甘肃省土壤养分丰缺状况及肥效研究进展

阐述了甘肃省主要耕种土壤N、P、K及微量元素的养分丰缺状况及施肥效应,并展望了今后研究的方向。

甘肃省河西走廊中部新垦荒地土壤养分空间变异特征

结合传统统计学、地统计学方法对新垦荒地土壤养分的空间变异性进行了分析研究。结果表明,土壤OM含量极低,土壤有效P极缺乏,NH4^＋-N缺乏,有效K局部缺乏,有效Ca、Mg、S含量丰富,尤其有效Ca含量较高。土壤OM、NH4^＋-N、有效P、K、Ca、Mg和S的变异系数在36.0%-164.6%之间。土壤OM及有效P含量的变异较大,变异系数分别为87.8%及164.6%;土壤K和NH4^＋-N次之,变异系数分别为52.7%及53.4%,有效Ca、Mg、S的变异相对较小,变异系数分别为36.0%、37.6%和46.5%。地统计学半方差分析结果显示,土壤各养分的空间变异结构有较大区别。有效P、K、Mg、S的基底效应介于25%-75%之间,具有中等程度空间相关性。OM、有效Ca及NH4^＋-N的基底效应均〉75%,空间相关性较弱。根据半方差分析结果,利用GS＋For Win-dows的Kriging最优内插法制作等值线分布图,从图中看出土壤OM、有效P、K的空间分布变异较小,分布均匀,NH4^＋-N的空间分布变异较大,有效Ca、Mg、S的空间分布具有中等程度的变异。

甘肃省河西高钙土溶磷菌筛选及其溶磷能力初步研究

采用无机磷固体培养基从甘肃省河西高钙土中分离出具有解磷能力的菌株16株,测定了各初选菌株溶磷能力。16株溶磷菌株的D/d值（溶磷圈直径D与菌落直径d的比值）范围在1.24-5.4之间,有效溶磷量在7.6-356.2 mg/l之间,均具有一定溶磷作用。其中,P3-16、P3-28菌株在液体培养条件下的有效溶磷量均显著高于其他菌株,解磷率达7.22%、6.67%,为进一步研制适合高钙土土壤环境的磷细菌肥料提供优质菌种。

甘肃高寒阴湿区几种土壤养分限制因子研究

应用土壤养分状况综合评价法,对甘肃省高寒阴湿区4种主要农田土壤的11种养分状况进行了实验室分析、吸附试验和温室盆栽诊断,结果证明:(1)养分亏缺顺序为扁坡黑麻土N>P>Zn>S,何马家黑麻土N>P>K>S>Mn>Zn,黄绵土P>N>B>Mo>K>S,红粘土N>P>Cu>Mo>S,其它元素可满足作物生长需要。(2)上述方法能较好地用来评价土壤养分状况并能快速和比较准确地确定土壤养分的限制因子及其缺乏程度。

甘肃黄河流域水肥一体化技术模式及应用初探

在农业农村部水肥一体化、旱作节水技术推广等项目的支持下,甘肃省耕地质量建设保护总站、甘肃省农业科学院土壤肥料与农业节水研究所、上海诺同农业科技有限公司、靖远县信息中心及有关农技中心等单位共同合作,历经多年探索和研究,在甘肃省黄河流域旱作区立足不同区域特点,针对主导产业和特色作物,围绕水肥一体化技术应用,探索研究出多种水肥一体化技术模式,并取得了较好的示范应用效果,在一定程度上促进和推动了黄河流域农业高质量发展。本文提出几种主要的模式及应用效果,起到抛砖引玉的作用,供读者借鉴。

陕西农业土壤持水性能及其与土壤性质的关系

用离心机法研究了陕西５种主要农业土壤的持水特性。结果表明，土壤持水曲线用经验方程θ＝ＡＳ－Ｂ拟合最好，土壤持水量、孔径分布和比水容量都与土壤质地密切相关，同时受孔隙状况的影响。土壤持水量和无效水含量随土壤质地变粘而增大，土壤有效水含量及比水容量以壤土高于砂性土和粘性土。土壤当量孔径的分布，以砂性土形成较大的有效水孔隙较多，细小的无效水孔隙较少，粘性土则相反。综合评定，持水力和供水力以黑垆土较强，风沙土最弱；褐土和土持水力强，但供水力较弱，而黄绵土供水力较强，持水力软弱。

荒漠灌区不同种植年限苜蓿地土壤酶活性的变化研究

在干旱荒漠绿洲区大田试验条件下,研究了不同种植年限（0,3,4,5,7,10 a）苜蓿地土壤脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶、淀粉酶、纤维素酶及过氧化氢酶活性的季节性动态变化,旨在探讨种植不同年限苜蓿对土壤生物化学性状的影响,为粮草合理轮作周期的制订提供科学依据。结果表明：种植苜蓿与撂荒地相比,土壤酶活性得到不同程度的提高,且各年限间土壤酶活性差异显著。其中土壤脲酶、蔗糖酶及纤维素酶活性均随生长年限增加呈先增高后降低再增加的变化趋势,而淀粉酶、碱性磷酸酶及过氧化氢酶活性均随种植年限增加呈先升高后降低的变化趋势,种植苜蓿5a土壤酶活性增加最明显,0∽60 cm土层依次较CK分别增加了80.56%、69.91%、46.75%、533.33%、110.71%、11.81%;土壤6种酶的活性均随着土层深度的增加而减小,在表层0∽20 cm土层,土壤酶活性最强。脲酶和淀粉酶活性在夏季最高,蔗糖酶、纤维素酶、过氧化氢酶及碱性磷酸酶活性均在春季达到最高。对6种酶之间的相关性进行分析,研究发现除蔗糖酶外,其余5种酶间呈显著或极显著相关。

疏勒河流域不同植被类型土壤酶活性动态变化

以疏勒河流域中游玉门饮马农场不同植被类型（白刺、小麦、苜蓿、孜然和茴香）土壤为研究对象，以荒地为对照，探讨疏勒河流域绿洲荒漠过渡带不同植被类型条件下土壤酶活性季节变化特征。结果表明：不同植被类型显著提高了土壤脲酶、碱性磷酸酶、硝酸还原酶、脱氢酶和过氧化氢酶活性，且0～20 cm土层高于20～40 cm土层。其中苜蓿地土壤脲酶和硝酸还原酶含量最高，其平均值比对照分别增加了77.88%和156.94%；孜然地碱性磷酸酶含量最高，平均是对照的4.43倍；小麦地脱氢酶和过氧化氢酶活性最高，其平均值比对照分别提高了112.72%和51.00%。土壤脱氢酶活性与土壤磷酸酶、过氧化氢酶之间呈显著、极显著的正相关关系。土壤酶活性受生长季节影响较大，但无明显的规律性。5种植被类型土壤酶活性存在差异，但因季节因素的影响，很难确定哪种植被类型对土壤酶活性的影响最大。

绿洲灌区固定道垄作对春小麦土壤水分变化动态的影响

研究了固定道垄作条件下,春小麦的土壤水分动态变化.结果表明：不同栽培措施下,0-120 cm土层土壤贮水量的变异系数随着土层的加深而减小,其中剧变层（0-30 cm）的土壤贮水量因受降水和灌溉的影响变化剧烈;小麦拔节期固定道垄作0-60 cm土壤贮水量高于其它处理5 mm左右;抽穗到灌浆期,土壤贮水量下降幅度最大,表现出良好的供水性,可节水200 mm左右,水分利用效率较传统提高31.66%.

绿洲灌区固定道垄作春小麦土壤水分变化和产量的影响

研究了固定道龙作条件下，不同生育时期内春小麦土壤水分变化及其产量。结果表明：不同栽培措施下，0—30cm土层，固定道垄作在拔节前土壤含水量较高；30～60cm土层，其在整个生育期内土壤含水量下降8．55％，下降幅度最大，表现了良好的供水性；60～90cm和90～120cm土层，固定道垄作在全生育期内均保持较低的土壤含水量。其产量较传统提高11．25％，水分利用效率达15．59kg／（mm·hm^2）。

石羊河流域主要作物的需水量及需水规律的研究

试验于2008年在甘肃武威进行,采用水量平衡法在充分灌溉的条件下研究了石羊河流域春小麦、春玉米、制种油葵、色素辣椒、小麦/玉米带田等5种作物的需水量及需水规律,并根据作物生育期需水规律提出了适宜的灌溉制度。试验结果表明,春小麦全生育期需水量为480.5 mm,需水关键期为拔节期和抽穗开花期;春玉米需水量为569.0 mm,需水关键期为拔节期、大喇叭口期和灌浆期;制种油葵需水量291 mm,需水关键期为现蕾期和开花期;色素辣椒需水量为395.8 mm,需水关键期为坐果期和膨大期;小麦/玉米带田需水量为636.4 mm,需水关键期为小麦拔节期即玉米壮苗期、小麦孕穗期即玉米拔节期。春小麦、春玉米、制种油葵、色素辣椒、小麦/玉米带田适宜的灌水次数分别为:4次、5次、2次、5次和6次。

根际分隔对玉米/豌豆间作种间竞争及豌豆结瘤固氮的影响

通过盆栽试验研究了玉米/豌豆间作条件下,两种施氮水平(0、0.15 g·kg^(-1))及三种分隔方式(不分隔、塑料膜分隔、尼龙网分隔)对玉米、豌豆生长及豌豆结瘤固氮的影响。结果表明:与单作相比,玉米/豌豆间作后对玉米的生长和养分的吸收有显著的促进作用,在整个生育期,玉米生物量的增加量随着豌豆生育期的推进而增加,豌豆苗期、豌豆结荚初期、豌豆收获期玉米的生物量在不施氮肥条件下分别增加:28.5%、32.8%、48.7%;在施氮0.15 g·kg^(-1)时分别增加-8.6%、8.1%、63.2%。在玉米豌豆间作体系中三种分隔方式玉米生物量的大小顺序为:间作不分隔>间作尼龙网隔>间作塑料膜分隔>单作;在不施氮肥时,间作后豌豆苗期生物量与单作相比增加显著,增加幅度达35.8%;随着玉米生育期的推进,间作豌豆的生物量增加幅度随着降低,到豌豆收获期与单作豌豆相比差异不显著。收获时三种分隔方式豌豆生物量的大小顺序为:间作塑料膜分隔>间作不分隔>间作尼龙网隔>单作;在施氮肥时,随着玉米的生长间作豌豆与单作豌豆相比显著减产,收获时三种分隔方式对豌豆生物量的大小顺序为:间作尼龙网隔>间作塑料膜分隔>单作>间作不分隔。与单作相比,间作提高了豌豆的结瘤数;间作不分隔、间作尼龙网隔、间作塑料膜分隔条件下,碗豆的结瘤数分别增加120%、82.5%、22.5%。

种间相互作用对作物生长及养分吸收的影响

田间试验采用裂区设计,研究了蚕豆、大豆和小麦在两个施氮水平下与玉米间作对作物生长和养分吸收的影响。结果表明,与单作相比,间作对蚕豆生长和养分吸收无明显影响;间作促进大豆前期生长,但在玉米旺盛生长期其生长和养分吸收受到抑制;间作对小麦生长和养分吸收有明显的促进作用。与蚕豆间作,玉米能够获得更高的产量和养分吸收量;与大豆间作,对玉米前期生长有抑制作用,但玉米旺盛生长后其生长和养分吸收有明显增加;与小麦间作,在共处期玉米生长受到强烈抑制,小麦收获后玉米生长开始逐渐恢复。蚕豆/玉米间作具有产量优势,大豆/玉米间作为产量劣势;小麦/玉米间作在低氮条件下为产量劣势,提高氮肥用量可恢复以至达到单作水平。分析认为,蚕豆和大豆生物固氮和根系分泌物活化土壤磷的特点促进了玉米的生长,小麦强的根系竞争能力抑制了玉米生长;在共处期玉米的遮荫作用会抑制大豆的生长,而小麦收获后受抑制的玉米产量有向单作水平恢复的能力。表明选择合理的作物配置能够充分利用各种资源,促进种间有益作用,提高作物产量。

田间越冬期不同根型苜蓿根系的生理生化特性

以根茎型清水苜蓿、直根型陇东苜蓿、根蘖型甘农2号杂花苜蓿和野生黄花苜蓿为试验材料,在田间条件下,测定3类根型的4个苜蓿品种(材料)在秋末至翌年初春根系脯氨酸、丙二醛、可溶性糖及可溶性蛋白质含量、过氧化氢酶和超氧化物歧化酶活性6项指标的变化,以研究不同根型苜蓿品种(材料)对低温的适应性。结果表明,4个苜蓿品种(材料)其脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质和过氧化氢酶均随着气温下降而增加、随着气温升高而减少;而SOD活性和MDA含量,在不同品种(材料)之间随气温的变化规律不同。运用隶属函数法进行抗寒性综合评判4,个品种强弱顺序为:根蘖型野生黄花苜蓿材料>根茎型清水苜蓿>根蘖型甘农2号杂花苜蓿>直根型陇东苜蓿。

天水旱作农业区膜侧小麦不同施肥水平增产效应分析

通过不同施肥条件对膜侧小麦水分利用、农艺性状、增产效应、经济效益等方面分析，研究干旱地区膜侧小麦的施肥问题。结果表明：施肥可以提高水分利用率1．1～3．1kg（mm·hm^2），促进小麦生长发育；不同施肥水平对小麦的增产效应不同：低肥、中肥、高肥3种施肥水平分别比不施肥的对照增产731．51kg／hm^2，1461．0kg／hm^2和1648．5kg／hm^2，增产率分别为25．5％、50．9％和57．4％；经济效益以中肥水平（折合施纯N118．1kg／hm^2，P2O5 94．5kg／hm^2和K2O 60．0kg／hm^2）最高，产值可达2045．4元／hm^2，产投比为2．7：1。因此，在低、中、高3个施肥水平中，中等施肥最为有效、合理，有利于增产增收。

垄作和灌水量对河西绿洲灌区啤酒大麦的影响

在甘肃河西绿洲灌区,通过田间试验研究了不同栽培模式与灌溉量组合对啤酒大麦产量、水分利用效率（WUE）和土壤肥力的影响。结果表明：当灌溉量为330 mm时,垄作沟内覆草模式产量较对照增产695 kg/hm2,增产率为10.2%;在灌溉量为270 mm时,垄作和垄作沟内覆草处理较对照没有减产,可节水60 mm;不同栽培模式水分利用效率随灌溉量从210~330 mm增加呈现先增大后降低的趋势,且都在280 mm时达最大值,其中垄作沟内覆草模式能显著提升土壤养分含量,且水分利用效率最高,为17.57 kg/（mm.hm2）。在河西内陆河灌区,垄作沟内覆草模式是啤酒大麦增产节水的最佳栽培模式。

小麦秸秆调节猪粪碳氮比对产沼气的影响

通过模拟沼气发酵试验,笔者研究利用小麦秸秆调节猪粪碳氮比对沼气产气量的影响。结果表明:低温条件下,碳氮比为22(CK)的纯猪粪处理,产气速率最快,产气量最大,说明碳氮比为22的猪粪直接作为沼气的发酵原料最好;高温条件下,利用秸秆调节猪粪碳氮比为25的处理总产气量大,产气速率适中,有利于沼气稳定产气,避免高温条件下产气过量污染环境。

马铃薯渣和玉米秸秆混合发酵产蛋白质饲料研究

以马铃薯渣和玉米秸秆为主要原料,多菌种(康宁木霉121、绿色木霉、康宁木霉11、木霉167)单一或分别与假丝醇母混合固态发酵生产蛋白质饲料。结果表明,康宁木霉121、绿色木霉、康宁木霉11、木霉167均能显著提高发酵物中粗蛋白质和纯蛋白质含量,其中绿色木霉发酵产蛋白质效果最好,粗蛋白质、纯蛋白质含量分别比未加菌种的对照组提高31.49%、45.87%;各菌株分别与酵母混合发酵后粗蛋白质、纯蛋白质增加效果更好。绿色木霉与酵母混合发酵可使粗蛋白质、纯蛋白质分别提高35.64%、75.36%。

亏缺灌溉对石羊河流域主要作物产量和耗水量的影响

采用固定灌溉次数和时间、调整不同生育期灌水定额的方法,研究了亏缺灌溉对石羊河流域春小麦、春玉米、制种油葵、色素辣椒和小麦/玉米等5种作物的产量和耗水量的影响。结果表明,对春小麦、制种油葵和色素辣椒进行亏缺灌溉时,可以在少量减产（4.1%-10.1%）的情况下,分别减少耗水量118.9 mm6、6.4 mm和142.3 mm,提高水分利用率27.4%、15.9%和24.7%,提高灌水效益24.7%、22.6%和36.4%。对春玉米和小麦/玉米带田进行亏缺灌溉时,分别减少耗水量121.9 mm和207 mm,提高水分利用率-6.6%和0.2%,提高灌水效益21.7%和28%,但会造成大幅减产,与充分灌溉相比,产量分别减少30%和20%。