耕作方式与有机物投入对旱地红壤水稳性团聚体和作物产量的影响

利用2015年设置的旱地红壤耕作方式与有机肥投入试验,选取旋耕(R)、浅翻耕(S)、深翻耕(D)3个耕作方式为主处理,单施化肥(NM)、化肥和新鲜猪粪配施(PM)、化肥和粉碎水稻秸秆配施(CS)、化肥和新鲜肥田萝卜配施(GS)4个有机物投入种类为副处理,分析不同耕作方式与有机物投入对旱地红壤耕层水稳性团聚体及稳定性、土壤有机碳含量和作物产量的影响。连续5 a不同耕作与有机物投入试验结果表明:(1)旱地红壤水稳性团聚体组成发生改变,团聚体平均重量直径(MWD)和大团聚体含量(R_(0.25))显著提高,浅翻耕和肥田萝卜(SGS)措施提高水稳性团聚体稳定性效果较好。(2)不同耕作方式与有机物投入协同提高了土壤SOC含量,0~15 cm土层提高了4.52%~20.80%,15~30 cm土层提高了13.05%~20.96%。(3)花生产量提高了10.91%~40.07%,以浅翻耕和肥田萝卜措施(SGS)效果最佳;相关性分析表明花生产量与表层土壤SOC含量、MWD极显著正相关,与R_(0.25)显著正相关。

有机肥全量替代化肥对茶园土壤机械稳定团聚体无机氮分布特征的影响

为明确有机肥全量替代化肥对茶园土壤氮素肥力的影响机制。依托5 a茶园有机肥替代化肥试验,选取单施化肥(CF)和全量施用有机肥(OF)为处理,研究了以单施化肥(CF)对照,有机肥全量替代化肥对雨季和旱季茶园土壤理化性质、机械稳定性团聚体组成、团聚体无机氮分布特征的影响,并分析了团聚体无机氮分布的影响因素。结果表明:与CF处理相比,OF处理提高了雨季和旱季表层(0~20 cm)土壤pH值、有机质含量及全氮含量,2个处理雨季土壤pH值差异不显著(P>0.05);在雨季,OF处理下茶园表层土壤阳离子交换量、铵态氮和硝态氮含量低于或显著(P<0.05)低于CF处理,旱季则表现为OF处理显著高于CF处理(P<0.05),分别高27.02%,58.97%,266.84%。不同处理对0.25~2.00 mm和<0.25 mm团聚体质量百分比和GWD有显著影响(P<0.05);与CF处理相比,OF处理提高了0.25~2.00 mm团聚体质量百分比和GWD,降低了<0.25 mm团聚体质量百分比;季节对<0.25 mm团聚体质量百分比有显著影响(P<0.05)。不同处理团聚体铵态氮和硝态氮含量均表现为:<0.25 mm团聚体最高,0.25~2.00 mm团聚体次之,>2.00 mm团聚体最低;雨季OF处理各级团聚体铵态氮和硝态氮含量低于或显著低于(P<0.05)CF处理,而旱季OF处理显著高于CF处理(P<0.05);与雨季相比,旱季显著降低了CF处理下各级团聚体铵态氮和硝态氮含量(P<0.05),增加或显著(P<0.05)增加了OF处理下>2.00 mm团聚体铵态氮含量和各级团聚体硝态氮含量;不同处理下团聚体铵态氮和硝态氮储量占比均表现为0.25~2.00 mm团聚体最高(51.70%,51.14%),>2.00 mm团聚体次之(34.59%,35.51%),<0.25 mm团聚体最低(13.71%,13.34%);与CF处理相比,OF处理显著降低了雨季和旱季<0.25 mm团聚体铵态氮储量占比和旱季<0.25 mm团聚体硝态氮储量占比(P<0.05),显著提高了雨季0.25~2.00 mm团聚体铵态氮储量占比和旱季0.25~2.00 mm团聚体硝态氮储量占比(P<0.05)。相关性分析表明,茶园土壤团聚体铵态氮含量主要受土壤pH值、阳离子交换量和全氮含量的影响,茶园土壤团聚体硝态氮含量主要受土壤pH值、有机质含量和全氮含量的影响;进一步RDA分析表明,土壤pH值和阳离子交换量是土壤机械稳定性团聚体无机氮分布的主要影响因子。综上,茶园有机肥全量替代化肥有利于提高土壤有机质含量,协调雨季和旱季土壤氮素供应,促进大团聚体的形成和土壤无机氮的积累。

植物用低温等离子制剂在茶园的应用效果

为充分利用植物用低温等离子体的物理性能及其生理诱活、诱抗效果,开辟茶园绿色、安全、高产技术新途径,本研究以喷清水为对照,设置了喷施300倍、600倍、900倍、1 200倍4种处理,比较不同处理对茶叶生理生化的影响效果。结果表明:喷施植物用低温等离子制剂可提高茶树叶片叶绿素10.1%~21.3%,提高茶青产量8.74%~41.73%,可使鲜叶茶多酚含量降低3.79%~6.28%、氨基酸含量提高0.17%~0.46%。研究还得出喷施600倍为茶园应用最佳剂量。

有机肥全量替代化肥对茶叶产量和品质、土壤养分及氮素利用的影响

为促进区域茶园科学合理施肥,以当地茶园推荐的化肥施用量为对照(CK),设置了6个梯度有机肥施用量作为处理,即:3000(FQ1),4500(FQ2),6000(FQ3),7500(FQ4),9000(FQ5),12000 kg/hm^(2)(FQ6),分析了有机肥施用量对茶叶产量和品质、土壤养分及氮素利用的影响。结果表明:不同处理对茶叶产量及产量性状存在极显著影响(P<0.01);与CK相比,养分投入量相当(或更少)条件下施用有机肥造成了茶园产量及产量性状不同程度地下降(降幅为4.32%~32.28%),进一步增加有机肥施用量才可获得较好的产量及产量性状。与CK相比,有机肥施用量≥4500 kg/hm^(2)时提高了茶叶水浸出物含量,其中FQ6处理茶叶水浸出物含量得到显著提高(P<0.05);施用有机肥对茶叶茶多酚和氨基酸含量的影响相对较小,仅2019年FQ5和FQ6处理显著提高了茶叶氨基酸含量及2020年FQ1处理显著降低了茶叶茶多酚含量(P<0.05);有机肥施用量对茶叶咖啡碱及酚氨比不存在显著影响(P>0.05),但一定程度提高了茶叶咖啡碱含量并降低了茶叶的酚氨比。与CK相比,不同有机肥施用量均可缓解茶园土壤酸化状况并显著提高茶园土壤碱解氮含量(P<0.05);除FQ1处理,施用有机肥处理显著提高了茶园土壤有机质和速效钾含量(P<0.05);FQ1显著降低了茶园土壤有效磷含量(P<0.05),而FQ5(2019年)和FQ6处理显著提高了土壤有效磷含量(P<0.05)。氮素盈余量和氮肥偏生产力随着氮肥施用量的增加分别表现出极显著增加和下降趋势(P<0.01),其中:CK与养分投入量相当条件下施用有机肥(FQ3处理)的氮素盈余量和氮肥偏生产力差异不显著(P>0.05);氮素盈余量、氮肥偏生产力与氮肥施用量的关系分别呈线性(y=0.786x-115.04,P<0.01)和幂函数关系(y=635.28x-0.605,P<0.01),即随着肥料氮投入的增加,氮素盈余量和氮肥偏生产力分别呈增加和下降趋势。基于2019,2020年的茶叶产量反应,应用线性加平台模型拟合每年有机肥最佳施用量为8739.55~9169.95 kg/hm^(2),但造成氮素盈余量过大和氮肥偏生产力较低,并增加了环境污染的风险。综上,茶园施用有机肥虽然降低了产量,但提高了茶叶品质,改善了茶园土壤养分状况;同时,从氮素利用角度考虑,茶园施用有机肥时不应过分追求茶叶产量,可适当降低有机肥施用量以控制氮的投入。

播种量和施肥对丘陵红壤区裸燕麦产量和主要性状的影响

在江西丘陵红壤区研究了不同播种量和施肥对裸燕麦品种白燕8号和坝莜6号产量及主要性状的影响。结果表明:这两个品种的产量差异不显著;不同播种量和施肥对燕麦产量均有极显著的影响;白燕8号和坝莜6号在播种量75 kg/hm2、基肥施复合肥525 kg/hm2、追肥施尿素和氯化钾各60 kg/hm2的条件下可以获得最高的产量。

阳台“一米菜园”不同配方基质番茄栽培的效果评价

阳台蔬菜作为一种新型种植模式逐渐受到人们的欢迎。但是,由于阳台蔬菜栽培存在基质成本较高和异味较重等问题,制约了阳台蔬菜的推广。本试验以腐熟的鸡粪和牛粪为基质原料,按照不同组分和比例配制了6种配方基质,并以商品基质为对照,针对适合阳台“一米菜园”种植的番茄(Solanum lycopersicum)品种,分析了南方地区不同处理下基质的理化性质,以及不同生长时期番茄的生育指标、经济性状、营养品质和光合特性的指标。结果表明:6个配方中,适宜的腐熟牛粪和鸡粪比例有利于番茄生长和品质提升,其中,配方A(鸡粪∶牛粪∶草炭∶蛭石∶河沙=3∶3∶1∶1∶2)对番茄产量和品质的提升效果最佳,配方C(鸡粪∶牛粪∶草炭∶河沙=2.5∶2.5∶2∶3)次之。因此,配方A和C可以作为当地较为理想的阳台“一米菜园”番茄栽培基质配方。

生物黑炭对酸化茶园土壤酸度和茶叶品质及产量的影响

为了探究生物黑炭对茶园酸化土壤的改良效果,寻找对土壤改良效果好、能提升茶叶品质、增加茶叶产量的最佳生物黑炭施用量,指导茶农科学改良酸化土壤,实现茶叶优质高产。采用田间试验,设置0t/hm^2(CK)、15t/hm^2、30t/hm^2、60t/hm^2、90t/hm^25个不同处理,研究生物黑炭施用量对酸化茶园土壤交换性酸、茶叶品质和产量的影响。结果表明,与CK相比,施用不同用量的生物黑炭处理:0~20cm土层土壤pH值提高0.25~1.62个单位,交换性酸降低1.15~4.83 cmol/kg;20~40cm土层土壤pH值提高0.04~0.38个单位,交换性酸降低0.01~3.1 cmol/kg。当生物黑炭施用量大于等于15 t/hm^2时,各处理氨基酸均与不施用生物黑炭(CK)差异性显著(P<0.05);当生物黑炭施用量大于等于30 t/hm^2时,酚氨比较不施用生物黑炭(CK)显著降低(P<0.05)。百芽重增加2.05%~16.77%,发芽密度增加4.33%~9.45%,但与CK相比,差异均不显著(P>0.05)。产量与对照相比,增幅-5.29%~14.45%。综上试验结果认为,施用30 t/hm^2的生物黑炭能够有效改善茶园土壤酸化情况,提升茶叶品质,增加茶叶产量。

不同还田方式下白三叶腐解特征及对茶叶产量和品质的影响

为明确不同还田方式下白三叶腐解特征和养分释放规律以及对茶叶产量和品质的影响,寻求绿肥最佳的还田方式,为白三叶在茶园的合理利用提供技术依据。采用尼龙网袋法,在茶园模拟白三叶在翻压(T1)、割覆(T2)和自然枯死(T3)3种还田方式下的腐解特征和氮、磷、钾、碳等养分释放规律,并同时进行小区试验分析茶园间作白三叶3种不同还田方式对茶叶产量和品质的影响。结果表明,茶园间作白三叶3种还田方式下在160 d后的累积腐解率为73.4%~89.8%,快慢表现为T1>T2>T3,其中T1和T2处理呈现先快后慢的特点,T1处理:0~10 d为快速期,10~160 d为缓慢期,T2处理:0~20 d为快速期,20~160 d为缓慢期,而T3处理腐解时间滞后,从第40天开始腐解,后期保持较快的腐解速率;养分释放率和释放量表现为T1>T2、T3,氮、磷、钾、碳4种养分释放都较彻底,其中钾释放最彻底,氮、磷次之,碳最少,在160 d后钾、氮、磷、碳的累积释放率分别为95.1%~99.7%,75.3%~95.6%,86.4%~93.9%,69.5%~91.6%;白三叶还田后能提高夏秋茶产量,夏茶和秋茶分别比CK提高了9.4%~27.0%,5.9%~28.2%,改善茶叶品质,提高夏秋茶水浸出物和氨基酸含量,分别高出CK 0.7%~4.2%,2.0%~17.0%,降低夏茶酚氨比,降幅为0.9%~12.0%。因此,综合考虑腐解速率、养分释放量以及对茶叶产量和品质等因素,茶园间作白三叶还田方式优先推荐翻压还田(T1处理)。

基于气流屏障下的茶园低温冻害防控研究

为应对极端低温天气对江西茶区的困扰和威胁,探索科学有效的茶园冻害减灾避灾技术措施,本研究设置围挡措施,通过阻碍冷空气的平流运动对茶树叶片的直接接触,分析比较不同处理温度变化和冻害差异,探讨冻害影响因子之间的关联性、贡献率,并计算冻害发生阈值。结果表明:与对照相比,围布与围布+膜处理可以有效减少低温(≤0℃)发生天数、持续时间以及负积温,发生天数减少1~3 d,持续时间减少10.16%~17.11%,负积温下降5.72%~20.23%;可以缩小空气温度的波动范围,日较差降幅12.08%~18.64%;可以减轻茶树低温冻害,受冻率下降了2.11%~8.0%。相关性分析表明,茶树受冻率与平均日最低温度、极端日最低温度、平均日温度呈极显著负相关(P<0.01),与日低温持续时间、日低温积温呈极显著正相关(P<0.01),与平均日较差不相关(P>0.05)。主成分分析得出,平均日最低温度、平均日温度、日低温持续时间为低温冻害主导因子,贡献率为89.69%。此外,通过曲线拟合计算出10%冻害发生率的平均日最低温度阈值为-0.77℃。综上所述,围挡措施能有效缓解茶园冻害,围布+膜是当前茶园冻害预防值得推广的技术。

矿物源调理剂对南方酸性镉污染水稻农田的修复作用

为验证土壤调理剂在江西新余酸性镉(Cd)污染稻田上的应用效果,采用田间小区试验,研究了以牡蛎壳、石灰石等为原料的5种矿物源调理剂对土壤Cd、水稻产量及各部位中Cd含量的影响。结果表明:与对照相比,施用矿物源调理剂使土壤pH上升了1.17~1.69个单位,阳离子交换量增加了13.1%~41.2%;土壤有效态Cd含量降低了0.25%~18.8%;水稻根系、茎秆、叶片、谷壳和糙米中Cd含量分别显著降低了4.81%~48.0%、44.7%~84.9%、38.5%~76.9%、45.8%~79.2%和43.4%~75.5%,水稻产量增加了0.81%~17.9%。水稻不同部位中Cd富集系数表现为:根系>茎杆>叶片>糙米>谷壳,进入水稻体内的Cd主要富集在根系、茎杆和叶片部位。水稻各部位中Cd含量与土壤有效态Cd含量呈极显著正相关关系(P <0.01),而与土壤pH呈极显著负相关关系(P <0.01)。矿物源调理剂通过降低土壤Cd活性,可阻控Cd进入水稻迁移与富集,且能增加水稻产量。

旱地红壤长期施肥双季玉米产量的驱动因素分析

研究长期不同施肥对双季玉米种植制度下旱地红壤理化性质和玉米产量季节性变化的影响,明确产量变化驱动因素,可为该区耕地质量培育和合理施肥提供理论支持。以1986年设置的旱地红壤长期定位施肥试验为平台,选取不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、单施新鲜猪粪(OM)、化肥和新鲜猪粪配施(NPKM)4个处理,探索不同施肥制度对双季玉米成熟期0~20 cm和20~40 cm土层土壤理化性质以及玉米产量的影响。结果表明,与CK处理相比,NPKM处理在春玉米和秋玉米成熟期0~40cm土层土壤容重显著降低,大团聚体(>250μm)含量、团聚体平均重量直径(MWD)、土壤pH、有机碳(SOC)、速效氮(AN)、有效磷(AP)及速效钾(AK)等养分含量均显著提高,春玉米和秋玉米产量分别提高了6.1倍和15.1倍。与CK处理相比,NPK处理0~20 cm土层土壤容重在春玉米和秋玉米成熟期分别提高了1.13%和2.49%,pH则分别降低0.22和0.48个单位。与NPK处理相比,OM和NPKM处理0~20 cm土层土壤容重分别降低2.5%和3.2%,MWD分别增加了20.9%和43.6%,pH分别提高了1.44和1.12个单位,SOC分别提高了22.0%和41.2%,20~40 cm土层也表现出相似规律,双季玉米产量提高了1.27~6.86倍。随机森林模型结果显示0~20 cm土壤SOC含量是影响玉米产量的最重要因子,20~40 cm土层AK和AP分别是影响春玉米和秋玉米产量的重要因子。化肥配施有机肥可以改善旱地红壤结构、提高土壤养分含量和作物产量,是维持作物高产稳产和耕地质量培育的施肥措施。