铁锌肥对陇中旱农区马铃薯光合特性和产量的影响

【目的】通过大田试验,研究铁、锌肥施用量对马铃薯光合特性、干物质积累分配及产量的影响,以期为黄土高原马铃薯产量的提升提供理论参考和技术支撑。【方法】选用当地主栽品种新大坪为供试材料,处理包括3个施铁量Fe_(0)(0 kg/hm^(2))、Fe_(1)(10 kg/hm^(2))、Fe_(2)(20 kg/hm^(2))和3个施锌量Zn_(0)(0 kg/hm^(2))、Zn_(1)(20 kg/hm^(2))和Zn_(2)(40 kg/hm^(2))。【结果】马铃薯叶面积指数在Fe_(0)Zn_(2)处理下达到最大值,较不施肥提高26.7%;Fe_(2)Zn_(2)马铃薯叶片SPAD值较不施肥提高21.0%;基施铁、锌肥可改善马铃薯光合特性,Fe_(0)Zn_(2)、Fe_(2)Zn_(0)和Fe_(2)Zn_(2)净光合速率较不施肥分别提高54.8%、54.8%、53.0%,产量较不施肥分别提高19.5%、15.0%、21.5%;Fe_(2)Zn_(2)处理马铃薯块茎铁、锌含量达到最大,较不施肥分别增加17.2%、13.8%。【结论】陇中旱农区马铃薯铁、锌肥单施适宜施量分别为20 kg/hm^(2)和40 kg/hm^(2),配施适宜施量分别为铁肥20 kg/hm^(2)、锌肥40 kg/hm^(2)。

休耕对陇中旱农区农田土壤养分的影响

[目的]评估休耕对农田土壤养分的影响,阐明休耕模式的适宜性,为区域制定合理的土地管理措施和提高农田土壤质量提供科学依据。[方法]以陇中旱农区农田为研究对象,基于2017—2019年连续3 a的休耕试验数据,选择土壤有机质(SOM)、全氮(TN)、有效磷(AP)、速效钾(AK)、pH值和交换性钙、镁7个土壤养分指标,对比绿肥种植休耕模式实施前后土壤养分的变化情况以及休耕与非休耕对照(马铃薯—玉米—马铃薯轮作)土壤养分的差异。[结果](1)与休耕前的基础养分相比,休耕3 a后,SOM,TN和AK含量均有增加趋势,增幅依次为19.5%,23.0%,9.2%,其中除AK外,SOM和TN含量休耕前后均有显著差异(p<0.05);AP,pH值和交换性钙、镁均显著降低(p<0.05),降幅依次为21.8%,1.0%,36.5%,39.6%。(2)与非休耕对照相比,SOM,TN和AK含量分别明显高于对照区3.5%,11.0%,8.5%,AP和交换性钙含量均比对照区低,其中仅TN和交换性钙的含量有显著差异(p<0.05)。(3)AP变化率与其基础含量呈显著对数关系(p<0.001),SOM,TN,AK,pH值等指标变化率与其基础含量之间均呈显著的负相关线性函数关系(p<0.01),即随着土壤基础养分的增加休耕对其养分变化的影响降低,而交换性钙镁的这种关系不显著。(4)休耕3 a后SOM,TN,AK和AP之间均呈显著正相关关系(r>0.38,p<0.05);pH值除与交换性镁的相关性不显著,与其他土壤养分指标均呈显著负相关关系(p<0.01),且休耕区上述土壤养分指标的相关性均比对照区高。[结论]采用种植绿肥的休耕模式,可使陇中旱农区耕地质量得到一定程度的提升,并且对基础养分较低的土壤效果更佳。但3 a的休耕相较于马铃薯—玉米—马铃薯轮作种植地力提升幅度较小,表明在较短的时间尺度内休耕对土壤的改良作用仍十分有限。

陇中旱区农田土壤微量元素特征及其对绿肥休耕的响应

研究土壤微量元素对绿肥休耕的响应,为大面积区域农田土壤养分管理和农业生产提供参考。基于陇中旱区3年多点位监测数据,选择土壤有效铁、有效锰、有效铜、有效锌、有效钼和有效硼等6项指标,对比分析休耕种植绿肥前后土壤微量元素差异。结果表明:(1)与基础土壤相比,休耕3年后土壤有效锰、有效铜和有效锌含量分别显著增加18.8%,22.5%,14.3%(p<0.05);有效铁和有效硼含量均显著降低(p<0.05),有效钼无显著变化。(2)回归分析表明,有效铁、有效锰和有效铜的变化幅度与休耕前微量元素基础含量均呈负线性关系,而有效锌和有效钼均呈负对数关系(p<0.05),且对有效锰、有效铜、有效锌和有效钼的基础含量分别小于8.0,0.9,0.3,0.06 mg/kg的农田土壤有显著提高效果;有效铁、有效锰和有效铜变化幅度与休耕前土壤有机质和全氮基础养分含量之间均呈显著负线性关系(p<0.05);有效铁、有效锰、有效铜和有效锌变化幅度与休耕前土壤pH之间均呈显著正线性关系(p<0.05)。(3)进一步对休耕后土壤微量元素和常量元素相关分析表明,休耕后有效铁、有效锰和有效锌均与土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾存在显著正相关关系;除有效钼,其他5种微量元素与土壤pH之间均呈显著负相关。综上所述,休耕种植绿肥可不同程度地提高陇中旱农区土壤有效锰、有效铜和有效锌含量,尤其可显著改善土壤缺锰状况,且该模式对土壤养分基础含量较低和偏碱性土壤提高微量元素含量效果更显著。

保护性耕作对陇中旱农区马铃薯水分利用的影响

本文研究了陇中旱农区马铃薯传统耕作（T）和五种保护性耕作措施不同土层土壤水分，产量及水分利用效率。结果表明：实施保护性耕作种植马铃薯能够显著提高土壤贮水量，特别对于0～30厘米土层土壤贮水量改善效果最为明显。播前、现蕾期、盛花期、成熟期0～30厘米土壤贮水量分别较传统耕种高22%～32%、24%～43%、20%～41%和22%～29%，30～80厘米土层现蕾期、盛花期、成熟期的土壤贮水量分别较传统耕种高6%～20%、4%～21%和4%～28%，而80～200厘米土层从播前到成熟期各处理间土壤贮水量相差不大。保护性耕作措施对作物水分利用效率和产量的影响效果基本相似，较传统耕作措施而言分别提高15%～54%和13%～64%，其中垄上覆膜沟内覆草摆种在土壤贮水量、产量和水分利用率方面效果最好。