小麥/玉米/大豆套作的產量、氮營養(yǎng)表現(xiàn)及其種間競爭力的評定

雍太文，楊文鈺，向達兵，等

摘要：目的：小麥/玉米/大豆套作模式是中國南方近幾年發(fā)展的一種旱地新型多熟套作模式。雖然有關該模式的地上部群體配置技術和氮素運籌技術等已有研究，但是其地下部養(yǎng)分競爭關系與增產的關系尚不明確。通過評定“麥/玉/豆”和“麥/玉/薯”兩種套作體系的作物生物量和氮素吸收特性及種間競爭力，以探明小麥/玉米/大豆套作體系下3季作物的種間地下作用關系和系統(tǒng)的增產機理。方法：通過大田單因素試驗，設置5種種植模式：冬小麥—夏大豆輪作（A1）、冬小麥—夏甘薯輪作（A2）、春玉米單作（A3）、冬小麥/春玉米/夏大豆套作（A4）和冬小麥/春玉米/夏甘薯（A5）。于小麥拔節(jié)期、開花期和成熟期，玉米拔節(jié)期、吐絲期、成熟期，大豆（甘薯）分枝期、盛花期、成熟期采集植株樣品。樣品按照地上部秸稈和籽粒分開，在105℃殺青后75℃持續(xù)烘干至恒重，測定干物質重。隨后將樣品粉碎，通過凱氏定氮法測定作物氮素積累量。此外，計算該套作系統(tǒng)的土地當量比（LER）、種間相對競爭能力和氮素競爭比率，以評價套作系統(tǒng)的產量優(yōu)勢和種間競爭力。結果：研究表明，“麥/玉/豆”套作（LER＞1、Awc＜0、Acs＞0、NCRwc＜1、NCRcs＞1）相對于“麥/玉/薯”套作系統(tǒng)（LER＞1、Awc＜0、Acs＞0、NCRwc＞1、NCRcs＜1）具有明顯的套作養(yǎng)分利用優(yōu)勢。在“麥/玉/豆”套作系統(tǒng)內玉米始終占據(jù)套作系統(tǒng)的優(yōu)勢生態(tài)位，小麥、大豆處于競爭劣勢。與A1相比，A4提高了小麥開花期生物量與成熟期籽粒產量和收獲期地上部總吸氮量與籽粒吸氮量；提高了大豆盛花期生物量與籽粒產量和地上部植株總吸氮量和籽粒吸氮量。與A2相比，A5顯著提高了冬小麥開花期生物量與成熟期的籽粒產量和地上部植株的總吸氮量與籽粒吸氮量；提高了夏甘薯成熟期地上部總生物量與產量和地上部植株總吸氮量和塊莖吸氮量。與A3相比，A4和A5提高了玉米成熟期地上部總生物量與籽粒產量和成熟期地上部總吸氮量與籽粒吸氮量。與A5相比，A4提高了冬小麥開花期地上部生物量與成熟期籽粒產量和地上部植株的總吸氮量與籽粒吸氮量；顯著提高了春玉米吐絲期地上部總生物量與成熟期籽粒產量和成熟期地上部總吸氮量和籽粒吸氮量。各作物的生物量和吸氮量在處理間的變化規(guī)律為套作＞單作、大豆茬口＞甘薯茬口，且以A4處理最高。麥/玉/豆套作的全年總經濟產出比麥/玉/薯套作平均高28.02%。結論：“麥/玉/豆”套作體系的養(yǎng)分利用表現(xiàn)為種間競爭和互補作用并存，通過大豆對玉米的促進作用來彌補小麥對玉米的氮素競爭作用，最終實現(xiàn)系統(tǒng)高產；“麥/玉/薯”套作體系則更多的表現(xiàn)為種間競爭，玉米無法從甘薯競爭吸收較多的氮素以彌補小麥對玉米氮素的競爭吸收，從而變現(xiàn)出產量劣勢。

來源出版物：草業(yè)學報, 2012, 21(1): 50-58

入選年份：2016

冬閑田種植2種燕麥的營養(yǎng)價值及土壤肥力研究

謝昭良，張騰飛，陳鑫珠，等

摘要：目的：近年來，隨著我國經濟快速發(fā)展，農業(yè)結構調整和農村勞動力的轉移，冬季農業(yè)生產呈現(xiàn)下降趨勢，導致冬閑田面積不斷擴大，造成土地資源和熱量的極大浪費。燕麥生長迅速，鮮草產量高且青綠期長，易于機械化收割，可作為華南地區(qū)冬閑田種植的牧草品種。通過利用我國南方冬閑田種植燕麥，研究其干草產量、營養(yǎng)價值、青貯發(fā)酵品質及對土壤肥力的影響，研究探索燕麥的青貯加工方式及冬閑田的進一步開發(fā)利用模式。方法：選用2種燕麥，分別為鋒利燕麥（Avena sativacv.Enterprise，俗稱黑燕麥）和初島燕麥（A.sativacv.Chudao，俗稱黃燕麥），設對照組A（休閑區(qū)，不施肥）、對照組B（休閑區(qū)，施肥）、黑燕麥組和黃燕麥組4個處理，采用隨機區(qū)組設計，3次重復。利用SPSS17.0軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計及相關數(shù)據(jù)分析。利用T檢驗法對2種燕麥農藝性狀和營養(yǎng)化學成分進行分析，采用雙因素方差分析（P＝0.05）對燕麥青貯指標（pH值、有機酸等）進行檢驗，利用單因素方差分析（P＝0.05）對土壤肥力（土壤養(yǎng)分與酶活性）進行檢驗，用Duncan法對平均值進行多重比較。結果：1.2個燕麥品種間干草產量、粗蛋白產量、相對飼料價值、粗脂肪、粗纖維、酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維含量均沒有顯著差異（P＞0.05）。黑燕麥可溶性碳水化合物含量和本身附著的乳酸菌數(shù)量顯著高于黃燕麥（P＜0.05）；2種燕麥本身所附著乳酸菌數(shù)量均高于105cfu/g鮮樣，但所含好氣性細菌、酵母等有害微生物也較多，可能影響其青貯發(fā)酵品質。（2）在自然條件下，燕麥青貯料pH值較高（＞4.20），同時產生較多丁酸和氨態(tài)氮，青貯發(fā)酵品質不佳；添加乳酸菌能夠顯著增加乳酸含量，降低pH值、丁酸和氨態(tài)氮含量（P＜0.05），顯著提高燕麥青貯料發(fā)酵品質。（3）冬閑田種植燕麥，能顯著提高土壤中有機質、全氮和全鉀的含量，種植黃燕麥還能顯著提高土壤中速效磷含量（P＜0.05），比對照組A、對照組B和黑燕麥組分別提高了36.66%、31.75%和18.03%；種植黑燕麥可以顯著提高土壤中蔗糖酶和過氧化氫酶的活性（P＜0.05），相對于對照組A分別提高了15.56%和26.21%，相對于對照組B分別提高了11.83%和14.71%。結論：（1）利用冬閑田種植燕麥生產潛力巨大，但應盡量選用一些早熟品種，從而能夠在刈割時期獲得較高的干草產量和營養(yǎng)價值，而且不影響早稻種植。（2）利用燕麥作為青貯原料要選擇適當刈割時期，過早刈割會影響其營養(yǎng)價值和青貯發(fā)酵品質。通過添加乳酸菌能顯著增加乳酸含量，降低青貯料pH值、丁酸和氨態(tài)氮含量，顯著提高燕麥發(fā)酵品質。（3）種植燕麥能在一定程度上促使冬閑田土壤常規(guī)養(yǎng)分和酶活性的提高，其改善土壤肥力的效果并不亞于多花黑麥草，對裸露閑田的土壤生態(tài)環(huán)境具有重要作用。

來源出版物：草業(yè)學報, 2013, 22(2): 47-53

入選年份：2016

長期不同施肥模式下稻田土壤磷吸附與解吸的動態(tài)研究

趙慶雷，吳修，袁守江，等

摘要：目的：由于土壤對磷素具有強烈的吸附固定作用，施入土壤中的磷肥大量轉化為緩效或無效形態(tài)。土壤與磷素間的相互作用是一個長期的過程，已有的研究培養(yǎng)時間短，難以全面揭示土壤與磷素間的固定與釋放過程。采用連續(xù)振蕩培養(yǎng)法，旨在模擬磷肥施入稻田后土壤對磷素的固定與釋放過程，探討長期添加有機物料對土壤中磷素的活化機理，為優(yōu)化紅壤稻田施肥模式，提高磷肥利用率提供參考。方法：依托長期定位施肥試驗，選取其中的四個處理開展研究，分別為無肥對照（CK），無肥基礎上的有機物循環(huán)利用（C），氮、磷、鉀化肥配施（NPK）和氮、磷、鉀化肥基礎上的有機物循環(huán)利用（NPK+C）。試驗中的“有機物循環(huán)利用”是指早、晚稻秸稈全量還田，收獲稻谷的80%（1995年后為50%）過腹還田，冬種紫云英還田，無“循環(huán)”處理板田越冬。采集0～20 cm（耕層）和20～40 cm（亞耕層）土樣，自然風干后碾粹過2 mm篩。各處理分別稱取質量為2.5 g的7份土樣，放入100 mL離心管中，分別加入50 mL含磷量為0，5，10，20，40，60和100 mg/L的0.01 mol/L的CaCl2背景溶液，加入3滴甲苯充分混合后置于（25±1）℃恒溫搖床中振蕩培養(yǎng)。到設定的反應時間（1，2，8，15 d）時取出離心管，離心后吸取上清液測定磷含量。充分混合后放入搖床繼續(xù)培養(yǎng)，直至培養(yǎng)結束。選取起始培養(yǎng)液磷濃度分別為40，60，100 mg/L的處理，吸附試驗結束后傾出上清液，向殘渣土壤中加入0.01 mol/L的CaCl2背景溶液50 mL，充分混合后振蕩培養(yǎng)。每隔24 h取出離心管，測定浸提液中磷含量，方法同吸附試驗。然后再倒掉上清液，重新加入50 mL背景溶液，連續(xù)浸提測定16次，計算土壤磷的解吸量和累積解吸率。所有數(shù)據(jù)經Excel2003軟件處理后，用SPSS11.5進行統(tǒng)計分析。結果：各處理土壤磷吸附量及解吸量隨培養(yǎng)時間的變化動態(tài)如下：（1）耕層各處理土壤對磷的吸附量在前2 d增長較快，培養(yǎng)2 d后增長速度放緩，最終趨于穩(wěn)定。各處理土壤磷吸附量隨起始培養(yǎng)液磷濃度的增大而增大。在起始培養(yǎng)液磷濃度為20，40，60和100 mg/L時，處理C土壤磷吸附量培養(yǎng)至15 d比CK分別減小6.1%，11.1%，13.9%和19.7%。在各起始培養(yǎng)液磷濃度下，處理NPK+C土壤磷吸附量培養(yǎng)至15 d與NPK相比分別減小4.7%，9.5%，11.9%，14.4%，13.5%和20.1%。處理NPK在起始培養(yǎng)液磷濃度為40，60和100 mg/L時，土壤磷吸附量分別比CK減小7.7%，8.8%和11.0%。（2）亞耕層土壤對磷的吸附量在前2 d增長較快，隨后增長速度放緩，在起始培養(yǎng)液磷濃度小于10 mg/L時趨于穩(wěn)定。土壤磷吸附量隨起始培養(yǎng)液磷濃度的提高而增大。處理C與CK對土壤磷的吸附量在各起始培養(yǎng)液磷濃度下差異均不顯著。處理NPK+C與NPK僅在起始培養(yǎng)液磷濃度為60和100 mg/L、培養(yǎng)至一定時間段時才呈顯著差異。（3）耕層土壤對磷的解吸量隨浸提次數(shù)的增多先快速減小后緩慢減小。起始培養(yǎng)液磷濃度越大，土壤對磷的解吸量越大。3個起始培養(yǎng)液磷濃度均表現(xiàn)為：前3次浸提，解吸量較大的是處理NPK+C和處理C，其次為處理CK，處理NPK解吸量最小。首次浸提后，起始培養(yǎng)液磷濃度為40，60，100 mg/L時，處理C土壤磷解吸量分別比處理CK提高38.4%，98.2%和25.6%，處理NPK+C土壤磷解吸量分別比處理NPK提高79.3%，99.9%和74.4%。從第4次浸提開始，各處理土壤對磷的解吸量差異不明顯，且隨浸提次數(shù)的增多而逐漸減小，但第6次浸提時，土壤對磷解吸量較前1次浸提明顯增加。（4）亞耕層土壤磷解吸量隨浸提次數(shù)的增多先快速減小后緩慢減小。各施肥模式只有處理NPK在首次浸提時與其余處理有一定差異，其余3個處理間無明顯差異。同一處理，亞耕層土壤對磷的解吸量均高于耕層土壤。（5）耕層土壤對磷的累積解吸率隨浸提次數(shù)的增多而逐漸增大，最終趨于穩(wěn)定。各施肥處理累積解吸率在3個起始培養(yǎng)液磷濃度下均呈明顯差異：處理NPK+C最大，其次為處理C，處理CK和NPK累積解吸率較小。起始培養(yǎng)液磷濃度為40，60，100 mg/L時，處理C累積解吸率在培養(yǎng)結束時分別比處理CK提高10.0%，49.3%和22.0%，處理NPK+C分別比處理NPK提高72.2%，57.1%和50.6%。6隨著浸提次數(shù)的增多，亞耕層土壤磷累積解吸率逐漸增大，最終趨于穩(wěn)定。隨浸提次數(shù)的增多，各施肥處理土壤磷累積解吸率僅處理NPK+C與其他處理存在一定差異。同一處理，亞耕層土壤對磷的累積解吸率均高于耕層土壤。結論：長期不同施肥模式下，耕層和亞耕層土壤對磷的吸附量均呈現(xiàn)出培養(yǎng)前期快速增長的態(tài)勢；培養(yǎng)后期，前者對磷的吸附量逐漸趨于平穩(wěn)，后者對磷的吸附量在培養(yǎng)液中磷濃度足夠高時呈緩慢增長態(tài)勢。化肥基礎上的有機物循環(huán)利用明顯降低了耕層土壤對磷的吸附特性，其對耕層土壤磷吸附量降低幅度達20.1%；長期有機物循環(huán)利用對亞耕層土壤磷的吸附特性影響較小。耕層和亞耕層土壤對磷素呈現(xiàn)出相同的解吸動態(tài)：解吸量主要集中在前幾次浸提，且隨浸提次數(shù)的增多逐漸減小，累積解吸率隨浸提次數(shù)的增多逐漸增大，最終趨于穩(wěn)定。化肥基礎上的有機物循環(huán)利用明顯提高了耕層土壤磷的解吸特性，其對耕層土壤磷的累積解吸率提高幅度達72.2%；長期有機物循環(huán)利用對亞耕層土壤磷的解吸特性影響較小。耕層土壤對磷的解吸量和累積解吸率均低于亞耕層土壤?；驶A上的有機物循環(huán)利用的施肥模式，促進了耕層土壤中磷素的活化，改善了土壤磷庫的供磷能力。

來源出版物：草業(yè)學報, 2014, 23(1): 113-122

入選年份：2016

不同促生菌株組合對紫花苜蓿產量和品質的影響

韓華雯，孫麗娜，姚拓，等

摘要：目的：我國絕大部分土壤有效磷匱乏嚴重制約了紫花苜蓿產量，而不合理或過多使用化肥及復種指數(shù)高進一步加劇土壤肥力退化。利用不同功能PGPR研制復合微生物菌肥部分替代化肥是維持和提高土壤肥力的有效手段，也為苜蓿無公害生產及微生物資源定向利用奠定基礎。方法：利用前期分離自苜蓿和小麥根際分離的3株溶磷菌（Bacillussp.Jm120、Pseudomonassp.Jm92和Azotobactersp.Lx191）和1株根瘤菌（Sinorhizobium melilotiS7）研制不同組合苜蓿根際專用菌肥，并進行田間隨機區(qū)組實驗，小區(qū)面積為2 m×5 m，菌肥用量為0.5 kg/667 m2。全量磷肥（過磷酸鈣）用量為80 kg/667 m2；半量磷肥（過磷酸鈣）用量為40 kg/667 m2。通過測定不同處理紫花苜蓿干草產量（兩茬草產量的測定均在初花期進行，每區(qū)每處理隨機刈割1 m樣段，留茬高度5 cm）、CP（半微量凱氏定氮法）、Ca（EDTA-Na2絡合滴定法）、P（H2SO4-H2O2消煮-鉬銻抗比色法）、EE（采用索氏浸提法）、ADF（VanSoest法）和NDF（Roberston法），探討施用菌肥替代半量化肥對苜蓿產量和品質的影響。結果：不同菌肥處理替代半量磷肥對紫花苜蓿產量及品質的影響如下：單一菌株制作的菌肥（單一菌肥）處理不及全量磷肥（CK）及菌株組合制作的菌肥（復合菌肥）處理。復合菌肥Jm170+Jm92+Lx191+S7顯著提高苜蓿總干草產量，最大增幅可達到15.77%；施用不同復合菌肥顯著處理改善苜蓿Ca、P含量而單一菌肥Lx191處理效果較佳；單一菌肥替代半量磷肥降低了苜蓿的蛋白含量，而復合菌肥處理苜蓿蛋白質含量較CK分別增加8.32%～24.35%（第1茬）和8.52%～15.52%（第2茬）。施肥處理對兩茬苜蓿蛋白質含量變化影響不大，這與苜蓿特有的共生固氮體系密切相關；單一菌肥施用導致苜蓿粗脂肪含量出現(xiàn)不同程度下降，而復合菌肥顯著提高苜蓿EE含量，第一茬和第二茬平均增幅分別為4.98%和8.90%；單一菌肥處理后苜蓿酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維略微上升，而復合菌肥下降顯著，其中復合菌肥Jm170+Jm92+Lx191+S7處理后NDF和ADF分別為34.92%和27.29%。結論：施用單一菌肥或復合菌肥替代半量磷肥對苜蓿干草產量和品質影響明顯。單一菌肥S7和復合菌肥Jm170+Jm92+Lx191+S7施用效果最佳?！皢我痪?半量磷肥”與全量磷肥有相似效果，而“復合菌肥+半量磷肥”優(yōu)于全量磷肥，顯著提高苜蓿干草產量，改善苜蓿品質，說明不同PGPR菌株在功能上呈現(xiàn)協(xié)同作用。 因此， 以“復合菌肥+半量磷肥”方式施用于苜蓿不僅降低化肥用量，也有利于苜蓿無公害生產。

來源出版物：草業(yè)學報, 2013, 22(5): 104-112

入選年份：2016