轮作方式对土壤微生物量及酶活性的影响

为了探究不同轮作模式对阴山北麓土壤微生物量和土壤酶活性的影响,筛选适合阴山北麓的轮作模式,试验设计了6种轮作模式、3种连作处理及休闲,共10个处理,研究轮作对土壤生物学性状的影响。结果表明:2015年,轮作处理的土壤微生物量碳含量均显著高于较连作处理,且S2、S6、S4轮作模式较好,而2016年以S2、S3、S4模式较好;微生物量氮的变化2015年以S1、S4模式较好,而2016年以S4模式下的土壤微生物量氮含量显著高于其他处理(P0.05)。土壤过氧化氢酶活性的变化表现为2016年均低于2015年,且2015年以S2、S4、S5模式较好,2016年以S3、S4、S5模式表现较好;土壤脲酶和蔗糖酶活性的变化在2015年均以S1、S2、S4模式较好,而2016年以S4、S5模式好,且较2015年高,脲酶活性提高了24.53%、23.30%,蔗糖酶活性提高了21.23%、19.29%。2015年土壤微生物量的变化与脲酶活性呈显著相关,2016年土壤微生物量变化与土壤酶活性的相关性不显著。本试验中得出燕麦苜蓿混作(1年)、苜蓿(1年)、马铃薯(3年)种植模式能提高土壤微生物量及土壤酶活性。     

不同轮作方式对土壤微生物量及酶活性的影响

[目的]为了探究不同轮作模式对阴山北麓土壤微生物量和土壤酶活性的影响,筛选适合阴山北麓的轮作模式,[方法]本试验设计了6种轮作模式、3种连作处理及休闲,共10个处理,研究对土壤生物学性状的影响。[结果]结果表明：2015年,轮作处理的土壤微生物量碳含量均显著高于较连作处理,且S2、S6、S4轮作模式较好,而2016年以S2、S3、S4模式较好;微生物量氮的变化2015年以S1、S4模式较好,而2016年以S4模式下的土壤微生物量氮含量显著高于其他处理(p＜0.05)。土壤过氧化氢酶活性的变化表现为2016年均低于2015年,且2015年以S2、S4、S5模式较好,2016年以S3、S4、S5模式表现较好;土壤脲酶和蔗糖酶活性的变化在2015年均以S1、S2、S4模式较好,而2016年以S4、S5模式好,且较2015年高,分别提高了24.53%、23.30%、21.23%、19.29%。2015年土壤微生物量的变化与脲酶活性呈显著相关,2016年土壤微生物量变化与土壤酶活性的相关性不显著。[结论]本试验中得出燕麦苜蓿混作(1年)、苜蓿(1年)、马铃薯(3年)种植模式能提高土壤微生物量及土壤酶活性。     

新疆滴灌棉田深松后土壤理化性质及产量的变化特征

为探讨深松对新疆绿洲棉田土壤理化性质及产量的影响。以不深松棉田为对照(CK),设置深松深度30 (S30)、40 (S40)、50 (S50) 3个处理,于2017年和2018年进行田间试验。结果表明:与CK相比,深松能有效降低耕层土壤容重和土壤紧实度,增加土壤总孔隙度,且深松后第一年差异显著。2017年0~20 cm土层S30、S40、S50较CK土壤容重降低了1.7%、7.0%、9.7%,土壤紧实度降低了36.1%、5.8%、21.1%,土壤总孔隙度增加2.2%、9%、12.4%。深松能提高耕层土壤含水量和土壤蓄水量。2017年0~20 cm土层S40较CK土壤含水量提高18.7%,土壤蓄水量提高10.5%,而S30、S50与CK差异不显著。深松能增加耕层土壤有机质、土壤速效磷含量,而土壤速效氮含量在深松后第一年较CK增加,2018年则减小,土壤速效钾含量变化与之相反,以深松40 cm效果最佳。深松能显著降低土壤含盐量,2年平均土壤含盐量S30、S40、S50比CK降低21.6%、33.3%、49.6%。深松有利于子棉产量增加,其中S40子棉产量较CK增产幅度最大,2年分别增加15.4%、9.7%。新疆绿洲棉田深松40 cm时,可有效改善土壤理化性质,棉花产量显著提高。     

阴山北麓不同轮作模式对土壤理化性质及呼吸的影响

不同作物对土壤碳汇及土壤理化性质的影响不同,不同轮作模式对土壤碳汇能力的影响也不同。笔者设计连续5年6种轮作模式试验,探究轮作模式影响土壤理化性质、土壤呼吸、微生物量碳的机理。结果表明,在越冬后,由于该地区多风、干旱和少雨等气候环境,土壤蒸发导致20cm以上土层水分丧失严重,含水量呈随土层深度加深而增加的趋势。S2和S3能显著提高土壤越冬保水能力,在秋收后大部分处理的土壤含水量能达到14%,在越冬后还能保持在8%~10%的水平上,而其他处理均降到5%以下;同时,S2和S3能保持土层的不同深度的含水量都在较高水平,均匀稳定,其他处理随土层加深水分流失严重。土壤地表温度最高峰出现在8月上旬,S7,S3的地表温度（约25℃）显著低于其他处理（30~35℃）,而在50cm深层土壤又高于其他处理,该处理温度的稳定性不仅表现在土层深度之间,同时表现在全生育期,不随夏季气候变化而发生剧烈的起伏。土壤呼吸值（土壤微生物,植物根呼吸）在全年总体水平上S9＜S2＜S3＜S4＜S8＜S10＜S1＜S5＜S6＜S7,轮作处理能明显降低表层土有机碳矿化的散失,保持土壤碳汇能力。研究还发现土壤呼吸和土壤地表温度呈显著相关。燕麦苜蓿混作（1年）、苜蓿（1年）、燕麦（1年）、马铃薯（2年）和燕麦苜蓿混作（1年）、苜蓿（1年）、马铃薯（3年）这2个轮作模式可以有效提高土壤碳汇能力,改良土壤理化性质。     

生物替代对黄顶菊根际土壤真菌群落多样性的影响

为了揭示外来植物入侵的土壤微生物学机制,基于18S rDNA的PCR-DGGE图谱分析,同时结合土壤养分的变化进行分析,对入侵植物黄顶菊不同替代控制下的土壤中真菌群落的多样性进行比较分析。DGGE图谱分析结果表明：替代处理后黄顶菊入侵地土壤真菌群落结构发生了显著变化,替代处理前后18S rDNA基因泳道带型的相似度只有45%,并且替代处理后土壤18S rDNA的多样性指数仅为2.04,显著低于单种黄顶菊的2.78;另外,不同植物群落土壤真菌多样性指数分别与有机质、微生物量碳显著正相关,而与速效磷显著负相关。替代处理降低了黄顶菊根际土壤真菌群落多样性、进而影响到土壤养分状况,形成了不利于黄顶菊生长的土壤环境,实现了对其替代防控。     

宝鸡市城郊农田土壤重金属污染风险评估

为了揭示城市化和工业化等人为活动对土壤环境质量的影响,选择宝鸡市城郊结合部为研究区域,对土壤样品Cu、Zn、Pb、Cd和Cr 等5种重金属进行了测定;采用单因子污染指数、综合污染指数法、地积累指数、内梅罗指数和H?kanson潜在生态危害指数对土壤重金属污染状况进行评价,同时运用潜在生态危害指数法分析研究了土壤重金属的潜在生态风险程度。结果表明：研究区域土壤中的5种重金属中除Cd的平均累计含量已超过国家土壤环境质量标准GB15618-2008中的二级标准外,其它4种重金属元素的平均累计含量均未超过国家二级标准;内梅罗综合评价结果表明宝鸡城郊农田土壤大多数采样点重金属污染处于尚清洁水平,S3和S5点处轻度污染,S7点中度污染,S6点为重污染;地积累指数评价结果,5种重金属的污染顺序为Cd≥Cu≥Pb≥Zn≥Cr;5种重金属中Cd是生态风险最大,单个潜在生态危害程度为Cd＞Cu≥Pb≥Cr≥Zn;综合潜在生态危害评价显示,在S6和S7处综合为强生态危害,S3、S5和S10处中等生态危害,其余采样点处为轻微生态危害。源解析研究表明研究区域土壤中的Pb、Cu、Cr和Zn来为同一污染源,而Cd为另外某一污染源。     

秸秆还田对水稻光合物质生产特征、稻米品质和土壤养分的影响

为充分利用秸秆资源,减少秸秆焚烧带来的环境污染,采用大田试验,以水稻品种盐丰47为试验材料,设置秸秆还田（S）和不还田（CK）处理,对水稻干物质积累、分配及转运、产量、稻米品质、土壤全量养分和速效养分含量进行比较研究。结果表明,S处理水稻产量低于CK,差异不显著。与CK相比,S处理显著增加了水稻成熟期叶、茎和鞘的干重及占总干重比例,但各部分干物质输出率和转运率显著降低。S处理极显著地降低了稻米的垩白粒率、垩白大小、垩白度和直链淀粉含量,提高了稻米的食味值,对稻米的糙米率、精米率和整精米率无显著影响。S处理显著提高了水稻主要生育时期土壤的有机碳、全氮、全磷、有效磷和速效钾含量,对土壤的全钾含量和C/N无显著影响。S处理水稻抽穗期土壤铵态氮含量、乳熟期和成熟期土壤铵态氮和硝态氮含量均显著低于CK。说明辽宁地区推广秸秆还田有利于培肥土壤,改善稻米品质,不会显著影响水稻产量。     

利用土壤电导率指标研究草莓“量化”施肥技术

通过对不同种植地灌溉水源、灌水量及不同生长期土壤电导率变化曲线观测及采用几种不同施肥方式对比试验,研究施肥对土壤电导率以及草莓植株生殖生长的影响。结果表明:土壤电导率受灌溉水源、植株生长量影响,草莓幼苗定植期对土壤电导率要求较严格,要求土壤电导率小于0.30 m S/cm,草莓移栽成活率高。以土壤电导率为指标(幼苗期土壤电导率小于0.30 m S/cm,开花后土壤电导率小于0.35 m S/cm时开始施肥)并"定量"施肥,土壤电导率曲线波动较小,植株生长稳健,产量高。     

3S在土壤布点与采样中的应用

3S在土壤资源调查和管理中已成为重要的工具。笔者以郑州市土壤肥力监测采样为例，具体阐述了3S技术分别在土壤布点与采样各个环节应用，包括：采用RS和GIS技术更新土壤图；室内借助GIS技术进行土壤样点的初步布设，输出布点草图和坐标；野外根据室内GIS所布样点为中心进行GPS定位采样，同时根据实地情况修正土壤样点分布图。应用结果表明：（1）更新前后的数据显示，随着城市化进程，郑州市土壤资源的数量和类型都发生了显著变化；（2）利用MapGIS6.5生成2.5×2.5 km网格，初步布设土壤样点110个；（3）野外利用GPS定位采集土壤样本105个，同时获取了采样点的空间地理信息。3S在土壤布点与采样中的应用为进一步的土壤性质由点尺度到面尺度的扩展分析等后续研究奠定基础。     

利用根箱法解析转双价（Bt + CpTI）基因棉花对土壤微生物数量及细菌多样性的影响

 利用根箱法对棉花根部土壤进行分区采集,并采用传统平板培养和DGGE克隆测序技术相结合的方法,对转双价基因棉和常规棉3个生长时期(播种后40 d、50 d和60 d)不同根区土壤细菌、放线菌和真菌数量及细菌多样性进行对比分析。平板培养结果表明,与常规棉相比,转双价基因棉S1根区土壤细菌、放线菌的数量显著降低,而S2根区土壤细菌、放线菌、真菌和S3根区土壤细菌、真菌的数量显著增加(P＜0.05);DGGE图谱分析表明,在棉花生长的3个时期内,转双价基因棉和常规棉根区土壤细菌多样性指数、均匀度和条带数均无显著差异(P＞0.05),2种棉花处理间有着很强的相似性,不受转双价基因棉种植的影响。转双价基因棉种植仅改变了根区土壤可培养微生物数量,对细菌多样性无显著影响。     

平凉市耕地土壤有效态微量元素丰缺评价及影响因素研究

研究旨在系统阐明区域内耕地土壤有效态微量元素的丰缺状况,探究微量元素间的相关性及其影响因素,为平凉市推进测土配方施肥、提高肥料利用率、促进土壤改良与地力提升提供科学依据。以Cu、Zn、Fe、Mn、B、Mo和S为主要研究对象,系统评价平凉市耕地土壤有效态微量元素丰缺状况。采用统计学方法,对微量元素及其影响因素进行相关分析和回归分析。统计结果表明,平凉市耕地土壤有效Cu、Zn、Fe、Mn、B、Mo、S平均含量分别为1.04、0.92、13.18、11.03、0.51、0.11、15.11 mg/kg。有效S含量在空间上为强变异,其余元素含量均属于中等程度变异。评价结果显示,不同区域耕地土壤有效Cu、Zn含量丰缺水平为低—中等,有效Fe、Mn为低—高等,有效Mo为较低—低等,有效B、S为极低—较低等;不同土类土壤有效Cu含量丰缺水平为低—中等,有效Zn、Fe、Mn为低—高等,有效B为较低—低等,有效Mo为较低—中等,有效S为极低等。土壤pH、有机质和有效态微量元素之间存在一定的影响关系。总体而言,平凉市耕地土壤整体缺乏有效B、Mo、S,且有效S为极缺乏,有效Cu、Zn、Fe、Mn普遍处于适中...     

转cry1Ie基因抗虫玉米IE09S034种植对田间大型土壤动物多样性的影响

选取我国具有自主知识产权的转cry1Ie基因抗虫玉米IE09S034,利用手捡法和巴氏罐诱捕法,以群落组成、群落结构、优势类群种群动态为参数,研究转基因玉米IE09S034对田间大型土壤动物多样性的影响。研究结果表明,转基因玉米IE09S034较非转基因对照综31,对田间大型土壤动物的群落组成、物种丰富度、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数以及优势类群种群动态等均无显著影响,可初步认定转基因抗虫玉米IE09S034对田间大型土壤动物无安全性风险。     

盐碱胁迫对芸豆根际土壤微生物数量及酶活性的影响

为了探究芸豆根际微生态环境对盐胁迫的响应机制,以HYD和JW为试验材料,采用盆栽法,将2种碱性盐Na2CO3、Na HCO3按摩尔比1∶9混合,按混合后占土壤质量分数0(S0),0. 4%(S1),0. 8%(S2),1. 2%(S3)设计4个浓度梯度,研究不同程度盐碱胁迫对芸豆根际土壤微生物数量和土壤酶活性的影响。结果表明,在盐碱胁迫下,HYD在株高、根长和地上、下生物量等优于JW。在盐碱胁迫处理下根际土壤细菌、真菌和放线菌数量差异显著,细菌数量高于真菌和放线菌数量。两芸豆品种根际土壤脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶活性与土壤微生物数量均在S1处理下达到最大值,且差异显著。在相同处理下,HYD的株高、根长和地上、地下生物量等生长特性与根际土壤微生物数量、酶活性均显著高于JW。相关分析表明,脲酶活性与细菌数量、真菌数量、放线菌数量和微生物总量呈显著或极显著正相关,磷酸酶活性与放线菌数量、过氧化氢酶活性与真菌数量均呈显著正相关。在盐碱胁迫条件下,p H值上升,微生物数量发生变化,导致酶活性改变,间接改变根际土壤微环境。一定量的盐碱胁迫有利于提高芸豆根际土壤微生物数量及酶活性,促进芸豆生长。     

钝化材料组合对酸性土壤镉铅砷和中微量元素有效性的影响

采用土壤培养试验的方法，研究了在同等剂量下（6 g/kg土）海泡石(S)、铁锰矿粉(F)和生物炭(B)及其组合对酸性土壤镉(Cd)、铅(Pb)、砷(As)、锌(Zn)、铁(Fe)、锰(Mn)有效性的影响，以期筛选出同步钝化酸性土壤镉铅砷且对中微量元素锌铁锰有效性影响小的钝化材料组合。结果表明：海泡石、铁锰矿粉、生物炭及其组合均在一定程度上提高了土壤pH，降低了土壤中Cd、Pb和As的有效态含量，组合处理降低了土壤Cd、Pb和As有效性的效果均优于单施处理。3种钝化材料及其组合在一定程度上降低了土壤中Zn的有效态性，3种钝化材料及其大多数组合降低了土壤Fe和Mn有效性。S5F1B0组合同步钝化土壤Cd、Pb和As效率均较高，该处理土壤有效态Cd、有效态Pb、有效态As和有效态Zn含量比CK分别降低了30.9%、84.5%、60.2%和32.5%，有效态Mn含量上升了19.9%。土壤中有效态Cd、Pb、Zn和Mn含量与pH均显著负相关。S5F1B0组合同步钝化复合污染土壤Cd、Pb、As的效率均较高，可适当提高土壤Mn的有效性，应用时需适当补充Zn元素。     

连续秸秆还田对黑土团聚体中有机碳含量及土壤肥力的影响

为了研究传统耕作方式下连续秸秆还田对黑土团聚体中有机碳分布及土壤肥力的影响,采用中国黑土区进行8年田间定位试验的大田土壤为研究对象,研究了无肥(CK)、单施化肥(NPK)和秸秆还田配施化肥(NPK+S)3种处理对土壤水稳性团聚体中的有机碳含量及土壤养分的影响,并与2004年试验初期土壤进行比较。结果表明,与起始土壤相比,连续8年秸秆还田后,土壤大团聚体的含量显著提高,且NPK+S处理下土壤大团聚体的含量及团聚体的平均重量直径(MWD)显著高于CK处理和NPK处理;连续秸秆还田8年后土壤的有机质(SOM)含量显著提高了6.59%,而CK处理和NPK处理均导致SOM含量下降,分别降低了1.95%和2.56%。与CK处理、NPK处理和起始土壤相比,NPK+S处理提高了土壤各级团聚体内的有机碳含量,而且显著提高了大团聚体中有机碳对土壤有机碳的贡献率,降低了微团聚体中有机碳对土壤有机碳的贡献率;同时,秸秆还田配施化肥显著提高了土壤的碱解氮、速效磷和速效钾含量,其对土壤速效养分的改善程度要明显强于单施化肥处理。通过试验可以得出,秸秆还田配施化肥不仅能提高黑土团聚体的稳定性及其有机碳含量,还能明显改善土壤的养分状况,对黑土肥力提升具有积极意义。     

钾肥运筹对砂泥田土壤烤烟生长、钾素吸收及香气品质改善的影响

探究了华南砂泥田土壤有机肥C/N优化下钾肥用量和基追比对烤烟生物量、钾素吸收、土壤有效钾含量及香气品质改善的影响。采用裂区设计,主处理为3个施钾水平,K1(120.0 kg/hm~2)、K2(240.0 kg/hm~2)和K3(360.0 kg/hm~2);副处理为钾肥不同基追比:S1(7∶3)、S2(5∶5)和S3(3∶7)。结果表明:旺长期-成熟期烟叶生物量随施钾量增加而提高,而随钾追肥比例增加,烟叶生物量降低;K2和K3水平下,基追比S1处理成熟期上部烟叶钾离子含量低,但基追比S2和S3处理上部烟叶钾供应充足,表明钾肥后移有利于钾离子从下部叶向中、上部叶转移。随施钾量提高,根际土壤速效钾和缓效钾含量增加;K2水平旺长期、现蕾期根际土壤速效钾含量最高,成熟期时S3基追比处理低于基追比S1和S2处理;K3水平下,根际土壤速效钾在4个生育期内无显著差异。与其他处理相比,K2水平S3处理显著增加烟叶总氮、总烟碱和蛋白质含量,改善糖碱比和氮碱比。K1水平上部叶中性致香物质含量在不同基追比间无显著差异;而K2、K3水平下,基追比S3处理显著提高烟叶(特别上部烟叶)中性致香物质含量,尤其是K2水平下,基追比S3处理烟叶香气质、香气量、浓度最优,劲头适中。综上所述,有机肥C/N优化条件下,华南砂泥田土壤钾肥推荐量为240.0 kg/hm~2,其中基肥(移栽前条施后覆膜)72.0 kg/hm~2,追肥168.0 kg/hm~2(基追比为3∶7),能够有效提高烟叶钾离子含量,并改善烟叶尤其是上部烟叶的品质。     

基于51Ditu公用API接口的土壤标本地理分布信息系统

福建农科院农业生物资源研究所收集了大量的土壤标本应用于土壤微生物研究,为使土壤标本管理实物与信息紧密结合,直观显示土壤地理来源,建立了基于灵图公司公用地图API接口的地理分布展示系统。系统属性数据为土壤标本采集地信息和全国县级行政区划信息;空间数据由公用API实时提供。系统采用基于Ajax的B/S模式,将土壤标本采集地点、数量等信息叠加显示在客户端网页地图上,以行政区划方式浏览;数据编辑部分提供了对土壤标本的添加、删除和更新功能。     

不同材料覆盖的土壤水温效应及对玉米生长的影响

在渭北旱塬区采用随机区组试验,对比研究了生物降解膜(S)、塑料地膜(D)、秸秆(J)、液态膜(Y)覆盖和裸地平作种植玉米的土壤水温效应及玉米生长状况。结果表明,玉米进入抽雄期和灌浆期后,不同覆盖材料间土壤水分出现较大差异,40~160 cm J覆盖土壤平均含水量显著(P<0.05)高于对照和其他覆盖;S和D覆盖对较深土层(60~120 cm)的水分利用加强。J覆盖保墒效果好于其他处理,玉米生长前期主要提高0~100 cm土壤含水量,后期提高100~200 cm土壤含水量;S和D覆盖的保墒效果主要表现在玉米营养生长阶段的浅层土壤。玉米营养生长阶段5~25 cm平均地温,S和D覆盖分别提高1.4°C和2.6°C,J和Y覆盖分别降低3.0°C和0.8°C。S和D覆盖水温协同,延长了玉米营养生长时间,使玉米全生育期提前11 d,J覆盖由于降低地温使全生育期延长3 d,液态膜不影响生育进程。S和D覆盖显著(P<0.05)提高了玉米穗长、穗粗和行粒数及地上部干重,Y覆盖显著(P<0.05)增加玉米的百粒重,J覆盖显著(P<0.05)降低了玉米穗长、行粒数和百粒重。4种覆盖均不同程度降低了玉米的经济系数,S、D和Y覆盖玉米分别增产26.9%(P<0.05)、34.7%(P<0.05)和2.4%,J覆盖造成玉米减产10.5%。     

AMF促进植物吸收矿质元素的生理机制及对土壤硫素的影响

由于人口不断增长,人们要快速得到高产高质粮食的要求迫切,大量使用化肥,导致了有害物质残留,土壤或水污染,土壤板结或某些营养元素相对匮乏等一系列环境问题。丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza, AM)是土壤内常见的共生结构,由AM真菌(AMF)与土壤根系形成。已有研究表明其可通过分泌代谢物,增大根系与土壤接触面积,调节某些土壤元素存在形式等多种途径,影响植物对土壤元素的吸收转运。硫是维持植物生长发育的必需元素之一,可由于植物对S的需要并不如N,P,K大量,现代农业在对土壤进行施肥过程中往往将其忽略,因此土壤缺S正逐渐成为中国农业发展的限制因素。为了解决以上问题,本文将主要对AMF影响植物吸收土壤元素的途径及生理机制进行总结分析。并根据其作用方式特点进一步分析AM共生对植物吸收转运硫素的影响,指出AMF作为生物化肥的可行性,以期为解决现代化肥的替代问题以及土壤缺硫问题提供新的思路。     

冬小麦不同播期对土壤水分及产量的影响

在西北半干旱雨养条件下,以冬小麦‘陇中一号’为材料,研究了不同播期条件下土壤水分、产量差异。结果表明：冬小麦适当迟播可以提高土壤含水量,但在不同播期、小麦的不同生育期土壤含水量也存在差异。从4 个不同播期分析,平均土壤含水量为最迟播期（S4,10 月11 日）的最高;产量以最早播期（S1,9 月21 日）的最低,9 月30 日—10 月11 日之间产量相近。多重比较表明,播种期越迟,土壤含水量越大,播期处理间产量差异不显著,晚播不会造成减产。