草原學(xué)

小麥/玉米/大豆套作的產(chǎn)量、氮營(yíng)養(yǎng)表現(xiàn)及其種間競(jìng)爭(zhēng)力的評(píng)定

雍太文，楊文鈺，向達(dá)兵，等

摘要：目的：小麥/玉米/大豆套作模式是中國(guó)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(guān)該模式的地上部群體配置技術(shù)和氮素運(yùn)籌技術(shù)等已有研究，但是其地下部養(yǎng)分競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系與增產(chǎn)的關(guān)系尚不明確。通過(guò)評(píng)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(jìng)爭(zhēng)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(guān)系和系統(tǒng)的增產(chǎn)機(jī)理。方法：通過(guò)大田單因素試驗(yàn)，設(shè)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(cè)定干物質(zhì)重。隨后將樣品粉碎，通過(guò)凱氏定氮法測(cè)定作物氮素積累量。此外，計(jì)算該套作系統(tǒng)的土地當(dāng)量比（LER）、種間相對(duì)競(jìng)爭(zhēng)能力和氮素競(jìng)爭(zhēng)比率，以評(píng)價(jià)套作系統(tǒng)的產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)和種間競(jìng)爭(zhēng)力。結(jié)果：研究表明，“麥/玉/豆”套作（LER＞1、Awc＜0、Acs＞0、NCRwc＜1、NCRcs＞1）相對(duì)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(shì)。在“麥/玉/豆”套作系統(tǒng)內(nèi)玉米始終占據(jù)套作系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)生態(tài)位，小麥、大豆處于競(jìng)爭(zhēng)劣勢(shì)。與A1相比，A4提高了小麥開花期生物量與成熟期籽粒產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(jīng)濟(jì)產(chǎn)出比麥/玉/薯套作平均高28.02%。結(jié)論：“麥/玉/豆”套作體系的養(yǎng)分利用表現(xiàn)為種間競(jìng)爭(zhēng)和互補(bǔ)作用并存，通過(guò)大豆對(duì)玉米的促進(jìn)作用來(lái)彌補(bǔ)小麥對(duì)玉米的氮素競(jìng)爭(zhēng)作用，最終實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)高產(chǎn)；“麥/玉/薯”套作體系則更多的表現(xiàn)為種間競(jìng)爭(zhēng)，玉米無(wú)法從甘薯競(jìng)爭(zhēng)吸收較多的氮素以彌補(bǔ)小麥對(duì)玉米氮素的競(jìng)爭(zhēng)吸收，從而變現(xiàn)出產(chǎn)量劣勢(shì)。

來(lái)源出版物：草業(yè)學(xué)報(bào), 2012, 21(1): 50-58

入選年份：2016

冬閑田種植2種燕麥的營(yíng)養(yǎng)價(jià)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(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和農(nóng)村勞動(dòng)力的轉(zhuǎn)移，冬季農(nóng)業(yè)生產(chǎn)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，導(dǎo)致冬閑田面積不斷擴(kuò)大，造成土地資源和熱量的極大浪費(fèi)。燕麥生長(zhǎng)迅速，鮮草產(chǎn)量高且青綠期長(zhǎng)，易于機(jī)械化收割，可作為華南地區(qū)冬閑田種植的牧草品種。通過(guò)利用我國(guó)南方冬閑田種植燕麥，研究其干草產(chǎn)量、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、青貯發(fā)酵品質(zhì)及對(duì)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(jìn)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(shè)對(duì)照組A（休閑區(qū)，不施肥）、對(duì)照組B（休閑區(qū)，施肥）、黑燕麥組和黃燕麥組4個(gè)處理，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)。利用SPSS17.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)及相關(guān)數(shù)據(jù)分析。利用T檢驗(yàn)法對(duì)2種燕麥農(nóng)藝性狀和營(yíng)養(yǎng)化學(xué)成分進(jìn)行分析，采用雙因素方差分析（P＝0.05）對(duì)燕麥青貯指標(biāo)（pH值、有機(jī)酸等）進(jìn)行檢驗(yàn)，利用單因素方差分析（P＝0.05）對(duì)土壤肥力（土壤養(yǎng)分與酶活性）進(jìn)行檢驗(yàn)，用Duncan法對(duì)平均值進(jìn)行多重比較。結(jié)果：1.2個(gè)燕麥品種間干草產(chǎn)量、粗蛋白產(chǎn)量、相對(duì)飼料價(jià)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(xì)菌、酵母等有害微生物也較多，可能影響其青貯發(fā)酵品質(zhì)。（2）在自然條件下，燕麥青貯料pH值較高（＞4.20），同時(shí)產(chǎn)生較多丁酸和氨態(tài)氮，青貯發(fā)酵品質(zhì)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(zhì)。（3）冬閑田種植燕麥，能顯著提高土壤中有機(jī)質(zhì)、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(duì)照組A、對(duì)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(guò)氧化氫酶的活性（P＜0.05），相對(duì)于對(duì)照組A分別提高了15.56%和26.21%，相對(duì)于對(duì)照組B分別提高了11.83%和14.71%。結(jié)論：（1）利用冬閑田種植燕麥生產(chǎn)潛力巨大，但應(yīng)盡量選用一些早熟品種，從而能夠在刈割時(shí)期獲得較高的干草產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)價(jià)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(dāng)刈割時(shí)期，過(guò)早刈割會(huì)影響其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和青貯發(fā)酵品質(zhì)。通過(guò)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(zhì)。（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(duì)裸露閑田的土壤生態(tài)環(huán)境具有重要作用。

來(lái)源出版物：草業(yè)學(xué)報(bào), 2013, 22(2): 47-53

入選年份：2016

長(zhǎng)期不同施肥模式下稻田土壤磷吸附與解吸的動(dòng)態(tài)研究

趙慶雷，吳修，袁守江，等

摘要：目的：由于土壤對(duì)磷素具有強(qiáng)烈的吸附固定作用，施入土壤中的磷肥大量轉(zhuǎn)化為緩效或無(wú)效形態(tài)。土壤與磷素間的相互作用是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，已有的研究培養(yǎng)時(shí)間短，難以全面揭示土壤與磷素間的固定與釋放過(guò)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(duì)磷素的固定與釋放過(guò)程，探討長(zhǎng)期添加有機(jī)物料對(duì)土壤中磷素的活化機(jī)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(zhǎng)期定位施肥試驗(yàn)，選取其中的四個(gè)處理開展研究，分別為無(wú)肥對(duì)照（CK），無(wú)肥基礎(chǔ)上的有機(jī)物循環(huán)利用（C），氮、磷、鉀化肥配施（NPK）和氮、磷、鉀化肥基礎(chǔ)上的有機(jī)物循環(huán)利用（NPK+C）。試驗(yàn)中的“有機(jī)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(guò)腹還田，冬種紫云英還田，無(wú)“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(fēng)干后碾粹過(guò)2 mm篩。各處理分別稱取質(zhì)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?fù)u床中振蕩培養(yǎng)。到設(shè)定的反應(yīng)時(shí)間（1，2，8，15 d）時(shí)取出離心管，離心后吸取上清液測(cè)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(jié)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(yàn)結(jié)束后傾出上清液，向殘?jiān)寥乐屑尤?.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(cè)定浸提液中磷含量，方法同吸附試驗(yàn)。然后再倒掉上清液，重新加入50 mL背景溶液，連續(xù)浸提測(cè)定16次，計(jì)算土壤磷的解吸量和累積解吸率。所有數(shù)據(jù)經(jīng)Excel2003軟件處理后，用SPSS11.5進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果：各處理土壤磷吸附量及解吸量隨培養(yǎng)時(shí)間的變化動(dòng)態(tài)如下：（1）耕層各處理土壤對(duì)磷的吸附量在前2 d增長(zhǎng)較快，培養(yǎng)2 d后增長(zhǎng)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(shí)，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(shí)，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(duì)磷的吸附量在前2 d增長(zhǎng)較快，隨后增長(zhǎng)速度放緩，在起始培養(yǎng)液磷濃度小于10 mg/L時(shí)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(duì)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(shí)間段時(shí)才呈顯著差異。（3）耕層土壤對(duì)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(duì)磷的解吸量越大。3個(gè)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(shí)，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(duì)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(shí)，土壤對(duì)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(shí)與其余處理有一定差異，其余3個(gè)處理間無(wú)明顯差異。同一處理，亞耕層土壤對(duì)磷的解吸量均高于耕層土壤。（5）耕層土壤對(duì)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(gè)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(shí)，處理C累積解吸率在培養(yǎng)結(jié)束時(shí)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(duì)磷的累積解吸率均高于耕層土壤。結(jié)論：長(zhǎng)期不同施肥模式下，耕層和亞耕層土壤對(duì)磷的吸附量均呈現(xiàn)出培養(yǎng)前期快速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)；培養(yǎng)后期，前者對(duì)磷的吸附量逐漸趨于平穩(wěn)，后者對(duì)磷的吸附量在培養(yǎng)液中磷濃度足夠高時(shí)呈緩慢增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)?；驶A(chǔ)上的有機(jī)物循環(huán)利用明顯降低了耕層土壤對(duì)磷的吸附特性，其對(duì)耕層土壤磷吸附量降低幅度達(dá)20.1%；長(zhǎng)期有機(jī)物循環(huán)利用對(duì)亞耕層土壤磷的吸附特性影響較小。耕層和亞耕層土壤對(duì)磷素呈現(xiàn)出相同的解吸動(dòng)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(chǔ)上的有機(jī)物循環(huán)利用明顯提高了耕層土壤磷的解吸特性，其對(duì)耕層土壤磷的累積解吸率提高幅度達(dá)72.2%；長(zhǎng)期有機(jī)物循環(huán)利用對(duì)亞耕層土壤磷的解吸特性影響較小。耕層土壤對(duì)磷的解吸量和累積解吸率均低于亞耕層土壤。化肥基礎(chǔ)上的有機(jī)物循環(huán)利用的施肥模式，促進(jìn)了耕層土壤中磷素的活化，改善了土壤磷庫(kù)的供磷能力。

來(lái)源出版物：草業(yè)學(xué)報(bào), 2014, 23(1): 113-122

入選年份：2016

不同促生菌株組合對(duì)紫花苜蓿產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

韓華雯，孫麗娜，姚拓，等

摘要：目的：我國(guó)絕大部分土壤有效磷匱乏嚴(yán)重制約了紫花苜蓿產(chǎn)量，而不合理或過(guò)多使用化肥及復(fù)種指數(shù)高進(jìn)一步加劇土壤肥力退化。利用不同功能PGPR研制復(fù)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(wú)公害生產(chǎn)及微生物資源定向利用奠定基礎(chǔ)。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(jìn)行田間隨機(jī)區(qū)組實(shí)驗(yàn)，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(guò)磷酸鈣）用量為80 kg/667 m2；半量磷肥（過(guò)磷酸鈣）用量為40 kg/667 m2。通過(guò)測(cè)定不同處理紫花苜蓿干草產(chǎn)量（兩茬草產(chǎn)量的測(cè)定均在初花期進(jìn)行，每區(qū)每處理隨機(jī)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(luò)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(duì)苜蓿產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。結(jié)果：不同菌肥處理替代半量磷肥對(duì)紫花苜蓿產(chǎn)量及品質(zhì)的影響如下：?jiǎn)我痪曛谱鞯木剩▎我痪剩┨幚聿患叭苛追剩–K）及菌株組合制作的菌肥（復(fù)合菌肥）處理。復(fù)合菌肥Jm170+Jm92+Lx191+S7顯著提高苜?？偢刹莓a(chǎn)量，最大增幅可達(dá)到15.77%；施用不同復(fù)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(fù)合菌肥處理苜蓿蛋白質(zhì)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(duì)兩茬苜蓿蛋白質(zhì)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(guān)；單一菌肥施用導(dǎo)致苜蓿粗脂肪含量出現(xiàn)不同程度下降，而復(fù)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(fù)合菌肥下降顯著，其中復(fù)合菌肥Jm170+Jm92+Lx191+S7處理后NDF和ADF分別為34.92%和27.29%。結(jié)論：施用單一菌肥或復(fù)合菌肥替代半量磷肥對(duì)苜蓿干草產(chǎn)量和品質(zhì)影響明顯。單一菌肥S7和復(fù)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(fù)合菌肥+半量磷肥”優(yōu)于全量磷肥，顯著提高苜蓿干草產(chǎn)量，改善苜蓿品質(zhì)，說(shuō)明不同PGPR菌株在功能上呈現(xiàn)協(xié)同作用。 因此， 以“復(fù)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(wú)公害生產(chǎn)。

來(lái)源出版物：草業(yè)學(xué)報(bào), 2013, 22(5): 104-112

入選年份：2016