免耕春小麦套种牧草土壤养分动态研究

研究免耕春小麦Triticum aestivum套种牧草土壤养分的动态变化,分析了小麦套种白花草木樨Melilotus albus、野豌豆Vicia villosa、英吉沙豌豆Pisum sativum、玉米Zea mays、毛苕子V.villosa对土壤有机质、碱解氮和速效磷的影响。结果表明,套种牧草能提高土壤有机质、碱解氮和速效磷的含量,特别是套种白花草木樨和套种野豌豆增加更为明显,其中套种白花草木樨土壤碱解氮含量增加4.8 mg/kg,增幅19.4%,套种野豌豆土壤有机质增加0.39 g/kg,增幅1.6%,土壤速效磷含量增加了8 mg/kg,增幅23.9%;土壤有机质、碱解氮和速效磷含量随土层深度的增加而降低。     

化肥减施配合有机肥对高寒区燕麦营养品质和土壤养分的影响

为探究化肥减施配合有机肥对燕麦（Avena sativa）营养品质和土壤养分的影响,本研究设置单施化肥（CF）、单施生物有机肥（OF）、化肥减施50%+50%生物有机肥（COF）、不施肥（CK）4个处理,于2019—2020年研究了4个处理下燕麦生产性能、营养品质、土壤养分含量和经济效益。结果表明：施肥显著提高了燕麦干草产量、高度和茎粗,干草产量和高度分别在COF和CF处理最高;施肥显著提高了燕麦粗蛋白、粗脂肪含量和相对饲喂价值,连续两年均在COF处理最高;施肥显著降低了粗灰分、酸性和中性洗涤纤维含量;施肥显著提高了0~10 cm层土壤有机质、全氮、全磷、速效氮、速效磷和速效钾含量,速效养分含量均在COF处理最高;净经济效益在CF最高,COF次之,OF最低。TOPSIS模型综合分析表明,化肥减施50%+50%生物有机肥处理不但能使燕麦保持较高的生产力和牧草营养品质,还可显著提高土壤养分含量和净经济效益,是适宜于高寒区燕麦人工草地的施肥选择。     

施肥对不同生育期甜高粱土壤养分含量的影响

为了比较不同施肥方式对甜高粱（Sorghum bicolor（L.）Moench）不同生育阶段土壤养分含量及动态变化,本研究以8种不同施肥处理下的农田土壤为研究对象,测定了土壤养分含量,并进行相关性分析。结果表明,不同施肥处理土壤有机质、速效氮、速效磷、速效钾、全磷、全钾含量从苗期到成熟期的变化趋势基本一致,其中有机质、速效氮含量在成熟期达到最高值。与CK（对照）相比,不同施肥处理下土壤速效钾、全钾、速效氮、速效磷、全磷,有机质含量均有不同程度的提高。氮磷钾配施有机肥（NPKM）处理有机质含量成熟期达到28.58 g·kg^-1,比苗期增幅度为44.61%。氮磷钾配施有机肥（NPK+1.5M）处理全钾、速效氮含量比CK分别提高为49.31%,67.65%。成熟期有机肥（M）处理全磷、速效磷、全氮含量比CK分别提高为271.20%,40.65%,17.39%。NPKM或者M处理不仅可以改善土壤的理化性质,还可以提高土壤养分含量,有机肥料具有叠加效应。     

有机肥对苜蓿产量及红壤肥力的影响

在亚热带红壤地区研究有机肥（Ⅰ基肥、Ⅱ基肥＋石灰、Ⅲ基肥＋猪粪、Ⅳ不施肥）对苜蓿产量及红壤肥力变化的影响。结果表明，在相同的管理条件下，施用有机肥普遍提高苜蓿鲜草产量（P〈0．01）。处理Ⅱ增产效果最好，比不施肥处理可提高苜蓿鲜草产量14．52％（P〈0．05）。施有机肥可增加土壤pH值、有机质、全氮、全磷、速效氮、速效磷及速效钾的含量（P〈0．05），但全钾含量则减少，其中第Ⅲ组提高土壤全量养分和速效养分含量显著高于Ⅰ、Ⅱ组，第Ⅱ组对速效养分的增加高于第1组：     

氮肥对大通河上游退化草地的影响

为提高祁连县高寒草地草场牧草产量、有效恢复轻度退化草地,采用随机区组试验,以尿素作为氮源,探讨不同氮肥水平对祁连地区轻度退化草地群落结构、地上植物量以及土壤养分的影响。结果表明：不同施氮水平处理的高寒草地植物群落物种丰富度、多样性指数均减少,植被盖度、高度显著增加（P<0.05）,地上植物量与禾草地上植物量显著提高（P<0.05）。随着施氮量增加全磷含量、速效氮含量、有机质含量呈逐渐增加趋势,而速效磷呈先增加后减小趋势,pH值呈逐渐减小趋势。结论：施氮对高寒草地土壤养分有改善作用,150 kg·hm^-2为最适施肥量。     

河西走廊盐渍区草地建植与改良综合技术及其效果

在甘肃河西走廊临泽盐渍草地试验区实施草地建植和综合技术后第2年,苏丹草、牛尾草、碱茅+牛尾草+草木樨人工草地产量分别达10 005.7、4 168.4和8 760.8(DM)kg/hm2.排阴沟显著降低0～60 cm土壤可溶性全盐含量.草地建植2年后,土壤0～60 cm有机质含量平均增加0.6 g/kg,速效氮、全氮、磷、钾分别增加24.56%、25.21%、35.07%、4.39%.施氮显著增加芦苇+赖草草地地上生物量(P＜0.01),并有调节群落各种群密度和生物量的功能.     

有机肥对苜蓿产量及红壤肥力的影响

在亚热带红壤地区研究有机肥(Ⅰ基肥、Ⅱ基肥+石灰、Ⅲ基肥+猪粪、Ⅳ不施肥)对苜蓿产量及红壤肥力变化的影响。结果表明,在相同的管理条件下,施用有机肥普遍提高苜蓿鲜草产量(P<0.01)。处理Ⅱ增产效果最好,比不施肥处理可提高苜蓿鲜草产量14.52%(P<0.05)。施有机肥可增加土壤pH值、有机质、全氮、全磷、速效氮、速效磷及速效钾的含量(P<0.05),但全钾含量则减少,其中第Ⅲ组提高土壤全量养分和速效养分含量显著高于Ⅰ、Ⅱ组,第Ⅱ组对速效养分的增加高于第Ⅰ组。     

生草对关中平原有机猕猴桃园土壤养分及细菌群落的影响

为探究果园生草对关中地区有机猕猴桃（Actinidia chinensis）园土壤养分及细菌群落结构的影响，本研究采用LEfSe差异分析、随机森林算法分析、PICRUSt2功能预测分析等方法，对秣食豆（Glycine max，GM）、草木樨（Melilotus officinalis，MO）、一年生黑麦草（Lolium perenne，LP）三种生草处理后的有机猕猴桃园0~20 cm耕层土壤养分及细菌群落等指标进行测定。结果表明：生草处理组的土壤有机质含量均显著高于清耕，草木樨与秣食豆处理显著提高了土壤全钾含量、土壤过氧化氢酶和脲酶含量，说明生草处理能够有效提高果园土壤养分。同时，生草提升了土壤细菌β多样性，改变了不同处理间差异代表物种，增加了土壤细菌碳水化合物代谢和能量代谢功能基因丰度，促进土壤养分循环。综上，在关中平原有机猕猴桃园间种植草木樨、秣食豆和一年生黑麦草有助于提高土壤有机质和养分含量，改善土壤微生态环境，是一种适宜当地条件的果园栽培模式。     

拉林公路生态袋护坡植被和土壤现状及关联性研究

对拉林高等级公路以生态袋技术建植的护坡不同坡向植被和土壤特征进行测定,结果表明阴坡植被地上生物量和盖度明显高于阳坡,阴坡植被地上生物量和盖度随着坡度的增加而下降;护坡不同调查样地土壤有机质含量在2.95～14.83 g/kg之间,全氮含量在0.16～0.80 g/kg之间,全磷含量在0.25～0.62 g/kg之间,速效氮含量在0.67～8.27 mg/kg之间,均处于较低水平。相关分析表明,土壤有机质、速效钾含量与植被生物量呈极显著正相关,土壤pH值与植被盖度呈极显著负相关,土壤养分含量对植被特征的影响较大。因此,应及时采取养护管理措施,科学补充肥料,才能长期维持高等级公路护坡的生态稳定性和绿化美观效果。     

不同植龄啤酒花根区营养环境的变化及与产量和品质的关系

试验以22年、20年、18年、8年和5年植龄啤酒花Humulus lupulus为研究对象,测定了啤酒花农田土壤养分含量,分析了土壤养分含量及与啤酒花产量和品质的关系.结果表明:随啤酒花植龄的延长,土壤pH值略有降低,而有机质、全氮、速效氮、全磷、速效磷、速效钾含量显著增加.与5年生的相比,植龄为18年、20年、22年的啤酒花农田土壤pH值分别降低了1.69%、3.23%和4.19%;有机质分别增加32.11%、67.34%和84.50%;全氮分别增加56.34%、76.06%和83.10%,速效氮分别增加62.36%、100.00%和180.00%;全磷分别增加了39.07%、39.74%和49.01%,速效磷分别增加了126.77%、311.27%和317.31%;速效钾分别增加了61.44%、79.86%和150.64%.相关分析结果表明,α-酸含量与土壤有机质、全氮、速效氮、全磷、速效磷、速效钾呈显著的负相关关系,而产量与全氮和全磷呈显著的正相关关系.因此,随着啤酒花植龄增加,由于连年不合理施肥,啤酒花农田营养元素的大量积累尤其是硝态氮累积可能是造成啤酒花品质弱化的重要原因之一.     

播种方式对燕麦和饲用豌豆饲草产量及品质的影响

为研究青海省适宜的禾豆混播方式，本研究以行距为30 cm,25 cm,20 cm和15 cm混播、间作、单播燕麦(Avena sativa)和饲用豌豆(Pisum sativum)两种饲草，分析研究不同混播方式下饲草产量及营养品质，以期为青藏高原高寒地区燕麦与饲用豌豆混播草地的建植提供参考。结果表明：间混作对饲草相对生长速率及饲草总产量均具有显著影响，其中混播处理的草产量高于间作处理。不同播种行距对饲草产量具有显著影响，饲草产量从高到低依次排序为：30 cm>25 cm>15 cm>20 cm。间混作对饲草营养成分具有显著影响，其中混播处理的粗蛋白含量高于间作处理，中性洗涤纤维含量低于间作处理，说明同行混播更有利于提高饲草品质；行距为30 cm与25 cm时，其各营养指标相对优于其他两个行距。通过合理的群体空间结构配置可以提高草产量，其中混播间距30 cm处理综合表现最优，其次为间作行距30 cm播种。     

间作对根际土壤微生物和酶活性的影响研究

通过根箱试验,研究了玉米间作蚕豆和玉米间作鹰咀豆对根际土壤微生物和酶活性的影响.结果表明,玉米出苗60 d时,玉米、蚕豆复合群体中的玉米地上生物产量高于单作38%,增产显著;与鹰咀豆间作的玉米地上生物产量高于单作4%,差异不显著,间作蚕豆和鹰咀豆地上生物产量较单作显著降低.与单作玉米相比,玉米鹰咀豆间作后根际土壤脲酶和酸性磷酸酶活性显著降低,玉米间作蚕豆根际土壤酶活性与单作差异不显著;玉米鹰咀豆间作对细菌产生的根际效应显著高于玉米间作蚕豆,对真菌产生的根际效应与细菌相反.间作对放线菌、微生物总数产生的根际效应显著高于单作,间作根际微生物多样性指数显著高于单作.土壤微生物中细菌数量和微生物多样性指数是影响土壤酶活性的主要因子,间作根际土壤微生物多样性指数大于单作是弱化土壤酶活性的重要原因.     

种间互作对苹果/白三叶复合系统根系生长及分布的影响

设置苹果(Malus demestica Borkh)和白三叶(Trifolium repens L.)单作与间作栽培处理,通过根箱试验研究种间互作对苹果、白三叶根系生长及其分布的影响。结果表明:种间互作导致苹果根系生长发育的正效应和白三叶根系生长发育的负效应;苹果、白三叶不同径级根系对种间互作的响应能力不同,细根比粗根表现出较强的可塑性;苹果细根占总根中的比例提高,而白三叶细根占总根中的比例则降低;种间互作对苹果、白三叶不同径级根垂直分布格局影响不明显,但对不同径级根在各土层中的分布比例产生了明显影响,苹果粗根和细根均有下移的趋势,细根下移的趋势更明显,而白三叶细根分布有上移的趋势,粗根则无明显变化。总之,种间互作对苹果、白三叶根系生长发育及其垂直分布产生了一定的影响,对不同径级根生长及其垂直分布的影响不同。     

燕麦间作箭筈豌豆效应对后作产量的影响

2006-2007年,对燕麦(Avena sativa L.)与箭筈豌豆(Vicia sativa L.)不同间作比例下的产量和氮素营养特点进行研究。结果表明:间作对燕麦产量的影响极显著(P<0.01),对箭筈豌豆产草量影响较小:燕麦与箭筈豌豆按3:1间作土地当量比大于1,具有明显产量优势(P<0.05),2006和2007年间作燕麦产量分别比单作提高12.2%和16.8%;燕麦植株的含量氮提高了1.6%~6.8%;间作后茬复种燕麦产量极显著高于连作(P<0.01),其产量是连作燕麦的1.1~1.5倍,但处理间差异不显著。说明燕麦与箭筈豌豆间作,可改善土壤肥力,为后茬作物生产提供养分基础。     

小麦/玉米/大豆套作和施氮对玉米生长及氮吸收利用的影响

为研究小麦/玉米/大豆套作种植模式和施氮水平对玉米生长、产量及氮吸收利用规律的影响,进行了2个种植模式(玉米单作和小麦/玉米/大豆套作)和2013年3个施氮水平(0,180,360 kg/hm²)及2014年4个施氮水平(0,90,180,270 kg/hm²)的双因素随机区组实验,以期揭示施氮及套作对玉米产量的影响规律,为进一步提高小麦/玉米/大豆套作体系产量提供理论依据。研究结果表明,1)在N₀及N₉₀处理下套作玉米的产量分别比单作低20.5%、7.5%,表现为套作劣势,而在N₁₈₀、N₂₇₀、N₃₆₀处理下,套作玉米与单作玉米产量无显著差异。2)单/套作玉米地上部生物量在各生育时期均表现为随施氮量的增加先增加后略有降低,干物质积累速率均在吐丝期到收获期达到最大。相对单作,各施氮处理下小麦对套作玉米的茎秆生长均产生显著不利影响,在拔节期套作玉米茎秆生长率比单作低12.5%,这种影响随施氮量的增加而减小,在施氮量到达180 kg/hm²后影响不显著。3)在N₀、N₉₀处理下,单作玉米花期氮积累量在生殖生长期更多转运到籽粒,而在N₁₈₀、N₂₇₀、N₃₆₀处理下,套作花期前氮积累量转移到籽粒的比例更高。而两种模式下均以施氮180~270 kg/hm²下氮转运指标最优,这说明在该施氮条件下最有利于提高植株氮素转运机能。综上所述,适量施氮有利于稳定小麦/玉米/大豆套作种植模式中的玉米产量,提高氮的吸收转运效率,减轻小麦对玉米生长和氮吸收利用的影响,本研究条件下,套作玉米施氮量以180 kg/hm²为宜。     

豆科与禾本科牧草间作的生长互作效应及对氮、磷养分吸收的影响

为了解牧草间作对作物生长和养分吸收的影响,以及为不同牧草优化配置、豆科和禾本科牧草间作提高结氮量提供理论依据,本试验采用随机区组试验设计,研究了间作对柱花草、扭黄茅和孔颖草的生物量和氮磷吸收的影响。结果表明,由于柱花草生物固氮,对扭黄茅和孔颖草养分吸收和生长有促进作用,与柱花草间作后的扭黄茅和孔颖草与禾本科牧草单作模式相比,能获得高的养分吸收量和产量。与各自单作对比,间作体系中的禾本科牧草生物量高于单作0.06%和26.78%;与柱花草单作对比,两个间作体系中的柱花草生物量低于单作9.70%和12.83%。扭黄茅与柱花草间作后,对氮磷的吸收量高于单作扭黄茅24.26%和35.18%,对氮磷的吸收量高于单作孔颖草40.64%和47.50%。相对于单作而言,柱花草分别与扭黄茅和孔颖草间作,对氮吸收量分别降低8.31%和28.94%,磷吸收量分别降低3.56%和20.58%。而且两种间作模式当量比均大于1,具有间作优势;柱花草/扭黄茅间作系统生产力、种间竞争能力高于柱花草/孔颖草,具有产量优势。在株行距为50 cm种植密度下,间作体系中禾本科牧草生长旺盛,柱花草的生长受到抑制,在与两个禾本科牧草间作中为弱竞争作物。结果表明,在合理的种植密度下,适合的牧草配置能够充分利用各种资源,促进种间有益作用,提高单位面积牧草产量和禾本科牧草氮磷的吸收,有利于改善牧草品质。     

不同种植密度对套作多花黑麦草生产性能的影响

为进一步完善桑-草套作模式技术,为生产应用提供科学依据,在桑-草套作模式下研究不同种植密度对不同多花黑麦草（Lolium multifolorum）品种生产性能的影响。结果表明,多花黑麦草‘海湾’随种植密度的增加株高增高,多花黑麦草‘杰威’随种植密度的增加株高降低;茎叶比在整个生育期呈“升-降-升”的趋势,且随着密度的增加而升高;多花黑麦草‘海湾’在套作条件下产量高于‘杰威’,最适密度为25.020 kg/hm2,在高密度下减产严重;多花黑麦草‘杰威’最适密度为25.020～30.015 kg/hm2。     

根瘤菌接种对豌豆/玉米间作系统作物生长及氮素营养的影响

采用盆栽模拟试验,通过豌豆与玉米间作,并对单作和间作豌豆进行根瘤菌接种,研究了接种对豌豆结瘤固氮特性、豌豆及间作玉米的氮素吸收量、作物生长状况的影响。结果表明,间作及接种提高了固氮酶的活性;相对于间作不接种,间作接种根瘤菌ACCC16101(R₁)和XC3.1(R₂)后,根瘤重量增加了19.0%~120.4%;ACCC16101对间作作物的氮素吸收量及干物质积累量影响较小;间作接种XC3.1后, 豌豆、玉米的氮素吸收量及干物质积累量显著增加,籽粒产量比间作不接种提高16.9%和19.1%,土地当量比也高于接种ACCC16101和不接种;XC3.1适宜在豌豆/玉米间作系统中接种。     

侵蚀果园长期植草的生态效益分析

针对山地果园不合理开发引发的土壤侵蚀和土壤退化问题,将适生牧草套种于幼龄侵蚀果园,开展水土流失、土壤肥力及果树生长的定位观测。结果表明:套种平托花生(Arachis pintoi)、圆叶决明(Chamaecrista rotundifolia)1～12年,年地面径流系数0～0.0136,均值为0.007左右,仅为清耕处理的1/10,基本无土壤侵蚀发生;套种11年,套种区0～30 cm土层的土壤pH值比清耕分别提高0.25～0.30个单位,0～15 cm土层土壤有机碳、碱解氮、有效磷质量分数比清耕提高7.595～6.728 g·kg^-1,26.84～31.89 mg·kg^-1,3.57～4.62 mg·kg^-1;轻组有机碳质量分数在0～30 cm土层呈套种平托花生>套种圆叶决明>清耕的变化趋势,重组有机碳质量分数在0～15cm土层亦呈相同变化趋势。套种处理有助改善果肉糖酸比和商品果率,牧草综合利用可明显提升果园建园初期的经济效益,尽管套种处理给果树带来一定的减产。