基于主成分分析的3种微藻有机水溶肥料施用效果评价

为明确不同微藻有机水溶肥料对设施番茄生长、产量及品质的影响,通过主成分分析和综合评价得分,综合评价不同微藻有机水溶肥料的肥料效应,为番茄产量、品质综合评价提供分析方法和实现番茄高产、优质提供理论依据。选择了3种不同的微藻有机水溶肥料,通过2年的田间试验探索了不同微藻有机水溶肥料对番茄产量及品质的提升效果。试验结果表明:(1)施用微藻有机水溶肥料番茄的产量显著高于清水对照处理,在等量常规施肥的条件下,施用3种微藻有机水溶肥料(Competitor、Algafert、Levoamin)的处理单果重均显著增加,产量分别提高了4.87、6.86、5.46 t/hm^(2);(2)与常规施肥对照和清水对照相比,施用3种微藻有机水溶肥料的硝酸盐和有机酸含量显著降低,可溶性固形物和维生素C的含量显著增加;(3)从主成分综合得分分析,施用Algafert的处理得分最高,其次是Levoamin,最低为Competitor。综合考虑番茄的株高、茎粗、产量、品质等因素,番茄最佳施用效果的微藻有机水溶肥料为Algafert。

潮土区菜田土壤肥力现状评价

为了解菜田土壤养分状况,以粮田为对照,采集设施、露地菜田土壤样品,采用隶属度模型和主成分分析法对土壤养分综合肥力进行评价。结果表明,设施菜田土壤综合肥力指数显著高于露地菜田。与粮田土壤相比,设施菜田土壤有机质、有效磷、速效钾及有效Fe、Cu、Zn含量显著提高,pH、有效Mn含量显著降低;露地菜田土壤速效钾和有效Fe含量显著提高,pH和有效Mn含量显著降低。设施菜田和露地菜田土壤有机质含量虽然高于粮田,但总体仍处于中等偏低水平,达到肥沃菜田土壤标准(>30.00 g·kg^-1)的样本量分别仅占总样本量的17.12%和0.65%;菜田土壤有效磷显著富集,63.41%的设施菜田和40.00%的露地菜田土壤有效磷含量均超过80 mg·kg^-1;设施菜田土壤速效钾含量普遍较高,高于300.00 mg·kg^-1的样本量占比达到了56.45%,露地菜田则高低并存。设施菜田和露地菜田土壤微量元素总体均处于中高水平。研究表明,菜田土壤速效养分含量高,而有机质和全氮含量较低。因此,潮土区蔬菜今后生产中应注意增施有机肥料培肥地力,同时适当控制化学肥料,特别是磷钾养分的投入。

设施大棚黄瓜-紫甘蓝轮作体系产量和土壤氮平衡对氮素调控剂的响应

【目的】研究脲酶抑制剂和硝化抑制剂对设施大棚蔬菜产量、土壤氮分布及土壤-蔬菜系统氮平衡的影响,为调控优化设施蔬菜生产中的氮素养分管理技术、减少氮素损失提供科学依据。【方法】供试蔬菜大棚位于河北省涿州市,种植年限8年,种植模式为黄瓜(Cucumis sativus L.)-紫甘蓝(Brassica oleracea L.)轮作。试验设不施氮肥处理(N_(0))和施氮肥处理;在相同施氮量下,再设施氮不施抑制剂(N)、配施脲酶抑制剂(N+UI)、配施硝化抑制剂(N+NI)和配施脲酶抑制剂+硝化抑制剂(N+UI+NI)4个处理。所有处理在黄瓜定植之前基施有机肥41500 kg/hm^(2),除N_(0)外,其他处理同时底施化肥N 56.3 kg/hm^(2)。在试验开始一个月后每隔10~15天进行一次追肥,全生育期总计共施入化肥N 304 kg/hm^(2)。紫甘蓝茬不再施用有机肥,只在定植前底施化肥N 135 kg/hm^(2)(N_(0)处理除外)。测定指标包括黄瓜、紫甘蓝产量和不同生育时期土壤硝态氮含量和收获季植株含氮量,分析作物吸氮量、氮素利用效率、土壤无机氮累积量和土壤-蔬菜系统的氮素平衡状况。【结果】与N处理相比,N_(0)处理黄瓜产量没有显著降低,但紫甘蓝产量显著下降了12.7%;3个配施抑制剂处理(N+UI、N+NI和N+UI+NI)的黄瓜产量较N处理无显著增加,但吸氮量显著提高了7.6%~11.9%,氮素表观利用率、氮肥农学效率和氮素收获指数分别显著提高34.5%~53.3%,13.5~22.5倍和1.5~3.6个百分点,其中N+UI+NI处理的农学效率和收获指数最高;3个配施抑制剂处理的紫甘蓝产量显著高于N处理,其中N+UI+NI又显著高于N+UI和N+NI,3个抑制剂处理紫甘蓝吸氮量和氮肥农学效率分别显著提高18.0%~21.4%和34.8%~68.3%。3个抑制剂处理的两茬累积氮素表观利用率和农学效率均显著高于N处理,分别显著提高了76.9%~94.2%和52.8%~98.3%,其中N+NI的累积表观氮素利用率最高,N+UI+NI农学效率最高。综合产量和氮素利用效率考虑,N+UI+NI的效果最优。配施抑制剂后,黄瓜、紫甘蓝各生育时期耕层土壤硝态氮含量显著提高,至紫甘蓝收获期,0-100 cm剖面的硝态氮累积量显著增加215.1%~275.2%,氮素盈余量显著下降15.1%~17.8%,但其氮素盈余率仍维持在35.5%~37.1%。【结论】由于连续的高氮投入,导致种植多年的蔬菜大棚土壤氮素供应水平较高,当季施用氮肥以及配施氮抑制剂的增产效应不明显。但在适宜的氮素肥力水平下,氮肥配施脲酶/硝化抑制剂可显著提高蔬菜产量和氮素利用效率,增加经济效益,同时显著降低土壤氮素盈余率,并将氮素有效保存在100 cm以内的土层中。然而,菜田土壤累积的大量氮素在大水漫灌时可能发生淋溶损失,因此在多年连作的土壤肥力水平较高的设施蔬菜生产中,氮肥的优化施用与调控技术仍值得进一步研究。

腐植酸类物质的施用对盐碱地的改良效果

采用田间小区试验方法,以生化腐植酸(OHA)、氨化腐植酸(AHA)和微生物活化腐植酸(MHA)为试验材料,探讨了3种腐植酸类物质对盐碱地的改良效果.结果表明:与对照单施化肥相比,在盐碱地上增施不同的腐植酸类物质,当季对土壤pH的影响不明显.但3种腐植酸类物质均表现出了一定的降低土壤电导率(EC)、水溶性Na^+和K^+含量以及钠吸附比(SAR)的效果,影响深度均达0～40 cm土层.降低土壤EC的效果以OHA最优,但降低土壤水溶性Na^+和K^+含量以及SAR的效果3种材料间差异不大.此外,腐植酸类物质在降低土壤NO_3^--N含量,增加土壤NH_4^+-N、可溶性有机氮(SON)和可溶性全氮(TSN)含量方面也有积极作用,且AHA和MHA作用效果优于OHA.添加3种腐植酸类物质均可提高土壤速效磷含量,其中以MHA效果最佳.增施腐植酸类物质可显著提高玉米灌浆期功能叶的SPAD值和玉米产量,但3种供试腐植酸类物质间差异不显著.腐植酸类物质对氮、磷肥表观利用率的影响表现为AHA>MHA>OHA,而OHA处理的氮、磷肥农学效率最高,AHA处理的氮、磷肥偏生产力最高.

间作豆科作物对山药田土壤化学和生物学性质的影响

采用田间小区试验方法,探讨了山药与苜蓿和三叶草两种豆科绿肥作物间作对土壤化学性质和生物学性质以及土壤综合肥力的影响.结果表明:与山药单作相比,间作苜蓿和三叶草提高了0～20 cm和20～40 cm土层硝态氮、速效磷和速效钾含量,降低了山药根茎膨大初期和膨大盛期土壤p H和电导率.间作有助于提高山药整个生育期0～20 cm和20～40 cm土层土壤脲酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性以及土壤呼吸,但对蔗糖酶和脱氢酶活性影响不明显.采用隶属函数模型和主成分分析相结合的方法对间作山药收获期的土壤肥力进行综合分析,结果表明,间作两种豆科作物均具有显著提高山药田0～20 cm和20～40 cm土层土壤综合肥力的效果.通过间作豆科绿肥作物增加山药田的生物多样性是培肥山药田土壤、改善山药田土壤生态环境、缓解连作障碍的有效途径.