玉米秸秆“富集深还”与土壤亚表层培肥

由于长期浅耕,土壤亚表层不仅缺乏有机质,还过于紧实,急需找到一种简单而有效的快速松土培肥方法。本文简要总结了已有3种秸秆还田模式的优缺点,重点介绍了秸秆“富集深还”技术及田间操作要领,以及采用该技术还田的秸秆的分解速率和亚土层培肥效果。富集深还,即将玉米联合收割机抛洒在地表的秸秆,按条带大比例富集,使用专用筒式犁具,以风力注入的方式埋入土壤亚表层 (20—40 cm)。这种模式的最大特点是不扰动土层顺序、不影响第二年种植。秸秆埋置模拟试验表明,秸秆还田330天时,其分解率就达到65%以上,剩余秸秆腐殖化,使土壤有机碳含量增加10%～15%,土壤耕层由原来的15—18 cm增加到30—35 cm。秸秆深还对腐殖物质结构特征没有产生不良影响,对H/C、亲水性等指标还有改善作用,促使黑土胡敏酸结构简单化和年轻化。秸秆深还没有引起第二年玉米产量降低。因此,采用该方法,秸秆能够连年全量还田,实现了种还分离 (种植条带与秸秆深埋条带分离) 与免耕播种的有效结合,可打破犁底层,并快速提升犁底层土壤有机质含量,为土壤亚表层快速培肥及肥沃耕层构建提供技术手段。     

不同有机物料培肥对渭北旱塬土壤微生物学特性及土壤肥力的影响

通过田间试验,研究了施用不同有机物料对渭北旱塬耕地土壤微生物学特性及土壤肥力的影响。结果表明,化肥与不同有机物料配合施用,土壤微生物学特性［微生物量碳（MBC）、微生物量氮（MBN）、脲酶、碱性磷酸酶］以及部分土壤养分状况（全氮、速效磷、速效钾、阳离子交换量）比单施化肥处理均得到进一步改善。化肥配施秸秆堆肥处理效果最明显,其中微生物量碳增加了41.96%,微生物量氮增加了54.55%,脲酶活性增加了19.71%,碱性磷酸酶活性增加了7.35%,速效磷增加了63.12%;而且土壤微生物量碳、氮与速效磷、阳离子交换量呈显著正相关,微生物商（qMB）、脲酶活性、碱性磷酸酶活性与全氮、速效氮、速效钾含量呈显著相关;同时SMBC、SMBN、qMB等与作物产量密切相关（相关系数分别为0.85,0.74,0.82）。因此,化肥配施秸秆堆肥处理在渭北旱地雨热条件下对于全面提升土壤质量具有重要的意义;同时该区域土壤中微生物量碳氮与土壤养分状况、作物产量具有很好的一致性,可以表征土壤肥力状况及生产力水平。     

不同培肥措施对银北灌区土壤盐碱特性、玉米生长及产量指标的影响

为探究银北灌区盐碱地不同培肥措施下的土壤盐碱特性和作物生长情况,通过3年定位试验开展了不同量化肥、秸秆、生物有机肥应用后对土壤盐碱特性、春玉米生长及产量指标的影响研究.结果表明:(1)玉米播前土壤表现为对照脱盐碱化现象最明显,而高量生物有机肥和高量化肥有增加耕层土壤盐分含量的趋势,秸秆还田在降低玉米生长前期耕层土壤pH...     

木霉微生物肥与减量化肥配施对番茄产量、品质及土壤肥力的影响

研究利用植物促生菌提高肥料效率以部分替代化肥。采用大田试验结合连续盆栽试验的方法,以100%化肥(CF)为对照,设置如下处理:75%化肥配施普通有机肥(OF)或木霉微生物肥(BF)或木霉孢子悬液(SS)。结果表明,75%化肥配施以一定量(每株50 g)木霉微生物肥可维持田间番茄稳产,与100%化肥处理产量相当;而与普通有机肥或木霉孢子悬液灌根配施则会显著降低番茄产量,连续栽种4季后,产量下降35%以上。此外,BF处理可显著提高番茄果实的品质,与CF相比,总可溶性糖和维生素C含量分别提高35%~54%和2%~23%,而硝酸盐积累量下降32%~46%。究其原因,BF处理中木霉功能菌的有效定殖促进了番茄根际细菌、真菌、放线菌的增殖,土壤养分的有效性显著提高,表现为根际微生物数量与多项土壤肥力指标呈显著相关关系。综上,木霉微生物肥与减量化肥配施,可有效保证番茄稳产,提高番茄品质,长期施用还可提高土壤微生物数量、改善土壤肥力。     

免耕覆膜增加中度盐碱土团聚体有机碳和微生物多样性

不同粒级泥沙流失特征研究可揭示坡面侵蚀机理,表征土壤养分流失状况;而现有研究缺少对不同粒级泥沙流失速率及流失比例的过程性研究。为此,该研究基于连续汇流冲刷试验,研究汇流冲刷次数和坡度对黑土坡面不同粒级泥沙流失特征的影响。试验处理包括6次连续汇流冲刷（1 L/min,每次历时60 min）和2个黑土区典型坡度（5°和10°）。结果表明,汇流冲刷次数对不同粒级泥沙流失速率及比例的影响较坡度的影响明显。试验条件下,<0.25 mm泥沙流失比例最大,其次为1～2、2～5、0.5～1、0.25～0.5、>5 mm泥沙流失比例。随着汇流冲刷次数的增加,<0.25 mm泥沙的平均流失速率由1 965.7～6 698.4 g/(m2·h)显著减小为59.5～80.0 g/(m2·h),该粒级泥沙流失比例亦总体呈现减小的趋势,而1～2 mm泥沙流失比例总体呈现增加的趋势,二者作为侵蚀泥沙的主体,其变化具有明显规律性。因此,<0.25 mm和1～2 mm泥沙流失特征应作为黑土区土壤侵蚀研究的重要部分,进而指导防治措施的布设;同时,建议采用适宜的覆盖措施防治黑土坡面细小颗粒泥沙的流失。     

咸水结冰灌溉结合改良剂对滨海盐土的改良作用

冬季咸水结冰灌溉是将冬季自然冷资源与滨海盐碱地区丰富的咸水资源相结合, 通过自然结冰使咸淡分离, 再利用结冰融化时咸水先流出淡水后流出会对土壤起到一定的洗盐作用的原理, 对盐碱地进行改良。本文通过大田试验, 研究了冬季咸水结冰灌溉及改良剂对天津滨海盐碱地水盐运移的影响。结果表明, 通过咸水结冰灌溉能降低根层土壤含盐量, 且灌溉水量与土壤含水量呈正相关。冬季咸水结冰灌溉初期可能会引起土壤碱化, 但随着冰层融化及时间的推移, 各处理的碱化趋势会逐渐消弱。在滨海盐土施用磷石膏能够降低HCO₃^-含量, 增加SO₄^2-、Ca²⁺含量, 有效降低Cl^-、Na⁺在总盐分中的比例, 且磷石膏施用量越大, 根层土壤的pH 越低、保水能力越强(7 500 kg·hm^-2 磷石膏>4 500 kg·hm^-2 磷石膏); 施用磷石膏和大水量的咸水结冰灌溉都能很好地促进柽柳生长,且咸水冬季结冰灌溉和施用磷石膏配合(1 350 m³·hm^-2 结冰灌溉+7 500 kg·hm^-2 磷石膏)效果最好。因此, 咸水结冰灌溉配合改良剂应用可有效改良滨海盐土, 改善因咸水结冰灌溉而带来的土壤碱化问题, 为早期植物萌发生长提供有利条件。     

春灌结合秸秆隔层促进土壤脱盐增加微生物多样性

为探讨春灌结合秸秆隔层对土壤水盐分布及微生物区系的影响,该文采用田间微区试验方法,以当地常规春灌水平(2 250 m3/hm2)为对照(CK),设置秸秆隔层深埋条件下常规春灌灌水量的100％、90％、80％、70％ (W100、W90、W80、W70)4个梯度共5个处理,研究河套灌区不同春灌灌水量下秸秆隔层对中度盐碱地水盐分布、微生物区系及食葵产量的影响.结果表明:秸秆隔层处理20～40 cm土层含水率随春灌量的增加而增加,W100处理春灌后根系分布层(0～40 cm)含水率较CK、W90、W80、W70显著提高6.5％、3.6％、5.8％、8.9％ (P＜0.05);W100和W90处理春灌后均具有较好的脱盐效果,盐分淋洗深度达50～60 cm,其0～40 cm盐分较CK显著降低18.9％和 13.9％ (P＜0.05),春灌前后土壤脱盐率也分别较CK提高34.9％、30.1％ (P＜0.05),但W100与W90处理间春灌后土壤盐分、脱盐率均无显著差异,W80处理与CK之间也没有达到显著差异水平(P＜0.05).收获后,CK处理0～40 cm含水率显著高于其他4个处理,W100和W90处理0～40 cm含盐量显著低于CK 27.6％和16.3％ (P＜0.05),但2个处理间含盐量无显著差异,W80处理与CK差异也不显著,而W70盐分含量显著最高.与CK、W80和W70相比,W100和W90处理均显著增加了收获期土壤细菌、放线菌、真菌可培养微生物数量,并增加了可培养优势菌群种类,而W90处理相比W100处理更有利于土壤真菌生长.W100处理食葵产量显著高于其他4个处理(P＜0.05),分别较CK、W90、W80和W70增产5.3％、6.8％、11.4％和13.6％,W90与CK两处理间产量无显著差异,但其水分生产率显著高于CK,而W100与CK处理间水分生产率差异不显著.综上来看,单纯从高产角度,当前春灌量水平结合秸秆隔层(W100)处理食葵增产效果最显著值得推荐,而从土壤脱盐、作物稳产及水分生产率提高等综合效应考虑,在当前春灌基础上减少10％灌水量结合秸秆隔层(W90)是可推荐的措施.     

Leaching effectiveness of desalinization by rainfall combined with wheat straw mulching on heavy saline soil

Natural desalting in saline land with shallow groundwater and high evaporation is proceeding slowly. The main objective of the study was to evaluate the efficiency of straw mulching on desalinization by rainfall in saline land. Two sites of Solonchaks with different electrical conductivity (EC_1:5) were selected to compare topsoil (0–40 cm) EC_1:5 dynamics between bare land and straw mulching treatment. Soil samples were taken from May 2014 to April 2015 for determination of EC and pH, initial and termination samples were also used to measure Na⁺, Ca²⁺ and Mg²⁺ for calculating sodium adsorption ratio. The results demonstrated that supplementing salt leaching with straw mulch significantly decreased the EC_1:5 of the soil profile (0–80 cm) when compared with no mulch. The both of topsoil (0–40 cm) EC_1:5 and EC_a/EC_i decreased exponentially with the increase of cumulative rainfall and D_w/D_s under straw mulching, respectively. 178.6 and 351.9 mm of averaging rainfall were needed for removing 80% of salts in the 0–20 and 0–40 cm soil profile layers, respectively across all the cases of straw mulching and various EC_1:5. These findings suggested that rainfall combined with straw mulching could be popularized as effective measures to ameliorate saline soil for agriculture and forestry utilization.     

咸水结冰灌溉下覆膜时间对滨海盐土水盐运移的影响

连续三年对滨海盐土进行咸水结冰灌溉和地膜覆盖基础上的水盐动态监测,并针对不同地膜覆盖时期,设置了结冰灌溉条件下融冰入渗后覆膜(MI)、播种覆膜(SI)和不覆膜(NI),以及灌前秋季覆膜(不结冰灌溉AN）和对照（不结冰灌溉不覆膜CK）五个处理,以研究咸水结冰灌溉条件下土壤水盐动态规律,以及覆膜时期对土壤水盐动态和棉花生长的影响。结果表明：咸水结冰灌溉后,随着咸水冰层的融化,地表冰层含盐量和SAR（钠吸附比）均逐渐降低,含盐量和SAR由最初的12.15g?L-1和18.7降低到入渗完成后时0.03g?L-1和1.07。三年咸水结冰灌溉和地膜覆盖的地块在相同时期和土壤深度（0-20cm）的土壤含盐量逐年降低,2006-2008年冬季灌前土壤表层盐分含量分别为19.8g?kg-1、15.4g?kg-1和12.4g?kg-1。融水入渗后土壤返盐迅速,在入渗后9天前进行地膜覆盖效果较好。咸水结冰灌溉下融冰入渗后进行地膜覆盖依然是效果最好,其棉花出苗率和籽棉产量也最高,为63.78%和3226.2kg?hm-2,其次为秋季覆膜、播种覆膜、不覆膜和对照。在三年进行结冰灌溉的基础上,尽管第四年没有进行结冰灌溉,秋季进行覆膜依然可获得较高的产量,其棉花出苗率和产量为59.63%和2695.65 kg?hm-2。即使连续进行了三年的结冰灌溉,如果没有覆膜措施或覆膜较晚的地块,依然不能获得理想的产量。     

旱地土壤周年覆盖试验效应分析

2000～2002年在平阴、青州、沂水和邹城等县市区的丘陵旱地进行了土壤周年覆盖效应试验。结果表明,旱地土壤周年覆盖有较好的土壤增温和保水效果,能有效地改善作物生长田间环境和土壤理化性状,小麦、花生、玉米等作物增产效果显著。     

Manioc peel and charcoal: a potential organic amendment for sustainable soil fertility in the tropics

In tropical areas, where crop production is limited by low soil quality, the development of techniques improving soil fertility without damage to the environment is a priority. In French Guiana, we used subsistence farmer plots on poor acidic soils to test the effect of different organic amendments, bitter manioc peel (M), sawdust (Sw) and charcoal (Ch), on soil nutrient content, earthworm abundance and yard-long bean (Vigna unguiculata sesquipedalis) production. The peregrine Pontoscolex corethrurus was the only earthworm species found. Pod production and plant growth were lowest in unamended soil. The application of a mixture of manioc peel and charcoal (M + Ch) improved legume production compared with other organic mixtures. It combined the favourable effects of manioc peel and charcoal. Manioc peel improved soil fertility through its low C:N ratio and its high P content, while charcoal decreased soil acidity and exchangeable Al and increased Ca and Mg availability, thus alleviating the possible toxic effects of Al on plant growth. The M + Ch treatment was favourable to P. corethrurus, the juvenile population of which reached a size comparable to that of the nearby uncultivated soil. The application of a mixture of manioc peel and charcoal, by improving crop production and soil fertility and enhancing earthworm activity, could be a potentially efficient organic manure for legume production in tropical areas where manioc is cultivated under slash-and-burn shifting agriculture.     

基于土壤肥力质量综合指数评价化肥与有机肥配施对红壤稻田肥力的提升作用

[目的]准确评价有机肥料提高农田土壤肥力的效果,是正确选择土壤培肥措施的基础.通过比较两种土壤肥力质量综合指数的计算方法评价有机肥培肥效果的可行性.[方法]3年田间定位试验(2015—2017)在长江中下游的红壤双季稻田进行.共设7个处理:不施肥(CK),等氮磷钾投入量下的单施化肥(CF)和一半化肥氮配施一半的牛粪(+...     

不同碳氮比有机肥组合对低肥力土壤小麦生物量和部分土壤肥力因素的影响

为了快速提高低肥力土壤肥力,以石麦15为试验材料,通过盆栽实验研究了在低肥力红壤和潮土上不同碳氮比有机肥组合对小麦生物量和部分土壤肥力因素的影响.试验结果表明,施用有机肥和化肥可以明显提高小麦产量和土壤肥力,且有机肥与化肥配施比单施化肥效果更好,其中秸秆、猪粪与化肥配合使用对提高小麦产量与土壤养分作用最为明显,显著高于其它肥料组合.随着有机肥碳氮比的提高,提高小麦产量与改善土壤养分的作用逐渐变小.在潮土上,碳氮比为12.5:1的有机、无机肥料配施组合在提高小麦生物量方面,分别比碳氮比为25:1、40:1的肥料处理平均高24.2%、29.7%,在红壤上则分别为19.8%、21.2%,并且在增加土壤速效养分、脲酶活性、微生物量等地力方面的效果也比碳氮比为25:1和40:1的处理明显.