东北黑土有机质组分与结构的研究进展

在全球气候变化背景下研究土壤有机质的转化过程对于评价陆地生态系统碳截获潜力具有重要意义,而土壤有机质的循环特征及其稳定性与土壤有机质的组成和结构密切相关.东北黑土区是我国重要的商品粮基地,近年来,黑土有机质含量呈显著下降趋势,造成黑土肥力和质量的严重退化.本文通过文献资料的整理,总结了不同农田管理措施下黑土土壤有机质的消长动态、组分变化以及结构特征的研究现状,并探讨了研究中存在的问题.开垦和耕作导致土壤有机质总量、活性组分以及腐殖物质含量的显著降低,而平衡施用化肥和有机肥是维持和提升土壤有机质数量和质量的有效途径,长期有机无机配施使土壤有机质结构趋于简单化,有利于土壤肥力的保持.黑土有机质组分化学结构变化的驱动机制是值得人们长期探索的问题.     

不同氮肥施用水平下‘吉单’玉米品种产量及群体质量的相应特征

以吉林省不同熟期玉米品种‘吉单631’和‘吉单558’为试验材料,研究其在吉林省的产量表现,分析吉林省东部、中部和西部吉单品种的适宜氮肥用量和群体质量的相应特征。试验结果表明,‘吉单558’和‘吉单631’均在氮肥用量为200 kg/hm²时干物质累积量达到最值。‘吉单558’和‘吉单631’各生育时期的干物质积累量、叶面积指数和SPAD值均表现一致。在乳熟期‘吉单558’和‘吉单631’的叶面积指数、叶绿素值、干物质累积量均与产量显著相关。根据方程模拟,‘吉单558’施氮量为225 kg/hm²,产量最佳,氮肥利用率和偏生产力分别为7.4和49.2 kg/kg,‘吉单631’施氮量为237 kg/hm²,产量最佳,氮肥农学利用率和偏生产力分别为9.1和54.7 kg/kg。吉林省东部、中部、西部的氮肥农学利用率分别为6.2、7.3和8.3 kg/kg,偏生产力分别为63.9、55.9和58.1 kg/kg。根据方程模拟,推荐上述品种在吉林省东部氮肥用量为250 kg/hm²左右,中部推荐氮肥用量为213 kg/hm²左右,西部推荐氮肥用量为228 kg/hm~2左右,实际生产中可适当减少肥料用量,从而达到经济与生态效益双赢。     

长期施肥对黑土供磷能力及磷素有效性的影响

[目的]研究长期施肥后黑土供磷能力、磷素形态的变化。[方法]利用采自海伦农田生态系统国家野外科学观测研究站长期定位试验地的无肥(CK)、化肥(NP)、化肥配施有机肥(NPM)3个施肥处理黑土进行生物耗竭盆栽试验,并用Hedley方法对土壤磷素形态进行研究。[结果]与长期不施肥处理相比,施化肥与化肥配施有机肥均能明显增加土壤各形态磷素;与无肥处理土壤相比,化肥有机肥配施处理土壤与化肥处理土壤植株的生物量增幅分别为31.72%和54.65%;植株吸磷量分别是CK和NP处理土壤的2.1和1.7倍;长期施用有机肥的黑土经过2批油菜耗竭后,Resin-P只减少了0.85%,远小于Resin-P在无肥处理土壤和单施化肥处理土壤中的减少量。[结论]长期化肥配施有机肥的黑土可以在短期内维持一个活性磷含量较高的水平,进而提高土壤的供磷能力及其生产力。     

不同氮肥施用方式下春玉米根系时空分布特征

通过剖析不同氮肥施用方式下,玉米根系统随生育进程在0～ 60 cm不同土层内分布特征及地上部产量和氮累积量的变化,以期为氮肥合理施用提供理论依据.以先玉335为供试品种,进行了4年田间定位试验.设3个处理:无氮区(N0);氮肥一次性基施200kg/hm2 (N1);氮肥分次施用(N2),基肥50 kg/hm2,拔节期1...     

吉林省中部黑土区秸秆全量深翻还田条件下春玉米氮肥适宜用量研究

  【目的】  基于多年玉米秸秆全量深翻还田试验,探究吉林省中部黑土区春玉米氮肥适宜用量及群体氮素累积与分配特征。  【方法】  本试验于2017—2019年在吉林省公主岭市进行,为双因素田间试验。主因素为施氮水平,分别为0 (N0)、60 (N60)、120 (N120)、180 (N180)、240 (N240)、300 (N300)、360 (N360) kg/hm2;副因素为品种,分别为富民985 (Fumin 985)和翔玉211 (Xiangyu 211)。测定不同生育时期玉米各器官干物质积累量、吸氮量及产量构成。  【结果】  增施氮肥对玉米产量影响显著,年份、处理、品种对产量的影响具有明显的交互作用。N0处理的产量随着年限的增加而逐年递减,2018年和2019年相比于2017年产量分别降低10.9%和26.2%;各处理间差异也逐渐增大,2017年N180处理比N0处理产量增加23.2%,到2019年N180处理比N0处理产量增加55.1%;品种间比较,2017—2019年翔玉211产量均高于富民985产量,并且翔玉211适宜施氮量略高于富民985适宜施氮量。春玉米干物质积累量随着施氮水平的提高呈现先上升后降低的趋势,不同氮肥处理的茎、叶干物质积累量和氮积累量均于吐丝期至乳熟期达到最大值,成熟期N180处理的茎、叶、籽粒干物质积累量最高;不同施氮水平下,花后氮积累量分配比例呈现先升后降的趋势。不同施氮水平下,秸秆理论带入全氮养分量差异明显,且不同施氮水平的氮还田量随着秸秆还田年限的增加而逐渐上升,2017年,N300处理下氮还田量最高,为68.9 kg/hm2,较N0、N360处理分别增加155.0%、15.2%;2019年,N240处理下氮还田量最高,为109.9 kg/hm2,较N0、N360处理分别增加156.7%、33.4%。本研究以2017和2019年数据拟合方程,计算得出秸秆全量深翻还田后玉米最佳经济产量为13028 kg/hm2,适宜氮肥用量为162 kg/hm2。  【结论】  在吉林中部黑土区,多年连续秸秆全量深翻还田条件下,虽然年际条件、品种对产量有显著影响,氮肥依然是玉米高产稳产的重要因素,适宜的氮肥用量有利于提高吐丝至乳熟期玉米的干物质积累。本试验条件下保持产量水平12～13 t/hm2的氮肥适宜用量为160～165 kg/hm2。     

土壤重金属污染对农产品质量安全的影响及其防治措施

针对当前日益严峻的土壤重金属污染及其所引起的农产品质量安全问题,本文论述了土壤重金属污染物的主要来源、重金属在土壤与植物中的存在形态及危害,探讨了农产品产地土壤重金属污染的防治措施,以期为提升产地土壤环境质量和建立农产品质量安全监管体系提供理论依据。     

金银花提取液在鸡胚内抗新城疫病毒试验

为证明金银花抗新城疫病毒的作用效果,通过接种鸡胚方法,对病毒接种前、接种同时、接种后加药3种方式处理的鸡胚尿囊液血凝效价进行测定。结果显示,在3种不同的加药方式中,不同浓度的金银花提取液均能够降低新城疫病毒感染鸡胚尿囊液的血凝效价,其作用效果与提取液浓度呈正比例相关。结果表明,金银花提取液能够抑制新城疫病毒在鸡胚尿囊液中的增殖;金银花提取液在鸡胚内抗新城疫病毒活性与其加药方式及浓度有关。     

东北黑土区秸秆不同还田方式下玉米产量及养分累积特征

通过4年田间定位试验,研究均匀垄和宽窄行种植模式下秸秆不同还田方式对玉米产量、地上部养分累积的影响。结果表明,种植年份、种植方式和秸秆还田方式均对玉米产量影响显著。宽窄行种植模式下子粒产量较均匀垄种植模式下高5.4%;秸秆还田方式处理间以秸秆深翻还田处理下产量最高,较秸秆不还田处理和秸秆覆盖还田处理分别增幅5.3%和10.0%。在产量构成中,收获穗数是各处理间产量差异的主要因素。进一步分析表明,秸秆深翻还田处理下出苗率和成穗率均最高,且在部分年份处理间差异显著。秸秆深翻还田处理下植株生物量及氮磷累积量分别较秸秆覆盖还田处理增加8.9%、8.3%、19.6%,其子粒中氮累积量最高。研究表明,秸秆深翻还田可显著提高玉米田间保苗率与植株成穗率,显著增加植株对养分的吸收能力以及养分向子粒中的转运效率,进而促进植株生长与产量形成,实现玉米高产稳产。     

深松结合不同施肥方式对春玉米根系时空分布特征的影响

【目的】阐明深松结合不同施肥方式对东北春玉米根系时空分布特征的影响。【方法】2011-2012年,采用2年田间定位试验,设置常规模式(农民习惯栽培模式,对照,T1)、深松模式(T2)、深松+氮肥深追模式(T3)、深松+氮肥深追+增施有机肥模式(综合培肥模式,T4)4个处理,在玉米主要生育期采集0～10,10～20,20～30,30～40,40～60cm土层根系样品,利用WinRhizo根系分析系统获取根长、根表面积与根系平均直径,同时测定各生育期玉米根系干质量及成熟期籽粒产量与地上干物质量。【结果】2011-2012年,随着生育进程的推进,玉米的根系干质量、根长、根表面积均呈先增加后降低的单峰曲线变化,并在吐丝期达到最大值;根系平均直径总体呈现缓慢增加或保持平稳的变化趋势。不同处理对各生育期玉米的根系干质量、根表面积和根长有着不同程度的影响,以吐丝后期各指标的变幅较为明显,但各指标年际间的差异并不显著。与常规处理相比,深松处理对根系干质量、根长及根表面积的影响并不显著;深松+氮肥深追处理对根系生长的促进作用主要集中于吐丝期之后,而综合培肥处理从6展叶期起对根系生长就有显著的促进作用,总根系干质量、总根长及总根表面积显著增加,根系平均直径大幅度降低。在各生育期,根系干质量、根长、根表面积和根系平均直径随着土层深度的增加呈现逐渐降低并趋于平缓的变化趋势,其中深层(30～40和40～60cm)土壤中的根系生长对深松+氮肥深追与综合培肥处理的响应较为敏感,特别是综合培肥处理各指标的变化更为显著,在成熟期,与常规处理相比,综合培肥处理30～40和40～60cm土层根系干质量的增幅分别为91%和72%,根长的增幅分别为68%和130%,根表面积的增幅分别为128%和87%。2011-2012年,与常规处理相比,深松处理对玉米籽粒产量和地上干物质量的影响不显著,深松+氮肥深追处理和综合培肥处理玉米籽粒产量及地上干物质量显著增加,增幅分别为8.92%,16.1%和9.21%,17.7%。【结论】深松配合氮肥深追有利于根系干质量的增加,促进了根系纵深分布,并获得了较高的玉米产量。在此基础上增施有机肥对玉米根系生长的促进作用更为显著,更有利于根系干物质的积累与"纵向延伸"根系构型的形成,从而保证了其更高的玉米产量。