土壤-作物系统综合管理对春玉米产量及磷、钾养分利用的长期影响

为评估土壤-作物系统综合管理(ISSM)的应用效果并为区域作物可持续高产高效提供技术支撑,基于2009?2020年开展的春玉米长期定位试验,探讨不施肥(CK)、农民习惯(FP)、高产管理(HY)和ISSM 4种管理方式对玉米产量、植株磷钾养分吸收量、利用效率及土壤磷钾养分状况的长期影响.结果显示,12年间CK处理玉米产...     

吉林省临江硅藻土及其尾矿对钾的吸附性能

【目的】揭示吉林省临江硅藻土及其尾矿对钾的吸附性能,为开发和利用硅藻土尾矿作为土壤钾肥肥力调控物质提供理论依据。【方法】以临江优质硅藻土原矿及尾矿为研究对象,在对其化学组成和矿物组成进行分析的基础上,采用静态平衡吸附法研究了优质硅藻土及其尾矿对K+的吸附、解吸特性。【结果】硅藻土尾矿与优质硅藻土相比,Si O2质量分数有较大差异,分别为78.57%和89.29%;两者的矿质组成均以非晶质蛋白石为主,同时尾矿比优质硅藻土含有更多的石英、高岭石、云母及有机质等杂质;优质硅藻土及其尾矿对K+的动力学吸附均符合伪二阶动力学模型;对K+的热力学吸附均整体符合Freundlich等温吸附方程,吸附反应容易进行;对K+的解吸均符合Elovich方程;2种硅藻土解吸过程达到平衡之前,K+的解吸率与反应时间的对数(lnt)均存在良好的线性关系。【结论】硅藻土尾矿的矿物组成以非晶质蛋白石为主,对钾具有一定的吸附解吸能力。     

土壤类型和施氮量对连作春玉米产量及氮素平衡的影响

以吉林省春玉米连作体系为研究对象,采用多因素方差分析的方法,对多年田间定位试验结果进行分析比较,以探讨土壤类型变异对土壤―作物系统氮素平衡的影响。通过在相同气候条件下,2种土壤类型(黑土(黏化湿润均腐土)和风砂土(湿润冲积新成土))上开展的连续4年的氮肥施用量(0、168、312 kg hm~(-2))田间定位试验,研究了不同土壤类型间玉米产量、氮素矿化、残留及氮素表观损失的差异。结果表明,土壤类型显著影响玉米产量,黑土的玉米籽粒产量较高(6 469~10 106 kg hm~(-2)),平均为8 623 kg hm~(-2),风砂土的玉米籽粒产量较低(1 386~8 196kg hm~(-2)),平均为5911 kg hm~(-2);黑土和风砂土玉米籽粒产量的年际间(2009―2012年)变异系数分别为13.4%和59.1%,黑土的玉米籽粒产量稳定性显著大于风砂土;黑土连续4季氮素总表观矿化量为328 kg hm~(-2),为风砂土的2.2倍;受土壤质地影响,黑土收获后0~100 cm土层土壤矿质氮残留量为99~321 kg hm~(-2),显著高于风砂土(38~77 kg hm~(-2));在中等施氮(168 kg hm~(-2))条件下,黑土与风砂土的氮肥表观损失量无显著差异,分别为320 kg hm~(-2)和315 kg hm~(-2);当施氮量增加至312 kg hm~(-2)时,黑土和风砂土的氮肥表观损失量均显著增加,且风砂土的氮肥表观损失量达到827 kg hm~(-2),显著高于黑土。由于受土壤质地和土壤供肥能力的影响,土壤类型会对玉米产量、氮素矿化和表观损失有一定的影响,因此,在氮肥优化管理中应考虑土壤类型的变异。     

鸡粪中氨减释菌的筛选及应用效果

鸡粪中有大量的含氮有机物,这些含氮有机物在微生物的分解代谢活动下会释放出氨气,氨气挥发不仅污染环境,同时也是一种氮素的浪费。以减少氨气释放量、保持粪便肥效为目的,从鸡粪中分离获得1株可快速转化氨氮的细菌,命名为YX3。VITEK系统鉴定表明,菌株YX3与鲍曼不动杆菌的相似度为99%,并结合菌株的形态特征、生理生化特性,初步鉴定菌株YX3属于鲍曼不动杆菌,该菌株不产硫化氢、不进行反硝化。扩散皿试验表明,与对照相比,菌株YX3对降低氨气释放具有明显且稳定的效果,其氨减释率为81.11%。在以(NH_4)_2SO_4为氮源时,菌株YX3在48 h内将培养基中84.65%的氨氮转化为硝酸盐氮。菌株YX3在以蛋白胨为氮源时,可将蛋白胨分解产生的氨氮迅速转化为硝酸盐氮,最终培养液中有133.72 mg/L硝酸盐氮的积累。与对照相比,菌株YX3在鸡粪模拟试验中氨气挥发下降84.46%,且氨减释效果保持时间较长。以上研究结果说明,菌株YX3在减少氨气挥发、为畜禽生长提供良好环境、降低畜禽废弃物中氮素损失及保持粪便肥效等方面有较好的应用潜力。     

添加玉米秸秆对黑钙土重组有机碳含量及有机无机复合的影响

为了科学评价土壤的固碳性能和潜力,以黄土和红土母质及其发育的黑钙土为供试土壤,在田间调查的基础上,分别采集耕层和母质层土壤样品,研究添加有机物料后土壤重组有机碳含量、有机无机复合状况的变化。针对东北玉米主产区黑钙土秸秆还田技术推广中亟待阐明的科学问题,通过室内恒温培养试验模拟了一个作物生长期内,黑钙土母质和耕层土壤添加不同比例的玉米秸秆后,重组有机碳含量和有机无机复合状况的变化。结果表明:随秸秆添加量的增加,供试耕层土壤和母质中的重组有机碳含量、原土有机碳复合量均呈同步增加趋势,但原土有机碳复合度呈逐步下降趋势。在耕层土壤中,原土有机碳含量越低的土壤,其重组有机碳增量和原土有机碳复合量增率越大,说明原土有机碳含量低的土壤具有更大的固碳潜力。母质层土壤重组有机碳增量、原土有机碳复合量增率和追加复合量均大于耕层土壤,说明母质的固碳潜力远大于耕层土壤,且红土母质的固碳潜力更强。     

吐丝期自然干旱条件下灌水和施氮对玉米产量及氮素吸收的影响

设置大田试验,利用吐丝期自然干旱胁迫研究灌水(自然干旱、灌水30 mm、灌水60 mm,分别为W0、W1和W2)和施氮(0、100、200、300 kg/hm~2,分别为N0、N1、N2、N3)对玉米产量、干物质累积与分配、氮素吸收与利用的影响及其耦合效应,并探讨适宜的水、氮组合调控措施。结果表明,吐丝期自然干旱条件下灌水和施氮均显著影响玉米成熟期的产量、干物质累积量、收获指数、氮素吸收量及氮肥利用效率,且两种措施具有显著的交互作用。W2N3处理的玉米产量最高,达9 666 kg/hm~2。干物质累积量和氮素吸收量随灌水量、施氮量的变化趋势与产量类似,收获指数和氮素利用效率存在明显差异。W0N0和W1N0处理的收获指数相比其他处理显著偏低,说明干旱和缺氮限制干物质向子粒的转运分配。玉米施用氮肥的表观利用率、农学利用率和偏生产力在灌水条件下均显著高于自然干旱条件,随施氮量增加而逐渐降低,均在W2N1处理达最高。     

冻融及有机物料添加对黑钙土有机、无机碳的影响

以黑钙土为研究对象,采用室内培养方法,设置空白对照(NCK)、添加秸秆(NJ)、有机无机肥混施(NH)、冻融土培养(DCK)、冻融秸秆培养(DJ)与冻融混施肥培养(DH)6个处理。研究表明,NJ、DJ的CO_2释放速率及累积释放量较高,DCK最低。CO_2累积释放量较好地符合一级反应动力学方程(R~20.89),CO_2潜在释放量参数C_i由大到小为NJDJNHDHNCKDCK。NH、DH的黑钙土碳酸盐含量显著高于其他处理(P0.05),而冻融处理对土壤碳酸盐含量的影响较小。添加秸秆的处理(NJ、DJ)土壤总碳、有机碳含量明显高于其他处理,而添加有机无机混合肥的处理(NH、DH)土壤总碳、有机碳含量与空白对照差别不大。冻融循环可以提升土壤碳含量,但与非冻融处理没有明显差异。综上所述,秸秆对土壤有机碳含量的提升有重要作用,但也增加了CO_2累积释放量;有机无机肥配施对土壤固碳能力影响较小,,但能显著增加黑钙土中碳酸盐的含量;冻融循环对土壤碳酸盐、有机碳含量的影响不明显,但可以减少添加有机物料后土壤CO_2的潜在释放量。     

大颗粒球肥氮素释放特性及其肥效研究

通过静水培养试验、养分释放规律的田间模拟试验和田间肥效试验,探讨大颗粒球肥的氮素释放特性及对春玉米生长发育和氮素吸收利用的影响。静水培养试验表明,大颗粒球肥氮素累积溶出率达到80%所需要的时间较掺混肥延长1 h,两种肥料在7 h氮素基本完全溶解。田间土壤含水量条件下,大颗粒球肥的残留率达30%时所需时间为15 d,较掺混肥延长10 d;氮肥累积溶出率达97%时,大颗粒球肥需要20 d,较掺混肥延长15 d。田间肥效试验表明,同等施肥量条件下,施大颗粒球肥的玉米地上部干物质积累量、氮肥利用率和产量均优于掺混肥,最高产量达13 306 kg/hm~2,较掺混肥增产7.54%;氮肥利用率增加20.4%。     

溶磷放线菌Micromonospora nigra SY7的溶磷特性与抗病促生活性测定

将溶磷放线菌菌株SY7溶磷条件进行优化,测定其抗病促生活性,以期为开发高效微生物肥料提供优良菌株.从初始pH、培养基、碳源、氮源和磷源5个方面对溶磷条件进行优化;用CAS固体培养基鉴别菌株分泌铁载体能力,对峙培养法检测抗病能力,植物培养试验检测促生能力.结果 表明:菌株SY7在pH为8、葡萄糖为碳源、Ca3(PO4)2...     

新型氮肥对玉米根际土壤固氮微生物群落的影响

为探究长期施用新型氮肥对玉米连作体系根际土壤固氮微生物（nifH基因）群落的影响,采集长期定位试验（2014年始）玉米吐丝期根际土壤样品,以不施氮肥（N0）为对照,分析同常规尿素（CU）相比,3种新型氮肥[控释尿素（SU）、稳定性肥料（SF）、硫包衣尿素（SCU）]的施用对土壤固氮微生物群落的影响差异。结果表明：不施氮肥处理的固氮微生物nifH基因丰度高于施氮肥处理,不同氮肥处理中,稳定性肥料处理的固氮微生物nifH基因丰度（3.4×10⁶ copies·g^-1）显著低于其他处理,pH（相对影响值为44.51%）和有机质（相对影响值为35.01%）是影响固氮微生物nifH基因丰度的主要因素。与不施氮肥相比,氮肥施用降低了固氮微生物nifH基因的丰富度及多样性,与常规尿素处理相比,新型氮肥提高了nifH基因的丰富度指数但降低了多样性指数。固氮微生物nifH基因属水平主导物种为Desulfovibrio（相对丰度为14.11%~33.39%）、Stenotrophomonas（相对丰度为2.66%~17.72%）和Bradyrhizobium （相对丰度为2.68%~6.32%）。是否施氮对土壤固氮微生物群落结构的变化有显著影响（P=0.001）,但施用不同新型氮肥处理与常规尿素相比对群落结构变化无显著影响（P=0.1）。研究表明,施用新型氮肥提高了固氮微生物nifH基因丰富度,改变了固氮微生物的群落结构。