秸秆还田对水稻-油菜轮作体系土壤活性有机碳组分及酶活性的影响

为研究成都平原油菜-水稻轮作体系下不同秸秆用量对土壤活性有机碳组分及碳循环酶活性的影响,于2017—2020年开展连续3 a的田间定位试验,分析秸秆不还田对照(CK)、常规化肥(NPK)、常规化肥+1/2量秸秆(SR1)、常规化肥+全量秸秆(SR2)、常规化肥+2倍秸秆(SR3)5个处理下土壤理化性质、活性有机碳组分含量、碳循环酶活性及其相互间的相关性。结果表明：相比试验前,秸秆还田能有效改善土壤理化性状,提高土壤速效氮、磷、钾等养分含量;与CK处理相比,秸秆还田处理的土壤有机碳、易氧化有机碳、溶解性有机碳以及微生物量碳含量分别显著提升了5.05%～8.55%,18.40%～36.80%,35.76%～66.93%,27.20%～52.10%,且均表现为秸秆用量越大活性有机碳组分含量越高。另一方面,与CK和NPK处理相比,3个秸秆还田处理土壤纤维素酶、β-葡萄糖苷酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶活性均显著提升;其中SR2处理下的土壤纤维素酶、β-葡萄糖苷酶、多酚氧化酶活性值最高,比SR1处理分别显著高出16.25%,8.49%,14.69%,SR3处理下的过氧化氢酶活性最高,比SR1处理显著...     

沼液施用对西兰花耕作土壤微生物特性的影响

以常规施肥作为对照,研究西兰花种植前和收获后沼液施用对土壤微生物数量、酶活性和养分含量的影响。结果表明:西兰花种植前,沼液施用使细菌和放线菌数量分别增加了91.16%和79.09%,真菌反而减少了55.03%;沼液施用土壤脲酶和蔗糖酶活性比常规施肥分别低了27.01%和15.58%。西兰花收获后,沼液施用土壤脲酶和蔗糖酶活性比常规施肥分别增加了13.18%和11.50%。西兰花种植前和收获后,沼液施用分别使土壤有机质含量提高79.61%和29.46%。沼液施用可增加西兰花种植前土壤细菌和放线菌数量,促进西兰花收获后土壤脲酶和蔗糖酶活性和提高土壤有机质含量。     

节水灌溉对冬小麦田土壤微生物特性、土壤酶活性和养分的调控研究

为了探讨节水灌溉下土壤微生物特性和土壤酶活性的变化特征及其与土壤养分之间的关系,在华北平原旋耕条件下,研究了不同灌溉处理(常规灌溉W1、节水灌溉W2和无灌溉W3,冬小麦全生育期总灌溉量分别为150,75,0 mm)对冬小麦田土壤微生物量氮、基础呼吸、土壤酶活性和土壤养分的影响。结果表明:减少灌溉量可显著降低土壤微生物量氮和土壤基础呼吸。随着灌溉量的减少,β-葡萄糖苷酶和多酚氧化酶活性随之降低;而W3可显著提高脲酶活性。土壤含水量随灌溉量的减少而降低。水分胁迫可显著提高土壤有机碳和硝态氮含量,但有降低铵态氮含量的趋势。相关性分析可知,土壤微生物量氮与土壤铵态氮含量显著正相关。β-葡萄糖苷酶和多酚氧化酶活性均与土壤含水量和铵态氮含量显著正相关,β-葡萄糖苷酶活性与有机碳含量显著负相关;脲酶活性与有机碳和硝态氮含量显著正相关,而与土壤含水量显著负相关。可见土壤微生物特性和土壤酶活性受灌溉处理调控,并且与土壤C、N养分的循环转化关系密切。     

沼肥与生物有机无机复合肥在保护地蔬菜上应用效果研究

试验研究了化肥、生物有机无机复合肥、生物有机肥、沼肥对日光温室秋冬茬黄瓜及对土壤理化性质的影响。试验结果表明,施用沼肥、生物有机肥、生物有机无机复合肥有改善土壤理化性状、增强土壤保水保肥能力的作用。表现为与试前土壤相比较,土壤容重下降,土壤总孔隙度和土壤含水量增加,其中施用沼肥的处理影响最大,土壤容重降低了4.26%,土壤总孔隙度和土壤含水量分别提高了4.68%,10.7%;施用沼肥,耕层土壤有机质、全氮、速效钾含量增加最高,而完全施用生物有机无机复合肥的处理全磷、速效磷、碱解氮增幅最大。施用沼肥和生物有机无机复合肥可以促进黄瓜的生长和提高产量,产量比对照(不施肥处理)分别增加了102.8%,123.1%。各处理除沼肥和生物有机肥两处理间产量差异不显著外,其他处理间差异均达极显著水平。另外,施用沼肥、生物有机肥、生物有机无机复合肥可以提高果实中Vc、还原糖含量,并降低硝酸盐含量,提高了果实品质。     

蚯蚓粪肥对玉露香梨果实品质及土壤理化性状和酶活性的影响

探讨施用蚯蚓粪肥配缓释肥对‘玉露香梨’果实品质及土壤综合肥力的影响，为‘玉露香梨’果园推广施用蚯蚓粪肥提供数据支撑。连续3年对‘玉露香梨’果园设置不施肥、施牛粪堆制肥和施蚯蚓粪肥配缓释肥3种施肥处理，对比不同处理的果实品质、土壤养分含量和酶活性的变化，并对果实品质和土壤综合肥力的相关性进行分析。结果表明，同施用牛粪堆制肥相比，梨园施用蚯蚓粪肥和缓释肥，果糖含量提高1.93%，维生素C提高10.90%，可溶性蛋白含量提高20.99%；土壤有机质提高19.59%，土壤酸性磷酸酶活性显著降低(6.087 μmol/g)，脲酶活性显著提高(1.249 mg/g)。土壤综合肥力与果实品质的相关性分析表明，果实中果糖、维生素C和可溶性蛋白含量与土壤中有机质、全氮、全磷、速效磷、速效钾、酸性磷酸酶活性和蔗糖酶活性呈显著正相关。‘玉露香梨’果园连续施用蚯蚓粪配施缓释肥4 kg/株，较施用牛粪堆肥组，提高了土壤的综合肥力，在显著提高土壤有机质、全氮、全磷、速效磷和速效钾含量，以及酸性磷酸酶活性和蔗糖酶活性的同时，亦提高了‘玉露香梨’的果糖、维生素C和可溶性蛋白含量，明显改善了‘玉露香梨’的果实品质。     

生物炭与有机肥施用对黄褐土土壤酶活性及微生物碳氮的影响

研究了生物炭与有机肥配施对土壤酶及其微生物生物量碳氮的影响,为黄褐土障碍因子改良及合理施肥提供参考。在等氮条件下设置了6 个施肥处理：不施肥(CK)、单施生物炭(B)、氮磷钾配合施用(NPK)、氮磷钾+生物炭(NPK+B)、氮磷钾+有机肥(NPK+M)、氮磷钾+有机肥+生物炭(NPK+B+M)。采用氯仿熏蒸-K2SO4浸提法和化学分析法分别对土壤微生物量碳氮、酶活性和土壤化学性质和作物产量进行测定分析。结果表明：在黄褐土条件下,生物炭与有机肥处理均能显著提高土壤脲酶活性和土壤微生物生物量碳、氮含量,其中以NPK+M+B处理效果最好。有机肥能够促进β-葡萄糖苷酶酶活性,而生物炭与其作用相反。土壤微生物量碳氮、脲酶和β-葡萄糖苷酶与产量之间存在显著或极显著正相关关系。本试验条件下,生物炭与有机肥的添加能够提高土壤酶活性,提高土壤有机碳和全氮含量,以NPK+B+M处理对酶活性提升效果最好。     

细胞壁降解酶在苹果霉心病菌致病过程中的作用研究

为明确细胞壁降解酶在苹果霉心病菌致病过程中的作用,以‘红星’苹果为材料,研究了活体内外霉心型致病菌链格孢菌(Alternaria alternata)和心腐型致病菌粉红单端孢菌(Trichothecium roseum)细胞壁降解酶的活性,以及使用商业酶处理后苹果的发病情况。结果表明：在不同碳源物质诱导下两种病原菌细胞壁降解酶变化不同。苹果细胞壁粉对粉红单端孢菌滤纸酶活性诱导的最高。而链格孢菌滤纸酶活性在纤维素粉和细胞壁粉诱导下明显高于其他处理(P<0.05)。两个致病菌的羧甲基纤维素酶均在细胞壁粉诱导下活性最高(P<0.05)。粉红单端孢菌的β-葡萄糖苷酶在果肉中诱导活性最高。链格孢菌β-葡萄糖苷酶在果肉和纤维素粉中诱导活性最高。β-葡萄糖苷酶和纤维素酶这两种致病酶只在发病苹果的病健界处明显升高(P<0.05)。纤维素酶和葡萄糖苷酶接种3d了苹果后发病面积分别为2.46 cm2和0.75 cm2(图8),而症状与致病菌接种后相似。上述结果表明纤维素酶和葡萄糖苷酶这两种致病酶在苹果霉心病病原菌致病过程中起重要作用,特别是纤维素酶。     

沼气发酵残留物对苹果品质的影响

通过田间设置小区试验,研究分析了沼肥对果树产量、产值,苹果品质的影响。结果表明,应用沼肥进行根施和叶面喷施,具有促进果树生长发育,提高产量,改善果实营养品质,提高商品率,增加产值,减少农药、化肥的支出,降低了面源污染,改善了环境质量。沼肥:化肥=1:1的肥料配比效果最好,其中(1)施户用沼肥的苹果总产量增加6.61%,每公顷增收7626元,每公顷节支2100元,苹果的还原糖、维生素C、糖酸比的含量分别比CK高5.9%、67.6%、16.0%,达到显著水平;(2)施工程沼肥的苹果总产量增加6.80%,每公顷增收6268.5元,每公顷节支2100元,苹果的还原糖、维生素C、糖酸比的含量分别比CK高1.5%、3.1%、2.2%;(3)施工程沼肥与施户用沼肥的苹果品质差异较大。     

氮肥减量配施土壤调理剂对水稻产量及Cd含量的影响

旨在探明氮肥减量配施土壤调理剂对水稻生长和Cd吸收的影响,为Cd污染稻田的安全利用与合理施肥提供科学依据。利用Cd污染稻田,采用田间小区试验,研究氮肥减量配施碱性缓释肥、生物有机肥、微生物肥对水稻产量和Cd含量的影响。结果表明,施用碱性缓释肥、生物有机肥、微生物菌肥的水稻产量分别比对照增产7.42%(P0.05),8.59%(P0.05)和4.59%,氮肥减量20%配施碱性缓释肥、生物有机肥的水稻产量分别比对照增产5.55%和7.61%(P0.05),而氮肥减量20%配施微生物菌肥的水稻产量仅比对照降低2.48%,无显著差异,表明在氮肥一次性基施条件下实行氮肥减量20%可行。施用碱性缓释肥及其与氮肥减量20%配施皆可显著提高土壤p H值,降低土壤有效态Cd含量,并显著降低水稻秸秆及稻米Cd含量,其稻米Cd含量分别比对照降低31.29%(P0.05)和26.58%(P0.05);施用生物有机肥也可有效提高土壤p H值,降低土壤有效态Cd含量,并显著降低水稻秸秆和稻米Cd含量,但生物有机肥与氮肥减量20%配施时降低水稻秸秆和稻米Cd含量的效果不明显,施用生物有机肥及其与氮肥减量20%配施的稻米Cd含量分别比对照降低31.27%(P0.05)和11.96%;施用微生物菌肥及其与氮肥减量20%配施的水稻稻米及秸秆降Cd效果皆不明显。配施碱性缓释肥、生物有机肥、微生物菌肥时,氮肥减量20%皆减弱了其对水稻秸秆和稻米的降Cd效果。     

沼气发酵残留物对苹果品质的影响

通过田间设置小区试验，研究分析了沼肥对果树产量、产值，苹果品质的影响。结果表明，应用沼肥进行根施和叶面喷施，具有促进果树生长发育，提高产量，改善果实营养品质，提高商品率，增加产值，减少农药、化肥的支出，降低了面源污染，改善了环境质量。沼肥:化肥=1:1的肥料配比效果最好，其中（1）施户用沼肥的苹果总产量增加6.61%，每公顷增收7626元，每公顷节支2100元，苹果的还原糖、维生素C、糖酸比的含量分别比CK高5.9%、67.6%、16.0%，达到显著水平；（2）施工程沼肥的苹果总产量增加6.80%，每公顷增收6268.5元，每公顷节支2100元，苹果的还原糖、维生素C、糖酸比的含量分别比CK高1.5%、3.1%、2.2%；（3）施工程沼肥与施户用沼肥的苹果品质差异较大。     

南疆地区苹果园土壤肥力营养状况分析

为探明南疆地区不同土壤质地、不同树龄‘红富士’苹果园土壤养分及矿质元素的特性,分别以壤土、沙土、粘土质地幼龄和盛果期果园为研究对象,分别测定0~20 cm、20~60 cm土样有机质、N、P、K、Ca、B、Mg等矿质元素含量,研究不同果园土壤养分和矿质元素的特性。结果表明：（1）盛果期果园有机质和矿质元素的含量高于幼龄期果园。（2）不同土壤质地果园土壤中有机质和矿质元素的含量差异较大,壤土和粘土质地果园土壤中矿质元素的分布规律相似。（3）0~20 cm和20~60 cm土层中矿质元素的分布有一定的差异,其中有机质与有效硼的差异较大,达到差异显著性。（4）阿克苏地区苹果园土肥管理过程中应增施有机肥、速效氮和有效硼,同时对沙土果园的管理还应该增加钙肥和镁肥的管理。     

东部平原矿区不同培肥处理对复垦土壤特性的影响

为了解决矿区复垦土地质量不高的问题,在小区模拟复垦地上进行有机无机配合施肥（FM）、施用有机肥（M）、施用无机肥（F）、种植绿肥（GF）以及不施肥（CK）等5种处理措施,通过3年定位培肥小区试验,研究不同培肥处理对土壤理化性质和农作物产量的影响。结果表明：不同培肥处理措施下,有机质、N、P、K在土壤中的含量具有分层现象,其在0~20 cm表层（L1）中大于20~40 cm亚表层（L2）;从培肥处理对土壤肥力大小影响来看,不同处理间表现为：FM>GF>F>M>CK;从玉米株高、产量等长势来看,不同处理间表现为：FM>F>M>CK,与土壤肥力不同处理间的变化一致。综合分析来看,有机肥化肥配合施用对复垦土壤的培肥效果最好,是改良复垦土壤的有效方法。     

Effects of different manuring systems with and without biogas digestion on soil mineral nitrogen content and on gaseous nitrogen losses (ammonia,nitrous oxides)

Nitrogen (N) is the most susceptible nutrient to transformations affecting plant availability. These transformations include mineralization, immobilization, nitrification and denitrification, as well as leaching and ammonia volatilization. Use of stable wastes and other residues for biogas digestion may reduce N-losses. It is the purpose of this paper (i) to assess the effects of biogas digestion on soil mineral N (SMN) content in spring and autumn, (ii) to compare NH₃ volatilization following superficial application of different manures to a cereal crop, (iii) to compare greenhouse gas emissions of differently treated liquid slurry after its application via injection into closed slots, and (iv) to compare greenhouse gas emissions of differing manuring treatments within a whole organic stockless cropping system. The SMN content in autumn was not influenced by digestion of slurry. However, if cover crops and crop residues were harvested for digestion instead of leaving it on the field, a strong decrease of the SMN content was measured. Ammonia volatilization after application from digested slurry was higher than the volatilization from undigested slurry, likely due to the effect of the higher ammonia content and higher pH. Organic manuring by application of liquid effluents of the biogas digester, by incorporation of green manures with a narrow C/N ratio or by mulching aboveground biomass of a clover/grass-ley, resulted in a strong increase in N₂O emissions. The balance showed a 38% decrease in N₂O emissions for a whole arable organic stockless cropping system when crop residues and the clover/grass-ley were harvested, digested, and the effluents were reallocated within the same cropping system, in comparison to mulching and incorporation of the biomass as green manure. Injection of liquid cattle slurry resulted in a strong increase of N₂O emissions. The results provide some evidence that denitrification during nitrification was the driving force for the measured emission peaks. It was concluded, that biogas digestion of field residues resulted in a win-win situation, with additional energy yields, a lower nitrate leaching risk and lower nitrous oxide emissions. However, the propensity to ammonia volatilization was higher in digested manures.     

Effects of biogas digestion of clover/grass-leys, cover crops and crop residues on nitrogen cycle and crop yield in organic stockless farming systems

The trend towards specialization in conventional farming led to large agricultural areas in Germany and in Europe lacking livestock. Also stockless organic farming has increased during recent years. In organic farming clover/grass-ley (CG) provides nitrogen (N) to the whole cropping system via symbiotic N₂ fixation and also controls certain weeds. A common practice in organic farming, when ruminants are not present, is to leave the biomass from CG in the field for their residual fertility effect. CG biomass, crop residues (CR) and cover crops (CC) represent a large unexploited energy potential. It could be used by anaerobic digestion to produce biogas. A field experiment was carried out by implementing a whole cropping system with a typical crop rotation for such farming systems on the research station Gladbacherhof from 2002 to 2005. The crop rotation consisted of six crops (two legumes and four non-legume crops). The aim was to evaluate whether the use of N could be improved by processing biomass from CG, CR and CC in a biogas digester and using the effluents as a fertilizer, compared to common practice. In the control treatment, represented by the usual stockless system, the CG, CR and CC biomass were left on the ground for green manure purposes. In the biogas systems these substrates were harvested for digestion in a biogas plant. The effluents of digestion were used to manure the non-legumes in the same crop rotation. Results indicate that digestion of CG, CR and CC can increase the crop dry matter and N yields and the N content of wheat grains in organic stockless systems. Harvesting and digestion of residues and their reallocation after digestion resulted in a better and more even allocation of N within the whole crop rotation, in a higher N input via N₂ fixation and lower N losses due to emissions and probably in a higher N availability of digested manures in comparison to the same amounts of undigested biomass.     

华北半干旱区农田土壤肥力变化及培肥管理对策——以山西忻府区为例

为了揭示华北半干旱区农田养分丰缺状况和演变规律,和指导培肥地力管理措施,以忻府区为例,采用1963年、1980年、2006年和2010年4次土壤肥力监测及农业统计数据和农户调查资料,研究4个主要土壤肥力指标（有机质、全氮、有效磷和速效钾）的变化程度,并分析忻府区农田土壤肥力演变趋势及原因,提出未来培肥管理的相应对策。结果表明,自1963年以来,全区土壤养分平均含量总体处于逐年下降的趋势,1980年基本处于最低水平,之后养分开始缓慢回升,从2006年以后养分增加速度加快,到2010年,有机质、全氮、有效磷和速效钾含量分别达到15.3、0.79、15.6、149 mg/kg。导致这种变化的主要农田管理原因是,投入的严重不足和种植模式改变使前期肥力出现下降,1980年后化肥施用量大幅增加和灌溉条件的改善促进土壤肥力的回升,而秸秆还田加快了2006年以后土壤肥力回升。实施精准配方施肥,推行秸秆还田,有机无机相结合的施肥制度,并实行保护性耕作措施、改善灌溉条件和扩大灌溉面积的综合管理是所在区域加快土壤培肥的有效措施。     

沼液施用量对小麦产量及土壤理化性质的影响

为给沼液循环利用提供科学理论依据,以‘扬麦16’为材料,研究了沼液施用量对小麦群体质量、产量及土壤理化性质的影响。结果表明,与对照处理（不施沼液CK）相比,施用沼液能增加小麦分蘖数和分蘖成穗率,随着沼液施用量的增加SPAD值、叶面积指数、干物质积累量也相应提高;施用沼液处理土壤容重下降,孔隙度增加,其中TR5（基肥60000 kg/hm²沼液+150 kg/hm²尿素）和TR6（75000 kg/hm²沼液+150 kg/hm²尿素）处理土壤容重达到了1.0 g/cm3以下。施用沼液可明显提高土壤氮磷钾含量,最大增幅分别为15.3%（全氮）、34.5%（有效磷）、16.2%（缓效钾）;施用沼液处理均较对照增产,且差异达极显著水平,其中TR5（基肥60000 kg/hm²沼液+150 kg/hm²尿素）处理小麦产量最高,达6525.00 kg/hm²,比对照产量高6.5%。沼液施用量以60000~75000 kg/hm²之间效果较佳。     

有机肥替代对棉花养分积累、产量及土壤肥力的影响

【目的】研究不同有机肥替代率对黄河流域棉株生物量、养分积累、产量、氮磷比及土壤肥力的影响,试图探索出有机肥替代化肥的适宜替代率,为有机肥、无机肥在黄河流域棉田合理施用提供参考依据。【方法】试验始于2016年,在中国农业科学院棉花研究所试验基地设置6个施肥处理:T1:不施肥,T2:100%化肥,T3:20%有机肥+80%化肥,T4:40%有机肥+60%化肥,T5:50%有机肥+50%化肥,T6:100%有机肥。经3年施肥后,2018年进行田间取样,分析不同施肥处理对棉花生物量、养分积累、产量、氮磷比及土壤肥力的影响。【结果】(1)有机肥替代50%化肥处理提高棉株生物量、养分积累和籽棉产量。(2)与单施化肥处理相比,施用有机肥处理土壤有机质、全氮、速效磷、碱解氮含量均有增高趋势,全部施有机肥显著增加土壤速效磷含量。(3)棉株全氮、全磷积累量与棉株生物量呈极显著正相关,棉株根、茎氮磷比与籽棉产量呈极显著负相关。【结论】有机肥替代部分化肥能减少化肥用量,连续应用有机肥替代部分化肥具有增加土壤肥力的趋势;有机肥替代50%化肥处理能增加棉花生物量、养分积累量,提高籽棉产量,替代效果最好。     

中国苹果土壤养分丰缺指标与适宜施肥量初步研究

为了给中国苹果测土施肥提供科学依据,采用零散实验数据整合法和"养分平衡—地力差减法"新应用公式,开展了中国苹果土壤养分丰缺指标与适宜施肥量研究.结果 表明:中国苹果土壤有效磷第1～7级丰缺指标依次为:≥51、16～51、5～16、2～5、0.4～2、0.1～0.4、＜0.1 mg/kg;土壤速效钾第1～5级丰缺指标依次...     

长期不同施肥模式对稻田土壤磷素及水稻营养的影响

基于16年长期定位试验,选取了无肥对照(CK)、无肥基础上的有机物循环利用(C)、NPK化肥配施(NPK)、NPK化肥基础上的有机物循环利用(NPK+C)、减量施肥(F+1/2C) 5个处理,通过测定各处理土壤P素肥力指标和水稻植株P含量,研究了不同施肥模式对土壤P素肥力特性和水稻P营养的影响。结果表明,长期不同施肥模式显著改变了0~20 cm土壤P素肥力特性和水稻对土壤P素的吸收利用,对20~40 cm土壤P素肥力影响不大。NPK化肥配施与无肥对照相比,耕层土壤Olsen-P和全P含量分别提高了108.8%和31.9%,各生育期水稻植株P含量(含稻谷)差异显著。NPK化肥配施基础上的有机物循环利用与NPK化肥配施相比,耕层土壤Olsen-P和全P含量分别提高了84.3%和19.4%,土壤P素活化系数达到2.96,差异显著,各生育期水稻植株P含量(稻谷除外)差异显著。无肥基础上的有机物循环利用与无肥对照相比,耕层土壤P素肥力指标、水稻植株P含量(含稻谷)差异均不显著。减量施肥处理与NPK化肥配施相比,土壤肥力性状无明显差异,植株中P含量略有下降,稻谷中P含量差异不显著。施NPK化肥基础上的有机物循环利用明显改善了土壤P素肥力性状,提高了土壤P素活化度,促进了水稻对P素的吸收利用。