生草覆蓋下不同施肥方式對蘋果產(chǎn)量品質(zhì)及水肥利用效率的影響及其機(jī)理研究
發(fā)布時間:2021-09-17 09:29
在黃土高原旱地蘋果生產(chǎn)中,水分和養(yǎng)分一直是影響果樹生長、蘋果產(chǎn)量和品質(zhì)提升的兩大關(guān)鍵因素,而生草覆蓋和有機(jī)無機(jī)肥配施是提高旱地蘋果園水肥利用效率的重要管理措施。生草的生長會與果樹爭水爭肥,而后期對其刈割覆蓋又能保墑和增加土壤有機(jī)質(zhì);有機(jī)無機(jī)肥配施被認(rèn)為是相比于單施化肥更加科學(xué)合理的一種施肥方式,合理施肥在一定程度上還能補(bǔ)償生草對土壤養(yǎng)分的競爭。然而,對于長期生草覆蓋條件下有機(jī)無機(jī)肥配施對蘋果生長發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)及水肥利用的影響及其機(jī)制尚不十分清楚。因此,本研究基于2008年開始的長期定位試驗,全面研究了生草覆蓋下不同施肥方式(不施肥、單施化肥、單施有機(jī)肥和有機(jī)無機(jī)肥配施)對果樹生長發(fā)育、蘋果產(chǎn)量及品質(zhì)的影響,從土壤水分變化(并與旱地果園常用的地膜覆蓋模式相結(jié)合研究二元覆蓋對土壤水分的影響)和土壤肥力提升的長期效果及生物學(xué)機(jī)制的角度出發(fā),通過深入分析其對果樹水分和養(yǎng)分利用、土壤養(yǎng)分變化、土壤酶活性、土壤微生物及土壤功能基因的影響,揭示了長期生草覆蓋下有機(jī)無機(jī)肥配施對蘋果產(chǎn)量和品質(zhì)影響的機(jī)制。取得如下主要結(jié)果和結(jié)論:(1)長期生草覆蓋下有機(jī)無機(jī)肥配施相比于其他處理能夠促進(jìn)蘋果樹的生長(葉片...
【文章來源】:西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:188 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
978年到2016年全國和陜西省蘋果產(chǎn)量發(fā)展?fàn)顩r
因此當(dāng)果樹根系生長的時候會集中在生草根系密度較低的樹盤(Lehmet al. 1998;Smith et al. 1999;Fetene 2003;Morlat and Jacquet 2003)。這種由于資競爭導(dǎo)致的根系系統(tǒng)的重建被稱為補(bǔ)償生長(Miller 1986)。一般根系系統(tǒng)的重塑不限于水平方向,果樹根系還趨向于向深層土壤生長。因此果樹趨向于吸收樹盤下和層土壤的水分,進(jìn)而限制了生草消耗土壤水分對果樹生長的影響。1.2.5 生草覆蓋對果園土壤養(yǎng)分及酶活性的影響近年來由于化肥的過度施用,導(dǎo)致耕地質(zhì)量的下降,土壤板結(jié),土壤微生物生結(jié)構(gòu)的破壞以及土壤有機(jī)質(zhì)庫存過度消耗(Matson et al. 1997)。為了提升果園土壤量,生草覆蓋常常被廣泛應(yīng)用,豆科類生草具有固氮作用,是果園很好的綠肥,能果樹的生長提供養(yǎng)分,而禾本科生草往往能夠在果樹收獲后將殘留在土壤中多余的機(jī)態(tài)氮、磷儲存起來供果樹來年利用(McCracken et al. 1994;Drinkwater and Sn2005)(表 1-2)。因此生草覆蓋是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中調(diào)節(jié)土壤養(yǎng)分的一項有效措施被廣泛應(yīng)用于農(nóng)田、菜園和果園等生產(chǎn)系統(tǒng)中。有研究表明,在集約化生產(chǎn)系統(tǒng)中量實施生草覆蓋可以合理改善果園氮、磷利用(Thorup-Kristensen et al. 2003;Drinkwand Snapp 2005)。
種植能夠保持根際微生物的更大多樣性(Garbeva et al. 2004;Bardgett and van der Putten 2014)(圖1-3)。圖 1-3 生草覆蓋影響果園土壤微生物示意圖Figure 1-3 The schematic diagram of effect of cover crop on soil microbes in orchard一直以來,通過有機(jī)物料的投入來抑制土傳病害的發(fā)生是一項重要手段(Hoitinkand Boehm 1999),比如堆肥、有機(jī)肥的投入。同樣,通過生草殘茬的腐解也可以達(dá)到類似的效果。已有研究表明生草的降解可以影響土壤微生物群落結(jié)構(gòu)(Faninet al.2014)及活性(Bardgett and Shine 1999)。生草殘茬的質(zhì)量很大程度上取決于殘茬的碳含量與養(yǎng)分含量的比例和碳的結(jié)構(gòu)比例,如一些容易降解的碳的化合物和一些較難分解的碳的化合物(Cotrufo et al. 2013)。不同生草殘茬的質(zhì)量和數(shù)量差異很大(Cornelissen and Thompson 1997)并且會影響不同營養(yǎng)型的微生物的結(jié)構(gòu)組成(Fanin
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]不同有機(jī)無機(jī)配施比例對設(shè)施菊花土壤養(yǎng)分性狀的影響[J]. 姜蓉,徐智,湯利,洪楊. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)). 2016(03)
[2]外源氮素添加對森林土壤氨基糖轉(zhuǎn)化的影響[J]. 崔艷荷,張威,何紅波,解宏圖,張旭東. 生態(tài)學(xué)雜志. 2016(04)
[3]纖維素酶降解纖維素機(jī)理的研究進(jìn)展[J]. 于躍,張劍. 化學(xué)通報. 2016(02)
[4]土壤酶學(xué)硏究進(jìn)展[J]. 王理德,王方琳,郭春秀,韓福貴,魏林源,李發(fā)明. 土壤. 2016(01)
[5]有機(jī)無機(jī)肥配施對旱地冬小麥產(chǎn)量、水肥利用效率及土壤肥力的影響[J]. 于昕陽,翟丙年,金忠宇,李永剛,王穎,張昊青,王朝輝. 水土保持學(xué)報. 2015(05)
[6]長期無機(jī)有機(jī)肥配施對紅壤性水稻土微生物群落多樣性及酶活性的影響[J]. 陸海飛,鄭金偉,余喜初,周惠民,鄭聚鋒,張旭輝,劉曉雨,程琨,李戀卿,潘根興. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報. 2015(03)
[7]長期不同施肥對紅壤碳、氮、磷循環(huán)相關(guān)酶活性的影響[J]. 范淼珍,尹昌,范分良,宋阿琳,王伯仁,李冬初,梁永超. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報. 2015(03)
[8]山東省陸面實際蒸發(fā)量估算及變化特征分析[J]. 張國華,郭磊,劉健,翟建青. 人民黃河. 2014(10)
[9]渭北生草果園土壤有機(jī)碳礦化及其與土壤酶活性的關(guān)系[J]. 賈曼莉,郭宏,李會科. 環(huán)境科學(xué). 2014(07)
[10]長期有機(jī)無機(jī)肥配施對水稻產(chǎn)量及土壤有效養(yǎng)分影響[J]. 高菊生,黃晶,董春華,徐明崗,曾希柏,文石林. 土壤學(xué)報. 2014(02)
本文編號:3398440
【文章來源】:西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:188 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
978年到2016年全國和陜西省蘋果產(chǎn)量發(fā)展?fàn)顩r
因此當(dāng)果樹根系生長的時候會集中在生草根系密度較低的樹盤(Lehmet al. 1998;Smith et al. 1999;Fetene 2003;Morlat and Jacquet 2003)。這種由于資競爭導(dǎo)致的根系系統(tǒng)的重建被稱為補(bǔ)償生長(Miller 1986)。一般根系系統(tǒng)的重塑不限于水平方向,果樹根系還趨向于向深層土壤生長。因此果樹趨向于吸收樹盤下和層土壤的水分,進(jìn)而限制了生草消耗土壤水分對果樹生長的影響。1.2.5 生草覆蓋對果園土壤養(yǎng)分及酶活性的影響近年來由于化肥的過度施用,導(dǎo)致耕地質(zhì)量的下降,土壤板結(jié),土壤微生物生結(jié)構(gòu)的破壞以及土壤有機(jī)質(zhì)庫存過度消耗(Matson et al. 1997)。為了提升果園土壤量,生草覆蓋常常被廣泛應(yīng)用,豆科類生草具有固氮作用,是果園很好的綠肥,能果樹的生長提供養(yǎng)分,而禾本科生草往往能夠在果樹收獲后將殘留在土壤中多余的機(jī)態(tài)氮、磷儲存起來供果樹來年利用(McCracken et al. 1994;Drinkwater and Sn2005)(表 1-2)。因此生草覆蓋是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中調(diào)節(jié)土壤養(yǎng)分的一項有效措施被廣泛應(yīng)用于農(nóng)田、菜園和果園等生產(chǎn)系統(tǒng)中。有研究表明,在集約化生產(chǎn)系統(tǒng)中量實施生草覆蓋可以合理改善果園氮、磷利用(Thorup-Kristensen et al. 2003;Drinkwand Snapp 2005)。
種植能夠保持根際微生物的更大多樣性(Garbeva et al. 2004;Bardgett and van der Putten 2014)(圖1-3)。圖 1-3 生草覆蓋影響果園土壤微生物示意圖Figure 1-3 The schematic diagram of effect of cover crop on soil microbes in orchard一直以來,通過有機(jī)物料的投入來抑制土傳病害的發(fā)生是一項重要手段(Hoitinkand Boehm 1999),比如堆肥、有機(jī)肥的投入。同樣,通過生草殘茬的腐解也可以達(dá)到類似的效果。已有研究表明生草的降解可以影響土壤微生物群落結(jié)構(gòu)(Faninet al.2014)及活性(Bardgett and Shine 1999)。生草殘茬的質(zhì)量很大程度上取決于殘茬的碳含量與養(yǎng)分含量的比例和碳的結(jié)構(gòu)比例,如一些容易降解的碳的化合物和一些較難分解的碳的化合物(Cotrufo et al. 2013)。不同生草殘茬的質(zhì)量和數(shù)量差異很大(Cornelissen and Thompson 1997)并且會影響不同營養(yǎng)型的微生物的結(jié)構(gòu)組成(Fanin
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]不同有機(jī)無機(jī)配施比例對設(shè)施菊花土壤養(yǎng)分性狀的影響[J]. 姜蓉,徐智,湯利,洪楊. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)). 2016(03)
[2]外源氮素添加對森林土壤氨基糖轉(zhuǎn)化的影響[J]. 崔艷荷,張威,何紅波,解宏圖,張旭東. 生態(tài)學(xué)雜志. 2016(04)
[3]纖維素酶降解纖維素機(jī)理的研究進(jìn)展[J]. 于躍,張劍. 化學(xué)通報. 2016(02)
[4]土壤酶學(xué)硏究進(jìn)展[J]. 王理德,王方琳,郭春秀,韓福貴,魏林源,李發(fā)明. 土壤. 2016(01)
[5]有機(jī)無機(jī)肥配施對旱地冬小麥產(chǎn)量、水肥利用效率及土壤肥力的影響[J]. 于昕陽,翟丙年,金忠宇,李永剛,王穎,張昊青,王朝輝. 水土保持學(xué)報. 2015(05)
[6]長期無機(jī)有機(jī)肥配施對紅壤性水稻土微生物群落多樣性及酶活性的影響[J]. 陸海飛,鄭金偉,余喜初,周惠民,鄭聚鋒,張旭輝,劉曉雨,程琨,李戀卿,潘根興. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報. 2015(03)
[7]長期不同施肥對紅壤碳、氮、磷循環(huán)相關(guān)酶活性的影響[J]. 范淼珍,尹昌,范分良,宋阿琳,王伯仁,李冬初,梁永超. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報. 2015(03)
[8]山東省陸面實際蒸發(fā)量估算及變化特征分析[J]. 張國華,郭磊,劉健,翟建青. 人民黃河. 2014(10)
[9]渭北生草果園土壤有機(jī)碳礦化及其與土壤酶活性的關(guān)系[J]. 賈曼莉,郭宏,李會科. 環(huán)境科學(xué). 2014(07)
[10]長期有機(jī)無機(jī)肥配施對水稻產(chǎn)量及土壤有效養(yǎng)分影響[J]. 高菊生,黃晶,董春華,徐明崗,曾希柏,文石林. 土壤學(xué)報. 2014(02)
本文編號:3398440
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