翻压绿肥对植烟土壤微生物量及酶活性的影响

通过田间试验,研究翻压绿肥对植烟土壤微生物量碳、氮及土壤酶活性的影响,为探索发展低碳烟草农业、构建资源节约型和环境友好型农业,实现烟叶生产的可持续发展和特色烟叶开发提供理论依据。结果表明,翻压绿肥能显著提高土壤微生物量碳、氮及土壤脲酶、酸性磷酸酶、蔗糖酶、过氧化氢酶的活性,绿肥翻压量以22 500 kg/hm²最为适宜。与对照相比,22 500 kg/hm²的处理在烟株不同生育时期土壤微生物量碳、氮提高幅度分别为66.09%~161.28%和76.88%~257.10%,土壤脲酶、酸性磷酸酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性提高幅度分别为31.88%～54.05%,11.15%～17.62%,16.05%～101.06%,41.38%～71.43%,表明翻压绿肥后土壤生物过程活跃,有利于土壤有机物质的转化和烤烟正常生长所需的营养供应。动态变化特征表明,不同翻压量的处理微生物量碳、氮在团棵期同时出现峰值,土壤脲酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶活性在旺长期同时出现峰值,土壤微生物量碳、氮和土壤酶活性的动态变化不同,其峰值与土壤中微生物活性、绿肥腐解规律和土壤矿质营养供应密切相关,可作为评价土壤质量的生物学指标,反映出绿肥养分释放和烟株营养吸收的相互关系。     

冬季种养结合对稻田土壤微生物量及有效碳氮库的影响

以双季稻冬闲田种植绿肥与养鸡结合的新型种养制度为平台,通过冬季绿肥和鸡粪还田,减少水稻生育期化肥用量,探讨“冬季绿肥-双季稻”轮作种植制度和“冬季种养结合-双季稻”种养制度下对稻田土壤微生物碳、氮和可溶性有机碳、氮的影响。试验包括5个处理,分别为冬闲(F)、冬季种植黑麦草(R)、冬季种植紫云英(M)、冬季种植黑麦草与养鸡结合(RC)以及冬季种植紫云英与养鸡结合(MC)。结果表明,在整个试验的动态过程中,微生物量碳、氮及可溶性有机碳、氮含量高低总体趋势表现为绿肥养鸡>绿肥>冬闲,各处理间差异显著(P<0.05);“冬季种养结合-双季稻”种养制度能显著提高土壤微生物量碳、氮和可溶性有机碳、氮。各处理微生物量碳、氮和可溶性有机氮在3月24日达到最大值,RC、MC、R和M处理微生物量碳最大值分别为492.22,464.91,432.34和435.48 mg/kg;微生物量氮的最大值分别为118.20,101.03,70.13和85.46 mg/kg;可溶性有机氮的最大值分别为1001.47,926.21,832.80和870.75 mg/kg;可溶性有机碳在早稻苗期达到最大值,RC、MC、R和M最大值分别为278.95,266.40,246.13和249.84 mg/kg。微生物量碳含量的高峰在早稻移栽初期、晚稻孕穗期和灌浆期,微生物量氮的高峰出现在早稻分蘖期、齐穗灌浆期和晚稻孕穗期,可溶性有机碳在稻田养鸡及成鸡出栏后较高。与冬闲田种植绿肥和休闲相比,冬闲稻田种植绿肥结合养鸡对增加微生物生物量的贡献更大,并显著提高土壤的可溶性有机碳氮,间接反映了种养制度能提高土壤有机碳、氮的矿化速率和土壤的活性有机碳氮以及满足水稻生长期间自身养分需求。     

干旱绿洲灌区玉米氮素吸收利用对绿肥还田利用方式的响应

针对干旱绿洲灌区小麦与玉米长期连作、麦后休闲期长、氮肥利用效率不高等问题,研究麦后复种绿肥对轮作玉米氮素吸收利用的影响具有重要意义。在石羊河流域,通过田间试验研究麦后复种绿肥不同还田利用方式(全量翻压、地表覆盖免耕、地上部收获后根茬翻压、地上部收获后免耕和不复种绿肥并采用传统翻耕)对后茬玉米氮素利用特征的影响。结果表明,与不复种绿肥相比,绿肥全量翻压和地表覆盖免耕还田处理下玉米播前030 cm土层矿质氮含量显著增加11.7%、10.0%,微生物量氮含量增加14.3%、16.2%;抽雄吐丝期,030 cm土层土壤矿质氮含量增加17.0%、13.7%,微生物量氮含量增加8.7%、10.7%,为玉米氮素高效利用奠定了基础。绿肥全量翻压和地表覆盖免耕还田处理的玉米地上部植株吸氮量和籽粒吸氮量较不复种绿肥翻耕处理明显增加,其氮素利用率和氮肥偏生产力较不复种绿肥翻耕处理平均提高20.1%、25.8%和17.3%、22.2%,且该条件下玉米氮素利用率和氮肥利用率显著高于绿肥根茬还田处理。因此,在干旱绿洲灌区,麦后复种绿肥全量翻压或地表覆盖免耕在提高土壤氮素含量的同时,实现了玉米氮素的高效利用。     

干旱绿洲灌区玉米氮素吸收利用对绿肥还田利用方式的响应

针对干旱绿洲灌区小麦与玉米长期连作、麦后休闲期长、氮肥利用效率不高等问题,研究麦后复种绿肥对轮作玉米氮素吸收利用的影响具有重要意义。在石羊河流域,通过田间试验研究麦后复种绿肥不同还田利用方式(全量翻压、地表覆盖免耕、地上部收获后根茬翻压、地上部收获后免耕和不复种绿肥并采用传统翻耕)对后茬玉米氮素利用特征的影响。结果表明,与不复种绿肥相比,绿肥全量翻压和地表覆盖免耕还田处理下玉米播前0～30 cm土层矿质氮含量显著增加11.7%、10.0%,微生物量氮含量增加14.3%、16.2%;抽雄吐丝期,0～30 cm土层土壤矿质氮含量增加17.0%、13.7%,微生物量氮含量增加8.7%、10.7%,为玉米氮素高效利用奠定了基础。绿肥全量翻压和地表覆盖免耕还田处理的玉米地上部植株吸氮量和籽粒吸氮量较不复种绿肥翻耕处理明显增加,其氮素利用率和氮肥偏生产力较不复种绿肥翻耕处理平均提高20.1%、25.8%和17.3%、22.2%,且该条件下玉米氮素利用率和氮肥利用率显著高于绿肥根茬还田处理。因此,在干旱绿洲灌区,麦后复种绿肥全量翻压或地表覆盖免耕在提高土壤氮素含量的同时,实现了玉米氮素的高效利用。     

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。     

翻压接种根瘤菌的紫花苕子对植烟土壤肥力的影响

为探究翻压接种根瘤菌的紫花苕子对植烟土壤酶活性及微生物数量等的影响,在烤烟地冬闲时种植接种根瘤菌的紫花苕子(VR)与不接种根瘤菌的紫花苕子(V),并预留不种苕子的冬闲地(CK)。紫花苕子初花期时(生育期187 d)采集植株测定其生物学性状及养分含量,然后全部翻压回田,45 d后种植烤烟。烤烟种植时,冬闲地按照广元烟草公司推荐施肥量,即全量施肥(CF);不接种根瘤菌的紫花苕子翻压并减少20%施肥量(V-20%CF);接种根瘤菌的紫花苕子翻压并减少20%施肥量(VR-20%CF)。烤烟种植前及收获后,采集土壤测定理化性状、酶活性及微生物数量。结果表明:1) 接种根瘤菌能增加紫花苕子的生物量及养分含量,相比不接种根瘤菌的紫花苕子,鲜草产量、干草产量、根产量、总瘤数、株高增加1.3%~50.7%;全氮、全磷、全钾含量增加1.8%~5.0%;氮磷钾积累量增加14.3%~21.5%。2) 测定种烟前土壤可知,翻压接种根瘤菌的紫花苕子能更有效地增加土壤养分含量及微生物数量,与冬闲地比较,全氮、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾增加2.5%~126.6%;蔗糖酶、过氧化氢酶、磷酸酶、脲酶活性增加14.6%~82.5%;细菌、放线菌、真菌增加85.3%~236.9%。测定收烟后土壤可知,减少20%施肥量的情况下,翻压接种根瘤菌的紫花苕子能够增加土壤养分含量及微生物数量,与全量施肥比较,全氮、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾增加12.3%~64.1%;蔗糖酶、过氧化氢酶、磷酸酶、脲酶活性增加5.4%~67.0%;细菌、放线菌、真菌数量增加65.1%~473.3%。在减少20%施肥量的情况下,翻压接种根瘤菌的紫花苕子能够更有效地培肥地力,改善土壤环境,对实现烟叶生产可持续发展具有重要的意义。     

翻压接种根瘤菌的紫花苕子对植烟土壤肥力的影响

为探究翻压接种根瘤菌的紫花苕子对植烟土壤酶活性及微生物数量等的影响,在烤烟地冬闲时种植接种根瘤菌的紫花苕子(VR)与不接种根瘤菌的紫花苕子(V),并预留不种苕子的冬闲地(CK)。紫花苕子初花期时(生育期187d)采集植株测定其生物学性状及养分含量,然后全部翻压回田,45d后种植烤烟。烤烟种植时,冬闲地按照广元烟草公司推荐施肥量,即全量施肥(CF);不接种根瘤菌的紫花苕子翻压并减少20%施肥量(V-20%CF);接种根瘤菌的紫花苕子翻压并减少20%施肥量(VR-20%CF)。烤烟种植前及收获后,采集土壤测定理化性状、酶活性及微生物数量。结果表明:1)接种根瘤菌能增加紫花苕子的生物量及养分含量,相比不接种根瘤菌的紫花苕子,鲜草产量、干草产量、根产量、总瘤数、株高增加1.3%～50.7%;全氮、全磷、全钾含量增加1.8%～5.0%;氮磷钾积累量增加14.3%～21.5%。2)测定种烟前土壤可知,翻压接种根瘤菌的紫花苕子能更有效地增加土壤养分含量及微生物数量,与冬闲地比较,全氮、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾增加2.5%～126.6%;蔗糖酶、过氧化氢酶、磷酸酶、脲酶活性增加14.6%～82.5%;细菌、放线菌、真菌增加85.3%～236.9%。测定收烟后土壤可知,减少20%施肥量的情况下,翻压接种根瘤菌的紫花苕子能够增加土壤养分含量及微生物数量,与全量施肥比较,全氮、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾增加12.3%～64.1%;蔗糖酶、过氧化氢酶、磷酸酶、脲酶活性增加5.4%～67.0%;细菌、放线菌、真菌数量增加65.1%～473.3%。在减少20%施肥量的情况下,翻压接种根瘤菌的紫花苕子能够更有效地培肥地力,改善土壤环境,对实现烟叶生产可持续发展具有重要的意义。     

绿肥与化肥配施对植烟土壤微生物量及供氮能力的影响

通过田间试验,研究绿肥与化肥配施对植烟土壤微生物量碳、氮及土壤供氮能力的影响,为探索发展低碳烟草农业、构建资源节约型和环境友好型农业,实现烟叶生产的可持续发展和特色烟叶开发提供理论依据。结果表明,绿肥与化肥配施能明显提高土壤微生物量碳、微生物量氮和土壤的供氮能力。在烟株生长发育过程中,绿肥与化肥的不同配施比例对土壤微生物量碳、微生物量氮及土壤供氮能力的影响有明显的差异。与对照相比,配施绿肥的各处理在烟株不同生育时期土壤微生物量碳、微生物量氮和脲酶活性的提高幅度分别为7.07%~123.32%,3.28%~157.69%和3.13%~50.00%,土壤全氮和碱解氮含量的最高提高幅度分别为22.21%和15.42%,绿肥配施量以15 000~22 500 kg/hm²的综合效果较好。在烟草不同生育时期,土壤微生物量碳和微生物量氮的动态变化不同,微生物量碳的高峰出现在团棵期和现蕾期,而微生物量氮的高峰出现在团棵期和圆顶期。绿肥与化肥配施后,绿肥对促进微生物生物量增加和酶活性增强的贡献更大,绿肥矿化释放的氮素可以作为微生物量氮和土壤氮的重要给源,同时绿肥还具有明显的保存氮素的作用,能够提高土壤的供氮能力,表明配施绿肥后土壤生物过程活跃,有利于土壤有机物质的转化和烤烟正常生长所需要的营养供应。     

3种绿肥翻压对浇灌沼液后土壤质量的影响

[目的] 研究多花黑麦草、大麦和油菜3种不同绿肥作物翻压还田在不同浓度沼液条件下对土壤质量的影响。[方法] 在8.5 L/m²（L1）和17 L/m²（L2）两种沼液浓度条件下,田间翻压多花黑麦草、大麦以及油菜,设为多花黑麦草（L1）、大麦（L1）、油菜（L1）和多花黑麦草（L2）、大麦（L2）、油菜（L2）几个绿肥试验组,同时设置只浇灌沼液未翻压绿肥的对照组（L1）和对照组（L2）,分析绿肥试验组与对照组土壤中pH值与有机质、全氮含量等指标的差异。[结果] 绿肥翻压110 d后,多花黑麦草（L2）与大麦（L2）组土壤pH值显著（P<0.05）高于对照组（L2）,但仅上升约0.17;大麦（L1）与多花黑麦草（L2）土壤盐分显著（P<0.05）高于同沼液添加量的对照组;大麦组土壤有机质含量在2种沼液浓度影响下均显著（P<0.05）高于各自对照组,同时油菜（L2）土壤有机质含量较对照组（L2）也有显著（P<0.05）提高;大麦组在2种沼液浓度下,土壤全氮含量均显著（P<0.05）高于各自对照组;多花黑麦草（L1）和大麦（L1）土壤有效磷含量显著（P<0.05）高于对照（L1）;大麦（L2）组土壤速效钾含量显著（P<0.05）高于对照组（L2）。[结论] 3种绿肥翻压对浇灌沼液后土壤的改良作用各不相同,但大麦在2种浓度沼液替代氮肥情况下均可大幅提高土壤有机质和全氮含量,在低浓度沼液条件下可显著提高土壤有效磷含量,在高浓度沼液条件下可显著提高土壤速效钾含量,可作为一种新型绿肥使用。     

稻田冬种黑麦草对饲草生产和土壤微生物效应的影响(简报)

研究了2005-2006年湖南双季稻区,6种不同土质的稻田土壤在晚稻收获后免耕种植黑麦草,其生产性能和土壤微生物量碳、氮的变化。结果表明,6种土壤都比较适宜冬季黑麦草生产,黑麦草总干物质产量河沙泥田(11.3)>紫泥田(11.1)>灰泥田(10.6)>麻沙泥(10.5)>红泥田(9.75)>黄泥田(9.64 t/hm2)。粗蛋白含量为12%~15%,黑麦草全年粗蛋白质总产量在河沙泥田最高,为1.53 t/hm2,各处理黑麦草可消化干物质采食量均大于60%,各处理黑麦草的相对饲用价值均明显大于100%。6种土壤冬季种植黑麦草后,土壤微生物量碳(SMBC)和土壤微生物量氮(SMBN)变化为,除灰泥田外,冬种黑麦草处理均大于冬闲田,其中在河沙泥田增加的最高。稻田冬种黑麦草不仅能产生大量的优质牧草,对改善稻田土壤生态环境,提高稻田耕地质量有一定的积极作用。