肥水蚓坑措施下不同施肥对土壤养分和山地苹果生产的影响

陕北黄土高原丘陵沟壑区是山地苹果重要产区,为提升山地果园土壤养分和果实品质及产量,以“肥水蚓坑”措施为基础,通过田间试验探讨不施肥、单施化肥、有机无机肥配施(牛粪+化肥、菇渣+化肥、牛粪+菇渣+化肥)等不同施肥对山地果园土壤养分、叶片营养、苹果产量与品质的影响。结果表明:(1)不施肥处理的土壤有机质含量和速效养分含量均低于施肥处理,其中,单施化肥处理低于有机无机肥配施处理,牛粪+菇渣+化肥处理的效果优于其他施肥处理。(2)施肥处理的苹果叶片不同生育期的全氮、磷、钾含量均显著高于不施肥对照,有机无机肥配施处理优于单施化肥处理。(3)不施肥处理与施肥处理的苹果果实硬度和果形指数无显著差异,施肥处理均可显著提高苹果产量和果实可溶性固形物、可溶性糖及维生素C含量,牛粪+菇渣+化肥优于其他处理,单施化肥的果实可滴定酸含量显著高于不施肥和有机无机肥配施。单施化肥的果实糖酸比与不施肥无显著差异,却显著低于有机无机肥配施。综上,“肥水蚓坑”结合有机无机肥配施可以减少化肥的施用,提高土壤养分含量,确保苹果提质增产,牛粪+菇渣+化肥(牛粪∶菇渣=1∶1)是山地苹果提质增产的优质管理模式,值得在陕北黄土丘陵沟壑区山地果园推广应用。

自然生草对渭北旱塬苹果园土壤氮及果实品质的影响

为了减少土壤硝态氮的积累,防止苹果缺钙症状的发生,该研究以果园清耕为对照,探讨渭北旱塬果园自然生草(繁缕和牛繁缕群落,自然生草2、4、6和8 a)对土壤有机质、全氮、硝态氮、铵态氮、水溶性钙含量和苹果果实中的氮、磷、钾、钙含量及果实缺钙症状和果实品质等的影响。结果表明果园自然生草可提高0~40 cm土层土壤有机质、全氮和水溶性钙的含量,略微提高40~60 cm土层土壤水溶性钙含量,且自然生草年限越长,土壤有机质、全氮和水溶性钙含量越高,但对40 cm土层以下的土壤有机质、全氮和60 cm土层以下的土壤水溶性钙含量无显著影响。自然生草2和4 a 0~60 cm土层土壤铵态氮略低于清耕,6和8 a的略高于清耕,自然生草对土壤铵态氮无显著影响。自然生草2、4、6和8 a 0~80 cm土层土壤硝态氮较清耕分别降低16.28%,31.31%,40.13%和47.41%,均极显著低于(P<0.01)清耕;>80~240 cm土层分别降低4.38%,12.41%,16.90%和19.39%,自然生草4、6和8 a的均极显著低于(P<0.01)清耕;但自然生草对240 cm以下土层土壤硝态氮基本无影响。不同生长年限自然生草的生物量、全碳、全氮、全磷、全钾和全钙均基本相同。自然生草提高了果实中的钙含量,降低了果实中的氮钙比、磷钙比和钾钙比,降低了果实缺钙症状的发生率,提高了果实着色面积、果实硬度和果实可溶性固形物含量。渭北旱塬果园自然生草,可有效提高果园土壤有机质,减少硝态氮积累,减少缺钙症状发生,提高果实品质。

我国主要农田土壤磷淋溶阈值及其与土壤性质的关系

农田土壤磷素(P)累积使得农田土壤P淋溶风险增加,了解农田土壤P淋溶阈值并解析其主控因素对于合理控制农田土壤P保证农业生产同时减轻水体环境风险具有重要作用。选取我国分布较广的18个省共14种典型农田土壤,通过室内模拟试验测定了P淋溶阈值并探讨了土壤P淋溶阈值与土壤理化性质的关系,明确了影响P淋溶阈值的主控因素。结果表明:我国农田土壤P淋溶阈值差异很大,土壤有效磷(Olsen-P)含量为14.9~106.2 mg/kg。农田土壤P淋溶阈值随土壤pH值、交换性钙含量、无机碳含量、沙粒含量的增加而减小,随土壤阳离子交换量(CEC)、有机碳、活性铁铝含量、交换性镁含量、黏粒含量、土壤有效磷含量的增加而增大。利用土壤pH值、CEC、交换性镁含量、初始土壤有效磷含量等土壤性质参数能较好地预测不同类型农田土壤的P淋溶阈值。在一定程度上,土壤pH值可作为评估农田土壤P淋溶风险大小的有效指标。考虑到我国农田土壤pH值的分布状况,结合土壤背景值,北方农田土壤P淋溶风险大于南方农田土壤,更应加强土壤磷的管理。

关中小麦-玉米轮作农田磷肥减施增效研究

在关中冬小麦-夏玉米轮作体系下,通过合理的磷肥减施结合调控措施来减少土壤磷累积对于提高磷肥施用效率和降低土壤磷淋溶风险具有重要意义。利用田间试验比较不同施磷水平和调控措施对作物产量、磷效率和土壤磷库状况的影响。与CK相比,采用撒施的RF与CF处理玉米产量显著提高,但小麦和年度作物总产量没有显著差异。RF基础上减磷15%的JF处理(撒施改为条施)相对于CF和RF产量有下降趋势,但差异不显著,磷回收率和偏生产力显著高于CF。相对于JF,减磷结合调控措施(秸秆包裹或铵态氮肥硫铵代替尿素)中的JFT2和JFT3处理能够显著提高小麦籽粒产量;JFT1、JFT2和JFT3的回收率和偏生产力较JF处理均有所提高,其中JFT3提高显著。JFT1、JFT2和JFT3的土壤速效磷和微生物量磷也均有所提高,其中JFT1和JFT2的微生物量磷显著高于JF处理。RF处理的回收率略高于CF处理,但没有显著性差异,JFT3处理的磷肥回收率显著高于其他处理,除CF和RF处理,其余处理的磷素均处于亏缺状态,随着减磷量的增加,磷素亏缺逐渐增加。在目前关中农田土壤速效磷质量分数相对较高的情况下,RF较CF处理能够减少磷肥施用12.5%,可获得较好产量并提高磷肥利用率,且能够维持土壤磷水平稳定,是相对比较优化的施磷量。于推荐施肥基础上减磷15%结合秸秆包裹或生理酸性肥(硫铵)调控措施是值得推介的磷肥减施增效方案,但其长期可行性还需要进一步田间验证。

不同西瓜品种幼苗期抗旱特性

为了明确参试西瓜材料的抗旱性强弱及抗旱机制,采用盆栽控水试验模拟干旱胁迫,研究干旱胁迫对4 个西瓜品种幼苗期的形态、生理特性的影响,利用隶属函数法比较参试材料的抗旱性强弱。结果表明,干旱胁迫下,除‘金城5 号’外其他3 个品种的MDA 含量显著上升。水分亏缺时可溶性糖含量在4 个品种中显著增加,其中‘金城5 号’的绝对值显著高于其他3 个品种;可溶性蛋白在‘甜籽1 号’‘金城5 号’和‘sweet crimson’中显著上升,在‘京欣二号’中变化不显著。分析渗透调节物的结果表明,在‘甜籽1 号’和‘sweet crimson’中,可溶性蛋白是应对干旱胁迫的主要渗透物质;‘京欣二号’中可溶性糖较可溶性蛋白的渗透调节作用要强;‘金城5 号’中可溶性糖和可溶性蛋白均在渗透调节过程中起作用。水分胁迫下4 个品种的光合速率显著下降,胞间CO2 浓度显著上升;除‘金城5 号’外,其他3 个品种的蒸腾速率、气孔导度和整株生物量显著下降,表明‘甜籽一号’‘京欣二号’和‘sweet crimson’的光合速率随水分亏缺下降的内在原因为非气孔限制;‘金城5 号’胞间CO2 浓度的升高和光合速率的下降,是叶肉细胞的光合活性减弱的结果。利用隶属函数法综合比较发现,‘金城5 号’的抗旱性强于其他3 个品种。

山地果园“肥水蚓坑”有机肥替代化肥的效应研究

陕北黄土高原丘陵沟壑区是山地苹果重要产区,试验以“肥水蚓坑”措施为基础,施入有机废弃物菌渣每株100 kg替代部分化肥,分别替代了氮41.4%、磷34.0%、钾51.4%,探讨了这种有机替代技术对山地果园土壤和果树生产的效应。结果表明,相比于“肥水蚓坑”单施化肥,有机肥替代技术可以减少化肥施用,提高土壤肥力和保水性能,保证苹果产量和提高品质,是一种优化的集水和施肥技术措施,值得在黄土高原丘陵沟壑区山地苹果园推广应用。

自然生草对渭北旱塬苹果园土壤孔隙和水分入渗的影响

为促进渭北旱塬果园土壤水分入渗,提高土壤蓄水保水能力,促进苹果生产,以果园清耕为对照,探讨不同年限的自然生草(繁缕和牛繁缕群落,自然生草持续12、8和4年)对果园土壤孔隙、土壤保水性能、土壤水分入渗和苹果品质等的影响。结果表明:自然生草对果园0~40cm土层土壤容重和土壤孔隙度无显著影响,但显著提高了0~40cm土层土壤含水量、田间持水量和饱和含水量,极显著提高了土壤水分入渗速率,且自然生草持续的年限越长其影响越大。自然生草提高了苹果产量、果实着色面积、果实硬度、果实可溶性固形物含量和固酸比,但对果实单果质量、果形指数和可滴定酸含量无显著影响。综上,自然生草可改善果园土壤通透性,促进土壤水分入渗,提高果实产量和品质,是改善渭北旱塬果园土壤蓄水保水能力的有效措施。

自然生草和蚯蚓对渭北旱塬苹果园土壤特性及苹果品质的影响

为了提高渭北旱塬苹果园的土壤水分,降低土壤容重,提高果实产量及品质,本研究以果园清耕为对照,探讨自然生草(繁缕和牛繁缕群落)、清耕+蚯蚓和自然生草+蚯蚓处理对果园土壤水分、土壤容重和苹果产量及品质等的影响。结果表明:自然生草和自然生草+蚯蚓处理在苹果开花坐果期、幼果膨大期、花芽分化期、果实采前膨大期和落叶期分别提高0~100cm、0~90cm、0~130cm、0~160cm和0~100cm土层土壤水分,且在果实采前膨大期,即雨季对果园土壤水分的影响最为显著,而清耕+蚯蚓处理仅在果实采前膨大期提高0~160cm土层土壤水分;清耕+蚯蚓和自然生草+蚯蚓处理分别降低果园0~20cm和0~30cm土层土壤容重,而自然生草处理对果园土壤容重无显著影响;自然生草+蚯蚓处理果园土壤中的蚯蚓量高于清耕+蚯蚓处理;自然生草、清耕+蚯蚓和自然生草+蚯蚓处理均提高了苹果产量和果实可溶性固形物含量,降低了果实可滴定酸含量和固酸比,但是对果实单果质量、果形指数、着色面积和果实硬度无显著影响;不同处理中,自然生草+蚯蚓处理对果园土壤水分、土壤容重和苹果产量及品质影响最为显著。综上,渭北旱塬应积极推广自然生草+蚯蚓的果园土壤管理模式。