花苜蓿单播模式下最高,且二者之间无显著性差异(P>0.05);紫花苜蓿/多年生黑麦草混播模式下土壤脲酶、蛋白酶、蔗糖酶、淀粉酶和纤维素酶活性最高,分别比沙化裸地增加266.80%、87.79%、49.96%、433.26%和232.38%;相关性分析表明,土壤有机碳分别与蔗糖酶和淀粉酶呈极显著(P<0.01)和显著(P<0.05)正相关,土壤碱解氮与脲酶呈显著正相关(P<0.05)。因此,试验中蔗糖酶、淀粉酶和脲酶可表征土壤碳、氮特征。由此认为,相对于沙化裸地,豫北地区经6年人工草地建植,土壤碳、氮含量以及相关土壤酶活性有效提高,以紫花苜蓿/多年生黑麦草混播为最佳的种植模式。     

草地轮作年限和季节对土壤不同组分有机氮含量的影响

为揭示轮作草地不同粒级土壤有机质及其氮含量在时间序列上的动态特征,以有机农牧场低投入蔬菜生产后的5年草地轮作土壤为研究对象,测定不同组分有机质,颗粒有机氮(PON)和非颗粒有机氮(n-PON)含量变化。结果表明:草地轮作5年土壤有机质含量增加18%,土壤总有机氮含量增加20.6%,第5年显著高于第1、3年但低于永久性草地。随着草地轮作年限的增加,土壤总有机氮中PON比例逐渐增加,n-PON比例逐渐降低,冬季n-PON占比小于春、夏、秋季。草地轮作5年土壤PON增加60%,n-PON增加16.5%,且均接近永久性草地含量,春季草地土壤n-PON含量显著高于冬季,季节对轮作草地土壤总有机氮和PON含量无显著影响。PON敏感指示土壤有机氮变化动态,草地轮作提高了土壤有机氮循环强度和有效性。土壤总有机氮、PON、n-PON含量与土壤容重呈极显著负相关,与有效P、K、Ca、Mg含量和阳离子交换量呈极显著正相关。草地轮作5年土壤不同组分有机氮含量发生显著变化,有效改善了土壤养分状况。     

不同轮作模式土壤酶活性特征及与化学性质的关系

于2017年在宁夏自治区固原市原州区设置玉米-豌豆(C-Pe)、玉米-玉米(C-C)、2龄苜蓿(2A)、高粱-马铃薯(B-Po)、燕麦-玉米(O-C)、马铃薯-燕麦(Po-O)、豌豆-高粱(Pe-B)7种轮作处理模式,探讨不同生长时期(6月、8月和10月)不同轮作模式下土壤化学性质与酶活性的动态变化特征及其互作关系。结果表明:与其他轮作模式相比,2A模式有利于土壤养分的累积、土壤酶活性的提高和土壤pH值的降低,而C-C模式降低了土壤养分含量及酶活性。土壤有机质、全氮和速效氮、全磷和速效磷、速效钾含量以及脲酶和碱性磷酸酶活性随月份增加呈先减小后增大趋势,但土壤蔗糖酶和过氧化氢酶活性的变化略有不同。冗余分析表明,不同轮作模式的土壤化学性质因子很好地解释了酶活性的变异,且二者极显著相关(P0.01);土壤化学性质对酶活性的影响重要性排序为有机质速效氮全氮全磷速效钾速效磷pH值,土壤酶活性的差异主要受碳氮元素的影响。