炭基有机肥对水稻产量及土壤养分的影响

为减少生物质炭在农田应用的农事操作工序,探讨生物质炭与畜禽粪便混合堆肥产品——炭基有机肥对水稻产量与土壤养分的影响,试验设置了炭基有机肥、商品有机肥、不施有机肥3个处理,研究了炭基有机肥对水稻产量及其构成、干物质积累与氮素养分吸收利用、土壤氮磷养分含量的影响。结果表明:炭基有机肥对水稻具有增产作用,较商品有机肥处理增产4.39%,但差异未达显著水平;与商品有机肥处理相比,炭基有机肥可以提高水稻抽穗期至成熟期的干物质积累量、氮素积累量及氮素的籽粒生产效率;同时,炭基有机肥处理的土壤全氮、水溶性氮含量分别比商品有机肥处理增加了10.06%、11.92%,土壤全磷与水溶性磷含量增加了10%、9.67%。这说明炭基有机肥可以提高水稻产量,提升土壤有机质含量,增强土壤氮、磷等养分的有效性,并且生物质炭与畜禽粪便混合堆制后并不影响其在农田土壤中的功能特性。

苏州市菜地土壤硝酸盐累积现状与特征分析

对苏州市菜地土壤硝酸盐累积现状及特征的分析结果表明：菜地土壤硝酸盐累积量均值为100.28 mg/kg,不同菜地土壤累积量差异较大,最小值为5.65 mg/kg,最大值达403.05 mg/kg,变异系数达103.75%;菜地土壤硝酸盐累积量随着种植年限的增加而显著提高,5年以上的菜地土壤硝酸盐累积量分别是1～4年菜地、非菜地土壤硝酸盐累积量的1.56倍、14.79倍;大棚菜地土壤硝酸盐累积量显著高于防虫网、露地菜地土壤的硝酸盐累积量,5年以上大棚菜地土壤硝酸盐累积量分别是防虫网、露地及非菜地土壤硝酸盐累积量的5.35倍、7.82倍、23.84倍。

茶多酚与尿素配合施用对水稻产量及土壤氮含量的影响

研究了脲酶抑制剂茶多酚对水稻产量及氮肥农学利用率的影响。以水稻为供试作物,采用田间小区试验,研究了茶多酚与尿素配合施用,对水稻产量、氮肥农学利用率及土壤氮素含量的影响。茶多酚加入含尿素的土壤后可抑制尿素迅速水解的速度。相同茶多酚3 750 g/hm2与不同量尿素配合施用对水稻产量及氮肥农学利用率的影响不同,与不施茶多酚、施氮量300.0 kg/hm2的常规处理相比,施用茶多酚3 750 g/hm2后减施尿素氮37.5%、25%仍可提高水稻产量7.46%、7.73%,茶多酚施用3 750 g/hm2配合施氮225 kg/hm2产量最高。茶多酚不同施用量与施用方法对水稻产量、氮肥农学利用率的影响不大,但茶多酚延迟于尿素2 d施用能促进穗数、千粒重、成穗率的提高。脲酶抑制剂茶多酚具有提高水稻氮肥农学利用率、节省化肥的作用,并与尿素施用量有关,低施氮量的效果优于高施氮量。

苏州市蔬菜地土壤盐分积累现状及离子组成特征

采集苏州市蔬菜地0～20 cm耕层土壤,测定其全盐含量及盐分离子组成,研究蔬菜地土壤盐分积累及离子组成对土壤利用方式及种植年限的响应关系,为制定合理的施肥和管理措施提供科学依据。结果表明:苏州市大棚蔬菜地土壤的全盐含量平均值为1.528 g/kg,已处于轻度盐渍化水平,其中,大棚蔬菜地土壤有7.69%为强度盐渍化,23.08%为中度盐渍化,46.15%为轻度盐渍化;露天蔬菜地土壤的全盐含量平均值为0.351 g/kg,均处于安全水平之内;大棚蔬菜种植方式可显著提高土壤盐分离子的含量,其中阳离子以Ca2+平均含量最大,其次为Na+,阴离子以NO3-平均含量最大,其次为SO42-;但与稻麦农田土壤相比,大棚蔬菜地土壤阳离子以K+提高幅度最大,其次为Ca2+,阴离子以NO3-提高幅度最大,其次为Cl-。蔬菜地土壤盐分积累量随着种植年限的增加,呈上升趋势,种植年限1～5年及大于5年的蔬菜地土壤平均全盐含量分别为1.130、1.500 g/kg,均达到了轻度盐渍化的水平;另外,种植1～5年的蔬菜地土壤全盐含量达中度盐渍化水平的占12.5%,而5年以上的蔬菜地土壤盐渍化达中度以上的占30%;蔬菜地种植5年以上的土壤SO42-、NO3-略低于种植1～5年的土壤,而Cl-、Ca2+、Mg2+、K+、Na+含量均大于种植1～5年的土壤,但差异未达显著水平;以稻麦农田为对照,种植5年以上的蔬菜地土壤离子阳离子以K+提高幅度最大、其次为Ca2+,阴离子以Cl-提高幅度最大、其次为NO3-。

生物质炭对伊乐藻堆肥过程氨挥发的作用效应研究

针对水生植物堆肥过程中氮素损失严重的现状，探讨以生物质炭为添加剂的堆肥体氨挥发控制技术，以伊乐藻和稻草为供试材料，采用静态高温好氧堆肥的方法，在生物质炭不同添加比例条件下，监测了伊乐藻与稻草混合堆置过程中氨挥发及其影响因素的变化动态。结果表明：整个堆肥过程中，氨累积挥发量与生物质炭添加比例关系密切（P〈0．01），与不添加生物质炭的常规对照处理相比，添加比例为5％、10％的处理增加了氨的累积挥发量，而添加比例为15％、20％的处理降低了氨的累积挥发量；不同堆肥时间段，生物质炭不同添加比例处理0～3d的氨累积挥发量均大于对照，4～6d的氨累积挥发量，除添加比例5％处理外，均小于对照；伊乐藻堆肥体的氨挥发速率与堆温、铵态氮含量具有显著的偏相关性，其偏相关性均达到P〈O．05的显著水平；增加生物质炭添加比例，不仅提高了堆肥温度，对堆肥体的氨挥发损失具有负向的促进作用，同时也降低了堆肥体的铵态氮含量，对堆肥体的氨挥发损失具有正向的抑制作用，生物质炭对伊乐藻堆肥体氮素的氨挥发损失具有促进与抑制双重性的作用效应。

蓝藻沼液对蔬菜产量、品质的影响及替代化肥作用研究

通过蓝藻沼液替代不同化肥和沼液用量田间试验,研究蓝藻沼液与不同化肥用量间、不同蓝藻沼液用量间蔬菜产量、硝酸盐、维生素C(VC)的差异,并分析蓝藻沼液应用蔬菜的化肥替代作用。结果表明:①小白菜连续2茬施用蓝藻沼液,第1、2茬的产量效应分别与蓝藻沼液中氮、磷、钾养分量的72.3%、85.6%化肥相同,替代化肥率第1茬比第2茬增加18.4%。②与等养分量的化肥相比,施用蓝藻沼液有降低小白菜硝酸盐含量和提高VC含量的作用;连续施用有提高VC含量的后效,但无降低小白菜硝酸盐含量的作用。③蓝藻沼液用量对菜椒产量、VC的调控作用均呈显著的开口向下的抛物线关系,对硝酸盐含量呈显著线性正相关关系;产量与品质相协调的蓝藻沼液用量为134.1～138.9t.hm-2。

长期定位施肥对稻麦轮作农田土壤杂草种子库的影响

【目的】解析长期不同施肥措施下稻麦两熟制农田土壤杂草种子库的异构性及其养分影响因素,为稻麦高产与杂草控制协同的养分管理提供依据。【方法】以太湖地区31年的长期肥料定位试验土壤为材料,采用镜检法对不施肥(CK)、单施氮肥(N)、氮肥加磷肥(NP)、氮肥加钾肥(NK)、磷肥加钾肥(PK)、氮磷钾3种肥料配施(NPK)6个不同施肥处理的表层土壤(0—15 cm)中杂草种子的种类进行鉴定并计数,分析Simpson指数,Shannon指数,Richness指数和Evenness指数,并进行冗余分析和相关分析。【结果】(1)各个处理的鸭舌草、陌上菜、水苋菜、酸模叶蓼、牛毛毡、异型莎草的种子密度都较大,成为危害太湖地区稻麦生长的主要优势杂草种群。(2)氮肥施入使大部分杂草种子数量下降。磷肥施入使牛毛毡种子数量显著下降,鸭舌草种子数量显著增加。(3)NPK处理的物种数及群落丰富度指数最高(P<0.05),而均匀度指数、Shannon指数和Simpson指数则显著低于其余处理(P<0.05)。【结论】长期氮、磷、钾肥料单一或配合施用可显著影响稻麦两熟制农田杂草种子库的群落组成,其中施氮显著降低农田杂草种子密度,磷、钾肥则影响了不同杂草种子在各处理中的数量。

小麦产量与土壤养分对水生植物源有机氮替代率的响应

制作堆肥是太湖流域水体水生植物残体的主要利用途径之一,本文主要研究了水生植物堆肥对小麦产量及土壤养分的影响以促进水生植物残体的高效利用。在环太湖地区进行4a的田间定位试验,比较在等氮条件下水生植物有机氮不同替代率(0、20%、40%、60%、80%和100%)下小麦产量、氮磷钾吸收量、土壤氮磷钾含量和pH变化。结果表明:与单施尿素相比,当有机氮替代率为20%和40%时,小麦累积产量分别提高了14.0%和13.5%(P<0.05),有机氮替代率继续增加后产量显著下降。与单施尿素相比,有机氮替代率超过60%时小麦籽粒和秸秆氮浓度和吸氮量均显著降低;有机氮配施均显著提高了籽粒磷钾浓度,随着有机氮替代率上升,小麦籽粒磷钾吸收量呈先增后降趋势。连续4 a施用水生植物有机肥后,耕层土壤全氮、有效磷钾含量和土壤pH均随有机肥的替代率增加而升高。兼顾小麦产量和土壤肥力,水生植物有机氮替代率控制在40%较为适宜,可提高小麦产量,增加作物对磷钾养分利用,提高土壤氮磷钾含量,减缓土壤酸化程度,是太湖农作区一项环保型施肥技术。

水生植物堆肥在太湖稻麦体系的适宜用量

【目的】太湖流域水体及集约化水产养殖产生大量水生植物残体,制作堆肥是主要的利用途径。本文基于稻麦稳产与土壤培肥下,研究了水生植物堆肥农田适宜施用量,促进环太湖地区水体中植物残体的高效利用。【方法】2012—2016年连续4年在环太湖地区布置田间定位试验。以目前稻麦生长季尿素氮的常规施用量270和225 kg/hm^2为基础,试验设7个处理,分别为:不施肥对照(CK);施尿素氮(U);施用水生植物堆肥,用量分别为尿素氮的1.0、1.5、2.0、2.5和3.0倍(M_(1.0)、M_(1.5)、M_(2.0)、M_(2.5)和M_(3.0))。测定了稻麦产量、氮磷钾吸收量、土壤养分及p H变化。【结果】试验第1年,M_(1.0)、M_(1.5)处理水稻产量与常规尿素处理相当,M_(2.0)、M_(2.5)和M_(3.0)水稻产量显著提高15.4%~28.6%。试验第2至第4年,堆肥各处理与尿素处理水稻产量均无显著差异。与水稻相比,水生植物堆肥施用量对小麦产量影响较大,试验第1年,小麦产量基本随着有机氮施用量升高呈增加趋势,各堆肥用量处理间差异显著;试验第2至第4年,M_(2.5)和M_(3.0)处理间小麦产量无显著差异,仍显著高于尿素处理。施用堆肥处理水稻、小麦植株吸氮量均低于常规尿素处理,但显著提高了磷、钾吸收量。连续8季施用有机肥后,与常规尿素处理相比,M_(2.0)~M_(3.0)处理土壤全氮显著提高了48.7%~89.9%,M_(1.5)~M_(3.0)处理土壤有机碳含量显著提高了42.1%~104.2%,M_(1.0)~M_(3.0)处理土壤有效磷含量显著提高了4.5~17.9倍,土壤速效钾含量显著提高了3.4~11.2倍。与不施肥处理相比,常规尿素处理土壤pH下降,而有机肥施用处理土壤pH提高0.66~1.31个单位,随施用量的增加而增加。稻麦产量与土壤碳氮及钾含量显著正相关。【结论】水生植物制备有机肥,不仅是太湖流域水生植物废弃物的有效出路,合理施用水生植物堆肥还可以提高稻、麦产量,增加土壤有机质含量,增加作物对磷钾的吸收,减缓土壤酸化程度,是太湖农作区经济和环境双赢的技术措施。综合考虑稻、麦产量与控制农田磷钾过量,水生植物堆肥施用量应控制在1.5倍于常规尿素氮的有机肥氮施用量较为合适。

蔬菜对土壤高浓度镉的吸收与积累特点及耐性

通过盆栽模拟土壤高浓度Cd条件,研究蔬菜对土壤Cd的吸收与积累特点和耐性。试验结果表明:土壤高浓度Cd明显抑制蔬菜的生长,试验各处理的耐性指数数值都小于0,其中大白菜的耐性指数最高,为-26.1%,比耐性指数最小的白菜处理组高61.5百分点;地上部分Cd含量以白菜最高,为50.2 mg/kg,地下根部Cd含量以萝卜最高,为158.5 mg/kg;同时萝卜根部含水率由CK的72.1%下降到23.0%;Cd吸收系数干基计以芹菜最高,达0.662,鲜基计以萝卜最高,为0.358;菠菜对Cd的吸收与积累能力最低。

水葫芦有机肥对小白菜产量品质及土壤肥力的影响

采用田间小区试验法,以小白菜(华王)为供试作物,连续种植3茬,每茬施氮量均为180 kg·hm^(-2)条件下,以水葫芦有机肥为研究对象,设置3个对照(鸡粪有机肥、化肥、不施肥),研究水葫芦有机肥对小白菜产量、硝酸盐、V_C含量及土壤肥力的影响。结果表明,与鸡粪有机肥相比,水葫芦有机肥处理的第1茬小白菜产量低于鸡粪有机肥处理,第2,3茬产量则大于鸡粪有机肥处理,水葫芦有机肥处理3茬小白菜产量均值大于鸡粪有机肥处理,但差异不显著;与化肥处理相比,水葫芦有机肥料可显著降低小白菜的硝酸盐含量,但与鸡粪有机肥无显著性差异;不同有机肥处理对小白菜V_C含量无明显影响;与化肥处理相比,菜地土壤施用水葫芦有机肥后,有利于提高土壤的有机质、全氮、速效氮、全磷、速效磷、速效钾养分含量,但对土壤磷素养分的提升作用低于鸡粪有机肥,同时水葫芦有机肥处理还可以缓解土壤酸化,且土壤EC值提高幅度明显低于鸡粪有机肥处理。

生物质炭添加量对伊乐藻堆肥过程氮素损失的影响

为探讨高温堆肥中氮素损失的有效控制技术,研究以生物质炭为添加剂对伊乐藻与稻草混合堆肥过程中氮素损失的影响,通过静态高温好氧堆肥试验,设置了6个处理,即：CK（不添加生物质炭）、5个生物质炭不同添加量处理（以CK为基础,生物质炭添加量分别为CK堆体干基质量的6%、18%、30%、42%、54%）,监测了伊乐藻与稻草混合堆肥过程中堆温、氨挥发速率等相关指标的变化。结果表明,与CK相比,添加生物质炭可以提高堆温、延长高温期天数、缩短堆肥周期,堆肥周期减少天数与生物质炭添加量呈极显著的对数曲线相关（P〈0.01）;添加生物质炭可以显著降低堆肥过程中的氨累积挥发量（P〈0.05）,但与CK相比,生物质炭添加量为6%、18%处理的氨累积挥发量分别增加了26.58%、6.34%,同时,氮素损失率亦高于CK处理;堆肥过程中氮素损失率与生物质炭添加量关系密切,呈显著的一元三次曲线相关（P〈0.05）,生物质炭的适宜添加量为27.11%-45%;根据不同影响因子的标准偏回归系数,对堆肥体氮素损失率的影响,由大到小依次为全氮、铵态氮、有机碳。

添加不同粒径炭基辅料改善猪粪好氧堆肥质量的效果

为提高畜禽粪便堆肥质量和改善堆肥工艺,创制了一种炭基辅料,与猪粪、食用菌渣混合,进行了30 d的堆肥试验。设置了3个处理,即:猪粪与食用菌渣高温好氧堆肥(CK)、1~2 cm粒径炭基辅料替代CK处理中60%(体积比)的食用菌渣(B1)、6~7 cm粒径炭基辅料替代CK处理中60%的食用菌渣(B2)。监测了堆肥体的温度、氨挥发、氧化亚氮排放、pH值、EC值等参数变化情况,并以堆肥初次升温至55℃所需时间、氮素损失率、C/N比变化率、种子发芽指数、辅料回收率为指标,采用模糊评价法,分析了不同粒径炭基辅料在堆肥中的应用效果。结果表明,与CK相比,炭基辅料可以显著促进堆温快速上升、提高堆肥积温(P<0.05),B1、B2处理的堆肥体初次升温至55℃所需时间分别较CK减少了4、11 d,堆肥积温显著大于CK,B2处理的促升温、增温效应优于B1处理;堆肥30 d后,CK、B1与B2处理的氨挥发累积量分别为605.41,374.94,303.68 mg/kg,氧化亚氮排放累积量分别为35.80,49.53,74.94 mg/kg,B1、B2处理的堆肥体氮素损失率为43.10%,39.67%,分别较CK降低了16.13%,22.81%,堆肥体氮素损失的降低主要是NH3挥发的有效控制;炭基辅料降低了堆肥体的EC值,显著提高了种子发芽指数(P<0.05);根据模糊评价结果,B2处理的堆肥效果优于B1处理,炭基辅料应用于高温好氧堆肥工艺的适宜粒径为6~7 cm。

有机无机氮肥比例对小白菜产量和硝酸盐、V_C含量的影响

通过田间连续3茬定位施肥试验,比较了有机氮肥与无机氮肥不同比例间小白菜产量和硝酸盐、VC含量的差异和关联性。结果表明:①有机氮肥施用比例与小白菜硝酸盐含量呈极显著的负相关关系,与VC含量呈显著的开口向下的抛物线关系;②小白菜产量高、硝酸盐含量低和维生素C含量高的有机氮肥施用比例为75%。

温度对蚯蚓处理牛粪能力的影响及其调控效果

通过室内恒温培养与室外田间养殖试验，研究温度与蚯蚓处理牛粪能力的关系，及高温季节下不同降温措施对蚯蚓处理牛粪能力的影响效果。结果表明：在8—32℃温度范围内，养殖床温与蚯蚓处理牛粪速率间呈极显著相关，最适温度为25．4℃；夏秋季节，在养殖床上覆盖稻草1．78kg/m。与架设遮阳网，养殖床温可降低6．14％，蚯蚓处理牛粪能力提高35．8％。

炭基辅料对羊粪好氧堆肥中氮素损失的影响

养殖废弃物(羊粪)的堆肥化处置是现代"草-羊-田"农牧循环生产的重要环节,为探讨羊粪高温好氧堆肥中氮素损失的有效控制技术,研制了一种炭基辅料,与羊粪和稻草混合后进行了34 d的堆肥试验。试验设置2个处理:羊粪与稻草高温好氧堆肥(CK)、CK基础上添加质量比15%的炭基辅料(CA)。监测了堆肥体的温度、NH_3挥发速率、N_2O排放通量、各形态氮素含量等参数变化情况,分析了炭基辅料对羊粪堆肥过程中氮素转化及损失的影响。结果表明,与CK处理相比,添加炭基辅料促进了堆肥后第1～7 d堆肥温度快速上升,对堆肥后第8～34 d的堆温影响较小;堆肥34 d后,CK、CA处理的NH_3挥发累积量分别为368.38、175.63 mg·kg-1,N_2O排放累积量分别为50.38、88.94 mg·kg-1,CA处理的NH_3挥发累积量显著小于CK处理(P<0.05),而2个处理之间的N_2O排放累积量差异性不显著(P>0.05),羊粪堆肥过程中NH_3挥发是氮素损失的主要途径;CK、CA处理的氮素损失率分别为50.49%、32.63%,添加炭基辅料显著降低了羊粪堆肥体的氮素损失率(P<0.05),炭基辅料应用于羊粪有机肥生产,氮素损失率可减少35.37%。

长期不同施肥方式对麦田杂草群落的影响

以太湖地区农业科学研究所31a的长期肥料定位试验田为材料,分别于2011—2012年小麦苗期、拔节期和收获期进行了杂草群落调查,研究杂草类型与密度的分布、杂草多样性指数的变化,并对杂草种群分布与土壤养分因子进行冗余分析。结果表明:小飞蓬、看麦娘、大巢菜、稻槎菜、通泉草是本地区小麦生长期的主要杂草类型;随着小麦的生长以及氮肥、有机肥的施入,杂草密度呈下降趋势;施入有机肥降低了麦季杂草的群落多样性指数,在小麦生长的不同时期均衡施肥的CNPK处理以及不施肥的C0处理的群落各项多样性指数能维持在一个较高的水平。RDA分析显示土壤氮含量以及有机质含量与第一排序轴相关性大,是对杂草分布影响最大的两个土壤养分因子。太湖地区稻麦两熟制条件下,长期有机无机肥料单一或配合投入可显著影响麦田杂草的群落组成,其中氮肥和有机肥的施入能显著降低杂草密度;土壤养分的差异影响田面杂草密度和优势种群,均衡施肥能降低优势杂草种群的优势地位,抑制其发生危害程度,提高农田生态系统的生产力及稳定性。

水葫芦沼液肥对菜薹产量和品质的影响

研究了施用水葫芦沼液与不同用量化学氮肥间菜薹产量、维生素C和硝酸盐含量的差异,结果表明:施用水葫芦沼液有利于菜薹生长与产量形成,与施用等氮量化肥相比,产量增加12.71%;施用水葫芦沼液可增加菜薹维生素C含量并降低硝酸盐含量,其菜薹维生素C含量显著高于施80%及以上氮素用量的各化肥处理,比施用等氮量化肥处理增加32.79%,菜薹硝酸盐含量显著低于施60%及以上氮素用量的各化肥处理,比施用等氮量化肥处理降低61.05%。

水葫芦水浸提液及压榨液对几种蔬菜幼苗的化感作用

采用培养皿滤纸法,研究了不同浓度的水葫芦水浸提液及压榨液对黄瓜、番茄、白菜种子发芽率及幼苗根长、株高、鲜重的影响。结果表明,水葫芦水浸提液及压榨液对番茄种子发芽率有一定的影响,存在一定的负向化感作用,但对其幼苗根长、株高、鲜重无显著影响;水葫芦水浸提液及压榨液对黄瓜、白菜种子的发芽率及幼苗根长、株高、鲜重均无不利影响;水葫芦水浸提液对3种蔬菜苗高有极显著的促进作用,随着水浸提液浓度增高促进作用不断加大;水葫芦压榨液对3种蔬菜幼苗鲜重有极显著的促进作用。

晚秋早冬季节覆盖保温措施对蚯蚓处理牛粪能力的影响

通过室外养殖试验，分析了晚秋早冬季节不同覆盖保温措施间蚯蚓处理牛粪能力的差异性，结果表明：晚秋早冬季节蚓床日均温与蚯蚓消化牛粪速率呈极显著的正相关关系，在11．8～18．5℃范围，蚓床日均温每提升1℃，蚯蚓消化牛粪速率可增加73．13g／m2·d；蚯蚓消化牛粪速率与蚓床稻草覆盖量呈显著的开口向下的抛物线相关，蚓床覆盖与不覆盖薄膜条件下，稻草适宜覆盖量分别为2．71、3．91kg／m2。稻草加白膜双重覆盖保温下蚯蚓消化牛粪的速率与常规生产措施相比，提高了45．31％。