生物菌剂对玉米秸秆堆沤过程水热状况及酶活性的影响

为解决内蒙古西辽河平原地区还田玉米秸秆腐解困难及腐解周期长等问题,于2020年采用田间秸秆动态堆沤快速腐解试验,分别设置秸秆腐熟剂+秸秆(SRT)、新鲜牛粪+秸秆(SRN)、秸秆腐熟剂+新鲜牛粪+秸秆(SRW)、单一秸秆(CK)4种处理,研究不同外源生物菌剂对堆沤玉米秸秆温度、水分、纤维素酶、脲酶和木质素过氧化氢酶的影响。结果表明,添加秸秆腐熟剂和新鲜牛粪均可提高秸秆腐解速率,并缩短腐解时间。与单一秸秆堆沤相比,添加新鲜牛粪和秸秆腐熟剂均能显著提高堆体秸秆温度和含水率;SRW、SRT和SRN处理纤维素酶活性较CK分别提高15.64%、4.87%和7.96%,脲酶活性分别提高10.29%、3.43%和6.86%,木质素过氧化氢酶活性分别提高71.43%、48.05%和53.25%。因此,添加秸秆腐熟剂和新鲜牛粪可改善堆沤秸秆水热条件和提高秸秆水解酶活性,进而加快秸秆堆沤腐解进程,两者耦合使用效果更佳,可作为一种高效秸秆堆沤方式在内蒙古西辽河平原地区推广应用。

有机肥和秸秆还田对河套灌区盐渍化土壤养分及微生物数量的影响

为探讨施用有机肥和秸秆还田对盐渍化耕地土壤的培肥效果及改土效应,以河套灌区典型盐渍化土壤为研究对象,对比分析了不施肥(CK)、化肥(CF)、化肥+有机肥(CFM)、化肥+秸秆还田(CFS)对土壤pH、有机碳、全氮含量、速效氮磷钾含量和微生物数量的影响,并通过简单相关分析和冗余分析研究等氮条件下浅层(0~20 cm)土壤化学性质与土壤微生物数量间的相关关系,揭示不同培肥措施下土壤微生物数量差异的驱动因子,明确施用有机肥和秸秆还田这2种主要培肥措施下土壤肥力的变化特征。结果表明:与CK处理相比,CFM和CFS处理的土壤p H分别降低了1.36%~1.78%和1.02%~1.44%,土壤盐渍化得到改善;CFM和CFS处理提高了土壤有机碳和全氮含量,土壤碱解氮、有效磷和速效钾含量也显著增加,且施用有机肥的提升效果优于秸秆还田;在土壤微生物方面,CFM处理可显著提高土壤细菌数量(53.44%~59.78%)和放线菌数量(10.08%~16.79%),CFS处理可显著提高土壤真菌数量(29.99%~49.06%)。综上所述,增施有机肥和秸秆还田可有效降低土壤pH,增加土壤有机碳和速效养分;同时改善了土壤微环境,显著增加了土壤微生物数量。该研究结果可为河套灌区盐渍化土壤的改土培肥提供参考。

生物炭配施有机肥对阴山北麓旱作燕麦生长及水分利用的影响

为提高内蒙古阴山北麓旱作农区水分利用效率,对比分析了生物炭和有机肥配施(BM)、生物炭(B)、有机肥(M)、不施生物炭和有机肥(CK)4种不同耕种方式对燕麦、全生育阶段土壤水分时空变化、土壤耗水特征及燕麦关键生育期农艺性状、产量构成和水分利用效率的影响。结果表明,生物炭和有机肥及两者配施均可促进燕麦生长发育,以灌浆期为例,与CK相比,B、M和BM处理下燕麦株高分别提高17.73%、22.29%和26.03%,单株叶面积分别提高13.32%、17.05%和23.67%,地上部干物质积累量分别提高6.48%、7.39%和20.30%,燕麦生育前中期生物炭效果优于有机肥,生育后期有机肥施用效果优于生物炭,两者耦合效果最好;BM处理可提高0~40 cm土壤含水量1.65%~19.12%,显著降低燕麦土壤贮水消耗11.34%~20.09%,总耗水量降低0.38%~0.88%,施用生物炭保水减耗效果强于有机肥,随着生育期推进和降水增加,两者效果差异逐渐减小;在产量方面,BM处理可同时显著提高收获穗数、穗粒数和单穗粒重,促进燕麦籽粒产量形成和水分利用,籽粒产量提高7.63%~14.80%,水分利用效率提高8.62%~16.64%。生物炭和有机肥配施可显著促进旱作燕麦生长,有效保持土壤水分,提高燕麦水分利用效率和产量,是适宜内蒙古阴山北麓地区旱作燕麦种植的抗旱保墒技术措施。

半干旱风沙区玉米关键需水期叶气温差变化特征及影响因素

【目的】分析玉米关键需水期叶气温差的变化特征,明确半干旱风沙区影响玉米叶气温差的主要气候因子。【方法】以内蒙古赤峰市玉米种植区为研究对象,选取玉米关键需水期(7—9月)为研究时段,于田间开展分布式多点叶温连续测量试验,并分析玉米关键需水期内叶温及叶气温差指标的变化特征,利用相关性分析研究风速、空气湿度、降雨、土壤水分等气候因子对叶气温差的影响程度,并揭示关键气候影响因子。【结果】玉米关键需水期的叶温变化随玉米的生长和干旱时长的累积逐渐变得剧烈,日叶温差变大,叶气温差呈现整体上升趋势;风速的整体变化趋势逐渐减小;空气湿度与降雨的变化过程保持一致;土壤水分随着时间的推移整体下降。风速变化对玉米叶气温差的影响主要体现在晴天,二者呈负相关关系,其对玉米叶温的影响呈正相关关系;空气湿度与叶气温差和叶温均有较强相关性且不受天气状况影响。降雨会使叶气温差的变化波动变小且不规律,但会使叶气温差值变大。当玉米所在地块0~80 cm土层土壤水分贮藏量逐渐减少时,叶气温差逐渐变大。各气候因子对玉米关键需水期叶气温差的影响排序为风速>空气湿度>降雨>土壤水分。【结论】叶气温差在玉米关键需水期呈现波动式上升变化趋势,且受气候因子显著影响,风速与空气湿度是导致玉米叶气温差变化的主要气候驱动因子。

苗前补灌对内蒙古黄土高原旱作区谷子生长及光合特性的影响

【目的】筛选适宜内蒙古黄土高原旱作区种植的优良谷子品种。【方法】以8个谷子品种为研究对象,采用裂区试验设计,设置苗前补灌与水分亏缺2个处理,采用主成分分析法对比分析谷子品种生长特征及光合特性变化规律。【结果】苗前补灌可显著影响谷子品种的生长和光合特性。与水分亏缺处理相比,金苗K1的出苗率提高最高(6.56%),其次为张杂谷13号(提高4.44%);金苗K1和张杂谷13号的株高表现较好,分别为30.5、30.3 cm,提高了15.21%、6.27%,均与其他品种相比差异显著(P<0.05);张杂谷13号的茎粗和干物质积累量表现较好,分别为5.45 mm、0.598 g,提高了12.60%、5.65%,与其他品种相比差异显著(P<0.05),其次为金苗K1,分别提高了16.56%、4.98%。水分亏缺处理下,张杂谷13号和金苗K1的叶面积指数受干旱影响较小,分别为0.94、0.83;张杂谷13号的相对叶绿素含量最高,为51.18。张杂谷13号和金苗K1的气孔导度在2个处理下均表现较好,显著高于其他品种(P<0.05),苗前补灌处理较水分亏缺处理分别提高了4.45%和4.36%;冀谷168和金苗K1的净光合速率显著高于其他品种(P<0.05),张杂谷13号在水分亏缺处理下表现最好,为33.18μmol/(m^(2)·s),较苗前补灌仅降低了1.99%;张杂谷13号和金苗K1的蒸腾速率均表现较好,显著高于其他品种(P<0.05),苗前补灌处理较水分亏缺处理分别提高了4.39%和3.79%。张杂谷13号和金苗K1的水分利用效率在2个处理下均表现较好,水分亏缺导致叶片光合水分利用效率有所提高,分别提高了11%、7%。【结论】张杂谷13号、金苗K1可作为内蒙古黄土高原旱作区谷子抗旱保苗优势品种推广种植。

秸秆还田与氮肥运筹对土壤水碳氮耦合及作物产量的影响

对比分析了氮肥习惯施用(FN)、氮肥习惯施用配合秸秆还田(FNS)、氮肥高量施用配合秸秆还田(HNS)、氮肥后肥前移施用(RN)、氮肥后肥前移施用配合秸秆还田(RNS)5种不同耕作措施对玉米农田土壤水分、碳氮、酶活性、微生物生物量及玉米籽粒产量的影响,并通过相关分析和通径分析进一步揭示土壤理化性质和生物学性质变化规律及其耦合效应,明确秸秆还田玉米地不同氮肥运筹方式下土壤水、碳、氮演变特征。结果表明:与不还田处理相比,秸秆还田处理可显著提高0~100 cm土层土壤水分含量,且秸秆还田与全膜垄沟栽培结合后(FNS、HNS、RNS),二者的协同效应较单一地膜覆盖(FN、RN)增强了土壤纳雨增墒能力,为秸秆的正常腐解提供了适宜的水热环境;秸秆还田下不同氮肥运筹处理较对照FN处理均可显著提高土壤有机碳和全氮含量,其中以RNS和HNS处理提升效果最显著,土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性以及微生物生物量碳、氮含量明显增加,表现为0~20 cm土层大于20~40 cm土层,FN处理和RN处理无显著性差异;土壤微生物生物量碳、氮含量与土壤酶活性和土壤有机碳、全氮含量呈显著或极显著正相关关系,且土壤微生物生物量碳、氮对土壤有机碳、蔗糖酶、全氮和过氧化氢酶变化较敏感,对土壤性质变化具有一定指示作用。在产量方面,秸秆还田处理FNS、HNS、RNS较对照FN处理分别提高5.30%、10.93%、11.41%,且氮肥的常量投入即可获得较高的氮肥偏生产力。综合土壤因子、玉米产量和氮素利用率来看,秸秆还田条件下可通过调整氮肥的后肥前移来平衡土壤碳氮收支,实现节本增产增效,同时提高氮肥利用率,其是内蒙古黄土高原地区一种节氮、稳产、增效的秸秆还田技术模式。

垄膜沟播与秸秆还田对内蒙古黄土高原玉米农田土壤水分、酶活性及产量的影响

为明确全覆膜垄膜沟播种植和秸秆还田措施下玉米农田土壤保水改土效果及增产效应,在内蒙古黄土高原旱作区对比分析了全覆膜垄膜沟播结合秸秆还田(S+M)、秸秆还田(S)、全覆膜垄膜沟播(M)、秸秆不还田不覆膜(CK)4种不同耕作方式下土壤水分、酶活性变化规律及玉米产量形成特性。结果表明:全覆膜垄膜沟播种植和秸秆还田均能提高玉米各生育阶段0—100 cm土层土壤含水量,尤以0—20 cm土层土壤含水量差异最为显著,且全覆膜垄膜沟播种植提升效果优于秸秆还田,两者耦合后土壤含水量表现为最大;垄膜沟播和秸秆还田均可显著提高土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性,且随玉米生育期推移,土壤酶活性呈先增加后降低趋势,在大喇叭口期达到峰值;同时,垄膜沟播和秸秆还田均能提高玉米干物质量和产量,由高到低次序为S+M>M>S>CK,与CK相比,S、M、S+M处理玉米产量分别提高11.84%、37.83%、45.13%,全覆膜垄膜沟播结合秸秆还田明显优于其他处理,可作为内蒙古黄土高原旱作区玉米节水增效增产栽培模式。

呼和浩特地区玉米品种适应性分析

针对呼和浩特地区玉米种植种类单一、品种退化严重、产量逐年下降等实际问题,于2018年和2019年在玉米主产区土默特左旗、和林格尔县和托克托县3个地区开展了小区玉米品种筛选试验,对比各地区不同玉米品种的农艺性状、产量及产量构成因素的差异。结果表明,各地区不同玉米品种株高、穗位高和茎粗差异显著,以先玉696、金韵308、先玉335表现最好。在产量方面,土默特左旗先玉696品种产量最高,和林格尔县金韵308品种产量表现最好,托克托县先玉335品种产量最高。综合分析,推荐金韵308和先玉696为呼和浩特玉米主产区高产优质栽培品种,其他玉米小规模种植地区以及小型农户种植亦可参考本试验结果。

内蒙古黄土高原秸秆还田对土壤养分特性及玉米产量的影响

针对内蒙古黄土高原地区秸秆资源利用不合理、利用率低等实际问题,在清水河县进行秸秆直接还田小区试验,探究0,3000,6000,12000kg/hm^2秸秆还田量下土壤有机质、全量养分、速效养分及产量变化规律,旨在明确秸秆还田对该区域玉米农田土壤养分提升及作物产量的影响。结果表明:秸秆还田促进了土壤有机质和全氮、全磷、全钾含量提升,减缓了土壤碱解氮、有效磷和速效钾的消耗;在产量方面,3000,6000,12000kg/hm^2生物产量和籽粒产量分别较对照提高9.3%,13.1%,10.1%和8.5%,11.4%,9.3%。不同秸秆还田量对土壤养分影响显著,秸秆还田可培肥土壤和提高作物产量,其中以6000kg/hm^2还田措施效果最好,可作为一种提质增效栽培模式在内蒙古黄土高原推广应用。

秸秆还田与氮肥运筹对玉米光合特性及产量的影响

【目的】探究内蒙古黄土风沙区秸秆还田与氮肥运筹下玉米光合特性及产量变化规律。【方法】对比分析了氮肥习惯施用(FN,CK)、氮肥习惯施用配合秸秆还田(FNS)、氮肥高量施用配合秸秆还田(HNS)、氮肥后肥前移施用(RN)、氮肥后肥前移配合秸秆还田(RNS)5种不同处理对玉米叶面积指数(LAI)、光合特性及产量的影响。【结果】不同处理下玉米叶面积指数(LAI)大小顺序表现为RNS>HNS>FNS>FN>RN,秸秆还田处理FNS、HNS、RNS较FN(CK)净光合速率(Pn)提高20.21%~20.49%、21.69%~24.49%、25.50%~36.51%,蒸腾速率(Tr)提高10.64%~16.13%、13.83%~18.98%、18.62%~20.30%,气孔导度(Gs)提高11.50%~12.93%、14.95%~22.43%、18.65%~22.93%,胞间CO2浓度(Ci)提高12.30%~14.59%、20.31%~20.47%、17.08%~34.49%,光合水分利用效率(WUE)提高6.72%~9.87%、10.89%~12.50%、12.89%~13.38%,各处理间叶片水蒸气(VPD)差异不显著(P>0.05),光合指标总体表现为秸秆还田>秸秆不还田,不还田处理RN与FN(CK)基本无明显差异。在产量方面,RN处理较FN(CK)有所下降,但差异未达到显著水平(P>0.05),与FN(CK)相比,FNS、HNS、RNS处理玉米籽粒产量分别提高5.30%、10.93%、11.41%,茎秆产量分别提高8.55%、13.80%、10.55%,秸秆还田下额外增补氮肥和氮肥后肥前移玉米产量优于习惯氮肥施用。【结论】秸秆还田结合氮肥施用较单一氮肥施用可显著提高玉米光合特性(P<0.05),增加作物产量,尤以氮肥后肥前移配合秸秆还田效果最佳,推荐氮肥后肥前移施用配合秸秆还田为内蒙古黄土风沙区秸秆还田高效施氮制度和玉米节本稳产增效栽培模式。

秸秆还田条件下氮肥前移对玉米产量及土壤养分的影响

针对黄土高原地区秸秆还田氮肥施用不合理这一实际问题,于2019年在内蒙古清水河县进行秸秆还田与氮肥运筹小区试验,探究氮肥习惯施用(FN)、氮肥习惯施用配合秸秆还田(FNS)、氮肥高量施用配合秸秆还田(HNS)、氮肥后肥前移施用(RN)、氮肥后肥前移施用配合秸秆还田(RNS)下土壤养分及玉米产量变化规律。结果表明,秸秆还田结合氮肥施用提高了土壤有机质含量,土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量显著增加,尤以氮肥后肥前移施用配合秸秆还田和氮肥高量施用配合秸秆还田提升效果最佳;在产量方面,秸秆不还田条件下,氮肥后肥前移施用较氮肥习惯施用有所下降,但未达到显著差异水平,秸秆还田处理氮肥习惯施用配合秸秆还田、氮肥高量施用配合秸秆还田、氮肥后肥前移施用配合秸秆还田较对照氮肥习惯施用籽粒产量分别提高5.30%、10.93%、11.41%,茎秆产量分别提高8.89%、14.16%、10.91%,以氮肥后肥前移施用配合秸秆还田处理氮肥偏生产力最高。由此说明,秸秆还田结合氮肥施用可培肥土壤和提高作物产量,氮肥后肥前移配合秸秆还田措施效果最好,可作为一种节本增产增效栽培技术模式在内蒙古黄土高原推广应用。

河套平原盐碱化土壤有机碳及微生物量碳剖面分布特征

以内蒙古河套平原典型的盐碱土为研究对象,研究3种不同盐碱化程度土壤有机碳和微生物量碳的垂直分布(0~100 cm)特征,探讨其与环境因子的关系。结果表明:不同盐碱化程度土壤有机碳和微生物量碳大小顺序为:轻度盐碱化土壤>中度盐碱化土壤>重度盐碱化土壤,且不同盐碱化程度土壤机碳、微生物量碳含量均存在显著差异;0~100 cm土层土壤有机碳含量范围分别为1.96~6.21、1.90~5.34、1.36~3.92 g/kg,土壤微生物量碳含量范围分别为61.18~121.72、41.10~109.85、12.61~35.73 mg/kg。在垂直剖面上,不同盐碱化程度土壤有机碳、微生物量碳均随土层深度的增加而表现出降低的变化趋势,并存在明显的分层特征;不同盐碱化程度土壤有机碳、微生物量碳含量在不同土层间的显著性差异各不相同。土壤微生物量碳与有机碳的比值随土壤深度的增加表现为先降低后升高的变化趋势,其剖面空间变异性随土层深度的增加逐渐降低。不同盐碱化程度土壤微生物量碳与有机碳含量显著相关,且随盐碱化程度的增加相关性逐渐增大;土壤微生物量碳与土壤容重呈显著的负相关性,而与土壤含水量未表现出明显的相关性。

秸秆还田对盐碱地改良的研究进展

盐碱地是我国重要的后备耕地资源,对盐碱化耕地的改良利用对于满足我国人口粮食需求和农业的可持续发展具有重要现实意义。秸秆还田可改善土壤结构和肥力、提高耕地质量、降低耕层土壤盐分累积,是改良盐碱地的有效措施。文章综述了我国秸秆还田技术的利用现状,介绍了秸秆还田技术改良盐碱地土壤的原理及其应用,并从土壤物理性质、化学性质、生物学特性及作物产量等方面对盐碱地的改良效果进行了阐述,对秸秆还田技术在盐碱地上的应用前景进行了展望。

氮肥减施对马铃薯产量及水分利用效率的影响

【目的】探究阴山北麓干旱半干旱地区氮肥减施和肥料替代对马铃薯生长及水分利用效率的影响。【方法】研究区域为内蒙古武川旱作试验站,设置平衡施用氮磷钾肥(NPK)、减施氮肥20%(RN)、不施氮肥(PK)、减施氮肥20%+水溶肥替代总施氮量的20%(RN+WF)、减施氮肥20%+羊粪替代总施氮量的20%(RN+SM)、减施氮肥20%+生物有机肥替代总施氮量的20%(RN+BM)、减施氮肥20%+缓控释尿素替代总施氮量的20%(RN+RUN)7个处理,以NPK为对照,分析不同施肥处理下马铃薯生长、产量和水分利用效率的差异,并测定0~100 cm土层土壤含水量。【结果】不同施肥处理马铃薯干物质积累量、叶面积指数、产量、水分利用效率均显著高于NPK处理(P<0.05),以RN+BM处理表现最佳。在RN+BM处理下,马铃薯产量为39353.40 kg/hm^(2),较NPK处理提高16.95%;RN+BM处理水分利用效率为165.44 kg/(hm^(2)·mm),较NPK处理提高8.86%。在马铃薯全生育期,随着土层深度的增加各处理土壤含水量呈先升高后降低的变化趋势。【结论】施肥处理为减施氮肥20%+生物有机肥替代总施氮量的20%时,马铃薯产量和水分利用效率在各处理间表现最佳,是较为适宜阴山北麓干旱半干旱地区马铃薯种植的施肥模式。

不同种植方式对河套灌区玉米生长动态及产量形成特性的影响

针对河套平原灌区玉米种植模式传统单一和再增产潜力较大等实际问题,于2018年在五原县进行玉米不同种植模式田间小区试验,探究了一穴双株、一穴3株、无膜浅埋滴灌绿色种植、超高产种植和割苗种植5种种植模式对玉米生育特性及产量的影响。结果表明,不同种植模式对玉米生长发育和产量影响显著,无膜浅埋滴灌绿色种植模式下,玉米株高表现良好;一穴双株和超高产种植下,玉米植株叶片数和叶面积指数以及果穗性状表现最好。在产量方面,一穴双株种植模式增产效果最显著(P<0.05),与其他模式相比,分别增产22.7%、37.4%、28.8%和15.9%。综上所述,一穴双株种植模式可作为河套灌区高产栽培模式推广应用。

内蒙古绿肥作物种植概况及发展潜力

绿肥作物是提供生物肥源和培肥土壤的作物,在农业生产上具有提质、增产、肥田、改土等重要作用。文章从绿肥生产发展的必要性、迫切性出发,介绍了内蒙古主要的绿肥作物品种、种植面积、产量等方面的发展概况及绿肥生产现状,阐述了内蒙古主要绿肥作物的栽培利用方式和研究进展,分析了内蒙古绿肥产业的发展潜力,提出了绿肥作物的发展方向和建议,以期为内蒙古绿肥作物的研究和绿肥产业的发展提供参考。

长期施肥对农牧交错带旱地土壤微生物多样性及群落结构的影响

为探讨长期不同施肥模式对农牧交错带旱地土壤微生物多样性和群落结构的影响,以农业农村部内蒙古耕地保育科学观测试验站的长期定位施肥试验为研究对象,选取不施肥(CK)、单施氮肥(NF)、单施化肥(CF)和有机肥+化肥配施(CFM)这4个处理,于试验开展16 a后(2019年)的马铃薯成熟期分取各处理0~10 cm和10~20 cm土层土壤,利用高通量测序技术对土壤细菌和真菌群落进行测定,以期从微生物学的角度探究农田不同施肥措施对土壤质量的影响,并通过偏最小二乘路径模型(PLS-PM)揭示了施肥模式转变中旱地土壤微生物群落演替和作物产量提升的关键环境驱动因子.结果表明:①CF和CFM处理均改善了土壤肥力,但后者效果明显优于前者,CFM处理土壤碱解氮、有效磷和速效钾分别提高131.9%~174.7%、216.9%~283.3%和103.3%~109.3%,有机质和全氮也显著增加;CF处理仍保持了较高的土壤pH,而NF处理土壤pH显著降低,对土壤肥力的提升效果微弱.②与CK相比,NF处理显著降低了土壤细菌的Chao1和Shannon指数,CFM处理显著增加了细菌的物种丰富度、Chao1指数和土壤真菌的Shannon指数,而CF处理土壤细菌和真菌的多样性与CK处理间未达到显著差异水平.③0~10 cm和10~20 cm土壤微生物的群落组成相似,CFM处理提高了土壤有益菌群的相对丰度,降低了病原菌群的相对丰度,变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)等优势菌门的相对丰度增加,放线菌门(Actinobacteria)、子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota)的相对丰度降低,NF和CF处理则与之相反.④PLS-PM分析表明,随着施肥模式由CK→NF→CF→CFM的转变,影响微生物群落演替和产量提升的主要驱动因子也由土壤pH→土壤NPK含量→土壤pH、SOM和NPK含量的环境多因子调控转变.总体而言,长期施肥对农牧交错带旱地土壤化学性质和微生物群落有显著影响,作为最优施肥选择,CFM在提高土壤肥力和抑制病原微生物生长方面明显优于NF和CF处理.长期不施肥和不均衡施肥土壤中病原菌数量明显提高,作物侵染土传病害的风险增加.研究结果可为北方农牧交错带农田养分平衡管理和农业生态系统土壤微环境改善提供科学参考.

长期施肥对农牧交错带栗钙土土壤理化性质及生物学特性的影响

探究干旱栗钙土土壤长期施肥的施肥效应,揭示不同施肥模式下土壤理化性质及微生物特性的演变特征,为内蒙古农牧交错地区农田合理培肥和科学评估施肥效果提供依据。依托内蒙古武川旱作试验站的长期轮作定位施肥试验(2004—2019年),分析了不同施肥处理对农牧交错带栗钙土耕层土壤理化性质和生物学特性的影响。结果表明:长期有机肥配施化肥和单施有机肥可显著降低土壤容重,增大土壤孔隙度,而不平衡施肥(如NP、NK、PK、N处理)和不施肥处理土壤容重有增加趋势;与不施肥处理相比,不同施肥方式土壤有机碳、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾含量均有所提高,土壤养分均表现为有机肥配施化肥>有机肥施用>化肥平衡施用>化肥不平衡施用>不施肥;在土壤微生物方面,有机肥配施化肥土壤细菌数量显著提高108.36%~118.92%,真菌数量提高27.68%~50.46%,放线菌数量提高35.43%~40.25%;长期施用有机肥和平衡施用化肥能改善土壤结构,提高土壤养分和微生物数量,尤以有机肥与化肥两者配施联用效果最好。以合理氮、磷、钾多元素配比施用对农牧交错带干旱栗钙土土壤质量有明显改善,不平衡施肥土壤性状也有所改善,而长期不施肥土壤性状明显退化。

秸秆还田对黄土风沙区土壤微生物、酶活性及作物产量的影响

针对内蒙古黄土高原风沙区农作物秸秆利用率低、处置不当和农田土壤生态退化等问题,通过连续2年的田间小区试验,探究了0、3000、6000、12000 kg hm-2不同秸秆还田量对玉米全生育期农田土壤酶活性、微生物动态变化及作物产量的影响。0、3000、6000、12000 kg hm^-2秸秆还田量分别相当于当地单位面积玉米农田年生产秸秆数量的0%、25%、50%和100%。结果表明:秸秆还田后,土壤酶活性、微生物数量及作物产量年际间变化趋势一致。与秸秆不还田处理相比,秸秆还田量25%、50%和100%处理土壤的过氧化氢酶活性提高21.4%、30.9%和16.5%(P<0.05),秸秆还田量25%和50%处理土壤脲酶活性显著提高(P<0.05),而秸秆还田量50%处理土壤蔗糖酶活性提高了26.8%(P<0.05);秸秆还田量25%、50%和100%处理土壤细菌数量分别提高了27.3%、33.7%和28.7%,真菌数量提高了9.3%、13.0%和11.1%,放线菌数量提高了22.3%、31.9%、29.3%。在产量方面,秸秆还田量50%处理的玉米产量显著高于秸秆不还田处理,两年分别增产11.7%和12.1%。综上所述,秸秆还田量25%(3000 kg hm^-2)、50%(6000 kg hm^-2)和100%(12000 kg hm^-2)均可增加土壤酶活性、微生物数量及作物产量,尤其以秸秆还田量50%效果最显著。