鲁西平原毛白杨造林地土壤全氮空间变异性研究

以位于鲁西平原冠县毛白杨6.0hm2造林地为研究区,将土壤在水平方向按50m×50m分为24块样地,每块样地分为0～20cm,20～40cm,40～60cm三层取样,进行三维空间采样和室内土壤全氮含量测定,对土壤全氮空间分异规律进行研究。结果表明:研究区土壤全氮在林地尺度存在一定的空间变异;从研究区土壤总体分异状况看,土壤全氮含量范围是0.02～0.46gkg-1,总体均值为0.17gkg-1,三个层次土壤全氮含量分别为0.33±0.06gkg-1,0.14±0.04gkg-1,0.05±0.02gkg-1,全氮含量属于最低水平。三个层次土壤全氮含量变异系数分别为19%、32%、39%,变异程度属于中等变异水平,土壤全氮随着土层加深分异程度明显增大。土壤全氮含量在不同土壤层次水平变化复杂,0～20cm层西北高,东南部低,20～40cm和40～60cm两层变化恰好与之相反。研究结果可为毛白杨造林试验地布设、养分精准管理、确定合理采样数提供依据。     

缓释肥料与速效肥料对鸡冠花盆栽肥效对比研究

采用盆栽试验的方法,研究了缓释花卉肥与速效花卉肥在平均苗高为10 cm的盆栽鸡冠花上的应用效果。结果表明:各施肥处理与对照CK相比,在株高、冠幅和生物量上均有明显提高;缓释肥料与速效肥料相比,缓释肥料更能促进鸡冠花根、花、生物量总重的增加以及花重比的提高。其中,花鲜重在肥料全量水平和2/3量水平上分别提高61.95%和71.57%,花重占其生物量总重的比例分别提高29.67%和76.51%;可以看出,在相同施氮量水平下,2/3量缓释肥处理(T2)优势最明显。施用专用缓释肥料对于提高鸡冠花的品质和观赏质量有明显作用和意义。     

基于多元线性回归的东北地区春玉米单产空间化模拟

春玉米是东北地区主要粮食作物,研究分析不同气候和土壤模式下春玉米产量的空间差异对于指导农业生产和保障粮食安全具有重要意义。本研究选取土壤、地形和气候因素三个方面共13个关键影响因素,采用多元线性回归分析法构建春玉米单产和13个影响因素的多元线性回归模型,并利用Arc GIS软件将春玉米单产进行栅格化,对东北地区春玉米单产空间分布情况进行分析。结果表明：(1)经多元线性回归模型计算的空间化数据(空间分辨率为1km)与春玉米单产统计数据基本一致,东北地区春玉米单产在2482.49～10147.10kg·hm^-2。(2)春玉米单产空间分布图客观反映了春玉米单产的空间分布趋势,大体呈现由中部地区向四周不断减少的格局。本研究准确取得栅格尺度的东北地区春玉米单产空间化的模拟结果,平均相对误差1.45%,可为东北地区农业生产布局优化和决策制定等提供方法参考。     

长期免耕旱作对冬小麦生长季土壤剖面有机碳含量的影响

依托21a长期免耕秸秆还田定位试验,探究长期免耕加秸秆还田的田间管理方式对冬小麦生长季0−60cm土层内土壤有机碳（SOC）和土壤活性有机碳（MBC、POC、DOC）的影响。试验共设长期免耕秸秆还田（NT）与常规耕作（CT）两种耕作模式,分析0−60cm土层内土壤总有机碳（SOC）、土壤微生物量碳（MBC）、土壤颗粒有机碳（POC）、土壤可溶性碳（DOC）含量的变化。结果表明,在0−20cm土层,NT处理SOC含量显著高于CT处理,其中0−5cm和5−10cm土层平均SOC含量分别增加了81.2 %和52.9 %,冬小麦不同生育期内土壤SOC含量变化不显著;在0−30cm土层内,与CT处理相比,NT显著改变了土壤MBC、POC及DOC在播种前、越冬前、拔节期、开花期和成熟期5个生育阶段的分布情况,且显著提高了5个生育阶段内土壤活性有机碳的含量（P＜0.05）,其中0−5cm土层内,土壤MBC、POC及DOC含量在各个时期相较于CT处理分别增长60.8%～161.4%、71.8%～141.1%和21.9%～104.4%。0−60cm土层内,两种耕作方式下的SOC、MBC、POC、DOC均随着土壤深度的增大呈下降趋势。说明长期免耕可提高耕作层土壤有机碳含量和小麦生长季活性有机碳的水平,这为旱地土壤有机碳的高效固存提供了理论依据。     

鲁西平原毛白杨造林地土壤速效磷和速效钾空间变异性研究

分析研究了位于鲁西平原冠县苗圃毛白杨6.0ha造林地的速效养分分布, 为毛白杨造林试验地布设、养分精准管理、确定合理采样数提供依据。试验将土壤在水平方向大约按50m×50m分为24块样地,每块样地分为0~20㎝,20~40㎝,40~60㎝三层取样,进行三维空间采样和室内分析。结果表明速效养分含量属于较低水平,且随土层加深逐渐降低。土壤速效磷含量是1.32~1.89mg?kg-1,总体均值为1.51±0.09mg?kg-1,三个层次含量分别为1.66±0.15mg?kg-1、1.44±0.07mg?kg-1、1.44±0.06mg?kg-1。速效钾含量是23~78mg?kg-1,总体均值46.95±8.33mg?kg-1, 三个层次的含量分别为63.29±9.69mg?kg-1、43.38±8.35mg?kg-1、34.17±6.96mg?kg-1。三个层次速效磷变异系数分别为9%、5%、4%,属于弱变异水平,速效钾变异系数分别为15%、19%、20%,属于中等变异水平,变异水平和取样精度直接影响合理采样数。土壤速效磷含量在水平和垂直方向上变化不大,土壤速效钾含量自西向东先增后减,自北向南升降交替、变化复杂。     

氮、磷、钾对毛白杨无性系苗木生物量的影响

以毛白杨杂种无性系S86号嫁接苗为试验材料,采用（311-A）最优混合设计,研究了氮、磷、钾不同配比对毛白杨苗木生物量的影响,建立了回归模型。结果表明:氮是影响毛白杨生物量的主要因素,其次为磷和钾。在一定范围内,毛白杨生物量随氮、磷、钾肥投入量的增加而增加,过多投入时,生物量将下降。氮肥与磷肥的交互作用显著,有较好的正效应;而氮肥与钾肥、磷肥与钾肥的交互作用不明显。经模型寻优,氮、磷、钾肥的最佳施用量分别为 305.550、178.125 kg·hm^-2和47.700 kg·hm^-2,毛白杨苗木生物量可达383.874 g。     

毛白杨无性系叶面积的回归测算

利用快速、精准的方法,建立了4个不同毛白杨无性系的叶面积与其叶长、叶宽、以及叶长×叶宽之间的线性回归和幂函数回归方程。结果表明：1）毛白杨不同的无性系叶形指数差异较大,不同无性系的回归方程也不一样,应针对无性系计算叶面积;2）叶片生长的不同阶段叶面积的回归方程不同,因此应针对叶片的不同生长阶段确定回归方程。3）一元线性回归方程中,叶面积和叶长、叶宽的乘积的相关性最好,但只适用于功能叶片的测量;而幂函数回归方程无叶片大小限制,叶面积和叶宽的相关性较好并且测量方便,毛白杨无性系50号叶面积和叶宽幂函数回归方程为LA=1.0014×W1.8295,83号回归方程为LA=0.863×W1.832,30号回归方程为LA=0.554×W2.051,B331号回归方程为LA=1.639×W1.600。因此在今后的生产实践中,可通过测定4个毛白杨无性系的叶宽,利用其幂函数回归方程,估算叶面积。     

施肥对毛白杨杂种无性系幼苗生长和光合的影响

采用正交设计L9(34)布置氮、磷、钾3因素3水平的肥料试验,研究氮、磷、钾配施对毛白杨杂种无性系苗木生长及生理特性的影响。结果表明:1)不同的施肥处理对相同系号的苗木影响不同,而不同系号的苗木对相同施肥处理响应也不一致,因此不仅要找出最佳的氮、磷、钾施肥量及其比例,而且要针对不同的无性系制定不同的施肥配方;2)毛白杨杂种无性系的生长和生理特征对于不同施肥配方的响应不完全一致,毛白杨杂种无性系S86号的最佳施肥配方为N(3g)+P2O5(2.25g)+K2O(0g),46号的最佳配比为N(5g)+P2O5(4.5g)+K2O(1g);3)毛白杨杂种无性系S86和46号处理间净光合速率×总叶面积(PTL)较净光合速率(Pn)差异更显著,并且与生长的相关性要高于净光合速率与生长的相关性,相关系数在0.80以上;4)不同的氮、磷、钾配施处理对毛白杨杂种无性系苗木各项生长指标和生理指标有显著影响,以氮肥影响最大,磷和钾肥影响较小。该研究对毛白杨杂种无性系的合理施肥具有理论和实际指导意义。     

风沙半干旱区不同时期覆膜对玉米田固碳及碳平衡的影响

通过对比秋季覆膜(AM)、春季覆膜(SM)和不覆膜(NM)3种模式栽培玉米对短期土壤有机碳储量和碳平衡影响的异同,旨在明确风沙半干旱区覆膜的固碳减排效应,为构建低碳地膜覆盖模式提供理论依据。结果显示,AM显著增加玉米籽粒产量、地上生物量和0~60 cm土层根系生物量(P<0.05);在0~100 cm土层,AM、SM、NM和初始的有机碳储量分别为83.7、84.2、89.2、90.53 Mg/hm²,各处理相同土层间差异不显著(P>0.05);NM、SM和AM土壤呼吸CO₂-C释放量平均值分别为2.10、2.09、2.37 Mg/(hm²·a),碳平衡分别为-522、-498、-474 kg CO₂-C/(hm²·a)。以上表明,AM增加系统碳输入的同时,增加了土壤呼吸碳排放,但在短期内不会引起土壤有机碳库的衰退,并能更大程度上减少单位面积产量的碳排放,是一种气候友好型的低碳农业技术。     

毛白杨对15N-硝态氮和铵态氮的吸收、利用及分配

以毛白杨新无性系50号插条苗为试材,应用15N示踪技术研究在相同施氮量下毛白杨(Populus tomentosa)苗木对不同形态氮素的吸收、分配及利用特性。结果表明：不同处理下毛白杨苗木在施肥1周后对肥料氮的吸收呈逐渐上升趋势,并在施肥后28d达到最大值,NO3-15N处理苗木全氮量为0.67g/株, NH4-15N处理苗木全氮量为0.60g/株;吸收NO3-15N为0.26g/株,吸收NH4-15N为0.12g/株,分别占苗木全氮的比例39.15%和19.95%。毛白杨苗木对两种氮素的利用程度差异显著,在利用率最高时期,NO3-15N利用率可达25.83%,约为NH4-15N（12.03%）的2倍。氮素在各器官中分配差异显著,总体趋势为叶﹥根﹥茎。叶中NO3-15N的分配率显著高于NH4-15N