长期施用化肥和秸秆对紫色土非交换性钾释放特性研究

土壤非交换性钾的释放总量和释放速率是土壤供钾能力的重要指标.本文采用CaCl2连续提取的方法研究了22年长期不施肥(CK)、NP(不施钾肥)、NPK(施钾肥)、NPKS(钾肥与秸秆还田配施)和S(单施秸秆)对紫色土非交换性钾释放特性的影响,以期为紫色土钾素管理提供科学依据.结果表明:当运用不一样的施肥处理紫色土非交换性钾的释放全部是前期迅速释放、后期缓慢平稳释放的特点.采用4种动力学方程对紫色土交换性钾的释放过程进行模拟发现,前期快释放阶段(1~168h)用Elovich方程(对数曲线方程)模拟最佳,释放量占全过程的74.2%~77.0%;后期慢释放阶段(168~1 472h)用抛物线方程模拟效果最佳.不同处理土壤非交换性钾的释放速率和释放量的差异有统计学意义,其大小为:S原始土壤NPKS、CKNPKNP,长期不施钾肥的NP处理非交换性钾的释放速率比NPK处理低18.3%,比试验前土壤低26.7%;该处理土壤的非交换性钾累积释放量(133.32mg/kg)仅占NPK释放量的78.69%;化肥配施秸秆土壤非交换性钾释放量为176.26mg/kg,释放速率为16.13mg/kg·h~(-1)略高于氮磷钾施肥,秸秆还田能够提高紫色土供钾能力.     

近20年重庆市农牧生产体系氮素流动特征及驱动力分析

【目的】通过评价重庆地区农牧系统的氮素流动特征,明确氮素的主要损失途径及驱动因素,提出未来农牧生产中氮素管理措施,为实现重庆地区农牧系统氮养分的高效利用提供数据支撑。【方法】通过查阅文献及统计数据并结合调查研究,采用NUFER（nutrient flow in food chain, environment and resources use）评价方法,以重庆市农牧生产系统为主要研究对象,定量1996-2015年间农牧系统的氮素流动特征,明确其环境代价。在此基础上,探讨人类活动与农牧系统氮素流动特征变化之间的关系,并通过对2020年不同氮素管理情景分析,探索区域氮素的可持续利用途径。【结果】1996-2015年,重庆市农牧系统氮素输入总量增长19.2%,2015年达到1 006 Gg,其中化肥贡献57%以上;氮素输出总量增长16.5%,2015年达到844 Gg,环境损失为最大的氮素输出项,占输出量的61.7%左右,其中农田生产和畜禽养殖系统分别贡献45.1%和54.9%;农牧系统内氮素循环总量增长42.7%,2015年达到448 Gg,其中秸秆还田和畜禽粪尿还田氮量分别达到32.7和95.0 Gg,20年间分别增长55%和44%。1996-2015年重庆市蔬菜瓜果等经济作物种植比例从10%升至28%,粮食作物种植比例从82%降至62%,肉蛋奶等动物主产品输出量增加83%。农牧生产结构的变化与氮素利用和损失的变化呈现显著的线性正相关关系,但人均GDP (gross domestic product)的增长与氮素利用和损失的变化没有呈现明显的线性关系,表明影响系统氮素流动特征的主导因素应该是农牧生产结构变化,而经济发展水平的变化只是起到了刺激农牧产品消费的作用。通过情景分析,若在2020年实现《重庆市农业农村发展“十三五”规划》的农产品生产目标,保持目前的氮肥投入和氮素管理现状,将会增加18 Gg氮素损失,同时降低氮素利用率1.2%;通过提高系统内部氮素循环利用率,优化作物生产养分管理,可在实现生产目标的同时,分别减少氮肥投入和氮素损失量15%和4.2%,提高农牧系统氮素利用率1.3%以上。【结论】在近20年中,重庆市农牧生产系统氮素流动特征发生了很大变化,氮素输入强度和环境损失在不断增加,而农牧生产结构改变是其变化的主要驱动力。在重庆未来农牧生产中,减少畜禽生产系统氮素的直接排放,加大畜禽粪尿和秸秆循环利用力度,优化作物生产系统氮素管理措施和提高氮素利用效率,是实现农牧生产和生态环境的平衡发展的有效措施。     

VA菌根改善植物磷素营养的研究进展

 VA菌根(Vesicular-arbuscular mycorrhizal, 简称VAM)是分布最广的一种内生菌根[1]。VAM真菌能和绝大多数农作物、园艺作物、蔬菜作物和牧草等共生,从而促进这些植物对多种矿质养分，尤其是磷（P）的吸收。笔者主要就VA菌根改善植物磷素营养的研究进展，作以简要综述，并浅谈其今后的研究。     

基础地力对黄壤区粮油高产、稳产和可持续生产的影响

【目的】黄壤是中国重要的地带性土壤,黄壤区粮油作物的高产、稳产和可持续生产对于地区粮食安全和经济民生至关重要。研究黄壤区主要粮油作物基础地力特征,评价地力对粮油作物高产、稳产和可持续生产的影响,为黄壤耕地地力保育和区域作物绿色生产提供依据。【方法】依托于2006—2013年测土配方施肥项目在黄壤区开展的3 515个田间试验(马铃薯434个、油菜525个、玉米1 318个、水稻1 238个),调查每个试验点无肥对照(CK)和氮磷钾肥(N2P2K2)处理作物产量;基于作物估计方法,分析了粮油基础地力产量和地力贡献率特征;采用直线拟合和边界线分析评价了基础地力对作物施肥产量及产量差的影响;采用稳定性指数和可持续性指数评估了基础地力对产量稳定性和可持续性的影响。【结果】黄壤区马铃薯、油菜、玉米和水稻平均基础地力产量分别为10.8、1.13、4.57和5.73 Mg·hm~(-2),平均地力贡献率分别为50.8%、49.0%、59.0%和70.8%;基础地力产量越高,地力对作物施肥产量的贡献率越大。作物施肥产量与基础地力产量显著正相关,马铃薯、油菜、玉米和水稻施肥产量与基础地力产量的直线拟合方程决定系数分别为0.476、0.284、0.382和0.366(P0.001)。边界线分析结果表明,马铃薯、油菜、玉米和水稻4种作物的施肥产量潜力分别为42.8、4.07、11.8和12.4 Mg·hm~(-2);随着基础地力的提升,作物施肥产量差降低,产量的稳定性和可持续性增加。【结论】提升基础地力能够提升作物施肥产量,降低产量差,有利于黄壤区粮油作物的高产、稳产和可持续生产。     

有机肥施用量及深度对柑橘产量和品质的影响

为提高重庆长寿柑橘的产量和品质,通过田间小区试验,研究了有机肥不同施用量与施肥深度对柑橘园土壤肥力和柑橘养分、品质及产量的影响。结果表明:与未施有机肥处理相比,施用有机肥可以不同程度增加土壤中碱解氮、有效磷和速效钾含量,处理5碱解氮最高,处理6有效磷、速效钾最高,分别提高98.25%、106.79%和43.33%;并能提高土壤有机质含量,最好的处理3高出对照58.87%;同时可以减小土壤容重,提高土壤p H值及土壤地力;施用有机肥可以提高柑橘叶片中的全磷、全钾、全钙、铜、硼、锌含量,使柑橘叶片中的养分含量更适宜于柑橘生长,进而改善柑橘果实品质,提高柑橘产量,增加经济效益。综合考虑土壤肥力变化,柑橘叶片营养、产量和品质提高,以及经济效益,有机肥施用量20 t/hm2并施入0~40 cm土层效果最好。     

锦橙裂果的钙素营养生理及施钙效果研究

【目的】了解矿质营养与锦橙裂果的关系及其生理机制,探讨钙在锦橙裂果中的作用及其对果皮酶活性的影响,为有效降低柑橘裂果提供理论及技术支撑。【方法】通过对北碚447锦橙果园的调查研究和采样分析,研究裂果和正常果功能叶片、果皮和果肉中N、P、K、Ca含量及相关酶的活性;采用田间试验在花前及幼果期进行喷钙处理,研究钙对裂果及果皮结构物（果胶）及其水解酶类、活性氧清除酶类、多酚氧化酶（PPO）活性的影响。【结果】裂果植株叶片和裂果果皮、果肉中的钙含量显著低于正常果,裂果率与果皮中的钙呈极显著的负相关;裂果果皮中PPO、多聚半乳糖醛酸酶（PG）、纤维素酶（CX）的活性较高,而过氧化氢酶（CAT）的活性较低;果实的裂果率与果皮中的PPO活性成显著正相关,与CAT活性和原果胶(PP)含量呈极显著的负相关。喷钙处理显著降低了果皮中丙二醛（MDA）的含量和PPO、POD、PG、CX活性,提高了SOD、CAT活性以及原果胶含量。【结论】果皮中钙含量不足导致细胞壁水解酶（PG、CX）和多酚氧化酶活性提高、维持果皮强度和延展性的原果胶含量降低是锦橙裂果发生的主要原因,外源喷钙能显著降低果实膨大期的裂果率,喷施钙肥是减少锦橙裂果的重要措施。     

有机肥对柑橘苗期生物学特性的影响

以一年生柑橘幼苗为试材,采用盆栽试验的方法,研究不同有机物料对柑橘幼苗根系生物学特性的影响.结 果表明:施用适量有机肥能促进柑橘幼苗的生长、降低柑橘的根冠比并促进柑橘幼苗对各养分的吸收.与对照相 比,低有机肥用量显著增加了柑橘苗期的总根长、根表面积.中等用量有机肥处理(8%)和商品有机肥处理与其它 处理相比显著提高了柑橘苗期的根体积和平均直径,二者对提高根系寿命和根系呼吸强度均具有最优的效果.     

长期施钾对紫色土稻麦产量及土壤钾素的影响

在国家紫色土肥力与肥料效益监测基地上，研究了水稻-小麦轮作中，长期施用钾肥对紫色土钾素含量变化及钾肥产量效应的影响。结果表明，长期施钾明显提高稻麦产量，维持紫色土有效钾的平衡；长期秸秆还田并配施化学钾肥是维持紫色土钾库平衡的有效措施。     

绿肥覆盖对紫色土坡耕地柑橘园氮磷流失的阻控效应研究

为探明紫色土坡耕地不同绿肥覆盖对柑橘园径流和养分流失的阻控效应,在田间径流小区设置黑麦草(Lolium perenne L.)、光叶苕子(Vicia villosa Roth var.)、二月兰(Orychophragmus violaceus)和清耕对照4个处理,定量监测了在自然降雨条件下不同处理的径流及氮磷养分流失...     

采用柑橘叶片功能性氮含量无损监测模型的调控施氮方法

为实现柑橘氮素管理的定量化，该研究以5年生‘春见’橘橙为试验材料，设置不同对照施氮处理N₀、N₁、N₂、N₃(施氮量分别为0、50、100、200 g/株)和调控施氮处理Nr₁、Nr₂、Nr₃(分别根据N₁、N₂、N₃进行调控)，在试验开展的第1年利用高光谱技术，分别建立柑橘果实膨大期和转色期的叶片功能性氮含量无损监测模型；第2年利用叶片功能性氮含量无损监测模型与追氮量公式计算调控施氮处理的实际追氮量，比较分析对照施氮和调控施氮对柑橘果实产量、品质及氮肥利用率的影响。结果表明，利用反向传播神经网络构建的叶片功能性氮含量模型精度较高，决定系数R²为0.78(果实膨大期)和0.77(果实转色期)。调控施氮处理Nr₁和Nr₃比对照施氮N₁和N₃分别增产5.49和4.4...