不同前茬作物条件下烤烟氮磷钾养分平衡

在石林烟区通过田间试验研究了油菜、小麦、大麦和绿肥4种前茬作物对烤烟氮磷钾养分平衡的影响.结果表明:不同前茬处理间土壤氮素有效性、烟株生物量和氮磷钾养分吸收量、土壤氮磷钾养分残留以及氮素表观损失和磷钾表观盈余总体上差异显著.绿肥茬处理烤烟移栽前土壤起始无机氮最高,生长期间土壤净矿化氮最多,烟叶成熟时烟株生物量和氮、钾吸收量最大;油菜茬处理烤烟上述指标均次之;两者上述指标均明显高于大麦茬和小麦茬处理.吸磷量也以绿肥茬和油菜茬处理大于其他两处理.烤烟收获后土壤残留无机氮以绿肥茬处理最高,油菜茬次之,大麦茬和小麦茬最低;而土壤有效磷、钾含量则相反,以绿肥茬最低,大麦茬和小麦茬最高.烤烟生长期间氮素表观损失以绿肥茬处理明显高于其他处理;而磷钾表观盈余则以小麦茬和大麦茬两处理总体明显高于其他两处理.综上,烤烟氮磷钾养分的投入应根据前茬作物不同而适当调整,以绿肥和油菜为前茬时应明显减少氮肥施用量;以大麦和小麦为前茬时可以相对减少磷钾肥施用量.     

不同氮水平下作物养分吸收与利用

玉米与马铃薯间作是重要的间作种植模式,具有较突出的资源利用和产量优势,但养分吸收和利用对作物产量优势的贡献及这种贡献对施氮量的响应机制尚不清楚.本研究采用玉米单作、马铃薯单作和玉米与马铃薯间作3种种植模式,分别设置N₀(0 kg·hm^-2)、N₁(125 kg·hm^-2)、N₂(250 kg·hm^-2)和N₃(375 kg·hm^-2)4个氮水平,通过2年田间小区试验,研究不同氮水平下间作产量优势的营养基础.结果表明: 随着施氮量的增加,氮、磷、钾的单作加权平均吸收量逐渐增加,间作则先增加后减少.间作在N₁水平时具最高的养分吸收优势,分别较单作加权平均值增加氮吸收14.9%、磷吸收38.6%、钾吸收27.8%;间作在N₀和N₃时具有更高的养分利用效率,较单作可提高氮利用效率3.5%～14.3%、磷利用效率3.5%～18.5%、钾利用效率10.6%～31.6%.N₀和N₁时玉米与马铃薯间作具有显著产量优势,其营养基础在N₀时主要是提高了作物养分利用效率,而N₁时则是促进养分吸收的结果.充分发挥间作促进养分吸收对玉米与马铃薯间作产量优势的贡献,需要合理控制氮肥的投入.     

不同作物在不同土壤水分条件下的耗水特性

本文系用盆裁法,对在干旱半干旱地区种植的八种主要作物——玉米、高粱、谷子、糜子、春麦、扁豆、胡麻、苜蓿等在适宜水分,轻度干旱、中度干旱、严重干旱、极严重干旱等五种土壤水分条件下的耗水特性进行了系统研究,比较了它们在耗水特性上的差异,并寻找了这种差异与需水日变化的关系,为其在干旱半干旱地区的合理布局与结构及其提高水分利用效率、旱作栽培提供了科学依据。     

土壤—作物系统的养分转化及其对土壤养分平衡的影响

土壤作为一个开放系统,与作物间通过物质转化与能量流动组成相互依存和影响的体系。近几年来我们对我国太湖地区稻田土壤生态系统中氮、磷、钾养分的转化及其可能产生的影响作过为期3年的田间定位试验研究,本文谨将其中的部分结果整理成文,以供共同探讨。     

不同施肥条件下旱田养分淋溶规律实验研究

从当今世界范围看 ,每年转入陆地生态系统中的总Ｎ量约为 2× 10 8ｔ。其中来自工业肥料的Ｎ含量占 2 0 %。目前全世界的施肥量仍在增加 ,发展中国家的增加速率比发达国家高得多。目前 ,我国的大部分耕地都需要补充Ｎ素 ,一半以上的耕地需要补充磷肥 ,大约 1/3～ 1/4以上的耕地需要补充钾肥。然而 ,由于种种原因 ,我国农田土壤养分的利用率一直较低 ,损失率较大。旱地土壤Ｎ素 (尿素 )利用率仅为 2 0 %～ 4 0 %。Ｐ的利用率 15 %～ 30 %。这一方面提高了农产品的成本 ,另一方面 ,过多的使用肥料又造成了环境问题[1,2 ] 。其中 ,一部分养分沿…     

长期不同施磷条件下玉米产量、养分吸收及土壤养分平衡状况

以设置在沈阳潮棕壤上的连续12年的田间定位磷微区试验为依托,研究在不同磷肥施用条件下(施用量和施磷频次),玉米产量、养分吸收以及土壤养分平衡状况。结果表明:磷素不是该研究区域玉米生产的主要限制因子;施肥促进养分吸收,其各处理间增加趋势为氮磷氮对照,并且一次性施磷肥方式优于每年施磷肥方式;与土壤本底值相比,施肥后土壤耕层(0~20 cm)全磷、速效磷、全氮、碱解氮呈增加趋势,由于长年没有外源钾的补充,土壤全钾和速效钾呈下降趋势,其各处理间下降趋势为氮磷氮对照;土壤速效磷在不施用肥料条件下有下降趋势,只施用氮肥条件下有增加趋势,只是两者变化并不很明显;在每年施磷条件下,土壤速效磷量呈缓慢上升趋势,而在一次性施磷条件下,施肥当年的土壤速效磷量激增,而后呈减小的趋势,即与每年施磷肥方式相比,一次性施磷方式更有利于建立土壤"宏大"有效磷库;为了保证土壤养分平衡,在施用足量氮肥的前提下,施用磷肥量为等于或略高于作物移出磷量,施氮磷比控制在1∶0.167到1∶0.5之间。     

下辽河平原不同磷肥用量对作物产量及潜在养分的影响

通过6年的定位试验,对下辽河平原不同磷肥用量条件下,土壤养分库的建立及磷肥的肥料效应、土壤磷的自然释放速率等进行了研究。结果表明：磷肥可以提高作物的产量,且对大豆的增产幅度大于玉米,但磷肥年用量超过25 kg·hm^-2时,增产效果不明显;磷肥也可以提高作物的养分移出量,但养分移出量增加的比例大于作物产量增加的比例;磷肥利用率随着磷肥用量的增加而减小,当磷肥年用量为25 kg·hm^-2时,磷肥利用率约为30％,但残留磷肥转化为有效磷的比例随着磷肥用量的增加而增大;磷肥施入土壤后,残留磷肥转化为迟效磷的比例高达80%,且残留磷肥转化为迟效磷的量随着磷肥用量的增加而增加,这对于构建土壤磷库有重要意义。     

不同前作对烤烟氮肥效应的影响

为了合理选择烤烟轮作周期中的前作,采用田间微区试验和田间小区试验相结合的方法,应用稳定性同位素15N示踪技术,研究了玉溪市通海县四街镇不同前作对烤烟氮肥效应的影响.结果表明:增施氮肥可以降低中部叶和下部叶的总糖含量,提高烟叶中的烟碱浓度,有协调糖碱比的作用;前作种类不同对烤烟的生长有影响,在不施氮时,烤烟总的生物量由低到高顺序依次为大麦(Hordeum vulgar)、洋葱(AUium cepa)、油菜(Pisum sativum)、甜脆豌豆(Brassica rtapus);前作种类、氮水平以及前作与氮水平的交互作用极显著地影响烤烟氮肥利用率,也显著影响烤烟经济性状(上等烟比例、产量、产值);烤烟较好的前作为大麦和油菜.     

不同施肥条件下玉米田土壤养分淋溶规律的原位研究

利用排水采集器法结合田间原位试验,研究了夏玉米不同施肥处理对棕壤土养分淋失的影响.结果表明:在夏玉米生长期内,影响玉米田土壤水分淋溶的主要因素是大量降雨和灌溉,夏玉米生长前期的土壤淋溶水量较大,但随夏玉米生育进程的推进而递减,各处理差异也逐渐减小;与施氮肥处理相比,秸秆还田配施氮肥处理可加剧土壤水淋溶.在夏玉米生长期内,施肥处理的土壤淋溶水硝态氮浓度均呈"双峰"曲线变化趋势,而铵态氮浓度则呈先升后降的变化趋势.玉米田土壤氮素淋失以硝态氮形式为主,其累计淋失量为12.90～46.53 kg·hm-2,铵态氮的累计淋仅为1.66～5.11 kg·hm-2,两种形态氮的淋失量都随施氮量的增加而升高.秸秆还田配施氮肥处理的氮素淋失率比单施氮肥处理高6.53%～13.07%,低氮处理的氮素淋失率比高氮处理高3.66%～10.10%;玉米田土壤速效磷的累计淋失量较小,仅为0.148～0.235 kg·hm-2,而速效钾的累计淋失量较大,为7.08～13.00 kg·hm-2.在夏玉米生长后期,秸秆还田配施氮肥处理使土壤速效磷淋失量升高,并可加剧土壤速效钾的淋失,而单施氮肥处理作用不明显.     

不同施肥条件下毛叶苕子的腐解及养分释放特征

利用田间埋袋法,研究不施肥、施氮肥、施石灰3种处理对豫南稻田毛叶苕子腐解及养分释放特征的影响.结果表明:不同施肥处理下毛叶苕子累积腐解率为65.3%~72.5%,腐解过程中呈现前11 d腐解较快、后期腐解缓慢并逐渐趋于平稳的趋势.不同处理养分释放率表现为钾>磷>碳>氮,试验结束时(翻压148 d),碳、氮、磷、钾的累积释放率分别为83.6%~84.6%、78.2%~81.2%、89.8%~91.4%、96.3%~97.0%.在整个腐解期内,毛叶苕子氮释放特征与腐解特征相似,与不施肥相比,施石灰促进毛叶苕子腐解及氮、磷、钾养分释放;施氮肥促进毛叶苕子磷释放,抑制钾释放;施石灰和氮肥对碳释放均无显著影响.施氮肥处理腐解0~11 d促进毛叶苕子腐解及氮释放,腐解11~148 d抑制毛叶苕子腐解及氮释放.采用一级动力学方程及对数函数方程拟合豫南稻区毛叶苕子腐解及碳、氮、磷、钾养分释放特征均达到显著水平,拟合方程的特征参数值与毛叶苕子腐解率及养分释放率呈显著相关.施用石灰促进毛叶苕子腐解及养分释放的效果优于施用氮肥;一级动力学方程及对数函数方程特征参数值可较好地描述毛叶苕子腐解及养分释放能力.     

不同生物有机肥对烤烟产质量及土壤养分的影响

为探明不同生物有机肥对广元烟区烤烟产质量和土壤养分的影响, 以云烟 87 为试验材料, 开展了不同生物有机肥施用田间试验研究。结果表明: (1)施用生物有机肥, 烤烟产量增加 1341.19—1499.06 kg·ha-1, 上等烟比率增加8.19%—10.88%, 产值最高增加 10838.62 元/ha, 显著地提高了烤烟上等烟比例和产值量(p<0.05); (2)施用生物肥烤烟钾素含量增加, 土壤养分增加, 蛋白酶活性增强; (3)采用供试细菌 SJ40、8GW11 和 C11 生产的生物有机肥效果优于接种放线菌生产的生物有机肥, 施用量以 1500 kg·ha-1 最佳。     

覆盖作物的种植现状及其对下茬作物生长和土壤环境影响的研究进展

覆盖作物指的是在农业生产间隙种植,使土壤在时间或空间上减少或避免裸露的一种作物.其能使农田土壤免受风蚀、水蚀和人为扰动的影响,被认为是一种新型的保护性耕作方式.本文简要介绍了农田覆盖作物的种植管理情况,包括种植品种、耕作模式和绿肥作物的灭生还田方式等,可为推广覆盖作物在农田休闲期的高效大面积种植提供参考.基于国内外研究...     

不同养分条件下喀斯特适生物种植物间相互作用诱导的形态可塑性

研究非生物环境条件如何影响植物间相互作用及其诱导的形态可塑性,有利于揭示喀斯特适生植物物种同时应对多种环境因素变异的策略。本研究以鬼针草(Bidens pilosa)和大叶醉鱼草(Buddleja davidii)为对象,分别在养分施加和不施加两种处理下,对植物进行单独生长(对照)、种内和种间相互作用3种处理,探讨养分可用性对种内、种间相互作用诱导的生物量和形态特征可塑性的影响。结果表明：不加养分处理中,鬼针草和大叶醉鱼草种内相互作用下的总生物量分别减少9.2%和14.4%,主要导致竞争效应,种间竞争不显著;加养分处理中种内促进作用占主导,二者分别增加35.1%和41.3%,大叶醉鱼草表现为种间促进作用,增加34.6%,鬼针草不显著。与对照相比,种内相互作用不加养分处理降低大叶醉鱼草根生物量和鬼针草的叶生物量,养分增加时提高大叶醉鱼草茎生物量,降低鬼针草比叶面积;种间相互作用不加养分处理提高大叶醉鱼草根冠比等特征,降低茎、叶生物量,增加鬼针草的茎生物量并减少其根生物量,加养时提高大叶醉鱼草根冠比和根生物量以及鬼针草的地径。这些结果说明,非生物环境条件可以通过影响种内与种间相互作用的强度...     

异质养分环境下不同树种觅养行为与光照条件的关系

设计光照和养分环境的析因组合盆栽试验,研究不同光照条件下马尾松、木荷和马褂木对异质养分环境的生长适应性反应及觅养行为差异.结果表明:全光照下马尾松和木荷在异质养分环境中较同质养分环境具有较大的生长优势,其根系干物质量分别增加达99.5%和66.7%,而马褂木在同质养分环境中生长表现较好.遮阳处理显著改变了木荷根系的广布性、觅养精确性及养分吸收效率,降低了其在异质养分环境中的生长优势;遮阳对马尾松觅养行为的影响不如木荷显著,其在异质养分环境中的生长仍保持一定的优势,推测与马尾松在富养斑块中有明显的根系增生和较高的养分吸收效率有关;遮阳对马褂木的觅养精确性和反应敏感度的影响相对较小,未改变其对养分环境的生长反应式样.马尾松、木荷和马褂木不仅在根系觅养机制及觅养行为上具有显著遗传差异,而且受光照条件影响变化的模式也各不相同,因此人工造林时应实施不同的栽培技术措施来提高林分生产力.     

基于双作物系数法估算不同水分条件下温室番茄蒸发蒸腾量

2015—2016年在中国农业科学院新乡综合试验基地,以华北地区典型日光温室滴灌番茄为研究对象,分析2种灌溉水平[参考20 cm标准蒸发皿的累积蒸发量(E_p),设置2种灌溉水平(高水: 0.9E_p;低水:0.5E_p)]下番茄不同生育期土壤蒸发(E)、作物蒸腾(T)、蒸发蒸腾(ET)和土壤蒸发占蒸发蒸腾比值(E/ET)的变化,探讨水分亏缺对作物系数(K_c)的影响以及水分胁迫系数(K_s)在全生育期的动态变化.采用双作物系数法分别估算E、T和ET,并与实测结果进行对比分析.结果表明: 2015和2016年全生育期高水处理的E分别比低水处理高21.5%和20.4%, 占总蒸发蒸腾量的24.0%和25.0%,E/ET在生育初期最大、中期最小;高水处理的K_c值在生育初期、发育期、生育中期和生育后期分别为0.45、0.89、1.06和0.93,低水处理下分别为0.45、0.89、0.87和0.41;低水处理的K_s值在0.32～1.0,生育初期、发育期、生育中期和生育后期分别为0.98、0.93、0.78和0.39.双作物系数法可较精确地估算不同水分处理的ET,其平均绝对误差(MAE)为0.36～0.48 mm·d^-1,均方根误差(RMSE)为0.44～0.65 mm·d^-1;该方法也可精确地估算E和T,其MAE分别为0.15～0.19和0.26～0.56 mm·d^-1,RMSE分别为0.20～0.24和0.33～0.72 mm·d^-1.     

不同氮水平下作物养分吸收与利用对玉米马铃薯间作产量优势的贡

玉米与马铃薯间作是重要的间作种植模式,具有较突出的资源利用和产量优势,但养分吸收和利用对作物产量优势的贡献及这种贡献对施氮量的响应机制尚不清楚.本研究采用玉米单作、马铃薯单作和玉米与马铃薯间作3种种植模式,分别设置N_0(0 kg·hm~(-2))、N_1(125 kg·hm~(-2))、N_2(250 kg·hm~(-2))和N_3(375 kg·hm~(-2))4个氮水平,通过2年田间小区试验,研究不同氮水平下间作产量优势的营养基础.结果表明:随着施氮量的增加,氮、磷、钾的单作加权平均吸收量逐渐增加,间作则先增加后减少.间作在N_1水平时具最高的养分吸收优势,分别较单作加权平均值增加氮吸收14.9%、磷吸收38.6%、钾吸收27.8%;间作在N0和N3时具有更高的养分利用效率,较单作可提高氮利用效率3.5%~14.3%、磷利用效率3.5%~18.5%、钾利用效率10.6%~31.6%.N_0和N_1时玉米与马铃薯间作具有显著产量优势,其营养基础在N0时主要是提高了作物养分利用效率,而N_1时则是促进养分吸收的结果.充分发挥间作促进养分吸收对玉米与马铃薯间作产量优势的贡献,需要合理控制氮肥的投入.     

长期不同施肥对玉米根茬生物量及养分累积量的影响

以黄土高原南部两个长期定位试验（分别开始于1990和2003年）为研究对象,探讨了不同肥料处理对玉米根茬生物产量和养分累积的影响.于2011年10月玉米收获后采集0～20 cm土层不同施肥处理玉米根茬.结果表明：与不施肥及偏施N、NK、PK化肥相比,氮磷配施（NP）、氮磷钾平衡施肥（NPK）、有机无机配施（M₁NPK、M₂NPK）及化肥配合秸秆（SNPK）处理均显著提高了玉米根茬干质量.根茬固碳量及氮、磷、钾养分累积量在NP、NPK、M₁NPK、M₂NPK、SNPK处理显著高于不施肥和偏施N、NK、PK化肥处理,其中以有机无机配施处理效果最好.与不施氮肥（N₀）相比,施氮120 kg N·hm^-2（N₁₂₀）和240 kg N·hm^-2（N₂₄₀）处理根茬干质量分别提高38%和45%,高量氮肥对根茬增量效果不显著.施用氮肥也显著提高了根茬碳、氮、磷、钾累积量.根茬可溶性有机碳、可溶性总氮含量在NP、NPK、M₁NPK、M₂NPK、SNPK及N₁₂₀和N240处理中较高.氮磷钾平衡施肥、有机无机配施以及秸秆还田处理降低了根茬的纤维素、木质素含量.根茬C/N、木质素/N在CK、PK、N₀处理间显著高于其他施肥处理.因此,氮磷配施、氮磷钾平衡施肥、有机无机配施及秸秆还田处理能够促进玉米根生长,提高营养成分含量,有利于土壤培肥和固碳.     

不同养分条件下和不同生境类型中根茎草本黄帚橐吾的克隆生长

 对多年生植物黄帚橐吾(Ligularia virgaurea)在不同氮肥梯度和不同生境类型中的克隆生长行为进行研究。结果表明：1)资源水平与群落性质影响着间隔子(Spacer)长度的变化,氮肥处理使之明显变短;自然群落中的间隔子长度远远长于人工群落,说明黄帚橐吾间隔子具有很强的形态可塑性,能对资源水平和生境优劣作出反应。2)分枝强度(Branching intensity)具有随资源水平的增高而上升的趋势,表明无性系分株(Ramet)的形成和生长受环境资源状况和源株(Genet)生长状况的影响;3)黄帚橐吾的分枝角度为0˚或180˚,资源水平与环境差异对其影响不大,可塑性低;4)环境资源贫乏或植株比较拥挤时,黄帚橐吾个体根系资源分配比例加大,说明黄帚橐吾的资源分配(Resource allocation)模式更多地受环境资源条件和群落性质的影响。     

不同土壤养分条件下克隆整合对薇甘菊忍耐埋藏能力的影响

克隆植物可通过克隆整合较好地适应逆境胁迫,克隆整合对克隆植物忍耐逆境胁迫能力的促进作用可能随环境条件而异。本文以海南恶性入侵植物薇甘菊为对象,通过温室盆栽实验,研究不同土壤养分条件下(低或高)克隆整合对薇甘菊匍匐茎克隆片段(具2个节)忍耐部分分株被埋藏(仅远端分株被埋藏)能力的影响。结果表明:当远端分株被埋藏3 cm时,无论有无克隆整合,其均有较高的出苗率;当远端分株被埋藏入土壤6 cm时,克隆整合显著提高了其出苗率(从不足17%提高到67%),且这些结果不受土壤养分条件的影响。对于近远端均出苗的克隆片段,埋藏深度、是否保持克隆连接对克隆片段的总生物量未见显著影响,尽管近端或远端分株生物量可能受到影响。即便是对远端分株埋藏6cm的处理,克隆整合也可使克隆片段的总生物量维持在和远端分株没有被埋藏时克隆片段总生物量相当的水平,且这些结果也不受土壤养分条件的影响。因此,克隆整合是薇甘菊对局部埋藏胁迫的生态适应对策之一,它能够提高薇甘菊被埋藏分株的存活,提高薇甘菊在局部埋藏胁迫下的适合度。不同土壤养分条件下,克隆整合对出苗率和生物量的影响差异不大,可能是因为不同土壤养分条件下,克隆分株间的资源输送并没有差别,或埋藏深度(6 cm)不足以使植物生长表现出差别。     

匍匐茎草本活血丹(Glechomalongituba)在不同养分条件下的克隆形态

通过人工施肥的方法,对活血丹无性系实验种群在不同养分供应情况下的形态特征进行了研究。研究结果表明：施肥可以显著改变克隆植株的形态,无怀系分株产生能力增强,个体生长旺盛;匍匐茎总长增长,生物量增大,节间短,匍匐茎较粗壮;相对叶面积小,叶片厚,叶柄较粗短。在未施肥条件下,克隆植株形态表现则正好相反。养分供应的差异对叶片的形态以及根重和根量的影响较其对隔离者和叶柄的特征的影响更大。