微生物关键种影响植物残体还田条件下木质素酚浓度——基于30年长期有机培肥试验

探究不同植物残体还田条件下微生物关键种如何影响木质素酚的浓度(木质素酚与土壤有机碳的比值),旨在为不同有机物料还田培肥土壤提供理论和技术依据。本研究以河西绿洲灌区的灌漠土作为研究对象,开展了30 a以施加绿肥(GM)、小麦秸秆(SW)、氮肥(N)、绿肥配施氮肥(GMN)、小麦秸秆配施氮肥(SWN)以及不施肥(CK) 6种不同施肥处理的培肥试验。结果表明:GM和SW处理的土壤有机碳含量显著高于其他处理;有小麦秸秆参与还田的处理显著提高了总木质素酚浓度以及3种木质素酚类单体的浓度,其中总木质素酚浓度在SW处理中分别比CK、GM、N、GMN和SWN处理高了109%、122%、115%、164%和57%;对比不施肥和施化肥处理,植物残体还田显著提高了微生物关键种F3(盘菌纲,Pezizomycetes)、F26(被孢霉菌纲,Mortierellomycetes)、F173(粪壳菌纲,Sordariomycetes)、B74(阿尔法变形菌纲,Alphaproteobacteria)和B87(放线菌纲,Actinobacteria)的相对丰度。本研究共鉴定出15个关键种,其中关键种B831(属阿尔法变形菌纲)与木质素酚浓度呈显著的正相关关系,并且在SW处理下显著富集。本研究为农业生态系统不同培肥方式下微生物关键种如何影响植物衍生的木质素酚提供了科学参考,为深入了解植物残体还田对土壤有机碳周转的影响提供了理论依据。

绿肥与化肥配施对辣椒生长及养分吸收的影响

通过研究总养分量相等的绿肥与不同比例化肥配施对辣椒生长及养分吸收的影响,为绿肥化肥配施在实际生产中的高效应用提供理论依据。试验以‘美国红’辣椒为研究对象,共设置7个处理:不施肥处理(CK)、单施绿肥(G)、单施化肥(NPK)、绿肥+20%化肥(G+20%NPK)、绿肥+25%化肥(G+25%NPK)、绿肥+30%化肥(G+30%NPK)、绿肥+35%化肥(G+35%NPK)。通过盆栽试验,测定‘美国红’辣椒的生长性状、植株养分含量及土壤理化性状。结果发现,绿肥与不同比例化肥配施在一定程度上降低了土壤容重、均提高了辣椒植株长势与土壤养分的含量,其中G+25%NPK处理在植株生长性状,养分含量显著高于其他施肥处理,较NPK处理的水解氮、速效磷、速效钾分别提高了55.02%、26.90%、23.37%,有效增强了土壤肥力。因此G+25%NPK为最佳绿肥化肥配比。

河西绿洲灌区玉米产量对长期秸秆带状覆膜还田方式的响应

【目的】秸秆还田方式影响着其对作物的增产效果,为此,我们探讨了河西绿洲灌区不同秸秆带状覆膜还田对玉米产量的影响。【方法】田间定位试验于2011—2020年在河西绿洲灌区进行。试验设7个秸秆还田方式处理,分别是:玉米秸秆不还田(CK)、半量整株带状翻压还田(1/2WB)、半量整株带状覆盖还田(1/2WM)、半量粉碎带状翻压还田(1/2CB)、全量粉碎带状翻压还田(CB)、半量粉碎带状覆盖还田(1/2CM)、全量粉碎带状覆盖还田(CM),所有秸秆还田处理均在玉米行间还田,其上覆盖薄膜。在玉米主要生育期测定倒二叶SPAD值,成熟期调查玉米植株生长指标、产量及产量构成因素,并计算秸秆还田对产量的累积贡献率。【结果】两个秸秆全量还田处理(CB、CM)均显著提高了玉米穗粒数、百粒重、株高、茎粗、穗粗、穗长、有效穗长和收获指数,降低了玉米秃顶长度,增加了玉米籽粒产量(P<0.05),CB处理还显著增加了玉米穗数(P<0.05)。在试验第1年(2011年),6个秸秆还田处理的玉米苗期、拔节期、大喇叭口期和抽雄期的叶片SPAD值与CK均无显著差异;与CK相比,2020年CB和1/2CB处理显著提高了玉米苗期、拔节期、大喇叭口期、抽雄期和吐丝期的叶片SPAD值(P<0.05)。秸秆带状覆膜还田对玉米产量具有明显的累积效应,从2011到2020年,CB处理对玉米累积产量的增产贡献率最高(为9.33%~14.15%),1/2CB处理次之,为7.17%~12.25%,之后是CM处理,为9.19%~10.14%。【结论】玉米秸秆带状还田能够显著提高玉米整个生育期的光合效率,协调玉米营养生长和生殖生长的关系,最终显著提高籽粒产量。长期连续玉米秸秆还田对玉米产量具有明显的累积效应,且增产优势逐年增加。秸秆粉碎翻压还田的效果优于整株覆盖还田,全量秸秆粉碎翻压还田效果优于半量秸秆粉碎翻压还田。

长期翻压绿肥河西绿洲灌区小麦的化肥减施潜力

【目的】研究长期翻压绿肥条件下减施化肥对小麦产量稳定性以及地力贡献的影响,为甘肃省河西绿洲灌区高效施肥和可持续发展提供理论依据。【方法】2009—2020年在河西绿洲灌区开展了12年的定位试验,供试作物为春小麦。试验处理包括不施肥对照(CK)、100%化肥(CF)以及翻压绿肥后化肥分别减量0%、10%、20%、30%、40%、100%。根据历年小麦产量,计算累积增产率、产量可持续性指数和变异系数;构建一元灰色线性模型,计算不同施肥长期趋势产量;计算累积土壤地力贡献率以及不同处理累积肥料贡献率。【结果】随着试验年限延长,除减施100%化肥处理外,各翻压绿肥处理肥料对小麦产量的累积贡献率均呈现增加的趋势,且处理间肥料对产量的贡献率无显著差异,2020年均达到60%左右。不施肥处理(CK)土壤地力对小麦产量的累积贡献率不断下降,从2009年的57.41%下降至2020年的34.24%。翻压绿肥基础上化肥减量40%以内,小麦12年平均产量高于100%化肥处理(CF)。一元灰色线性模型显示化肥减量40%以内,小麦产量变异系数随着化肥减施量的升高而不断升高,产量可持续指数则不断下降。化肥减量40%处理的小麦产量于第9年开始低于CF处理。化肥减施量(x)与小麦产量(y)的回归方程为:y=−0.292x^(2)+11.917x+6667.34,达到理论最高产量的化肥减施比例为20.41%。相关性分析发现,不同施肥处理通过影响株高、穗长、小穗数以及穗粒数影响产量。【结论】在翻压绿肥30000 kg/hm^(2)基础上,将农民习惯化肥施用量减少20%~30%,不仅可以提高小麦的产量,维持长期高产趋势,还可以提升土壤地力对小麦产量的贡献率,因而是甘肃农业可持续发展的有效措施。

豆科与禾本科绿肥饲草作物混播增肥及改土效果研究

采用四因素单形重心混料设计,对豆科与禾本科绿肥作物混播增肥改土效果及其混播技术进行研究,结果表明:箭筈豌豆、毛苕子、谷子混播为最佳混播方式,其用种量为箭筈豌豆75.0kg/hm2、毛苕子30kg/hm2、谷子20kg/hm2,在小麦扬花期撒播,鲜草产量可达36138kg/hm2,较单播箭筈豌豆、毛苕子、谷子分别增产34.6%、1.9%、156.3%;鲜根量可达3534kg/hm2,较单播箭筈豌豆、毛苕子、谷子分别增加81.4%、67.2%、28.9%。混播区较单播区土壤有机质含量增加0.148～0.43g/kg,全氮增加-0.04～0.11g/kg,碱解氮增加2.1mg/kg,速效磷增加1mg/kg,全磷基本保持平衡,土壤容重减轻0.01～0.02g/cm3,土壤孔隙度提高0.33%～0.66%。

绿肥与氮肥配合施用对培肥地力和供肥性能的研究

１９８８－１９９２年在甘肃河西灌漠土上设置长期定位试验。结果表明：绿肥配施化肥可分别提高土壤有机质１１．８－１９．０％，土壤容重下降，孔隙度和水稳性团粒结构增加；在等养分量条件下，绿肥配施化肥农作物产量与单施化肥相当。但随着年限的延长，其增长率优于单施化肥区。

小麦/玉米免耕处理对产量及土壤水分和风蚀的影响

通过3年田间定位试验,研究在小麦、玉米间作条件下,免耕高留茬、免耕秸秆覆盖、免耕秸秆覆盖+播前耙地、传统耕作4种耕作处理对小麦/玉米产量、土壤含水率、土壤风蚀的影响。结果表明:1)免耕处理小麦玉米间作混合产量比传统耕作产量增产2.6%～6.6%,其中玉米产量比传统耕作处理增产8.6%～13.2%,小麦产量比传统耕作降低5.2%～8.8%;2)免耕处理可增加耕作层土壤蓄水量13.4%～15.9%,降低土壤风蚀量55.6%～100.0%。说明小麦秸秆高茬收割覆盖、玉米秸秆立地过冬的间作免耕技术可在甘肃河西、沿黄地区及国内同类型的小麦玉米间作地区进行示范推广。

山黧豆低毒品种的筛选及栽培利用技术研究

对国内外引进的６５个山黧豆品种，经３年观察和农艺性状的测定以及β－草酰氨基丙氨酸（ＢＯＡＡ）、营养成分的分析，筛选出产量、蛋白质含量高，毒素含量低，经毒理学实验为安全饲用的黑龙江山黧豆－１、黑龙江山黧豆－２、西德山黧豆３个品种供生产中应用。还针对山黧豆作为饲草（料）推广应用中的播种量、磷肥施用量、压青及根茬肥效等栽培利用措施进行了探讨。

鹰嘴豆的综合开发与利用

通过对鹰嘴豆Cicer arietinum植物学性状、生物学特性以及化学成分进行阐述,提出了综合开发与利用的价值以及栽培技术规程。

麦后复种短期兼用绿肥引种试验研究

对引进的 4份短期兼用绿肥品种从鲜荚产量、产值、青干草、根量及对土壤肥力影响测定分析 ,选出美国供给者豇豆是一种优良的短期肥菜、肥食兼用的绿肥品种 。

绿肥与粮、油作物间套混种的共生习性及再生机制的研究

绿肥与粮、油作物间套混种的共生习性及再生机制的研究包兴国，吕福海，桑同山，刘生战（甘肃省农科院土肥所，兰州７３００７０）Ｃｏ－ＧｒｏｗｔｈＨａｂｉｔａｎｄＲａｔｏｏｎｉｎｇＭｅｃｈａｎｉｓｍｏｆＧｒｅｅｎＭａｎｕｒｅＣｒｏｐｓＩｎｔｅｒ－ｏｒＭｉｘｅ...

河西走廊农区优质绿肥饲草引种栽培试验

根据三年的观察试验结果 ,对引种栽培的 9个多年生绿肥饲草品种的物候期、产草量、品种特性、气候资源利用率等进行了对比分析 ,筛选出了适合河西走廊农区生态条件下栽培的杂交狼尾草、黑麦草、Comndor苜蓿。以杂交狼尾草表现最为优良 ,平均每公顷鲜草产量达 18 96万kg。从而为河西走廊农区草种的选择奠定了基础。

河西走廊两粮一肥种植模式的研究

对小麦/玉米间作套种绿肥两粮一肥种植模式的研究表明,以小麦/玉米150 cm带幅、玉米1行麦带套种绿肥饲草的种植模式较优,平均粮食产量可达13377.0-14731.5 kg/hm^2;收获绿肥鲜草13668.0-16668.0 kg/hm^2,增加产值2996.0元/hm^2,增加效益21.10%;且培肥地力效果明显,是河西走廊“吨粮田”培肥土壤的一种有效措施。

麦田套种绿肥叶面喷施微量元素的产量效应

应用二次回归通用旋转设计试验方法,研究麦田套种绿肥叶面喷施微肥(Mo、Zn、Cu、Mn)与产草量的关系,建立了数学模型,找出了各因素单效应及互作对产量的作用规律。结果表明:各因素对绿肥鲜草产量的作用顺序依次是 Mo>Mn>Zn>Cu。预测鲜草产量4.8万 kg/hm^2以上,溶液喷施量7 5 0 kg/hm^2,其浓度分别为(NH_4)_6Mo_7O_(24)0.284%～0.325%、ZnSO_4 0.282%～0.354%、CuSO_4 0.048～0.061%、MnSO_4 0.242%～0.278%。

甘肃省绿肥生产历史回顾及发展对策

总结回顾了甘肃省绿肥作物的生产历史、发展现状和存在的问题,提出了制定优惠政策,为绿肥生产提供保证;加强技术培训;合理调整农业种植结构;重视绿肥种子基地建设;推广绿肥间作套种;充分利用轮歇地和障碍性土壤;抓好绿肥的综合利用;加大科技投入的发展对策。

绿肥与化肥配合施用对提高地力和节肥增产效应的研究

对在甘肃河西灌漠土上定位试验1988～1990年3年间绿肥与化肥配合施用对农作物产量、土壤主要物理性质、土壤化学性质、土壤养分平衡等指标的变化进行了总结。结果在明:施用绿肥及绿肥化肥配合施用可为作物提供大量可给态养分,对土壤肥力的增生有明显的作用,尤其对保持和恢复土壤磷、钾的含量具有重要的作用。是建立高产稳产农田的一项重要管理措施。

河西走廊粮、经、饲合理轮作模式的研究

通过4年对河西走廊粮、经、饲合理轮作模式的研究与示范,结果表明,粮、经、饲合理轮作可较单种粮食作物提高经济效益89 7%～272 0%,提高光能利用率;并具有耗水少,使土壤有机质含量增加0 42～1 94g kg,土壤速效养分及物理性状均有显著的提高,是河西地区增加农业收入,再造河西的重要途径。

国外紫花苜蓿引种筛选研究

对从匈牙利、美国引进的８份紫花苜蓿品种连续５年田间试验结果表明，从生育期、生长速度、茎叶比、鲜干比、鲜草产量及营养成分的对比分析，筛选出匈牙利ｋｉｓｖａｒｄａｉ－１和美国Ｃｏｍｍａｎｄｏｒ、Ｆｏｒｔｒｅｓｓ三个优质高产的紫花苜蓿品种，供生产中推广应用。

紫花苜蓿优异种质资源筛选与评价

１９９０年～１９９４年在甘肃河西灌区对２２份紫花苜蓿品种进行鲜草产量、植株性状和品质测定，筛选出Ｋｉｓｖａｒｄａｉ－１，Ｃｏｍｍａｎｄｏｒ、Ｆｏｒｔｒｅｓｓ、猎人河苜蓿。

箭舌豌豆青干草加精料舍饲育肥羔羊效果

本研究采用箭舌豌豆青干草加不同水平的精料进行当年羔羊的舍饲育肥。结果表明：经过９５天的育肥，羔羊屠宰时各组的活重均在２２．３５公斤以上，增重率４２．０－５７．９％，胴体重在９．９３公斤以上，最适精料补饲量为０．１５－０．２０公斤／只、日，每生产１公斤畜产品所需箭舌豌豆青干草量分别为９．６公斤（活重）、１８．７公斤（胴体）和２５．５公斤（净肉），其胴体重较不补饲精料羔羊增长１９．６－２８．６％。