吴起县3镇7村农田土壤理化性状调查及改良对策研究

吴起县域属于典型的黄土高原丘陵沟壑区,对其三镇农地的理化性状改良、农田生态的改善与修复、农田土壤理化性状的改善与建设、以增地保粮为最终目标的高标准农田建设,是增地保粮、提高农田土壤单产的有效途径。本文以当地吴起县域的周湾、长城、五谷城等三镇为主要研究区域,进行农田理化性状的动态分析,探究存在问题,并提出相应对策和建议。旨在为高标准农田建设提供些理论依据,为增地保粮做些技术支撑,更好的助力乡村振兴促进地方产业发展。

膜下滴灌对麦茬夏花生土壤理化性状及肥料农学效率的影响

为保障夏花生出苗和高产高效,本研究采用漫灌和膜下滴灌两种灌溉方式,系统研究了不同灌溉方式对夏花生田土壤理化性状、植株养分积累、肥料利用率及花生产量的影响。结果表明,膜下滴灌各土层地温在昼间7:00、9:00、11:30及14:30均高于漫灌,但滴灌处理土壤容重在0~15 cm土层显著低于漫灌。滴灌处理显著增加了0~30 cm土壤含水量,且提高了各土层的有机质含量和花生茎、叶、果壳中氮和磷含量,显著提高了花生荚果氮含量及积累量和花生茎、叶中磷和钾的积累量。与漫灌相比,滴灌处理氮、磷、钾肥的农学效率分别提高33.0%、33.9%、36.4%;夏花生产量显著提高,达17.8%。综合分析表明,膜下滴灌提高了花生产量,增加了经济效益,增强了作物对土壤养分与水分的有效利用。

有机物料投入对滨海盐碱地土壤理化性状和夏玉米产量形成的影响

探究不同有机物料投入对滨海盐碱地土壤理化性质及玉米生长发育的调控作用,为滨海盐碱地夏玉米生产提供理论依据。试验于2021-2022年夏玉米生长季在山东省滨州市无棣县滨海盐碱型农田进行。有机物料类型及用量分别为腐植酸(3000 kg hm^(–2), HA)、生物炭(15,000 kg hm^(–2), BC)、生物有机肥(15,000 kg hm^(–2), BO),以不添加有机物料为对照(CK),探究0~40 cm土层土壤容重、总孔隙度、田间持水量、pH值、电导率及总有机碳含量的变化,分析不同有机物料投入对玉米地上部干物质积累和产量形成的影响。结果表明,腐植酸、生物炭和生物有机肥的施用均可在一定程度上改善盐碱土理化性质。3种有机物料连续处理能有效降低表层土壤容重,增加土壤总孔隙度和田间持水量;可显著降低0~10cm土层pH,分别平均降低0.17、0.08和0.20。连续施用2年后,腐植酸显著降低0~40cm土层电导率,平均降低32.74%;3种有机物料显著增加0~20 cm土层中总有机碳的含量,其中生物炭处理能显著增加57.99%。腐植酸和生物有机肥处理显著增加夏玉米地上部干物质积累量和产量;连续使用2年后腐植酸处理产量显著增加了11.01%,表现较好。综上所述,本试验条件下腐植酸施用后能改善土壤物理结构、降低0~10 cm土层pH、提高土壤中有机碳含量、显著降低土壤电导率,促进夏玉米地上部干物质积累、提高籽粒产量,且连续施用2年后较CK增加纯收益。故而腐植酸可作为改良滨海盐碱地土壤理化性状、促进夏玉米生长发育的有机物料。生物有机肥的施用可改善土壤理化性状,但仍需进行定位试验以验证其长期经济效应。

商品有机肥对砂质潮土理化性状、冬小麦产量及养分积累的影响

为探明适宜砂质潮土地力提升和作物增产的商品有机肥,于2021—2022年在河南省新乡县开展冬小麦田间试验,以单施化肥为对照,研究不同商品有机肥(含炭有机无机复混肥、含菌复合肥、含菌有机肥、含炭有机肥、腐植酸有机肥)对砂质潮土理化性状、冬小麦产量及养分吸收利用的影响。结果表明,商品有机肥施用可实现冬小麦显著增产24.6%~49.7%,其中施用含炭有机无机复混肥和含炭有机肥分别增产49.7%、43.8%。施用含炭有机无机复混肥地上部氮、磷、钾积累量分别显著提高44.6%、43.1%、54.4%,施用含炭有机肥分别显著提高24.8%、33.5%、45.5%。施用商品有机肥可降低0~10 cm土壤容重,同时含炭有机无机复混肥、含菌复合肥、含炭有机肥、腐植酸有机肥分别显著提高砂质潮土有机碳和速效钾含量33.1%~44.8%、10.8%~16.7%。此外,含炭有机无机复混肥和含炭有机肥施用还能提高>0.25 mm土壤团聚体占比,显著提高土壤α-葡糖苷酶、β-纤维二糖苷酶、β-木糖苷酶、亮氨酸氨基肽酶、磷酸酯酶活性。以上表明,含炭有机无机复混肥和含炭有机肥通过降低0~10 cm土壤容重,促进土壤大团聚体形成,提高有机碳、速效钾含量及土壤胞外酶活性,实现冬小麦产量及养分积累量的提高,是适用于砂质潮土的商品有机肥。

保水剂与氮肥配施对雪茄烟抗旱性相关理化性状的影响

为探讨保水剂与氮肥配施对雪茄烟不同时期抗旱性的影响,本试验以雪茄烟品种德雪一号为材料,通过盆栽方式研究干旱条件下不同浓度保水剂与不同用量氮肥配施对雪茄烟抗旱性相关生理生化指标的影响,并对其进行相关性分析、主成分分析和隶属函数综合评价。结果表明,与对照相比,保水剂和氮肥配施处理均可提高雪茄烟叶的叶绿素含量,保证叶绿素的正常合成和降解;均可显著增强雪茄烟叶片SOD、POD、CAT活性,显著降低叶片MDA含量,减少烟叶中过氧化物的产生,降低其膜脂过氧化损伤;均可显著提高雪茄烟叶脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖含量,促进雪茄烟叶片渗透调节物质积累,增强水分调控能力。保水剂用量4 g/株、氮肥用量4.29 g/株处理(A1B2)效果最好,可显著增强雪茄烟品种德雪一号的抗旱性。本结论可为干旱且土壤保水保肥性能较差地区优质雪茄烟栽培提供理论依据和参考。

有机肥部分替代化肥对小麦产量及土壤理化性状的影响

用有机肥替代化肥是化肥减量增效的一项重要技术措施,也是增加土壤有机质、培肥地力、实现农业可持续发展的重要途径。本试验研究了商品有机肥部分替代化肥对小麦产量及土壤理化性状的影响,结果表明:在N、P2O5、K2O施用总量不变的情况下,用商品有机肥替代10%~20%化肥后小麦生育周期有所延长,后期小麦田间长势稍强于全施化肥;小麦株高、穗长、小穗数、穗粒数、穗粒重、千粒重等生物性状也明显优于全施化肥;小麦产量和产值均较全施化肥明显提高,纯收益和产投比均较高。

施用有机肥对土壤理化性状及高丹草产量的影响

为减少化肥施用量,探寻有机肥对土壤的改良作用和对高丹草产量的影响,以化肥、普通有机肥、有机无机混合肥为材料,开展高丹草的肥效试验。结果表明,综合配施有机肥或有机无机混合肥可提高土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾和碱解氮含量,改良土壤理化环境,提高土壤肥力并增加高丹草产量,适合推广有机无机混合肥施肥模式。

不同栽培基质理化性状与草莓子苗素质研究

基质为草莓育苗提供稳定、协调的水、气、无机离子,但不同基质由于理化性状差异,所培育的草莓子苗素质有一定的差异,子苗的田间表现也有一定的差异。本文对不同基质的理化性状进行测定,并对其培育的草莓子苗形态指标(地上重、株高、假茎粗)和生理指标(叶绿素含量和可溶性蛋白质含量)进行测定以及子苗田间表现进行调查。结果显示:A基质(木薯渣、菇渣、草炭、椰糠按体积比2∶1∶1∶1配比,另加适量珍珠岩)和B基质(木薯渣、菇渣、牛粪按体积比3∶2∶1配比,另加适量蛭石)均可用于草莓苗生产,但A基质有机质含量高于B基质,因而更有利于草莓生长,A基质培育的子苗素质和田间表现均较B基质优;旧基质育苗效果没有新基质育苗效果好,但为了节本增效,可将旧基质用于水稻机插育秧。

不同耕作方式对松辽平原盐碱地土壤理化性状及玉米产量的影响

为了解决松辽平原土壤盐碱化、玉米产量低下的问题,通过探讨不同耕作方式对土壤理化性状及玉米产量的影响,筛选出适宜松辽平原的耕作方式,以实现土壤良性生产。基于通辽市科左中旗盐碱试验地,设置深松耕作深度40 cm处理(SS处理)、粉垄耕作深度40 cm处理(FL处理)2个处理,以常规旋耕深度20 cm处理(CK处理)为对照,分析不同耕作方式下土壤理化性状及玉米产量的变化。结果表明,SS、FL处理在播种前10~40 cm土层的土壤含水量分别较CK增加35.1%~194.7%、29.9%~98.2%;在收获后0~40 cm土层土壤中,>0.25 mm土壤团聚体表现为FL处理>SS处理>CK;在7.5~20 cm土层中,SS、FL处理的土壤硬度分别较CK增加33.5%~295.6%、57.2%~180.5%;在0~40 cm土层中,SS、FL处理的土壤pH值较CK降低6.7%~12.9%、-1.1%~-6.1%,土壤电导率分别较CK降低1.6%~26.9%、21.3%~43.9%,土壤全盐量分别较CK降低-20.0%~42.9%、10.3%~47.6%;玉米产量分别较CK增加19.2%、39.5%。由研究结果可以看出,深松和粉垄耕作均能够构建合理的耕作层,改善土壤结构,有利于土壤耕作层脱碱、排碱,从而促进玉米生长发育,大幅提高玉米产量,从长久角度和产量来看,粉垄耕是最适宜的耕作方式。

丘陵地苹果园生草对根际土壤理化性状及微生物的影响

以白三叶草和黑麦草为试材,清耕区为对照,采用田间和室内试验相结合的方法,研究了生草对丘陵地苹果园0~60 cm土层土壤物理性状、土壤肥力及土壤微生物的影响,以期为通过生草改善丘陵地苹果园土壤环境提供参考依据。结果表明:生草提高了丘陵地苹果园土壤含水量、孔隙度、有机质含量、pH、全氮、速效氮、速效磷、速效钾含量及细菌、真菌、放线菌的数量,降低了土壤容重,影响主要集中在0~40 cm土层,不同草种对果园土壤环境的影响存在一定差异。综合分析可知,生草改善了丘陵地苹果园土壤微域环境,尤其是对0~40 cm土层效果显著,种植白三叶草的效果好于黑麦草。

生物炭对芹菜幼苗生长及基质理化性状的影响

为筛选出适宜芹菜育苗的基质配比,降低化肥过量施用造成的资源浪费和环境污染,提高肥料利用率,加快优质无公害蔬菜的集约化、规模化生产,本试验结合甘肃地区气候条件,探究了5种不同用量的玉米秸秆生物碳对芹菜幼苗生长及基质理化性状的影响试验。结果表明,T3处理(玉米秸秆∶草炭∶珍珠岩=8∶82∶10)的芹菜幼苗株高、茎粗、单株干质量、壮苗指数等生长指标均显著高于对照和其他处理;基质总孔隙度为73.05%,水气比高于其他处理,这表明添加适量的玉米秸秆生物炭对芹菜幼苗的生长具有促进作用,进而为当地芹菜高效优质育苗提供参考。

鲁棉532不同种植密度对盐碱地棉饲两熟种植效益及土壤理化性状的影响

以一熟春棉(鲁棉研37号)为对照,研究棉饲两熟模式下3种不同种植密度(7.5万株·hm^(-2)、9.0万株·hm^(-2)、10.5万株·hm^(-2))对早熟棉鲁棉532棉田周年产量和效益,及其生长发育、光合特性和土壤理化性状的影响,以期明确黄河三角洲盐碱地棉饲两熟模式下鲁棉532的适宜种植密度。结果表明,与一熟春棉相比,鲁棉532棉饲两熟模式虽然棉花产量降低9.1%,但周年总投入降低了8.0%,周年纯收益显著提高了67.5%;株高、单株果枝数、单株结铃数显著减少,但是单位面积总铃数与春棉相当;净光合速率、叶面积指数显著降低,透光率显著增加;土壤有机质和养分含量提高,土壤含盐量和pH降低,但与春棉差异不显著。棉饲两熟模式下,适当增大鲁棉532种植密度能显著提高群体光合生产能力,增加群体总铃数,从而提高籽棉产量和周年效益。当棉花密度为9.0万株·hm^(-2)时,周年收益、籽棉产量、总铃数和光合速率显著提高,分别比7.5万株·hm^(-2)、10.5万株·hm^(-2)提高5.4%、4.5%,5.0%、4.1%,40.6%、6.6%和8.4%、18.7%。不同种植密度对土壤理化性状无显著影响。因此,在黄河三角洲盐碱地中低产棉田按棉饲两熟种植鲁棉532,宜选择9.0万株·hm^(-2)的种植密度。

不同土壤处理对温室大棚土壤理化性状和小黄瓜生长的影响

为探讨不同土壤处理对温室大棚土壤理化性状和小黄瓜生长的影响,有效缓解土壤连作障碍,本试验采用种植水稻、种植黑麦草、泡水、施土壤调理剂、施有机硅功能肥和休棚6个处理,以处理前的基地土壤作为对照,分析各处理土壤理化性状的变化;以休棚后茬小黄瓜作为对照,观察比较各处理后茬小黄瓜的农艺性状、产量、抗病性等。结果表明,种植水稻后土壤理化指标恢复最好,特别是pH从5.0提高到5.7,可溶性盐总量从3.4 g/kg降低至0.4 g/kg,并且其后茬小黄瓜的农艺性状、产量、抗病性均表现最佳,每亩产量比休棚(CK)增产1106.49 kg。说明种植水稻是改善温室大棚土壤连作障碍及促进后茬小黄瓜生长、增加产量、减少病害发生的一种高效土壤处理模式,本研究结果可以为制定合理的轮作栽培制度、减轻或克服连作障碍、实现蔬菜可持续生产提供参考。

秸秆加腐熟剂还田对水稻产量和土壤理化性状的影响研究

为验证秸秆还田提高土壤养分含量的效果,该研究在稻-麦轮作田上进行了秸秆加腐熟剂还田与不还田的对比试验。试验表明加腐熟剂处理的秸秆腐烂效果明显,水稻收割后籽粒平均干产比对照高999 kg/hm^(2),增产幅度为12.87%;稻草实际平均干产比对照高2 221.5 kg/hm^(2),增产幅度为25.63%。秸秆还田实施两季后,土壤容重降低0.22 g/cm^(3),土壤有机质含量提高8.3 g/kg,全氮提高0.18 g/kg,全磷提高0.09 g/kg,有效磷提高4.4 mg/kg,全钾提高2.2 g/kg,速效钾提高42 mg/kg,pH值降低0.6。试验很好地证明了秸秆加腐熟剂还田不仅能显著改善水稻的生物性状和提高水稻的产量,还能使土壤容重明显降低,土壤变得疏松透气,土壤有机质、全量养分和有效养分含量得到明显提高,其中土壤有机质含量和速效钾含量提高均最为明显。

有机物料对土壤理化性状及烟叶产质量影响定位研究

为了研究饼肥和稻草等有机物料对土壤理化性状、烤烟生长发育及烟叶内在品质的影响效应,设置纯化肥基肥(CK)、纯化肥基肥+发酵饼肥、纯化肥基肥+稻草翻压还田、纯化肥基肥+发酵饼肥+稻草翻压还田共4个处理,进行了小区定位试验。结果表明:各种有机物料处理对土壤物理性状均有改善作用,定位试验3 a,土壤容重降低了3.1%~9.2%,总孔隙度提高了3.0%~8.5%,纯化肥基肥基础上,稻草翻压还田和饼肥配施处理对土壤物理性状改善作用最为显著。各处理土壤化学性状变化趋势有利于土壤营养状况的改善。3种有机物料处理烤烟农艺性状、外观质量、经济性状均优于CK,稻草还田翻压和饼肥配施优势最为明显。各处理烟叶感官评吸质量均优于CK,稻草还田优势较为明显。综合来看,有机物料定位试验第3年比第2年各处理优势更明显;稻草翻压还田和饼肥配施处理为湖南烟稻轮作区土壤保育的适宜模式。

腐殖酸对土壤理化性状及玉米生长的影响

腐殖酸是动植物遗骸经过微生物分解、转化以及一系列的化学过程积累起来的一类有机物质,其所含的活性基团具有良好的络合、交换等功能。因此,腐殖酸可以激活农作物对植物营养元素的吸收,刺激植物生理代谢,改变化肥特性,改善土壤结构,是生产环保肥料的重要原料,具有广阔的市场应用前景。相关部门选用澳佳腐殖酸系列产品,以验证其在大田中对玉米生长及改良土壤方面的作用和效果。

灌水对夏玉米产量及植株理化性状的影响

为明确灌水量对玉米生产的影响,以郑单958为试验材料,以本地区多年来参考作物平均需水量(ET0)为基础,于2020,2021年在旱棚条件下设置T1(60%ET0)、T2(80%ET0)、T3(100%ET0)、T4(120%ET0)、T5(140%ET0)、T6(160%ET0)、T7(180%ET0)、T8(200%ET0)共计8种灌水处理,分析了灌水对玉米产量及构成、植株理化性状的影响。结果表明:增加灌水,玉米产量及构成、穗长、籽粒干物质分配比例、自由水含量、株高、穗位、穗高系数、光合势及结实率表现为增加趋势,其中产量和穗粒数随着灌水的增加显著增加,而叶片和穗轴中物质分配比例表现为下降趋势。高水处理(T5~T8)下VT与R6期玉米叶片的叶绿素、水势变化率较小,处理间株高、穗位高无显著差异,穗高系数稳定。与T3相比,灌水量减少20%和40%可引起产量显著下降,而增加同比例灌水,玉米产量变化低于减少灌水后的产量降低值,该条件下的结实率变化与产量变化一致,而供水效率随着灌水的增加而降低,灌水量超过T6处理的供水效率下降超过20%。相关分析表明,玉米产量与叶片叶绿素含量、开花期水势及含水量无显著相关性,与其他因素存在显著或极显著相关关系,因此,玉米可通过灌水改善穗部性状、籽粒干物质分配比例及植株发育理化性状等实现产量提升,在本区域生育期平均需水量基础上增加灌水40%~60%可实现产量和效率最大化。

不同种植模式对黑龙江黑土理化性状的影响

为明确种植模式对黑龙江黑土理化性状的影响,筛选适合该地的种植模式,于2019—2021年在黑龙江省克山县进行试验,设置玉米-大豆-小麦轮作(T1)、玉米-大豆-马铃薯轮作(T2)、玉米-大豆-高粱轮作(T3)、玉米连作(CK1)、大豆连作(CK2)5个处理,分析种植模式对土壤理化性状的影响。结果表明,不同种植模式对土壤团聚体影响不同,10~20 cm土层轮作处理0.5~2 mm粒级土壤机械稳定性团聚体占比高于连作处理,且以T2处理最高;20~30 cm土层0.5~2 mm粒级水稳性团聚体以T1、T2、T3处理较高;不同粒级团聚体稳定指数表明,T2处理水稳性团聚体含量较高,结构破坏率较低,稳定性较好。不同种植模式对黑土土壤养分的影响也不同,CK1、CK2土壤碱解氮、有效磷、速效钾、有机质含量较T1、T2、T3处理低,且土壤发生酸化。T1、T2、T3处理中,以T2处理提高土壤养分含量及调节土壤酸度整体效果较好。综上,T2(玉米-大豆-马铃薯轮作)处理可以提高土壤机械稳定性团聚体和水稳性团聚体,并且粒径<0.25 mm的小团聚体占比低,结构破坏率低,同时可以提高土壤碱解氮、有机质含量,减弱土壤酸化,建议在当地推广该种植模式。

猪粪沼液对玉米产量及土壤理化性状的影响研究

为研究猪粪沼液施用对玉米产量品质及土壤理化性质的影响,选取规模化养殖场的猪粪沼液进行秋玉米种植试验。试验设置4个处理,每个处理3个重复,共12个小区,每个小区66.66 m^(2)。对照组(CK组)施用100%化肥(50%基施+50%追施),试验组分别施用50%化肥基施+50%沼液追施(T1组),100%沼液基施(T2组),100%沼液追施(T3组)。试验结果表明:1)T1组玉米产量最高,达1159.34 kg·666.67 m^(-2)、亩产值2782.42元,经济效益明显,产量利润分别比对照高16.06%、385.08元;2)T1、T3与对照(CK)、T2相比,单果重、产量明显增加;3)施用沼液的玉米中均不含抗生素,不会影响玉米的食用品质安全;4)水旱轮作种植中,施用沼液土壤中的理化性状不会明显改变,也不会集累重量金属等有害物质。因此,施用50%化肥基施+50%沼液追施可以明显提高玉米产量产值和利润,而且不会对玉米抗生素含量和土壤理化性质产生明显影响。

生物炭基复合材料对镉污染土壤理化性状和小白菜生长的影响

采用盆栽试验研究了生物炭基复合材料(MPC-BC)不同添加量(质量比1%、3%、5%,记为T1、T2、T3处理)对土壤理化性质、镉(Cd)形态转化以及小白菜生长、生理特性及Cd吸收的影响。结果表明:添加MPC-BC能显著促进Cd胁迫下小白菜的生长,与不添加MPC-BC(CK)比,小白菜株高、地上和地下部生物量显著增加,T3处理增加最多,分别较CK提升78.11%、137.72%和60.64%;随着MPC-BC施入量增多,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性先升高后降低,丙二醛(MDA)含量显著降低,T2处理小白菜叶片SOD、POD和CAT活性最高;小白菜中Cd含量随MPC-BC施用量增加而减少。添加MPC-BC处理土壤pH降低0.13~0.42个pH单位,土壤电导率增加了6.92%~137.6%,土壤全氮、速效钾、有机质含量和阳离子交换量升高,但土壤有效磷含量降低。添加MPC-BC可有效降低土壤中有效态Cd含量,同时促进弱酸提取态Cd和可还原态Cd向残渣态Cd转化。因此,复合材料能有效地固定污染土壤中的Cd,缓解Cd胁迫对作物的伤害,本试验条件下配施3%的MPC-BC修复效果最佳。