有机肥不同用量对花生土壤田间微环境及产量的影响

在大田种植条件下,以春花生鲁花14、夏直播花生丰花1号为试验材料,设置三个有机肥用量,探究花生在不同有机肥用量的条件下对花生田间土壤微环境及产量的影响。结果表明,施用有机肥可以提高土壤的pH值,显著提高土壤总孔隙度、毛细管孔隙度、非毛细管孔隙度、土壤容重,大大改善土壤的物理性状;明显提高土壤微生物量碳、活跃微生物量和土壤呼吸;使用潜力有机肥,春花生夏直播花生分别增产16.19%、16.01%。     

不同种植方式夏花生开花物候与结果习性

为完成传统两年3作区麦套花生向夏播花生种植制度的改革,全面研究夏直播花生生育规律,本试验通过池栽试验,研究了麦套夏花生、夏播起垄覆膜、夏播起垄露地3种种植方式下花生开花物候进程和生殖特征,并对变化动态进行数学分析,探讨不同种植方式下花生开花物候指数和结实差异。试验结果表明:夏播起垄覆膜处理可加速花生前期生育进程,出苗至始花期缩短8 d左右,提高开花同步指数,使得花期更为集中。夏播起垄覆膜处理较麦套处理花生单株最大开花量提高4.9%,果针数增加20.0%,下针盛期延长7 d,单株结果数增加20.0%,单株饱果数增加15.8%,荚果体积提高12.2%。试验说明夏播花生同样具有高产潜力,夏播起垄覆膜处理荚果和籽仁产量均为3处理中最高,分别为5 196.3 kg?hm?2、3 439.95 kg?hm?2,比麦套处理高7.7%、7.7%,比夏播起垄露地处理高20.0%、31.1%;出仁率夏播起垄覆膜处理和麦套处理基本一致。试验表明,通过地膜覆盖等措施,能克服花生生育期短、荚果饱满度不够等限制因素,有利于提早结果和结果集中,保证了荚果数量和荚果的充实,为高产打下基础。     

覆膜抑制土壤呼吸提高旱作春玉米产量

为从农田碳通量角度揭示地膜覆盖种植方式的增产增效机理,于2011年在山西寿阳旱作农业野外试验站对覆膜和露地春玉米田,进行了表层土壤温湿度、土壤呼吸和净碳交换规律及作物生长发育规律的研究和分析。结果表明:与露地处理相比较,覆膜处理全生育期表层土壤含水率提高了18.7%,前期可平均提高表层土壤温度1.67℃。覆膜和露地处理土壤呼吸变化规律总体一致,但前者的温度敏感系数Q10比后者低,且中后期前者排放的碳仅为后者的61.7%,说明采用覆盖地膜种植方式有利于农田土壤碳管理。前期和中期覆膜处理绿叶面积指数比露地处理平均高0.81 m2/m2,后期覆膜处理衰老较快,收获时比露地处理低1.00 m2/m2;露地处理在前期和中期日均净碳通量平均比覆膜处理大0.04 mg/(m2·s),而后期仅小0.02 mg/(m2·s),这是造成2处理最终生物产量和经济产量差异的根本原因。在地上干物质积累和地下干物质积累方面,覆膜处理始终比露地处理高,收获时差值分别为269.7和38.6 g/m2。露地处理每公顷少收春玉米籽粒1 348 kg。由此可见,覆膜种植可提高表层土壤温湿度,促进作物生长发育,抑制土壤呼吸,促进碳积累,增加农民收入的同时更有利于土壤碳管理。     

旱地不同绿肥品种和种植方式提高土壤肥力的效果

【目的】黄土高原旱地土壤贫瘠,夏闲期雨热资源难以被充分利用。本研究通过田间试验研究不同夏季绿肥品种及其种植方式对绿肥鲜重、绿肥养分还田量、土壤养分含量、土壤酶活性、土壤水溶性有机碳和微生物量碳含量的影响,旨在筛选出适宜当地夏闲期种植的绿肥品种及种植方式,为促进黄土高原地区农业可持续发展提供理论依据和技术支持。 【方法】本研究采用随机区组设计,以夏季裸地休闲为对照,设绿肥 (绿豆、长武怀豆、毛叶苕子、油菜) 和绿肥种植方式 (麦后播种、麦田套种) 为研究因素,共 9 个处理。绿肥盛花期全区齐地收割地上部并称重计鲜草产量,分析绿肥地上部氮磷钾含量;每个小区采集 50 株绿肥下长、宽、深均为 20 cm 的土体中的根系,称重并进行分析;绿肥收获翻压 20 天后,于各小区采集 0—20 cm 土壤样品,测定土壤养分含量,土壤微生物量碳,土壤水溶性有机碳含量以及主要酶含量。【结果】绿肥麦后播种生物量要高于麦田套种;麦后播种以怀豆和油菜生物量较高,套种以油菜生物量显著高于其他处理。不同种植方式下绿肥总养分还田量与生物量规律类似;麦后播种长武怀豆显著提高了氮素和磷素还田量,麦后播种油菜显著提高了磷素和钾素还田量;套种时氮、磷和钾还田量由高到低顺序为油菜 > 毛叶苕子 > 绿豆 > 长武怀豆,不同绿肥间差异达到显著水平。翻压油菜土壤有机质、速效磷及速效钾含量都要显著高于休闲处理;麦后播种长武怀豆并翻压 2 年后,0—20 cm 土壤有机质、总氮、矿质氮、速效磷及速效钾含量较休闲分别提高了 12.4%、22.2%、95.9%、28.6% 和 11.2%。种植绿肥与休闲相比,土壤水溶性有机碳和微生物量碳含量均有所提高,其中套种油菜增加达显著水平,麦后播种各绿肥间土壤微生物量碳含量差异不显著,但都显著高于休闲。与休闲相比,麦后播种绿肥均提高了土壤酶活性;套种绿肥除绿豆处理的脲酶和过氧化氢酶低于休闲外,其他处理均提高了土壤酶活性。土壤各测定指标与绿肥生物量之间均有显著或极显著的正相关关系,表明土壤肥力的提高主要取决于还田绿肥的生物量。【结论】长武怀豆和油菜翻压入土后,能够增加土壤的养分含量和酶活性,培肥效果优于绿豆和毛叶苕子。麦后播种绿肥的生物量、养分还田量显著高于套种,土壤养分含量及土壤酶活性也较高。所以在黄土旱塬地区可选择麦后播种长武怀豆和油菜可有效改善土壤肥力。     

秸秆还田和耕作方式对花生土壤微生物量、酶活性和产量的影响

通过两年的田间小区定位试验,研究免耕无秸秆还田(RN)、常规翻耕无秸秆还田(RS)、垄耕无秸秆还田(RD)、免耕秸秆还田(TN)、常规翻耕秸秆还田(TS)、垄耕秸秆还田(TD)6种耕作方式对科尔沁风沙地花生耕层土壤微生物量、土壤酶活性和产量的影响,探究适合辽西风沙半干旱条件下花生高产的耕作方式。结果表明:相同耕作条件下秸秆还田处理组土壤微生物量碳、氮、磷含量和土壤酶活性均高于无秸秆还田处理组,秸秆还田能显著提高土壤微生物量碳、氮、磷含量和酶活性;在相同秸秆还田处理条件下,与常规耕作和垄耕处理相比,免耕处理能显著提高土壤微生物量碳、氮、磷含量和土壤酶活性;免耕秸秆还田处理下,花生产量高出未还田处理4.32%。综上,免耕秸秆还田处理能显著提高土壤微生物量碳、氮、磷含量和土壤酶活性,提高耕层土壤生物学肥力,促进作物增产。     

地膜覆盖对杨树林下土壤生物学特征的影响

在大田条件下,研究了地膜覆盖对杨树林下0-20cm和20-40cm土层的土壤理化性质、土壤微生物数量、酶活性、微生物量碳及活跃微生物量的影响。结果表明,在0-20cm土层,覆膜处理可显著增加土壤含水量和碱解氮含量,而有机质、全氮、速效磷和pH值却明显降低土壤细菌数和真菌数分别增加了44.89%和42.58%,放线菌数变化不明显土壤过氧化氢酶、蔗糖酶和多酚氧化酶活性分别提高了29.25%,83.66%和28.95%,而脲酶活性却降低了13.02%土壤微生物量碳和活跃微生物量分别增加了27.44%和31.87%,有利于土壤养分的分解和有效化。20-40cm土层与0-20cm土层土壤表现出基本一致的变化规律,但覆膜与对照之间的差异变小,表明随着土层深度的增加,覆膜的影响作用减小。综合分析认为,地膜覆盖对杨树林下土壤,尤其是表层土壤的生态环境具有明显的改善作用。     

山东省不同生态区花生产量及产量性状稳定性分析

采用6个花生品种在山东省不同生态区多点试验,研究了花生产量和产量性状差异及其稳定性。结果表明:环境、品种和环境与品种互作对花生产量及其产量性状影响极显著,无论春播还是夏播,环境对花生产量和单株结果数的影响最大,品种次之,而遗传因素对公斤果数和出米率的影响大于环境;单株结果数春播花生"鲁花11号"表现稳定,出米率春播"丰花5号"、"花育23号"和夏播"花育22号"、"丰花5号"、"潍花8号"等表现稳定,所有品种产量和公斤果数均表现出极不稳定的态势。鲁东地区春播应以"花育22号"、"潍花8号"等为主;鲁中、鲁西地区春播和夏播应以"潍花8号"、"鲁花14号"等为主。     

马铃薯覆膜方式对土壤氮磷钾养分与产量的影响

针对宁夏南部山区马铃薯覆膜种植的特殊环境,通过田间试验研究了不同覆膜方式下土壤氮磷钾养分及马铃薯产量变化特征。结果表明,与露地种植相比较,随着马铃薯生育期的延长,全膜覆盖种植表层(0~20 cm)土壤有机质和有效磷具有累积现象,半膜种植表层(0~20 cm)土壤全氮和碱解氮含量较高,但对下层(20~60 cm)土壤有机质、全氮、碱解氮和有效磷含量影响较小,无论是马铃薯全膜种植还是半膜种植均对土壤速效钾含量影响较小,甚至略有降低,其中半膜种植降低最为显著,降幅达47.3 mg/kg。与露地相比较,覆膜种植可显著增加马铃薯产量,其中马铃薯全膜种植单位面积产量最高,达50 609 kg/hm~2,而马铃薯半膜种植由于受后期降雨的影响,烂薯较多,对产量造成较大影响。因此,马铃薯在生长后期降雨充沛的情况下可考虑揭膜管理措施。     

覆膜和垄作对黄土高原马铃薯产量及水分利用效率的影响

在大田设置不同覆盖方式和沟垄种植试验,以露地平作为对照,通过测定不同处理下马铃薯的出苗率、产量和土壤含水量等指标,分析覆膜和垄作的影响效果。结果表明,(1)覆膜处理马铃薯出苗率和株高明显高于对照(P0.05),其中,覆膜垄作效果最明显,比对照高出11.72%~14.94%和10.65~12.35cm。(2)与对照相比,覆膜处理均能提高马铃薯田的土壤含水量和水分利用效率(P0.05),覆膜垄作比覆膜平作效果更显著(P0.05)。(3)覆膜处理可明显提高马铃薯产量(P0.05),再加上垄作对马铃薯薯块的增产效果更明显。所有处理均提高了马铃薯的商品率(P0.05),覆膜垄作处理比覆膜平作提高幅度更大。因此,在黄土高原旱地采用覆膜垄作方式种植马铃薯可显著增加产量并提高水分利用效率,而全覆单垄种植方式的经济效益更高。     

长期覆膜旱地苹果园表层土壤“隐性”退化下活性有机碳与酶活性差异

为探明陇东旱塬雨养农业区旱作节水措施下黄绵土物理稳定性机制和化学活性机制,揭示表层土壤有机碳贮存对土壤物理"隐性"退化的响应机制。以陇东旱塬区不同覆膜年限(2,4,6年)的苹果园表层土壤(0—20 cm)为对象,对土壤物理性状、质地分级进行判断,监测微生物量碳(MBC)、易氧化有机碳(EOC)、颗粒有机碳(POC)、可溶性有机碳(DOC)等指标的动态变化,表征土壤有机碳变化趋势,借助β-1,4-木糖苷酶(βX)、β-1,4-葡萄糖苷酶(βG)、纤维二糖水解酶(CBH)活性表征土壤碳代谢循环特性,以解析不同覆膜年限下根系生长、土壤物理结构与土壤碳代谢酶活性、有机碳固持的关系。结果表明:短期覆膜(2Y)可有效改善土壤含水量、总孔隙度、毛管孔隙度,降低土壤容重,分别为CK的112.39%,105.65%,104.29%,90.08%,显著促进细根的生长,有利于良好的土壤结构形成和植物源有机质输入;有机碳总量、颗粒有机碳、可溶性有机碳、微生物量碳、易氧化有机碳含量分别为CK的137.21%,220.11%,129.42%,151.35%,111.72%,提高活性有机碳组分含量;长期覆膜(6Y)表现为表层土壤"隐性"退化,土壤孔隙结构恶化导致细根生长障碍,土壤活性有机碳组分中的易氧化有机碳、微生物量碳显著降低,仅分别为CK的46.88%,43.54%;βX、βG、CBH酶活性作为主导因子决定了有机碳储量的变异性,仅分别为CK的65.60%,53.08%,47.04%;长期覆膜条件下表层土壤结构的破坏,导致根系生长受到抑制,土壤碳代谢酶活性和碳库管理指数的降低,有机碳储量减少,不利于土壤质量长期稳定健康发展;短期覆膜(2Y)为适于陇东旱塬苹果栽培的节水保墒覆膜年限。研究结果为完善黄土高原雨养农业区苹果栽培节水保墒技术对土壤物理结构演化、地力提升、根系生长的调节机制、优化抗旱栽培技术提供理论依据。