玉米–绿肥轮作体系下光叶紫花苕的氮肥替代和土壤肥力提升效应

  【目的】  研究光叶紫花苕 (Vicia villosa Roth var. glabrescens)不同 翻压量对玉米生长及土壤性状的影响,明确绿肥的养分供应潜力,为玉米–绿肥轮作系统中的化肥减施提供科学依据。  【方法】  于2018和2019年在云南省嵩明县开展玉米 (黑糯1号) 田间试验,共设5个处理:冬闲 (CK);不施氮肥但翻压绿肥光叶紫花苕15000 kg/hm2 (G1)、30000 kg/hm2 (G2)、45000 kg/hm2 (G3);冬闲+常规氮肥N 270 kg/hm2 (FN)。光叶紫花苕冬季种植,在玉米播种前翻压。在玉米收获期,测定玉米地上部氮、磷、钾含量和积累量,测定产量和产量构成因素,同时测定土壤全量和速效氮磷钾含量、pH和有机质含量。  【结果】  2018年各绿肥处理G1、G2、G3的玉米产量分别相当于FN处理的78.14%、88.88%及92.86%,2019年G1、G2、G3处理的产量水平相当于FN处理的98.92%、104.22%和113.91%,相较第一年,次年各绿肥处理产量水平有较大幅度增长;2018和2019年各绿肥处理株高、穗位高、秃穗长及单穗重等相较于FN多无显著差异;2018年FN处理籽粒氮含量显著高于其他各处理,秸秆氮含量显著高于CK和G1处理。2019年G3处理地上部氮积累量比FN、G1处理分别显著提高42.02%、33.91%。2018年玉米FN处理地上部磷积累量显著高于CK和G1处理,钾积累量各施肥处理间无显著差异。2019年,4个施肥处理间磷积累量无显著差异,3个绿肥处理的钾积累量均显著高于FN处理;2018年各处理土壤养分含量无显著差异,2019年随绿肥翻压量的增加土壤碱解氮、速效钾、全氮及有机质含量等显著增加,即土壤培肥效果随绿肥应用年限增加有所提升;聚合增强树分析表明,土壤全氮及单穗重对玉米产量的贡献率最大,均为20.89%。  【结论】  无需施用氮肥,第一年翻压高量光叶紫花苕,第二年翻压常量光叶紫花苕即可为玉米提供与常量氮肥相当的氮素养分,获得相近甚至更高的玉米产量。连续两年翻压绿肥后,土壤速效及全量氮、钾及有机质含量均有显著的提升效果。     

烟草病虫草害信息查询系统研发

在计算机、通信、网络技术飞速发展的今天,作者利用当今最为流行的Web开发技术成功研发了“烟草病虫害草害信息查询系统”,相关人员可以通过互联网快速、有效地浏览并掌握烟草病虫害草害及其防治药剂的相关信息。本系统采用B／S架构,选择三层结构进行设计开发,为用户提供三种查询模式,拥有五个功能模块,并实现烟草病虫草害及其防治药剂的双向交叉查询。     

不同水肥处理对苕子和后茬玉米生长及土壤肥力的影响

在田间试验条件下,研究不同水肥处理对光叶紫花苕子(简称苕子)生长,及其翻压后对后茬玉米产量和土壤肥力的影响。结果表明,灌溉和施肥均显著促进苕子生长。在绿肥季,不论施肥与否,灌溉处理均可显著提高苕子的生物量、根系活力和N、P养分累积,NPW(绿肥季施氮磷肥和灌溉)和CKW处理(绿肥季不施肥,只进行灌溉处理)的苕子生物量、根系活力和N、P养分累积分别比相应的未灌溉处理提高34.58%和56.10%,26.49%和37.92%,43.47%和146.89%,103.84%和113.94%。苕子翻压的养分还田量为125.32～274.49kg/hm2,约占玉米季化肥总养分的26.95%～59.03%。与冬闲处理(CF)相比,不同施肥和灌溉处理的绿肥翻压均促进玉米产量和养分累积,以及土壤养分含量的提高,其中以NPW处理的提升效果最明显。周年等养分条件下,玉米季15.56%氮或50.00%磷肥料前移至绿肥季,可明显促进绿肥养分还田量的增加,后茬玉米产量(增幅为8.39%～31.19%)和养分累积量(增幅为7.31%～29.20%)也有不同程度的增加。综上,在适量灌溉和施肥条件下,苕子生物量明显增加,进而促进后茬玉米产量和养分累积量增加。研究结果可为我国绿肥农田应用及化肥减施提供数据支撑和实践依据。     

曲靖市坡耕地土壤养分的空间变异性及其与利用方式的关系

以云南省曲靖市麒麟区越州镇面积为1 km2的典型性坡耕地为研究区,应用常规统计学方法和地统计学方法,对土壤的全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾、pH和有机质的空间变异规律进行分析,探讨了土地利用方式与土壤养分变异的关系。结果表明:研究区土壤养分空间变异程度以pH值最小,速效磷最大。速效养分、有机质和pH受人为活动影响明显,它们的空间自相关性中等或较弱。有机质、全磷、全钾、碱解氮、速效磷和速效钾等主要养分呈现出西北-东南方向逐渐增高的空间格局,与海拔和地形走势有明显相关性。不同坡位(坡位高低)间的土壤养分差异显著,有机质、全磷、全钾、碱解氮、速效磷和速效钾等养分指标呈现随坡位下降而升高的趋势。土地利用方式对土壤养分含量空间变异性也有明显的影响,施肥强度大的水田土壤养分含量最高,其次为施肥中等的旱地,土壤养分最低的是施肥量小或不施肥的果林和桉树林。     

绿肥作物对云南旱地土壤镉有效性的影响

研究不同绿肥作物对云南旱地中度镉(Cd)污染土壤(平均全Cd含量1.21 mg·kg~(-1))中Cd有效性和植物对Cd吸收、转运的影响,为当地基于绿肥的农作物安全生产措施提供理论支撑。采用盆栽试验,设8个处理:种植紫云英、毛叶苕子、光叶苕子、箭筈豌豆、二月兰、油菜、黑麦草等7种冬季绿肥作物和冬闲对照,于绿肥盛花期及同期测试土壤理化性状、Cd有效性、绿肥作物地上部与地下部Cd含量和富集系数、转运系数。结果表明:与冬闲相比,种植紫云英和黑麦草土壤可溶性有机碳(DOC)含量分别增加29.3%和33.7%。7种绿肥作物均显著降低土壤有效Cd和全量Cd含量,其中箭筈豌豆、光叶苕子、黑麦草处理的土壤有效Cd相比冬闲分别下降了32.1%、29.2%和33.0%;紫云英、毛叶苕子、光叶苕子和箭筈豌豆土壤全量Cd分别下降45.4%、34.9%、34.5%和33.2%。4种豆科绿肥Cd主要积累在地下部,且富集系数和转运系数较小;禾本科与十字花科绿肥Cd主要集中在地上部,富集系数和转运系数均显著高于豆科绿肥,其中二月兰富集系数最高,为0.813,油菜转运系数最高,为0.772。土壤养分对土壤有效Cd有显著正影响;土壤DOC对植株地上部Cd含量有显著负影响,说明DOC含量的升高可以降低植株Cd含量。种植豆科绿肥在显著改善土壤养分、提高土壤质量的同时,能够降低土壤有效Cd含量,且富集系数和转运系数较低。     

生长素对烟株中钾的分配和积累的影响

采用86Rb标记示踪原子法研究烤烟使用生长素后,烟株中钾素再循环再分配的情况.研究发现,涂抹生长素处理后能增加86Rb在木质部中的运输量,并能有效地降低86Rb经韧皮部下运的量,更有利于钾在烟叶中的积累.生长素处理后叶片中86Rb的分配比例提高,而茎和根的分配比例降低.打顶使86Rb在茎和根中的分配比例上升,叶片中的分配比例下     

应用15N研究烤烟对秸秆N素的吸收利用

应用原子示踪法把15N标记在油菜秸秆内,再用标记后的油菜秸秆与硝酸铵不同比例配合施用,研究烤烟对菜籽秸秆N素的吸收利用规律。试验结果表明:秸秆中的15N在烟株体内利用率较低(0.088%~5.37%),在土壤中残留率较高(75.65%~85.06%)。不同生育时期烤烟对秸秆中15N的利用率为上部叶成熟期(中部叶成熟期(下部叶成熟期,不同部位对秸秆中15N利用率为叶(茎(根(顶,中部叶(上部叶(下部叶。试验中发现烟株各部位吸收秸秆15N百分数随着秸秆施用比例的增加而增加。试验还证明,25%秸秆肥处理15N利用率最高,土壤残留率最低,15N平衡差值最适中,有利于当季作物对秸秆15N的吸收,100%秸秆肥处理15N利用率最低,损失最少,土壤残留率最高,有利于土壤培肥。当秸秆肥用量比为25%时,所配施的硝酸铵基、追施各1/2可减少根、茎、顶对秸秆15N的吸收,增加根际土壤"AN"值,从而有利于叶片对秸秆15N的吸收。     

减量分施钾肥对旱地马铃薯产量和钾肥利用率的影响

在云南省会泽县高、低肥力土壤上分别开展旱作马铃薯的钾肥减量分施试验,研究100%、90%、70%钾肥一次性施用,90%和70%钾肥不同比例分次施用对马铃薯产量、经济效益、钾肥利用率、钾肥农学效率和钾肥偏生产力的影响。结果显示:钾肥对马铃薯生长影响较大,施钾处理的产量比无钾处理高17.39%~42.88%,施钾处理的净收益比无钾处理高15.40%~40.92%;同一处理的马铃薯产量、效益、钾肥利用率、钾肥农学效率和钾肥偏生产力等在高肥力土壤上均优于其在低肥力土壤上。无论在高、低肥力土壤上,施用钾肥量相同时,钾肥后期多施的90%K(30%+60%)处理和70%K(20%+50%)处理产量高于钾肥分次施用的90%K(40%+50%)处理和70%K(30%+40%)处理,钾肥分次施用的90%K(40%+50%)处理和70%K(30%+40%)处理产量均高于钾肥一次性施用的90%K处理和70%K处理。高肥力土壤上,100%K处理马铃薯产量为29 544.44 kg·hm~(-2),是所有处理中最高的,90%K(30%+60%)处理产量为28 770.83 kg·hm~(-2),与100%K处理没有显著性差异,钾肥利用率、钾肥农学效率和钾肥偏生产力最高的是70%K(20%+50%)处理,分别为36.84%、58.11 kg·kg~(-1)和222.22 kg·kg~(-1)。低肥力土壤上,钾肥施用时期后移的90%K(30%+60%)处理和70%K(20%+50%)处理产量、钾肥利用率、钾肥农学效率和钾肥偏生产力均高于100%K处理;90%K(30%+60%)处理产量、钾肥利用率、钾肥农学效率和钾肥偏生产力分别为17 640.28 kg·hm~(-2)、20.24%、31.13 kg·kg~(-1)和108.89 kg·kg~(-1),70%K(20%+50%)处理分别为17 404.17 kg·hm~(-2)、26.57%、38.15 kg·kg~(-1)和138.13 kg·kg~(-1),100%K处理分别为17 091.67 kg·hm~(-2)、17.49%、24.97 kg·kg~(-1)和94.95 kg·kg~(-1)。钾肥减量分施效果优于钾肥一次性施用,减量分施钾肥在低肥力土壤上的效果比高肥力土壤上的效果显著。高肥力土壤上推荐施用K_2O总量162 kg·hm~(-2),低肥力土壤上推荐施用K_2O总量126~162 kg·hm~(-2),两种肥力土壤上施用比例均为苗期30%、现蕾期70%。     

光叶苕子配施不同钝化剂对娃娃菜生长及Cd富集的影响

为通过豆科绿肥光叶苕子的合理利用来有效降低土壤重金属有效性及主作物重金属含量,本研究采用盆栽试验研究豆科绿肥光叶苕子配施不同钝化剂(生物炭、硅肥、钙镁磷肥)对娃娃菜产量、根系形态、光合作用及其Cd转运效应等的影响。结果表明,单施光叶苕子可增加娃娃菜产量和根冠比,显著增加了根表面积、根体积、气孔导度、蒸腾速率和叶绿素,显著降低土壤有效Cd含量(23.20%,P<0.05),显著降低娃娃菜地上和地下Cd含量,分别降低了22.34%和15.83%。光叶苕子配施不同钝化剂显著增加地上部分生物量,且生物炭处理主要提高地上部生物量,增产效果好,而硅肥主要增加地下部分生物量;其次,光叶苕子配施钝化剂降低根表面积、根尖数、蒸腾速率、胞间CO₂和叶绿素含量;与单施光叶苕子相比,光叶苕子配施硅肥可增加土壤有效Cd含量(18.34%,P<0.05)和娃娃菜地下部分Cd含量(26.71%,P<0.05),但对地上部分Cd无显著影响;光叶苕子配施钙镁磷肥对土壤有效Cd和娃娃菜地下部分Cd含量无显著影响,但可增加地上部分Cd含量(31.22%,P<0.05)。在所有处...