控释尿素的作物增产效应及其关键影响因子评价

与常规尿素相比,施用控释尿素被认为是提高作物产量的有效措施之一。然而,影响控释尿素增产的关键因素尚不清楚。基于大量的田间数据(494对作物产量数据),通过Meta分析评估了控释尿素施用对作物产量的影响及其关键影响因素。结果显示,施用控释尿素较常规尿素增产5.0%。亚组分析表明,控释尿素在壤质土壤上较常规尿素增产6.1%,而在砂质(-0.1%)和黏质(1.8%)土壤对作物产量无显著影响。控释尿素在中等季节降水量(7.9%)条件下较低降水量(3.8%)和高降水量(3.1%)表现出更高的增产效应。作物产量响应随土壤pH和季节平均温度的增加而增加,而随土壤全氮和施氮量的增加而逐渐降低。此外,控释尿素与常规尿素配施(11.2%)、雨养农田施用(6.9%)、玉米季施用(10.7%)和控释尿素撒施+耕作(8.1%)较控释尿素单施(3.9%)、灌溉田施用(3.1%)、小麦和水稻季施用(0.6%~4.0%)和其他控释尿素施肥方式(3.3%~4.3%)显著提高了作物产量(P<0.05)。总之,施用控释尿素是农业生产中提高作物产量的有效途径,但在应用中需要充分考虑特定环境条件和管理因素对增产效应的影响。

基于土壤电导率控制的养分供给对设施番茄生长、产量和品质的影响

我国设施蔬菜生产中缺乏有效决策指标来引导养分的科学投入,过量施肥已成为设施农业可持续发展的主要瓶颈。选用土壤电导率(EC)作为控制养分投入的决策指标,探索不同土壤EC对番茄生长、产量以及品质的影响,为未来智能化设施生产提供科学依据。通过在设施番茄体系实地试验,运用可视化电导率传感器对土壤进行实时监测,并结合水肥一体化设备进行养分投入,通过测定不同土壤EC对应的番茄生长、产量以及品质指标来分析最适合番茄生长的土壤EC。结果表明,番茄的株高、茎粗、叶片SPAD值等指标与土壤EC呈二次曲线关系,通过营养生长末期建立的二次曲线拟合得出株高在EC为4.03 mS/cm时达到最大值,茎粗和叶片SPAD值分别在EC为2.93和2.54 mS/cm时达到最大值;干物质累积量和产量也与土壤EC呈二次曲线关系,通过模型拟合得出番茄干物质累积量在EC为2.97 mS/cm时达到最大值,单果重在EC为3.19 mS/cm时达到最大值;外形品质和营养品质多个指标也与土壤EC呈二次曲线关系,模拟结果显示番茄商品果率在EC为2.77 mS/cm时达到最大值,番茄可溶性糖、有机酸、维生素C分别在EC为2.94、3.15和3.03 mS/cm时达到最大值。土壤EC与番茄生长、产量和品质均呈二次曲线关系,将土壤EC控制在合理范围既能保障高产、高品质,也有助于控制土壤养分盈余,降低环境风险。在具备水肥一体化设备的前提下,设施番茄生产中土壤EC控制在3 mS/cm左右比较适宜。

氮肥投入对不同土壤类型电导率变化的影响

为研究不同类型土壤的电导率在不同氮肥浓度投入后的时空变化规律,进一步了解土壤电导率的动态变化规律,采用DDSJ-308电导率仪对3种类型土壤不同土层深度和不同时间的电导率进行监测.结果表明:3种类型土壤的电导率随氮肥投入浓度的升高而升高,在相同氮肥投入浓度条件下,沙土各土层电导率变化较大,15~20 cm土层的电导率值最高;壤土与黏土不同土层间电导率变化较为一致,在低氮肥浓度投入时,同一土层电导率变化幅度较小,且黏土的电导率稳定性高于壤土.在氮肥累积条件下,不同土壤类型电导率随时间的延长表现为沙土各土层电导率不断下降,表层土壤下降幅度较大,底层土壤变化不显著;壤土各土层土壤电导率逐渐升高,表层土壤增加幅度最大;黏土各土层电导率增幅不大.本研究表明,过高的氮肥投入会显著增加不同类型土壤土层的电导率值,进而加重土壤盐渍化程度,制约作物的正常生长,因此,结合土壤电导率监测并适当减少氮肥投入是降低土壤盐渍化的有效措施.

蚯蚓粪替代泥炭的栽培基质特性及对绿萝和吊兰花卉生长的影响

以蚯蚓粪作为泥炭的替代材料,研究了不同蚯蚓粪替代比例(0%、25%、50%、75%和100%)对栽培基质理化特性及其对绿萝和吊兰两种花卉生长的影响。结果表明:蚯蚓粪替代泥炭后显著提高了基质的容重、pH值、速效钾和有效磷含量(P<0.05),而总孔隙度、有机碳含量显著降低(P<0.05)。蚯蚓粪替代泥炭后基质的总孔隙度(64.2%~69.6%)、持水孔隙度(41.0%~48.4%)、通气孔隙度(18.8%~24.5%)与EC值(334.8~352.9µS/cm)均在推荐范围内,而基质的容重(0.46~0.61 g/cm3)和pH值(7.4~7.8)超出推荐范围。蚯蚓粪替代泥炭对绿萝的植株鲜重增量、茎叶鲜重增量、根系鲜重增量、根系干重与根长无显著影响(P>0.05)。但蚯蚓粪替代泥炭比例在VC50%情况下显著增加了绿萝的茎叶干重(P<0.05)。在不同蚯蚓粪替代比例之间,替代比例较低时(VC25%和VC50%)更利于绿萝的生长发育(植株鲜重增量、茎叶鲜重增量、茎叶干重)。蚯蚓粪替代泥炭对吊兰的株高增量、展开度增量、叶片数增量、茎叶干重、根干重及根长均无显著影响(P>0.05)。同时,不同蚯蚓粪替代比例之间吊兰的各个生长指标均无显著性差异(P>0.05)。生长过程中绿萝叶片SPAD值变化总体保持一致,无明显缺肥现象,而吊兰叶片SPAD值后期下降明显,出现“脱肥”现象。总之,蚯蚓粪替代泥炭明显增加了栽培基质的容重、pH值、速效钾和有效磷含量,明显降低了栽培基质的总孔隙度和有机碳含量。蚯蚓粪在低替代比例下(VC25%和VC50%)更有利于绿萝生长,但蚯蚓粪替代泥炭对吊兰的生长没有显著影响。

美国农田养分管理体系的发展及启示

本文从美国氮素管理历史出发,通过对美国氮素平衡调控历史变化的分析、农业技术演变规律的阐述、政策法案的梳理以及养分管理机制的解剖,深入理解了美国养分管理体系的发展规律。美国农田养分管理国际领先,主要依赖于完善的市场化服务体系推动了技术的广泛应用。其中政府、科研单位和企业多元融合,形成了多种服务体系并行的技术推广模式,同时耕地保护、精准施肥及信息化等技术的发展也是实现节肥增效的基础。目前我国尚未形成完善的农化服务体系,政府、科研单位和企业未能有效互补,亟需打造一批专业化服务团队,促进农化服务变革以及肥料产业转型升级。可借鉴美国经验,通过政策支持引导企业或科研单位建设服务团队,改变农化服务人员不足现状。