滴灌施肥对红地球葡萄产量、品质及土体氮磷钾分布的影响

【目的】研究滴灌施肥对‘红地球’葡萄产量、品质与土体氮磷钾分布的影响,为科学合理制定河北省葡萄水肥管理策略提供理论及技术依据。【方法】以河北省怀来县15年生‘红地球’葡萄为试材,设置5个不同水肥投入水平,分别为传统灌溉施肥 (CK)、传统施肥 + 滴灌 (FCK + D)、滴灌施肥Ⅰ (F1 + D)、滴灌施肥Ⅱ (F2 + D)、滴灌施肥Ⅲ (F3 + D)。滴灌用水量为传统灌溉用水量的55%,CK与FCK + D施肥总量相同 (N、P₂O₅、K₂O总施入量分别为2708.7、2615.45、1315.2 kg/hm2),与CK相比,F1 + D总N、P₂O₅、K₂O施入量分别降低了68.32%、87.61%、40.47%;F2 + D较F1 + D减少17.31%的磷和12.54%钾肥量,F3 + D又降低了18.53%的氮肥量。对葡萄的产量与品质和氮、磷、钾等养分在0—100 cm土体中的分布进行了分析,并计算了养分利用效率及成本收益。【结果】2012年和2013年CK处理葡萄产量分别为24115 kg/hm2和23020 kg/hm2,F1 + D处理显著高于CK,分别为28830、27272 kg/hm2,平均提高了19.0%,而F2 + D、F3 + D和FCK + D与CK处理间差异不显著。品质方面,F3 + D的千粒重显著高于CK,在2012与2013年分别为11.39、11.47 kg,平均提高了7.2%,而F1 + D、F2 + D和FCK + D与CK处理间差异不显著。2012年和2013年CK处理果实Vc含量分别为14.36、14.42 mg/100 g,F1 + D、F2 + D和F3 + D显著高于CK,分别平均提高了16.7%、15.2%和15.6%。在土体养分分布方面,土体中上层 (0—60 cm) 滴灌施肥处理养分含量与传统水肥处理不存在显著差异,但60—100 cm土层中,F1 + D的硝态氮、速效磷含量最低,分别为21.37、28.56 mg/kg,F1 + D、F2 + D和F3 + D的速效钾含量分别为126.11、117.75、139.00 mg/kg,均显著低于CK,但三者间无显著差异。滴灌施肥各处理的灌溉水利用效率和肥料偏生产力最高可比CK高出209.1%和266.3%;F1 + D、F2 + D、F3 + D在水肥投入及用工成本上较传统管理分别平均节省了17857.5、18547.5、17752.5元/hm2,实现了增产增效。【结论】葡萄生产中采用滴灌施肥技术,并根据葡萄生育期养分需求 (前期补充氮磷,膨大期后适当增施钾肥),能够显著提高葡萄产量,改善果实品质,降低养分淋失,增加农民经济收益。综合比较,以不降低氮磷钾施肥量、以滴灌施肥代替土施的F1 + D在产量、品质及节本增效等方面综合表现最优,氮、磷向60 cm以下的土层淋洗量也大大减少,比CK增收47145～51024元/hm2。     

硝态氮源及碳源有效性对土壤N_2O和CO_2排放的影响

以华北平原农田土壤为对象,通过室内静态培养系统研究NO_3~--N与不同碳源组合对土壤N_2O和CO_2排放的影响。结果表明,NO_3~--N作为氮源和不同碳源施入土壤,除NO_3~-+纤维素,其余土壤N_2O排放通量均高于对照组和只添加氮源土壤;NO_3~--N和不同碳源组合的CO_2累积排放量均高于对照和只添加氮源土壤。NO_3~-+果胶的N_2O排放量在第1 d达到最大值1 383.42μg N·kg~(-1)·d~(-1);NO_3~-+葡萄糖的CO_2排放量在第1 d达到最大值370.13 mg C·kg~(-1)·d~(-1),CO_2累积排放量顺序为:葡萄糖果胶秸秆纤维素淀粉木质素。土壤NO_3~--N含量与N_2O排放呈极显著正相关。总之,添加纤维素可以抑制N_2O的排放,促进CO_2排放,并增加土壤中NO_3~--N含量,添加其余碳源均会促进土壤N_2O和CO_2排放。     

控释尿素对夏玉米产量、氮肥利用效率及土壤硝态氮的影响

以夏玉米为研究对象,通过田间试验,比较分析不同氮水平下控释尿素与普通尿素的夏玉米产量、氮肥利用效率及土壤硝态氮间的差异。结果表明:控释尿素能显著提高玉米产量,相同氮水平下,控释尿素处理的籽粒产量较普通尿素的均有所增加,其中氮水平为75%处理的增产幅度最大,100%的处理次之,50%的最小,其增产达5.7%～28.9%。控释尿素与普通尿素的氮素表观损失量均随施肥量增加而升高,与对照不施氮处理差异显著。N肥利用率与N肥农学效率则表现为75%>50%>100%,且控释尿素处理有高于普通尿素处理的趋势,其中75%控释尿素处理的N肥利用率及N肥农学效率分别高达24.1%和17.4kg/kg。土壤剖面NO3--N含量随施氮量的增加而增加,控释尿素在夏玉米的2个氮素利用关键期(大喇叭口和抽雄)的土壤硝态氮含量均高于普通尿素,说明控释尿素在夏玉米氮素关键期能维持较高的水平以满足作物对于N素的需求,其中以75%控释尿素处理表现最好。本试验条件下,控释尿素75%的施氮水平是提高夏玉米产量、降低土壤硝态氮淋失的合理施氮量。     

铵态氮源和碳源对土壤N2O、CO2释放的影响

在田间持水量WFPS为70%、温度为20℃的条件下,通过室内静态培养方法研究铵态氮源与不同碳源结合,对华北平原典型小麦-玉米轮作体系土壤N₂O、CO₂释放的影响。其中,碳源种类分别为葡萄糖、果胶、淀粉、纤维素、木质素和秸秆。结果表明添加葡萄糖和果胶有效促进了土壤N₂O的释放,并在第1 d达到最大值,分别为4039.85 μg N₂O-N·kg^-1·d^-1和2533.44 μg N₂O-N·kg^-1·d^-1;添加纤维素和只施秸秆处理降低了N₂O释放。施入碳源增加了CO₂释放,顺序为纤维素> 淀粉> 葡萄糖> 果胶> 秸秆> 木质素。培养结束后土壤中铵态氮几乎消耗完全,除添加葡萄糖处理外,其他施碳土壤的硝态氮含量均有所增加。在培养前3 d,土壤NH₄⁺和NO₃^-总含量与N₂O释放量显著相关。     

加强教学方法探索提高专业课教学质量

根据多年的教学实践,从激发和调动学生的学习兴趣与提高学生的实践动手能力两个方面探讨了提高专业课教学质量的方法。通过创设问题情景、参与式教学、多媒体教学和案例教学等教学方法,激发和调动了学生的学习兴趣;采用让学生亲自动手采样实验、设计实习方案和撰写课程论文等教学手段,提高了学生的动手能力和综合素质。     

根层调控措施对甜玉米-黄瓜设施蔬菜轮作体系土壤硝态氮的影响

【目的】以甜玉米作为填闲作物,探讨不同的根层调控措施对消减土壤剖面累积硝态氮及下茬黄瓜生长的影响。【方法】在华北平原传统棚室蔬菜的休闲季种植甜玉米,针对甜玉米设置添加土壤调理剂和秸秆还田2种根层调控措施,以甜玉米传统种植作为对照,进行田间小区试验。试验于2008年5月至2011年5月进行,共3次甜玉米-黄瓜轮作,6季作物。每年6月初至9月底种植甜玉米,10月初至次年1月底扣棚育黄瓜苗,当年2月初种植黄瓜。在甜玉米季,共3个处理,随机排列,重复3次。小区面积为4 m×2 m,小区间隔0.3 m,区组之间布设1 m的保护行。【结果】甜玉米种植季,调理剂处理的玉米籽粒产量最高,2008、2009和2010年的产量分别为6.2、7.4和7.9 t·hm^-2;土壤调理剂和秸秆还田2种根层调控处理的甜玉米总吸氮量高于传统种植。秸秆还田和调理剂处理能够促进20-60 cm土层根系的生长发育,促使根系吸收更深层的土壤养分。2种根层调控措施均能降低土壤剖面NO₃^--N的累积,尤其对100-200 cm的作物根区NO₃^--N的消减能力更强,NO₃^--N消减趋势大致为：调理剂>秸秆还田>传统种植。3季黄瓜种植季,不同前茬处理的黄瓜产量、生物量和吸氮量差异均不显著;3季平均土壤NO₃^--N在0-200 cm土层的残留量为秸秆还田<调理剂<传统种植。3个轮作季后,传统种植、调理剂和秸秆还田处理在0-200 cm土层的氮素盈余量分别为1 911.6、1 966.3和1 930.2 kg·hm^-2,调理剂处理显著高于传统种植。【结论】在硝态氮高累积的设施土壤上,随着种植年限的增加,加入土壤调理剂和适当的秸秆还田对100-200 cm的作物根区土壤剖面NO₃^--N的消减能力更强。填闲作物种植第二年对下茬黄瓜土壤NO₃^--N的消减作用最为明显。土壤调理剂和秸秆还田措施能够显著提高甜玉米对土壤剖面NO₃^--N的消减能力,减缓土壤NO₃^--N 的淋失,提高经济效益。     

河北省葡萄施肥现状及节能减排潜力分析

在河北省葡萄主产区怀来县和昌黎县,通过现场调查和田间试验,分析葡萄园施肥现状,明确葡萄园合理施肥量,估算河北省葡萄种植的节肥与节能减排潜力。结果表明,葡萄主产区氮、磷、钾养分投入量均超标,N高出标准42.27%~182.86%,P_2O_5高出标准50.66%~112.45%,K_2O高出标准48.57%~80.80%;养分投入比例不协调,相对氮素而言,钾素投入明显偏低;施肥方式欠合理,90%以上为浅穴或浅沟(5~10 cm)追肥。优化施肥处理的鲜食、酿酒葡萄分别比传统施肥增产13.6%、20.9%,品质指标差异不显著;土壤速效养分累积量随施肥量增加而上升,与传统施肥相比,鲜食、酿酒葡萄优化施肥处理0~60 cm土层中硝态氮累积量分别降低26.79%、28.31%,速效磷分别降低11.67%、11.64%,速效钾分别降低21.60%、10.44%;氮平衡率传统施肥为243.85%,优化施肥为119.84%,传统施肥氮素盈余量显著高于优化施肥处理。采用优化施肥量,估算出河北省可节省尿素5.98万t、磷酸二铵4.19万t、硫酸钾4.93万t;同时生产肥料的能耗和污染物排放也大幅度降低。河北省葡萄主产区生产过程中肥料不合理施用是制约其高产、优质、高效生产的关键问题,通过合理施肥实现节能减排的潜力巨大,可以显著降低生产成本。     

施肥对落叶松人工林的生长量和光合特性的影响

试验以东北林业大学帽儿山实验林场的落叶松(Larix gmelinii)人工林二代1年生幼林地和一代14年生幼龄林为研究对象，对林地进行了不同施肥处理。结果表明：施肥能不同程度地提高林木生长量和光合能力，落叶松人工林不同代林地所需养分是不同的。二代1年生幼林地，少N、少N多P和N、P、K与有机肥混合施入对树木生长和光合能力有明显的改良效果，以130kg／hm^2尿素、314kd/hm^2磷酸二铵和436kg／hm^2尿素 236kg/hm^2磷酸二铵 133kg／hm^2氯化钾 3000kg／hm^2有机肥3种施肥配比效果较好；一代14年生幼龄林，多N、少N多P和N、P、K混合施效果较好，较好的肥料配比是520kg／hm^2尿素、314kg／hm^2磷酸二铵、436kg／hm^2尿素 236kg／hm^2磷酸二铵 133kg／hm^2氯化钾。对于这两个林分都是少N多P施肥效果最好，说明长期经营落叶松人工林易引起林地缺磷。     

邢台县苹果园水肥投入现状及产量差分析

以邢台县"红富士"苹果园为研究对象,通过对当地果园的养分投入类型和投入量、灌溉方式和灌溉量以及产量进行调研,评价其水肥投入水平,并基于Boundary line分析法,探索该地区苹果园最高产量下的最佳养分施用量,以期明确邢台县苹果园水肥投入现状及最高产量水平下最佳养分投入量。结果表明:邢台县苹果园无机肥投入量较高,有机肥投入不足,无机肥N、P_2O5、K_2O平均投入量分别为825、460、692kg·hm~(-2),有机肥仅为177、138、100kg·hm~(-2);有机肥施用率较低,仅占调查总数的27.35%,且施用种类繁多,鸡粪、羊粪及商品有机肥三者总计占比达95.61%。灌溉方式以漫灌、沟灌为主,二者合计占比达93.70%,滴灌仅为6.30%;生长季内灌溉次数多为3~4次;与滴灌相比,漫灌和沟灌单次灌水量分别多用140%、100%。Boundary line模型分析显示,邢台县苹果园最高产量水平下N、P_2O5、K_2O投入量分别为616.50、371.90、553.10kg·hm~(-2),对产量的贡献分别为28.00%、17.60%、22.60%。总之,邢台县苹果园养分投入量较高,轻有机重无机,肥料投入种类繁多,漫灌和沟灌为其主要灌溉方式,水资源浪费严重。     

河北省主产区苹果园肥料投入现状分析与评价

为探明河北省不同产区苹果园施肥现状及其与产量的关系,采用实地调查的方式,调查了太行山和燕山两大产区苹果园肥料投入种类、投入量及产量,并进行了统计分析。结果表明:河北省主产区79.17%的苹果园施用有机肥,以羊粪、鸡粪和牛粪为主;所有果园均施用化肥,以三元复合肥为主,N、P₂O₅、K₂O投入量分别平均达到了1 106.87、689.88、902.47 kg/hm²,处于严重过量水平。太行山产区有机肥投入量高于燕山产区,施用有机肥的果园比率较燕山产区高48.19%,而燕山产区无机肥投入量高于太行山产区,2个产区间苹果产量无显著差异。进一步分析发现,N、P₂O₅、K₂O投入量分别处于600~900、300~600、300~600kg/hm²区间时苹果产量最高,其中分别只有27.97%、27.97%、27.12%的农户施肥量处于该范围,且不同产区间存在较大差异。综上,河北省苹果园整体养分投入水平较高,变异较大,无机肥种类单一,占比较高;不同产区间养分投入量、投入种类存在较大差异,但苹果产量差异较小。