Hairy Vetch and Triticale Cover Crops for N Management in Soils

Over-application of fertilizer to cropland adversely affects both environmental and agricultural ecosystems. This study examined whether planting a legume-based winter cover crop mix offsets fertilizer application via natural nitrogen inputs. The influence of the cover crop mixture on available nutrients was also assessed. Hairy vetch (Vicia villosa) and winter triticale (×triticosecale) cover crops were planted in fall and terminated in May. Soil fertility data was collected before and after planting the winter cover crop to determine the effect on fixing nitrogen and soil phosphorus, potassium and organic matter levels. Increases of soil ammonium were observed in plots with cover crop treatments. A triticale-hairy vetch cover crop mix was successful at scavenging P for future crops and appears to hold promise for long-term soil fertility benefits.

绿肥部分替代化肥对玉米干物质积累与产量形成的影响

【目的】豆科绿肥部分替代化学氮肥是实现化肥减施的一项重要技术措施。通过探讨华北冬小麦季节性休耕区冬闲田种植翻压毛叶苕子和减量施氮对玉米干物质积累与转运、产量形成及花后叶片衰老特征的影响,以期为豆科冬绿肥的氮肥替代及玉米氮素资源的优化管理提供科学依据。【方法】于2020—2022年在河北省农林科学院旱作农业研究所深州试验站开展二因素裂区田间试验,主处理为冬闲田(FF)、冬闲田种植并全量还田毛叶苕子(HV)2种模式,副处理为玉米施氮,设不施氮(0 N)、67.5 kg·hm^(-2)(25%N)、135.0 kg·hm^(-2)(50%N)、202.5 kg·hm^(-2)(75%N)、270.0 kg·hm^(-2)(100%N,常规施氮水平)5个氮肥用量,研究毛叶苕子还田和减量施氮对玉米产量与产量构成、穗部性状、干物质积累与转运、叶片衰老特性及土壤养分、酶活性变化的影响,并进一步分析农田的氮素盈余。【结果】毛叶苕子还田显著提高玉米产量,可弥补氮肥减施造成的玉米减产。2021—2022年毛叶苕子还田显著提高玉米产量(8.15%—9.21%),可弥补氮肥减施25%—50%所造成的减产。毛叶苕子连续还田明显降低玉米穗部性状秃尖长,显著提高穗长、穗粗和产量构成因素穗行数、行粒数、百粒重。毛叶苕子还田后玉米花前、花后干物质积累量、花后干物质积累率、花后干物质对籽粒的贡献率分别显著增加10.21—12.32 g/plant、39.94—72.37 g/plant、4.67%—4.78%、3.31%—3.99%,能弥补氮肥减施25%—50%对玉米花前干物质积累及花后干物质对籽粒贡献率的负效应。毛叶苕子还田显著延缓玉米花后叶片衰老。2021、2022年HV处理玉米花后绿叶面积分别增加303.44—1115.10、266.23—837.62 cm2/plant,相对绿叶面积分别提高1.12%—13.84%、0.56%—9.13%,Vmax分别降低0.30%、0.05%,Tmax分别延迟6.01、3.56 d。毛叶苕子连续还田后土壤有机质含量、全氮含量、碱解氮含量及脲酶、蔗糖酶、淀粉酶、蛋白酶活性显著提高。2021、2022年毛叶苕子还田分别增加土壤氮投入量40.92、72.79 kg·hm^(-2),降低玉米最佳施氮量40.96、48.90 kg·hm^(-2),降低农田氮素盈余7.94、0.14 kg·hm^(-2),替代玉米最高产量施氮量15.71%、19.71%,替代常规施氮量15.71%、26.23%。【结论】毛叶苕子还田能激活土壤酶活性,增强土壤供氮能力,延缓玉米花后叶片衰老,提高花后干物质积累对籽粒的贡献率,改善穗性状,协调产量构成,有利于氮肥减施后玉米的增产稳产。毛叶苕子对土壤氮的输入是其部分替代氮肥、弥补氮肥减施后产量损失的基础。华北冬小麦季节性休耕区利用毛叶苕子替代部分化学氮肥是一种可持续性的减氮施肥措施。

毛叶苕子磷获取特征及根际特性的基因型差异

毛叶苕子是我国重要的肥饲兼用绿肥作物,研究毛叶苕子磷获取特征及根际特性的基因型差异,为毛叶苕子磷高效利用提供理论支撑。在青海西宁开展盆栽试验,设置毛叶苕子品种和磷肥种类双因素,毛叶苕子品种为大田试验筛选的磷高效及磷低效品种(系)各2个,磷肥种类为过磷酸钙和磷矿粉,设置不施磷肥对照,共12个处理。盛花期测定分析毛叶苕子磷素积累量、土壤磷组分、土壤有机酸、根系酸性磷酸酶(RACP)、土壤酸性及碱性磷酸酶活性(ACP、ALP)、土壤酸性及碱性磷酸酶(phoC、phoD)基因丰度。结果显示,不同磷效率毛叶苕子品种(系)总磷吸收量和磷肥利用率分别为7.45~46.07 mg·盆^(-1)和7.12%~22.49%;磷高效品种(系)总磷吸收量和磷肥利用率均显著高于磷低效品种(系),增幅分别为0.91%~61.20%和12.52%~60.25%。相比磷低效品种(系),磷高效品种(系)提高了活性磷(labile P)和中等活性磷(moderately labile P)的比例,降低了稳定性磷(stable P)的比例,后者的活性磷和中等活性磷的比例分别是前者的6.14~26.14倍和1.04~1.54倍,前者的稳定性磷库比例是后者的2.92~7.91倍。磷高效品种(系)土壤总有机酸(TOA)、草酸(OXA)含量、RACP、ACP、ALP活性均显著高于磷低效品种(系),分别提高117.45%~254.60%、19.40%~50.75%、16.37%~146.40%、6.19%~104.19%和6.16%~35.06%。磷高效品种(系)phoC和phoD丰度分别是磷低效品种(系)的1.07~2.58倍和1.46~3.64倍。线性回归分析表明,土壤TOA、OXA、RACP、ACP与活性磷均呈显著或极显著正相关,决定系数分别为0.40、0.46、0.13、0.19;与stable P均呈显著或极显著负相关,决定系数分别为0.75、0.58、0.41和0.49。综上,磷高效毛叶苕子品种(系)活化难溶性磷的能力较强,具有更高的磷素积累量和磷肥利用率。其主要通过增加有机酸(主要是草酸)含量、磷酸酶活性、phoC和phoD基因丰度活化难溶性磷,提高土壤中活性磷和中等活性磷的比例,促进对磷的吸收利用。

怀豆和黑麦草绿肥残体还田对旱地土壤温室气体排放的影响

以怀豆和黑麦草两种绿肥为对象,分别进行了为期63 d的不同绿肥残体还田量和残体混合比例室内培养试验,其中绿肥残体还田量试验分别设0、1、2、4、6 t·hm^(-2)共5个水平;残体混合比例试验设100%怀豆、25%怀豆+75%黑麦草、50%怀豆+50%黑麦草、75%怀豆+25%黑麦草和100%黑麦草共5个处理,还田量均为4 t·hm^(-2)。采用气相色谱法观测了培养期间土壤温室气体(CO_(2)、N_(2) O、CH_(4))通量变化。结果表明:(1)与未添加绿肥残体相比,绿肥残体还田土壤CO_(2)累积排放通量提高了11.3%~80.2%,土壤N_(2) O排放提高了15.8%~51.1%,综合增温潜势(GWP)提高了11.9%~79.4%(P<0.05)。随绿肥残体还田量的增加,土壤CO_(2)排放通量和综合增温潜势(GWP)均呈线性增加,土壤CH_(4)吸收通量则呈线性下降趋势,而土壤N_(2) O排放通量呈现先增后减趋势,并在还田量约为3 t·hm^(-2)时达到最大。相同还田量下添加黑麦草残体较怀豆残体具有更高的土壤CO_(2)排放和CH_(4)吸收,而添加怀豆残体较黑麦草残体显著促进了土壤N_(2) O排放;(2)土壤温室气体累计通量与绿肥残体混合物中黑麦草比例存在线性相关,随黑麦草添加比例的提高,土壤CO_(2)排放通量显著增加了5.8%~19.7%(P<0.05),GWP显著增加了5.3%~17.7%(P<0.05),而N_(2) O排放通量显著下降了11.2%~41.5%(P<0.05),CH_(4)吸收通量则显著下降了13.4%~50.9%(P<0.05)。综合来看,选择非豆科作物比例较低的绿肥残体,并以较低生物量进行还田,能在保持低GWP的同时获得生态效益。

毛叶苕子与燕麦混播对作物产量、土壤酶活性和微生物群落的影响

【目的】探究内蒙古阴山北麓农业旱作区不同比例毛叶苕子与燕麦混播对作物产量、土壤酶活性和土壤微生物群落的影响。【方法】以毛叶苕子和燕麦为试验对象,设置单播毛叶苕子(DB1)、单播燕麦(DB2)、80%毛叶苕子+20%燕麦(HB1)、60%毛叶苕子+40%燕麦(HB2)、40%毛叶苕子+60%燕麦(HB3)、20%毛叶苕子+80%燕麦(HB3)6个处理,分别在生育前期、生育中期、生育后期采集0~20、20~40 cm土层样品,分析不同混播处理对作物产量和土壤酶活性以及微生物量碳、氮含量的影响;采用高通量测序技术,分析土壤微生物群落多样性和结构的变化。【结果】HB1、HB2、HB3处理较DB1处理毛叶苕子相对籽粒产量提高1%~11%,较DB2处理燕麦相对籽粒产量提高3%~25%。0~20 cm土层下生育中期,与DB1和DB2处理相比,HB2处理土壤过氧化氢酶活性显著提高9.65%和11.55%(P<0.05)、蔗糖酶活性显著提高11.47%和15.44%(P<0.05),HB1处理脲酶活性提高8.07%和19.41%(P<0.05);HB2处理微生物量碳含量、HB1处理微生物量氮含量均最高,分别为95.79、21.02 mg/kg。与DB2处理相比,HB2处理土壤细菌OTU指数显著增加15.79%(P<0.05)、Shannon指数增加5.41%;与DB1处理相比,HB2处理真菌OTU指数增加33.58%(P<0.05)、Shannon指数增加36.50%、Chao1指数增加6.56%。在门水平上,HB2处理提高了变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、被孢菌门(Mortierellomycota)的相对丰度,同时降低了放线菌门(Actinobacteriota)、酸杆菌门(Acidobacteriota)、子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)的相对丰度。【结论】60%毛叶苕子+40%燕麦混播处理为内蒙古阴山北麓农业旱作区较适宜的混播比例,该处理下作物籽粒产量最高,土壤酶活性与微生物量碳、氮含量较高,土壤细菌和真菌多样性、丰富度与有益菌门的相对丰度均有所提高。

河北坝上地区野豌豆作为绿肥的生产潜力研究

在河北坝上地区以野豌豆属毛苕子和箭筈豌豆两个种9个品种为材料,通过对物候期、生物量及氮磷钾养分积累状况比较,筛选适宜雨养旱作区种植的野豌豆属绿肥作物及品种。结果表明,供试9个品种在河北坝上地区的生长天数为91~106 d,均能正常完成全部生育进程。毛苕子的地上生物量和株高显著高于箭筈豌豆(P<0.05),植株氮含量低于箭筈豌豆,磷含量和钾含量高于箭筈豌豆;毛苕子的氮积累量和磷积累量显著高于箭筈豌豆(P<0.05),钾积累量高于箭筈豌豆。9个品种中,土库曼苕、腾选苕和广西金洲苕地上部生物量和养分积累量较高,干物质产量在3908.14~4043.95 kg/hm^(2)之间,氮积累量和钾积累量分别达122.50 kg/hm^(2)和107.50 kg/hm^(2)以上,磷积累量在19.73~23.01 kg/hm^(2)之间,表现为生产潜力高且能提供优质高产有机肥源,生产中可优先选择利用。

华北地区棉田翻压冬绿肥腐解及养分释放规律研究

利用尼龙网袋,研究了油菜、毛叶苕子、冬牧70黑麦翻压于棉花田间15～20 cm土层,腐解及养分释放规律。研究表明,绿肥翻压43 d内干物重显著降低,前3 d腐解速度最快,后降低趋势变缓。翻压43 d时油菜、毛叶苕子、冬牧70黑麦腐解率达到81.7%,77.5%,62.2%;翻压113 d时腐解率分别达到89.6%,89.5%,76.2%。翻压21d内氮释放较快,3个品种氮矿化率都达到60%以上。磷在整个翻压期内释放较为平缓,翻压113 d时油菜、毛叶苕子、冬牧70黑麦磷矿化率分别达到89.6%,86.5%,75.6%。钾在翻压前期迅速释放,翻压9 d后,油菜、毛叶苕子、冬牧70黑麦钾的矿化率分别为94.5%,93.2%,91.9%。翻压前21 d,绿肥碳含量显著降低,以后逐渐缓慢,翻压113 d后油菜、毛叶苕子、冬牧70黑麦碳矿化率为93.4%,91.3%,81.9%。在翻压前15 d,冬牧70黑麦C/N呈上升趋势,其他两品种C/N变化不显著。

高寒牧区三种豆科牧草与燕麦混播的试验研究

在中国科学院海北高寒草甸生态系统开放实验站进行的燕麦与箭舌豌豆、红豆草、毛苕子 3种豆科牧草混播栽培的试验研究 ,采用正交设计及极差分析方法对混播组合作择优评判。结果表明 :红豆草在年均温 - 1.7℃ ,≥ 5℃积温 10 0 0℃ ,海拔 32 0 0 m的高寒地区可与燕麦建立一年生混播割草地。其产量水平高于毛苕子与燕麦混播的草地而与箭舌豌豆与燕麦混播的草地相当。对豆科牧草种 (A)、混作方式 (B)、混播总密度 (C)和混播比例 (D) 4个因素进行择优组合可提高单位面积牧草产量。 4种试验因素对混播草地牧草产量的效应大小依次为 C>A>D>B。本试验最优组合为 5号组合 (A2 B2 C3 D1)。

箭筈豌豆混播黑麦草生物量和种间竞争的研究

对箭豌豆和一年生黑麦草不同混播比例的研究表明：混播的生物量高于单播，其积累模式为平稳增长型。在同一混播组合中，种间竞争力的强弱随着群落的发育而变化，在生育期间，黑麦草的竞争力高于箭豌豆。在不同混播比例中，随着黑麦草比例的增加，其种间竞争力呈下降趋势。一次性则割可获得较高的混播干物质产量，多次刈割可增加鲜草总产量，但不能提高干物质产量。

绿肥还田对双季稻根际土壤产甲烷古菌群落结构的影响

利用PCR-DGGE技术及克隆文库构建方法研究,尿素、紫云英鲜草翻压还田、黑麦草鲜草翻压还田和不施氮肥4种处理对双季稻不同生育时期(早稻季:分蘖期,拔节期,成熟期;晚稻季:分蘖期,扬花期,成熟期)稻田根际土壤中产甲烷群落结构的影响。结果表明,双季稻不同取样时期和各处理中产甲烷古菌群落结构稳定且相似,早稻季和晚稻季的优势群落均为甲烷微菌目(Methanomicrobiales)、Rice Cluster I(RC-I)、甲烷鬃菌科(Methanosaetaceae)、甲烷杆菌属(Methanobacterium),但早稻季产甲烷古菌群落的Shannon-Weiner指数(H)和丰富度指数(R)整体低于晚稻季。紫云英和黑麦草鲜草翻压还田处理较尿素处理更为明显地提高了双季稻(一年)稻田根际土壤中产甲烷古菌群落的Shannon-Weiner指数和丰富度指数,但均暂未对产甲烷群落结构产生决定性影响。

氮肥减量下长期间作毛叶苕子根茬还田对玉米产量及氮肥利用率的影响

【目的】通过探讨氮肥减量条件下长期间作毛叶苕子利用其根茬还田对玉米产量及氮肥贡献率的影响,旨为玉米毛叶苕子间作体系的氮肥替代及其氮素资源管理提供科学依据。【方法】试验于2014—2019年在农业农村部甘肃耕地保育与农业环境科学观测实验站进行。采用田间试验方法,在不施肥(CK)和习惯施氮(N100)水平下设置单作玉米处理,在90%(N90V)、80%(N80V)、70%(N70V)、60%(N60V)和0%(N0V)的习惯施氮水平下设置玉米毛叶苕子间作处理,共7个处理,3次重复,田间随机区组排列。研究不同氮肥减施条件下,玉米长期间作毛叶苕子后,作物产量、经济效益、氮肥偏生产力、氮肥农学效率和氮肥贡献率的变化规律。【结果】玉米长期间作毛叶苕子利用根茬还田对玉米具有明显的增产优势,而且这种增产优势随间作年限的延长呈增加趋势。相比习惯施氮处理(N100),在化学氮肥减施20%条件下玉米长期间作毛叶苕子根茬还田,可以在保证玉米稳产的情况下增收2273.2 kg·hm^(-2)毛叶苕子干草,合计收益增加0.9%,达29686元/hm^(2),同时,氮肥偏生产力和农学效率显著提高20.7%和14.7%;在化学氮肥减施30%的条件下玉米长期间作毛叶苕子根茬还田,虽然玉米籽粒产量降幅明显,达7.7%,但是因为可以增收2319.34 kg·hm^(-2)毛叶苕子干草,合计收益与习惯施氮处理持平,达28652元/hm^(2),同时,氮肥偏生产力和农学效率显著提高31.8%和16.3%;在化学氮肥减施40%的条件下玉米长期间作毛叶苕子根茬还田,虽然可以增收2303.09 kg·hm^(-2)毛叶苕子干草,氮肥偏生产力和农学效率也显著提高48.8%和23.8%,但是因为玉米籽粒产量显著降低10.7%,合计收益只有27929元/hm^(2),显著低于习惯施氮处理。【结论】在甘肃河西绿洲灌区玉米生产过程中,氮肥减量条件下长期(9年)间作毛叶苕子利用其根茬还田,若只考虑玉米籽粒产量,则可以替代20%的化学氮肥用量,若考虑玉米和毛叶苕子的合计产值,则可以替代30%的化学氮肥用量。

氮素用量和密度对玉米营养体产量的影响

研究了氮素施用量和密度对玉米营养体产量的影响。结果表明,增施氮素和增加种植密度对玉米营养体产量有显著的增产效应,在密度为15万株/hm2,施氮237kg/hm2时,玉米营养体产量最高,为32584.7kg/hm2;比常规种植密度9万株/hm2增产26%。玉米营养体产量乳熟期最大,适宜收割期宜在灌浆期。营养体生产较籽实生产收获期提前了50d,利用玉米营养体收获后的生长余季(8月1日10月20日)生产毛叶苕子营养体,二者合计生产绿色营养体3.88万kg/hm2,粗蛋白5638.51kg/hm2,分别是籽实生产的1.5、3.77倍。光、热、水生产效率较籽实生产提高了47.8%。

不同种类绿肥养分积累比较及其对水稻产量的影响

为了确定江苏丘陵地区适宜与粳稻套播轮作的绿肥种类,通过大田试验研究了4种不同绿肥(箭筈豌豆、光叶紫花苕、肥田油菜、黑麦草)的生物量与养分积累量以及对后茬水稻产量影响。结果表明,常规播种量条件下,与水稻套播轮作,不同绿肥生物量差异较大,生物量由高到低为:黑麦草>光叶紫花苕>肥田油菜>箭筈豌豆,不同种类绿肥有机碳含量没有显著差异,氮、磷、钾含量有所差异,光叶紫花苕的氮含量最高,黑麦草氮含量最低,但有机碳和钾养分积累量最高。相较冬季休耕,冬种绿肥有助于提高后茬水稻产量,其中种植黑麦草和光叶紫花苕能显著提高后茬水稻产量,显著高于其他处理,种植箭筈豌豆和肥田油菜,水稻产量提高不显著。后茬水稻产量与绿肥生物量显著相关。说明在江苏丘陵地区黑麦草和光叶紫花苕都可以被推荐与粳稻进行轮作。

含水量和混播比例对青南牧区燕麦-箭筈豌豆/毛苕子混播青贮品质的影响

将青南牧区燕麦和箭筈豌豆或毛苕子以不同的混播比例(18∶2、17∶3、16∶4、15∶5)、原料含水量(40%~70%)和青贮方式(整株与切短青贮)青贮并评价发酵品质,筛选出最佳的加工利用模式。参照德国农业协会青贮饲草评分标准,70个青贮处理中品质等级1级的35个,占总数的50.0%;品质等级2级的18个,占25.7%;品质等级3级的15个,占21.4%;品质等级4级的2个,占2.9%。总体上看:含水量50%~60%切短青贮感官评定得分较高。实验室化学测定结果表明,从pH值、乳酸含量、粗蛋白含量和氨态氮占总氮比值4个指标比较,h1t2s50、h1t2s55、h1t2s60、h1t2s65和h4t2s50、h4t2s55、h4t2s60、h4t2s65等8个处理综合表现较好。综合现场感官评定、实验室化学检测以及饲草产量,建议在青南牧区采用h4t2s50处理方式进行牧草生产与青贮。

川西南农区高效饲草生产系统研究

在川西南研究了多花黑麦草（Lolium multiflorum）-玉米（Zea mays）、多花黑麦草-高丹草（Sorghum×S.sudanes）、小黑麦（Tirticoseale wittmack）-玉米-玉米、小黑麦-高丹草、多花黑麦草＋光叶苕子（Vicia villosa）-玉米和多花黑麦草＋光叶苕子-高丹草6个一年生牧草生产系统的产草量和草种季节配置.结果表明：6个系统的干草产量都达到30×103kg/hm2以上,其中最高的小黑麦-高丹草系统达到36.7×103kg/hm2;6个系统都形成了良好的草种季节配置,生长期达到320 d以上,一年的总收获次数为5～8次.

覆盖和粮草间作对作物氮素吸收利用和土壤硝态氮累积的影响

为了减少普通地膜和氮肥的投入,实现该地区农业生态良性循环和土壤的可持续利用,在甘肃武威试验站采用完全随机裂区设计,研究了不同种植模式(玉米单作、玉米//毛苕子和玉米//箭筈豌豆)和覆盖方式(普通地膜覆盖、生物可降解地膜覆盖、秸秆覆盖和无覆盖)对玉米和绿肥作物氮素吸收以及土壤硝态氮累积的影响。结果表明:覆盖和间作对作物的氮素吸收利用具有显著促进作用。玉米收获期,与无覆盖相比,普通地膜覆盖、生物可降解地膜覆盖和秸秆覆盖的玉米植株吸氮量分别增加21.46%,11.22%和34.63%,与玉米单作相比,玉米//毛苕子和玉米//箭筈豌豆的玉米吸氮量分别增加6.94%和6.26%。玉米收获期,秸秆覆盖的牧草植株吸氮量较普通地膜覆盖、生物可降解地膜覆盖和无覆盖分别增加46.75%,72.31%和21.76%,间作毛苕子的吸氮量较间作箭筈豌豆增加25.26%。玉米收获期,各处理玉米带、牧草(裸露)带0~140cm土壤硝态氮累积量均低于牧草收获期,无论牧草收获期还是玉米收获期,单作玉米的玉米带、裸露带土壤硝态氮累积量均低于间作玉米。玉米收获期,普通地膜覆盖和生物可降解地膜覆盖的玉米带0~140cm土壤硝态氮累积量较无覆盖分别显著增加32.87%和27.82%,普通地膜覆盖的牧草(裸露)带0~140cm土壤硝态氮累积量较生物可降解地膜覆盖、秸秆覆盖和无覆盖分别增加9.17%、6.07%和35.45%。

桑园生草对土壤养分、微生物及桑葚品质的影响

以2、4和6a毛叶苕子(Vicia villosa)及自然生草为处理,传统清耕为对照,研究生草对桑园土壤微生物数量、养分含量及果实品质的影响.结果表明:与对照相比,人工种草和自然生草的土壤有机质、全氮、全磷、全钾含量显著提高,其中毛叶苕子6a的土壤有机质、全氮和全钾升幅最高,分别提升了222.6%、132.3%和19.0%,毛叶苕子6a的碱解氮、速效磷和速效钾含量比对照分别提高了46.7%、46.3%和19.2%,而毛叶苕子2a速效磷和速效钾含量低于对照;毛叶苕子6a的细菌、真菌和放线菌数量最多,比对照分别提高了86.8%、151.7%和168.4%;毛叶苕子6a和自然生草6a的可溶性固形物含量分别比对照提高了55.8%和17.0%,还原糖含量分别提高了42.9%和8.5%,总酸含量分别下降了18.7%和14.1%,毛叶苕子能显著提高桑园土壤养分含量和微生物数量,改善桑葚鲜食品质.

2种果园生草和2种有机肥土壤养分含量对比

以2种生草方式土壤和2种施用有机肥方式土壤为试材,测定4种土壤的pH、有机质、养分、主要盐分离子、阳离子交换量、交换性钙、交换性镁等指标含量。结果表明,施用牛粪(20~40cm)含有营养物质最多;自然生草土壤pH最高,种毛叶苕子在提高土层养分方面比自然生草具有优势;牛粪比菇渣更适合作为基肥施用,种毛叶苕子对养分的提高效果优于自然生草。

箭舌豌豆与多花黑麦草混播群落氮素动态研究

在盆栽条件下，对箭舌豌豆＋多花黑麦草不同生育期地上和地下部分生物量、氮素含量、氮素积累速率及箭舌豌豆生物固氮速率、固氮量以及氮在土壤－植物根系－植物地上器官之间的转移动态进行了研究，结果表明：在混播群落中，生长发育前期阶段以箭舌豌豆占绝对优势，后期则黑麦草生长加快；植物地上部氮素积累速率为双峰型，地下根系则为单峰型；混播中箭舌豌豆的固氮速率呈单峰型。

种植绿肥对作物产量和细菌群落稳定性的影响

为深入研究青海高原地区长期种植绿肥,减施化肥条件下小麦/油菜产量及土壤理化性状及微生物群落的变化,通过2011年建立的定位试验,设GF0(毛苕子作为绿肥,不施用化肥)、GF60(毛叶苕子配施60%化肥)、GF70(毛叶苕子配施70%化肥)、GF80(毛叶苕子配施80%化肥)、GF90(毛叶苕子配施90%化肥)、GF100(毛叶苕子配施100%化肥)、F0(休耕并且不施化肥)、F100(休耕并且施用100%化肥)共8个处理,利用高通量测序等技术,研究了种植利用绿肥减施化肥条件下小麦和油菜的产量、土壤性质和微生物群落结构的变化特征.结果表明,在保证小麦、油菜不减产的基础上,种植绿肥后茬作物减施化肥达到30%左右.绿肥配施减量化肥对土壤肥力有显著的提升作用,特别是土壤有机碳和全氮含量有明显的提高,分别提高1.34%~7.46%、2.16%~7.48%.化肥与绿肥配施增强了土壤微生物群落多样性,其中酸杆菌门和变形菌门是本研究土壤中的优势菌群.共生网络分析表明,绿肥处理提高了细菌群落的稳定性和抗干扰能力,同时绿肥应用增加了细菌群落中的关键物种.本研究表明,不同土壤微生物丰度受种植模式、施肥量影响很大,长期种植绿肥、减施化肥提高了土壤微生物丰度和多样性,增强微生物群落的稳定性.种植绿肥条件下化肥减肥量30%左右保证作物稳产可为当地的施肥管理提供参考.