小麦、毛苕子与黄瓜轮作对土壤微生态环境及产量的影响

采用常规方法及PCR-DGGE技术对土壤速效养分含量、土壤酶活性和微生物群落结构多样性以及黄瓜产量进行分析,以探究小麦、毛苕子与黄瓜轮作对黄瓜土壤微生态环境及产量的影响。结果表明,不同轮作处理均显著地提高了黄瓜产量,有效地改善了土壤微生态环境。其中小麦-黄瓜轮作黄瓜产量极显著高于对照(p<0.01),增产28.04%,其多酚氧化酶、过氧化氢酶及脲酶活性总体较高。毛苕子-黄瓜处理增产16.78%,并增加了土壤养分含量,转化酶活性较高,极显著高于对照(p<0.01)。DGGE结果表明,轮作有助于根际土壤细菌种类的增多及结瓜后期真菌种类的减少,其中毛苕子-黄瓜处理的影响更为明显。小麦-黄瓜轮作对土壤真菌与定植后30 d土壤细菌群落结构具有一定的影响。总之,小麦、毛苕子与黄瓜轮作有利于缓解黄瓜连作障碍,改善土壤微生态环境,提高黄瓜产量。     

菠萝-甘蔗轮作制度对甘蔗生长及土壤生态的影响

研究菠萝-甘蔗轮作制对甘蔗生长及土壤生态的影响结果表明,菠萝-甘蔗轮作甘蔗产量和糖度均高于甘蔗-甘蔗连作;与连作田相比轮作田可改善土壤通气性和蓄水能力,加速土壤速效养分的释放,增强土壤酶活性和增加土壤微生物总量;有益的氨化细菌和硝化细菌成倍增加,而无益的厌氧性细菌、反硝化细菌则受抑制。     

轮作模式与周期对黄土高原旱地小麦产量、养分吸收和土壤肥力的影响

【目的】粮草轮作、粮豆轮作是黄土高原旱地区常见种植制度,本文利用长期定位试验探索该地区轮作制度和茬口年限对小麦产量、养分吸收和土壤肥力的影响,以期优化旱地作物种植制度。【方法】长期定位试验始于1984年,试验设8个处理:对照(小麦连作,CK),粮草长周期轮作(3组种植方式:2茬小麦→4茬苜蓿→1茬马铃薯→小麦,WAT1;小麦→4茬苜蓿→1茬马铃薯→2茬小麦,WAT2;4茬苜蓿→马铃薯→3茬小麦,WAT3),粮草短周期轮作(2组种植方式:小麦+红豆草→红豆草→小麦,WST1;红豆草→小麦→小麦+红豆草,WST2),粮豆轮作(2组种植方式:小麦+糜子→豌豆→小麦,WPT1;豌豆→小麦→小麦+糜子,WPT2)。小区面积66.69 m2,每个处理重复3次,随机区组排列。小麦收获后采集植物及土壤样品,测定小麦产量、籽粒和秸秆养分含量、土壤肥力性质。【结果】与小麦连作相比,轮作小麦籽粒增产1.47%~29.66%,秸秆增产2.17%~29.77%,粮草轮作增产效果更显著,轮作优势在豆科牧草后第二年最高,第三年减弱。粮草长周期轮作有利于小麦对N、K、Fe、Cu、Zn的吸收,吸收量在苜蓿茬后第三年第二年第一年;粮草短周期轮作可提高小麦对N、K、Fe的吸收量,红豆草茬后第1年吸收量稍高于后第二年;粮豆轮作有利于小麦吸收N、K、Fe、Mn,豌豆茬后第二年吸收量大于第一年。轮作制度和茬口年限对小麦微量元素养分收获指数的影响程度大于大量元素,粮豆轮作有利于N、P、Cu向籽粒转移,3种轮作制度下小麦K收获指数均低于连作小麦,粮草轮作中小麦Fe收获指数低于连作小麦。轮作后,土壤全氮增加11.54%~20.51%,碱解氮提高9.66%~21.56%;粮草短周期轮作对土壤有机质、氮素和速效钾的提升作用突出,但有效磷亏缺23.97%;粮豆轮作对土壤磷素累积和有效化作用明显,其有效磷比小麦连作增加45.52%。【结论】黄土高原旱地区增加小麦产量、改善籽粒矿质营养,实现土壤培肥的较优轮作模式为红豆草(2~4年)→小麦(2年),以4~6年为一个轮作周期,同时注意增施磷肥。     

加工番茄连作对土壤理化性状及微生物量的影响

通过在石河子大学农学院试验站开展加工番茄连作定点微区试验,研究了不同连作处理(种植1 a、连作3 a、5 a和7 a)对新疆加工番茄土壤理化性状、微生物生物量和酶活性的影响。结果表明,随着连作年限的延长,土壤p H升高,全磷、速效磷及全钾含量呈先升后降的趋势,土壤容重无明显变化。连作7 a时土壤有机质、全氮及速效钾含量较对照分别下降了8%、21%和29%(p0.05)。土壤微生物量碳(SMBC)、微生物量氮(SMBN)和微生物商(q MB)呈显著下降趋势,与对照相比分别降低了52.3%、78.8%和48.2%(p0.01);微生物量磷(SMBP)呈先升后降趋势,连作3a时,SMBP含量达到最大值,是对照的1.65倍(p0.01)。土壤过氧化氢酶活性呈显著升高趋势,而脲酶、蔗糖酶、多酚氧化酶及磷酸酶活性的变化则相反。连作导致加工番茄产量显著下降,连作7 a时产量下降达34%(p0.01)。相关分析表明,p H、微生物量、q MB、酶活性及养分之间相关性极为密切,说明土壤微生物量和酶活性相结合,可以反映土壤质量的变化。加工番茄连作导致土壤p H和电导率升高,显著抑制了土壤微生物活性,降低了土壤肥力,最终造成产量下降,连作障碍明显。     

不同种植方式对北疆绿洲土壤养分和生物学性状的影响

长期种植不同作物对土壤的理化性质与生物学性状有很大影响。本研究针对北疆绿洲灰漠土几种典型作物种植方式,研究了不同作物长期种植对土壤养分、酶活性、微生物量碳氮以及土壤呼吸的影响。结果表明:长期种植不同作物使土壤表层(0～20cm)与亚表层(20～40cm)的土壤肥力性质产生明显分异,表层土壤的肥力水平明显高于亚表层;土壤pH则表层低于亚表层,而不同种植方式对灰漠土pH无显著影响。长期种植不同作物对土壤主要生物过程关键酶活性、土壤呼吸等土壤生物性状有明显影响,磷酸酶、脲酶、β-葡萄糖苷酶、多酚氧化酶、纤维素酶在不同种植方式下差异显著,小麦/油葵轮作10年(WSR)方式下上述5种酶活性均较高。土壤微生物量碳氮随棉花连作年限的延长而显著下降,且玉米连作10年(CrM)、小麦连作10年后棉花连作10年(WCtR)、棉花连作15年(CtM)和小麦/油葵轮作10年的土壤微生物量碳氮比分别为6.31、6.02、5.83和3.53。不同种植方式下土壤呼吸在120h内的变化均为先下降后趋于平稳,不同种植方式下的土壤呼吸商之间呈显著性差异,WSR呼吸商最高,平均20.54μg(CO2-C)·mg-1(Bc)·h-1,WCtR最低,平均14.01μg(CO2-C)·mg-1(Bc)·h-1。作物长期连作后与绿肥作物轮作,有利于提高土壤生物活性,是一种较好的种植方式。     

旱地长期轮作施肥对土壤肥力影响的定位研究

对设在黄土高原旱作农耕地上的两个长期定位试验进行研究，主要就不同施肥量，不同肥料配比，不同作物与不同轮作方式对土壤有机C、全N，有效P含量及苜蓿，小麦与玉米连作条件下土壤剖面三种养分含量分布进行研究，结果表明，长期施用化肥提高土壤有机C含量，幅度在2．3％－13．53％，对全N影响不大，施P显著提高土壤有效P的含量，每年单独施P2O5 180kg/hm^2，土壤有效P增加到55.11mg/kg，是试验前的12倍；不同施肥连作条件下，土壤有机C、全N因施有机肥而有显著提高，单施化肥对有机C、全N影响不大，施肥相同不同作物轮作处理之间的有机C、全N、有效P差别不明显。苜蓿连作不同施肥处理之间土壤剖面全N、有效P含量分布差别明显，NPM、P处理剖面20－100cm土层全N含量高于CK，而有效P分布在0－100cm土层之间为NPM＞P＞CK，同样长期施NPM，小麦，玉米，苜蓿对土壤0－60cm影响不同，苜蓿处理20－40cm土层养分含量低于玉米与小麦，试验结果表明土壤有机C含量与冬小麦产量之间呈极显著的线性相关关系。     

糜子不同种植方式对土壤酶活性及养分的影响

【目的】土壤酶参与土壤中多种生化活动,是衡量土壤生产力的指标之一。本文比较分析了不同种植方式下糜子生育期间土壤酶活性的动态变化以及成熟期土壤养分含量和糜子产量,旨在探明糜子连作障碍和连作减产的产生机制,为糜子高产高效栽培提供理论依据。【方法】以西北农林科技大学农作一站小杂粮轮作连作长期定位试验为平台,设轮作(T1)、隔年种植(T2)、连作2年(T3)、连作3年(T4)4个处理,在糜子播种期、苗期、拔节期、抽穗期、灌浆期、成熟期测定0—20 cm根际土壤中过氧化氢酶、脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶活性以及成熟期0—20 cm根际土壤养分含量,对同一时期不同处理间的酶活性和成熟期不同处理间土壤有机质、全氮、碱解氮、全磷、有效磷、全钾、速效钾含量以及土壤p H值进行方差分析,并分析土壤养分和酶活性以及糜子产量之间的相关性。【结果】1)土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶活性随着连作年限的增加而降低;碱性磷酸酶在连作2年处理的活性较低。2)随着连作年限的增加土壤p H值升高,土壤速效钾严重积累,速效磷消耗较多,说明连作导致土壤盐碱化。3)过氧化氢酶、脲酶、碱性磷酸酶活性与糜子籽粒产量呈显著正相关,土壤p H值与籽粒产量呈显著负相关;蔗糖酶活性、有机质含量与产量具有一定的相关性。【结论】糜子连作改变了土壤酶活性及土壤养分含量,导致土壤腐殖化和熟化程度减慢,土壤次生盐渍化加重,土壤养分不均衡,植株生长发育受到影响,造成籽粒产量的下降。因此,在糜子生产上要进行合理的轮作倒茬,从而减缓连作障碍,实现糜子高产优质。     

不同植烟模式对烤烟产质量、土壤养分和酶活性的影响

在贵州烟区具有代表性的第四纪黄壤上,进行了连续6年的田间定位试验,研究了烤烟连作,烤烟-玉米轮作和玉米-烤烟-烤烟轮作三种种烟模式对烤烟的产量和品质,土壤养分以及酶活性的影响。结果表明,烤烟连作降低烤烟的产量、质量和土壤pH,提高有效磷和速效钾含量,抑制脲酶和蔗糖酶活性,增加过氧化氢酶活性。相反,烤烟-玉米轮作和玉米-烤烟-烤烟轮作有益于提高烤烟的产量和质量,是值得推广的种烟模式。     

增氧灌溉对棉花营养特征及土壤肥力的影响

以新陆早41号为材料,通过模拟试验和田间小区试验,研究增氧对灌溉水溶解氧的影响,以及增氧灌溉对棉田土壤养分、土壤微生物数量、棉花养分吸收和产量的影响。增氧灌溉模拟试验设计4个充氧浓度(CK-0%、O_2-21%、O_2-30%、O_2-50%),连续测定主管道和滴灌带不同监测点位灌溉水溶解氧浓度;田间试验设计3种增氧灌溉方式,物理增氧PO、化学增氧CO和常规滴灌CK。结果表明,增氧灌溉能够明显提高灌溉系统内灌溉水的溶解氧浓度,并且随着溶解氧浓度的增加衰变增加,灌溉水溶解氧浓度增加至12~14 mg L~(-1)较为适宜;增氧灌溉显著促进棉花增产,PO、CO棉花产量分别较对照增加11.39%、11.42%;增氧灌溉能促进棉花对土壤养分的吸收,从而降低土壤中养分含量,棉田土壤速效氮、有效磷、速效钾、有机质含量均有所降低,CO处理土壤速效氮、有机质含量与对照之间的差异达到显著水平,分别降低27.23%、9.61%,PO处理速效钾含量与对照之间的差异达到显著水平,较对照降低5.78%;增氧灌溉对棉田土壤细菌、真菌、微生物数量有促进作用,PO、CO处理细菌数分别较对照提高28.38%、21.05%,微生物总量分别提高27.86%、20.63%,处理间差异均达到显著水平。说明棉花根系对氧敏感,增氧灌溉能够进一步挖掘棉花生产潜能,不同增氧措施均能在一定程度上促进棉花生长和促进棉花对土壤养分的吸收,能加速土壤有机质分解和养分释放。     

耕层增减对作物产量、养分吸收和土壤养分状况的影响

试验于2012—2015年在淮北平原中部的濉溪县展开,设原始耕层(TS)、在原始耕层厚度上人工削减5 cm(TS-5)和在原始耕层厚度上人工增加5 cm(TS+5) 3个处理。在玉米和小麦成熟期采样分析和田间测产,在3季小麦收获后分别采集0~20 cm土层土样进行分析,明确耕层厚度变化对玉米–小麦轮作体系作物产量、养分积累的影响和土壤养分含量的变化规律。结果表明,耕层减少5 cm处理明显降低玉米–小麦轮作体系作物产量和N、P2O5、K2O积累量,与原始耕层处理相比,分别下降了5.61%和8.31%、5.65%、18.38%;耕层增加5cm后作物产量和各养分积累量均未出现显著变化。第1个轮作周期结束时,耕层减少5cm处理的土壤有机质、全氮和速效钾含量明显低于原始耕层处理;而经过3个轮作周期,土壤有机质含量仍处于较低水平,全氮和速效钾含量逐渐回升,与原始耕层对应指标已无显著差异。耕层增加5cm处理明显提高了土壤有机质和各养分含量,并在3个轮作周期后仍处于较高水平。综上,耕层厚度减少5 cm会降低玉米–小麦轮作体系作物产量、各养分积累量和土壤有机质含量,并在短期内难以恢复;增加5 cm耕层虽然能改善土壤养分状况,但对作物产量和养分积累量的提高没有明显效果。     

水肥管理对带田土壤肥力和作物产量的影响

通过8年田间定位试验,采用裂-裂区的试验方法研究了灌溉定额、绿肥、化肥及其交互作用对灌漠土小麦/玉米带田土壤肥力和作物产量的影响。结果表明:随灌溉定额的增加,土壤全钾和全盐含量极显著降低,速效氮、速效磷和速效钾含量显著降低,pH值极显著上升。种植绿肥能极显著提高土壤的有机质、全氮、全钾和速效氮含量,能极显著降低土壤的pH值。施用化肥可以极显著提高土壤的有机质、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷、速效钾和全盐含量,能极显著降低土壤的pH值。对于小麦/玉米带田来说,6000 m3hm~(-2)的灌溉定额足以保证带田作物的产量水平,但要十分注意灌溉定额和灌溉时间的合理搭配,灌溉定额和灌溉时间要合理分配在影响小麦玉米产量的关键生育期。4500 m3hm~(-2)的灌溉定额下,种植绿肥能显著提高小麦产量。施用化肥能极显著提高小麦产量、玉米产量以及小麦玉米的总产量。灌溉定额与化肥之间的交互作用对玉米产量和总产量表现出极显著的影响,6000 m3hm~(-2)的灌溉定额下施用化肥能极显著提高带田玉米产量和总产量,此条件下带田玉米产量和总产量均达到最高。     

粉煤灰改土效应研究

六个省市多年试验研究证明燃煤电厂湿排法排出的粉煤灰改良粘质土壤增产效果明显，亩施粉煤灰１．５万到３万公斤时，小麦增产１２．７±５．８％，玉米增产１２．１±３．５％，水稻增产１３．５±７．０％，此外对谷子、棉花、蔬菜均有一定的增产效果。     

半干旱区长期施肥对作物产量和土壤肥力的影响

本文通过１５年的定位试验,研究了等氮等磷条件下不同肥料种类对作物产量及土壤养分供应能力的影响。结果表明:１、施用化肥与施用各种有机肥处理间产量差异不显著,但以施用化肥处理产量最高,全年产量为６５０８.５ｋｇ／ｈｍ2;２、各施肥处理均不同程度地促进了土壤全量养分和速效养分的增加;３、高碳类有机肥对土壤有机无机复合状况及腐殖质结合形态有较好的效果;４、对土壤酶活性影响较大,尤其是提高了土壤中蔗糖酶和脲酶的活性,绿肥表现最佳;５、对土壤水分类型及孔隙组成也有一定的影响,提高了土壤水分含量,改善了土壤物理性状;６、增加了土壤团聚体的含量,促进了微团聚体的形成,提高了团聚度和团聚水平     

Dicyandiamide as a nitrification inhibitor in crop production in the Southeastern USA

Abstract

The yield response to N with and without the use of the nitrification inhibitor, dicyandiamide (DCD), was determined on the field crops, sweet corn, cotton, wheat, and grain sorghum; and on the vegetable crops, bell peppers, potato, and tomato, on a large number of different soils in Alabama, Florida, Kentucky, Mississippi, and Virginia. In general, DCD inhibited nitrification for several weeks but inhibiting nitrate formation was not often reflected in crop yield response to N. Increase in yield resulting from DCD use were found for sweet corn in Florida, grain sorghum in Alabama, and potato in one of two years in Florida. Results with cotton were erratic, sometimes resulting in increased, sometimes in decreased, yields. Use of DCD for wheat production in the Southeast did not prove to be advantageous. Generally when DCD use benefitted yields, this occurred at the lower N rates, indicating that preventing loss of N at the lower end of the response curve resulted in a measurable positive effect. The studies reported indicate that consistent benefit from DCD use in the southeastern United States is unlikely.     

小麦/玉米/大豆和小麦/玉米/甘薯体系中玉米产量及养分吸收的差异

分别在四川2个玉米主产区川中丘区射洪县和川西山区雅安市,采用单因素随机区组设计,通过3年田间试验对比研究了小麦/玉米/大豆和小麦/玉米/甘薯模式下玉米产量、养分吸收积累规律以及与耕层土壤养分的关系。结果表明:两种套作模式经过一年种植后,小麦/玉米/大豆模式下玉米产量均高于小麦/玉米/甘薯模式下的玉米产量,但差异不显著,第二、三年分带轮作后,小麦/玉米/大豆模式下玉米产量显著高于小麦/玉米/甘薯模式下的玉米产量,二年平均分别高出 679.5 kg/hm2和 839.1 kg/hm2,增产9.4%和12.6%,射洪试验点增产作用较雅安试验点显著;分带轮作后两种套作体系玉米氮素吸收积累在拔节前差异不显著,拔节后小麦/玉米/大豆模式下玉米氮素积累量显著高于小麦/玉米/甘薯,磷的吸收积累则相反,从拔节期到开花期,小麦/玉米/大豆模式下玉米磷的吸收积累均显著低于小麦/玉米/甘薯,小麦/玉米/大豆模式下玉米钾素吸收积累量高于小麦/玉米/甘薯;不同作物带耕层土壤养分含量差异达显著水平,大豆带残留的硝态氮、速效氮、速效钾2个试验点平均分别比甘薯带高18.4%、24.1%、6.0%,而铵态氮和速效磷甘薯带较大豆带分别高18.9%和17.1%,两种套作模式中玉米带耕层土壤养分含量差异不显著,经第二、三年分带轮作后,耕层土壤养分含量差异减小,表明分带轮作玉米能较好均衡田间养分。     

Soil properties affect crop yield changes under conservation agriculture: A systematic analysis

Conservation agriculture (CA) has the potential to sustain soil productivity and benefit agroecosystems, yet it is not fully understood how yield responses of different cropping systems are affected by inherent soil characteristics, for example, texture and dynamic soil properties, such as aggregation, nutrients and erosion. In this study, we conducted a systematic review to compare crop yield from cropland with conventional management versus different CA practices, specifically reduced- or no-tillage, agroforestry, organic farming and cover crops. The data were first analysed for different climatic regions, soil textures and cash crop types. We then quantified how yield responses correlated with soil properties change under different CA practices. The results showed that CA practices were associated with an overall mean crop yield increase of 12%. This response was primarily driven by corn, which had a mean yield increase of almost 41% after CA implementation, whereas other cash crops did not have significant yield responses or showed slight decreases, as rotation with mixtures of multiple cash crops had a mean decrease of 6% when using CA. The increase in corn yield after CA may be related to the enhanced ability of that crop to absorb nutrient elements (e.g. nitrogen) and reduce nutrient leaching. Agroforestry increased crop yield by 66% and cover cropping increased yield by 11%, likely due to increases in soil water content and nutrient availability and decreases in erosion and surface runoff. However, other agricultural systems showed no significant increase after CA compared with conventional row cropping practices. Using CA practices had the greatest yield benefit in tropical climates and when farming in coarse-textured soils. In addition, legumes and grass-legume mixtures resulted in significant cash crop yield increases, possibly because legumes promoted the increase of soil nitrogen and depleted soil moisture less compared with other cover crops. The results provide new insight into how interactions between soil properties and CA practices affect crop yield and at the same time can help guide the development of practical, evidence-based guidelines for using conservation practices to improve yield in corn and other cash crops.     

豆麦轮作区麦秸长期还田对作物产量及土壤化学性质的影响

麦秆还田对作物产量影响以及秸秆还田如何施肥是农业生产者极为关注的问题,为了明确豆麦轮作麦秆长期还田对作物产量及对土壤化学性质的影响,该文依托黑河市长期定位实验站,采用裂区试验方法,主处理为秸秆还田与不还田处理,副处理为低、中、高不同施肥水平,试验于1980年开始,轮作模式先后为麦-豆-麦和麦-豆轮作模式,通过连续38 a(1980—2018年)调查,探明麦豆轮作条件下麦秸还田及不同施肥水平对作物产量影响。结果得出:麦秸还田后种植大豆、小麦,多年产量与不还田比差异不显著(P0.05);连续施肥效果,大豆中肥区比低肥区增产7.42%～10.81%,达到差异显著水平,小麦高肥区比低肥区增产14.52%～19.33%,差异极显著(P 0.01);麦秸还田大豆增产效果,还田前期(1～6季)大豆平均产量比不还田增产5.91%,后期(7～16季)平均增产7.52%,麦秸还田小麦增产效果,还田前期(1～5季)和后期(6～16季)平均增产0.31%、0.22%,后期增产频率高;麦秆隔年还田显著增加速效钾含量,施肥可以有效增加土壤碳、氮、磷含量,但长期高肥易导致土壤酸化。     

现阶段作物生产的生态与经济效益评估 ——以江苏省为例

通过成本、效益比较和土壤养分投入产出分析,对江苏省现阶段的作物生产状况进行了生态与经济效益评估。结果表明:在农业劳动力多而耕地少的地区,棉花与玉米、小麦、油菜接作均可获得较高经济效益;在劳动力紧缺、规模化生产的地区,种植水稻 玉米、水稻 小麦、水稻 油菜为宜,不仅省工,且可获得较高的经济效益和产品能,水稻 玉米种植模式还能获得较高的秸秆能。在当前条件下,5种作物的N肥投入均大于产出,P肥产投接近平衡,而K肥投入远远小于产出。为兼顾经济效益和生态效益,维持土壤肥力平衡,水稻施N量应减少165～225 kg/hm2,小麦应减少75～105 kg/hm2,玉米应减少90～165 kg/hm2,棉花应减少120 kg/hm2,油菜应减少60～90 kg/hm2。棉花施K量应增加120 kg/hm2,而其余作物可通过秸秆还田来补充土壤K,维持K的产投平衡。     

The results of an NPK-fertilisation trial of long-term crop rotation on carbonate-rich soil in Estonia

ABSTRACT

Soil is an element of crop cultivation that demands consistent fertilisation to compensate for the nutrients that are removed by the harvest. Changes in soil because of prolonged fertilisation can only be estimated by long-term field trials. Experiments in long-term field trial site Kuusiku (since 1965) include crop rotation of potato, late harvest barley, early harvest barley undersown with forage grasses (red clover?+?timothy), 1-year forage grasses, 2-year forage grasses, and winter rye. Various combinations of mineral and organic fertilisers were used to investigate the yield, soil humus, phosphorus, and potassium content (available and total) of the top- and subsoil. Fertilisation improved the yield of different crops by 1.3–2.6 times; meteorological conditions caused the yield to vary up to 6.4 times. The concentration of humus decreased 0.2% when not using inorganic and organic fertilisers; use of fertilisers increased the concentration of humus by 0.2–0.6%. The humus-rich subsoil (3.5% humus) contained less available phosphorus than humus-poor subsoil (humus 3.0%), which had 29 and 63?mg P_DL kg^?1, respectively. Grasses in crop rotation enriched the soil with organic matter and reduced the excess of nutrients remaining from previous fertilisation, thereby decreasing nutrient leakage and eutrophication of bodies of water.     

Non-symbiotic bacterial diazotrophs in crop-farming systems: can their potential for plant growth promotion be better exploited?

Biological N₂ fixation (BNF) by associative diazotrophic bacteria is a spontaneous process where soil N is limited and adequate C sources are available. Yet the ability of these bacteria to contribute to yields in crops is only partly a result of BNF. A range of diazotrophic plant growth-promoting rhizobacteria participate in interactions with C₃ and C₄ crop plants (e.g. rice, wheat, maize, sugarcane and cotton), significantly increasing their vegetative growth and grain yield. We review the potential of these bacteria to contribute to yield increases in a range of field crops and outline possible strategies to obtain such yield increases more reliably. The mechanisms involved have a significant plant growth-promoting potential, retaining more soil organic-N and other nutrients in the plant-soil system, thus reducing the need for fertiliser N and P. Economic and environmental benefits can include increased income from high yields, reduced fertiliser costs and reduced emission of the greenhouse gas, N₂O (with more than 300 times the global warming effect of CO₂), as well as reduced leaching of NO₃⁻-N to ground water. Obtaining maximum benefits on farms from diazotrophic, plant growth promoting biofertilisers will require a systematic strategy designed to fully utilise all these beneficial factors, allowing crop yields to be maintained or even increased while fertiliser applications are reduced.