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豆科作物轮作与有机肥+功能微生物肥减投配施对设施菜田硝态氮累积、固氮基因和净收益的影响

Effects of leguminous crop rotation and combined application of organic fertilizer and functional microbial fertilizer on nitrate accumulation,nitrogen fixing functional gene and net income under reducing the amount of using fertilizer in vegetable fields

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为降低河北省设施蔬菜种植区土壤硝态氮盈余累积量,降低地下水硝酸盐污染风险,2018-2022 年连续 5 年,在华北典型褐土区设施菜田中,采用田间小区试验和实验室分析试验相结合的方法,以分析豆科作物轮作与有机肥+功能微生物肥减投配施对设施菜田产量和土壤硝态氮累积的影响,试验设置对照(CK)、常规施肥(T1)、减量施肥+功能微生物(T2)、减量施肥+功能微生物+豆科作物(T3)共 4 个处理.结果表明:相比T1 处理,T2 和T3 处理可使番茄产量增加 5.3%和 25.8%;T2 处理下油菜产量增加 3.0%;农户年净收益提高4.4%和34.4%.5 年间T2、T3 处理的氮肥表观利用率较T1 处理,番茄季增幅为13.5%～17.0%、11.3%～18.1%;T2 处理油菜季增幅 9.3%～36.6%.实时荧光定量(qPCR)结果显示,T2 和T3 处理土壤根际土固氮功能基因nifH拷贝数相比T1 处理显著提高了 16.1%和 58.9%;nifH基因拷贝数与作物产量呈显著正相关关系,二者之间的回归方程为y=0.0002x+30355(R=0.7412).T2 和T3 处理 0～100 cm土体硝态氮周年平均累积量,相比T1 处理降低了 51.6%和 58.3%;5 个轮作周期后,与T1 处理相比,T2 和T3 处理有效降低了0～100 cm土体中55.3%和71.0%的硝态氮累积.综上,在减量施肥的背景下,选择引入豆科作物进行合理优化轮作,与有机肥+功能微生物肥配施,可从源头上减少设施蔬菜的氮肥投入,降低设施菜田土壤硝态氮淋失风险,提高作物产量和肥料利用率.

Accumulation of nitrate nitrogennitrogen fixing functional geneaccumulation of nitrate nitrogenleguminous cropscombined application of organic fertilizer and functional microbial fertilizerreducing the amount of using fertilizer

郜静、马铭泽、王策、刘蕾、李玭、肖广敏、王雪晴、茹淑华、孙世友、窦菲、潘丽佳、贾可、刘辉、王凌

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河北省农林科学院农业资源环境研究所,河北 石家庄 050051

河北省肥料技术创新中心,河北 石家庄 050051

河北省农林科学院,河北 石家庄 050021

北京嘉博文生物科技有限公司,北京 100015

河北闰沃生物技术有限公司,河北 廊坊 065000

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硝态氮累积量 固氮功能基因 设施菜田净收益 豆科作物 有机肥+功能微生物肥配施 减量施肥

国家重点研发专项河北省自然科学基金河北省农林科学院科技创新专项

2022YFD1901300C20203010072022KJCXZX-ZHS-9

2023

环境生态学

环境生态学

CSTPCD
ISSN：
年,卷(期)：2023.5(11)
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