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基于主成分-聚类分析评价不同轮作模式对土壤肥力的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
为探明我国西北半干旱区"粮经饲"不同轮作模式的土壤肥力效应,于2017年在宁夏自治区固原市原州区设置玉米-豌豆(C-Pe)、玉米-玉米(C-C)、2龄苜蓿(2A)、高粱-马铃薯(B-Po)、燕麦-玉米(O-C)、马铃薯-燕麦(Po-O)、豌豆-高粱(Pe-B)7种轮作处理模式,研究了不同粮草轮作模式土壤养分、酶活性及可培养微生物群落特征,并进行土壤肥力综合评价。结果表明:(1)不同轮作处理模式对土壤养分影响显著,与其他轮作模式相比,2A模式更有利于土壤养分的累积,而C-C模式增加了对养分的消耗,C-Pe和Po-O模式的有机质、全氮、速效氮、速效磷和速效钾含量高于B-Po和O-C模式,轮作处理对全钾含量影响较小。(2)不同轮作处理模式对土壤酶活性影响显著,2A模式较其他轮作模式显著增加了土壤脲酶和蔗糖酶活性(P<0.05),C-C模式土壤酶活性最低。O-C和Pe-B模式的蔗糖酶、脲酶和碱性磷酸酶活性高于B-Po模式。(3)不同轮作处理模式对土壤可培养微生物数量影响显著,且各轮作模式下土壤微生物数量以细菌占绝对优势,放线菌次之,真菌数量最少,并有明显的土层垂直分布规律,与其他轮作模式相比,2A、C-C和B-Po模式的细菌数量和微生物总数量显著下降(P<0.05),真菌数量显著增加(P<0.05),O-C模式的细菌数量和微生物总数量明显增加,真菌数量降低。(4)运用主成分分析-数值聚类方法对不同轮作模式下土壤养分、土壤酶活性、土壤微生物数量的15个指标进行土壤肥力综合评价,主成分分析提取的2个主成分累计贡献率达89.38%,第1主成分以土壤有机质、全氮、速效氮、全磷、速效磷、速效钾、蔗糖酶、脲酶和碱性磷酸酶贡献最大,达63.56%,第2主成分以细菌数量、真菌数量和微生物总数贡献最大,达25.82%,且各轮作模式在2个主成分上的综合得分排名为2A>Pe-B>C-Pe>O-C>Po-O>B-Po>C-C。再以2个主成分得分进行聚类,将7个模式共分为3类,第1类(2A)土壤综合肥力最好;第2类(Pe-B、O-C、C-Pe、Po-O、B-Po)土壤综合肥力较好;第3类(C-C)土壤综合肥力较差。研究结果为当地耕作方式改良提供理论依据和实践指导。 相似文献
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苜蓿轮作玉米后土壤养分时空变化特征分析 总被引：1，自引：0，他引：1
以7龄紫花苜蓿地为前茬,连续3年采用同一高产栽培方案种植玉米,研究其土壤养分的时空变化特征。结果表明,苜蓿轮作玉米后,随着玉米种植年限的增加,玉米各生育时期土壤有机质、全氮和全磷含量均有不同程度下降。其中,0-20cm土层降幅高于其他土层,且降幅表现为有机质>全氮>全磷。受玉米高量施氮的影响,碱解氮含量随玉米种植年限的增加而增加,不同生育时期、不同土层年际间碱解氮含量的差异多数达到显著水平。玉米产量随着连作年限的增加而降低,第2,3年产量较第1年产量分别下降了9.7%和13.6%,表明苜蓿对后作的增产效应持续降低。 相似文献
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为明确大球盖菇-水稻轮作年限对水稻产量及土壤肥力的影响,在南方丘陵区选取种植一季水稻(CK)、大球盖菇-水稻轮作年限为2年(R2)、5年(R5)及10年(R10)的田块作为研究对象,分析了水稻产量、土壤pH和有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量及土壤团聚体组分等指标的变化规律。结果表明,与CK相比,R5及R10处理使水稻产量分别显著增加了9.0%与12.3%(P<0.05),而R2处理则无显著影响。大球盖菇-水稻轮作可缓解土壤酸化(pH比CK提高0.26～0.43个单位),同时,R2、R5和R10处理的土壤有机质、碱解氮和有效磷含量分别比CK增加42.25%～137.67%、22.46%～95.13%和63.38%～79.70%;与CK相比,大球盖菇-水稻轮作可以显著增加土壤大团聚体(>0.25 mm)比例和平均重量直径(MWD),且随轮作年限延长而增加,其中R2、R5和R10处理的大团聚体(>0.25 mm)比例分别比CK增加5.45%～23.2%,MWD增加24.28%～86.55%;相关分析表明,水稻产量与土壤pH、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾及MWD均呈极显著正相关(P<0.01)。综上,大球盖菇-水稻轮作可改善土壤结构和肥力状况,增加水稻产量,因此,该模式可以为南方丘陵区稻田的种植模式优化提供参考。 相似文献
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对小麦-玉米轮作区长期定位施肥土壤酶活性及其肥力变化的研究结果表明,与未施肥(对照)相比,长期施肥处理土壤脲酶、碱性磷酸酶、转化酶和过氧化氢酶活性均明显提高,其中有机肥(秸秆、厩肥)配施化肥效果明显优于单施化肥;施肥后休闲处理未提高土壤酶活性,表明施肥(化肥、有机肥)后作物根系及其分泌物具有刺激土壤酶活性的作用,且土壤酶活性高低与作物产量(即土壤肥力)相关性显著. 相似文献
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为了探明连作年限对薏苡根际土壤特性、根系形态、产量和品质的影响,以不同连作年限的薏苡为对象,研究其根际土壤性质、根系形态、产量和品质的变化规律及其相关性。结果表明:连作薏苡使土壤逐渐酸化,全氮含量显著升高,全磷、有效磷和速效钾含量显著降低,有机质含量随连作年限的增加逐渐下降,连作6年的土壤碱解氮含量比轮作降低16.32%～33.93%;土壤细菌和放线菌数量明显减少,真菌数量逐渐增加;土壤蔗糖酶、脲酶和酸性磷酸酶活性显著下降,过氧化氢酶活性显著升高,连作6年的土壤过氧化氢酶活性比轮作高出30.18%～38.98%;随着连作年限的增加薏苡总根系长、总根系表面积、根系平均直径和根系总体积呈下降趋势;连作6年薏苡的千粒重、结实率、每穴粒重和每穴粒数显著低于轮作,连作年限每增加一年,薏苡产量减少632.276 kg/hm2,连作6年的薏苡减产44.13%～53.43%;连作薏苡的可溶性糖、赖氨酸和支链淀粉含量降低,连作对粗蛋白和粗脂肪含量的影响不显著。相关性分析结果表明,连作薏苡的土壤有效磷、速效钾、有机质含量以及pH显著影响微生物数量;过氧化氢酶活性与全磷、全钾、有效磷、速效钾含量和pH呈显著负相关,蔗糖酶、脲酶和酸性磷酸酶活性与细菌、放线菌数量以及全磷、全钾、有效磷、速效钾和pH呈显著正相关;土壤理化性质中的有效磷和速效钾含量是影响产量和品质的主要因素。连作导致薏苡根际土壤化学性质和微生物环境恶化,根系发育不良,进而使产量和品质下降。 相似文献
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长期持续秸秆还田对土壤理化特性、酶活性和产量性状的影响 总被引：15，自引：0，他引：15
秸秆还田是改善土壤性质、提高土壤肥力和增加作物产量的一项有效措施。研究在玉米秸秆长期持续还田背景下,探索延长还田年限时土壤理化性状、耕层土壤酶活性变化特点以及对玉米产量性状的影响。本试验利用甘肃省平凉试验站长期玉米秸秆还田定位试验田,在前期研究基础上,探究还田年限进一步延长累积达到还田9年(Y_9)、还田12年(Y_(12))和还田15年(Y_(15))时土壤理化特性、玉米生育期酶活性动态变化以及玉米产量性状的变化特征。结果表明:秸秆还田随着年限的延长对土壤容重、土壤孔隙度、土壤pH有很好的改良效果;秸秆还田年限的继续延长使0—30cm土层有机碳、全氮、全磷、速效磷、碱解氮、速效钾含量增长幅度下降,即当还田年限达到10年以上时土壤有机碳和土壤养分趋于一定的饱和状态;玉米生育期0—30cm土层中土壤过氧化氢酶、脲酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶活性表现出随着年限的延长而升高的趋势;秸秆还田能有效提高玉米籽粒产量,但并没有随着年限的延长而持续大幅度增加。因此,实践中考虑在持续进行秸秆还田10年以上可适当减少该地秸秆还田量从而更高效地利用秸秆资源持续提高土壤性能。 相似文献
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【目的】研究氮肥施用下青贮玉米田土壤酶活性时空变化特征,为内蒙古中部青贮玉米高产高效栽培提供理论依据。【方法】以“种星青饲1号”为供试材料,设置0(N0)、120 (N8)、180(N12)、240(N16)、300(N20)和360(N24) kg hm-26个氮肥梯度,系统分析2018～2019年不同处理青贮玉米田土壤酶活性在5个生育期和0～40 cm土体的时空变化特征,并探究了青贮玉米产量对施氮水平的响应。【结果】青贮玉米田土壤酶活性在不同施氮处理、生育期于0～40 cm土体中存在显著差异(P <0.05),随着玉米生育期的延长,青贮玉米田土壤酶活性呈“抛物线”型变化,大喇叭口期-抽雄期最高。相比0～20 cm土层,较深的土层增加了过氧化氢酶(CAT)活性的同时降低了脲酶(UA)活性。增施氮肥有效促进蔗糖酶(IA)、碱性磷酸酶(APA)、脲酶活性及玉米产量的增加,且施氮量为240 kg hm-2(N16)时集中呈现出酶活性及产量峰值。2018年与2019年N16处理玉米生物鲜重分别较其他处理高出了8.07%～65.88%和7.11... 相似文献
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为探讨苜蓿轮作玉米后玉米植株养分吸收与转运特性,以7龄紫花苜蓿地为前茬,连续3年采用当地同一高产栽培方案种植玉米,测定植株N、P、K养分的吸收、积累及转运。结果表明:苜蓿轮作玉米后,植株氮、磷含量吐丝后随着玉米种植年限的增加而显著下降,植株钾含量在吐丝前随着玉米种植年限的增加而降低。植株氮、磷、钾积累量随着玉米种植年限的增加而下降,不同年份植株氮吸收量和吸收比例在乳熟-成熟期差异最大,植株磷吸收量和吸收比例差异不显著,植株钾吸收量和吸收比例在出苗-大喇叭口期差异最大。植株氮转运量、转运率及对籽粒的贡献均随玉米种植年限增加而增加;植株磷转运量、转运率及对籽粒的贡献随玉米种植年限增加差异甚微;植株钾转运量、转运率及对籽粒的贡献均随玉米种植年限增加而降低。苜蓿轮作玉米后,随玉米种植年限增加,植株N、P、K吸收养分能力下降,氮养分转运率增加。 相似文献
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不同种植方式对北疆绿洲土壤养分和生物学性状的影响 总被引：4，自引：0，他引：4
长期种植不同作物对土壤的理化性质与生物学性状有很大影响。本研究针对北疆绿洲灰漠土几种典型作物种植方式,研究了不同作物长期种植对土壤养分、酶活性、微生物量碳氮以及土壤呼吸的影响。结果表明:长期种植不同作物使土壤表层(0～20cm)与亚表层(20～40cm)的土壤肥力性质产生明显分异,表层土壤的肥力水平明显高于亚表层;土壤pH则表层低于亚表层,而不同种植方式对灰漠土pH无显著影响。长期种植不同作物对土壤主要生物过程关键酶活性、土壤呼吸等土壤生物性状有明显影响,磷酸酶、脲酶、β-葡萄糖苷酶、多酚氧化酶、纤维素酶在不同种植方式下差异显著,小麦/油葵轮作10年(WSR)方式下上述5种酶活性均较高。土壤微生物量碳氮随棉花连作年限的延长而显著下降,且玉米连作10年(CrM)、小麦连作10年后棉花连作10年(WCtR)、棉花连作15年(CtM)和小麦/油葵轮作10年的土壤微生物量碳氮比分别为6.31、6.02、5.83和3.53。不同种植方式下土壤呼吸在120h内的变化均为先下降后趋于平稳,不同种植方式下的土壤呼吸商之间呈显著性差异,WSR呼吸商最高,平均20.54μg(CO2-C)·mg-1(Bc)·h-1,WCtR最低,平均14.01μg(CO2-C)·mg-1(Bc)·h-1。作物长期连作后与绿肥作物轮作,有利于提高土壤生物活性,是一种较好的种植方式。 相似文献
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玉米/大豆间作模式对青贮玉米产量、品质及土壤营养、根际微生物的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
为明确冀西北地区玉米/大豆间作模式(简称玉豆间作模式)对青贮玉米产量、品质及土壤微生物群落的影响,以青贮玉米中原单32与大豆绥农41为材料,于2017—2018年进行了5种不同间作模式种植试验,测定了青贮玉米产量、品质以及土壤营养与微生物的变化。结果表明,与玉米单种(CK)相比,玉豆间作能明显提高青贮玉米产量、品质,改善土壤营养和微生物菌落。玉豆2:1模式为该地区最佳间作模式,该模式青贮玉米产量为68.53 t·hm-2,粗蛋白(CP)、淀粉含量明显增加,分别比CK多0.5和3.2个百分点;每吨干物质可生产的牛奶量达到1 539.00 kg·t-1。与CK相比,玉豆间作下根瘤菌固氮作用明显,其中玉豆2:1模式下灌浆期根际土壤碱解氮含量为124.3 mg·kg-1。此外,在玉豆间作模式中,玉米根际土壤中子囊菌门真菌表达丰度增加,担子菌门真菌表达丰度降低;出现柄孢壳菌、Harpophora radicicola等新真菌类型。玉豆2:1模式下玉米根际土壤微生物OTU最多,达到318个。本研究为冀西北地区开展高产、优质玉豆栽培技术模式提供了理论依据。 相似文献
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不同土壤肥力水平下施氮对甘薯产量与氮肥利用率的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
为探明不同土壤肥力条件下施用氮肥对甘薯产量和氮肥利用率的影响,选取鲜食型甘薯品种烟薯25号为试验材料,采用大田试验,研究了施氮对不同土壤肥力下甘薯产量及产量构成因素、干物质积累规律和氮肥利用率的影响。结果表明:不施氮条件下,甘薯蔓数、最大蔓长度、叶面积指数和产量均表现为高肥力中肥力低肥力(P0.05)。3种土壤肥力条件下,增施氮肥均能显著增加甘薯蔓数、最大蔓长度和叶面积指数(P0.05),但对最大蔓节间数影响不显著。高肥力、中肥力和低肥力地块分别在施氮量为50,100,150kg/hm~2时获得最高产量,分别较不施氮处理(N0)增产16.06%,29.63%和33.33%。与地力条件无关,增施氮肥均能提高甘薯地上部干物质累积量。中、低土壤肥力条件下,甘薯氮累积量随施氮量增加逐渐增加,而高土壤肥力条件下呈先增加后降低的趋势;高肥力地块氮肥利用率随施氮量增加而逐渐降低,中肥力地块先增加后逐渐降低,在100kg/hm~2时氮肥利用率最高,低肥力地块逐渐增加。综合产量和氮肥利用率,可知高肥力、中肥力和低肥力地块甘薯适宜施氮量分别为50,100,150kg/hm~2。 相似文献
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脲酶—硝化抑制剂缓释肥对不同土壤氮素释放特性及黄瓜NPK吸收利用的影响 总被引：5，自引：2，他引：5
为了提高黄瓜氮素利用率,减少氮肥对环境污染,采用恒温培养和土培试验研究了专用脲酶硝化双抑制剂缓释肥(CSRF1和CSRF2)在酸、碱、中性土壤中的氮素释放特性以及对黄瓜生长、NPK吸收利用的影响,其中缓释肥中包含抑制剂N-丁基硫代磷酰三胺(nBPT)、氢醌(HQ)、双氰胺(DCD)。结果表明:在酸、碱、中性3种不同土壤中,氮素释放累积量均表现为普通复合肥(OCF)商品缓释肥(MSRF)自制专用肥(CCF)自制专用脲酶硝化双抑制剂缓释肥1(CSRF1)自制专用脲酶硝化双抑制剂缓释肥2(CSRF2);不同施肥处理对于3种土壤类型影响下的氮素累积释放量顺序为碱性土最大,中性土次之,酸性土最小。铵态氮、硝态氮的累积量大小顺序也为碱性土最大,中性土次之,酸性土最小。不同形态氮在3种土壤中的累积释放量动态以应用一级动力学方程拟合最好(r=0.952**~0.993**)。通过一级动力学方程,反映了3种形态氮素的最大释放量N0值大小顺序:总N最大,NH_4~+-N次之,NO_3~--N最小,此结果与土壤中不同形态的氮素累积释放特性变化规律相一致。2种专用脲酶硝化双抑制剂缓释肥(CSRF1和CSRF2)显著提高了黄瓜产量(果实干物质量),较OCF、MSRF和CCF处理分别增加了59.1%,30.3%,33.8%(CSRF1)和46.2%,19.7%,22.9%(CSRF2)。与普通复合肥相比,2种专用脲酶硝化双抑制剂缓释肥处理的NPK相对养分利用效率增加了18.52%~24.20%(N),19.27%~20.02%(P),28.54%~35.69%(K)。相较于普通复合肥,黄瓜专用脲酶—硝化抑制剂缓释肥的施用能够延缓肥料中的氮素释放,提高黄瓜NPK养分利用率和黄瓜产量。 相似文献
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控释尿素与常规尿素配施比例对甜玉米产量和氮肥利用的影响 总被引：7，自引：1，他引：6
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《Communications in Soil Science and Plant Analysis》2012,43(1):55-70
Abstract Grain deficits frequently occur in the Southeastern Atlantic Coastal Plain because erratic rainfall patterns and soil properties often limit corn (Zea mays L.) yields, however, harvesting corn for silage may enable farmers to produce a second grain crop during the same calendar year. Effects of row spacing, plant population, and fertilizer program on yield, quality, and mineral concentrations of corn silage grown with irrigation on Typic Paleudult soils were therefore investigated. Two plant population treatments which averaged 7.0 and 10.1 plants m‐2 were evaluated with two fertilizer programs that differed in N, N and K, and N, P, and K in 1980, 1981, and 1982, respectively. Each plant density by fertilizer combination was evaluated in single rows spaced 96 cm apart and in twin rows which approximately doubled the intrarow plant spacing. Plot size for the 2×2×2 factorial experiment ranged from 30 to 44 m2. Yield, quality, and mineral concentrations of corn silage grown in single rows spaced 96 or 75 cm apart and twin rows were also evaluated in large (185 m2) plots under center pivot irrigation during 1981 and 1982. Dry matter yields of 22 to 26 Mg ha‐1 were achieved with plant densities of 6.7 to 13.5 plants m‐2 at both experimental sites. Highest silage yields were produced with stand densities of 9 m or more planted in single 75 cm or twin rows, but yield differences were statistically significant at P(0.05) in only two of five site years. Increasing total N‐P‐K application beyond 200–30–167 kg ha”; increased crude protein slightly in 1980 and significantly in 1981 and 1982. Concentrations of Mn and Zn in silage were increased by higher fertilization, presumably because nitrification reduced surface soil pH and increased their availability. Dry matter yield, fiber, energy, and other mineral nutrients were not significantly influenced by fertilizer program. These experiments identified management practices for the Atlantic Coastal Plain which resulted in corn silage yields equal to those produced in the cooler mountain region of Georgia and that exceeded current average production in South Carolina by approximately 40% without reducing apparent feed quality. 相似文献
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《Communications in Soil Science and Plant Analysis》2012,43(2):145-167
Abstract Thirteen fertility trials were made throughout Quebec's corn growing region during 1972–74. These included eleven fertilizer combinations with corn silage as the test crop and were carried out on nine soils. Total dry matter and digestible nutrients (TDN) varied greatly from year to year, though, mean yields increased by 23 and 30 percent respectively with the 50 kg N/ha treatment, compared to control receiving no nitrogen fertilization. However, 150 kg N/ha was required to attain a maximum yield of 1250 kg/ha crude protein. Despite a 0.2 percent nitrate content found in the silage grown on the most northerly site, a 120 kg P/ha combined with 100 kg N and K gave the highest mean TDN production (9580 kg/ha). Potassium fertilization affected plant K content of corn grown at the most northerly site only, where a 0.5 percent was found with the control on a suit containing low potassium levels. Further, striking increases in Ca and Mg concentrations were observed with corn grown on that soil. However, magnesium concentration ranging from 0.11 to 0.14 percent were found with nine field trials out of twelve. Also, low K:(Ca + Mg) ratios were found on three trials, which were increased with potassium fertilization levels of 150 kg K/ha. Accordingly, it is suggested that uptakes of 200, 48, 200, 30 and 30 kg/ha of N, P, K, Ca and Mg are required for good corn silage crops. 相似文献
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青贮方式会影响青贮饲料的品质，进而影响到青贮饲料的饲喂效果。为筛选出青贮效果好，青贮饲料报酬及育肥效益高的玉米青贮方式。基于牛只体况，年龄、体重相近的原则，选取24头12月龄的“平凉红牛”阉牛作为试验对象。随机分为2组，每组12头，对照组饲喂窖贮青贮玉米+精饲料，试验组饲喂裹包青贮玉米+精饲料，共饲喂90 d，比较裹包青贮玉米和窖贮青贮玉米感官品质、营养品质及其育肥效果和经济效益。结果表明:不同青贮方式下，全株玉米感官品质无差异，但全株玉米裹包青贮组干物质、粗蛋白、淀粉、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、钙和磷含量均显著高于窖贮青贮组(P < 0.05)；饲喂裹包青贮+精饲料组的“平凉红牛”平均日增重较窖贮青贮+精饲料组高7.14%，每头牛日纯利润比窖贮青贮+精饲料高3.24元。综上所述，裹包青贮方式可有效保存饲料原料养分，且饲喂效果明显。 相似文献
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研究比较了旱地苹果专用肥与化肥、农家肥对果园土壤理化性质、果实产量及品质的影响,在10年生红富士果园设置不覆膜+化肥(CK)、不覆膜+农家肥(T1)、不覆膜+苹果专用肥(T2)、覆膜+化肥(FCK)、覆膜+农家肥(FT1)、覆膜+苹果专用肥(FT2)6个处理。结果表明:在未覆膜条件下,与CK相比,T1和T2处理均降低了土壤容重,增加了土壤贮水量,但两者间差异不显著;T1和T2处理显著提高了土壤有机质含量,在0~20 cm土层较CK处理分别提高36.77%和33.73%;T2处理提高了土壤中速效养分含量,其0~60 cm土层碱解氮、有效磷、速效钾平均含量分别较CK提高7.34%、9.05%、5.90%;各施肥处理苹果年均产量顺序为T2CK≥T1,T2处理的果实硬度(7.19 kg·cm-2)和糖酸比(33.23)均最高。与未覆膜相比,覆膜条件下,各处理(FCK、FT1、FT2)土壤容重均有所降低,土壤贮水量、有机质、速效养分、果实产量和品质均得到提高,以FT2处理整体效果最好。综合分析表明,施用苹果专用肥提高了果实产量和品质,改善了土壤肥力,是果园简便高效的施肥技术。 相似文献