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。

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。

研究了饼肥, 绿肥, 秸秆肥三种处理在等氮等磷条件下对胡敏酸结构特性的影响, 采用元素分析, 显微红外, 固态13C-NMR三种分析方法进行结构解析, 结果表明: 不同施肥处理的胡敏酸在化学组成和结构上类似, 但还有很多明显的差别。 (1)饼肥处理的胡敏酸H和N含量最高, 绿肥处理的胡敏酸含O量最大, 秸秆肥处理的胡敏酸含C量最高 (2)红外分析显示, 三种处理的胡敏酸均含有蛋白质及碳水化合物, 饼肥处理的胡敏酸含氨基化合物最多, 绿肥处理的胡敏酸含羟基, 脂肪烃含量最大, 秸秆肥处理的胡敏酸含醇, 酚含量最高; (3)固态 13C-NMR数据表明饼肥处理的胡敏酸含有最多的羧基碳, 绿肥处理的胡敏酸含有烷基碳, 羰基碳最多。 秸秆肥处理的胡敏酸烷氧基碳, 芳香碳含量最大。