基于Kriging插值法的土壤磷素空间变异图建立及分析

建立土壤养分空间数据库,并进行空间变异分析,已成为推进精准农业实施的前提和基础。本文结合国家“863”项目“玉米精准作业系统研究与应用”的要求,运用GPS（全球定位系统）采集地块信息,结合GIS（地理信息系统）技术,进行数据的处理,创建数据库、地图等操作,并应用Kriging（克里格）插值法生成土壤磷素养分空间变异图。通过对该区域土壤磷素养分空间变异特征的分析,为合理施肥、实行养分的分区管理、为指导农民科学种田,提供理论依据。     

兴电灌区主要带田养分循环与平衡研究

以兴电灌区6种主要带田种植模式为对象,采用田间实地调查,在典型地块划定小区按籽粒、秸秆和根茬三部分测重并取样分析化验的方法,研究了各模式的养分输入与输出状况及其养分循环与平衡特征。结果表明:除小麦/黄豆带田出现氮亏空外,其它5种带田种植模式的氮、磷、钾循环都是良好的,但其平衡条件是有足够的农家肥投入和有豆科作物的共生固氮。农家肥提供了总氮量4.62%~8.93%、总磷量17.34%~22.31%、总钾量72.61%~82.07%的养分;豆科作物提供了总氮量14.08%~42.45%的养分;化肥氮和磷占其养分输入总量的52.27%~76.06%和61.40%~70.91%;由降水和灌水携入的N,P,K分别占其养分输入总量的8.35%~12.04%,3.72%~7.74%和9.20%~17.48%。从施肥结构来看,6种带田种植模式的氮、磷、钾养分输入比例极不合理,在生产上应提倡"控氮、增磷"策略,同时注重化学钾肥的施用,并推行秸秆还田和高茬收割技术,以提高养分循环再利用的效率。     

三峡库区坡耕地土壤养分流失的实验研究

采用室内模拟降雨装置研究了三峡库区坡耕地土壤养分流失规律。无论是紫色土还是黄色石灰土,坡耕地表层土壤养分含量在人工降雨后发生衰减,并表现出随雨强增大,雨后表土各养分含量衰减幅度加大的趋势,但径流和流失泥沙的养分含量与雨强无关;径流中养分含量虽低于泥沙养分含量,但养分含量的差异主要体现在全量养分含量上,而速效养分含量的差异则相对较小。对三峡库区坡耕地土壤养分流失而言,紫色土坡耕地土壤养分流失主要以流失泥沙为载体,而黄色石灰土坡耕地土壤养分流失则由流失泥沙和径流共同携带。     

磷石膏改良强酸性黄壤的效应研究

采用盆栽试验,以耐铝能力弱的高粱和强酸性黄壤为研究对象,探讨了磷石膏对强酸性环境高粱生长、养分平衡以及对土壤有效养分和交换铝的影响。结果表明,在强酸性黄壤上,由于铝毒作用,即使施足氮磷钾肥,高粱也生长不良;施用磷石膏和石灰的高粱生长正常,各生物学性状均极显著优于对照,施磷石膏高粱长势更优于施石灰者,高粱干重与磷石膏、石灰的施用量呈二次曲线变化(回归方程分别为:y=6.88 11.92x-1.65x2,R=0.983;y=6.88 6.39x-0.72x2,R=0.996),高粱株高和根长与磷石膏、石灰的施用量也呈二次曲线变化;磷石膏降低酸性黄壤铝毒、提高植物钙含量的效果略逊于石灰,在提高植物营养三要素(特别是磷、钾元素)的作用方面优于石灰,施磷石膏高粱磷、钾含量较石灰处理分别提高117.0%~200.0%和13.0%~14.8%;施磷石膏生长良好的高粱植株氮/磷、氮/钾、钾/磷比分别为6.8~7.1,1.2~1.3和5.4~5.6,比值适中、变幅小,氮/铝、磷/铝、钾/铝、钙/铝比分别是对照植株的1.9~2.0倍,5.8~6.3倍,1.8~2.1倍和2.0~2.5倍,改善和调节了高粱体内氮、磷、钾、钙养分的平衡;施磷石膏的土壤有效氮、磷、钾、钙较对照极显著增加,土壤有效磷、钾分别比施石灰提高41.8%~114.2%和59.4%~67.5%,施石灰的土壤有效磷、钾与对照差异不显著。     

两种草本层台湾桤木林地细根分解及养分动态研究

在四川省丹棱县退耕还林地上,采用网袋法对两种草本层(黑麦草和自然草)台湾桤木林地中细根分解及养分释放的对比,以及对台湾桤木 黑麦草复合模式草根与细根混合分解进行了为期1 a的实验研究。结果表明:台湾桤木细根在复合模式和自然模式中分解速率、养分释放有所不同,经过1 a的分解,复合模式中N,K,Ca的残留率显著低于自然模式,而干质量、P,Mg的残留率差异不显著;复合模式混合处理的分解速率和N,P,K,Ca释放率介于单独分解的细根和草根之间,而Mg释放率则大于单独分解的细根和草根,经过1 a的分解,混合分解对混合处理的分解速率、P,K,Mg的释放有明显的促进作用,对N,Ca的释放影响不显著,在混合分解过程中的不同阶段,表现出来的相互作用形式不同。     

椰糠栽培下水肥处理对菜心养分吸收和产量的影响

【目的】探明椰糠栽培下水分和养分对菜心养分吸收和产量的影响,为菜心栽培过程中的水肥管理提供指导。【方法】采用温室盆栽试验,以菜心为试验材料,设置I1(55%～60%基质最大持水量)、I2(75%～80%基质最大持水量)、I3(95%～100%基质最大持水量)3种灌水处理以及F1(1/2倍山崎营养液浓度)、F2(1倍山崎营养液浓度)、F3(3/2倍山崎营养液浓度)3种养分处理,并将2 L不同浓度的营养液于试验前以基肥形式施入栽培盆。【结果】与充分灌溉处理（I3）相比,水分亏缺处理（I1、I2）使菜心的水分利用效率分别显著提高30.2%、16.3%,产量分别降低16.7%、11.1%,而对植株地上部氮磷钾吸收无显著影响。营养液浓度的增加显著提高了水分利用效率、植株对氮磷钾的吸收和菜心产量。灌水处理和养分处理对菜心的产量及叶片氮磷钾吸收存在显著交互作用。各处理中以I3F3的产量最高,但与I3F3相比,I2F3在没有明显降低菜心产量和氮磷钾吸收的条件下,菜心耗水量降低13.7%,水分利用效率提高11.8%,且主成分分析结果表明I2F3的综合得分居于首位,表明I2F3对菜心养分吸收、水分利用效率...     

化肥减量配施增效剂对土壤理化性质及菜心产量、品质的影响

【目的】探讨化肥减量配施增效剂对广东省惠州地区蔬菜地土壤理化性质及菜心产量、品质的影 响,为蔬菜地化肥减量提供理论依据和技术支持。【方法】以华南地区代表性的蔬菜作物菜心为研究对象,采 用田间小区试验,设置当地施肥（T1,CK）、当地施肥 + 增效剂（T2）、减肥 20%（T3）、减肥 20%+ 增效剂 （T4）4 个处理,比较不同处理下土壤的理化性质、微生物量、酸性磷酸酶活性以及菜心产量、品质等指标。【结 果】与 T1（CK）相比,T3 处理菜地土壤毛管持水量、田间持水量、非毛管孔隙度和总孔隙度分别提高 13.3%、 43.1%、29.4% 和 9.2%,T4 处理菜地土壤非毛管孔隙度和总孔隙度分别提高 42.1% 和 13.0%;与 T1（CK）相比, T3 处理菜地土壤 pH 值提高 15.9%,其他土壤肥力指标均无显著变化,T4 处理菜地土壤 pH 值提高 13.4%、碱解 氮和速效钾含量分别显著提高 33.3% 和 15.8%;与 T1（CK）相比,T3 处理菜地土壤微生物量碳、氮和酸性磷酸 酶活性分别提高 35.6%、43.1% 和 15.5%,T4 处理土壤微生物量碳、氮、磷和酸性磷酸酶活性分别提高 78.1%、 111.2%、49.1% 和 24.3%; 与 T1（CK）相比,T3 处理菜心氮、磷、钾养分吸收量分别提高 22.1%、11.3%、 17.9%,T4 处理菜心氮、磷、钾养分吸收量分别显著提高 33.0%、28.5% 和 30.0%;与 T1（CK）相比,T3 处理 菜心产量提高 19.4%、硝酸盐含量下降 13.6%、Vc 含量提高 2.2%,T4 处理菜心产量显著增加 28.1%、硝酸盐含 量下降 12.1%、Vc 含量提高 4.2%。【结论】化肥减量配施增效剂可以提升土壤肥力、提高土壤的微生物量和酸 性磷酸酶活性、提高菜心的产量和改善品质。     

不同种类有机肥对土壤养分及水稻产量的影响

增施有机肥是提高土壤质量、保障水稻稳产增产的重要手段之一。本研究于2021年在沿江平原水稻田进行大田试验,明确不同用量（3 000～6 000 kg/hm2）炭基有机肥或生物有机肥对土壤养分及水稻产量的影响。结果表明：与常规施肥相比,生物有机肥处理土壤有效磷含量显著提高13.1%～24.4%;高用量生物有机肥处理碱解氮含量显著提高19.9%;中、高用量炭基有机肥处理土壤有效磷含量分别提高13.1%和18.6%;高用量炭基有机肥处理土壤速效钾含量提高12.5%。生物有机肥对水稻产量的提升效应优于炭基有机肥,与常规施肥相比,中、高用量生物有机肥处理分别使水稻产量显著增加16.1%和22.1%,高用量炭基有机肥处理水稻增产15.9%。     

Improvement of soil fertility and rice yield after long-term application of cow manure combined with inorganic fertilizers

Fertilization is an effective technique to improve soil fertility and increase crop yield. The long-term effects of different fertilizers on soil considerably vary. Over 38 consecutive years of different fertilization positioning experiments in a double cropping rice field of Qiyang Red Soil Experimental Station, seven different fertilization treatments including CK (no fertilization), NPK (nitrogen, phosphorus, and potassium fertilizer), M (cow manure), NPKM (nitrogen, phosphorus, and potassium with cow manure), NPM (nitrogen and phosphorus with cow manure), NKM (nitrogen and potassium with cow manure), and PKM (phosphorus and potassium with cow manure) were applied to study the effects on rice yield, soil fertility, and nutrient apparent balance in a paddy field. The results showed that the annual average yields of rice in NPKM, NPM, NKM, PKM, M, NPK and CK treatments ranged from 6 214 to 11 562 kg ha^–1. Yields under long-term organic and inorganic treatments (NPKM, NPM, NKM and PKM) were 22.58, 15.35, 10.53 and 4.41%, respectively, greater than under the NPK treatment. Soil organic carbon (SOC), total nitrogen (TN), available nitrogen (AN) and available potassium (AK) concentration with long-term organic and inorganic treatment (NPKM, NPM, NKM and PKM) were significantly higher than in inorganic fertilizer (NPK) treatments. Soil total phosphorus (TP) and available phosphorus (AP) contentration with organic fertilizer combined with inorganic N and P fertilizer treatment (NPKM, NPM and PKM) were significantly higher than with inorganic fertilizer alone (NPK treatments). The average annual rice yield (11 562 kg ha^–1), SOC (20.88 g kg^–1), TN (2.30 g kg^–1), TP (0.95 g kg^–1), TK (22.50 g kg^–1) and AP (38.94 mg kg^–1) concentrations were the highest in the NPKM treatment. The soil AN concentration (152.40 mg kg^–1) and AK contentration (151.00 mg kg^–1) were the highest in the NKM treatment. N and P application led to a surplus of nitrogen and phosphorus in the soil, but NPKM treatment effectively reduced the surplus compared with other treatments. Soils under all treatments were deficient in potassium. Correlation analysis showed that SOC, TN, AN, TP, and AP contentration was significantly correlated with rice yield; the correlation coefficients were 0.428, 0.496, 0.518, 0.501, and 0.438, respectively. This study showed that the combined application of N, P, and K with cow manure had important effects on rice yield and soil fertility, but balanced application of N, P, and K with cow manure was required.     

餐厨废弃物土壤调理剂对土壤理化性状及水稻产量的影响

通过探讨餐厨废弃物土壤调理剂对改良土壤质量、促进作物生长的综合效果,旨在为水稻高产稳产提供技术支撑。采用田间试验,比较不同施用量对土壤理化性状和水稻产量的影响。结果表明：施用餐厨废弃物土壤调理剂能有效改善土壤pH,显著增加土壤有机质、全氮、有效磷等养分含量,具有较好地提升土壤肥力的作用。但土壤水溶性盐含量整体随调理剂用量的增加呈上升趋势,存在盐分积累的风险。此外,由于该调理剂氮含量较高,施用量过高使水稻生长存在贪青晚熟、倒伏较严重等情况,导致产量下降。综合分析土壤改良、盐分积累和水稻增产,T3和T4处理效果较好。