不同产量水平葡萄园水肥投入特点及其土壤-树体养分特征分析

选择河北省葡萄主产区张家口怀来县鲜食和酿酒葡萄典型高低产园为研究对象,连续2a跟踪剖析其水肥投入特点,比对分析树体营养与土壤养分协调供应关系。结果表明:(1)生长季总灌溉量高产园<低产园,灌溉水利用效率明显高于低产园;酿酒葡萄高产园灌溉量为1 822m3/hm2较为适宜。(2)当地高低产园养分投入均偏高且盈余严重,鲜食果园氮、磷、钾盈余量分别为693.3,663.9,705.3kg/hm2,酿酒果园则为145.9,353.3,246.4kg/hm2;高产园较为关注生长季全程及需钾关键生育期钾肥追施补充。(3)鲜食高产园果实可溶性固形物、还原性Vc显著高于低产园;酿酒高产园氮、磷、钾肥偏生产力均明显高于低产园,实现了养分资源的高效利用。(4)树体氮素含量叶片>叶柄、果穗,生长季总体呈下降趋势,土壤硝态氮与树体氮素含量没有明显相关性;叶片磷素变化剧烈,鲜食和酿酒分别呈现"高-低-高"和"M"状动态变化,叶柄和果穗波动较小,土壤速效磷与叶片磷素含量呈负相关趋势;整个生长季植株钾含量表现出叶柄>果穗>叶片的趋势,叶柄中钾素变化波动较大,高产园花后始终维持较高的土壤供钾水平。(5)建议葡萄植株氮磷营养诊断应选取花后叶片,钾则以花后叶柄为宜。     

雄安“千年秀林”土壤肥力综合评价及碳储量与碳通量研究

为明确雄安“千年秀林”不同景观类型的土壤肥力状况及影响林区土壤碳储量及碳通量的主要因素,对雄安后期城市森林建设提出针对性建议,通过测定林区土壤碱解氮、有机质、容重、微生物量碳等15项肥力指标,采用主成分分析法评价其综合肥力状况,利用ArcGIS10.2绘制土壤肥力分布图;使用土壤呼吸仪监测林区土壤碳通量,明确土壤碳储量、碳通量及其与土壤肥力的相关性。结果表明：不同景观类型下土壤肥力状况差异较大。生态基础林林区土壤综合肥力最高,西南部近自然林土壤等级最低。土壤碳通量表现为夏季高,春秋低,现存碳储量与原始储量差异不大;林区土壤碳通量与土壤有机质含量、微生物量碳含量显著正相关,土壤碳储量仅与有机质及蔗糖酶活性极显著相关。从提升林地土壤综合肥力、提高森林土壤固碳能力的角度来看,多彩花林景观是“千年秀林”最适宜建造的景观类型。     

植物栽培体系消减华北潮褐土残留硝态氮的效果研究

[目的]探讨植物种类与种植制度消减土壤剖面累积硝态氮的效果.[方法]以华北平原潮褐土硝态氮高累积粮田为对象,设置作物、牧草、林木及休闲田间小区试验,采集测定土壤、植株及根系样品,分析几种植物栽培体系消减效果.[结果](1)牧草单作或间作的地上生物量和吸氮量随种植年限增加明显递增,且种植2年后累积显著高于农作物轮作及生草休闲;杨树虽具有极大的生物量,但对氮素吸收在修复次年显著降低,明显低于牧草单作或间作,接近作物轮作和生草休闲.(2)0-200 cm土层硝态氮消减量呈现出杨树<生草休闲<苜蓿、苜蓿+无芒雀麦和作物轮作<苇状羊茅.(3)杨树根区及深层累积硝态氮具有强烈向下淋洗趋势,分别在80-100cm和120-180 cm土层出现峰值,深层硝态氮较种植前向下淋移了60 cm;生草休闲累积硝态氮在剖面中发生一定程度的淋洗且至深层累积.(4)0-100 cm区域植物的根长密度与相应区域土壤硝态氮的消减量具有较好的正相关关系.[结论]在通体高量积累硝态氮的土壤上,可以通过牧草单作或间作实现土壤剖面硝态氮含量快速消减,而且苇状羊茅对深层累积硝态氮提取能力较强,苜蓿在相对长期的修复中具有优势.     

葡萄品质的评价及其与土壤质地的关系研究

以河北省葡萄主产区涿鹿县的葡萄样品与土壤质地为研究对象,运用层次分析法(AHP)和K-均值聚类法对影响葡萄品质的主要指标可溶性固形物、单粒重、固酸比、pH和Vc进行评价,同时测定了相应葡萄采样点土壤的机械组成,并且对葡萄品质指标与土壤机械组成进行相关分析.结果表明:①一般一级葡萄品质的单粒重＞6.0 g,二级＞5.0 g,四级＜5.0 g;一级葡萄可溶性固形物＞175 g/kg,二级＞160 g/kg,四级＜130 g/kg;优良品质葡萄固酸比大都在20 ～ 30之间.②研究区葡萄单粒重与0 ～ 60 cm土层内细砂粒含量都呈显著正相关,与物理性黏粒(＜0.01mm)含量呈显著负相关;可溶性固形物与细粉粒含量呈显著负相关,与物理性黏粒含量呈显著或极显著负相关;固酸比与粗砂粒含量呈显著或极显著正相关.③优质葡萄采样区土壤质地在0 ～ 60 cm土层内均为轻壤土,品质差的葡萄采样区土壤质地在0 ～ 60 cm土层内均为重壤土或中壤土.因此,在涿鹿县土壤质地、单粒重、可溶性固形物和固酸比可作为评价葡萄品质的重要指标.     

不同施氮量对皂荚幼苗生长及光合特性的影响

以长势一致的2年生皂荚嫁接苗为试验材料,研究不同施氮量对2年生皂荚幼苗生长、光合特性及叶绿素荧光参数的影响,以期找出适合2年生皂荚嫁接苗快速生长的最适施氮量。结果表明：(1)施氮肥显著提高了皂荚树幼苗株高、地径、刺长及刺茎的净增长量,并且均在N3(纯氮90 g/株)处理下达到最大值,试验结束后,与CK相比,株高和地径增长量分别提高了59.71%和50.10%;(2)N3处理下可以较大幅度的促进皂荚叶片叶绿素的合成,增大叶片净光合速率和气孔导度等,进而提高皂荚幼苗的光合能力。(3)随着施肥量的增加,皂荚叶片最大荧光(F_m)和PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)随施氮肥量的增加呈先上升后下降的趋势,而初始荧光(F_o)与二者变化趋势相反,并且均在N3处理下达到极值。(4)在PSⅡ反应中心活性方面,合理施氮肥可以使得单位反映中心吸收的光能(ABS/RC)、捕获的光能(TRo/RC)和用于传递电子的能量(ETo/RC)上升,降低用于热耗散的能量(DIo/RC)。综合各参数来看,适宜2年生皂荚嫁接苗生长的最适施氮...     

河北省红地球葡萄土壤与叶片营养诊断分析

为科学指导河北省红地球葡萄主产区果园管理和平衡施肥,以河北省昌黎县葡萄主产区为试验地,以土壤(0～30 cm)和叶片为试验材料,通过测定土壤养分和叶片营养元素含量,明确丰缺状况并分析土壤和叶片的相关性.结果表明,土壤有机质平均含量为12.8 g/kg,64％处于低量及以下水平;硝态氮、有效磷、速效钾含量处于丰富水平的果...     

水氮调控对葡萄园土壤温室气体排放及其增温潜势的影响

【目的】探究不同水氮调控下鲜食葡萄园土壤N₂O、CO₂和CH₄ 3种温室气体的排放特征及其增温潜势,以期了解水氮调控对温室气体排放的贡献,旨在筛选出更为合理的水氮调控管理模式,从而为减缓葡萄园温室气体排放,促进葡萄产业可持续生产提供科学依据和技术参考。【方法】于2017年4—12月,选择在河北省葡萄主产区—昌黎,以鲜食葡萄‘红地球’为供试葡萄品种,通过田间小区设置传统水氮、移动水肥、优化水氮和优化水氮+DMPP（3,4-二甲基吡唑磷酸盐,一种新型的硝化抑制剂） 4个处理,采用密闭静态箱-气相色谱法对鲜食葡萄园土壤3种温室气体（N₂O、CO₂和CH₄）排放量进行监测,比较其综合增温潜势差异,并测定葡萄产量。【结果】N₂O排放通量施肥后呈现单峰趋势,在施肥灌水后的1—2 d出现峰值。氮肥能显著提高土壤N₂O排放通量,与传统水氮相比,减氮控水处理能降低73.03%—88.19%的N₂O平均排放通量,达到显著性差异（P<0.05）。等氮条件下配施DMPP能平均降低50.08%的N₂O排放通量;各处理CO₂排放通量变化趋势一致,在施肥后2—3 d达到排放高峰,在生长期内表现为季节变化规律。减氮控水处理能减少60.56%—62.13%的CO₂排放,达到减排效果;CH₄排放通量则无明显变化趋势,施肥后CH₄排放通量时正时负,其中传统水氮CH₄排放通量波动性较大,范围在-0.132—0.238 μg·m ^-2·h ^-1,减氮控水处理之间变化趋势平缓,无显著性差异（P>0.05）。在整个试验期间,各处理土壤N₂O排放总量从高到低依次是传统水氮、优化水氮、移动水肥和优化水氮+DMPP,分别为3.90、2.83、2.76和2.65 kg·hm ^-2,排放系数介于0.58%—0.67%。与传统水氮处理相比,减氮控水处理（移动水肥、优化水氮和优化水氮+DMPP）可使N₂O总排放累积量降低27.56%—32.09%;各处理土壤CO₂和CH₄的累积排放量,分别为传统水氮（3 816.05 kg·hm ^-2、0.060 g·hm ^-2）,移动水肥（3 387.33 kg·hm ^-2、-0.075 g·hm ^-2）,优化水氮（3 410.95 kg·hm ^-2、-0.036 g·hm ^-2）和优化水氮+DMPP（3 412.06 kg·hm ^-2、-0.030 g·hm ^-2）。减氮控水处理可分别使CO₂排放累积量降低10.59%—11.23%,CH₄总排放累积量降低150.23%—224.38%。结合葡萄产量,减氮控水处理葡萄产量较传统水氮处理增加8.81%—19.35%,其中以优化+DMPP处理增幅最大,且比优化水氮和移动水肥处理也高出9.69%和2.25%。 【结论】与传统水氮相比,优化水氮+DMPP处理土壤N₂O、CO₂和CH₄累积排放量分别降低了32.09%、10.59%和150.23%,总GWP 降低了12.82%,实现了葡萄园温室气体减排,同时可使葡萄产量增加19.35%,达到了经济与环境双赢,综合评价为本研究中最佳水氮调控措施。     

新型尿素对农田土壤N_2O排放、氨挥发及土壤氮素转化的影响

以华北平原农田土壤为研究对象,通过室内静态培养系统研究新型尿素施入土壤后对N_2O排放和氨挥发的影响。供试肥料为聚能网尿素、腐殖酸尿素、控失尿素、普通尿素,脲酶抑制剂为氢醌(C_6H_6O_2),硝化抑制剂为2-氯-6-三氯甲基吡啶(NP)。结果表明,所有施肥处理N_2O排放通量峰值均出现在第2天,其中控失尿素土壤N_2O排放通量最低,为20 168.1μg/(kg·d);与普通尿素相比,控失尿素减少了58.0%的N_2O排放,减排效果最佳。不同新型尿素均能显著降低土壤氨挥发损失量,其中腐殖酸尿素对减少氨挥发损失量的效果最好,聚能网尿素其次,控失尿素最差。培养期间,在0～3 d土壤NO_3~-含量与N_2O排放量显著相关;土壤NH_4~+含量与氨挥发损失量呈极显著相关(P0.01)。     

铵态氮源和碳源对土壤N_2O、CO_2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N_2O、CO_2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N_2O的释放,并在第1 d达到最大值,分别为4 039.85μg N_2O-N·kg~(-1)·d~(-1)和2 533.44μg N_2O-N·kg~(-1)·d~(-1);添加纤维素和只施秸秆处理降低了N_2O释放。施入碳源增加了CO_2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3d,土壤NH~+_4和NO~-_3总含量与N_2O释放量显著相关。     

河北永定河流域葡萄园土壤硝态氮空间分布特征

【目的】探究永定河流域葡萄园氮素投入、高程与土壤硝态氮含量和累积量之间的关系,旨在为永定河流域葡萄种植区的合理施肥和降低环境污染风险提供理论依据。【方法】以河北永定河流域52个典型葡萄园为研究对象,实地调研葡萄园养分投入现状,室内分析测定葡萄园0—60 cm垂直土层(间隔20 cm)硝态氮含量,并计算其累积量和盈余量。利用ArcGIS地统计学方法分析氮素投入和盈余、土壤硝态氮含量和累积量的空间变异性。【结果】永定河流域施用有机肥农户不足50%,以施用无机肥为主。上、下游葡萄园平均氮素投入量分别为(1 492.79±988.90)和(1 079.31±638.25) kg·hm^-2,平均氮素盈余量分别为(1 430.41±993.01)和(1 027.23±637.37) kg·hm^-2,氮素投入与盈余量之间呈极显著正相关(P<0.01),且在空间分布上均具有从西到东递减的趋势。土壤硝态氮含量和累积量在不同土层间的变化及空间分布规律一致,低值区主要分布在下游,高值区主要分布在上游。上游和下游0—60 cm土壤剖面硝态氮平均含量分别为34....