绿肥对保障作物高产、 土壤培肥和养分高效利用有重要影响, 但长期翻压绿肥对旱地小麦籽粒矿质元素的影响尚不清楚。 故依托甘肃武威25年长期定位试验, 采集试验中不施肥、 化肥和绿肥3个处理的小麦成熟期籽粒样品, 利用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）技术分析了长期绿肥翻压对小麦籽粒矿质元素的影响。 结果表明, 绿肥处理下小麦籽粒大部分矿质元素含量较不施肥处理有增加趋势, 其中硅、 铁和铷元素含量均较不施肥和化肥处理显著增加; 绿肥处理下籽粒重金属元素与不施肥处理无显著性差异, 但镍含量较化肥处理表现增加。 因而, 长期绿肥翻压能有效提高旱地小麦部分矿质营养元素, 有利于在保障小麦高产的同时提高籽粒营养品质, 但也应关注绿肥翻压对重金属元素在土壤-作物系统中行为的影响。

在华北潮土上种植不同绿肥, 于绿肥翻压前原位采集其地上部及土壤样品, 进行56d的绿肥翻压模拟试验。 设毛叶苕子(Vicia villosa Roth.)、 二月兰(Orychophragmus Violaceus L.)、 黑麦(Secale cereale L.)三个绿肥处理和无绿肥对照处理, 分析培养过程中土壤可溶性有机物（DOM）组分及其紫外-可见光谱参数的变化, 以探究绿肥对土壤DOM的影响。 种植和翻压绿肥增加土壤可溶性有机碳（DOC）、 总有机酸碳（TOAs）和总碳水化合物碳（TCs）含量, 三者的变化趋势一致, 各处理均在培养第1 d上升至峰值后迅速下降。 毛叶苕子提高DOC和TOAs的效果最好, 最高比对照增加114.01%（培养第1d）和109.10%（培养第14 d）。 黑麦提高TCs的效果最好, 最高比对照增加323.18%（培养第42 d）。 种植和翻压绿肥增加土壤可溶性有机氮（DON）含量, 与DOC变化趋势不同, 各处理在培养第1 d上升后迅速下降一段时间后又迅速上升。 毛叶苕子提高DON的效果最好, 最高比对照增加305.83%（培养第42d）。 绿肥增加了SUVA254, SUVA260, SUVA272, SUVA280, SAUC240-400, 降低了A250/A365和A240/A420。 紫外-可见光谱参数的主成分分析显示SUVA254, SUVA260, SUVA272, SUVA280间有很高正相关性, A250/A365和A240/A420间亦有很高正相关性, SAUC240-400是这些参数中表征DOM性质的关键因子。 综上结果表明, 种植翻压绿肥增加了土壤DOM含量, 提高了土壤DOM的芳香性、 疏水性、 腐殖化程度、 平均分子量, 增加了土壤DOM的稳定性。

依托在河西走廊灌漠土上开始于1988年的长期定位试验, 利用紫外-可见光谱、 红外光谱、 元素分析等方法研究了不同施肥处理下土壤可溶性有机质(DOM)的变化。 试验设施用有机肥、 绿肥、 化肥和不施肥对照4个处理。 结果表明, 施肥增加DOM的含量, 相比对照处理, 有机肥处理、 绿肥处理、 化肥处理的可溶性有机碳(DOC)分别增加37%, 29%, 16%, 可溶性有机氮(DON)分别增加334%, 257%, 182%, 总碳水化合碳(TCs)分别增加90%, 25%, 2%, 总有机酸碳(TOAs)分别增加195%, 116%, 58%。 有机肥处理各指标比对照处理均差异显著, 除TCs外绿肥处理、 化肥处理的其他指标也比对照处理差异显著。 紫外-可见光谱结果, 施肥提高了DOM的紫外吸收特征值SUVA254, SUVA260, SUVA272, SUVA280, 表明施肥增加了DOM的芳香及疏水部分比例、 腐殖化程度、 平均分子量, 使DOM更趋于稳定。 不同施肥处理间表现出相当一致的规律, 有机肥效果最为明显, 其次是绿肥、 化肥。 红外光谱分析结果, 有机肥处理相对于其他处理芳香族特征峰从1 625 cm-1处向近红外方向移动出现在1 649 cm-1处, 接近土壤胡敏酸芳香族特征峰(1 650 cm-1), 说明有机肥处理土壤DOM的芳香性更高。 绿肥处理在归属于糖、 醇类及羧酸物质C—O伸缩振动的1 260～1 000 cm-1吸收峰高于其他处理, 说明绿肥处理增加了土壤DOM的富氧基团类物质。 化肥处理在归属于N—H振动的3 559, 3 419和1 456 cm-1吸收峰高于其他处理, 表明化肥增加了土壤DOM的胺类物质。 元素分析结果显示有机肥、 绿肥、 化肥分别增加了C, O, N的相对含量。

在绿肥翻压条件下, 常规的玉米氮素营养诊断技术存在耗时、 费力和可靠性差的缺点。 基于数码相机的可见光光谱技术已被广泛应用于大田作物的氮素营养诊断, 但尚未见应用于绿肥翻压后的玉米氮素营养诊断。 为评价利用图像处理技术进行绿肥翻压后玉米氮素营养诊断和玉米产量预测的可行性, 设置了不同施氮水平下的绿肥翻压试验, 利用数码相机获取不同生育期玉米冠层数字图像, 分析了玉米冠层图像色彩参数与氮素营养诊断指标和成熟期籽粒产量之间的关系。 结果表明, 绿肥翻压显著改善了玉米的氮素营养, 不同生育期的玉米叶绿素含量(SPAD值)、 地上部生物量和吸氮量均高于单施化肥处理; 绿肥翻压处理下, 玉米冠层光谱指数与氮素营养指标间的相关性较单施化肥处理低, 且其相关性在不同的生育期有较大变异, 其中, 12叶期(V12)的蓝光标准化值(B/(R+G+B))与灌浆期(R4)的红光标准化值(R/(R+G+B))与植株氮营养指标相关性较好, 二者均与玉米产量间呈显著直线回归关系, 回归系数分别为45%和46%。 因此, 数字图像技术在进行绿肥翻压后玉米氮素营养的诊断和产量预测方面具有应用潜力, 但应注意诊断时期和关键指标的选择。