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随着现代农业的高速发展,化肥利用率低导致的资源浪费、土壤板结和环境污染等问题越来越受到人们的重视。本研究以腐植酸、氮磷钾硼营养元素及生物活性物质为原料制成肥料增效剂(腐植酸?40g/L,N+P2O5+K2O≥100g/L,B≥17g/L,生物活性物质≥2g/L)。通过田间试验研究肥料增效剂对大蒜和油菜生长及养分利用的影响;通过土壤培养试验研究肥料增效剂对土壤肥力以及土壤微生物多样性的影响,阐述肥料增效剂的作用机理。主要试验结论如下: 1.施用肥料增效剂可以显著提高大蒜蒜薹和蒜头产量。在单施化肥的基础上,配合施用肥料增效剂显著增加了大蒜各部位生物量,蒜薹和蒜头鲜重比单施化肥分别增产691.4kg/hm2和1158kg/hm2,增产率分别为6.8%、15.8%。增施肥料增效剂和钼肥,增产作用更加显著,与单施化肥相比,蒜薹鲜重分别增产1612.9kg/hm2,蒜头鲜重增加1256.5kg/hm2,增产率分别为15.8%、17.3%。 2.施用肥料增效剂显著提高大蒜的养分吸收能力。施用肥料增效剂,显著提高了大蒜不同生育时期不同部位的氮磷钾养分积累量。与单施化肥相比,施用肥料增效剂氮磷钾积累量苗期分别增加13.8%、25.0%、27.2%,越冬期分别增加25.8%、15.9%、20.3%,蒜薹期分别增加13.0%、11.7%、15.2%,蒜头期分别增加10.1%、2.2%、16.9%。肥料增效剂和钼肥配合,与单施化肥相比,大蒜不同生育时期不同部位的氮磷钾养分积累量增加更加显著,氮磷钾积累量苗期分别增加7.0%、10.1%、19.9%,越冬期分别增加39.7%、35.1%、37.2%,蒜薹期分别增加17.8%、27.3%、31.1%,蒜头期分别增加26.7%、8.8%、16.8%。 3.施用肥料增效剂可以显著提高油菜产量和品质。与单施化肥相比,增施肥料增效剂产量增加352.1kg/hm2,增产率为13.1%,提高荚果数12.9个/株、每荚果粒数1.7个、千粒重0.33g。与单施化肥相比,增施肥料增效剂配施油菜含油量提高了7.3%,硫苷含量降低了6.9%,油酸和亚油酸分别增加了4.5%和7.9%。 4.施用肥料增效剂可以显著改善土壤理化性质,提高土壤肥力。与单施化肥相比,施用肥料增效剂增加了土壤速效养分含量,土壤碱解氮、速效磷、速效钾分别提高了9.1%、5.8%、3.7%,土壤有机质增加1.5%;同时,土壤容重降低了2.7%,总孔隙度增加了2.2%,非毛管孔隙度增加了13.6%,改善了土壤物理性状。 5.施用肥料增效剂显著影响了土壤微生物种群结构。在单施化肥基础上,增施肥料增效剂能显著抑制化肥对真菌丰度和多样性影响,维持了土壤真菌相对稳定。在土壤真菌科水平上,单施化肥和增施肥料增效剂均降低了刺盾炱目(Chaetothyriales)、丛赤壳科(Nctriaceae)、格孢菌科(Pleosporaceae)、小球腔菌科(Leptosphaeriaceae)等致病菌的相对丰度。提高了发菌科(Tichocomaceae)、毛壳菌科(Chaetomiaceae)、生赤壳科(Bonectriaceae)的相对丰度。 从细菌来看,增施肥料增效剂可以显著提高细菌多样性,影响不同土壤细菌相对丰度。与单施化肥相比,施用肥料增效剂显著提高了放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、硝化螺菌门(Nitrospira)的相对丰度,降低了蓝细菌门(Cyanobacteria)的相对丰度,从而提高了土壤降解植物残体,单碳化合物代谢和土壤硝化作用等能力,降低了蓝细菌带来的环境风险。 综上所述,增施肥料增效剂能通过提高土壤养分活化细菌丰度,维持真菌稳定性,提高土壤速效养分含量,改善土壤物理性状,促进作物对土壤养分吸收能力,提高作物产量,实现养分增效的作用。