施钙量对不同花生荚果发育时期光合碳在植株-土壤系统分配的影响

探究施钙对不同花生荚果发育时期光合碳在植株-土壤系统分配的影响,有利于改善钙肥管理,提升花生产量和土壤有机碳含量。本研究选用普通大花生品种‘花育22’,设置Ca O 0、75、150和300 kg hm^–2 4个施钙梯度,分别记为T0、T1、T2、T3,于盆栽条件下研究施钙量对花生产量和不同荚果发育时期光合碳在花生植株-土壤系统中分配的影响。结果表明,不同施钙量对花生植株总干物质积累无明显影响。适宜施钙量可显著降低花生千克果数和千克仁数,提升花生出仁率、饱果率和荚果产量,在2018年和2019年,T2处理荚果产量较T0可分别提升17.5%和25.1%。基于施钙量与花生荚果和籽仁产量的拟合分析发现,当钙肥施用量为165 kg hm^–2和173 kg hm^–2时,可分别获得最高的花生荚果和籽仁产量。适宜施钙量可明显提升鸡咀幼果期和荚果膨大期花生植株光合¹³C的积累量,提升各荚果发育时期¹³C在花生籽仁中的分配比例,其中,在荚果定型期和籽仁充实期,T2和T3处理下¹³     

施钾对甘薯根系生长和产量的影响及其生理机制

为探讨施钾调控甘薯根系生长的生理机制,设K0(K_2O:0 kg hm~(-2))、K1(K_2O:75 kg hm~(-2))、K2(K_2O:150 kg hm~(-2))和K3(K_2O:225 kg hm~(-2))4个处理,调查施钾对甘薯生长前期和薯块膨大期根系生长、13C分配量、碳代谢酶活性、光合特性、叶绿素荧光特性、以及产量和产量构成的影响。结果表明,与CK相比,施钾处理2个生长时期光电子传递速率(ETR)提高12.7%~63.6%,净光合速率(Pn)提高7.2%~26.4%,施钾通过提高光合特性加速光合产物积累,为根系生长提供物质基础。同时,施钾有利于光合产物由地上部向地下部运转,地下部13C分配量提高10.6%~66.2%(P0.05)。其次,施钾处理提高了块根中蔗糖合酶、磷酸蔗糖合酶、腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶活性,加速了块根中碳的同化,利于光合产物在块根中的积聚,促进甘薯根系分化与生长。生长前期,施钾处理总根长提高13.6%~22.8%,根平均直径提高11.3%~51.9%,显著提高了不定根向毛细根和块根分化量(P0.05),有利于有效薯块的早期形成,保证有效的单株结薯数。薯块膨大期,施钾处理提高块根生物量,有利于薯块的膨大,提高平均薯块重,最终显著增产。与CK相比,2014年K1、K2和K3处理分别增产15.8%、24.3%和44.7%,2015年分别增产7.9%、13.4%和22.8%。     

长期不同施肥措施下华北潮土土壤有机碳的固存变化

为揭示小麦秸秆还田及施肥对潮土土壤有机碳演变的影响,以指导华北潮土培肥增产。在辛集马兰设置22 a潮土长期定位试验(1992-2014年,试验包含4个处理,NP:不施钾+秸秆不还田; NPK:平衡施肥+秸秆不还田;NPS:不施钾+小麦秸秆还田; NPKS:平衡施肥+小麦秸秆还田),研究不同施肥措施下试验年限、碳投入、碳平衡与土壤有机碳含量的响应关系。结果表明:所有处理表层(0～20 cm)土壤有机碳含量随时间均呈增加趋势,NP、NPK、NPS、NPKS增加速率分别为0. 06,0. 17,0. 25,0. 34 g/(kg. a),且22 a后各处理土壤有机碳储量均增加,分别增加为2. 2,6. 2,5. 9,8. 9 t/hm~2,固碳速率分别为0. 10,0. 28,0. 27,0. 40 t/(hm~2·a)。土壤有机碳储量变化与累积碳投入变化量呈线性相关关系(y=0. 091x-0. 241,R~2=0. 360*),在小麦秸秆还田下,维持初始有机碳水平的累积碳投入量为2. 65 t/hm~2,固碳效率为9. 1%。通过边界线分析可知,小麦和玉米生产中稳产高产最低土壤有机碳含量分别为9. 47,9. 04 g/kg,未达到此值时土壤有机碳含量每增加1 g/kg,小麦籽粒产量增加167. 5 kg/hm~2,玉米籽粒产量增加678. 5kg/hm~2。秸秆还田和平衡施肥是华北潮土有机碳含量提升和土壤碳库保育的重要手段,连续秸秆还田和平衡施肥对保证该区域粮食生产高产稳产有重要作用。     

长期施肥下山东潮土固碳特征及产量效应

为明确长期施肥对山东潮土固碳潜力和作物产量的影响,以冬小麦-夏玉米轮作体系为研究对象,通过28 a定位施肥试验研究长期施肥下潮土固碳特征及其作物产量效应,提出不同肥力水平山东潮土有机碳提升策略。试验采用裂区设计,包括单施化肥和有机无机肥配施两大主处理,化肥区处理分别为不施肥、氮、氮磷、氮钾、磷钾、氮磷钾、减量氮磷钾、增量氮磷钾;有机肥区处理为化肥区处理基础上分别增加等量有机肥。结果表明,有机肥处理土壤累积碳投入量和固碳速率分别比化肥处理高2.47,4.29倍。有机肥处理土壤有机碳投入量为155.6～193.2 t/hm²,固碳速率为0.25～2.18 t/(hm²·a),化肥处理土壤有机碳投入量为39.5～100.5 t/hm²,固碳速率为4.15～5.49 t/(hm²·a)。其中,化肥区和有机肥区均是增量氮磷钾处理碳储量最高、固碳速率最快。随着外源碳的累积投入量增加,土壤有机碳呈线性增加,当投入量小于120 t/hm²时,土壤有机碳的存储能力为18.4%～20.6%;当投入...     

长期施肥对不同热量带土壤供氮能力的影响

研究利用中国科学院海伦、栾城、鹰潭农业生态试验站长期定位试验,结合温室盆栽,研究了长期施肥对不同热量带土壤供氮能力的影响.为我国不同热量带下农田土壤的生产潜力,平衡施肥等提供理论依据.结果表明:长期不同施肥土壤全氮、碱解氮和矿质态氮含量的高低顺序均表现为:化肥+有机肥 > 化肥 > 无肥.长期施肥对红壤供氮能力的增加幅度最高,其次为潮褐土,最低为黑土,且长期施肥对土壤供氮能力的增加幅度与土壤所处热量带的有效积温呈显著正相关(P<0.05).在长期不同施肥的土壤上种植小麦后,施肥土壤的作物生物量显著高于不施肥土壤(P< 0.05),且作物生物量的变化规律与土壤氮素含量的变化规律大体一致,说明通过生物试验所得的生物量可作为评价土壤氮素肥力的生物学指标.     

长期施肥对土壤微生物和腐殖质组分的影响

借助１５年的定位观测资料，系统地研究了长期施肥对土壤微生物含量，腐殖质组分，作物产量和土壤供肥能力的影响。结果表明，长期施用化肥和有机肥或两者配施，耕层土壤微生物和胡敏酶，富里酸，胡敏素含量增加，ＨＡ／ＦＡ比值增大，与腐殖质组成成分最为密切的农化性状是全氮和碱解氮和碱解氮，其次是速效磷，长期不施肥，单施氮肥或有机肥，因养分单一，供肥不足，作物产量逐年下降，抗逆力差。     

长期施肥下黄壤水稻土对可溶性有机碳的吸附特征

为了阐明不同施肥措施下,农田土壤对可溶性有机碳（DOC）的吸附差异,基于黄壤水稻土长期施肥定位试验,采用动力学吸附法和平衡吸附法研究了不同施肥处理（CK,N,NP,NPK,M,NPKM,）的土壤对DOC的吸附特征。黄壤水稻土不同施肥处理之间,土壤对DOC的吸附速率常数相同,24 h左右基本达到吸附平衡。不同施肥处理下,土壤对DOC的最大吸附量依次为：CK是8．76 mg／g,N是8．78 mg／g,NP是8．76 mg／g,NPK是8．37 mg／g,M是9．43 mg／g,NPKM是9．89 mg／g。不同施肥处理之间,土壤对DOC的最大吸附量总体上差异不大,但施有机肥和有机无机配施处理下,土壤对DOC的吸附量显著高于不施肥（CK）和施化肥处理（N、NP、NPK）。     

长期定位施肥对夏玉米光合性状及产量的影响

基于 30年的长期定位试验, 研究了长期定位施肥对夏玉米光合性状及产量的影响。研究结果表明：随着施肥量的增加,玉米穗位叶叶绿素含量,光合速率,干物质积累量都显著提高。有机肥与氮肥配施的处理与偏施氮肥的处理相比,各项指标提高最为显著。长期不施肥,玉米的穗粒数最低偏施氮肥可以提高穗粒数,但与对照差异不显著,有机肥与氮肥配施可以显著提高小麦的穗粒数,产量较高,高有机肥与高氮肥配施的处理产量最高。     

长期定位施肥对潮土土壤黏土矿物影响的研究

为研究不同施肥对潮土土壤黏土矿物变化的影响。利用连续进行39年的长期定位施肥试验,选取1978,1984,1990,1996,2002,2008,2014年的土壤,采用X射线衍射法,分析了各施肥处理黏土矿物相对含量变化,结果表明:长期不同施肥可改变土壤黏土矿物的相对含量。蒙脱石的年际相对含量均高于CK,呈上升趋势,M_1N_2最显著(R~2=0.991 80),其次是M_2(R~2=0.952 86),伴随时间的推延,高岭石的相对含量M_2N_1降低最显著(R~2=0.993 10),其次为M_2N2(R~2=0.938 89)、M_1N_2(R~2=0.900 00),且所有处理的高岭石含量均低于CK。土壤中绿泥石相对含量,有机肥配施氮肥处理较CK有所降低,根据2014年数据可知,M_2N2降低最明显,降低5个百分点。单施氮肥处理中水云母相对含量随时间的推移呈下降趋势,且N2(R~2=0.948 03)低于N1(R~2=0.883 27),单施有机肥及有机肥配施氮肥水云母相对含量逐年提高,M_2N2最高(R~2=0.971 26),其次是M_1N_2(R~2=0.903 18)、M_2N_1(R~2=0.890 89),表明有机肥有利于水云母的生成。长期单施氮肥造成钾素缺失,水云母矿物层间的非交换性钾不断释放,形成蒙脱石-水云母混层的相对含量也随时间的推移呈上升趋势。     

长期施肥对不同类型土壤中作物产量及土壤剖面硝态氮累积的影响

在潮土、褐土、砂盖黑土3种土壤上，分别自1980和1981年选点布置了氮、磷、钾定位试验。在各个处理中分别从0－20，20－40，40－60，60－80，80－100cm5个剖面层次中垂直取土样，然后进行室同内分析。结果表明：在不施肥处理、单施氮处理、氮磷配施处理、氮磷钾配施处理，NO3^--N累积量以砂盖黑土为最多，潮土次之，褐土最少。硝态氮在土壤中分布不仅与施氮量有关，而且还与土壤类型有直接关系。不同土壤类型直接影响硝态氮在土壤剖面中的移动。     

不同施肥条件对玉米生长季耕层土壤微生物量碳的影响

为了研究不同施肥条件下棕壤长期定位试验玉米整个生长季微生物量碳含量的动态变化,试验采用氯仿熏蒸、灭菌、提取,TOC测定的方法研究了15个不同施肥处理对耕层土壤微生物量碳含量的影响。结果表明,施用有机肥料可以显著提高土壤微生物量碳含量,随着有机肥用量的增加土壤微生物量碳提高,在玉米的生殖生长阶段其含量达到最大。单施化肥区土壤微生物量碳含量在玉米整个生长季节都处于一种波动变化,在玉米前期,其含量受温度、水分、作物吸收等影响较大;而到了生殖生长阶段,微生物量碳含量有逐渐升高趋势,但上升幅度不大;成熟期微生物量碳含量迅速下降,都低于播种前。     

长期不同施肥对黄潮土区玉米产量稳定性的影响

分析黄潮土区玉米产量稳定性对不同施肥方式的响应,为黄潮土区合理施肥管理、改善农田生态系统质量提供依据。以21年长期定位试验为研究平台,通过研究玉米的平均产量、产量年际波动及土壤养分状况对8种施肥方式(CK、N、NP、NPK、M、MN、MNP、MNPK)的响应,比较不同施肥方式下玉米产量稳定性的优劣及对土壤肥力的影响。结果表明:与CK处理相比,施肥处理产量均有显著增加。从21年产量平均值来看,以有机无机配施处理(MN、MNP、MNPK)平均产量最高,为7 240~7 503 kg/hm2;NPK处理次之,与当年CK处理相比,增产率为139.57%。N处理导致玉米产量变异系数(CV)偏高、可持续性产量指数(SYI)偏低,产量稳定性最低;有机无机配施处理的CV最低、SYI最高,产量稳定性最高,而M处理的产量稳定性和生产可持续性不及处理NPK。施肥处理肥料贡献率逐年递增,以有机无机配施处理贡献率最高,平均贡献率为59.59%~60.88%。在土壤养分方面,有机无机配施处理明显提高土壤全氮、有机质、有效磷、速效钾含量,且这些养分指标与玉米产量呈极显著正相关(P0.01)。因此,黄潮土区有机无机配施为最佳施肥方式,土壤养分供应较均衡,稳定性最佳,农田生态系统质量最优。     

长期施肥对菜地土壤磷素积累的影响

以温室、大棚和菜粮轮作3种不同类型菜地土壤为材料,研究了菜地土壤全磷、有机磷、有效磷、无机磷组分含量变化及其土体分布特征。结果表明,菜地土壤磷素积累量大、积累速度快,10年左右的温室菜地和大棚菜地土耕层全磷含量增加1 000 mg/kg左右,积累速度约100 mg/kg年,菜粮轮作土壤磷素积累数量相对较少。菜地土壤积累的磷主要是无机磷,0～20 cm土层中无机磷含量占土壤磷素总量的90%以上,菜地土壤有机磷积累数量较少,其含量为130～170 mg/kg。菜地土壤磷素主要分布于0～20 cm耕作层中,其含量一般为0～80 cm土体磷素总量的50%。与母质土壤相比,菜地土壤中下部土层也有磷素积累现象,种菜时间越长,其积累量越多,特别是有机磷在菜地土壤中有较明显的淋溶特征。菜地土壤无机磷组分与母质土壤相比变化很大,而且不同类型菜地土壤无机磷组分变化不同,潮菜地土无机磷组分以Ca8-P、Ca10-P、Ca2-P和O-P为主,与母质土壤相比,Ca8-P、Ca2-P和Al-P含量增加较多,Ca10-P含量仅有微量增加。黑姜菜地土无机磷组分以Al-P、O-P、Ca8-P、Ca2-P为主,与母质土壤相比,含量均增加较多。菜粮轮作土壤无机磷组分以Fe-P和O-P为主,与母质土壤相比,Fe-P含量增加较多。菜地土壤Ca2-P和Ca8-P绝大部分积累于耕作层,占0～80 cm土体中Ca2-P和Ca8-P总量的70%～80%。菜地土壤有效磷含量普遍较高,10年左右的典型菜地耕作层土壤有效磷含量为200 mg/kg左右。     

长期施肥对设施土壤磷素积累及释放的影响

研究了长期定位条件下不同施肥处理对保护地土壤磷素积累及释放的影响。结果表明,施磷肥的土壤其全磷、速效磷和有机磷的含量明显高于不施磷肥的土壤,且在同一条件下,施加有机肥能提高土壤中不同形态磷素的含量。四种处理土壤全磷含量的大小顺序为：AP>BP>A>B,速效磷和有机磷含量的大小顺序为：AP>A>BP>B。有机肥能明显促进土壤磷素的释放,四种处理土壤磷素累积释放量的大小顺序为：AP>BP>A>B。抛物线扩散公式能很好地拟和土壤磷素释放特征。     

红壤旱地长期施肥对土壤剖面中有效硫积累及其影响因素

通过长期试验研究,在红壤地区的旱地土壤中,长期施用磷肥的处理,土壤的有效硫在40～100cm出现明显的积累,土壤中的有效硫含量显著增高。在不施用磷肥的N处理,土壤剖面的有效硫与ck处理差异不大。对土壤剖面的有效硫含量的影响因子中,施肥是首要因子,其次为作物的产量,再次为土壤的层次结构和土壤的松紧度。在红壤的土体中,由于硫酸根离子的吸附性大于硝酸根离子,其淋溶深度远少于硝酸根离子,淋溶深度最大在120cm左右。在红壤地区的旱地中,磷肥可采取隔年施用,既可保证土壤磷硫的有效供给,又可节约施肥成本和提高肥料效益。     

长期定位施肥对蔬菜保护地土壤磷素空间分布的影响

以长期定位施肥蔬菜保护地土壤为材料，研究不同施肥处理对土壤磷素在剖面上分布特征的影响。结果表明：不同施肥处理土壤全磷和速效磷含量在剖面中均呈现随土层深度增加而减少的趋势，而且在同一土层内，施有机肥各处理土壤速效磷含量高于不施有机肥各处理。在0~60cm土体内施有机肥各处理土壤磷素活化系数明显高于对照和不施有机肥各处理。在土壤剖面中施肥各处理有机磷含量均高于对照，配施有机肥处理也高于单施化肥处理。磷素在土壤中的积累和长期施用有机肥是导致土壤磷素向下层移动的主要因素。     

水分胁迫对甘薯叶绿素荧光和光合特性的影响

以甘薯品种皖84-559，徐州18，为材料，测定功能叶片的光合和叶绿素荧光参数的变化。水分胁迫下，徐州18叶绿素含量、光合速率、PSⅡ原初光化学效率（Fv/Fm）和光化学猝灭系数（qP）的下降较少；非光化学猝灭系数（qN）增加较少。表明徐州18在水分胁迫条件下，光合机构受破坏较轻，其吸收的光能能较多的用于光化学转化能力，通过热耗散的能量较少。     

长期定位施肥对土壤氮素矿化与作物产量的影响

揭示长期施用有机肥及配施氮肥对非石灰性潮土氮素矿化特性的影响,探索其与作物产量间的关系。以始于_1978年的莱阳长期定位施肥试验为基础,采用田间原位-离子交换树脂法(ISC-IERB)研究了长期定位施肥对土壤氮素矿化特性的影响,并对其与产量进行了相关分析。结果表明:长期施用有机肥及其配施氮肥可显著提高非石灰性潮土全氮、矿质氮、净氮矿化量、冬小麦或夏玉米吸氮量和产量,且在同一有机肥(氮肥)水平下,均随氮肥(有机肥)投入量的增加呈增加趋势,其中高量有机肥配施高量氮肥(M_2N_2)处理的增加幅度最高,冬小麦、夏玉米产量分别为6 803,_1_1 935 kg/hm_2;长期施肥使夏玉米季土壤氮净矿化量、净氮矿化率明显大于冬小麦季,施肥处理(M_1、M_1N_1、M_1N_2、M_2、M_2N_1、M_2N_2)的增幅分别为7.1%-2.7%,16.2%-76.0%;相关分析表明,冬小麦-夏玉米产量与当季冬小麦、夏玉米播前土壤全氮、矿质氮含量、氮净矿化量均存在极显著相关性,但与氮素表观淋失量相关不显著。研究表明,施用有机肥、氮肥是提高土壤供氮潜力、作物产量的有效手段,作物与季节是影响土壤氮素矿化的重要因素。