土壤养分及棉花植株干物质量对大气CO2浓度升高的响应

通过田间小区试验研究不同大气CO2浓度对土壤养分及植株干物质量的影响。结果表明：正常大气CO2浓度（CK）下施氮降低了土壤pH值,C540、C720水平下,不施氮处理土壤pH值先降后升,施氮处理土壤pH值先升后降。随大气CO2浓度增加,土壤碱解氮增加;有机碳在不同土层表现出不同变化,0~20 cm土层呈现出下降趋势,20~40cm土层先降后升。棉花地上部干物质量随大气CO2浓度升高而增加。CK水平下施用氮肥棉花根冠比减少,C540和C720并没有得出一致性结果。     

大气CO2浓度升高对棉花叶绿素和光合指标的影响

[目的]研究大气CO2浓度升高和不同施氮量下棉花叶片叶绿素CCI值、净光合速率、蒸腾速率和水分利用率的变化情况.[方法]设置不同CO2浓度和施氮量的田间小区,供试棉花品种为新陆早33号,共12个试验小区.[结果](1)随大气CO2浓度的增加,适宜施氮(N2)处理,棉花叶片叶绿素CCI值呈增高趋势,差异显著;C720处理在通气结束后出现叶片早衰.(2)随着CO2浓度升高,相同施氮水平下,棉花净光合速率随通气时间增加表现为前期上升但后期下降,超量施氮可以缓解这一现象.(3)随着C02浓度增加,不同施氮处理均表现为棉花蒸腾速率前期下降但中后期升高的趋势.(4)棉花叶片水分利用率随CO2浓度增加呈现出前期增加后期下降的趋势.[结论]在新疆绿洲棉田,新陆早33号品种的叶绿素和光合指标在C540-N2处理表现出较好适应性,有利于延缓棉花早衰.     

大气CO_2浓度增加对新疆绿洲膜下滴灌棉花生长发育的影响

通过田间小区试验,研究CO_2浓度对施氮水平棉花生理的影响。研究结果:(1)C360、C540水平下,低氮处理棉花株高高于高氮处理,C720水平棉花株高则为低氮处理低于高氮处理;(2)棉花叶、蕾、茎表现为高氮处理干质量大于低氮处理,随CO_2浓度增加,干物质量均先增加后降低;根干质量在C360、C540水平下低氮处理高于高氮处理,C720水平则为高氮处理高于低氮处理。2个氮水平下根冠比均表现为随大气CO_2浓度升高而升高;(3)通气前,棉花叶片SPAD值表现为高氮处理高于低氮处理,通气过程中C540水平棉花叶绿素含量(SPAD值)逐渐升高,通气结束后,高氮处理表现为叶片SPAD值随CO_2浓度升高而升高,低氮处理则表现为C540C720C360。     

CO2浓度升高对不同施氮水平棉田土壤养分含量及酶活性的影响

通过田间小区试验研究不同 CO2浓度（CK：360μmol／mol,C540：540μmol／mol,C720：720μmol／mol）对不同施氮水平（N0：0 kg／hm2,N150：150 kg／hm2,N300：300 kg／hm2,N450：450 kg／hm2）下棉田土壤养分及酶活性的影响。结果显示：随着大气CO2浓度增加,土壤中有机碳含量总体表现下降趋势,速效磷含量总体呈增加趋势;CO2浓度增加后,N150处理土壤pH值与N300、N450处理间差异显著,速效钾含量随施氮量的增加先增后降再增加。CO2浓度增加后,土壤碱性磷酸酶活性增加、脲酶活性降低;N0和N300处理下,过氧化氢酶活性随CO2浓度增加先增后降,N150和N450处理降低了过氧化氢酶活性。CO2处理×氮处理交互作用对 p H值,碱解氮、速效磷、速效钾含量及脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶活性的影响均达极显著水平。土壤脲酶活性与土壤有机碳、速效钾含量显著正相关,与速效磷含量显著负相关;碱性磷酸酶活性与碱解氮、速效磷含量极显著正相关;过氧化氢酶活性与有机碳含量、pH值极显著正相关,与速效磷含量显著负相关。     

棉花施氮阈值与产量、无机氮储量的关系研究

[目的]研究施氮对棉花产量和土壤无机氮的影响,明确施氮阈值与棉花产量和土壤无机氮储量的关系.[方法]2012 ～2013年,分别采集不同施氮水平下(0、237.9、317.1、396.5、475.7、634.2 kg/hm2)棉花植株样品和0 ～100 cm深土壤剖面样品,测定棉花的吸氮量,分析土壤无机氮的浓度.[结果]在0～ 396.5 kg/hm2增加施氮量可以促进棉花生长,盛铃时施氮量与棉花生长量的相关性最高,但太多并不再利于棉花生长;在0～ 60 cm土层无机氮浓度随着施氮量增加而增加,而60 cm土层以下无机氮浓度开始降低,随施氮量增加而增加的趋势变弱,规律不明显;施氮量与棉花产量是二次方程关系,施氮量为N3(396.5 kg/hm2)时棉花产量最高;棉花的氮素利用率与产量有相同的变化趋势,最高为29.73;.施氮量在332 ～397 kg/hm2的阈值范围内,有利于棉花形成高产和提高肥料利用率.[结论]施氮阈值与产量、无机氮储量具有一定相关性.     

羊粪还田对巨峰葡萄园土壤理化性质的影响

为通过合理施用羊粪提高葡萄园土壤肥力,降低羊粪中氮、铁、铜等物质对环境的污染,以充分腐熟羊粪为基肥,设施入羊粪基肥20、40、60、80、100t/hm~2等5个处理,以不施羊粪基肥为对照(CK),研究羊粪还田对巨峰葡萄园土壤含水量、土壤p H值以及土壤全氮、速效磷和速效钾含量的影响。结果发现,与不施羊粪基肥的CK相比,羊粪还田处理可提高葡萄园土壤含水量,且随着施肥量增加土壤深层土壤蓄水能力增加;羊粪还田可降低葡萄园土壤pH值;羊粪还田条件下不同土层土壤全氮、速效磷和速效钾含量随施肥量的增加而增加;不同羊粪施肥量均可提高土壤有机质含量,且在不同土层中表现为随着施肥量的增加而增大,各土层在施入100t/hm~2羊粪时土壤阳离子交换值(CEC)达最大,0～15、15～30、30～45cm土层的CEC分别为15.62、14.70、12.25cmol/kg。     

CO2浓度升高与施氮对棉花光合及干物质积累和产量的效应研究

[目的]明确CO2浓度升高与施氮对棉花光合作用、干物质积累以及产量的影响,为全面评价农田生态系统对其的响应提供依据.[方法]在大田开放系统中,利用半封闭开顶式气室,采用裂区设计的方法,设置主区为CO2浓度,副区为不同氮肥水平,在棉花进入盛花期每天12:00 ～ 15:00释放CO2气体,连续20 d,研究测定此状态下棉花倒四叶净光合速率、SPAD值、花后干物质积累量以及产量.[结果]CO2浓度增加0.5倍使棉花盛花期倒四叶光合速率在450 kg/hm2施氮量时增幅最大,达121.1;,在不施氮时增幅较小,为47.2;,在150和300 kg/hm2氮水平时反而减小;增加氮肥施入与CO2浓度增加0.5倍对叶绿素含量有明显的正向效应,但浓度倍增会使其降低;CO2浓度升高与增施氮肥对棉花花后干物质积累有正向效应;单铃重和籽棉产量CO2浓度升高处理均高于本底浓度处理,最大增加0.3g和增产428.6 kg/hm2 (P＜ 0.05),增幅为6;和6.6;,且在0 ～ 300 kg/hm2施氮范围内单株结铃呈增加趋势,同时CO2浓度升高使衣分显著下降,但增加氮肥施入可使其改善.[结论]CO2浓度适当升高与在一定范围内增施氮肥可以提高棉花盛花期倒四叶叶绿素含量、促进光合速率提高,进而对棉花花后干物质积累产生正向效应,且同时使单株结铃呈增加趋势,并显著提高单铃重及籽棉产量;但高CO2浓度使叶绿素合成受阻,并使光合速率下降,同时降低衣分含量.     

氮肥施用量对棉花产量及土壤脲酶活性的影响

为探讨黄河流域棉区棉花产量和棉田土壤脲酶活性对尿素施用量的响应,2017年在安阳大田试验以中早熟品种冀228为试验材料,设置纯氮0、60、120、180、240、300、360kg/hm~2共7个处理(分别用N0、N60、N120、N180、N240、N300、N360表示),结果表明:施氮显著提高棉花干物质积累量,N300处理棉花单株干物质积累量最大,干物质分配到生殖器官的比例较高;N360处理棉花单株干物质较N300处理下降,而且生殖器官干物质积累量比例下降。各施氮处理较N0单株成铃数增加1.1～1.3个,单铃重增加0.2～0.4g,籽棉产量显著高于N0处理。N300处理籽棉产量最高,较N0处理增产9.6%,与N0、N60处理产量差异显著(P 0.05),与N120、N180、N240和N360处理产量差异不显著(P0.05)。施氮显著提高收获期0～60cm土壤脲酶活性,N240处理在0～20cm、20～40cm与40～60cm土壤脲酶活性分别比N0处理增加93.2%、100.1%和51.8%。土壤脲酶活性随施氮量的增加而增强,当施氮量超过240kg/hm~2,土壤脲酶活性降低。随土层深度增加,脲酶活性呈下降趋势。在本试验条件下,施氮量为300kg/hm~2的棉花干物质积累量最大,干物质分配合理,能获得较高籽棉产量,并维持土壤耕作层较高的土壤脲酶活性,可作为本地区适宜施氮量。     

大气CO2浓度升高和施氮对麦季土壤有效态微量元素含量的影响

利用中国的稻/麦轮作FACE(Free Air Carbon-dioxide Enrichment)平台技术,研究大气CO2浓度升高(比周围大气高200μmol·mol-1)和不同施N水平(常氮,250kg N·hm-2;低氮,150kg N·hm-2)对麦田土壤微量元素有效性的影响.结果表明,CO2:浓度升高在一定程度上增加了土壤有效态微量元素含量,其中对DTPA-Cu和Zn的增加趋势尤为明显;常规施氮水平下土壤有效态微量元素含量高于低氮水平.对CO2浓度升高增加了土壤微量元素有效性的原因做了初步分析,并指出大气CO2浓度增加可能会影响到农业生态系统中土壤微量元素的地球化学循环.     

施氮对黄土高原水蚀风蚀交错区土壤矿质氮的影响

【目的】研究施氮对黄土高原水蚀风蚀交错区不同土层土壤矿质氮含量和累积量的影响。【方法】试验设作物和施肥2个因子,分析不同施氮水平和不同作物处理下黄土高原水蚀风蚀交错区0~100 cm土层土壤矿质氮的差异。【结果】不同施氮处理对土壤硝态氮含量及矿质氮累积量有明显影响,土壤硝态氮含量和0~100 cm土层土壤矿质氮累积量均随施氮量的增加而增加,但施氮量对土壤铵态氮的影响较小;不同施氮条件下,不同土层土壤硝态氮含量和矿质氮累积量均以0~20 cm土层最高,从总体上看,随着施氮量增加,较深土层(80~100 cm)土壤硝态氮含量和矿质氮累积量亦有所增加;不同作物间,除施90 kg/hm2磷+45 kg/hm2氮处理时,种植黑麦草作物的0~20cm土层土壤NO3--N含量有所增加外,其余施氮处理对种植两种不同作物土壤的NO3--N含量和NH4+-N含量均未产生明显影响,在相同施氮处理下,黑麦草地和苜蓿地0~100 cm土层土壤总矿质氮累积量的差异不明显。【结论】不同水平氮肥处理均对黄土高原水蚀风蚀交错区土壤矿质氮含量及累积量有一定影响,土壤矿质氮含量及累积量均与施氮量密切相关。     

膜下滴灌施用生物有机肥对土壤盐分及棉花产量的影响

通过水肥一体化膜下滴灌田间试验,研究了生物有机肥与不同种类化肥配施对棉花干物质、产量、经济效益及土壤盐分的影响。试验共设5个处理:不施肥(对照)、常规化肥、滴灌专用肥、常规化肥+生物有机肥、滴灌专用肥+生物有机肥。结果表明:滴灌专用肥+生物有机肥处理的单株成铃数、单铃重和产量较滴灌专用肥处理分别增加了5.0%、1.2%和6.3%;常规化肥+生物有机肥处理的产量较常规化肥处理提高了7.7%。配施生物有机肥处理的土壤p H较未施生物有机肥处理有所降低;在0～20 cm土层,距滴头0 cm土壤电导率低于距滴头30 cm,滴灌抑制了表层盐分上升。配施生物有机肥能有效提高棉花单株成铃数、单铃重及产量,调节土壤p H,但是控制土壤盐分的效应不明显。从经济收益最大化来看,最佳施肥模式为常规化肥+生物有机肥。本研究可为北疆棉花膜下水肥剂一体化优化施肥方案提供参考。     

滴施酸化剂种类及用量对棉花生长的影响

【目的】研究滴施酸化剂对根区土壤pH、有效锌、棉花根系及产量品质的影响,为棉花生产筛选出合适的酸化剂种类及用量。【方法】采用田间试验,设置3种酸化剂分别为硫酸铵(S)、草酸(C)、柠檬酸(N),3个酸化剂用量,对照(CK)不做酸处理,以硫酸铵替代每次追肥30%、50%、70%尿素的N确定硫酸铵及尿素用量,以酸化剂溶液提供等量H⁺为标准,确定其他酸化剂用量。【结果】在垂直方向上随酸化剂施用量的增加土壤pH降低0.05～0.24;在水平方向上随着酸化剂施用量的增加土壤pH降低2.3%～3.2%;无论在垂直方向还是水平方向上,距滴头越近或硫酸铵替代尿素比例越高的位置,土壤有效锌含量越高;在氮肥用量不变的情况下,30%～70%的氮肥用硫酸铵替代时,草酸、柠檬酸以等量H⁺滴施到棉花根区,0～30 cm根系干物质与CK相比均明显增加。根系干重为S₃>C₃≈N₃>CK;硫酸铵和草酸对棉花干物质积累最大,与对照相比,施用酸化剂提高了棉花的单铃重,显著增加了棉花单株结铃数,棉花产量随...     

大气CO_2浓度升高与氮肥管理对麦田土壤有效氮的影响

为了探讨全球气候变化对农田土壤氮素动态的影响,采用中国稻麦轮作系统FACE(Free-Air CO2 Enrichment)平台,开展了大气CO2浓度升高和氮肥管理对麦田土壤有效氮含量影响的研究.结果表明:在低N和常规N处理下,大气CO2浓度升高使拔节期土壤C/N分别增加了5.6%和10.2%,土壤pH分别降低了 2.4%和6.4%(p＜O.05).在小麦生育期内.低N和常规N条件下.大气CO2浓度升高降低了土壤总有效氮和NO3--N含量,相对于低N处理.常规N处理下降的趋势更为明显.在低N条件下,大气CO2浓度使拔节期和成熟期土壤中NH4+-N含量分别增加了7.4%和9.9%,而常规N处理中则表现出相反的趋势.本研究显示,大气CO2浓度升高降低了土壤有效氮含量,而施用氮肥增加了土壤有效氰含量.     

不同施肥处理对冬小麦干物质积累及土壤养分垂直分布的影响

采用田间试验法，在富磷缺钾的土壤上，研究了NP、NK、NPK处理与对照（CK）对冬小麦干物质积累和土壤养分垂直分布的影响。结果表明，随生育期的延长，小麦积累的干物质逐渐增加，直到成熟。同一生育期，小麦干物质积累表现为NPK〉NK〉NP〉CK。土壤中速效氮、磷、钾大多数分布在0～30cm土层，速效氮钾在50～70cm有富集，之后递减；速效磷在30cm以下骤减。随小麦的生长，同一处理土壤的速效氮、磷和钾呈“S”形变化，速效氮磷峰值在挑旗期，钾在返青期。同一生育期同一土壤深度，各施肥处理的速效氮、磷和钾均高于对照。由此，在生产上应该采取提高作物浅层根系活性和促进深层根系伸长的措施，充分利用土壤表层和深层富集的养分，这样既可增加作物产量，又可减少养分淋失造成的环境污染。     

施用猪粪和化肥对稻田土壤表面水氮磷动态的影响

2005年在利用渗漏池模拟长江中游双季稻地区两种主要水稻土壤的基础上,进行了施用化肥和配施等P2O5猪粪对稻田氮、磷等养分动态特征影响的研究。结果表明,表面水电导率(EC)、总氮(TN)、总磷(TP)浓度和NH 4-N浓度在施肥后1～3d达到最高,然后均随着时间的延长迅速下降,至7～15d逐渐接近CK。7～15d内表面水pH逐渐升高,至30d后逐渐趋于平缓。与施用化肥相比,峰值时猪粪处理的表面水TN浓度降低了28.9%～62.9%;NH4 -N浓度降低了43.7%～48.8%,但NO-3-N却远高于施用化肥,且晚稻较早稻平均升高56.5%;晚稻表面水TP浓度提高51.2%。而且早、晚稻在7～50d期间维持TP浓度均高于化肥。河沙泥的表面水TN、TP浓度高于红黄泥,但两种土壤的表面水铵氮、硝氮差异不显著。     

麦豆轮作体系有机肥和氮肥不同组合对复播大豆产量及土壤有机碳的影响

【目的】分析周年不同施肥组合对土壤有机碳及大豆产量的影响,筛选最佳施肥组合,为伊犁河谷地区周年施肥提供重要的理论依据。【方法】采用裂区试验设计,主区为小麦季施肥,设置4个处理分别为CK(无肥)、A(氮肥)、B(有机肥)、C(有机肥+氮肥),副区为大豆季施肥,在主区A、B、C三个处理上基础上设置不追施氮肥和追施氮肥150 kg/hm²两个施氮水平。研究不同施肥组合对土壤有机碳(SOC)、易氧化有机碳(EOC)、碳库管理指数(CPMI)及产量的影响。【结果】随着土层(0~100 cm)深度的增加各处理土壤SOC、EOC呈现出先升高后降低的趋势,对CPMI的影响无明显规律;A₁、A₂、B₁、B₂处理的土壤SOC、EOC含量在土层深度为20~30 cm处达到最高值而各处理无显著性差异,但C₁、C₂在30~40 cm达到峰值与各处理达到显著性水平(P < 0.05);就两年土壤0~100 cm 各土层CPMI均值来说均为C₁处理表现最高;(C₁)处理比周年施氮处理(A₂)和对照(CK)分别高出8.3%、50.62%;产量与土壤SOC、EOC、CPMI具有显著性相关。【结论】C₁处理不仅可以改善土壤质量,提高土壤固碳能力,还可以提高作物产量。在滴灌条件下小麦复播大豆农田筛选出最有利于固碳高产的周年施肥组合。     

米林县不同种植年限蔬菜大棚土壤pH和无机氮变化特征研究

为阐明露地与不同种植年限大棚土壤pH值及无机氮含量变化特征,给保护性耕作土壤的可持续利用提供科学依据,以米林县不同种植年限蔬菜大棚(1 a、4 a和6 a)和相邻露地为研究对象,研究了露地和不同种植年限蔬菜大棚(0~20 cm表层)和(0~70cm剖面)土壤无机氮浓度及pH值分布特征。结果表明:土壤硝态氮浓度表现为,1 a大棚4 a大棚6 a大棚露地;铵态氮浓度表现为,6 a大棚4 a大棚露地1 a大棚;pH值分布为,1 a大棚露地4 a大棚6 a大棚。随着剖面土壤层次的加深,大棚土壤硝态氮及矿化氮浓度呈降低趋势,露地土壤硝态氮浓度呈先增加后降低的趋势,露地土壤铵态氮及矿化氮浓度呈先降低后增加的趋势;与露地相比,大棚土壤铵态氮、硝态氮浓度及pH值具有更大的垂直空间变异性。土壤pH值随土壤深度的增加,露地表现为逐渐增加的趋势,而蔬菜大棚呈先降低后增大的趋势。大棚土壤pH值与硝态氮和铵态氮含量之间存在负相关,露地土壤pH值与硝态氮和铵态氮含量之间存在正相关关系。在林芝区域大棚生产过程中,表层土壤酸化现象加重,且增加了土壤无机氮的积累,故在生产管理中宜适当减少氮肥的供应。     

控释氮肥用量对环渤海潮土区棉花产量及氮肥利用率的影响

以常规施肥方法为对照(CK),在大田条件下研究控释氮肥对棉株主茎功能叶叶绿素含量、氮素在棉株地上部的累积分配、棉花产量及构成因素、棉花纤维品质、氮肥利用效率等的影响。结果表明,在等氮量条件下,施用控施氮肥处理的籽棉、皮棉产量显著(P<0.05)高于CK,且氮肥利用率、贡献率、农学效率亦显著(P<0.05)高于CK。这说明,在本试验条件下施用控释氮肥能提高肥料的利用效率。施用常规氮素投入水平80%的控释氮肥即可实现与CK同样的产量,这一用量水平可作为环渤海潮土区棉花施用控释氮肥的参考值。     

氮肥施用量对新疆棉花产量及植株和土壤中硝态氮含量的影响

2000~2004年,在新疆的新和县和尉犁县,采用田间随机区组试验研究了不同土壤、栽培和灌溉条件下,氮肥施用量对不同棉花品种产量、植株中NO3-N含量及棉田土壤中NO3-N含量与分布的影响。结果表明,施用不同量氮肥可使棉花增产2%~73.8%,在新和县的栽培和土壤条件下,氮肥对棉花产量的影响不显著(F2000=0.72);在尉犁县的栽培和土壤条件下,无论采用常规灌溉还是滴灌方式,氮肥对棉花产量的影响均达到了显著水平(F2001=8.20**,F2002=2.91*,F2003=10.75**,F2004=17.97**);不同土壤、栽培和灌溉条件下,不同棉花品种的氮肥推荐用量各不相同,但报酬递减的趋势基本一致,棉花产量与氮肥施用量之间可以用二次曲线进行拟合,施氮量过高棉花产量反而有下降的趋势;棉花盛蕾期与初花期植株中NO3-N含量与施氮量及棉花产量表现出很好的相关性,因此可以将其作为棉花氮素营养快速诊断的参考指标;虽然不同灌溉方式对土壤中NO3-N残留的影响有所不同,但高氮肥施用量会使棉田土壤中聚集较高含量的NO3-N,增大了氮素淋失的风险,并成为潜在的环境污染源。